Корма и кормовые добавки

03.12.2021

Альтернативные протеины в кормлении животных

В настоящее время в России не хватает недорогих и биологически полноценных протеинов для выращивания свиней и бройлеров. Ряд потребностей в отдельных белковых ингредиентах испытывает молочное и мясное скотоводство, а также сектор непродуктивных животных.

Традиционно центральным источником белка при выращивании птицы и свиней был соевый шрот. В свете последних событий (запрет ГМО), роста курса валют этот компонент рациона становится дорогостоящим и нередко фальсифицируется, а порой его элементарно не хватает в России. Производителям кормов необходимо существовать в новых реалиях и использовать в рационах альтернативные источники протеинов: продукты переработки зерновых и зернобобовых, бактериальный и дрожжевой белок, продукты переработки животного сырья, а также энтомобелок.

Продукты переработки зерновых и зернобобовых

Глютен

Пшеничный глютен может применяться в качестве замены молочного казеина в кормах для молодняка в составе ЗЦМ. Глютен является побочным продуктом переработки крахмало-паточного производства, также промышленно его получают из сорго и ржи. По данным Ассоциации глубокой переработки зерна

«Союзкрахмал», в 2020 г. пшеничного глютена было произведено 71,18 тыс. тонн, причем на экспорт ушло 55,62 тыс. тонн.

В 2018 г. в России уровень производства пшеничного глютена составлял 14,93 тыс. тонн. Кукурузного глютена в 2020 г. было произведено 58,47 тыс. тонн (из них на экспорт ушло 1,89 тыс. тонн, а импортировано 29,46 тыс. тонн).

Таким образом, производство пшеничного глютена пока ориентировано на экспорт. В стране наиболее востребован кукурузный глютен. Российскими производителями  кукурузного  глютена  являются

«Агентство Сельхозкорма», «Искитимские корма» и др.; пшеничного глютена ― Cargill, «Аминосиб», «Завод премиксов № 1», «Миранда», «Чаплыгинский крахмальный завод» и др.

Также путем переработки зерна можно получать гороховый протеин и картофельный изолят.

По данным А.В. Агеева, эксперта-советника комитета по развитию АПК ТПП РФ, потребление сои и соевой муки в России меньше, чем в странах Евросоюза, и составляет 11 и 18%.

Объемы производства кормовых белковых добавок в России, тыс. тонн

Вид корма	2010 г.	2019 г.
Соевая мука	1497	3471
Продукты из подсолнечника	2337	5332
Продукты переработки рапса	339	816
Мясная и мясокостная мука	195	487
Рыбная мука	82	126
Кормовой белок	78	174
Прочие	127	168
Итого	4665	10 574

Данные презентации А.В. Агеева в рамках форума «ПротеинТек»

Соевые жмыхи и шроты

Соевый шрот традиционно является основным компонентом рациона свиней и птицы.   Однако его применение сопряжено с рядом «подводных камней», в том числе с ограничениями в рационах (ввод более 20% жмыхов и шротов в рацион может спровоцировать ухудшение  здоровья  животных, в том числе за счет антипитательных молекул).

Американский совет по экспорту сои (USSEC) совместно с Ассоциацией американских производителей сои дает следующие формулировки некоторых соевых ингредиентов кормов. Эта информация важна для понимания их международной классификации, поэтому приведем ее повторно (похожий материал был опубликован в «Ценовике» несколько лет назад):

Соевый шрот (Soybean Meal, Solvent-Extracted) «изготавливают путем измельчения лепестка — это продукт, который «получают путем варки измельченного соевого шрота под давлением и экструдирования посредством экспеллера или другого  механического  устройства,  работающего под давлением. Он должен обозначаться и реализовываться на основании содержания протеина и не должен содержать более 7% сырой клетчатки».

Соевый жмых (соевый шрот, полученный при механической экстракции масла, — Soybean Meal, Mechanically Extracted) — продукт, полученный путем измельчения жмыховой ракушки, оставшейся после извлечения большей части масла из семян по технологии механического отжима. Он должен содержать не более 7% сырой клетчатки и инертный, нетоксичный, кондиционирующий агент, который должен быть обозначен в качестве добавленного ингредиента.

