Інститут кормів

Української академії аграрних наук

Вінницький державний сільськогосподарський інститут

Кавун Олександр Федорович

УДК: 636.087:633.1:636.085.52

КОНСЕРВУЮЧА ДІЯ ПРОПІОНОВОЇ КИСЛОТИ

І НОВИХ КОНСЕРВАНТІВ ПРИ ЗАГОТІВЛІ

ВОЛОГОГО ЗЕРНА І СИЛОСУ

06.02.02 — годівля тварин і технологія кормів

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Вінниця — 1998

Дисертацією є рукопис.

Дисертаційна робота виконана на базі колективного сільськогосподарського підприємства “Берладинка” Бершадського району Вінницької області, дослідному господарстві “Бохоницьке” та лабораторії підвищення поживності кормів Інституту кормів УААН.

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор, член-кореспондент УААН, заслужений діяч науки і техніки України КУЛИК Михайло Федорович, Інститут кормів УААН, заст. директора з наукової роботи.

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор, МАЗУРЕНКО Микола Олександрович, Вінницький державний сільськогосподарський інститут, завідувач кафедрою технології виробництва продукції тваринництва;

кандидат с.-г. наук, доцент ПОВОЗНІКОВ Микола Гаврилович, Подільська державна аграрно-технічна академія, кафедра годівлі тварин і технології кормів, м. Кам’янець-Подільський.

Провідна установа: Державна агроекологічна академія України, кафедра годівлі тварин і технології кормів, м. Житомир.

Захист дисертації відбудеться “____”_____________1998 року о ____ годині на засіданні спільної спеціалізованої вченої ради Д 05.367.01 Інституту кормів УААН і Вінницького державного сільськогосподарського інституту за адресою: 287100 м. Вінниця, просп. Юності, 16.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту кормів УААН.

Автореферат розісланий “____”_____________1998 року.

Вчений секретар спільної

спеціалізованої вченої ради,

кандидат сільськогосподарських наук Бехацька Т. Я.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Зменшення втрат поживних речовин при заготівлі і зберіганні різних видів кормів і одержання з них корму, який мало повинен відрізнятися від вихідної маси за кормовими властивостями, залишається одним із найвагоміших завдань кормовиробництва.

Пошук нових консервантів які б задовольняли вимоги щодо високої консервуючої дії, доступні для використання, безпечність відносно впливу на продукцію тваринництва, а отже на здоров’я людей та економічно вигідні для товаровиробника — все це покладено в основу актуальності роботи.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота входить до науково-технічної програми “Кормови-робництво” “Розробити зональні екологічно безпечні системи виробництва високобілкових кормів, які забезпечують одержання з 1 га посіву 7-9 т кормових одиниць і 1,0-1,4 т білка”, завдання 05. “Розробити і впровадити технологію заготівлі високоякісного силосу з кукурудзи з використанням біогенних консервантів” та завдання 06. “Розробити нові консерванти для вологого зерна та технології його зберігання в аеробних та анаеробних умовах”.

Мета і задачі досліджень полягають у вивченні консервуючої дії пропіонової кислоти, молочнокислих бактерій препарату “Літосил” вітчизняного виробництва, такого ж типу препарату зарубіжного виробництва та нових консервантів біологічного і мінерального походження.

Наукова новизна одержаних результатів підтверджується експериментальним обгрунтуванням високої консервуючої дії розроблених нами нових консервантів біологічного і мінерального походження.

Практичне значення одержаних результатів полягає у використані пропіонової кислоти в дозі 10-14 л/т для консервування вологого зерна кукурудзи, ячменю, пшениці та гороху в аеробних умовах та 3 кг/т для подрібненого зерна кукурудзи в анаеробних умовах, біологічного консерванту рослинного походження при силосуванні кукурудзи і люцерни, а також консерванту мінерального походження для вологого зерна кукурудзи в анаеробних умовах.

Особистий внесок здобувача в обсязі виконаної роботи полягає в самостійному проведенні, освоєнні та викладенні основних методів досліджень. Самостійно проведені технологічні досліди по консервуванню та зберіганню в аеробних умовах вологого зерна кукурудзи, пшениці, ячменю та гороху в господарствах Вінницької області. Лабораторні дослідження проводилися в умовах лабораторії підвищення поживності кормів, науково-виробничі на базі дослідного господарства “Бохоницьке” Інституту кормів УААН. Із спільних наукових експериментів і публікацій дисертантом за згодою співавторів використано лише свою частину результатів досліджень.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації були покладені в основу проведених в Вінницькій області семінарів у 1995-1997 рр., за участю фірми “Мушел” при виконанні проекту TACIS/93/A&F UK9302 “Вдосконалення умов зернозберігання”. Доповідалися основні положення дисертації на міжнародній науково-практичній конференції (Львів, 9-11 жовтня 1997 р.) “Сучасні проблеми ветеринарної медицини, зооінженерії та технологій продуктів тваринництва”.

