Способ получения сухого молозива - RU2743739C1
Код документа: RU2743739C1
Описание
Изобретение относится к области сельского хозяйства и касается получения сухого молозива, которое будет использовано для выкармливания новорожденного молодняка сельскохозяйственных животных.
Известен способ получения сухого молозива из РФ 2080074, 1997. Однако данный способ направлен на получение пищевой добавки к обычным продуктам питания.
Проблема выращивания здорового молодняка сельскохозяйственных животных является весьма актуальной. Одним из резервов повышения продуктивности молодняка крупного рогатого скота является мобилизация механизмов неспецифической резистентности организма.
Уязвимым периодом онтогенеза является начальный постнатальный период, характеризующийся относительной физиологической незрелостью защитных систем, обусловленной определенной структурной незавершенностью межтканевых взаимоотношений органов и систем организма на данном этапе развития. Ведущее значение в этот период жизни организма имеет иммунная система, функционирование которой также претерпевает ряд значительных изменений и которая сильно подвержена негативному влиянию факторов окружающей среды.
В повседневной практике на молочной ферме эту проблему частично решает своевременное (в первые 4 часа после рождения) выпаивание новорожденного теленка материнским молозивом.
У новорожденного теленка до приема молозива отмечается низкое содержание лейкоцитов, общего белка, иммуноглобулинов. После приема молозива к концу первых суток количество лейкоцитов, общего белка и иммуноглобулинов существенно увеличивается. В последующем эти показатели снижаются. Материнские антитела попадают после рождения с молозивом через стенки кишечника и служат, как и взрослым особям, для защиты против внедряющихся в организм возбудителей. Следует отметить, что пассивно приобретенный иммунитет новорожденного, направлен, прежде всего, против тех антигенов или возбудителей, с которым была в контакте мать.
В крови телят уровень иммуноглобулинов чаще всего пропорционален количеству принятого ими молозива в первые сутки после рождения. Начиная с 3 суток после рождения, концентрация lgG в крови уменьшается в связи с распадом и элиминацией пассивно приобретенных иммуноглобулинов. Концентрация антител в молозиве составляет в среднем 6% (6 г/100 г), но может изменяться в пределах от 2 до 23%. При этом широко варьируется и уровень всасывания. Сразу после рождения доля поглощенных антител составляет в среднем 20%, но может колебаться от 6 до 45%. В течение нескольких часов способность кишечной стенки поглощать антитела резко падает. Таким образом, даже при выпойке достаточного количества молозива с высоким уровнем иммуноглобулинов не гарантируется пропорциональное поступление антител в кровь теленка.
Выпаивание молозивом не гарантирует теленку получение пассивного иммунитета. Все зависит от времени его дачи после рождения, в течение которого теленок получит дозу «хорошего» молозива (т.е. с высоким содержанием иммуноглобулинов). Если их содержание низкое, то таким молозивом поить теленка почти бесполезно. Обычно концентрация антител (lgG) в сыворотке молозива менее 10 мг/мл свидетельствует о недостаточной пассивной передаче иммунитета. В большинстве стад с такой низкой концентрацией наблюдаются серьезные вспышки заболеваний. Содержание lgG в молозиве менее 5 мг/мл указывает о практически полном отсутствии передачи иммунитета, и такие телята имеют очень высокую смертность.
Для обеспечения гарантированного уровня обеспечения молозивными иммуноглобулинами часто применяется использование замороженного молозива. Молозиво для замораживания должно содержать иммуноглобулинов не менее 50 г/литр.
Следующим приемом является искусственное повышение потребления с молозивом иммуноглобулинов. Достигается это принудительной дачей необходимого количества молозива через зонд или дополнительным введением в молозиво сухой его формы. При этом остается неясным, увеличит ли такой прием всасывание иммуноглобулинов.
Технический результат предложенного изобретения заключается в создании технологии изготовления сухого молозива, повышающего колостральный иммунитет новорожденных телят за счет высокого содержания иммуноглобулинов в продукте.