Соевый   шрот   высокобелковый   (соевый   шрот с отделением оболочки экстракционный — Soybean Meal, Dehulled, Solvent-Extracted, HiPRO) «изготавливают путем измельчения лепестка, полученного после удаления большей  части масла из обрушенных семян сои в процессе экстракции растворителем. Этот соевый шрот должен содержать не более 3,3% сырой клетчатки, также он может содержать инертный, нетоксичный, кондиционирующий агент, название которого должно быть обозначено в качестве добавленного ингредиента. Может также потребоваться маркировка с гарантией минимального содержания сырого протеина, максимального содержания сырого жира и максимальной влажности». Переваримость соевого шрота HiPRO составляет 88%, содержание сырого протеина и жира соответственно 47–49% и 0,5%.

Согласно российскому стандарту ГОСТ Р 53799- 2010 «Шрот кормовой соевый тостированный», вырабатывают два вида соевого шрота: необогащенный и обогащенный липидами, которые, в свою очередь, подразделяют на шесть марок: базовый (минимум 42% белка, не более 8% сырой клетчатки); стандартный протеиновый (минимум 50% белка, не более 7% сырой клетчатки); высокопротеиновый (минимум 54% белка, не более 4% сырой клетчатки); базовый, обогащенный липидами (минимум 41% белка); стандартный протеиновый, обогащенный липидами (минимум 48% белка); высокопротеиновый, обогащенный липидами (минимум 52% белка). Согласно ГОСТ, шрот может вырабатываться как рассыпной, так и в форме гранул. Необогащенный липидами шрот содержит 0,5–2,0% жира, в свою очередь, обогащенный корм — 2–4% жира.

Ведущими российскими производителями соевого шрота являются ГК «Содружество», «Эфко», «Амур- агроцентр», «Юг Сибири», «Приморская соя», «Иркутский МЖК», «Соя АНК».

Высокопротеиновую подсолнечную муку и высокопротеиновый соевый жмых (продукция не содержит ГМО) в России производит «Центр Соя» (Kuban Agricultural Producers).

В настоящее время зерно люпина используется в основном для кормления животных и как сидерат. Следует отметить, что по содержанию белка зерно люпина не уступает, а отдельные сорта превосходят сою и некоторые другие бобовые культуры. В зерне люпина содержится 32–38 % белка и до 15% жира

Оно является хорошим источником пищевых волокон, каротиноидов, минеральных веществ. Использование зерна люпина в чистом виде для кормовых целей сдерживается из-за содержания алкалоидов. Поэтому люпин нуждается в глубокой переработке с удалением оболочки.

Бобовые глубокой переработки

Благодаря глубокой переработке сои возможно нейтрализовать антипитательные вещества, как термостабильные, так и термолабильные. Для этого используется водноспиртовая экстракция, ферментативная обработка, экстракция и выделение белков. Именно на это сегодня делают ставку современные производители.

Продуктами глубокой переработки сои являются кормовые соевые концентраты с использованием спиртовой экстракции БЭВ соевого шрота (SPC), ферментированные шроты/концентраты (FSBM), ферментно-обработанные шроты/концентраты (ESBM); комбинированные ферментированные соевые и микробные белки (MEP), изоляты соевого белка.

Ферментативную переработку соевого шрота осуществляет ряд предприятий. Среди них Agro Corn (Дания),BIOPROTEIN(BANKOM,Сербия),Genebiotech (Ю. Корея), European Protein (Дания), Hamlet Protein (Дания), Nutraferma США), Midwest Ag Enterprises (США), Micro INNOVATE и Evershining Ingredient (Таиланд), а также DaBomb Protein (Тайвань), Prairie AquaTech (ME-PRO, США), также некоторые другие компании, расположенные в Юго-Восточной Азии. На Украине с апреля 2016 г. эту деятельность осуществляют Agro-Swit и European Protein. В России ― ООО «ТекноФид» в Белгородской области (СойкоЛак).

SPC так называемой «технологии 3D» разработана компанией «Партнер-М», благодаря чему возможно получить соевые концентраты с содержанием сырого протеина 67–72% против 63–67% (как у спиртовых концентратов) при практическом отсутствии антипитательных веществ. На основе данной технологии производится соевый концентрат Протефид с содержанием байпас протеина и усвояемостью до   95%.   Расширяя свои производственные мощности, «Партнер-М» также активно развивает новые направления — растительные альтернативы мясу для рынка B2C (веганские продукты и лакомства для животных). Для нужд продуктивных животных «Партнер-М» производит Протамилон ― энергетический концентрат, представляющий собой «защищенный» крахмал колотого гороха, ферментируемый в рубце жвачных на 50%.

