Факультет

Студентам

Посетителям

Химический состав витаминной муки древесной зелени

Нормальный обмен веществ в организме невозможен без участия витаминов и микроэлементов. Зимой и весной недостаток витаминов, минеральных солей и микроэлементов в составе кормов для животных и птиц можно восполнить при скармливании витаминной сенной или хвойно-витаминной муки.

Сырьем для изготовления хвойно-витаминной муки служит техническая зелень кедра, ели, пихты, сосны, а летом — лиственницы и лиственных пород. При этом наибольшую ценность представляют не ветви в целом, а листья и хвоя.

Корма для птицы и свиней, состоящие в основном из зерновых компонентов, бедны витаминами и поэтому нуждаются в обогащении (Вальдман и др., 1971). Зеленые корма из злаковых и бобовых растений, а также из древесной зелени, содержат белок, каротин, витамины Е, К и все витамины группы В, необходимые сельскохозяйственным животным в зимнее время. Поэтому мука, приготовленная из растений, широко применяется в комбикормовой промышленности.

Мука многолетних бобовых трав содержит в 10 раз больше рибофлавина, фолиевой кислоты, витамина Е и в 25 раз больше каротина, чем мука из зерна желтой кукурузы. Листья растений обычно содержат больше питательных веществ, чем стебли.

Накопление питательных веществ в зелени однолетних культур в процессе вегетации нарастает и достигает максимальных величин к 24—30 дням с начала вегетации, после чего начинается снижение. Содержание же клетчатки повышается в течение всей вегетации.

В Литовской ССР был создан своеобразный луговой конвейер с применением удобрений, позволивший проводить до четырех и в отдельные годы даже до пяти укосов и получать высокопитательную травяную муку, содержащую до 260 мг каротина в 1 кг (Вальдман и др., 1971).

В США выпускают специальную муку из листьев люцерны для цыплят. Мука содержит 22% протеина и 250 мг/кг каротина. Ценным витаминным и белковым кормом является мука из крапивы, содержащая до 27% протеина и 140 мг/кг каротина.

Зимой большое значение приобретают вечнозеленые источники витаминного сырья — хвойные породы.

В зелени по сравнению с люцерной больше кальция, фосфора, калия, магния, цинка, марганца. В еловой хвое особенно много железа и магния. Много меди содержат листья осины и дуба. Поэтому мука, полученная из технической зелени древесных пород, богаче перечисленными элементами, чем мука из люцерны и других травянистых растений.

Хвойно-витаминная мука — один из ценных продуктов, который можно получить из технической зелени древесных растений. Получение хвойно-витаминной муки — производство новое. Остановимся на химическом составе хвойно-витаминной муки, рассмотрим содержание каротина, протеина, целлюлозы, эфирных масел и веществ, экстрагируемых эфиром, в зависимости от различного температурного режима сушки технической зелени в аэрофонтанной, калориферной и аэрофонтанно-калориферной сушилках.

Хвойно-витаминная мука из хвои ели, произрастающей в Латвии, по общему содержанию питательных веществ не уступает сену, а по содержанию витаминов и каротина в несколько раз превышает сено и остальные корма. По материалам института зоотехники и зоогигиены Латвийской ССР, 1 кг хвойной еловой муки содержит следующее количество наиболее важных для организма животного элементов (мг/кг): кальция 1225, железа 320,5, фосфора 103, марганца 101,6, цинка 4,93, меди 2,41, кобальта 0,56.

По данным Института животноводства Латвийской ССР (А. И. Калниньш, 1956), в 1 кг хвойно-витаминной муки в среднем содержится от 5000 до 14 000 мг хлорофилла.

Анализы, проведенные Гродненской областной ветеринарно-бактериологической лабораторией, показывают, что техническая зелень превосходит озимую солому, по содержанию белка и минеральных веществ. По данным белорусского колхоза «Слава труду», 1 кг технической зелени липы в цвету содержит 0,52 кормовой единицы, а 1 кг молодых веток клена — 0,42.

Научные сотрудники Горно-Алтайской областной ветеринарно-бактериологической лаборатории, исследовав образцы хвои из Приталецкой тайги, установили, что в 1 кг хвои кедра, заготовленной в феврале, содержится 8—10 г кальция, 1,5—2 г фосфора и 43—47 г перевариваемого протеина, а по содержанию каротина хвоя кедра превосходит хвою сосны и пихты.