Данный технический результат достигается тем, что при получении сухого молозива используют молозиво свежее или замороженное кислотностью 40-55°Т, плотностью 1,060-1,045 г/см3, в свежее молозиво или молозиво после дефростации добавляют надосадочную фракцию молозива после осаждения казеина, затем в комбинированное молозиво вводят подготовленную фракцию антиокислителей и антиоксидантов для чего аскорбиновую кислоту растворяют в 20-кратной массе дистиллированной воды при комнатной температуре, кверцетин растворяют в 10-кратной массе этилового спирта ректифицированного с температурой не ниже 60°C, массу перемешивают в смесительной машине 3-5 минут, затем молозиво разливают на сушильный противень из нержавеющей стали из расчета 8-10 кг на м2 поверхности лотка и высотой уровня жидкости, не превышающей 15 мм и устанавлявают термодатчики для контроля температуры в процессе замораживания и сушки, на поверхности продукта, в середине слоя и в месте его контакта с противнем, при этом для замораживания противни с молозивом помещают в морозильную камеру и замораживают при температуре минус 18-20°C до температуры 14-15°C в середине слоя продукта, а для сублимационной сушки термопары подключают к измерительным приборам, начальную температуру нагревательных плит при загрузке продукта в сублиматор устанавливают не выше 25-30°C и в период сублимации температуру молозива в середине слоя выдерживают на значении минус 10-15°C, постепенно повышая до 0°C, а процесс сушки молозива заканчивают при достижении температуры в центральной зоне продукта 38-40°C.
Изобретение поясняется графическими материалами - таблицы 1, 2, 3.
Полученное данным способом сухое молозиво Nutricol добавляли в молозиво матери при первой выпойке.
На 2.5 литра материнского молозива добавляли 50 г сухого порошка в первую выпойку. В результате опытные телята (3 головы) получали молозиво с содержанием иммуноглобулинов 68,5±2,66 г/л в первую выпойку. Контрольная группа получала только материнское молозиво. В каждой группе было по 3 теленка. Через 24 часа у подопытных животных брали кровь из яремной вены для анализа иммуноглобулинов. Затем пробы крови брали через 10, 20 и 30 дней после рождения телят для изучения состояния колострального иммунитета у новорожденных телят и становление у них неспецифической резистентности. Для этого исследовали уровень иммуноглобулинов, морфологический и биохимический состав крови и показатели неспецифической резистентности (бактерицидную, лизоцимную и фагоцитарную активность).
Результаты исследований
В опытной группе при выпаивании добавочного молозива новорожденным телятам отмечено повышение уровня иммуноглобулинов в крови на 10-й день после выпаивания на 30,2% (р<0,05). Через 10 и 20 дней различие сглаживалось, но оставалось на более высоком уровне у телят опытной группы (13-14%) (табл. 1).
При этом уровень гемоглобина и эритроцитов был также более высоким в крови телят опытной группы до 30 дня опыта, когда эти различия нивелировались. Показатели концентрации глюкозы и мочевины в крови, в определенной степени отражающие уровень и направленность азотистого обмена у животных, позволяют констатировать повышение потребления глюкозы и образования мочевины в организме телят в связи с увеличением их прироста.
Отмечено увеличение уровня лейкоцитов у телят опытной группы во все возрастные периоды (табл. 2). У животных этой же группы наблюдали повышение процента палочкоядерных нейтрофилов, являющихся предшественниками более активно функционирующих клеток. С учетом увеличения общего числа лейкоцитов повысилось и количество лимфоцитов в объеме крови при некотором снижении процента этих элементов.
На 20-й и 30-й день жизни телят был определен уровень отдельных иммунобиологических показателей крови, отражающих в целом состояние клеточной и гуморальной защиты организма. Было выявлено, что у телят опытной группы были выше все показатели неспецифической резистентности (табл. 3).
Показатели бактерицидной активности сыворотки крови, отражающие суммарное действие клеточного и гуморального факторов защиты, были выше у животных опытной группы на 15 отн. % в сравнении с контролем на 30-й день опыта. Неспецифическая форма клеточного иммунитета, как известно, проявляется фагоцитарной активностью сегментоядерных нейтрофилов. Нарастание этого показателя у телят опытной группы связано с активацией внутриклеточных систем фагоцитов и повышением опсонических способностей иммуноглобулинов. На 20-й день опыта показатель этой активности у телят, которым выпаивали дополнительное молозиво, превышал величину в контроле на 24,5% (р<0,05) и на 30-й день на 17,5 отн. % ((р<0,05); возрос в оба периода и фагоцитарный индекс (табл. 3).
