Проект НАО «Казахский агротехнический университет им. С. Сейфуллина»

ИРН AP19174684

Актуальность проекта: Из всех факторов, влияющих на продуктивность животных и себестоимость продукции, наибольшее влияние оказывает кормление. В структуре себестоимости продукции животноводства, для разных видов животных и половозрастных групп, доля затрат на корма составляет от 50 до 70%. Для того чтобы снизить затраты энергетических средств на кормление, в животноводстве осуществляют предварительную подготовку кормов, с целью обеспечения сбалансированности рациона и повышение усвояемости организмом животных. В зависимости от принятого типа кормления и наличия экономически оправданных компонентов, приготавливают кормовые смеси.

Важным направлением развития кормопроизводства является получение полноценных, экологически безопасных комбикормов, а также обеспечение комбикормового производства белковым сырьем растительного и животного происхождения. Для производства комбикормов европейских странах используется около 45% зернового сырья. Поэтому, наряду с повышением качества выпускаемой продукции, немаловажным фактором является и рациональное использование сырьевых ресурсов. Решению этой задачи способствуют применение в сельском хозяйстве современных ресурсо-энергосберегающих технологий переработки традиционного сырья и разработка технологий, предусматривающих рациональную замену его основных видов. Эффективным и экономически выгодным способом повышения питательной ценности зерновых и зернобобовых компонентов кормовой массы является производство экструдированных продуктов на основе поликомпонентных смесей. В последнее время большое внимание уделяется использованию в рационе животных природных кормовых добавок, сбалансированных по содержанию макро- и микронутриентов, которые имеют высокие питательные и кормовые свойства. В кормлении животных эффективно применяется и служит хорошим заменителем зерновых картофель, а также отходы картофельного производства, которые обладают ценными питательными и кормовыми свойствами.

Сущность экструдирования заключается в том, что сырье подвергается кратковременному, но очень интенсивному механическому и баратермическому воздействию за счет высокой температуры и давления. В результате чего меняется структурно-механический и химический состав исходного сырья. При экструзии происходит желатинизация крахмала, уменьшается его содержание на 12%, а количество сахаров увеличивается на 14%. Высокомолекулярный полисахарид – крахмал, основная составляющая картофельного сырья, гидролизуется и превращается в простые моносахариды и декстрины. За короткое время обработки белок не успевает коагулировать, в результате сохраняются витамины и питательные свойства продукта.

Экструдированный корм сохраняет все витамины и физиологические активные вещества, а бактерии и плесневые грибки уничтожаются. Крахмал частично переходит в сахарозу. Токсичные вещества разлагаются на неактивные и перестают быть опасными. За счет резкого падения давления при выходе разогретой зерновой массы происходит увеличение объема продукта, что резко повышает его усвояемость. Благодаря деформациям, которым подвергается материал в экструдере, кроме основных процессов, происходит дополнительное смешивание и измельчение. Кроме того, в процессе экструдирования продукт может терять влажность до 50% от первоначальной, это позволяет рассматривать возможность включения в состав комбикорма компонентов с повышенным содержанием влаги, к которым относится и картофель.

В исследованиях, проведенных Дышлюк Л.С. и соавт. отмечается, что картофельный сок и мезга содержат в своем составе белки, жиры, клетчатку, крахмал, различные моносахариды, и не менее 12 свободных аминокислот, среди которых имеются жизненно необходимые аминокислоты: валин, лейцин, метионин, лизин, аргинин.

Одним из перспективных направлений производства экструдированных кормов является разработка рецептур с использованием несортового картофеля. В Республике Казахстан в 2021 году было собрано 4 031,6 тысяч тонн картофеля, посевная площадь составляет 195,8 тысяч гектар, урожайность 207,4 центнеров с гектара.

По экономическим нормам 8% от валового сбора картофеля утилизируется, как несортовой или неликвидный картофель не пригодный для реализации и хранения, что составляет порядка 300 тонн картофеля. Данный объем производители картофеля не перерабатывают, а просто производят вывоз на поля.

Разработка рецептуры корма, содержащего несортовой картофель позволит в разы снизить объемы утилизируемого картофеля и снизит себестоимость комбикормов используемых для кормления животных. Использование экструдированного корма, содержащего несортовой картофель повышает продуктивность животных за счет повышения усвояемости кормов, что подтверждается в работах ряда ученых.

