Na základě studia zákonitostí procesů komplexního zpracování olejnatých surovin byla vyvinuta konstrukce lisu, která zajišťuje maximální odmaštění saflorového koláče při zachování jeho kvality, byly studovány krmné vlastnosti výsledného koláče a jeho využití pro krmení farmy. zvířat byl oprávněný. Navržená konstrukce umožňuje zintenzivnit proces lisování oleje ze světlicových semen volbou optimálních parametrů pracovní komory a nastavitelné mezery pro výstup koláče; snížit spotřebu kovu díky originální konstrukci seismické komory. Výsledkem výzkumu bylo zjištěno, že protein v koláči světlice obsahuje 18 aminokyselin, z nichž devět je esenciálních. Hmotnostní podíl esenciálních aminokyselin byl 5,66 %, konkrétně lysin obsahoval 82,15 nmol/ml, methionin – 45,10 nmol/ml. Produkční testy byly provedeny na krmení skotu světlicovým koláčem. Skot v kontrolní skupině dostával farmářskou stravu, v experimentální skupině stravu obohacenou o světlicový koláč (složení krmiva bylo vypočteno pro pokusná zvířata s přihlédnutím k jejich plemeni, věku, živé hmotnosti, užitkovosti a fyziologickému stavu) . Na základě údajů z experimentu o chutnosti krmiv byla stanovena jejich skutečná spotřeba a bylo stanoveno množství spotřebovaných živin za dobu pokusu. Nutriční hodnota krmiva spotřebovaného kravami pokusné skupiny v krmných jednotkách byla o 1,8 %, z hlediska metabolické energie o 5,9 %, ve stravitelných bílkovinách o 1,7 % a v sušině o 1,65 % více než v krmných jednotkách. řízení. Mléčná užitkovost krav byla zohledněna na základě výsledků kontrolních dojení. Průměrná denní dojivost krav v pokusné skupině byla o 0,87 kg vyšší než v kontrolní skupině.
Klíčová slova: saflorový koláč, lis, výroba krmiva, složení aminokyselin.
V posledních letech výrazně vzrostla obliba světlicového koláče jako krmiva pro dobytek. Je to způsobeno prudkým nárůstem nákladů na dovážené bílkovinné suroviny a také zvýšením produkce světlice barvířské v Ruské federaci. Mnoho farem však stále podceňuje význam tohoto produktu při krmení hospodářských zvířat.
Světlice barvířská je cenná olejnatá a krmná plodina. Jako zdroj jedlého oleje a zároveň krmné bílkoviny zaujímá důležité místo při řešení problémů bílkovinné výživy hospodářských zvířat. Světlicový koláč obsahuje: oleje – 6-7%, bílkoviny – 19% (z nerafinovaných semen) a 38% (z loupaných semínek), škrob – 24-25%. 100 kg dortu obsahuje 55 krmiv. Jednotky Je bohatým zdrojem minerálních látek. Obsahem vápníku, fosforu, hořčíku, mědi a manganu předčí sojový šrot, dostupnost vápníku 68 %, fosfor – 75 %, hořčík – 62 %, mangan – 54 %, měď – 74 %. , zinek – 44 %. Světlicový koláč obsahuje významné množství cholinu, riboflavinu, kyseliny listové a thiaminu, ale méně kyseliny pantotenové ve srovnání se sójovým šrotem (Zubkov, 2014).
Analýza krmení hospodářských zvířat ukazuje, že strava dojnic v období ustájení je nevyvážená v bílkovinách o 20–30 %, v cukru o 30–35 %, ve vápníku a fosforu o 20–30 %. Dojivost krav je přitom limitována především tím regulovaným prvkem, jehož nedostatek ve stravě je největší. Za těchto podmínek může být nedostatek produktů 40–50 %.
Bylo zjištěno, že množství získaných produktů závisí z 55 % na energetickém obsahu stravy, 30 % na bílkovinách a 15 % na minerálech. Vysoce produktivní kráva o živé hmotnosti cca 600 kg, produkující 40 kg mléka s obsahem bílkovin 3,25 %, tedy vyprodukuje denně 1,3 kg mléčné bílkoviny.
