Люпин как важный источник белка и компонент комбикорма
Текст: В. Король, доц., канд. техн. наук; Г. Лахмоткина, ст. преподаватель, канд. техн. наук.
В комбикормах, предназначенных для птиц и других видов животных, основное место занимают подсолнечный жмых и соя — дешевые источники белка. При этом недостаточно широко используется люпин — зернобобовая культура, обладающая рядом полезных свойств и преимуществ.
Проблема разнообразия рациона сельскохозяйственных животных, а также замены подсолнечника и сои может быть успешно решена созданием новых видов комбикормов на основе высокобелковой культуры узколистного люпина, урожайность которого в средней полосе России может достигать 3,5 т/га. По данным комитета по сельскому хозяйству и продовольствию Брянской области, даже в самые засушливые года удавалось собрать не менее 1,22 т/га, в то время как сои — 0,2 т/га, то есть в шесть раз ниже.
ОСОБЫЕ КАЧЕСТВА
Люпин обладает рядом положительных агробиологических свойств, а по питательной ценности может заменить сою. Среди основных агротехнических показателей можно выделить способность хорошо расти на бедных песчаных почвах без внесения азотных и фосфорных удобрений, при этом насыщение грунта азотом и фосфором связано с наивысшей азотфиксирующей способностью люпина среди однолетних бобовых культур с урожайностью до 200 кг/га, что в 2,5 раза выше, чем у сои. Это растение может усваивать фосфор и калий из горизонтальных слоев почвы при помощи глубоко проникающих корней, поэтому его можно выращивать почти по всей территории России, начиная с Брянской, Ленинградской, Псковской областей до Урала и Сибири. Насыщение севооборотов люпином позволяет увеличивать урожайность идущей за ним пшеницы на 30–100 процентов. По многих показателям эта зернобобовая культура превосходит сою: ее урожайность в два раза больше, по данным проведенных в Центральном регионе России опытов, а питательная ценность зерна люпина превышает соевую. Многие страны в мире уже имеют положительный опыт выращивания этой культуры. Например, Австралия за счет миллионов гектаров возделываемого люпина получает до 200 млн долларов и еще 100 млн долларов благодаря его способности фиксации азота из минеральных удобрений — самых дорогих видов, стимулирующих рост растений. Такого дохода страна достигает при средней урожайности растения 1,2–1,4 т/га.
ПОКАЗАТЕЛЬНАЯ ЦЕННОСТЬ
Экономическая эффективность возделывания люпина среди всех бобовых наиболее высока. Выраженная в эквивалентах, разработанных ВНИИЗБК, у этой культуры она составляет 6,8, гороха — 1,69, кормовых бобов — 0,68. Согласно расчетам Мичуринской СХА, коэффициент окупаемости энергии, затраченной на выращивание люпина, равняется 2,2, гороха — 0,6, кормовых бобов — 0,6. Это растение по многим биологическим и биохимическим показателям лучше многих традиционных для кормопроизводства культур. К примеру, коэффициенты переваримости и энергетической ценности белков люпина не уступают сое и выше, чем у гороха, при этом в узколистном люпине содержится жира 5–6,5 процента, а в белом — до 10–12 процентов. Все значения зависят не только от вида этого растения, но и его сорта, места произрастания.
Зерно люпина включает достаточно высокое содержание β-каротина — около 0,3–0,49 мг%, токоферола — 3,9–16,2 мг%, а также каротиноидов — 10–21 мг%, причем 90 процентов представлено каротином. Нормы ввода последних элементов для крупного рогатого скота и свиней составляют 200 и 400 мг на голову в сутки соответственно. Поэтому за счет включения всего 20 процентов люпина в комбикорм можно обеспечить поголовье необходимым количеством каротиноидов. У птиц цвет желтка яиц и их потребительские свойства улучшаются при введении в рацион β-каротина, а многие виды рыб, в частности лососевые, вообще не могут существовать без каротиноидов, так как их не синтезируют.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПОДХОД
Сегодня люпин не полной мере используется в комбикормах — в рецептурах превалируют продукты переработки подсолнечника. Сопоставить использование жмыха и зерна рассматриваемой зернобобовой культуры можно на примере кормления птицы. Основные требования к рациону пернатых заключаются в достаточном количестве легко усваиваемых аминокислот, необходимых показателях лимитируемых жирных кислот, отсутствии антипитательных факторов. Также корма для птицы должны состоять из минимального количества золы и клетчатки, а значения кислотного и перекисного чисел в растительном масле не должны превышать установленных норм.
Сравнить химические показатели зерна люпина и подсолнечника, а также продуктов их переработки можно при помощи изучения состава исходного сырья и морфологических составляющих. Оболочка зерна люпина включает более 50 процентов растворимых фракций, и по питательным свойствам они представляют собой пищевые волокна. Твердые включения отмечаются в пределах 6–11 процентов в зависимости от сорта и вида. Усвояемость оболочки подсолнечного жмыха составляет 33 процента. Она содержит в большом количестве твердые фракции типа лигнина — 24,8–29,6 процента, которые угнетающе действуют на работу желудочно-кишечного тракта, в то время как у оболочки люпина этого вещества не более трех процентов. У подсолнечного жмыха наблюдается ряд недостатков: большое количество сырой клетчатки — от 18 до 22 процентов, и золы — до 7,3 процента, а также избыток жира — линолевой кислоты — свыше 8 процентов.