Химический состав хвойно-витаминной муки в основном зависит от правильного режима ее получения. При естественной сушке происходит значительная потеря каротина. Она составляет примерно от 30 до 60% первоначального его содержания.

Питательность органического вещества листьев и хвои почти в 2 раза ниже питательности корма из самых тонких веток диаметром в отрезе 5 мм и в 3 раза выше питательности веток диаметром от 5 до 10 мм. Листья богаты микроэлементами, а протеина содержат в 2 раза больше, чем ветки. Сушеные ветки березы с листьями имеют 22 кормовые единицы, листья березы — 38, а сено — 46.

Хвойно-витаминная мука в основном состоит из хвои с некоторой примесью коры и кусочков древесины, высушенных мгновенно под воздействием высокой температуры и прошедших дробление на частицы (пылинки) величиной до 1,5 мм.

В 1 кг хвойно-витаминной муки, приготовленной из древесных пород, произрастающих в Якутской АССР, содержится следующее количество каротина (мг): в муке из хвои сосны обыкновенной до 203, кедра сибирского до 300 и лиственницы даурской до 140.

Содержание каротина в муке в зависимости от температуры сушки технической зелени

Содержание каротина в зависимости от температуры сушки технической зелени дальневосточных пород мы определяли в процессе отработки температурного режима сушки на установке системы ИЛП в Мухенском цехе (Хабаровский край).

Хвойно-витаминная мука была получена при температуре от 30 до 320° С. Температуру измеряли у первого дозатора, т. е. в начале первой колонны, термопарой. Влажность определяли у всех образцов технической зелени и полученной из нее хвойно-витаминной муки.

Для каждой ступени температуры получено до 500 кг муки. Свежая техническая зелень кедра корейского имела влажность 54,2% и каротина 268,7 мг на 1 кг, ели аянской соответственно 53,8% и 264,8 мг/кг; пихты белокорой — 52% и 237,3 мг/кг (на 1 кг абсолютно сухого вещества).

В большем количестве каротин сохраняется при температуре сушки 200—250° С. Так, в хвойно-витаминной муке кедра корейского и ели аянской при температуре 210°С от первоначального количества сохранилось 95% каротина, а в муке пихты белокорой при температуре сушки 250° С — 98% каротина. При температуре сушки свыше 250° С техническая зелень начинает подгорать и получаемая из нее мука имеет темный цвет. В производственных условиях могут быть отклонения от указанного интервала температур в случае повышенной влажности или сухости хвои. Поэтому необходимо проверять температурные режимы сушки в каждом конкретном случае.

Таким образом, содержание каротина в муке, получаемой из технической зелени, зависит от температуры ее сушки. Лучшей температурой для получения муки из технической зелени дальневосточных пород на аэрофонтанной установке системы ИЛП является температура 200—250° С.

Для определения оптимальных температурных режимов с целью получения качественной хвойно-витаминной муки были проведены исследования по содержанию каротина, протеина, целлюлозы, веществ, экстрагируемых эфиром, эфирных масел в муке, полученной на различных типах установок.

Исследования проводили на аэрофонтанной установке в Выгодском лесокомбинате, на калориферной (системы Вейкаши) в Надворнянском лесокомбинате и на калориферно-аэрофонтанной (системы Баландинского) в Солотвинском лесокомбинате треста Прикарпатлес, которую одновременно внедряли в производство. Для каждой установки определяли оптимальный режим сушки.

Для анализов отбирали пробы хвойно-витаминной муки и свежей технической зелени, из которой получали муку. В каждой пробе определяли содержание целлюлозы, протеина, каротина, сырой золы, количество веществ, экстрагируемых эфиром, и эфирных масел, а также проводили контроль за работой отдельных агрегатов и производительностью установки.

Исследования на аэрофонтанно-калориферной установке проводили одновременно с внедрением установки в производство. В настоящее время эта установка внедрена в производство и работает в Солотвинском лесокомбинате треста Прикарпатлес. Установка была изготовлена в 1965 г. Рожнятовской ПРММ по предложению Баландинского и представляет аэрофонтанно-калориферную со спиральным сушильным барабаном сушилку. Агентом сушки является подогретый в калорифере воздух. С сушилкой функционируют две кормодробилки, дозаторы, вентиляторы и ряд других узлов. Все оборудование размещено в двух крытых двухосных прицепах на резиновом ходу. Производительность 40 кг 1ч, и обслуживают ее 4 человека.

