Способ получения витаминной кормовой добавки из зерна кукурузы Российский патент 2017 года по МПК A23K10/30 

Описание патента на изобретение RU2618128C1

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к получению белково-витаминной кормовой добавки из зерна кукурузы для подкормки сельскохозяйственных животных и птиц.

Известен способ получения кормовой витаминной добавки, отличающийся измельчением исходного сырья, добавлением воды, тепловой обработкой полученного субстрата, ферментационным выращиванием дрожжей в условиях аэрации на питательной среде с последующим выделением целевого продукта, получают суспензию с концентрацией сухих веществ не менее 6% и в течение более 24 часов со времени приготовления консервируют гипохлоритом в виде 5% водных растворов в дозировке 0,005-0,01% к объему суспензии (по активному хлору) (пат. RU №2290831).

Недостатком способа получения кормовой витаминной добавки являются значительные энергозатраты, а также проведение дополнительного приема - выращивание дрожжевых культур, а также использование консервирующих реагентов, что, в свою очередь, может оказывать неблагоприятное воздействие на организм сельскохозяйственных животных.

Известен также способ выращивания зеленных гидропонных кормов (пат. RU №2429592), включающий предварительное заамачивание посевного материала активированной водой с рН 8-10, полученной путем электролиза в разреженной среде при давлении 650-680 мм рт. ст. с одновременным перемешиванием в течение 5-9 мин с частотой вращения барабана 10 об/мин.

Недостатком указанного способа является применение для намачивания посевного материала вакуумной среды, создаваемой специальным устройством.

Наиболее близким аналогом-прототипом к заявленному является известный способ получения гидропонного зеленого корма, включающий намачивание семян в католите электроактивированной воды, который получен путем электроактивации 4-6% раствора сульфата аммония с рН 9-10, окислительно-восстановительным потенциалом (-800)-(-900) мВ, с удельным расходом количества электричества 0,062-0,070 А/ч на 1 л католита и анолита, с замачиванием в течение 3-5 часов при общей продолжительности проращивания 10 суток: первые 2 суток без освещения, последующие 8 суток - при освещении (пат. RU №2524538 - прототип).

Недостатком данного способа является значительная трудоемкость процесса проращивания зерна и его усложнения из-за применения двух фаз проращивания - без света и в его присутствии, а также образовании на катоде аммиака во время электролиза, что может оказать неблагоприятное воздействие на организм сельскохозяйственных животных и птиц. Данный способ не позволяет сократить продолжительность проращивания без потери качества зеленого корма.

Известные способы не позволяют получить качественную витаминную кормовую добавку за короткое время без дополнительных трудозатрат и потери качества сырья.

Техническим результатом является повышение энергии прорастания зерна кукурузы, увеличение выхода биомассы и продуктивности растений (корма), обеспечения защиты проростков от болезней и ускорение технологического процесса проращивания зерна.

Технический результат достигается тем, что в способе получения витаминной кормовой добавки из кукурузы, включающем замачивание зерна в электроактивированной воде, проращивание и выгон проростков, согласно изобретению в качестве исходных семян используют зерно кукурузы, промывку зерна кукурузы осуществляют водопроводной водой в течение 4-8 мин, после чего промытое зерно замачивают анолитом с рН 3,0-6,0 и окислительно-восстановительным потенциалом 970-1110 мВ, концентрацией кислорода 8,3-12,0 мг/л и хлора 0,006-0,01 мг/л в течение 3,5-4,5-х часов, при соотношении зерна к анолиту 1:2, после этого удаляют анолит и осуществляют повторную промывку зерна водопроводной водой в течение 3-8 мин, а проращивание зерна осуществляют в тонком слое без использования субстрата воздушно-оросительным методом при периодическом ворошении, при общей продолжительности проращивания 7-9 суток при естественном освещении.

Новизна заявляемого способа получения белково-витаминной кормовой добавки состоит в повышении энергии прорастания зерна кукурузы и увеличении выхода биомассы и продуктивности растений (корма) за счет обеспечения защиты проростков от болезней, в результате применения анолита с рН 3,0-6,0 ед. и окислительно-восстановительным потенциалом 970-1110 мВ, концентрацией кислорода 8,3-12,0 мг/л и хлора 0,006-0,01 мг/л, а также сокращении продолжительности проращивания без потери качества кормовой добавки при минимальных материальных и трудозатратах.

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, направлены на достижение технического результата и не выявлены при изучении патентной и научно-технической литературы в данной и смежной областях науки и техники и, следовательно, соответствуют критерию «изобретательский уровень».

Предлагаемый способ получения белково-витаминной кормовой добавки из зерна кукурузы возможно применять в условиях промышленных специализированных предприятий.

Раствор анолита для обработки зерна кукурузы получали контактной активацией 10%-го раствора хлористого натрия при силе тока 5 А в течение 12-15 минут. Этого времени и силы тока достаточно для получения анолита с заданными физико-химическими параметрами. Сила тока для получения качественного анолита должна составлять 5 А. Если сила тока при обработке будет составлять менее 5 А, то ее будет недостаточно для закисления анолита до необходимой величины и процесс гидролиза замедлится. Если сила тока для обработки будет более 5 А, то за счет увеличения сопротивления часть энергозатрат будет расходоваться на нагрев раствора, что увеличит расход тока и уменьшит скорость увеличения рН.

