СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СЫРОГО КОРМА ИЗ ПОБОЧНЫХ ПРОДУКТОВ КРАХМАЛОПАТОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА Российский патент 2011 года по МПК A23K1/00 

Изобретение относится к способам приготовления сырых кормов из побочных продуктов крахмало-паточного производства при переработке кукурузы для крупного рогатого скота.

Известен способ приготовления сырого корма из побочных продуктов крахмало-паточного производства, предусматривающий смешивание мезги, сырого зародыша и экстракта. (Романенко В.Н., Филиппова Н.И. Комплексное использование сырья в крахмало-паточном производстве. - М.: Агропромиздат, 1985. 138-139 с.) Способ позволяет из побочных продуктов крахмало-паточного производства получать сырой корм с достаточной питательной ценностью и большим содержанием белка, углеводов и клетчатки.

Недостатком сырого корма, приготовленного из побочных продуктов крахмало-паточного производства, является его низкое качество, обусловленное повышенной кислотностью, что является следствием присутствия кукурузного экстракта с низким значением pH (pH экстракта 4.2…4.4). Использование кормов с высокой кислотностью негативно сказывается на здоровье животных, так как при этом нарушается кислотно-щелочной баланс и содержание кальция в организме, разрушается костная ткань, рождается ослабленное потомство, снижается качество получаемой продукции, а также у дойных коров повышается кислотность молока.

Наиболее близким к предлагаемому способу приготовления сырого корма из побочных продуктов крахмало-паточного производства является способ, предусматривающий смешивание мезги и сгущенного кукурузного экстракта с предварительной нейтрализацией его кислотности. (Патент РФ № 2336722 МПК A23K 1/00; 1/16, опубликованный 2006.01.)

Недостатком сырого корма приготовленного по способу предложенному в патенте РФ № 2336722 является то, что сгущение кукурузного экстракта проводят выпариванием, это приводит к потере питательных веществ вследствие разложения углеводбисульфитных соединений с выделением сернистого ангидрида и сопровождается коррозией рабочих органов выпарных устройств. Кроме того, процесс выпаривания требует значительных энергетических затрат, что приводит к соответствующему увеличению себестоимости сырого корма.

Кукурузный экстракт получается в результате замачивания кукурузы в слабокислом растворе сернистой кислоты. Экстракт содержит растворимые белки и углеводы, витамины, азотистые и минеральные вещества, стимуляторы роста. Жидкий экстракт имеет влажность - 91…95%, в зависимости от метода замачивания, pH - 4,2…4,4. После замачивания из экстракта удаляют взвешенные вещества и выпаривают его на вакуумных выпарных установках до влажности 60…65%.

При выпарке кукурузного экстракта теряется большое количество питательных веществ, кроме того, затрачивается много энергии. После сгущения экстракта его pH 4,2…4,4, поэтому использовать его в кормах возможно в ограниченных количествах.

В настоящее время сгущение экстракта проводят на вакуумных выпарных установках. Сгущение экстракта данным способом связано с большими энергозатратами. Жидкий экстракт имеет pH 4,2…4,4.

Задача предлагаемого изобретения заключается в создании способа приготовления сырого корма, позволяющего повысить его питательную ценность и снизить энергозатраты.

Технический результат от использования изобретения заключается в повышении качества и снижении энергозатрат приготовляемого сырого корма из побочных продуктов крахмало-паточного производства. Для повышения качества сырого корма и снижения энергозатрат сгущение кукурузного экстракта проводят физико-химическим методом в два этапа.

Указанный результат достигается тем, что в способе приготовления сырого корма из побочных продуктов крахмалопаточного производства, включающем смешивание мезги и сгущенного кукурузного экстракта с предварительной нейтрализацией его кислотности реагентами - гидроксидом кальция и гидроксидом натрия, нейтрализацию кислотности осуществляют в жидком кукурузном экстракте с одновременным выделением белковой массы, используемой для смешивания с мезгой, при этом выделение белковой массы проводят при температуре 44…46°C в два этапа, на первом из которых значение pH доводят до 6 и выделяют скоагулированную белковую массу, на втором - значение pH доводят до 8 и также выделяют белковую массу посредством коагуляции, а оставшуюся жидкость направляют на повторное использование в крахмалопаточном производстве.

Известно, что присутствующие в кукурузном экстракте белки коагулируют при повышении pH до различных значений, а при повышении температуры денатурируют.

