КОМПОЗИЦИОННЫЙ КОРМ ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ И СПОСОБ ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК A23K1/06 

Изобретение относится к кормам, изготовленным из отходов пивоваренного производства.

Известен корм, представляющий собой отходы пивоваренного производства, к которым относятся: зерновые отходы, отсев, сплав, солодовые ростки, солодовая пивная дробина, пивные дрожжи, белковый отстой, очистные осадки сточных вод.

Солодовые ростки высокопитательный белковый концентрат, один из ценных отходов пивоваренного производства. Они содержат: растворимые азотосодержащие вещества, углеводы, органические кислоты, витамины, ферменты. Широкое использование солодовых ростков ограничено неудобством транспортировки, сравнительно малым сроком хранения, обусловленным большой гигроскопичностью.

Солодовая (пивная) дробина относится к лучшим видам водянистых отходов как по переваримости, вкусовым качествам, так и по содержанию протеина. Она обладает относительно высоким кормовым достоинством и в свежем виде хорошими вкусовыми свойствами. Ее охотно поедают все виды животных. Солодовая дробина содержит 75-85% влаги. Дробина скоропортящийся корм, особенно в летнее время, быстро загнивает и может храниться не более суток, зимой 2-3 сут. Поэтому использовать ее можно в самый короткий срок в близлежащих хозяйствах.

Пивные дрожжи это белковый диетический корм, обладающий ценными питательными и лечебными свойствами. Они представляют собой ценность как дополнительный фактор питания, улучшающий использование других питательных веществ.

Пивные дрожжи быстро портятся (они содержат 86% влаги) поэтому скармливают свежими или сушат.

Пивные дрожжи содержат витамины группы B, никотиновую кислоту (PP), витамин E и др. а также провитамин D-эргостерон. В сухих пивных дрожжах содержатся следующие компоненты,
Белки 45-52
Углеводы 32-40
Минеральные вещества 6,5-10
Жир 1-2
Влага 5-7,5
Витамины B₁ и B₂.

Белковый отстой состоит главным образом из свернувшегося белка, из смеси белков с дубильными веществами, хмелевой смолы, частей цветка хмеля и т.д.

В чистом виде белковый отстой в качестве корма не применяется. Его используют в смеси с другими кормами.

Очистные осадки сточных вод содержат протеин, углеводы, витамины и могут найти применение в животноводстве, так как из них можно получить дополнительный белковый корм для животноводства. Кроме того, снижение концентрации сточных вод способствует улучшению экологии.

Известен корм, представляющий собой те же отходы пивоваренного производства, что описанные ранее, содержащие, кроме того, и сплав зерна, который определяется в замочных чанах от ячменя. Сплав содержит: щуплые зерна ячменя, мякину, солому и другие легкие примеси, как колосковые чешуйки. Влажность сплава доходит до 32% Химический состав сплава следующий,
Вода 15,9
Протеин 9,3
Белок 7,1
Жир 2,3
Клетчатка 6,0
Зола 2,6
БЭВ 63,9
Кормовых единиц 107,5 в 100 кг корма.

Из-за высокой влажности сплав долго не хранится, его используют в сыром виде.

Солодовые ростки иногда применяют в виде водной вытяжки в качестве азотистого и фосфорного питания микроорганизмов при производстве уксуса. В хлебопечении ростки используют в качестве дополнительного источника фермента фитазы, что обеспечивает повышение минеральной и витаминной ценности хлеба, улучшает качество жидких заквасок. Из ростков (Франция) производится препарат гордеин сульфат для фармацевтической промышленности, а Швеция использует ростки в производстве молочных продуктов для детского питания. Из ростков готовят целебный чай для больных диабетом.

За рубежом проведены опыты по применению белкового отстоя для кормления молочного скота (в странах СНГ белковый отстой из-за резкой неустранимой горечи не идет на корм в чистом виде, несмотря на высокую питательную ценность). Отстой давали им в смеси с солодовой дробиной или отдельно в виде густого напитка, при этом наблюдалось увеличение молочной продуктивности коров.