Публікація результатів досліджень. Основні положення дисертаційної роботи опубліковані в співавторстві в 4-х наукових статтях і одній книзі “Вдосконалення технології зберігання і використання зерна”.

Обсяг роботи. Дисертація викладена на 111 листах комп’ютерно-го тексту і складається із вступу, п’яти розділів, висновків та пропозицій виробництву. Робота включає 11 таблиць і 22 малюнки. До списку використаної літератури входить 196 джерел.

МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

В основу роботи покладено вивчення консервуючої здатності пропіонової кислоти і нових консервантів рослинного і мінерального походження при заготівлі силосу з кукурудзи, підв’яленої зеленої маси люцерни та вологого зерна кукурудзи. Поряд з цим консервували пропіоновою кислотою зерно пшениці, ячменю та гороху.

Вивчення динаміки, інтенсивності та тривалості бродильних процесів у закладеній кормовій масі чи вологому зерні проводили в 3-х літрових скляних ємкостях, які з’єднували по типу сполучених судин з ємкістю з насиченим розчином кухонної солі. По кількості витісненої рідини в збірну ємкість судили про об’єм виділених газів як показника інтенсивності протікання бродильних процесів та консервуючої дії нових консервантів рослинного і мінерального походження. Облік виділення газів проводили щодобово із розрахунку см3 на 1 кг досліджуємого корму. Концентрацію аміаку визначали за класичним методом Конвея. Вміст органічних кислот і спиртів в консервованих кормах виражали в % і визначали з використанням газового хроматографа “Хром-5”. Визначення загальної кислотності та величини рН консервованих кормів проводили за загальноприйнятими методиками.

Аналіз видового складу грибів і кількість колонійутворюючих одиниць (КУО) проводились за “Методичними вказівками по санітарно-мікологічній оцінці і покращенню якості кормів” (1986). Визначення проводилось за такою схемою: зразок зерна розмелювали у млинку типу “Пірует”, потім 1 г одержаного борошна розводили у 100 разів водою, після чого робили висів на поживне середовище у чашки “Петрі”. Чашки “Петрі” витримували в термостаті протягом 10 днів, після чого проводили підрахунок КУО і визначали видовий склад грибів.

Згідно нормативів кількість КУО в 1 г зерна не повинна перевищувати 10 000 для грибів родів Aspergillus, Alternaria, Mucor, Penicillium, Rhizopus та 200 — для роду Fusarium при згодовуванні тваринам, а також птиці.

Аналізи зразків зерна на вологу, азот, сирий протеїн, сирий жир, сиру клітковину, золу, кальцій, фосфор і розчинні вуглеводи проводили згідно “Руководства по анализам кормов” (1982).

Дослідження проводили по вивченню впливу пропіонової кислоти на динаміку та інтенсивність ферментації подрібненого зерна кукурудзи, біохімічні процеси і мікробіологічну забрудненість цілого зерна. Консервуюча дія нового біологічного консерванту рослинного походження при силосуванні кукурудзи вивчалася в порівнянні з бактеріальними заквасками, а при силосуванні підв’яленої маси люцерни досліджувалась консервуюча здатність консервантів біологічного і мінерального походження. Дослідження проводилися також по розробці нових консервантів для вологого зерна кукурудзи в анаеробних умовах.

В основу біологічного консерванту покладено тонко подрібнене зерно гірчиці білої, а консерванту мінерального походження — природний мінерал сапоніт.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

“Пропкорн” — це 100% активний рідинний консервант, що базується на кормовій пропіоновій кислоті. При обробці ним вологого зерна припиняється розповсюдження плісняви та бактерій. Зерно, яке підлягає обробці пропкорном, це — овес, пшениця, ячмінь, сорго, кукурудза, бобові та будь-яке інше зерно, яке можна подавати через шнековий транспортер.

Швидкість потоку пропкорна визначається вмістом вологи у зерні і вихідною потужністю шнека. Якщо вологість підвищується, то підвищується і сприятливість до інфікування, таким чином, на тону такого зерна вимагається більше пропкорну (табл. 1).