Один из основных факторов оценки качества корма — наличие в нем лизина. Зерно люпина включает 2,28 процента этого вещества, а у подсолнечного жмыха 1,2 процента — почти в два раза меньше. Два компонента корма имеют и различную переваримость аминокислот: лизина в жмыхе из лущеных семян усваивается 84 процента, в муке из зерна люпина — 92 процента; метионина — в продукте переработки подсолнечника — 84 процента, в производных зернобобовой культуры — 92 процента.
СТАНДАРТЫ ПИТАНИЯ
Важный фактор для использования люпина в комбикормах — возможность отделения оболочки от семядолей в зерне этой культуры. В жмыхе это осуществить практически сложнее, так как лузгу в семена подсолнечника необходимо добавлять по технологическим причинам. Она вводится для большего выхода масла. Поэтому содержание клетчатки в жмыхе высокое — в пределах 18–22 процентов. Нормы на концентрацию этого компонента для кроссов 1–7 недель составляют до четырех процентов, до 46 недель — 5,05 процента, для кур мясного направления почти всех возрастов — 4–5 процентов. Поэтому подсолнечный жмых не соответствует стандартам кормления птицы по клетчатке. В узколистном люпине ее содержание значительно меньше, но также не отвечает нормам. Однако клетчатка у зернобобовой культуры удаляется без значительных затрат, не сопоставимых с переработкой жмыха, а из-за состава у люпина она лучше усваивается. Кроме стандартов на содержание клетчатки при кормлении птицы установлены нормы по линоленовой кислоте, до двух процентов. В подсолнечном жмыхе ее содержание составляет 7–11 процентов, а в люпине — 2–2,2 процента. Общая концентрация жира в жмыхе — до 18 процентов, что превышает норму, а в люпине — до 5–6 процентов.
В семенах подсолнечника кислотное число равняется 3,4° Н и 1,1 мг КОН, в то время как в подсолнечном шроте эти показатели составляют 5° Н и 2,43 мг КОН соответственно. По аналогии можно считать, что у масла зерна люпина будут такие же значения кислотного числа, как у целых семечек. Исходя из этого, по содержанию липидов подсолнечный жмых в недостаточной степени отвечает зоотехническим нормам, а зернобобовая культура — полностью. Состав жира в разных сортах люпина может немного отличаться, например в сорте «Кристалл» — 5,42 г, а в «Снежете» — 5,65 г. Линолевой кислоты в узколистном люпине в среднем 1,8–2,3 процента, что в пределах нормы, необходимой при кормлении птицы. В липидах рассматриваемого растения обнаружено 0,25–0,37 процента углеводорода, большую часть которого составил сквален. Его концентрация в зернобобовой культуре значительно выше, чем в других пищевых растительных маслах — подсолнечника, сои. При этом в люпине содержится множество других полезных минеральных веществ: натрий — 17,3 мг на 100 г, калий — 1085–1200 мг, кальций — 139–162 мг, магний — 155–195 мг, фосфор — 390–473, и другие.
ПОБОРОТЬ НЕДОСТАТКИ
Антипитательные факторы, которые сдерживают усвоение организмом необходимых ему веществ, наблюдаются во всех культурах, используемых при кормлении сельхозживотных, особенно птицы. Это приводит к дополнительным затратам на формирование рациона. Поэтому при питании необходимо учитывать предельно допустимые концентрации антипитательных компонентов в кормах, разработанные ВНИТИП.
Ветеринарные лаборатории не имеют методик определения хлорогеновой кислоты, а на птицефабриках и животноводческих фермах ее наличие обычно игнорируется. Для решения этой проблемы ученые разработали способы диагностики содержания алкалоидов в зерне люпина, придающих ему горечь. Для обеспечения производства по переработке этой культуры в пищевых целях впервые в России создали и аттестовали методику выполнения измерений концентрации хинолизидиновых алкалоидов в семенах люпина МВИ № 032, которая была зарегистрирована ФГУ Ставропольским ЦСМ в 2004 году. Согласно этим нормам, а также техническим условиям, позволяющим соответствовать основным требованиям по содержанию антиалиментарных веществ, специалистами были составлены технический проект и бизнес-план предприятия по переработке люпина как на пищевые, так и на кормовые цели совместно с СКБ по сушильному оборудованию. Согласно проекту, линия должна представлять собой набор оборудования, предназначенный для обработки семян люпина или других зернобобовых культур с удалением антипитательных веществ, в том числе алкалоидов. Линия может встраиваться в технологический процесс любого комбикормового завода. Расчеты производятся исходя из суточной производительности его механизмов, то есть 20 т/сут. люпина, и из зоотехнических норм для комбикормов. Были подготовлены и запатентованы технологии обезгорчивания зернобобовой культуры, при использовании которых содержание алкалоидов в люпине доводится до нормы. При этом затраты на обезгорчивание могут составить 5–8 рублей/кг.
Сравнительный анализ подсолнечного жмыха и зерна люпина раскрывает все положительные и отрицательные особенности каждого компонента комбикормов. Опираясь на эти данные, сельхозпроизводители могут выбирать, какой из них предпочесть.