книги из ГПНТБ / Вернигор, В. А. Консервирование кормов

Сера, как известно, является необходимой и постоянной со­ ставной частью растительных и животных организмов. Она со­ держится у них в виде различных органических и неорганиче­ ских соединений. Следует отметить, что в природе существуют бактерии, которые усваивают серу из окружающей среды. Этот факт имеет большое значение в рубцовом пищеварении жвачных животных, где с участием серы бактериальные клет­

11,3 мг% и выше. Серу можно обнаружить в слюне, молоке, в моче и т. д.

Морские организмы богаче неорганическими соединениями серы, чем сухопутные и пресноводные. Последнее необходимо учитывать, когда консервируют кормовые отходы от перера­ ботки морских животных и рыб, с тем, чтобы при использовании того или иного серосодержащего консерванта не перенасытить корм серой в таком количестве, которое может оказать вредное последствие на животных, поедающих эти консервированные корма.

Большая часть серы в животных организмах находится в виде органических соединений и главным образом в виде серо­ содержащих аминокислот — цистина, цистеина, метионина, входящих в качестве структурных единиц в белки и особенно в белки кожи, волос, пера и т. д.

142

Кроме того, сера входит еще и в состав биологически ак­ тивных соединений организма таких, например, как витамины биотин и тиамин (витамин Вi), гормоны (инсулин) и в трипептид глютатион, принимающий участие в окислительно-восста­ новительных процессах тканей. Сера в виде так называемых «парных кислот» обезвреживает в организме фенол, индол, скатол, возникающие при гниении белков в кишечнике. Особое значение сера имеет в связи с функцией так называемой сульфгидрильных групп ( —SH), входящих в структуру белков и принимающих активное участие в обмене веществ. Эта группи­ ровка является составной частью некоторых ферментов и коферментов. Ацилпроизводные кофермента А (ацилкофермент А, сукцинилкофермент А и т. п.) с помощью содержащейся в их структуре серы участвуют во многих биохимических реакци­ ях обмена веществ, осуществляя передачу химической энергии в организме.

К сухим консервантам, содержащим помимо других хими­ ческих элементов серу, но без а з о т а и ф о с ф о р а , от­ носится много химических соединений, однако из всех этих соединений наибольшему испытанию в нашей стране и за рубе­ жом подвергнуты следующие: пиросульфит натрия, силосан, бисульфит натрия, пиросульфит калия, сульфат натрия, консервит, а также бисульфат натрия и пиросульфат натрия и др.

Достаточно широким научным испытаниям в нашей стране при силосовании кормов подвергнуты также: гидросульфит натрия (натрий гидросернистокислый) — ЫагЭгС^ДНгО, тио­ сульфат натрия (гипосульфит натрия, натрий серноватистокислый)— МагвгОзДНоО, бисульфат натрия (натрий серно­ кислый кислый) NaHS04, персульфат натрия (натрий пиросернокислый) ЫагЗгСД, пиросульфат натрия — натрий надсернокислый Na2S20 8, бисульфат калия (калий сернокислый кис­ лый) — KHS04.

На химической и физико-химической характеристике этих солей останавливаться нет необходимости. Она дана в соответ­ ствующих руководствах, отметим лишь, что эти вещества хо­ рошо растворимы в воде. Содержание кислотных эквивалентов и значения показателя кислотности приведены в таблице 58.

Все эти соли по активной и общей кислотности далеко не похожи друг на друга. Одни из них более кислые, другие — ме­ нее. Интересно отметить, что между показателем кислотности pH одного и того же раствора и общей его кислотностью нет прямой корреляции. Имеются случаи, когда раствор вещества с более высоким показателем кислотности pH обладает более высокой общей кислотностью (пиросульфит натрия и калия) и, наоборот, растворы с низким показателем кислотности pH обладают низкой кислотностью (бисульфат натрия).