Комбикорм-концентраты с защищенным протеином производятся компаниями DSM Nutritional Products, «Райффайзен Агро», «Агроктима», «Бел- кофф» и др.

Соевые концентраты на российском рынке представляют также компании «Содружество», «СЭЙФИД», «Сиветра-Агро», Trionis и др.

Кормовые SPC могут стать эффективной заменой рыбной муки, казеина, сухого обезжиренного молока, концентрата сывороточного белка и других животных протеинов в кормах для выращивания молодняка млекопитающих, птиц и рыб.

В этом разрезе интересен опыт производства СойкоЛак, который получают на основе экструзионной обработки соевого шрота с последующим воздействием комплекса ферментов — ксиланаз, протеаз и фитаз. После ферментной обработки субстрат подвергается воздействию композиции молочнокислых бактерий в течение нескольких суток. Такая обработка способствует практически полному устранению АПФ, крупные молекулы соевого белка гидролизируются до легкоусвояемых коротких пептидов и свободных аминокислот, что повышает доступность белка и аминокислот и улучшает вкусовые качества добавки.

В процессе управляемой ферментации соевого шрота можно получить пептиды, в том числе с иммуномодулирующим эффектом, аминокислоты, органические кислоты (в том числе молочную, уксусную) и пробиотики, а также соединения, угнетающие рост возбудителей некоторых заболеваний. Ферментация может проводиться штаммами дрожжей и бактерий. Такой соевый шрот содержит 52–60% протеина.

Белок, полученный на основе одноклеточных микроорганизмов

Микропротеины получаются путем культивирования одноклеточных микроорганизмов (бактерий, дрожжей, водорослей и др.). Выращивать их можно на относительно недорогом субстрате (крахмал, меласса и другие побочные продукты переработки зерна, масло-жировой и спиртовой промышленности, даже парафины нефти и метан).

Выпускать данную продукцию можно круглогодично, при этом в ее биомассе будет содержаться около 75% белка.

Промышленное культивирование одноклеточных грибков (микопротеинов) позволяет получать на выходе продукцию с высоким содержанием белка, которая благодаря волокнистости может имитировать мясо, что может использоваться для производства веганских продуктов для людей, влажных кормов для собак и кошек, а также комбикормов. При создании особых условий культивирования возможно добиться хорошего аминокислотного белка, а также содержания витаминов и микроэлементов в продукции. В 2022 г. в Шотландии компанией Enough введен в эксплуатацию завод на 50 тыс. тонн микопротеинов марки ABUNDA в год (в данный момент он производит немногим больше 10 тыс. тонн продукции в год). Однако цель ее организаторов нельзя назвать дружественной животноводам и птицеводам. Корпорация планирует с каждым годом наращивать производство на 1 млн тонн до 2032 г., что позволит убрать из мировой пищевой системы 5 млн коров или 1 млрд цыплят и сократить выбросы углекислого газа на 6 млн тонн

за этот период (рекламный это ход или реальность, мы узнаем через несколько лет). На данный момент компания будет реализовывать свою продукцию в основном для производства комбикормов.

Кормовой микробиальный белок также производится на предприятиях пивоваренной и хлебопекарной промышленности. Производные продукты производства хлебопекарных дрожжей изготавливаются компанией «САФ-НЕВА», российским подразделением французской компании «Лесафр» (Lesaffre).

Отходы пивоваренной промышленности

Пивная дробина является основным отходом пивоваренной промышленности, которая представляет собой смесь растительных и микробных белков, сложных углеводов, органических кислот и т.д. Объем производства пивной дробины в России находится на уровне 560 млн тонн. Пивная дробина добавляется в корма жвачных и свиней. Содержание пивной дробины в рационе коровы достигает до 20–30% , при этом ощутимо возрастает молочность (включение 0,3–0,4 кг пивной дробины в корм позволяет получить примерно 1 л молока). Применение пивной дробины ограничивает ее быстрое закисание и высокое содержание клетчатки, а также непостоянный химический состав. Сохранение полезных свойств пивной дробины достигается путем переработки ее белковые концентраты и муку. Остатки переработки (шелуху) допустимо использовать в кормлении жвачных как активатор рубцового пищеварения у сухостойных и лактирующих коров.