Лизоцимная активность плазмы телят опытной группы была выше по сравнению с контролем в конце опыта, что можно связать с активацией макрофагов, так как лизоцим секретируется макрофагами и выделятся при дегрануляции полиморфноядерных нейтрофилов.
За первый месяц выращивания телята контрольной группы имели среднесуточный прирост 701.2, а опытной 758,0 г/сут.
Таким образом, скармливание новорожденным телятам в первые сутки жизни дополнительного сухого молозива Nutricol воздействует на звенья иммунной системы, о чем можно судить по показателям неспецифической резистентности и уровню лимфоцитов и их активности. Это нашло отражение в повышении жизнеспособности животных, снижении их заболеваемости и увеличении прироста массы тела молодняка в среднем на 8,1% за первый месяц жизни в период молочного выращивания.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Лиофилизированное молозиво представляет из себя смесь молозива - 68-70% масс. и фракций сывороточных белков молозива, в том числе иммуноглобулинов, жиров и лактозы 28-32% масс. Порошок от бежевого до светло-коричневого цвета. Остаточная влажность 3,5-4,5%. Содержание протеина 45-49%, жир - не менее 18%, лактоза - 19%, зола - 10%.
Для выработки молозива сублимационной сушки применяют:
- молозиво свежее или замороженное кислотностью 40-55°Т, плотностью 1,060-1,045 г/см3
- фракция молозива с содержанием сухих веществ не менее 10% (без казеина)
- антиокислитель Е - 300, аскорбиновая кислота, по действующей нормативной документации
- антиокислитель (антиоксидант) кверцетин или дигидрокверцетин, по действующей нормативной документации
- антиокислитель, смесь аминокислот гидролизатная сухая, по действующей нормативной документации
- азот газообразный и жидкий по ГОСТ - 9293
- фосфатный буфер K2HPO4
- сыворотка молочная кислая 180°Т
- пепсин
В производство не допускается сырье от коров первой лактации, с метаболическим ацидозом, с подозрением на мастит и другими паталогиями.
Процесс производства «НУТРИКОЛа», - молозива лиофилизированного, включает проведение следующих технологических этапов:
В свежее молозиво или молозиво после дефростации добавляют надосадочную фракцию молозива после осаждения казеина.
Размороженное молозиво нагревают на водяной бане до температуры +38-40°C, выдерживают в закрытом сосуде в течение 2-4 часов при комнатной температуре, до четкого отделения молозивных сливок. Затем сливки удаляют и добавляют в свежую (нативную) фракцию молозива.
Белковую часть используют для приготовления лактоглобулина. К обезжиренному молозиву, нагретому на водяной бане до 37°C, добавляют раствор пепсина в дистиллированной воде до получения 0,1-0,18% концентрации, перемешивают до образования рыхлого осадка казеина. рН надосадочной фракции сыворотки корректируют фосфатным буфером в пределах 6,0-6,2. Затем добавляют в нативное молозиво с жировой фракцией и перемешивают.
Рассчитанную массу антиокислителей взвешивают в чистой сухой посуде. Аскорбиновую кислоту растворяют в 20-кратной массе дистиллированной воды при комнатной температуре, кверцетин растворяют в 10-кратной массе этилового спирта ректифицированного с температурой не ниже 60°C.
В комбинированное молозиво вводят подготовленную фракцию антиокислителей и антиоксидантов, массу перемешивают в смесительной машине 3-5 минут.
Молозиво разливают на сушильной противне из нержавеющей стали из расчета 8-10 кг на кв. метр поверхности лотка. Высота уровня жидкости не должна превышать 15 мм.
В продукт устанавливают термодатчики для контроля температуры в процессе замораживания и сушки, на поверхности продукта, в середине слоя и в месте его контакта с противнем.
Противни с молозивом помещают в морозильную камеру и замораживают при температуре минус (18-20)°C до температуры (14-15)°C в середине слоя продукта. Продолжительность замораживания 5-6 часов. Температуру воздуха в морозильной камере контролируют с помощью жидкостных термометров.
Замораживание молозива можно производить непосредственно в сублиматоре под вакуумом или при атмосферном давлении.