Таблиця 1

Норми обробки зерна пропкорном л/т в залежності

від вологості та строків зберігання

Вміст вологи в зерні, % | Строки зберігання, місяці

1 | 3 | 6 | 12

16 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,5

20 | 4,5 | 5,5 | 6,5 | 7,5

24 | 5,5 | 7,0 | 8,5 | 9,5

28 | 7,0 | 9,0 | 10,5 | 11,5

32 | 9,0 | 11,0 | 12,5 | 14,5

40 | 14,0 | 16,0 | 18,0 | 20,5

50 | 2,15 | 23,5 | 26,0 | 29,5

Спеціально сконструйовані аплікатори можуть обробляти до 25 т зерна за годину і забезпечити обробку повністю всього зерна. Важливо, щоб ті детальні інструкції, що є до кожного аплікатора, ретельно виконувались.

Пропкорн повинен використовуватись тільки для консерву-вання фуражного зерна. Він запобігає проростанню зерна, тому його не застосовують для обробки посівного матеріалу та солодо-вого зерна.

Зберігання зерна, обробленого пропіоновою кислотою, в аеробних умовах. Зерно, оброблене пропіоновою кислотою, потрібно захистити від вологи, а саме: дощу, снігу, конденсації вологості і лужних матеріалів (бетон, вапно, просочене дерево). Цьому можна запо-бігти, якщо вкрити підлогу чи стіни чистим поліетиленовим пок-риттям, чи вифарбувати епоксидною смолою.

Зерно ячменю, пшениці та гороху з вологістю 20-25% було оброблене пропіоновою кислотою в господарствах Вінницького, Бершадського та Оратівського районів Вінницької області, зерно кукурудзи вологістю 30-35% — в господарствах Здолбунівського району Рівненської області та Староконстантинівського району Хмельницької області. Зерно зберігалося в буртах на критих токах без укриття поліетиленовою плівкою.

Мікологічний аналіз зерна. Результати аналізів свідчать, що у вологій пшениці с. Агро-номічне виявлено 4 види грибів, серед яких переважає AspergilCandidas, кількість КУО складає 19000 на 1 г зерна. У оброб-леному пропкорном у дозі 10 л/т зерні через 116 днів після за-кладки у бурт виявлений Penicillium specium у кількості 200 КУО на 1 г зерна (не виключено попадання спор Penicillium з повітря при відборі зразка для проведення аналізу). Через 160 днів після закладки росту грибів не виявлено. Одержані дані свідчать про значну фунгіцидну дію пропкорну при консервуванні пшениці. Оброблену пропкорном пшеницю можливо також використову-вати на корм молодняку і птиці на відміну від необробленого зерна, де кількість КУО на 1 г зерна перевищує норму у 1,9 раза.

Аналізи зразків необробленого ячменю с. Бирлівка та Франківка свідчать про його високу забрудненість спорами грибів. Так, кількість колонійутворюючих одиниць на 1 г зерна в момент за-кладки досліду у Бирлівці становила 36400, де переважаючим видом був Altternaria specium. Сухе зерно ячменю, яке було відібра-не через 3 місяці після збирання (с. Бирлівка) мало 18000 КУО на 1 г зерна і переважаючим видом був Реnicillium specium, спо-ри Alternaria в такому випадку не проростали. У зразку необроб-леного зерна ячменю с. Франківка, відібраного через 75 днів піс-ля закладки досліду, налічувалось 19000 КУО на 1 г зерна, де переважаючим видом був Aspergillus candidus. Оброблене пропкорном зерно ячменю (с. Бирлівка — в дозі 6,5 л/т) мало лише 8000 КУО на 1 г зерна, де переважаючим видом також була Alspecium, як і в необробленому зерні. Таким чином, об-робка пропкорном зменшила кількість КУО у 4,5 раз. Через З місяці в обробленому пропкорном зерні спостерігалось лише 4400 КУО з переважаючим видом Реnicillium specium. Після 168 днів від закладки досліду виявилось лише 200 КУО обробленого про-пкорном і залишився лише один вид Penicillium specium. Оброб-лене пропкорном зерно ячменю (с. Франківка — в дозі 7 л/т) містило 10000 КУО на 1 г зерна через 75 днів після обробки, де переважаючим видом був Aspergillus candidus, як і в необробле-ному зерні. Через 91 день та через 139 днів росту спор грибів у обробленому пропкорном зерні не виявлено. Таким чином, можна відзначити, що обробка пропкорном зменшує кількість КУО від-разу після обробки до допустимого рівня і повністю інактивує спори грибів роду Fusarium, які є найбільш токсичними для го-дівлі молодняка і птиці, а при тривалому зберіганні зерна пов-ністю інактивує всі спори грибів.