Нефть и газ как источник белка

Еще в СССР технология белково-витаминных концентратов была разработана на основе газа (гаприн), а также парафинов нефти (паприн), однако данная промышленность  пришла  в упадок. Сегодня в России несколько компаний восстанавливают производство аналогов гаприна. В 2020 г. Россельхознадзор выдал свидетельство о регистрации кормовой добавки DreamFeed. Данная добавка представляет собой микробную биомассу на основе штамма ГБС-15 с равными или превосходящими характеристиками по сравнениюс кормовыми белками растительного и животного происхождения с очень высоким (70–75%) уровнем содержания протеина. Перевариваемость продукта — не менее 80%, он насыщен необходимыми аминокислотами  (триптофан,   лизин,   метионин и др.) и витаминами (включая В1–В6), части из которых вообще нет в растительных и животных белках.

Также в России представлены инвестиционные проекты получения кормового белка из метанола (в частности по технологии швейцарских разботчиков) под рабочим названием «меприн».

Согласно Отчету научного комитета по животноводству (SCAN) об использовании в животноводстве биомассы белка, полученного клетками метанотрофных бактерий, кормовой протеин хорошо переносился свиньями и домашней птицей. SCAN рекомендует содержание биопротеина, не превышающее 8% для поросят и откормочных свиней до убойного веса и 6% для цыплят для откорма. В кормлении рыб допускается внесение гаприна от 10 до 30% от массы корма.

Лидерами по разработке и коммерциализации биотехнологии переработки природного газа в кормовой белок являются производители из США (Calysta, Cargill, DuPont), Норвегии (Bioprotein, Statoil) и Дании (Department of Chemical and Biochemical Engineering, Technical University of Denmark).

Продукты переработки животного сырья

Важной новостью этого года стало снятие запрета на переработанный животный белок в качестве корма для свиней и птицы, который действовал с 1994 г. и был связан со вспышками губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота (источником инфекции, по мнению инфекционистов, выступала мясокостная мука). Внесенное изменение позволяет использовать переработанный животный белок свиней в кормах для домашней птицы, а птицу — в кормах для свиней. Запрет на использование переработанных животных белков в кормах для коров, овец и других жвачных животных, а также на внутривидовую переработку остается в силе.

Проводимые в настоящее время исследования подтвердили эффективность введения переработанных свиных белков в рационы птицы, а также при замене такого дорогостоящего ингредиента, как соевый шрот, при учете баланса рациона.

Российскими производители мясокостной муки являются «Агентство Сельхозкорма», «Абиогрупп», «Белковый продукт», «Биотек», «Белком», «Вектор», «Гагарин-Останкино», «Малышевское»,  МПК «Пензенский», «Русские протеины», «СарПродТрейд» и др.

С развитием птицеводства и свиноводства в нашей стране обострилась проблема эффективной переработки и утилизации отходов.

Безотходное производство — это не только экономическая выгода, но и защита окружающей среды и источник кормовых ресурсов. Переработка побочных продуктов птицеводства в настоящее

время является первоочередной задачей, так как ежегодно такого сырья   вырабатывается   свыше 2,4 млн тонн в год. Если раньше возможно было просто перемалывать отходы тушек и получать на выходе муку и технический жир, то сегодня благодаря новым технологиям, в том числе гидролизу, на птицефабрике на треть возрастает производство белка с высокими техническими характеристиками (переваримость 30–85%), который можно применять на корм животных и в составе полуфабрикатов.

Гидролизироваться может перо птицы, а также мясное и мясокостное сырье. Данный процесс переработки включает кратковременное воздействие высокой температуры и дальнейшей ферментации сырья химическими или биологическими методами. В итоге тонна гидролизированной перьевой муки в рационах животных заменяет тонну дорогостоящей рыбной муки.