В сублиматоре вставленные в продукт термопары подключают к измерительным приборам. Начальная температура нагревательных плит при загрузке продукта в сублиматор должна быть не выше (25-30)°C. Продолжительность загрузки сублиматора должна составлять не более 10 минут.
После окончания загрузки крышку сублиматора закрывают и включают вакуумные насосы сублимационной установки.
Температура охлаждающей поверхности конденсатора вымораживателя в момент включения вакуумных насосов должна быть минус (32-38)°C.
При достижении в сублиматоре давления воздуха 66,0-198,0 Па (0,5-1,5 мм рт. ст.) включают подачу в нагревательные плиты теплоносителя температурой 90-100°C.
Процесс сушки ведут таким образом, чтобы в период сублимации (испарения льда) температура молозива в середине слоя находилась на значении минус (10-15)°C, постепенно повышаясь до 0°C.
Период сублимации должен занимать не более 60% общего времени, затраченного на сушку, то есть 7-8 часов. В процессе сушки ведут контроль температуры серединного слоя продукта, поверхности конденсатора вымораживателя, нагревательных плит и давления парогазовой смеси в сублиматоре.
Для контроля температуры применяют автоматические электронные приборы класса точности 0,5 типа КСМ или ЭПП с датчиками температуры градуировки ХК. Для измерения остаточного давления используют вакуумметры марок ВТ-2, ВСБ-1 и другие приборы с диапазоном измеряемых давлений от 1 до 10-3 мм рт. ст.
Процесс сушки молозива заканчивают при достижении температуры в центральной зоне продукта (38-40)°C.
Продолжительность сублимационной сушки молозива составляет с момента загрузки 13-14 часов.
После окончания сушки сублиматор девакуумируют воздухом, открывают крышку и производят выгрузку молозива. Молозиво считается высушенным при содержании в нем влаги не более 4%.
Противни с сухим молозивом выгружаются из сублиматора для инспекции. На инспекционных столах молозиво просматривают, отбирают посторонние примеси и недосушенные частицы.
При выгрузке из сублиматора сухое молозиво упаковывают в пакеты из комбинированного пленочного материала на основе алюминиевой фольги, запаивают и отправляют на хранение или фасовку.
Фасуют продукт в пакеты из комбинированного пленочного материала на основе алюминиевой фольги. Пакет наполняется регулируемой газовой средой.
Вследствие высокой гигроскопичности сухого молозива, выгрузку из сублиматора и все последующие операции производят в помещении с относительной влажностью воздуха не более 75% и температурой не выше 25°C.
Реферат
Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано в животноводстве. Способ получения сухого молозива предусматривает использование свежего или замороженного молозива кислотностью 40-55°Т, плотностью 1,060-1,045 г/см3. В свежее молозиво или молозиво после дефростации добавляют надосадочную фракцию молозива после осаждения казеина. Затем в комбинированное молозиво вводят подготовленную фракцию антиокислителей и антиоксидантов, для чего аскорбиновую кислоту растворяют в 20-кратной массе дистиллированной воды при комнатной температуре, кверцетин растворяют в 10-кратной массе этилового спирта ректифицированного с температурой не ниже 60°C. Массу перемешивают в смесительной машине 3-5 минут, затем молозиво разливают на сушильный противень из нержавеющей стали из расчета 8-10 кг на м2поверхности лотка и высотой уровня жидкости, не превышающей 15 мм. Устанавливают термодатчики для контроля температуры в процессе замораживания и сушки, на поверхности продукта, в середине слоя и в месте его контакта с противнем. При этом для замораживания противни с молозивом помещают в морозильную камеру и замораживают при температуре минус 18-20°C до температуры 14-15°C в середине слоя продукта. Для сублимационной сушки термопары подключают к измерительным приборам, начальную температуру нагревательных плит при загрузке продукта в сублиматор устанавливают не выше 25-30°C. В период сублимации температуру молозива в середине слоя выдерживают на значении минус 10-15°C, постепенно повышая до 0°C, а процесс сушки молозива заканчивают при достижении температуры в центральной зоне продукта 38-40°C. Изобретение позволяет повысить колостральный иммунитет новорожденных телят за счет высокого содержания иммуноглобулинов в продукте. 3 табл., 1 пр.