Ve stravě vyvážené ve všech živinách každé procento nedostatku bílkovin snižuje produktivitu zvířat o 2–3 %, zatímco spotřeba krmiva na jednotku produkce se zvyšuje o 1–3 %. Charakteristickým rysem výživy krav je velmi rychlý nárůst potřeby bílkovin na začátku laktace. Dlouhodobý nedostatek bílkovin ve stravě má za následek výrazný pokles nejen mléčné užitkovosti, ale i obsahu tuku a bílkovin v mléce. Pro odstranění nedostatku bílkovin v dietách by se mělo používat krmivo bohaté na bílkoviny: kvalitní fazolové seno, sójové zrno, koláče a moučky, krmné kvasnice, močovina. Krmné bílkoviny jsou nejdražší složkou krmiva, takže nalezení dostupného zdroje bílkovin je hlavním klíčem k úspěchu chovatelů hospodářských zvířat při poskytování produktu šetrného k životnímu prostředí obyvatelstvu.
Hlavní nákladovou položkou v produkci mléka je dnes nákup bílkovinných krmných produktů, jako je sojový šrot, krmné kvasnice, proto se v této fázi hledají ekonomické složky stravy, které by neměly negativní dopad na produktivitu a fyziologické stav hospodářských zvířat.
Účelem výzkumu je vyvinout konstrukci lisu, která zajistí maximální odmaštění saflorového koláče při zachování jeho kvality, prostudovat složení aminokyselin pod mechanickými vlivy na koláč a zdůvodnit použití koláče pro krmení hospodářských zvířat.
Metodologie výzkumu. Nabízíme lis na získávání světlicového oleje a koláče, který se skládá z pouzdra 1 s násypkou 2, pracovní komora 3, dva šneky 4, sada zeerových talířů 6, stejně jako matrice 16 a převodovka 15 (obr. 1) (Vasilenko, 2012; 2017; Frolová, 2016).
Na Obr. Obrázek 1 ukazuje celkový pohled na lis a jednotku pro nastavení mezery pro výstup koláče; na Obr. 1а – poloha, ve které koláč vystupuje mezerou ve formě tenkých plátů, na obr. 1б – poloha, ve které koláč vychází ve formě granulí.
Auger 4 podmíněně rozdělena do tří oddílů. První úsek je zónou intenzivního míchání světlicových surovin. Šroub v této sekci má navíjení pásky 18instalované pomocí kolíků. Druhá sekce je zóna pro dopravu a mletí světlicových surovin. V této sekci je šnek vyroben s postupným zvětšováním průměru, zvětšení je 5‒7º na délku sekce. Třetí sekce je pro extrakci oleje ze světlicových surovin. Zde má šnek ostrý přechod průměru, který zajišťuje minimální mezeru mezi destičkami zrna a povrchem šneku.
Zeerovy desky 6 navrženy ve formě dvou protínajících se kruhů, což snižuje spotřebu kovu zařízení. Mezi desky zrna jsou instalovány podložky Grover 17. Kvůli pračce-groverům 17 mezera mezi pláty zrna je upravena 6. Mezera se nastavuje pomocí matic 7namontované na čepech 5. Sponky do vlasů 5 poskytují tuhost konstrukce a také snadnou montáž při mytí zařízení. Matrice lisuje zrnité desky 16, na kterém je umístěna pojistná matice 8 a klip 9. V klipu 9 nainstalované kuželové pouzdro 10, který je s držákem spojen pomocí destiček 12. Když se klec otáčí 9 pomocí rukojetí 13 kuželová objímka se pohybuje 10, který zajišťuje zvětšení nebo zmenšení mezery mezi držákem 10 a matrice 16. Nehybnost klipu 9 poskytuje pojistnou matici 8 (Obr. 1).
Ve zúženém rukávu 10 namontován šroub 11. Při uzavírání mezery mezi sponou 9 a matrice 16 šroub 11 zkroucené, aby se získaly granulované koláče.
Lis na výrobu světlicového oleje a koláče funguje následovně. Zapne se elektromotor s frekvenčním měničem, který roztáčí šneky 3.