В процессе переработки мясокостного сырья можно получить белковую пасту и функциональный мясной протеин (переработанная тонна животного сырья дает 1 тонну белковой пасты или 100 кг сухого белка), а также гидролизаты с привлекательным вкусом и ароматом. Технологами гидролизаты предлагаются не только как замена дорогостоящего белка в рационах птицы и свиней, но и как альтернатива искусственным вкусоароматическим композициям для животных.

Ароматические мясокостные гидролизаты производятся в форме спрея (дигест) и напыляются в условиях вакуума на гранулы корма. Непосредственно в кормовую массу при этом вносится белковая паста или сухой белок.

Рыбная мука ― только рыбам?

По данным А.В. Агеева, эксперта-советника комитета по развитию АПК ТПП РФ, объемы мирового производства рыбной муки с середины 2000-х гг. по 2019 г. сократились на треть и находятся в диапазоне 4,5–5,5 млн тонн. В 2019 г. потребление рыбной муки в России уменьшилось до 55 тыс. тонн. Эксперт считает, в рыбоводстве сравнение

продуктов переработки сои как при выращивании теплокровных животных некорректно, так как при этом не учитывается ряд факторов (выживаемость мальков, расход  корма  на  единицу  продукции и содержание в продукции на выходе полезных веществ). К сожалению, международные организации констатируют в продукции аквакультуры снижение содержания витаминов и полиненасыщенных жирных кислот в сравнении с природной рыбой вследствие роста в кормах доли растительных белков. По словам эксперта, даже когда рыбные корма с растительным белком обеспечивают необходимый баланс аминокислот и других питательных веществ, рыбоводные показатели уступают показателям при традиционных рационах на основе рыбной муки.

Выходов из этой ситуации может быть несколько: либо снижение уровня растительных белков, несвойственных для питания рыбы в диких условиях, либо внедрение иных источников протеинов (в том числе белка из насекомых, микроводорослей).

Российскими производителями рыбной муки являются «Агентство Сельхозкорма», «ОптКорм»,

«Искитимские корма» и др.

Белок из насекомых

В конце сентября 2021 г. Европейская комиссия разрешила использовать переработанный   белок из насекомых для домашней птицы и свиней; до этого они были допущены для производства кормов для домашних питомцев (хищных млекопитающих, рыб и рептилий). В дикой природе насекомыми лакомятся не только рыбы, птицы, но и дикие свиньи. Таким образом, это не противоречит природным потребностям этих видов животных.

О белке из насекомых сказано уже немало. Очевидно, что выращивание личинок мух и сверчков требует меньше затрат, чем на продуктивный скот и птицу. Субстраты для выращивания насекомых недорогие и представляют собой отходы зерно-, масло-, спиртоперерабатывающих производств, остатки ритейла, а также фруктов и овощей. Для культивации в ЕС запрещены навоз, продукты убоя, домашние отходы и сточные воды.

Продукты переработки личинок  насекомых могут использоваться на корм животным (кормовой белок), а хитин ― в качестве удобрения и на нужды других промышленных производств. В результате переработки личинок насекомых возможно получать жир (в составе которого среднецепочечные жирные кислоты), белковый концентрат с аминокислотным профилем, близким к кормам животного происхождения, лауриновую кислоту, различные пептиды (в том числе противомикробного действия), хитозан и хитин. Кстати, из личинок черной львинки (Hermetia illucens) можно получить меланин.

Жир и белок из насекомых может применяться в составе стартеров для поросят и цыплят, рыб, креветок. Так как этот белок не встречается в кормлении собак, он может включаться в сухие и влажные гипоаллергенные диеты.

Для промышленной культивации насекомых в мире используется муха черная львинка, сверчки, а также мясные синие и зеленые падальные мухи. На насекомых заводится генетический паспорт, а их разведение ведется в закрытых помещениях.

Инвестиции в разведение насекомых для получения кормового белка ежегодно растут. Номером один для выбора продуцента является муха черная львинка («черный солдат»). На рынке уже известны культивирующие ее в промышленных масштабах такие компании, как Ynsect (Франция), Argriprotein (АЮАР+ЕС), InnovaFeed (Франция), Protix (Нидерланды), Biofly Tech (Испания), Enterra (Канада), Hexafly (Ирландия), Unique (Китай) и др. Крупнейшими игроками являются Argriprotein (9 тыс. тонн муки в год), InnovaFeed (7 тыс. тонн в год), Protix и Enterra (соответственно по 5 тыс. тонн муки из черной львинки в год).