Брожение, как известно, сопровождается распадом органи­ ческих веществ и выделением двуокиси углерода. Следователь-

143

Таблица 58

Кислотность и консервирующая сила серосодержащих солей

лится углекислого газа меньше в том случае, когда жизненные процессы в ней будут заторможены или полностью подавлены, то есть тогда, когда корм подвергнется консервированию. Со­ вершенно ясно, что в корме, обработанном наиболее активным химическим консервантом, сохранение веществ будет выше, а выделение углекислого газа — меньше, чем в том же корме, но с наличием препарата слабой консервирующей силы. Исследо­ вания показали, что на нервом месте по консервирующей силе стоят пиросульфиты натрия и калия и гидросульфит натрия, на втором — персульфат натрия, на третьем — бисульфаты нат­ рия и калия и пиросульфат натрия, и почти никакой консерви­ рующей силой не обладают тиосульфит и сульфит натрия.

На основании изучения кислотности и выделения углекис­ лого газа из дальнейших испытаний исключили тиосульфит натрия и сульфит натрия в связи с тем, что они относятся к щелочным веществам. Щелочные соединения вообще не долж­ ны применяться для консервирования зеленых кормов. Это положение вполне понятно, если иметь в виду, что основной целью химического консервирования является подавление жизненных, бактериальных процессов путем подкисления в начале силосования корма, чтобы не допустить потерь пита­ тельных веществ в результате вредного брожения. Если же такие химические вещества, к которым относится сульфит натрия и тиосульфит натрия, не обладают подкисляющим эф­ фектом сразу при контакте с кормом, то применение их не принесет надлежащей пользы. Добавка сульфита натрия, а также тиосульфата натрия в дозах 0,5% к весу зеленого корма не тормозит распад сухого вещества.

144

Одновременно были прекращены испытания по проверке калийных солей в связи с тем, что потребность животных в ка­ лии меньше, чем в натрии, не стали изучать гидросульфит, как сравнительно не стойкое и дорогое вещество. Исключили из опыта персульфат натрия в связи с высокой стоимостью его и пиросульфат натрия, который по всем своим свойствам почти не отличается от бисульфата натрия и к тому же. это вещество не сыпуче, что затрудняет использование его без предвари­ тельного растворения.'

В конечном счете для широкой проверки и производствен­ ного внедрения нами было взято только два вещества: пиро­ сульфит натрия и бисульфат натрия, производство которых в Советском Союзе налажено, а консервирующий эффект у них значителен.

Надо помнить, что прежде чем приступить к изучению воз­ действия на питательные вещества и витамины корма любого препарата, необходимо предварительно найти оптимальные дозы его. Из предыдущего текста известно, что для консерви­ рования бобовых культур требуется внести на 1 т зеленой массы около 170 г-иона водорода, а для злаковых — около 85. Если па основании этого провести расчеты по установлению доз, то оказывается, что на 1 т бобовых необходимо внести ниросульфита натрия 16 кг, а бисульфата натрия около 19 кг, на 1 т злаковых — соответственно 8 и 9,5 кг. В действительно­ сти же, чтобы сдвинуть показатель кислотности pH клевера до 4,0 (до pH силоса), требуется ниросульфита натрия па 1 т зе­ леной массы 96 кг. Сразу становится ясно, что дозировку со­ лей, так ж_е как и дозировку органических кислот, о чем уже упоминалорь, устанавливать электрометрическим титрованием не следует.’ Поэтому определение дозировок этих консервантов надо вести опытным путем, определяя не только показатель кислотности pH кормов, но и потери мобильных углеводов и количество выделившейся двуокиси углерода из стандарта, то есть из корма, обработанного кислотной смесыо, и из кормов с различными дозами изучаемых солей при одновременном ис­ следовании контрольного, необработанного препаратом корма. Таким путем было установлено, что для люцерны оптимальны­ ми дозами бисульфата натрия будет от 8 до 10 кг, а пиросуль­ фита натрия — от 4 до 5 кг (или 2,43—3,37 кг двуокиси серы), для кукурузы — соответственно 6 —7 кг и 3—4 кг.