В Чехословакии белковый отстой используют в прудовом хозяйстве в качестве корма для рыб. В США на одном из крупных заводов сушеную солодовую дробину смешивают с высушенными остаточными пивными дрожжами и отходами от полировки солода и получают комбикорм. На другом предприятии из белкового отстоя, промывных вод зерновых отходов после обработки их специальным препаратом "Хлоробен" вырабатывают сухой корм, содержащий 28% белка, 69% жира и более15% клетчатки.

Разработанная ВНИИПБП технология комплексной переработки отходов предусматривает использование зерновых отходов, сплава, солодовых ростков, замочной воды, солодовой дробины, хмелевой дробины, белкового отстоя, остаточных дрожжей главного брожения, а также дрожжей из лагерных танков с получением на их основе новых продуктов сушеных кормовых дрожжей и гранулированного кормового концентрата. Благодаря такой переработке бедные витаминами, сильно разжиженные малоценные отходы превращаются в концентрированные питательные продукты, удобные для хранения и транспортировки.

Известен корм, представляющий собой такие же отходы пивоваренного производства, как описанные ранее. Кроме того, представлена биохимическая характеристика солодовой дробины (табл. 1) и описаны плазмированные дрожжи (содержащие много сахара), которые дают оригинальные вкусные питательные пасты и сиропы.

Технология переработки сухих очищенных пивных дрожжей дает различные дрожжевые препараты оригинального вкуса и состава. Упомянутые препараты широко распространены за рубежом. Для их изготовления используются дрожжи после главного брожения. Однако, в пивоваренном производстве имеются осадочные дрожжи лагерных танков. Осадочные дрожжи содержат пивные белковые осадки, а также осадки горьких веществ хмеля. По витаминному составу и питательной ценности дрожжи лагерных танков разнозначны пивным дрожжам из бродильни.

Известные высокобелковые кормовые добавки с содержанием протеина до 60% созданы на основе отходов и побочных продуктов пивоварения: пивной дробины и остаточных пивных дрожжей. Кроме того, предполагается освоить способ производства лимонной кислоты на основе отжимов дробины и белковых отстоев и разработать способ получения дрожжевых препаратов и экстрактов солодовых ростков, используемых в косметической промышленности.

Известная кормовая добавка для крупного рогатого скота представляет собой белковый отстой отход пивоваренного производства.

Способ получения известного белкового корма из отходов пивоваренного производства включает гидролиз пивной дробины путем термической обработки, введение ферментов и последующее выращивание на полученном гидролизе кормовых дрожжей, при этом пивную дробину обрабатывают раствором серной кислоты 0,6 0,8% концентрации при температуре плюс 105 121^oC в течение 20-30 мин, охлаждают до 50-55^oC и доводят pH смеси до 4,5-5,0 внесением гидроокиси аммония, а в качестве ферментов используют смесь целловиридина ГЗХ и пектофостидина ГЗХ в соотношении равном 5-1-2, или смесь целловиридина ГЗХ и кислоглюканофостидина П10Х в соотношении равном 5:0,5-1, при этом выращивание кормовых дрожжей проводят одновременно с введением ферментов путем засева дрожжей на полученный гидролизат и выдерживания их в течение 20-21 ч.

Известный способ комплексной переработки отходов пивоваренного производства включает последовательное проведение термического и ферментативного гидролиза исходного сырья с последующим выращиванием на гидролизате кормовых дрожжей, при этом термическому гидролизу подвергают солодовую и хмелевую дробину в смеси с твердыми отходами пивоваренного производства: зерновыми отходами, отходы после полировки солода, сплава, полученного при замочке зерна, при этом такие отходы, как солодовые ростки, размалывают, смешивают с простерилизованной замочной водой, экстрагируют, отбирают декантацией 70-80% общего количества надосадочной жидкости и используют ее для выращивания пентозных кормовых дрожжей, а остаток смешивают с массой указанных ранее отходов, прошедших термический гидролиз, после чего проводят ферментативный гидролиз этой массы, при этом полученный гидролизат разделяют на жидкую и твердую фракции, к каждой фракции добавляют белковый отстой. На жидкой фракции выращивают пентозные кормовые дрожжи, а твердую фракцию гранулируют и используют на корм. Полученную дрожжевую суспензию на жидкой фракции смешивают с остаточными пивными дрожжами, плазмируют и высушивают на распылительной сушилке.