Результати аналізів гороху (с. Франківка — в дозі 7,5 л/т) свідчать про високе забруднення зерна спорами грибів. Так, не-оброблений горох містив 25000 КУО на 1 г зерна з переважаю-чим видом Alternaria specium. Однак, необроблений зразок горо-ху, взятий через 75 днів після початку досліду, мав 16000 КУО на 1 г зерна з переважаючим видом Aspergillus flavus та від-сутністю Fusarium oxysporum, кількість якого була дуже високою — 7000 КУО на 1 г зерна у попередньому зразку. Оброблений про-пкорном горох мав уже через 75 днів 8000 КУО на 1 г зерна з переважаючим видом Aspergillus flavus. Через 91 день та через 139 днів росту спор грибів у обробленому пропкорном зерні не виявлено. Викладені результати досліджень свідчать про те, що пропкорн є ефективним консервантом для вологого зерна гороху. При обстеженні зерна гороху, необробленого та обробленого про-пкорном, був виявлений брухус, що свідчить про нетоксичність пропіонової кислоти для комах.

Зараженість спорами грибів Acanthoscelides obtectus воло-гого зерна кукурудзи незначна, порівняно з пшеницею, ячменем та горохом. Так, необроблене зерно кукурудзи с. Бирлівка налічувало 3500 КУО на 1 г зерна, с. Франківка — 2400 КУО, с. Копитків — 3000 КУО з переважаючим видом Реnicillium specium у всіх трьох зразках. У зразку необробленого вологого зерна кукурудзи, що пролежав 3 дні у бурті, виявляються зерна, пок-риті грибним нашаруванням білого, сірого, коричневого коль-орів, деякі зерна — в грудках. При мікроскопічному дослідженні скребків із зерен спостерігається одно- та багатоклітинний мі-целій і величезна кількість спор грибів із родів Реnicillium, Мисоr і Fusarium. Посів на чашки "Петрі" у розведенні 1:100 і 1:1000 не виявив росту грибів, ймовірно, це пов'язано з високою кон-центрацією токсинів, що виділяються грибами, які припиняли розвиток власних спор грибів. При обробці пропкорном вологого зерна кукурудзи в дозі 15 л/т — с. Бирлівка, 5 л/т — с. Фран-ківка та 14 л/т — с. Копитків не виявлено росту спор грибів зразу ж після обробки і протягом періоду спостереження. Од-нак, при дослідженні бурта вологого зерна кукурудзи, обробле-ної пропкорном у с. Бирлівка, було виявлено в середній частині пошкодженого бурта пласти зерна, пошкодженого грибами. На-явність пошкодженого зерна у середині бурта пов'язана з не-якісною обробкою зерна пропкорном і низькою дифузією пропіонової кислоти. При низькій зараженості спорами грибів воло-гого зерна кукурудзи і враховуючи фунгіцидний ефект пропкорну, можна використовувати даний консервант в низьких дозах — 5 л/т. Однак, необхідно удосконалити технологію оброб-ки зерна цим консервантом, щоб не допустити попадання у бурт необробленого зерна.

Біохімічний аналіз зерна. Азот і відповідно сирий протеїн у необроблених і оброблених пропкорном зразках практично не змінювався.

Вміст розчинних вуглеводів у консервованій пшениці та яч-мені протягом періоду зберігання практично не змінювався. У консервованому горосі спостерігалось зменшення рівня розчин-них вуглеводів майже на 1% після 140 днів зберігання. У консер-вованому зерні кукурудзи практично не відзначалось змін рівня розчинних вуглеводів.

Вплив пропіонової кислоти на динаміку та інтенсивність ферментації подрібненого зерна кукурудзи. Дослід проводили в лабораторних умовах Інституту кормів. Подрібнене зерно кукурудзи воскової стиглості вологістю 30% за-кладали в скляні лабораторні ємкості за такою схемою (табл. 2).

Таблиця 2

Схема досліду

Варіант | Характеристика варіанта | Доза внесення консерванта

І — контрольний | Подрібнене зерно кукурудзи воскової стиглості, вологістю 30% без консерванта—

ІІ — дослідний | Подрібнене зерно кукурудзи воскової стиглості, вологістю 30% з консервантом пропкорн |

3 кг/т

Контролем було зерно кукурудзи вологістю 30% без консерванта. В дослідний варіант вносили консервант з розрахунку 3 кг/т. Ємкості із закладеною кукурудзою закривали щільними кришками з патрубком, який з'єднували з ємкістю, наповненою насиченим розчином кухонної солі (за методом сполучних посу-дин). Кількість виділених газів в процесі ферментації корму тис-не на розчин кухонної солі, і він у відповідному об'ємі витискає сіль у збірну посудину. По кількості рідини збірної посудини судили про інтенсивність та динаміку бродіння. Вимірювання про-водились щоденно, аж до припинення ферментації.

Як показали результати досліджень, тривалість бродильних процесів у контрольному варіанті становила 38 діб, а в дослідному — 25.