Rýže. 1. Lis pro získání oleje a granulovaného koláče:
1 – rám; 2 — nakládací nálevka; 3 – pracovní komora; 4 — dva šneky; 5 – sponka do vlasů; 6 — sada zeerových talířů; 7 – šroub; 8 – pojistná matice; 9 — klip; 10 — kónické pouzdro; 11 – šroub; 12 – deska; 13, 14 – kliky; 15 – Ozubené kolo; 16 – matrice; 17 – podložky Grover; 18 – navíjení pásky
Přes nakládací nálevku 1 se nasypou světlicová semínka. Pomocí navíjení pásky 4 Dochází k intenzivnímu promíchávání semen safloru, což zajišťuje rovnoměrnou distribuci. Poté se pohybujte pracovní komorou 2, suroviny vstupují do přepravní zóny, kde se suroviny olejnatých semen drtí, lisují a lisuje olej.
Z přepravní zóny vstupují světlicové suroviny do zóny přímé těžby ropy. Zde dochází k výraznému zhutnění suroviny, zvyšuje se tlak a začíná intenzivní těžba světlicového oleje.
Vzhledem k možnosti nastavení mezery mezi deskami je možné upravit chod lisu pro širokou škálu olejnin a také snížit vnikání buničiny do lisovaného oleje (Vasilenko, 2016).
Hloubka těžby oleje se nastavuje pomocí svěrky 9 s kónickým pouzdrem 10, což vám umožní změnit tloušťku koláče na výstupu. Maximální nastavená tloušťka koláče eliminuje opakované lisování (vytlačování) (obr. 1а).
Chcete-li získat saflorový koláč ve formě granulí, klip 9 se nastaví tak, aby se mezera mezi pouzdrem a matricí blížila k nule a zároveň se šroub z pouzdra odstraní 10 (obr. 1б).
Ve výsledném světlicovém koláči byl studován obsah vlhkosti, hrubý protein a složení aminokyselin, které charakterizují kvalitu hotového produktu pro krmení hospodářských zvířat (Mustafaev, 2016; Mateev, 2017).
Obsah vlhkosti ve světlicovém koláči byl 7,4 %. Pro stanovení obsahu bílkovin bylo použito následující zařízení: jednotka pro rozklad bílkovin Turbotherm (Gerhardt), jednotka pro destilaci amoniaku Vapodest (Gerhardt). Výsledkem výzkumu bylo zjištěno, že hmotnostní podíl surového proteinu ve světlicovém koláči byl 19,9 %.
Ke studiu složení aminokyselin byl použit kapalinový chromatograf Shimadzu LC – 20 Prominence. Složení aminokyselin bylo stanoveno iontoměničovou chromatografií s postkolonovou derivatizací ninhydridem (bez tryptofanu) a tryptofan byl stanoven iontoměničovou derivatizací s ninhydrinem.
Iontoměničová chromatografie se týká chromatografie kapalina-pevná fáze, ve které je mobilní fází eluent (kapalina) a stacionární fází je iontoměnič (pevná látka). Metoda iontoměničové chromatografie je založena na procesu nahrazování iontů spojených se stacionární fází ionty eluentu vstupujícími do kolony. K separaci dochází v důsledku různých afinit iontů ve směsi pro iontoměnič, což vede k různé rychlosti jejich pohybu kolonou. Iontová chromatografie zahrnuje všechny vysoce výkonné kapalinové chromatografické separace iontů na kolonách v kombinaci s přímou detekcí v průtokovém detektoru a kvantitativním zpracováním výsledných analytických signálů.
Výsledkem výzkumu bylo zjištěno, že protein světlicového koláče obsahuje 18 aminokyselin (tabulka 1, obr. 2). Hmotnostní zlomek těchto aminokyselin je uveden v tabulce. 1. Výživová hodnota rostlinných bílkovin je dána jejich stravitelností a obsahem esenciálních aminokyselin.