Наиболее близким к предлагаемому корму (прототипом) является корм, логически вытекающий из способа комплексной переработки отходов пивоваренного производства, описанный в авт.св. N 648192, кл. A 23 K 1/06.

Недостатки прототипа:
высокая трудоемкость изготовления корма комплексного, обусловленная многоциклическим сложным технологическим процессом, включающим термический гидролиз отходов пивоваренного производства с дальнейшим использованием ферментов;
раздельное приготовление фракций корма. Например, жидкая и твердая фракции. На жидкой выращивают пентозные кормовые дрожжи, к которым в последующем добавляют остаточные пивные дрожжи. Это обуславливает строительство дополнительного дрожжерастильного узла на производстве нетерпящего загрязнения истинных пивных дрожжей так называемыми дикими дрожжами, к которым относятся и пентозные кормовые дрожжи;
очень длительный во времени с привлечением большого количества электромеханических агрегатов, а, следовательно, и дорогой по исполнению процесс.

Источники информации свидетельствуют, что на сегодняшний день нет простой и малотрудоемкой технологии производства комплексного корма на базе пивоваренных заводов, при переработке отходов при производстве основного продукта пива. Это обусловило использование в животноводстве каждого компонента отходов отдельно. Низкая эффективность раздельного использования отработанных пивных дрожжей информация отсутствует.

Предлагаемый комплексный корм для сельскохозяйственных животных и способ его приготовления обеспечивает:
повышение питательных качеств основного компонента дробины;
снижение трудоемкости технологического процесса, при получении комплексного корма;
и, улучшение экологии производства и окружающей среды.

Все это достигается тем, что известный корм для сельскохозяйственных животных: пивная дробина, зерновые отходы, ростки солода и сплав, дополнительно содержит отработанные пивные дрожжи из бродильно-лагерного цеха и сепаратора, накопившиеся в результате осветления пива, при следующем соотношении компонентов, кг:
Пивная дробина 1000
Солодовые ростки 10
Сплав 2,6
Зерновые отходы 10
Отработанные пивные дрожжи 46
При этом собранная смесь одновременно загружается в котел вакуумный и обрабатывается в нем в течение часа при температуре до 100^oC и сушат затем корм в этом же котле до содержания влаги в пределах 8-10%
На чертеже схематически изображена цепь аппаратов, обеспечивающая ведение технологического процесса, конечным результатом которого является предлагаемый корм.

Схема цепи аппаратов содержит: емкости (танки) 1 и 2 бродильно-лагерного цеха, шестеренчатый насос 3, передвижную емкость 4 для сбора дрожжей из бродильно-лагерных емкостей и сепаратора, емкость 5 для усреднения (размешивания) дрожжей, фильтрационный чан 6, фекальный насос 7, пневмонасос 8, солодовню 9 со смонтированными бункерами 10, 11, 12 -соответственно для ростков солода в количестве, например, 5 т, для зерновых отходов 3 т, для сплава 1 т, дозатор 13 для усредненных дрожжей, дозатор для других компонентов 14, загрузочный люк 15, емкости 16 для свежей дробины (45-50 м³), разгрузочный люк 17 этой же емкости, гибкое соединение 18, котел вакуумный 19, разгрузочный люк котла 20, приемный бункер готового продукта 21, например, на 5 м³, мельницу 22, приемный люк 23 ленточного конвейера 24, раздаточный бункер 25 измельченного корма, разгрузочный люк 26 раздаточного бункера 25.

Предлагаемый способ приготовления композиционного корма на Криворожском пивоваренном заводе осуществляется с помощью имеющегося оборудования и дополнительным использованием другого известного стандартного, не применяемого ранее на заводе. Например, вакуумного котла.

Создается узел.

Технологическое оборудование располагается в четыре уровня.

На первом уровне монтируется мельница 22 мощностью, например, 1,5 т/ч, под мельницей установлен приемный лоток 23 с отверстием (не указано), через которое готовый корм поступает на ленточный конвейер 24, а затем в приемный бункер 25 емкостью 10 15 м³. над мельницей монтируется приемный бункер 21 объемом до 5 м³ для готового корма (термически обработанного и высушенного).