В России промышленным разведением насекомых занимаются компании «Биолаборатория», «Зоо- протеин», «Энтопротэк», «ЭкоБелок» и др.

Компания «Новые Биотехнологии» (Zooprotein) осуществляет свою деятельность по Стандарту организации (СТО), подтвержденному Росстандартом. Благодаря оригинальной технологии культивирования мух Lucilia Caesar возможно перерабатывать мясные отходы животноводческого комплекса, получать из личинок кормовой белок и удобрения (из 100–140 тонн отходов в месяц можно получить 10–14 тонн кормового белка и 15–25 тонн удобрений). В 2016 г. проект получил аккредитацию инновационного центра «Сколково» в направлении «Биотехнологии в сельском хозяйстве и промышленности».

Компания «ЭкоБелок» представляет комплексную добавку (белковый концентрат и жир) под брендом Hermetia, органическое удобрение, а также живые и сушеные личинки мухи черная львинка.

«Энтопротэк» (бренд Entoprotech) — международная биотехнологическая компания, реализующая проекты в области переработки органических отходов. Компания была создана

в 2015 г. и за несколько лет из небольшой экспериментальной  площадки   выросла   в крупное производство с получением на выходе высокобелковой кормовой добавки и органического удобрения. На биотехнологию получено семь патентов, подано шесть заявок в РФ и одна PCT заявка, более 40 заявок в разработке.

В заключение приведем пример развития отрасли в производстве кормов для собак и кошек, а также рептилий и рыб. Ожидается, что спрос на муку из насекомых в данном секторе через 10 лет вырастет на 1500%. В настоящее время многие гиганты аквариумистики, в том числе Tetra, отдают предпочтение искусственно выращенным личинкам, поддерживая концепцию сохранения биоресурсов в мировом океане. Корма с включением энтомобелка для собак и кошек выпускают Purina, Mera, Trovet, Bugs for Pets и др. Данная продукция позиционируется как гипоаллергенные «экофрендли» корма для животных с чувствительным пищеварением (так, жир насекомых содержит высокий уровень лауриновой кислоты).

В России кормами для непродуктивных животных вплотную занялась компания «ОНТО», в ассортименте которой замороженные и сушеные сверчки, замороженный зофобас, замороженный мучной червь, а также влажные корма для кошек с содержанием концентрата черной львинки, гранулированные корма для декоративных грызунов и кроликов с энтомопротеином.

Микроводоросли как источник белка

Культивирование одноклеточных водорослей (в частности хлореллы) на основе природного газа недавно обсуждалось в докладе компании GEA на форуме «ПротеинТек» как альтернатива белка в комбикормах для рыбоводства. Содержание сырого протеина в микроводорослях составляет 40–60%. Биомассу эти организмы наращивают за счет фотосинтеза, субстратом для размножения служат углекислый газ и вода. Выращивать хлореллу возможно в открытых водоемах, фотобиореакторах, а также ферментерах (последние обладают наивысшей производительностью). В результате производства получается сухой порошок. Спросом пользуется также спирулина (сине-зеленая водоросль, востребованная в производстве БАД и косметологии). В разрезе кормовых добавок микроводоросли могут применяться в составе БАДов для улучшения пигментации кожи и шерсти собак и кошек. Зеленые одноклеточные водоросли возможно культивировать для производства натурального астаксантина с повышенной биодоступностью, что также актуально для производства комбикормов для рыб, птиц и других видов.

Проведение исследований на базе опытных хозяйств ВНИТИП и ФГБНУ ФИЦ ВИЖ им. Л.К. Эрнста доказали эффективность применения в рационах животных концентрата белкового рыбно-растительного (КБРР) компании «Триэкстра». Продукт соответствует по качеству требованиям ТУ и позволяет получить прирост живой массы при более низких затратах корма. При этом повышенное содержание жира в КБРР не приводит к изменению состояния печени животных. Сбалансированный аминокислотный состав концентрата оказывает положительное влияние на продуктивность и конверсию корма.

На заметку

Количество показов: 3285
Автор:  В. Лавренова, маркетолог издательства «Сельскохозяйственные технологии», @vlavrenova_1979/Instagram