1. Obsah aminokyselin ve světlicovém koláči
Označení | Název aminokyseliny | C, nmol/ml | Hmotnostní zlomek,% |
ASP+ASN | Kyselina asparagová + aspargin | 387,97 | 1,64 |
THR | Treonin | 140,17 | 0,53 |
ALA | Alanin | 258,46 | 0,73 |
VAL | Valine | 203,71 | 0,76 |
SER | serin | 228,99 | 0,76 |
GLU+GLN | Kyselina glutamová + glutamin | 659,56 | 3,07 |
GLY | Glycin | 386,72 | 0,92 |
LEV | Leucin | 253,81 | 1,05 |
C.Y.S. | Cystein | 15,11 | 0,12 |
MET | Metionin | 45,10 | 0,21 |
ILEU | Isoleucin | 134,43 | 0,56 |
TYR | Tyrosin | 72,58 | 0,42 |
PHE | Fenylalanin | 138,74 | 0,74 |
HYS | Histidin | 88,99 | 0,43 |
LYS | Lysin | 82,15 | 0,38 |
Arg. | Arginin | 239,20 | 1,32 |
PRO | Prolin | 184,86 | 0,67 |
TRP | Tryptofan | 20,66 | 0,11 |
Rýže. 2. Chromatogram esenciálních kyselin ve světlicovém koláči
Jak je vidět z tabulky. 1, z osmnácti aminokyselin přítomných ve světlicovém koláči je devět esenciálních. Hmotnostní podíl esenciálních aminokyselin ve světlicovém koláči byl 5,66 %, konkrétně lysin obsahoval 82,15 nmol/ml, methionin – 45,10 nmol/ml.
Na základě struktury postranního radikálu jsou aminokyseliny alifatické, aromatické, obsahující síru, obsahující skupinu OH, další skupinu COOH a další NH2-skupina. Rozdělení aminokyselin obsažených v koláči podle struktury postranního radikálu je uvedeno na Obr. 3.
Rýže. 3. Rozdělení aminokyselin obsažených v koláči světlice podle struktury vedlejšího radikálu
Produkční testy byly provedeny na krmení skotu světlicovým koláčem. Skot v kontrolní skupině dostával farmářskou stravu, v experimentální skupině stravu obohacenou o světlicový koláč (složení krmiva bylo vypočteno pro pokusná zvířata s přihlédnutím k jejich plemeni, věku, živé hmotnosti, užitkovosti a fyziologickému stavu) .
Na základě údajů z experimentu o chutnosti krmiv byla stanovena jejich skutečná spotřeba a bylo stanoveno množství spotřebovaných živin za dobu pokusu. Nutriční hodnota krmiva spotřebovaného kravami pokusné skupiny v krmných jednotkách byla o 1,8 %, z hlediska metabolické energie o 5,9 %, ve stravitelných bílkovinách o 1,7 % a v sušině o 1,65 % více než v krmných jednotkách. řízení.
Mléčná užitkovost krav byla zohledněna na základě výsledků kontrolních dojení. Průměrná denní dojivost krav v experimentální skupině byla o 0,87 kg vyšší než v kontrolní skupině (tab. 2).
Světlicové barvivo (lat. Carthamus tinctorius, čeleď Asteraceae), také známý jako barvit bodlák, divoký nebo Americký šafrán je jediným pěstovaným druhem ze stávajících šestnácti zástupců rodu Carthamus, jehož domovinou je pravděpodobně Malá Asie (území moderního Turecka). Světlice barvířská je jednou z nejstarších olejnin a barvířských plodin, jejíž hodnotné potravinářské, krmivářské, technické, léčivé, kosmetické a dietetické vlastnosti využívá lidstvo již více než 4000 let.
Již v roce 3500 př.n.l. E. Světlice barvířská byla dobře známá v Egyptě, kde se používala k barvení látek. Olej získaný z jeho semen byl součástí léčivých mastí, používal se také jako hořlavá látka do lamp a lamp. Světlice barvířská se již dlouho pěstuje v severní Africe, Persii, Číně a Japonsku. Za římské říše se hojně rozšířila podél pobřeží Středozemního moře a ve střední Evropě, kde se již ve XNUMX. století začala používat jako potravinářské a látkové barvivo a také jako léčivý prostředek.
S nástupem syntetických anilinových barviv (1900) zájem o pěstování světlice barvířské výrazně poklesl. Ale na konci dvacátého století, kdy byly vyvinuty odrůdy světlice barvířské s vysokým obsahem oleje (až 40 %), byla tato plodina oživena. V letech 1996–2001 činila plocha, kterou světlice barvířská za účelem jejího průmyslového pěstování zabírala, ve světovém zemědělství asi 1 milion hektarů. Mezi hlavní producentské země patřily Indie, Mexiko, USA, Argentina a Austrálie. Světlice barvířská se pěstuje především jako olejnatá plodina a také jako surovina pro výrobu bezpečných potravinářských a technických barviv. Obliba světlice barvířské roste i v zemích střední Asie. Dobré výsledky byly dosaženy při pěstování ve stepních zónách jižních oblastí Ukrajiny a Ruska. Lídrem v produkci světlice barvířské mezi postsovětskými zeměmi je Kazachstán.