Свежая техническая зелень ели европейской, из которой получали хвойно-витаминную муку, имела 118,9% каротина, 10,4% протеина, 21,9% целлюлозы, 0,1% эфирных масел, 13,7 эфирорастворимых веществ н 5,7% золы. Количество муки, получаемой для каждой ступени температуры, составляло 100—200 кг.

В муке, полученной при температуре 130° С, содержится 64,01 мг/кг каротина. С повышением температуры содержание каротина увеличивается и при температуре 220° С составляет 101,31 мг/кг. В муке, полученной при температуре 300° С, содержание каротина достигает максимума — 105,31 мг/кг. При дальнейшем повышении температуры содержание каротина в муке уменьшается, и при температуре 400° С оно равно 34,12 мг/кг.

Оптимальной температурой является 220—360° С. Ниже и выше этих пределов каротин разлагается в большей степени: ниже температуры 220° С — из-за длительного пребывания хвои в сушильной колонне (хвоя должна высохнуть до влажности не более 10%), выше 400° С — из-за высокой температуры.

Содержание протеина в хвойно-витаминной муке уменьшается с увеличением температуры ее получения. Так, в хвойно-витаминной муке, полученной при температуре 130° С, содержится 7,5% протеина, при температуре 300° С — 5,4%, при температуре 400° С оно снизилось до 3,6%. Оптимальной температурой, при которой протеин сохраняется в большем количестве (5,97—5,11%), является температура 200—360° С.

Содержание целлюлозы с повышением температуры незначительно увеличивается. Так, при температуре 130° С содержится 22,03% целлюлозы, при температуре 300° С — 24,2%, при температуре — 380° С — 25%. Увеличение содержания целлюлозы в хвойно-витаминной муке с повышением температуры, вероятно, происходит за счет уменьшения общего веса хвои и, следовательно, увеличения веса древесной части в муке. Уменьшение веса хвои происходит вследствие выделения из нее части таких веществ, как эфирные масла, смолистые, что подтверждается данными анализов. Причем с повышением температуры выделение этих веществ усиливается.

Содержание веществ, экстрагируемых эфиром, в хвойно-витаминной муке уменьшается с повышением температуры ее получения. Если при температуре 130° С эти вещества в хвойно-витаминной муке составляли 12,35%, то в хвойно-витаминной муке, полученной при температуре 300е С, их только 8,3%, а при температуре 400° С — 1,8%. При температуре от 240 до 300° С содержание этих веществ остается постоянным, 8,9—8,3%.

Уменьшение содержания веществ, экстрагируемых эфиром, можно объяснить тем, что с повышением температуры улетучивается эфирное масло и теряется часть смолистых, которые оседают на стенках сушильного барабана.

Содержание золы в хвойно-витаминной муке, полученной при температуре 130—400° С, незначительно снижается. Если при температуре 130° С золы было 4,96%, то при температуре 400° С — 4,02%.

Это, вероятно, объясняется тем, что с повышением температуры наиболее мелкие частицы, в основном хвоя, механически удаляются из колонны, особенно при повышенной температуре и подгорании. Таким образом, теряется часть наиболее богатая, по сравнению с древесиной ветки, минеральными веществами.

Содержащиеся в хвойно-витаминой муке эфирные масла считаются вредными для животных, так как раздражают слизистую оболочку желудка животных. Определение содержания их в хвойно-витаминной муке, полученной из различных пород, и изучение факторов, снижающих их содержание в муке, представляет интерес.

Содержание эфирных масел в хвойно-витаминной муке уменьшается с увеличением температуры сушки технической зелени. Вообще эфирных масел в муке остается мало. При оптимальной температуре 220—360° С 80% эфирных масел из технической зелени выделяется в атмосферу вместе с агентом сушки. Это говорит о целесообразности организации комплексной переработки технической зелени с одновременным получением хвойно-витаминной муки и эфирных масел.