На втором уровне монтируется котел 19 таким образом, чтобы его разгрузочный люк 20 располагался над приемным бункером 21. Над котлом, на металлоконструкции монтируется емкость 16, объемом 45-50 м³ для двухсуточного хранения основного сырья (дробины). Разгрузочный люк 17 емкости 16 расположен над загрузочным люком (не указан) котла 19 и соединен с ним посредством гибкого рукава 18.

На третьем уровне находится загрузочный люк 15 емкости 16, дозаторы 13 и 14 (для дрожжей и для примесей), оснащенные устройством для перемешивания компонентов.

Сырье от дозаторов 13 и 14 поступает по трубопроводу диаметром 150-200 мм самотеком или с помощью пневмонасосов 8 в загрузочный люк (не указан) котла 19.

Необработанная дробина из фильтрационного чана 6 поступает в емкость 16 посредством фекального насоса 7 или насоса другого типа.

На четвертом уровне солодовни 9 размещены бункеры 10, 11, 12 для ростков ячменя, зерновых отходов и сплава.

Емкость 5 представляет собой обычную молочную цистерну, смонтированную на самоходном шасси и оснащенную мешалкой для обеспечения однородной гомогенной массы дрожжей.

Шестеренчатый насос 3 предназначен для отбора дрожжей из емкостей 1 и 2 (танков бродилки и лагеря), он может быть смонтирован на самоходном шасси емкости 5 или иметь отдельную передвижную конструкцию.

Технология приготовления композиционного корма.

1. Загружают вакуумный котел всеми компонентами в соответствии с рецептурой.

2. Включают гребенчатую мешалку котла с одновременной подачей тепла, создавая определенное давление в котле.

3. В течение 45 мин температуру в котле поднимают до 100^oC и удерживают на этом уровне еще 15 мин при постоянном перемешивании вещества в котле.

4. После истечения этого времени отключают нагрев, сбрасывают давление, включают вакуум-насос и сушат до соответствующей влажности при постоянном перемешивании готового корма.

5. Открывают разгрузочный люк и выдают с помощью гребенчатой мешалки готовый корм в приемный бункер.

6. Из приемного бункера корм поступает в мельницу, а затем при помощи приемного лотка и транспортера корм поступает в раздаточный бункер.

Прежде чем остановиться на выгодах, которые получает народное хозяйство (или получит) от использования заявляемого корма и способа его приготовления, следует сказать о мыслях академика Вернадского о том, что биосфера под влиянием научных достижений и человеческого труда постепенно перейдет в новое состояние ноосферу (сферу разума).

В связи с этим предпринимаются решительные действия для развития безотходных технологий в тяжелой и пищевой промышленности. Это будет способствовать улучшению экологии окружающей среды, уменьшению себестоимости конечного продукта, сохранению (сбережению) природных ресурсов и сельскохозяйственного сырья.

К сожалению, для изготовления конечного продукта пищевая промышленность использует всего лишь 15 30% сельскохозяйственного сырья, а остальная часть вместе с ценными компонентами идет в отходы.

Не избежало этих проблем и пивоваренное производство. Побочные продукты: дробина, зерновые отходы, солодовые ростки и сплав используются в кормлении животных очень неравномерно. Например, с появлением молодых зеленых кормов почти пропадает интерес хозяйств к отходам пивоваренного производства. Кроме того, возникают проблемы с транспортной техникой, задействованной, главным образом, на севе и других полевых работах, которые длятся до их окончания поздней осенью.

Особую тревогу в пивоваренном производстве вызывает слив в канализацию отработанных дрожжей бродильно-лагерного цеха, что обусловлено непредусмотренностью проектов, т.е. отсутствием средств (механизмов) для их сбора и использования их в качестве корма. Малый срок хранения дрожжей и отсутствия простых и надежных способов консервирования предопределяют поисковые работы.

Анализ источников информации свидетельствует, что отходы пивоваренного производства в большинстве случаев используются раздельно. Дробина (основной компонент по массе) идет в близлежащие колхозы и совхозы на корм дойного стада, а в отдельных случаях в откормочные свиноводческие комплексы. Солодовые ростки, сплав и зерновые отходы в большинстве случаев реализуют и преобретают мелкие частные хозяйства.

Об использовании отработанных дрожжей бродильно-лагерного цеха в широком масштабе вообще не упоминается, хотя об их кормовой, пищевой и биологической ценности свидетельствуют источники 1, 2, 3, 4.

Прототип (а.с. N 648192, кл. A 23 K 1/06) свидетельствует о комплексной переработке отходов пивоваренного производства. Трудоемкость его в связи с многоцикличностью очевидна. Сложный технологический процесс включает термо-ферментативный гидролиз, разделение по фракциям, одна из них становится питательным субстратом для выращивания кормовых дрожжей, другая после высушивания готовым кормом. Выращенные кормовые дрожжи в смеси с отработанными дрожжами высушиваются на распылительной сушилке.

Из источника (2) известно, что США изготавливают на крупных пивоваренных заводах ценный комбикорм, однако, технология его получения включает раздельное сушение дробины и остаточных дрожжей с последующим их смешиванием.

Поэтому, в сравнении с известными технологиями получения композиционного корма, технология Криворожского пивзавода выгодно отличается следующим:
1. Используются имеющиеся сооружения, и, следовательно, исключаются капитальные затраты на строительство новых.

2. Используется технологическое оборудование пивзавода, за исключением некоторого (вакуумный котел, шестеренчатый насос, емкости).

3. Собранные отходы (солодовые ростки, зерновые отходы, сплав, отработанные дрожжи, белковый отстой, адсорбированный дробиной, загружают в вакуумный котел, строго соблюдая рецептуру и технологию, термически обрабатывают и сушат в нем. Готовый композиционный корм получают через 2-2,5 ч от момента начала технологического процесса.

Таким образом, отличительные признаки заявляемого решения в сравнении с известными, обеспечивают наиболее простую технологию получения высококачественного питательного и, что не менее важно, дешевого корма, так как предлагаемый способ приготовления корма протекает значительно короче по времени в сравнении с известными.

Кроме того, термическая обработка смеси обеспечивает длительное хранение корма, а рецептура его улучшает биологическое качество основного компонента
дробины по общему белку, переваримому протеину, жиру, витаминному комплексу, по клетчатке, кальцию, фосфору, а также обменной энергии. Преедлагаемый корм можно использовать при вскармливании всех сельскохозяйственных животных в качестве белково-витаминной и минеральной добавки к основному грубому и сочному кормам взамен комбикорма и дерти. Предложенный нами композиционный корм может быть использован в комбикормовой промышленности как основная белково-витаминная и минеральная добавка к существующей рецептуре, что обеспечит уменьшение затрат ценного зернового сырья, пригодного для питания людей.

Химический состав композиционного корма изучался Днепропетровской научно-исследовательской станцией сельского хозяйства лабораторией кормов. Сравнительные характеристики химического состава заводского комбикорма и предложенного нами композиционного корма представлены в табл.2. Изучались также сроки хранения лабораторных образцов и их санитарные показатели. Работы проводились в санэпидемстанции Долгинцевского района г. Кривого Рога в течение календарного года. Лабораторные образцы отвечали требованиям нормативно-технических документов комбикормовых заводов.

Эксперименты ин виво проводились на утятах породы "Черри-Велли" "кросс XII" в возрасте 20-21 день. Вывод из эксперимента осуществляли в возрасте 55-56 дней.

Всего проведено три тура докармливания утят и каждый тур ставился по следующей схеме:
1. Сырой композит, согласно рецептуре, готовился из расчета кормления 13 утят в течение дня.

2. Свежая пивная дробина в такой же массовой доле, что и композит, скармливался 13 утятам.

3. Сухой птичий комбикорм, изготовленный комбикормовыми заводами, скармливался согласно зоотехническим нормам 13 утятам.

4. Комбикорм птичий заводской выработки, увлажненный водой до консистенции свежего композита, также скармливался 13 утятам.

Группы утят были сформированы по принципу аналогов, каждая массой 5200-6500 г. Доступ к кормам, воде и песочницам был свободный, упреждающий загрязнение, опрокидывание и купание.

Содержание утят осуществлялось в отдельных открытых вольерах под навесом на соломенной несменяемой подстилке.

Свежий сырой композит, свежая сырая дробина и увлажненный комбикорм по долевой массе проводились в соответствии к долевой массе сухого комбикорма. Например, дневная норма заводского сухого комбикорма на группу утят составляла 1000 г. Масса же свежего сырого композита, свежей сырой дробины и увлажненного заводского комбикорма увеличивалась на 170-200 мас. Это увеличение, разумеется, происходило за счет влаги, имеющейся в свежем композите, свежей пивной дробине и увлажненном водой заводском комбикорме. То есть, на каждый килограмм для группы 3 мы давали по 2700-3000 г в группы 1, 2 и 4.

Дневную норму кормов изменяли соответственно возрасту утят. Вся работа по изучению химического состава, санитарно-гигиеническому состоянию композита в процессе хранения и эксперименты ин виво проводились после получения приоритетной справки Госпатента Российской Федерации.

Средние результаты по трем турам докармливания утят представлены в табл. 3.

Анализируя результаты эксперимента, изложенные в табл.3, можно сделать следующие выводы: 1. Сырой композиционный корм при кормлении утят имеет преимущество по сравнению с заводским комбикормом, используемом в сухом виде, как это принято при промышленном откорме уток. 2. Увлажненный комбикорм дает несколько лучшие результаты на привесы, чем сухой.

Эксперименты на утятах проводились лишь потому, что этот вид птицы наиболее быстро растущий и результаты можно получить в короткий срок наблюдения.

Санитарно-гигиенические условия выращивания утят также были наиболее приемлемыми для других видов птицы. Не последнюю роль играла также и экономическая сторона. Утята оказались более дешевыми по сравнению с другими видами.

На основании изложенного считаем необходимым заметить следующее:
Предлагаемый композиционный корм является удобным видом кормов и при получении его и при использовании на корм не требуется вводить дополнительно другие биологически-активные добавки.

При внедрении технологии его получения на пивзаводах любой производственной мощности даст им дополнительные доходы.

Рационы животных получат дополнительный источник полноценной кормовой добавки.

Пивоваренные заводы получат схему замкнутого цикла и будут работать, практически, по безотходной технологии.

Изобретение относится к кормам, изготовленным из отходов пивоваренного производства. Целью изобретения является повышение питательных качеств основного компонента - дробины, улучшение экологии производства и окружающей среды. Предлагаемый корм включает пивную дробину, солодовые ростки, сплав, зерновые отходы, а новым признаком являются отработанные пивные дрожжи, при следующем соотношении масс: пивная дробина 1000 кг, солодовые ростки 10 кг, сплав 2,6 кг, зерновые отходы 10 кг, отработанные пивные дрожжи 46 кг. Предлагаемый способ приготовления корма для сельскохозяйственных животных включает сбор пивной дробины, солодовых ростков, сплава, зерновых отходов, отработанных пивных дрожжей, их смешивание и сушку. Новым признаком в способе является то, что термическую обработку проводят в вакуумном котле в течение часа до температуры 100^oC и в этом же котле проводят сушку корма до содержания влаги 8-10%. 2 с.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл.

1. Композиционный корм для сельскохозяйственных животных, включающий пивную дробину, зерновые отходы, ростки солода, сплав и отработанные пивные дрожжи, отличающийся тем, что корм содержит компоненты в следующем соотношении, кг:
Пивная дробина 1000
Солодовые ростки 10
Сплав 2,6
Зерновые отходы 10
Отработанные пивные дрожжи 46
2. Способ приготовления композиционного корма для сельскохозяйственных животных, включающий сбор пивной дробины, солодовых ростков, сплава, зерновых отходов, отработанных пивных дрожжей, их смешивание и сушку, отличающийся тем, что смешивание пивной дробины, солодовых ростков, сплава, зерновых отходов и отработанных пивных дрожжей проводят в следующем соотношении компонентов, кг:
Пивная дробина 1000
Солодовые ростки 10
Сплав 2,6
Зерновые отходы 10
Отработанные пивные дрожжи 46
перед сушкой загружают полученную смесь в вакуумный котел, обрабатывают в течение 1 ч при температуре до 100^oС, сушку осуществляют в вакуумном котле до содержания влаги в корме в пределах 8 10%