Proč tato plodina přitahuje farmáře? Předně díky své odolnosti vůči suchu a nenáročnosti na půdní ukazatele může světlice barvířská růst i na alkalických půdách a zasolených půdách ve stepních a polopouštních podmínkách. Vzhledem k pokračujícímu trendu prudkých změn moderního klimatu s častými extrémními anomáliemi počasí, na pozadí rostoucích průměrných ročních teplot, které negativně ovlivňují výnosy většiny ostatních zemědělských plodin, se tyto vlastnosti světlice barvířské příznivě odlišují od olejnin, u nás tradičních. farmáři.
Světlice barvířská je velmi všestranná plodina. Beztrnné odrůdy světlice barvířské se pro své vysoké nutriční vlastnosti používají jako zelené krmivo, seno nebo siláž v chovu hospodářských zvířat. Z hlediska obsahu bílkovin, cukru, oleje a vlákniny nejsou světlicová krmiva horší než krmiva pro vojtěšku. Výborným krmivem pro hospodářská zvířata a drůbež je také koláč získaný po vylisování světlicového oleje ze semen: je bohatý na bílkoviny (až 19 %), olej (asi 6 – 8 %) a škrob (více než 24 %). Známé jsou také medonosné vlastnosti světlice barvířské: rané a dlouhé kvetení plodiny, schopnost přijímat úplatky i v nejsušším období. Med sbíraný ze světlicových polí obsahuje mnoho užitečných prvků (zinek, železo, vápník, chrom, stříbro atd.) a má léčivé vlastnosti.
Barviva světlice barvířská, získávaná z okvětních lístků rostliny, se široce používají v potravinářském a cukrářském průmyslu, používají se k barvení látek a kobercových nití, při výrobě mýdla (k barvení mýdla) a malování. Ve farmacii jsou květy světlice barvířské známé jako surovina pro získávání vitamínů A a E. Tradiční medicína používá čaje z květů k léčbě anginy pectoris, zlepšení krevního oběhu a při gynekologických onemocněních. Semena plodiny jsou známá jako nejlepší krmivo pro ptáky. Olej získaný ze semen safloru obsahuje polynenasycené mastné kyseliny: linolovou (88 %), olejovou (7,6 %), palminovou (5,5 %), stearovou (0,65 %), linoleovou (0,2 %). Používá se v potravinářském průmyslu (výroba některých druhů margarínů), v kosmetologii (regenerační krémy, masky proti stárnutí) a parfumerii (výroba mýdla). Při výrobě barev a laků se světlicový olej používá k výrobě vysychavých olejů, bílých smaltů a barev, jejichž charakteristickým rysem je absence žloutnutí v průběhu času. Používá se také při výrobě linolea.
I když světlice barvířská nepatří k nejcennějším olejninám, mezi které patří slunečnice, len, hermelín, hořčice, řepka aj., dnes je stále poměrně oblíbenou zemědělskou rostlinou. Složení mastných kyselin jeho semen se blíží slunečnici, ale zemědělská technologie světlice barvířské je méně pracná, protože je méně náchylná na negativní vliv dlouhých období sucha. Navíc světlice barvířská ve srovnání se slunečnicí nevyčerpává půdu tak intenzivně a nevyžaduje použití agrochemikálií a speciálních zemědělských technologií. Lze jej sklízet pomocí běžného obilního kombajnu. Průměrný výnos světlice barvířské dosahuje 10 – 12 c/ha, za příznivých podmínek může dosáhnout až 20 c/ha.
Světlice barvířská je jednoletá, vysoce rozvětvená bylina vysoká 0,6 – 1,3 m, s dobře vyvinutým kořenovým systémem, který je schopen sbírat vlhkost a živiny v hloubce až 2 m. Nejlepšími předchůdci jsou klasnaté rostliny ( ozimé i jarní formy) a řádkové plodiny, je také přípustné vysévat safloru na plochách dříve obsazených kukuřicí, lnem a řepkou. Nenáročnost plodiny na půdní vlastnosti má stále svá omezení: světlice barvířská extrémně negativně reaguje na kyselé, silně bažinaté půdy a pozemky s vysokou hladinou podzemní vody. Nejlepší výnosy poskytuje na černozemích a kaštanových půdách s dobrými provzdušňovacími vlastnostmi.
Výsev se provádí buď do řádků, nebo do širokých řádků, s roztečí řádků 40–75 cm.Vhodnější je druhá varianta, která umožňuje kypření a usnadňuje odstraňování plevele. Hloubka uložení osiva závisí na mechanické struktuře půdy a přítomnosti vlhkosti v horní orné vrstvě. Průměrná hloubka hloubky je 5–6 cm, ale pokud půda vyschne, semena se umístí hlouběji, až 6–8 cm, a na lehkých půdách se semena sázejí do hloubky 3–4 cm. je adaptován na suché kontinentální klima, v počátečním období růstu potřebuje dostatek půdní vláhy.
Světlice barvířská je cizosprašná rostlina. V plodinách se částečně samosprašuje, ale za účasti opylujícího hmyzu se jeho výnos výrazně zvyšuje (o 10–15 % i více). Světlice barvířská je rychle rostoucí krátkodenní plodina, její vegetační období trvá 90–130 dní (v závislosti na odrůdě). Jeho časný jarní typ vývoje vyžaduje časný výsev semen. Pro jejich klíčení stačí, aby teplota půdy byla +2. 3° C, sazenice snesou mrazy až – 6° C a optimální ukazatele pro vývoj plodiny jsou +6. 8° C. Obvykle se semenáčky objevují 8 – 10 dní po výsevu.
Po pomalém vytvoření bazální růžice 10–12 podlouhlých listů, 10–15 cm dlouhých a 2,5–5 cm širokých, ohraničených zářezy s ostrými trny, rostlina přechází k rychlému lineárnímu růstu (průměrný denní přírůstek dosahuje 3 cm): objevuje se vzpřímený stonek s postranními výhonky (3 – 15 ks), které tvoří keř o průměru 0,2 – 0,45 m. Na větvích postranních výhonků se tvoří koše s pupeny. Kvetení světlice barvířské začíná 65–70 dní po vzejití a probíhá nesouběžně, v období od června do září. Květenství světlice barvířské mají průměr do 3–5 cm, jejich počet na jedné rostlině se může pohybovat od 10 do 25 kusů. Okvětní lístky trubkovitých květů obsahují značné množství barvících pigmentů, mezi nimiž převládá saflorgel (žlutá) a kartamin (všechny odstíny červené). Pro výrobu barviv je třeba sbírat květenství v okamžiku jejich úplného otevření, kdy je množství pigmentů v okvětních lístcích maximální.
Pokud se světlice barvířská pěstuje za účelem získání cenného rostlinného oleje, který se používá pro potravinářské a technické účely, musí být rostliny plně vyzrálé. Zároveň jejich nadzemní část spolu s košíčky zežloutne a semena se dostanou do fáze plné zralosti. Po dozrání rostliny můžete z každého květenství nasbírat 20 až 50 i více semen. Postavení světlice barvířské neohrožuje ztrátu výnosu, protože její semena se dlouho nevysypou z košů. Rostliny se navíc lépe zpracovávají za sucha.
Šlechtitelské práce na vývoji zónovaných odrůd světlice barvířské s vyšším obsahem oleje a lepšími adaptačními vlastnostmi pokračují a dosáhly značného úspěchu. Mezi nejlepší odrůdy, které umožňují sklizeň až 15 – 18 c/ha v podmínkách jižních oblastí Ukrajiny, patří „Sonyachny“, „Stepoviy“, jakož i netrnité formy „Lagidny“ a „Zhivchik“. Nejlepší odrůdy ruského výběru: „Spartak“, „Ershovsky 4“, „Alexandrit“, „Zavolzhsky 1“, „Kamyshinsky 73“ atd., průměrný výnos je 12 – 15 c/ha.