При внесении таких доз корма по свойствам и потерям почти нс отличаются от кормов, законсервированных кислот­ ной смесыо. При более низких дозах, хотя корма и получаются высокого качества, но потери углеводов при этом бывают зна­ чительными. В данном случае идет процесс не химического консервирования, а процесс обычного силосования. Отсюда можно сделать вывод практического порядка, что для более полного сохранения качества и питательных свойств кормов

145

дозы препаратов не должны занижаться, а для того чтобы оказать помощь обычным процессам силосования, то есть со­ хранить качество корма, не считаясь с потерями углеводов, то дозы консервантов могут быть снижены до 40—60% от опти­ мальных. При недостатке консервантов таким приемом в прак­ тике можно пользоваться для заготовки трудносилосующихся культур.

Что же касается легкосилосующихся, то, как свидетельст­ вуют наблюдения и эксперименты, этот прием бесполезен, так как по сравнению с обычным силосованием качество кормов он улучшает незначительно, а потери углеводов при этом почти не снижаются.

Итак, легкосилосующиеся корма целесообразно или не кон­ сервировать, или консервировать с целью увеличения выхода питательных веществ, но с применением полных доз консер­ вантов.

Максимальные и минимальные д о з ы с ухих к о н с е р ­ в а н т о в для некоторых основных трудносилосующихся и неснлосующихся растений даны в таблице 59.

Таблица 59

Максимальные и минимальные дозы сухих консервантов на 1 т трудносилосующихся и несилосующихся культур, кг

Если произвести соответствующие расчеты, то можно уста­ новить, что в среднем на каждый процент сахарного минимума для удовлетворительного консервирования 1 т корма требуется 0,9 кг пиросульфита натрия или 1,5 кг бисульфата натрия.

Минимальные дозы консервантов — те, которые заменяют недостающий сахар до его минимума. Усредняя все дозы с учетом стадий развития и зоны произрастания культур, мы установили, что для практических целей можно использовать эти консерванты в дозах, приведенных в таблице 60.

146

\

Таблица 60

Средние дозы сухих консервантов для практического пользования на 1 т корма, кг

Виды растений

Изучение.влияния пиросульфита натрия на биохимические процессы в кормах и на потери в них питательных веществ в разных климатических зонах Советского Союза на большом количестве силоса (десятки тысяч тонн) показало, что, когда технология консервирования не нарушалась, корма были всег­ да доброкачественные и хорошо поедались животными.

Добавка пиросульфита натрия или бисульфата натрия к люцерне обеспечивает выход доброкачественного корма, в то время как силосование в чистом виде не дает эффекта. Люцер­ на с бисульфатом натрия и особенно с ииросульфитом натрия является менее кислой, чем люцерна, силосованная с сахаром. Содержание в люцерне с консервантами молочной и уксусной кислоты значительно меньше, чем в силосе, полученном при добавлении сахара. Следовательно, эти препараты тормозят в зеленой массе не только вредные процессы брожения, но и мо­ лочнокислые и тем самым снижают распад органических ве­ ществ, что подтверждается уменьшенным выделением углекис­ лого газа из кормов. Динамики бродильных процессов при консервировании и силосовании не похожи. Если при обычном силосовании накопление кислотности и выделение углекислого газа продолжается длительное время, то при консервировании сухими препаратами эти показатели находятся на более низ­ ком уровне и стабилизируются к 30 дню хранения кормов.

Наиболее объективным показателем, характеризующим качество силосов, является определение в них органических кислот. Однако следует отметить, что способ Вигнера и все его видоизменения, которые широко применяются для изучения количества органических кислот в обычных силосах, для кор­ мов, консервированных пиросульфитом натрия и другими пре­ паратами, способными под влиянием сильных минеральных кислот (серной, соляной) выделять двуокись серы SO2, без соответствующей поправки не пригоден. Он показывает нали­ чие масляной кислоты там, где ее в действительности нет. По­ этому некоторые авторы в таких силосах вообще не определя­ ют органические кислоты или полученные результаты, показы­

147

вающие повышенное содержание масляной кислоты, в тех случаях, где ее не должно быть, оставляют без объяснений. Подобные обстоятельства затрудняют зоотехнический и ветери­ нарный персонал правильно оценивать такие корма. В связи с этим мы решили видоизменить способ Вигнера для определе­ ния летучих органических кислот не только в обычных силосах, но и в кормах с химическими добавками типа пиросульфита натрия.

На смесях органических кислот и пиросульфита натрия бы­ ло установлено, что пиросульфит натрия показывает наличие масляной кислоты, хотя в смесях она отсутствует. Оказалось, что при отгоне фракций вместе с органическими кислотами отгоняется и двуокись серы, которая и завышает кислотность фракций.

Этот факт натолкнул на мысль о необходимости наряду с титрованием фракций 0,05-нормальным раствором едкого нат­ рия производить титрование их 0,05-нормальным раствором йода, который позволял определять количество двуокиси серы.

Титрованием фракций щелочью определяется общая кис­ лотность, обусловленная как органическими кислотами, так и двуокисью серы, а титрованием тех же фракций йодом опреде­ ляется содержание двуокиси серы. Отсюда по разности между количеством миллилитров щелочи и количеством миллилитров иода, пошедшего на титрование одной и той же фракции, мож­ но найти количество миллилитров щелочи, связанной органи­ ческими кислотами.

Влияние сухих серосодержащих консервантов на процессы гидролитического распада белков и углеводов показано в таб­ лице 61/

Таблица 61

Гидролиз белков и углеводов на 100 сутки хранения консервированных и силосованных кормов

(в % к исходному состоянию)

148

ствует лучшему сохранению витамина С в кормах, обработан­ ных этим консервантом.

Из сухих препаратов, содержащих помимо других химиче­ ских элементов фосфор, но не содержащих азот и серу, испы­ таны при силосовании зеленых кормов нейтральные и кислые соли ортофосфорной кислоты Н3РО4, катионами которых явля­ ются натрий, калий и кальций.

Фосфор. До 87% фосфора входит в состав костной ткани и 13% — в мягкие ткани и жидкости организма. Находится он в организме как в виде неорганических, так и органических со­ единений. Обмен фосфора у животных тесно связан с обменом других минеральных элементов и многих органических ве­ ществ. При избытке фосфора увеличивается выделение каль­ ция из организма. Точно так же выделяется из организма фосфор при избытке в кормах кальция. В данном случае для удаления из организма избыточного количества кальция рас­ ходуется фосфор, в результате чего запасы его в организме уменьшаются. Фосфор имеет большое значение в регуляции количества водородных ионов, о чем судим по показателю pH, он необходим для нормального обмена углеводов, жиров, бел­ ков и обеспечения тканей энергией. Оптимальное соотношение в рационах между кальцием и фосфором должно быть 2 : 1 .

В целом сухие консерванты, содержащие в своем составе фосфор и не содержащие азот и серу, практически в производ­ стве силоса не используются—они дороги, однако изучение их в лабораторных условиях продолжается. Надо полагать, что в ближайшее время научные учреждения дадут окончательный ответ о возможности или нецелесообразности использования того или иного препарата, которые относятся к этой группе ве­ ществ.

Относительно использования препаратов, содержащих по­

направлении проведено мало. Как правило, подвергали испы­ танию лишь некоторые смеси, состоящие из солей фосфорной, серной и сернистой кислот в разных качественных и количест­ венных соотношениях, с учетом того, чтобы не перенасытить корм общим содержанием серы и фосфора. Главной целью при использовании указанных химических препаратов являлось не столько консервирование корма, сколько обогащение силосов фосфором и серой, которых, как известно, часто не хватает в рационах сельскохозяйственных животных.

Из этой группы препаратов в качестве консерванта при си­ лосовании кормов был испытан с хорошими результатами за­ рубежными исследователями, особенно в Швеции, препарат, именуемый силосным фосфатом Реймерсхольма. В состав пре­ парата входят бисульфат натрия и кислые соли фосфорной кислоты. Добавление этого препарата к клеверу в дозе 1—2%

151