Для определения оптимальных значений pH жидкого кукурузного экстракта и температуры его нагревания, с целью определения выделения максимального количества белка, были проведены исследования.

Выделение белковой массы из жидкого кукурузного экстракта проводили в два этапа. Первый этап - доводили pH от 6,0 до 7,0, второй этап - от 7,5 до 8,5, с шагом 0,5. Температуру изменяли от 40 до 55 градусов.

На первом этапе, используя реагент (гидроксид кальция + гидроксид натрия), готовили три одинаковых образца (объема) жидкого кукурузного экстракта с pH 6,0; 6,5; 7,0. Далее из каждого приготовленного образца жидкого кукурузного экстракта с pH 6,0; 6,5; 7 отбирали по четыре пробы и нагревали их до температуры 40, 45, 50, 55 градусов, соответственно. После отстоя декантировали жидкую фракцию экстракта и определяли количество скоагулированной белковой массы, выпавшей в осадок.

На втором этапе из декантированных жидких фракций кукурузного экстракта, полученных на первом этапе, приготавливали образцы с pH 7,0; 7,5; 8,0, которые нагревали до той же температуры 40, 45, 50, 55 градусов, соответственно. Декантировали жидкую фракцию и определяли количество скоагулированной белковой массы.

Полученные в результате исследования данные приведены в таблице, а также построены графики зависимости количества выделяемой скоагулированной белковой массы от pH и температуры (фиг.1).

Анализируя полученные результаты исследования, данные таблицы и графические зависимости, сделан вывод, что максимальное количество выделяемой скоагулированной белковой массы получают при условии ее выделения в два этапа. Первый этап - доведение pH жидкого кукурузного экстракта до 6 и нагревание его до 44…46 градусов, второй этап - доведение pH, полученной после первого выделения жидкой фракции, до 8 и нагревание до температуры 44…46 градусов, что наглядно представлено на графической зависимости - pH 6,0 pH 8,0, на верхнем графике.

Исходя из полученных результатов исследований предложен способ для приготовления сырых кормов из побочных продуктов крахмало-паточного производства, который поясняется технологической схемой, представленной на фиг.2.

Технологическая линия для приготовления сырых кормов из побочных продуктов крахмалопаточного производства включает емкость - 1 для выделения белковой массы первого этапа, емкость - 2 для выделения белковой массы второго этапа, бункер-дозатор - 3 для временного накопления белковой массы, бункер-дозатор мезги - 4, смеситель - 5 сырого корма.

Способ осуществляется следующим образом: емкость - 1 для выделения белковой массы заполняют жидким (W-95…97%) кукурузным экстрактом, в который вводят реагент (оксид кальции и гидроксид натрия в соотношении 2,083:1) для доведения pH=4,2…4,4 до pH=6. Происходит коагуляция белковой массы и выпадение ее в осадок. Жидкая фракция кукурузного экстракта после первого этапа декантируется в емкость - 2 для выделения белковой массы второго этапа. Белковую массу после коагуляции и выпадения в осадок удаляют из емкости - 1 для выделения белковой массы первого этапа в бункер-дозатор - 3 для накопления белковой массы. Затем в емкость - 2 для выделения белковой массы второго этапа вводят реагенты - оксид кальция и гидроксид натрия в соотношении 2,083:1 для доведения pH до 8. Полученную жидкость из емкости - 2 для выделения белковой массы второго этапа декантируют и повторно используют в производстве для замачивания кукурузы, а осажденную скоагулированную белковую массу удаляют в бункер-дозатор - 3 для временного накопления белковой массы.

Белковую массу из бункера-дозатора - 3 одновременно с мезгой из бункера-дозатора - 4 подают в смеситель - 5. В результате смешивания в смесителе - 5 белковой массы и кукурузной мезги получают в окончательном виде готовый сырой корм высокого качества с наименьшими энергозатратами. В качестве подтверждения эффективности заявленного способа проведем экономический расчет в сравнении его с наиболее близкими вакуумными выпарными установками.

При существующем способе на сгущение одной тонны экстракта расходуется:

газа - 450 м³/т; электроэнергии - 29,5 кВт·ч.

Время сгущения составляет - 10 часов.

Исходя из вышеуказанных затрат энергии и учитывая что стоимость газа - 2,6 руб/м³, а электроэнергии - 3,2 руб/кВт·ч затраты на сгущение одной тонны кукурузного экстракта составят:

затраты по расходу газа - 450 м³/т×2,6 руб/м³=1170 руб;

затраты по расходу электроэнергии;

29,5 кВт·ч×10 часов×352 руб/кВт·ч=944 руб.