Физико-химические показатели эфирного масла из хвойно-витаминной муки указывают на то, что состав эфирного масла изменяется мало. Но необходимо отметить, что из-за ничтожно малого количества эфирного масла, полученного из муки, не удалось проследить изменение качественного состава его под действием различной температуры сушки, и полученные данные требуют дальнейшего уточнения.

Эфирное масло из свежей технической зелени имело удельный вес 0,9017; коэффициент рефракции 1,4700; кислотное число 2,1, эфирное число 45,25. Эфирное масло из хвойно-витаминной муки, полученной при различной температуре, было объединено в одну пробу, для которой определены удельный вес — 0,9090, коэффициент рефракции — 1,4700, кислотное число — 2,7, эфирное число — 42,1.

Лучшим температурным режимом для получения хвойно-витаминной муки надо считать режим, при котором максимально сохраняется каротин и минимально — эфирные масла. Таким образом, в хвойно-витаминной муке, полученной при температуре 130° С, содержится 72,2% первоначального количества (в свежей технической зелени) протеина, 53,8 каротина, 100,6 целлюлозы, 86,6 сырой золы, 33 эфирного масла, 90,1% веществ, экстрагируемых эфиром, а в муке, полученной при температуре 300° С: протеина 51,9%, каротина 89,4, целлюлозы 110,5, эфирных масел до 20, веществ, экстрагируемых эфиром, 60,58 и сырой золы 72,1%; при температуре 400° С: протеина 4,6%, каротина 79,2, веществ, экстрагируемых эфиром, — 13,1%.

Для изготовления хвойно-витаминной муки на этой установке оптимальной является температура 300° С.

Калориферная установка с цилиндрической сушильной камерой изготовлена для Надворянского лесокомбината Тересвянскими межрайонными механическими мастерскими, по предложению механика И. И. Вейкаши. Все оборудование установки размещено в двух узкоколейных вагонах. В первом вагоне размещены кормодробилка для размельчения технической зелени и круглый барабан по отделению технической зелени от сучьев, во втором — калориферная печь, дозатор с бункером дробленой зелени, спиральное сушило, дробилка для помола. Агентом сушки является воздух, подогретый в калориферах. Установка малопроизводительна.

Из технической зелени ели европейской (содержавшей каротина 125,04 мг/кг, протеина 10,50%, целлюлозы 23,3, веществ, экстрагируемых эфиром, 12,6, эфирных масел 0,11 и сырой золы 5,25%) было получено 15 партий хвойно-витаминной муки по 100 кг каждая.

Наибольшее содержание каротина в хвойно-витаминной муке (103,35 мг/кг) отмечается при температуре 300° С, при дальнейшем повышении температуры содержание его в хвойно-витаминной муке уменьшается.

Содержание протеина с повышением температуры уменьшается. В муке, полученной при температуре 130° С, протеина было 6,2%, а в муке, полученной при температуре 400° С, его осталось 4,55%.

Содержание целлюлозы в муке с увеличением температуры ее получения незначительно увеличивается. В хвойно-витаминной муке, полученной при температуре 130° С, целлюлозы содержалось 23,15%; в муке, полученной при температуре 400° С, — 24,1%.

Содержание веществ, экстрагируемых эфиром, в хвойно-витаминной муке с повышением температуры уменьшается. При температуре 130° С в муке их было 8,15%, при температуре 400° С — 2,5%. Содержание золы изменяется незначительно. При оптимальной температуре получения эфирного масла в муке остается менее 20% первоначального содержания, с повышением температуры содержания его в муке уменьшается. В хвойно-витаминной муке, полученной на калориферной установке при температуре 130° С, первоначального содержания каротина остается 74,9%, протеина 59,64, целлюлозы 100,6, эфирных масел 31, веществ, извлекаемых эфиром, 64,68 и сырой золы 92,4%; в хвойно-витаминной муке, полученной при температуре 400° С, протеина остается 43,3%, каротина 77,5, целлюлозы 103,4, эфирных масел 6, веществ, извлекаемых эфиром, 19,8 и сырой золы 74,2%.

Оптимальной температурой для этой установки является температура 300° С. При этой температуре каротина сохраняется до 82%, протеина 48,8% и эфирного масла остается 7% первоначального количества.