 Цель проекта: Разработать технологию экструдирования несортового картофеля и дать ветеринарно-санитарную оценку качества и безопасности продуктов животноводства после применения животным экструдированного корма с использованием не сортового картофеля, что позволит внедрить безотходное производство картофеля и повысить продуктивность животных.

Ожидаемые и достигнутые результаты:

В результате реализации проекта будет разработан и внедрен в производство экструдированный корм, содержащий несортовой картофель отечественного производства, повышающий продуктивность животных;

Будет определена оптимальная схема его применения; дана научно-обоснованная оценка качества, безопасности и пищевой полноценности получаемых продуктов животноводства в результате применения корма;

Подана заявка №2024/0035.1 на выдачу патента «Способ приготовления экструдированного комбикорма с несортовым картофелем и фитогениками»;

Будет определена экономическая эффективность при использовании несортового картофеля;

Будут опубликованы не менее 2 (двух) статей в журналах из первых трех квартилей по импакт-фактору в базе данных Web of Science или имеющих процентиль по CiteScore в базе данных Scopus не менее 50.

Исследовательская группа

В состав исследовательской группы входят два научных консультанта, зарубежный и отечественный, имеющие огромный опыт в области ветеринарно-санитарной экспертизы, пищевой безопасности и разработке экструдированных кормов.

Балджи Юрий Александрович - научный консультант, кандидат ветеринарных наук, и.о. профессора, специалист в области пищевой безопасности. В последние годы являлся руководителем 2-х проектов по бюджетной программе 217 «Развитие науки», в которых по итогам экспертиз получены высокие оценки. Являлся исполнителем в 3-х завершенных научных проектах программы 212 «Научные исследования и мероприятия в области АПК и природопользования», финансируемой МСХ РК. В 2015-2018 гг. является исполнителем в международном проекте TEMPUS. Опубликовал более 240 научно-методических трудов, в том числе 2 учебника, рекомендованных МОН РК, 4 монографии, 6 учебных пособий, из которых 2 рекомендованы РУМС и 1 международное, 16 рекомендаций производству, 7 УМКД, 9 статей с ненуливым импакт-фактором, входящие в базу WoS и Scopus, 43 статьи в рецен-зируемых изданиях РИНЦ, из которых 25 статьей с ненулевым импакт-фактором, разработал 15 электронных изданий. Получил 60 патентов на изобретения, из которых 7 Евразийских патента, 10 патентов РК и 3 патента РФ на изобретения, 40 патентов на полезную модель и инновационных патента РК. В международную базу Web of Science Derwent World Patents Index входят 19 патентов, WIPO – 32, в Espacenet – 10. По 4 патентам (029159, 32768, 3047 и 35952) заключено лицензионное соглашение о передаче неисключительных и исключительных прав на технологию производства экструдированных кормов и кормовых добавок.

Zamaratskaia Galia – зарубежный научный консультант, PhD, ассоциированный профессор кафедры молекулярных наук, Шведский университет сельскохозяйственных наук (Swedish Univercity of Agricultural Sciences – 24 место по рейтингу QS World University Rankings by Subject 2022). Специалист по пищевой безопасности, будет осуществлять консультирование по вопросам оценки продуктов животноводства после применения экструдированных кормов. Автор более 150 научных трудов.

Руководитель проекта: Исмагулова Гульжихан Талгатовна – (постдокорант) магистр ветеринарных наук, h-индекс 1 (Author ID Scopus – 57204944879, ORCID - https://orcid.org/0000-0002-3567-967X).

С 2013 года является исполнителем по научным проектам: «Разработка отечественной тест-системы иммуноферментного анализа для определения эстрадиола-17β в продуктах животного происхождения», «Разработка и внедрение в производство ресурсосберегающих кормовых добавок для повышения мясной и молочной продуктивности крупного рогатого скота», «Разработка способов и тест наборов для определения контаминантов в продуктах питания и фальсификации пищевой продукции», «Разработка и внедрение в производство полифункциональных кормовых добавок для повышения продуктивности животных с оценкой качества и безопасности продуктов животноводства», «Организация производства ресурсосберегающих кормовых добавок для повышения продуктивности крупного рогатого скота» Грантополучатель: ТОО «NFT-KATU». Источник финансирования: АО «Фонд Науки».

Состав исследовательской группы по проведению научных исследований, включая зарубежных ученых