Итого общие затраты составят - 1170 руб+944 руб=3058 руб.

В предложенном способе сгущения экстракта основные затраты приходятся на реагенты гидрокид кальция и гидрооксид натрия.

Стоимость гидроксида кальция - 16 руб/кг, гидроксида натрия - 29,5 руб/кг.

Расход реагентов, гидроксида кальция - 27 кг/т, гидроксида натрия - 14 кг/т.

Затраты по предложенному способу:

29,2 кг/т×16 руб/кг=467 руб; 14 кг/т×29,5 руб/кг=413 руб.

Итого общие затраты составят - 467 руб+413 руб=880 руб.

Исходя из проведенных расчетов экономия средств на сгущение одной тонны кукурузного экстракта составит - 3058 руб-880 руб=2178 руб.

Кроме этого, в процессе сгущения кукурузного экстракта не участвуют выпарные установки, поэтому не будет необходимости в их использовании.

Способ приготовления сырых кормов из побочных продуктов крахмало-паточного производства

Таблица. Результаты исследований I этап II этап t, °C m_{1 осадка} m_{2 осадка} Σm     40 3,86 16,40 20,26 pH-6,0 pH=7,5 45 12,50 18,00 30,50     50 2,12 18,40 20,52     55 3,76 18,30 22,06     40 4,86 17,10 21,96 pH=6,0 pH=8,0 45 12,50 19,70 32,20     50 2,12 18,90 21,02     55 3,76 20,60 24,36     40 3,86 17,30 21,16 pH=6,0 pH=8,5 45 12,50 19,30 31,80     50 2,12 18,90 21,02     55 3,76 17,90 21,66     40 8,78 9,70 18,48 рН=6,5 рН=7,5 45 14,80 11,5 26,30     50 12,76 9,80 22,56     55 10,76 12,14 22,90     40 7,78 9,23 17,01 pH=6,5 pH=8,0 45 14,80 7,60 22,40     50 11,26 9,20 20,46     55 10,76 9,90 20,66     40 7,78 13,50 21,28 pH=6,5 pH=8,5 45 14,80 13,50 28,30     50 12,26 13,60 25,86     55 10,76 13,80 24,56     40 16,60 2,30 18,90 pH=7 pH=7,5 45 16,30 3,10 19,40     50 14,20 4,40 18,60     55 17,00 4,80 21,80     40 16,60 5,00 21,60 pH=7 pH=8,0 45 16,30 4,90 21,20     50 14,20 6,00 20,20     55 16,50 6,10 22,60     40 16,60 5,70 22,30 pH=7 pH=8,5 45 16,30 6,00 22,30     50 14,20 6,30 20,50     55 16,50 7,30 23,80

Изобретение относится к способам приготовления сырых кормов для крупного рогатого скота. Способ предусматривает смешивание мезги и белковой массы, выделенной из жидкого кукурузного экстракта. Выделение белковой массы проводят одновременно с нейтрализацией его кислотности, в два этапа. На первом этапе значение рН доводят до 6, скоагулированная белковая масса выпадает в осадок, жидкую фракцию декантируют. На втором этапе рН декантированной жидкости доводят до 8, белковая масса также выпадает в осадок. Жидкость направляют на повторное использование в крахмалопаточном производстве. Выделенную белковую массу направляют в бункер-дозатор и далее в смеситель для смешивания с мезгой. Изобретение обеспечивает снижение энергозатрат на производство сырого корма, повышение качества сырого корма. 2 ил., 1 табл.

Способ приготовления сырого корма из побочных продуктов крахмалопаточного производства, включающий смешивание мезги и сгущенного кукурузного экстракта с предварительной нейтрализацией его кислотности реагентами гидроксидом кальция и гидроксидом натрия, отличающийся тем, что нейтрализацию кислотности осуществляют в жидком кукурузном экстракте одновременно с выделением белковой массы, используемой для смешивания с мезгой, при этом выделение белковой массы проводят при температуре 44…46°С в два этапа, на первом из которых значение рН доводят до 6 и выделяют скоагулированную белковую массу, на втором - значение рН доводят до 8 и также выделяют белковую массу посредством коагуляции, а оставшуюся жидкость направляют на повторное использование в крахмалопаточном производстве.