В Выгодском лесокомбинате треста Прикарпатлес действует стационарная аэрофонтанная установка для получения хвойно-витаминной муки, изготовленная по чертежам Латвийского института лесохозяйственных проблем. Это высокопроизводительная установка, вырабатывающая до 1000 кг хвойно-витаминной муки в сутки. Агентом сушки являются отходящие газы от сгорания топлива в технологической печи.

Из технической зелени было получено 17 партий хвойно-витаминной муки, весом по 100—150 кг.

Свежая техническая зелень ели европейской, идущая для получения хвойно-витаминной муки, содержала каротина 101,00 мг/кг, протеина 7,15%, целлюлозы 23,60, веществ, экстрагируемых эфиром, 12,8, эфирных масел 0,14 и. сырой золы 5,08%.

Каротина в хвойно-витаминной муке, полученной при температуре 130° С, содержится 88 мг/кг. С повышением температуры содержание каротина в муке возрастает и достигает максимума 98,4% при температуре 260° С. При дальнейшем повышении температуры содержание его постепенно падает и при температуре 450° С составляет 92,5 мг/кг. Однако молено отметить, что содержание каротина в хвойно-витаминной муке, полученной при температуре от 180 до 450° С, мало изменяется. Увеличение содержания каротина при температуре выше 130°С происходит в результате того, что при более высокой температуре хвоя сохнет быстрее и сокращается время ее пребывания в сушильной колонне. Слишком же высокая температура, выше 420—430° С, вызывает подгорание хвои и разложение каротина. Необходимо отметить, что резкого падения содержания каротина под действием повышенной температуры на этой установке не отмечено.

Содержание протеина в хвойно-витаминной муке с повышением температуры, как и на других установках, уменьшается. В хвойно-витаминной муке, получаемой при температуре от 130 до 200° С, содержание протеина постепенно снижается от 6,6 до 6,2%. При температуре 220—400° С его содержится от 5,8 до 5,1%, при температуре 420—450° С содержание протеина снижается до 4,6%

Содержание целлюлозы в хвойно-витаминной муке с повышением температуры так же, как и на предыдущих установках, незначительно увеличивается. В хвойно-витаминной муке, полученной при 220°, ее содержалось 25,23%, а в муке, полученной при 450°, — 25,96%,

Содержание веществ, экстрагируемых эфиром, с увеличением температуры уменьшается. При температуре 130° С этих веществ было 12,7%, при температуре 450° С их осталось 2,4%.

Содержание сырой золы в хвойно-витаминной муке, полученной при различной температуре, показывает, что количество золы с повышением температуры незначительно снижается.

Содержание эфирного масла в муке, полученной при оптимальном температурном режиме, составляет около 10% первоначального его содержания в технической зелени. С повышением температуры получения муки, как и на двух других установках, содержание эфирного масла в муке уменьшается. Надо отметить, что на всех рассматриваемых установках более 70% эфирного масла выделяется из технической зелени при температуре до 130° С.

Данные исследований показывают, что по сравнению с первоначальным содержанием в технической зелени в хвойно-витаминной муке, полученной при температуре 130° С, каротина сохраняется 87,1%, протеина 92,3, целлюлозы 100,4, веществ, экстрагируемых эфиром, 99, эфирных масел 17, золы 90,16%. В хвойно-витаминной муке, полученной при температуре 260° С, сохраняется каротина 97,4%, протеина 79,02, целлюлозы 107,5, веществ, экстрагируемых эфиром, 51,95, эфирных масел 10 и золы 77,95%. При температуре 450° С осталось каротина 91,6%, протеина 65, целлюлозы 110, веществ, экстрагируемых эфиром, 18,75, эфирных масел 3 и золы 61,41%. Необходимо еще раз подчеркнуть, что в хвойно-витаминной муке, полученной на этой установке при оптимальной температуре 260° С, сохраняется до 97,4% каротина первоначального содержания его в технической зелени. Можно отметить, что в муке, полученной на аэрофонтанной установке типа ИЛП, основные вещества, определяющие качество муки (каротин, протеин), сохраняются в большей степени, чем в муке, полученной на калориферной и аэрофонтанно-калориферной установках. Так, в муке, полученной при оптимальном режиме на установке системы ИЛП, сохраняется до 97% каротина, до 72% протеина, до 9% эфирного масла; в муке, полученной на аэрофонтанно-калориферной установке, сохраняется каротина до 89%, протеина до 52%, эфирного масла 18%; в муке, полученной на калориферной установке, сохраняется каротина до 82%, протеина до 49%, эфирного масла до 7% первоначального содержания в технической зелени.

