СПОСОБ ОБРАБОТКИ ГРУБОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ НА КОРМ Российский патент 1997 года по МПК A23K1/12 

Изобретение относится к кормопроизводству, в частности, к способам повышения питательности грубого растительного сырья для жвачных животных, и может быть использовано при переработке грубых кормов с низкой питательностью.

Известен способ осахаривания соломы методом гидробарометрической обработки в автоклавах при температуре 160 165^oC и давлении 6 6,5 атм в течение 2,5 ч (Л.Г. Боярский. Производство и использование кормов. М. 1988, Росагромпромиздат, с. 113 123).

При такой обработке происходит частичный гидролиз гемицеллюлоз полисахаридов соломы, а также частичный распад других питательных компонентов до более простых соединений, легко усваиваемых организмом животного. Однако, процесс идет при высоких температуре и давлении, необходима выработка и применение пара, наличие спецоборудования автоклава.

Известен способ получения кормовой добавки из грубого растительного сырья, при котором сухое растительное сырье помещают в автоклав, заливают дистиллированной водой в соотношении 1 (10 13) по массе, нагревают до 120 160^oC доводят давление до 2 6 атм, после чего обработанное сырье охлаждают в автоклаве до температуры окружающей среды и разделяют на твердую и жидкую фазы, жидкую фазу сушат до 5 6%-ной влажности и используют в качестве кормовой добавки (авт. св. 1 662 471, кл. A 23 K 1/12, 1991).

Изотермическая обработка соломы позволяет повысить ее питательность, экстракт, полученный в результате такой обработки и сушки, применять для дополнительного насыщения корма биологически активными веществами, переходящими в жидкую фазу в результате обработки.

Для снижения трудоемкости переработки соломы на корм, повышения ее питательности и легкоусвояемости, предлагается после увлажнения проводить дополнительное гидроударное измельчение водой до получения суспензии с мелкодисперсными частицами обрабатываемой массы.

Сущность изобретения заключается в том/ что обработку водой ведут в диспергаторе в течение 15 -20 мин, полученную мелкодисперсную суспензию используют на корм скоту или разделяют на фракции. Переработка грубого растительного сырья, в частности соломы, в мелкодисперсную суспензию, позволяет использовать последнюю на скармливание молодняку, так как она улучшает процессы бактериальной ферментации корма в рубце животных.

Эффект обработки грубого растительного сырья достигается за счет тепло- и массообмена на границах раздела жидкость кормовая масса, пузырьки воздуха (дегазация) кавитационно-кумулятивное воздействие на перемешиваемую среду. В результате ударного воздействия, турбуленции, а также трения происходит диспергирование частиц, их перемешивание с жидкостью.

Проведенный анализ подтверждает, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Обработка грубого растительного сырья с низкой питательностью в диспергаторе позволяет:
произвести частичный гидролиз гемицеллюлоз за счет ионизации (окисления) воды и выделяющегося тепла при обработке массы до 100^oC);
за счет дегазации воды и нагрева повысить биологическую активность полученной суспензии, так как дегазированная вода при температуре до 100^oC приобретает свойства "биологического стимулятора".

Проведенный анализ подтверждает, что предлагаемое техническое решение отвечает критерию "существенные отличия".

С целью определения оптимальных режимов, обработку вели до предельно допустимых значений по размолу, температуре и времени. Установлено, что при обработке в течение 10 минут температура суспензии возрастает до 80 ^oC, при обработке 15 мин до 90^oC при обработке 20 мин до 95^oC, при увеличении времени обработки получен резкий скачок температуры среды, началось интенсивное вскипание и вспенивание, осложняющие ведение процесса обработки и контроля (при обработке в течение 22 мин температура возросла до 102^oC). Испытания проводились на действующей установке "Аргус".

В качестве исходного сырья взята ржаная солома, как обладающая наименьшей питательностью и усвояемостью. Объем исходного сырья в каждой партии 3,4 кг. Солома предварительно измельчена на частицы размером 2-4 см. Время увлажнения стандартное, 10-12 ч, степень увлажнения 65-70% Количество воды при обработке по технической характеристики установки 100 л.

Результаты обработки сведены в таблицу.

Пример 1.

Исходное сырье измельченную ржаную солому замачивали в воде до влажности 70% Масса обработана в диспергаторе водой в течение 10 мин. Температура смеси 80^oC. По окончании обработки суспензии разделена на твердую и жидкую фракции, твердая фракция сбрикетирована. Проведены анализы.

Пример 2.

Исходно сырье приготовлено по примеру 1 и обработано в диспергаторе в течение 15 мин. Температура смеси 90^oC. По окончанию обработки суспензия разделена на фракции, проведены анализы.

Пример 3.

Исходное сырье приготовлено по примеру 1 с влажностью 65% обработке в диспергаторе в течение 20 мин. Температура смеси 95^oC. По окончании обработки проведено разделение на фракции, проведены анализы.

Пример 4.

Исходное сырье приготовлено по примеру 1, обработано в диспергаторе до вскипания смеси и обильного пенообразования (температура 102^oC, время обработки 22 мин). Дальнейшее ведение процесса и контроль затруднены. Проведено разделение на фракции и анализ.

Пример 5.

Исходное сырье приготовлено по примеру 1 с влажностью 70% помещено в автоклав и обработано паром до давления 6,2 ати (температура 160^oC). Время обработки 2 ч. После охлаждения проведено разделение на фракции, проведен анализ.

Проведенные работы позволили выбрать наиболее рациональные интервалы времени обработки в диспергаторе 15-20 мин.

Предлагаемый способ обработки грубого растительного сырья на корм жвачных животных обладает следующими приемуществами:
полная переработка грубого растительного сырья, обладающего низкой питательностью и усвояемостью;
снижение трудоемкости и удешевление корма, время обработки снижается в 6-8 раз при повышении питательности на 10% по отношению к прототипу;
упрощение технологические схемы установок, легко монтируемых в любом животноводческом комплексе, так как требуется только вода и электроэнергия (возможно многократное использование одной и той же жидкой фракции для обработки);
получать более обогащенные корма за счет дегазации воды при обработке;
полностью использовать все продукты переработки, так как жидкая фракция также обладает биологической активностью, содержит азот, фосфор, калий и пр. компоненты (безотходная технология).

Использование предлагаемого способа переработки грубого растительного сырья на кори будет начато в 1994 г. в животноводческом комплексе ТОО "Мезенский" (г. Заречный Свердловской обл.).

Назначение: изобретение относится к кормопроизводству, в частности к получению мелкодисперсной биологически активной суспензии из грубого растительного сырья с низкой питательностью. Сущность: измельченную растительную массу обрабатывают водой в диспергаторе в течение 15 - 20 мин. Полученную суспензию используют как добавку к корму или скармливают молодняку, т. к. в процессе обработки, за счет дегазации, ионизации, тепло- и массообмена, кавитационно-кумулятивного воздействия происходит расщепление клетчатки и других компонентов растительного сырья, их частичный гидролиз, повышается биологическая активность, способствующая повышению питательности и лучшей усвояемости. 1 табл.

Способ обработки грубого растительного сырья на корм, предусматривающий увлажнение исходного сырья, гидролиз и разделение на твердую и жидкую фазы, отличающийся тем, что перед увлажнением исходное сырье измельчают на частицы размером 3 4 см, а гидролиз проводят гидроударом в течение 15 20 мин при 90 100^oС до получения мелкодисперсной суспензии.