Кількість виділених газів з 1 кг маси за весь період фермен-тації в контрольному варіанті становила 5085 см3, а в дослідному — лише 2275 см3 (мал. 1), тобто 44,7% від контролю, що свідчить про позитивні якості консервованого зерна при малій дозі пропіонової кислоти.

Консервуюча дія нового біологічного консерванту рослинного походження при силосуванні кукурудзи в порівнянні з бактеріальними заквасками. Метою наших досліджень було вивчення консервуючої дії препарату “Літосил” культури молочнокислих бактерій вітчизняного виробництва (Ладижинський біохімзавод Вінницької області) та англійського препарату “Eko corn” в порівнянні з новим біологічним препаратом рослинного походження на основі насіння гірчиці білої сорту Кароліна. Схема досліду наведена в таблиці 3.

Якщо в контрольному варіанті виділено, в перерахунку на 1 кг маси, 3900 см3 газів, то в варіанті з біологічно рослинним консервантом лише 1254 см3 (мал. 2). Сильно відрізнялась від контролю тривалість бродіння у часі. Так, в контрольному варіанті виділення газів проходило на протязі 25 днів, в варіанті з “Eko corn” — 19 днів, з “Літосилом” — 17 днів і з біологічно рослинним консервантом лише 6 днів. Органоліптична оцінка силосів показала, що всі силоси мали хороші показники якості, проте найвища оцінка силосу з біологічно рослинним консервантом. Кількість аміачного азоту в дослідних варіантах була меншою ніж в контролі. Найменша його концентрація була в варіанті з біологічно рослинним консервантом.

Таблиця 3

Схема досліду

Варіант | Характеристика варіанту

І контрольний

ІІ дослідний

ІІІ дослідний

ІV дослідний | Зелена маса кукурудзи без консерванта

Кукурудза + біологічно рослинний консервант 10 кг/т

Кукурудза + “Літосил” 5 г/т

Кукурудза + “Eko corn” 8 г/т

Вивчення консервуючої здатності біологічно-рослинного консерванту та природного мінералу сапоніту при силосуванні підв’яленої маси люцерни. Дослідження проводили за схемою наведеною в таблиці .

Таблиця 4

Схема досліду

Варіант | Характеристика варіанта

І — контрольний

ІІ — дослідний

ІІІ — дослідний

ІV — дослідний

V — дослідний | Люцерна підв’ялена без консерванта

Люцерна + біологічно-рослинний консервант — 1%

Люцерна + біологічно-рослинний консервант — 2%

Люцерна + сапоніт — 1% + біологічно-рослинний консервант — 1%

Люцерна + сапоніт як мінеральний консервант — 5%

Якщо прослідкувати бродіння в динаміці, то очевидно, що біологічно-рослинний консервант в дозі 1% до маси спричиняє більшу активацію бродильних процесів, але тривалість в днях однакова з контролем. Збільшення дози до 2% (ІІІ варіант) різко змінює динаміку. Вже через дві години почалось інтенсивне виділення газів, і за перші дві доби його виділилось більше, ніж 50% від загальної кількості виділених газів в цьому варіанті, а також в 2 рази більше, ніж в контрольному варіанті. Тривало бродіння всього 8 діб проти 26 діб в контролі.

Варіант з сумішшю біологічно-рослинного консерванту і сапоніту майже не відрізнявся динамікою бродіння з контрольним варіантом. Проте дуже відрізнявся варіант з одним сапонітом в дозі 5% до маси. Бурхливе виділення газів відзначалось перші дві доби, за які виділилось 91%, від усієї кількості газів. На 3, 4, 5 доби бродіння затихло і незначна кількість з’явилась на 6 добу і повністю припинилось на 7 добу, хоча в контролі воно тривало 26 діб.

Лабораторні дослідження силосів показали, що величина рН має найкращий показник у ІV варіанті (біологічно-рослинний консервант + сапоніт). Силос консервований одним сапонітом (5%) величина рН 6,48 близька до нейтральної, на що вплинув лужний характер мінералу.

Розробка нових консервантів для вологого зерна кукурудзи в анаеробних умовах. Важливе значення має наявність консервантів на території України, адже імпортування призводить до подорощання кормів та автоматично — продукції. В зв’язку з енергетичною кризою створюється проблема тривалого зберігання вологого фуражного зерна. Тому для вирішення цієї проблеми лабораторією підвищення поживності кормів для консервування вологого зерна запропоновані як консерванти сапоніт та вермикуліт.

Дослід по консервуванню вологого зерна кукурудзи в анаеробних умовах проводили по слідуючій схемі (табл. 5).