Значительное уменьшение содержания каротина и протеина в хвойно-витаминной муке, полученной на аэрофонтанно-калориферной и калориферной установках, объясняется, очевидно, тем, что эти вещества разлагаются в большей степени от того, что агентом сушки в первых двух установках является подогретый наружный воздух, содержащий больше кислорода, чем дымовые газы в установке системы ИЛП. К достоинставам этой установки также следует отнести ее большую по сравнению с двумя другими производительность.

Способы хранения и упаковки хвойно-витаминной муки

Каротин в заготовленной хвое быстро разлагается. В меньшей степени это происходит в хвойно-витаминной муке. Мы изучали изменение содержания каротина в зависимости от продолжительности хранения и вида упаковки муки.

Опытные образцы хвойно-витаминной муки кедра корейского, ели аянской и пихты белокорой весом до 3 кг в различной упаковке были заложены на хранение с мая по ноябрь в 1961 г. Пробы были упакованы в мешки из 2, 3 и 5-слойной черной тонкой крафт-бумаги, из холста и тонкой хлопчатобумажной ткани. Кроме того, образцы муки и технической зелени названных древесных пород весом по 8 кг насыпали на пол кучами шириной 1 м, длиной 1,5 м и высотой в центре до 0,5 м, а также в открытые картонные ящики.

Образцы закладывали в трехкратной повторности и хранили в комнатных условиях, в закрытом холодном тесовом складе и под открытым навесом.

Первоначальное количество каротина в хвойно-витаминной муке кедра корейского составляло 294,5 мг, ели аянской — 271,1 мг, пихты белокорой — 255,3 мг на 1 кг абсолютно сухого вещества.

Данные исследований показали, что хвойно-витаминная мука быстрее всего разлагается под открытым навесом (при хранении в течение месяца) и медленнее всего — в прохладном темном складе. Каротин сохраняется почти полностью в течении 7 месяцев при хранении муки в мешках из 3 или 5-слойной крафт-бумаги.

По данным опытов, проведенных в Латвийской сельскохозяйственной академии, самым лучшим способом хранения хвойной и лиственной муки является ее затаривание в полиэтиленовые или из пластмассовых пленок мешки. Наши опыты это не подтвердили. Хвойно-витаминную муку можно хранить в прохладном темном складе в плотно закрытых ларях и совершенно нельзя хранить под открытым навесом, особенно насыпью. После месяца хранения хвойно-витаминной муки насыпью под открытым навесом в муке, приготовленной из хвои кедра, осталось 10,3% каротина, из хвои ели — 10,6% и пихты — 9,2% его первоначального содержания; эта мука становится непригодной для введения в рацион животных и птиц.

Хвойно-витаминная мука гигроскопична, что способствует разложению каротина, поэтому долго хранить ее можно только в сухом месте в хорошо упакованном виде. Транспортировка в таре большого объема снижает ее качество и неудобна. Если хвойно-витаминную муку подвергнуть брикетированию, она будет более транспортабельной и менее гигроскопичной.

В Белоруссии были проведены опыты по брикетированию хвойно-витаминной муки из хвои ели и сосны. При этом было установлено, что при давлении с усилием до 3 т брикеты не получались. С увеличением давления до 9 т брикеты выходили пористые и непрочные. Прочные брикеты, не деформирующиеся при свободном падении с высоты 2 м, получились при давлении 13—16 г. При брикетировании хвойной муки с влажностью 24—32% брикеты получились с неровной (ободранной) поверхностью и имели пониженную прочность. Объясняется это тем, что излишняя влага, содержащаяся в муке, затрудняет сближение частиц между собой. Увлажненные брикеты при хранении в мешках или закромах покрываются плесенью и становятся непригодными для употребления. Процесс брикетирования хвойной муки наиболее эффективен при влажности 8—16%.

Таким образом, для хвойно-витаминной муки лучшей упаковкой являются мешки из трех-пятислойной крафтбумаги.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: