Соєве молоко: перспективи використання в тваринництві

Для годівлі молодняку великої рогатої худоби та інших сільськогосподарських тварин використовують незбиране молоко,
що суттєво здорожує вирощування худоби й зменшує кількість молока, яке використовують для виробництва молочних продуктів. Тому, вважають автори, доцільно використовувати для годівлі молодняку замінник незбираного молока (ЗНМ).

Останніми роками в різних регіонах України проводили дослідження, спрямовані на створення нових видів замінників незбираного молока і встановлення їхньої біологічної та кормової цінності. За результатами наукових досліджень проводили проектні роботи та створювали спеціалізовані підприємства й цехи з виробництва ЗНМ. Однак на сьогодні потребу тваринництва в ЗНМ забезпечено лише на 20%. Причина полягає в дефіциті головного компонента ЗНМ — сухого знежиреного молока, вміст якого в складі замінника молока становить 60–80%. Замінники молока виробництва закордонних фірм не завжди доступні українським товаровиробникам за цінами, які сягають 120 дол. США за один центнер.
В Україні є цінна рослинна сировина, яку можна використовувати в складі ЗНМ, — це зерно сої та продукти його переробки. Соя вирізняється серед інших бобових культур не лише вмістом протеїну, але й жиру. Протеїн сої, вміст якого коливається в межах від 30 до 35%, за своєю біологічною цінністю близький до протеїнів корму тваринного походження. Це єдиний рослинний протеїн, який містить майже всі незамінні амінокислоти в потрібних для організму тварин кількості й співвідношенні. Але в сої є й шкідливі речовини, а саме: інгібітор трипсину — антитрипсин, сапонін, гемаглютинін, діуретичний зобогенний чинник, — які негативно впливають на фізіологічний стан тварин. Утім, усі ці властивості під дією теплової обробки дезактивуються.
У деяких господарствах соєве молоко виготовляють за такою технологією: сухе насіння сої заливають водою кімнатної температури, з розрахунку 3 л води на 1 кг зерна, і витримують від шести до двадцяти чотирьох годин. Після того, як зерно набухне, залишки води зливають, а зерно подрібнюють на дробарці. Сметаноподібну масу, що утворилася після подрібнення, заливають гарячою водою у співвідношенні 1:6, доводять до кипіння і кип’ятять протягом 8–10 хв. Після цього суміш фільтрують через сито, одержаний фільтрат — це й є соєве молоко.
Якщо таке молоко призначене для відгодівлі молодняку великої рогатої худоби у віці понад місяць, фільтрувати суміш не обов’язково, тому що клітковина, що входить до складу оболонок зерна, підвищує кормову цінність цього продукту.
Використання соєвого молока у фермерських господарствах дає можливість підвищити товарність незбираного молока від 15 до 20% та знизити собівартість тваринницької продукції від 10 до15%.
Кормова цінність соєвого молока значною мірою залежить від сировини та технології його приготування. В табл. 1 наведено дані про кормову цінність соєвого молока.
v v v
У Кримському НВО “Еліта” разом із ЗАТ “Українська соя” проводили науково-дослідні й дослідно-конструкторські роботи зі створення ефективної, з мінімальними відходами, енергозберігальної технології переробки зерна сої на соєве молоко, а також потрібного технологічного обладнання. Під час створення дослідної лінії УПСМ-2 (в ній використано запропоновану технологію виробництва соєвого молока) було встановлено обладнання, яке використовують на молокозаводах. У процесі роботи проводили модернізацію машин і виготовляли нестандартне устаткування. Завдяки конструкторським пошукам, було розроблено й запатентовано обладнання для виробництва молока із бобів сої.
У дослідах для замочування сої використовували бак місткістю 3 м3, з якого зерно спрямовували в подрібнювач. Після того як боби було подрібнено на часточки розміром 2–3 мм, зерно автоматично переміщалося в агрегат П1-7,1, де його ще раз подрібнювали на часточки розміром 0,3–0,6 мм. Потім суміш надходила у змішувачі, її розбавляли водою і за допомогою насоса подавали в реактор МЗС-210 для пастеризації. У реакторі суспензію (молоко) витримували 20–30 хв за температури 95…98°С. Після пастеризації його гомогенізували в ротаційно-імпульсному апараті РПА способом разового пропускання через апарат. Потім молоко переганяли в охолоджувач і далі — в накопичувальну ємність, де, за потреби, його збагачували кухонною сіллю та вітамінами. Загальне розбавлення продукту водою становило 1:9. Склад соєвого молока, яке було виготовлено за цією технологією, наведено в табл. 2.
Аналіз наведених даних засвідчує, що штучно виготовлене за вказаною технологією соєве молоко майже не різниться з коров’ячим. Водночас проведені попередні досліди показали такі недоліки цієї технології: недостатня надійність обладнання для подрібнення технологічного матеріалу; велика кількість складових технологічного обладнання — 9 одиниць; встановлена потужність електродвигунів становить 55 кВт; триразова пастеризація соєвого молока суттєво збільшує тривалість процесу обробки продукції.
За результатами дослідів було розроблено нову технологію. Особливістю її є використання подрібнювача ДІСМ, завдяки якому вдалося замінити одразу три машини: подрібнювач МП-160, протиральний агрегат ПІ-7,1 та ротаційно-імпульсний апарат РПА.
Подрібнювач ДІСМ вирізняється новизною як за способом подрібнення, так і за конструкцією робочих органів. Використання кількох ступенів подрібнення з урахуванням характеристики робочих органів обладнання забезпечує оптимальний розмір часток сої під час її переробки. Конструкція робочих органів подрібнювача дає змогу використовувати агрегат також для транспортування молока під час виконання технологічного процесу. Крім подрібнення, в агрегаті відбувається змішування замочених бобів сої з водою або сироваткою.
Продуктивність запропонованої технологічної лінії — 1,5 т /год, питомі витрати електроенергії — 5,4 кВт/т соєвого молока, встановлена потужність електродвигунів, залежно від складу обладнання, становить від 5,4 до 9,8 кВт, що значно нижче, ніж на попередній технологічній лінії. За новим технологічним варіантом кількість подрібнених часточок розміром до 0,6 мм становить 80%, а розміром 0,6–0,8 мм — не більше 20%. Молоко соєве, приготовлене за наведеною технологією, має такий склад: білок — не менше 3% , жир — не менше 1,8 , зола — не більше 0,7 відсотка.
Виробнича перевірка подрібнювача ДІСМ засвідчила, що в разі його використання підвищується ступінь подрібнення сої, поліпшується якість молока, збільшується продуктивність та надійність роботи технологічної лінії. Така технологія — енергоощадна з мінімальними відходами.
Приготовлене за наведеною технологією соєве молоко можна випоювати молодняку тварин. Можна також збагачувати його мікроелементами, мг: сірчанокислим залізом — 50, сірчанокислою міддю — від 25 до 50, сірчанокислим цинком — 10, сірчанокислим марганцем — від 10 до 30, сірчанокислим або хлористим кобальтом — від 5 до 8, йодистим калієм — від 0,75 до 1,0 мг в розрахунку на одну тварину на добу.
v v v
Інженерно-технологічний центр “Текмаш” пропонує готувати корми за технологією годівлі тварин вологими кормосумішами.
Суть технології полягає в тому, що насіння зернових та бобових культур переробляють на пастоподібні кормові суміші. Потім їх розбавляють водою і отримують “рослинне молоко” різного складу (соєве, горохове тощо).
Принцип роботи обладнання ТЕК-СМ, на якому реалізовано цю технологію, базується на використанні гідродинамічного ефекту, що полягає в перетворенні механічної енергії потоку рідини в тепло в спеціальному змішувачі (рух рідини забезпечується насосом). У робочому контурі обладнання ТЕК-СМ паралельно виконуються три процеси: подрібнення сировини, теплова обробка (запарювання) та гомогенізація продукту. Одним із важливих досягнень цієї технології є те, що практично всі технологічні процеси відбуваються без доступу повітря (у водному середовищі), що унеможливлює окислення жирів та інших поживних компонентів.
Робочий цикл переробки починається із завантаження попередньо замочених бобів сої (гороху, пшениці, ячменю тощо) у ємності та додавання до них потрібної кількості води. Після цього ємність герметично закривають кришкою, на щитку автоматичного управління встановлюють режим переробки та вмикають електродвигун, який приводить у дію насос. Термін переробки бобів на пасту — 60 хв. Готова паста подається шлангом у ємності для використання або, якщо треба приготувати молоко, — у баки з холодною водою. Завдяки великому перепаду температури (105°С — паста; від 5 до 15°С — вода) паста швидко “розпушується” у воді й утворюється розчин високої дисперсності без використання пристроїв для розмішування.
Підприємство “Текмаш” пропонує типорозмірний ряд установок ТЕК-СМ для реалізації запропонованої технології (табл. 3). У загальному вигляді установка складається з насоса з електричним або дизельним приводом, ємності, в яку завантажують складові (соя, вода, добавки), і спеціальної насадки, де здійснюється процес подрібнення, нагрівання та змішування. Автоматика контролює температуру згідно з технологією переробки.
Технологію “Текмаш” для приготування соєвого молока успішно використовують понад 40 господарств, вона пройшла апробацію у ДГ “Асканійське” та рекомендована до впровадження в дослідних господарствах УААН. Дослідження соєвої пасти, виготовленої за цією технологією, у випробувально-біологічному центрі Інституту біохімії НАН України довели, що цей продукт повністю зберігає вітамінний і амінокислотний склад, властивий сої, після дезактивації інгібітора трипсину та уреази. За даними низки спеціалістів, обладнання ТЕК-СМ — просте й надійне в експлуатації, з його допомогою можна виготовляти дешеві високоякісні вологі корми й соєве молоко. Зокрема, заміна незбираного молока та відвійок соєвим молоком сприяє подвійному підвищенню прибутковості годівлі молодняку тварин завдяки істотному (на 20% і більше) здешевленню собівартості кормів. Так, заміна відвійок (вартість 1 л — від 30 до 35 к.) соєвим молоком, виготовленим за даною технологією (вартість 1 л — 5,1 к.), сприяє підвищенню рентабельності годівлі телят у ДГ “Асканійське” з 11 до 27,5% і економить у середньому 130 грн у розрахунку на 1 голову телят віком до шести місяців. У господарствах, де для випоювання телят використовують незбиране молоко, економія сягає 200 грн за рахунок заміни від 40 до 60% коров’ячого молока соєвим. При цьому прирости живої маси телят не зменшуються. Вартість устаткування й послуг для господарства, що має 1000 голів молодняку великої рогатої худоби, становить 50 тис. грн. За розрахунками, мінімальна економія затрат на годівлю 1 голови телят — 120 грн, за півроку — 120 тис. грн, отже, вкладені кошти окупляться приблизно за два з половиною місяці, а далі господарство щомісяця матиме близько 20 тис. грн прибутку.
v v v
У ПП “Монтаж — сервіс” (м. Жмеринка Вінницької області) розроблено типорозмірний ряд установок марки УПСМ для виробництва соєвого молока. Це установки періодичної дії, призначені для переробки зерна сої на високопоживне соєве молоко. Установки виконують технологічні операції з подрібнення сої, приготування молока та його пастеризації. Соя подрібнюється в спеціальному пристрої, призначеному для завантаження заздалегідь замоченого й промитого зерна, його подрібнення у водному середовищі та видавання технологічного матеріалу через нахилений вихідний патрубок у пристрій для одержання молока. Верхня частина пристрою подрібнення — це конусна робоча камера, нижня — корпус, який кріпиться до основи болтами. Всередині корпусу на підшипниках розміщено вал, на верхній консольній частині якого встановлено ротор, а для подавання технологічного матеріалу — шнек. Електродвигун пристрою подрібнення розміщено по вертикальній осі під верхньою кришкою пристрою для отримання молока. Обертання від електродвигуна на вал передається через пасову передачу. Поворотна основа дає можливість встановити пристрій подрібнення в потрібному положенні й зафіксувати його з використанням упора. Всі деталі пристрою подрібнення, що контактують із технологічним матеріалом, виготовлено з корозієстійкої сталі.
 Пристрій для одержання соєвого молока складається з ємності, розміщеної в корпусі. Зовні його корпус має теплоізоляцію. Знизу до корпусу прикріплено парогенератор, усередині якого вмонтовано три електронагрівачі. Воду в парогенератор наливають через лійку. Рівень води контролюють за пробноспусковим краном, який установлено в нижній частині пристрою. Ємність у пристрої для приготування соєвого молока закривається кришкою. На кришці встановлено клапан для регулювання тиску в ємності та вакуумметр для контролю тиску. До верхнього краю ємності кришка притискається важелями. Якщо кришку піднімають, її утримує пружинний пристрій. У нижній частині ємності є зливний кран. Простір між ємністю й корпусом слугує пароводяною сорочкою, тиск у ній підтримують з використанням датчика-реле і контролюють за вакуумметром. Межі настроювання реле тиску — від 0,05 до 0,6 кг/см2. Для скидання нормованого тиску, що перевищує задану межу, пристрій обладнано запобіжним клапаном. На верхній кришці пристрою для одержання соєвого молока на стійці вмонтовано пульт керування. На його панелі є кнопки аварійної зупинки, вмикання й світлової сигналізації електродвигунів пристрою для подрібнення й молочного насоса, світлова сигналізація вмикання електронагрівачів і “холостого ходу”, рукоятка вмикання пристрою одержання соєвого молока й регулятор температури ТРМ 1А.
Усі вузли установки розміщено на рамі. Вона є силовою конструкцією, тому й зроблена зі сталевої квадратної труби. Для розміщення установки горизонтально внизу рами передбачено чотири регульовані опори.
Спосіб одержання соєвого молока базується на методі помелу насіння сої у водному середовищі. Вручну в конусний бункер пристрою подрібнення завантажують не більше 18 кг заздалегідь замоченої й промитої сої (з урахуванням зміни ваги під час замочування). Сюди ж подають воду. Співвідношення сої і води варіюють від 1:3 до 1:9.
Під час умикання електродвигуна пристрою подрібнення через пасову передачу і вал обертання передається на насадку, гвинтові поверхні лопатей захоплюють сою з водою, і в зоні між ребристою внутрішньою поверхнею кришки та зовнішньою поверхнею лопатей відбувається попереднє її подрібнення. Потім соя спрямовується до ребристої внутрішньої поверхні статора, де вона ще раз подрібнюється внаслідок багаторазового зіткнення в зустрічних потоках. Під час обертання ротора відбувається також багаторазове високої частоти перекриття пазів. Саме в момент дотику його країв із краями статора відбувається процес розчинення білка та інших поживних речовин сої у воді, а також подрібнення нових порцій сої. Далі через похилий патрубок суспензія (молоко), що утворилася, надходить у ємність пристрою для одержання соєвого молока.
Молоко підлягає пастеризації парою, утвореною в парогенераторі. В процесі теплової обробки нейтралізуються інгібітори трипсину (під час проведення дослідів кількість інгібованого трипсину становила 45 мг/г білка сої).
Вода в парогенераторі нагрівається електронагрівачами до кипіння. Пара, що утворилася під час кипіння води, витісняє з пароводяної сорочки повітря, яке виходить через запобіжний клапан. За закритого запобіжного клапана створюється тиск пари. За досягнення ним верхньої межі електронагрівальний пристрій перемикається на 1/3 потужності. Коли тиск падає до заданої нижньої межі, пристрій автоматично перемикається на повну потужність. Далі цикл повторюється.
Температуру в ємності пристрою для одержання соєвого молока програмують і контролюють регулятором температури ТРМ 1А і датчиком ТСМ-50. Молоко набирають через зливний кран або молочний насос (умикають відповідну кнопку на панелі керування).

Аналізуючи якість роботи гідродинамічних нагрівачів типорозмірного ряду обладнання марки ТЕК-СМ та УПСМ для приготування соєвого молока, слід наголосити, що в цілому це обладнання задовільно виконує технологічний процес із переробки соєвих бобів і за основними показниками якості отримана продукція відповідає нормативним документам (табл. 4). Зазначимо також, що в результаті складних фізико-хімічних перетворень, які відбуваються під час приготування соєвого молока, корм не тільки не втрачає своєї поживності, а, навпаки, перетворюється на простіші сполуки, завдяки чому його поживні речовини краще засвоюються в організмі тварини (табл. 5).
Отже, по-перше, використання соєвого молока є неабияким резервом для господарства в підвищенні ефективності виробництва продукції тваринництва, а по-друге, для приготування цього продукту доцільно застосовувати гідродинамічні нагрівачі марки ТЕК-СМ та УПСМ.

В. Смоляр,
канд. с.-г. наук
Л. Кириченко,
ветлікар