Таблиця 5

Схема досліду

Варіант | Характеристика варіанта

І — контрольний

ІІ — дослідний

ІІІ — дослідний

ІV — дослідний | Зерно кукурудзи без консерванта

Зерно кукурудзи + сапоніт 7% від маси

Зерно кукурудзи + сапоніт 10% до маси

Зерно кукурудзи + вермикуліт 10% до маси

Проведені дослідження дають підставу зробити заключення про те, що природній мінерал — сапоніт володіє бактерицидною властивістю, чим зумовлює зміну перебігу бродильних процесів при консервуванні вологого зерна кукурудзи (рис. 3).

Аналіз і узагальнення результатів досліджень

Найбільш поширеним консервантом зерна в Європі є пропкорн, який ретельно досліджується в багатьох наукових закладах. Практичне використання його почалося з 1968 року. Оброблене пропкорном, зерно згодовували тваринам на відгодівлі, молочній худобі, свиням і птиці. Результати дослідів з м’ясною худобою та молодняком свиней на відгодівлі показали, що пропкорнове зерно більш ефективне.

Відсутність пилу зменшила респіраторні хвороби та захворювання легенів.

Без проблем можна згодовувати зерно, оброблене пропіоновою кислотою скаковим коням. Оброблений овес має вигляд свіжого, що ціниться тренерами. Канадський овес згодовують племінним скакунам, через те що там немає плісені, а пропкорн запобігає цьому. Але, щоб уникнути неприємностей, згодовують зерно поступово.

Дослідження впливу пропкорну на молочний жир показали значне зменшення його вмісту, навіть при згодовуванні коровам обробленого зерна кукурудзи.

Консервування вологого зерна в багатьох країнах використовують для ячменю зразу ж після його збирання при вологості 23-34%. Такий ячмінь звичайно використовували для годівлі ВРХ. Питання про можливість включення його в раціони свиней (у порівнянні із звичайним зерном вологістю 12-15%) стало у порядок денний тільки в останні роки. Згодовування вологого ячменю скорочує час і затрати його на збирання, так як виключається сушка зерна і підготовка приміщень для зберігання. Консервують ячмінь пропіоновою (0,95-1,25%) або оцтовою і мурашиною кислотами (0,9-1,6%).

Пропіонова кислота підвищує енергетичну цінність зерна для великої рогатої худоби. Висушене зерно може дати нижчий рівень перетравності і продуктивності, ніж зерно, оброблене пропкорном. Одна тонна пропкорну на 100 т зерна дає додаткову енергетичну цінність, еквівалентну 1,5 т ячменю.

Вивчення консервуючої дії консерванта біологічного походження — тонкоподрібненого зерна гірчиці білої сорту Кароліна при силосуванні кукурудзи в порівнянні з бактеріальними заквасками підтвердило перспективу його використання при заготівлі силосу високої якості. Підтвердженням цьому є інтенсивність бродіння в процесі дозрівання силосу. Процес бродіння в кукурудзяній масі в присутності біологічного консерванту продовжувався 6 днів, у варіанті з “Eco corn” — 19 днів, з “Літосилом” — 17 днів та в контрольному варіанті — 25 днів. Така тривалість бродіння в днях та в відсотках до контролю показує, що в закладеній масі кукурудзи із біологічним консервантом бродіння тривало 24%, “Літосилом” — 68% та з “Eco corn” — 76%. В контрольному варіанті процес бродіння взято за 100 відсотків. Поряд з цим необхідно зазначити, що силос із біологічним консервантом за всіма показниками якості та органоліптичної оцінки перевищував дослідні варіанти з “Літосилом” і “Eco corn”.

Вивчення консервуючої здатності біологічного консерванту рослинного походження та природнього мінералу сапоніту при силосуванні підв’яленої маси люцерни показало, що динаміка бродіння з різною дозою біологічного консерванту була протилежною в порівнянні з такою ж динамікою при силосуванні маси кукурудзи. Найбільший вплив на пригнічення бродильних процесів в закладеній масі люцерни проявив природній мінерал сапоніт в дозі 5%.

Проведені дослідження дають підставу зробити заключення про те, що природний мінерал — сапоніт володіє бактерицидною властивістю, чим зумовлює зміну перебігу бродильних процесів при консервуванні вологого зерна кукурудзи і підв’яленої маси люцерни. Зменшення виділення газів при бродінні в присутності мінералу сапоніту в консервуємій сировині зумовлюється пригніченням молочнокислого бродіння, а також можливістю фіксації значної кількості вуглекислого газу. Так, оксид магнію адсорбує гази в кількості 1000 мл СО2 на 1 г магнезії (Мозгов И. Е., 1985). Сапоніт містить в середньому 10% оксиду магнію. При внесенні до вологого зерна 5% сапоніту на 3 кг корму припадає 150 г мінералу, в якому міститься 15 г оксиду магнію.

Результати досліджень свідчать про виділення 5,0-6,0 тис. см3 газів бродіння із розрахунку на масу зерна. При посиланні на І. Е. Мозгова (1985) 15 г оксиду магнію можуть адсорбувати 15 тис. мл СО2.

Консервуюча дія біологічного консерванту рослинного походження, а саме: насіння гірчиці білої, очевидно, базується на наявності в ньому S-глікозиду — синігрину. Його міститься в гірчиці та хроні близько 3% від сухої речовини. Знаходиться синігрин у вигляді калієвої солі. Під дією ферментів проходить його розщеплення на -глюкозу та аліцин — гірчичне масло — СН2=СН—СН2—N=C=S i KHSO4.

Аліцин — один із найбільш ефективних фітонцидів. Він подавляє різні мікроорганізми навіть при концентрації 1:200000 (Плешков Б. П., 1987). Залишається нерозкритим питання різко стимулюючої дії, в першу добу бродіння, гірчиці при додаванні до закладеної сировини. Можна зробити висновок, що під дією синігрину подавляється епіфітна мікрофлораі створюються оптимальні умови для розвитку молочнокислих бактерій.

На основі проведених досліджень можна зробити висновок, що сапоніт як природний мінерал володіє консервуючою здатністю, це проявляється в пригніченні бродильних процесів при силосуванні кормів.

Насіння гірчиці білої сорту Кароліна, завдяки наявності в ньому аліцину, одного з найбільш ефективних фітонцидів, проявляє консервуючу дію при силосуванні кормів, тому може використовуватися як біологічний консервант рослинного походження.

ВИСНОВКИ

1. Внесення пропіонової кислоти в дозі 10-14 л/т при консервуванні зерна кукурудзи вологістю 30-32% та 7-10 л/т для пшениці, ячменю, гороху вологістю 20-25% забезпечує високу якість зернофуражу при зберіганні в буртах без укриття плівкою на критих токах протягом 6-12 місяців.

2. Висока якість подрібненого зерна кукурудзи вологістю 30-32% при зберіганні в анаеробних умовах досягається при використанні пропіонової кислоти в дозі 3 л/т.

3. Вивчений вперше новий консервант біологічного походження в вигляді подрібненого насіння гірчиці має високу консервуючу здатність при заготівлі силосу та вологого зернофуражу. При силосуванні кукурудзи молочно-воскової стиглості найкраще проявив консервуючу дію біологічний консервант в дозі 10 кг/т. Силос за показниками якості та органоліптичної оцінки перевищував контрольний та дослідні варіанти з сухими бактеріальними заквасками “Літосил” вітчизняного і “Есо соrn” зарубіжного виробництва.

4. Збільшення дози біологічного консерванту до 20 кг/т при силосуванні підв’яленої маси люцерни різко змінює динаміку бродіння. Вже через 2 години розпочинається інтенсивне виділення газів і за перші 2 доби його виділилось більше, ніж 50% від їх загальної кількості за весь період бродіння. Тривалість бродіння складала лише 8 діб проти 26 діб у контролі.

5. Застосування нового консерванту мінерального походження — сапоніту в дозі 1,0% в поєднанні з біологічним також в дозі 1,0% позитивно впливає на перебіг процесів силосування підв’яленої маси люцерни.

6. Динаміка бродильних процесів в зерні кукурудзи з консервантом мінерального походження — сапонітом переконливо розкриває процес гальмування, очевидно, в першу чергу гетероферментативного молочнокислого бродіння.

7. Природний мінерал сапоніт як консервант володіє бактерицидною властивістю, чим зумовлює зміну перебігу бродильних процесів та має здатність адсорбувати значну кількість вуглекислого газу. Так, оксид магнію адсорбує СО2 в кількості 1000 мл на 1 г магнезії (Мозгов И. Е., 1985). В сапоніті міститься в середньому 10% оксиду магнію.

8. Насіння гірчиці білої сорту Кароліна, завдяки наявності в ньому аліцину, одного з найбільш ефективних фітонцидів, проявляє консервуючу дію при силосуванні кормів, тому може використовуватися як біологічний консервант рослинного походження.

Пропозиції виробництву

1. Використовувати пропіонову кислоту в дозі 10-14 л/т для консервування вологого зерна кукурудзи та в дозі 7-10 л/т для вологої пшениці, ячменю і гороху. Це забезпечує зберігання зерна в буртах без укриття плівкою на критих токах протягом 6-12 місяців.

2. Новий біологічний консервант рослинного походження — подрібнене насіння гірчиці сорту Кароліна та консервант мінерального походження — сапоніт використовувати в кількості 1-5% від маси при силосуванні кормів і заготівлі вологого зернофуражу.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ РОБІТ ПО ТЕМІ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Вдосконалення технологій зберігання та використання зерна / М. Ф. Кулик, А. О. Бабич, А. А. Засуха, Г. М. Калетник, В. Д. Атаманюк, О. Ф. Кавун та ін., за редакцією М. Ф. Кулика, А. О. Бабича, А. А. Засухи, А. Gracey. — Wilmington.: WGCC, 1996. — 226

2. Кавун О. Ф. та ін. Біохімічні процеси та якість подрібненого зерна кукурудзи при консервуванні пропіоновою кислотою / Зб. Статей міжнар. Науково-практичної конфер. — Львів, 1997. — С. 497-498.

3. Кавун О. Ф. та ін. Зберігання зерна в аеробних умовах при консервуванні пропіоновою кислотою / Зб. Статей міжнар. Науково-практичної конфер. — Львів, 1997. — С. 498-499.

4. Кавун О. Ф. та ін. Використання пропіонової кислоти для консервування вологого зернофуражу. — Тваринництво України, 1998. — № . — С. 26-28.

5. Кулик М., Олішинська І., Кавун О. та ін. Порівняльна оцінка дії біологічних консервантів при силосуванні кукурудзи. — Тваринництво України, 1998. — № 4. — С. 30.

АНОТАЦІЯ

Кавун О. Ф. Консервуюча дія пропіонової кислоти і нових консервантів при заготівлі вологого зерна і силосу. Дисертація (рукопис) на здобуття вченого ступеня кандидата сільськогосподарських наук по спеціальності 06.02.02 — годівля тварин і технологія кормів. Інститут кормів УААН, Вінниця, 1998.

Проведено вивчення консервуючої дії пропіонової кислоти при зберіганні вологого зерна кукурудзи, пшениці, ячменю і гороху в буртах без укриття плівкою на критих токах і заготівлі в траншеях подрібненого зерна кукурудзи.

Розроблено нові консерванти біологічного і мінерального походження. Встановлено, що природний мінерал сапоніт як консервант має бактерицидні властивості. Адсорбує значну кількість вуглекислого газу в процесі бродіння силосуємих кормів.

Зерно гірчиці білої сорту Кароліна, завдяки наявності аліцина ефективного фітонцида, проявляє консервуючу дію при силосуванні кормів, тому може використовуватися як біологічний консервант рослинного походження.

Ключові слова: консерванти, корм, вологе зерно, пропіонова кислота, сапоніт, аліцин, зерно гірчиці білої.

АННОТАЦИЯ

Кавун А. Ф. Консервирующее действие пропионовой кислоты и новых консервантов при заготовке влажного зерна и силоса. Диссертация (рукопись) на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.02.02 — кормление животных и технология кормов. Институт кормов УААН, Винница, 1998.

Проведено изучение консервирующего действия пропионовой кислоты при хранении влажного зерна кукурузы, пшеницы, ячменя и гороха в буртах без укрытия пленкой на крытых токах и заготовке в траншеях измельченного зерна кукурузы.

Разработано новые консерванты биологического и минерального происхождения. Установлено, что природный минерал сапонит как консерватн обладает бактерицидными свойствами. Адсорбирует значительное количество углекислого газа в процессе брожения силосуемых кормов.

Семена горчицы белой сорта Каролина, благодаря наличию аллицина эффективного фитонцида, проявляют консервирующее действие при силосовании кормов, поэтому могут использоваться как биологический консервант растительного происхождения.

Ключевые слова: консерванты, корм, влажное зерно, пропионовая кислота, сапонит, аллицин, семена горчицы белой.

ANOTATION

Kavun А. F. Preserving operation propionic acid and new conservants for damp grain and silage conservation. A thesis (manuscript) on competition of a scientific degree of the candidate of agricultural sciences on a speciality 06.02.02 — Animals feeding and forages technology. Institute of forages UААS, Vinnitsa, 1998.

The study of a preserving operation propionic acid for damp grain of corn, wheat, barley and peas storage in bin without film covering on the covered corn floor and bar in trenches of the crushed grain of corn is conducted.

Is developed new conservants of a biological and mineral origin. Is established, that the natural mineral saponit as a conservant has bactericidal properties. Adsorbs a fair quantity of carbonic gas during fermentation of silage forages.

Seeds of white mustard variety Carolina, due to availability allicin effective fitoncid, exhibit a preserving operation for want of silage making, therefore can be used as biological conservant of a vegetative origin.

Key word: conservants, forage, damp grain, propionic acid, saponit, allicin, seeds of mustard white.