Если время промывки зерна от пыли и примесей будет меньше 4 минут, то этого времени будет недостаточно для качественной промывки зерна, если время промывки будет больше 8 минут, то это замедлит технологию проращивания, поэтому оптимальным временем промывки зерна от примесей и пыли является 6 минут.

Если в заявленном способе получения гидропонной белково-витаминной кормовой добавки из зерна кукурузы в процессе замачивания зерна рН анолита будет меньше 3,0 единиц, то это способствует ингибирующему действию процессов прорастания зерна ввиду повышения кислотности среды анолита, что приводит к снижению энергии прорастания зерна кукурузы и уменьшению выхода биомассы и продуктивности растений (корма). Если рН больше 6,0 единиц, то это приводит к замедлению гидратации зерна и увеличивает время проращивания кормовой добавки, поэтому оптимальным рН для анолита, используемого в качестве замочного раствора для зерна, является 4,5 единиц.

Если ОВП анолита будет меньше 970 мВ, то стимулирующий эффект анолита на биохимические процессы зерна снижается, соответственно снижается и энергия прорастания, а если ОВП будет больше 1110 мВ, то это приводит к повышению окислительных процессов в растворе, что замедляет активность ферментных систем зерна и выход биомассы растений, поэтому оптимальным для анолита является ОВП 1040 мВ.

Если концентрация хлора в анолите будет меньше 0,006 мг/л, то это способствует активному развитию контаминирующих микроорганизмов, что негативно влияет качественные показатели кормовой добавки. Если концентрация хлора будет больше 0,01 мг/л, то повышенное содержание хлора ингибирует энергию прорастания, что увеличивает сроки проращивания кормовой добавки, а также затрудняет использование данной технологии в промышленности, поэтому оптимальная концентрация хлора в анолите равна 0,008 мг/л.

Если концентрация кислорода в анолите меньше 8,3 мг/л, то это заметно снижает процесс влагопотребления оболочкой зерна и, как следствие, снижает активность набухания зерна, что приводит к замедлению прорастания зерна и увеличению сроков проращивания. Если концентрация кислорода в анолите больше 12,0 мг/л, то высокая степень насыщения раствора кислородом способствует повышению окислительных реакций, что приводит к замедлению работы ферментных систем зерна и ухудшает энергию прорастания и накопление биомассы растений, поэтому оптимальной концентрацией кислорода является 10,2 мг/л.

Если соотношение зерна к анолиту будет больше, то это способствует развитию неблагоприятной микрофлоры, затрудняющей его проращивание, если меньше - насыщение эндосперма зерна влагой будет недостаточным, что также замедлит процесс проращивания. Поэтому оптимальное соотношение зерна к анолиту соответственно равно 1:2.

Оптимальное время повторной промывки зерна после замачивания в анолите составляет 5 мин. Промывка менее 5 минут является недостаточной для удаления из зерна остатков анолита, если больше - это способствует увеличению времени технологического процесса проращивания корма.

Если время проращивания зерна составляет менее 7 суток, то это способствует недостаточному накоплению необходимых для качественной кормовой добавки сахаров и ферментов. Если больше 9 суток - зерно перерастает, в связи с чем его качество ухудшается, поэтому оптимальным временем проращивания является 8 суток.

Способ получения белково-витаминной кормовой добавки осуществляют следующим образом.

Промывку зерна кукурузы осуществляют водопроводной водой в течение 4-8 мин. После чего промытое зерно замачивают анолитом с рН 3,0-6,0 и окислительно-восстановительным потенциалом 970-1110 мВ, концентрацией кислорода 8,3-12,0 мг/л и хлора 0,006-0,01 мг/л в течение 3,5-4,5-х часов, при соотношении зерна к анолиту 1:2. После этого удаляют анолит и осуществляют повторную промывку зерна водопроводной водой в течение 3-8 мин. Проращивание зерна осуществляют в тонком слое без использования субстрата воздушно-оросительным методом при периодическом ворошении, при общей продолжительности проращивания 7-9 суток при естественном освещении.

Пример осуществления способа

Берут 1 кг зерна кукурузы гибрида Краснодарский 309 и промывают в течение 6 мин под водопроводной водой, удаляют из зерна сорную примесь, пыль и помещают в один слой в невысокий пластиковый контейнер без субстрата, заливая анолитом в соотношении зерна к анолиту 1:2 на 4 часа при температуре окружающей среды 18°C.

Спустя 4 часа анолит аккуратно сливают и зерно повторно промывают водопроводной водой, чтобы удалить из зерновой массы остатки анолита, после чего начинают стадию воздушно-оросительного проращивания. Набухшее зерно выкладывают тонким слоем на пластиковые разносы и накрывают влажной марлей и оставляют при температуре 18°C и естественном освещении, периодически орошая зерно водой, начинают выгон зеленой биомассы.

В результате микробиологических исследований при посеве зерна, обработанного по предлагаемому способу, на питательную среду МПА и среду Чапека степень обсемененности грибной и бактериальной микрофлорой была минимальной.

В таблице 1 представлена разница показателей энергии прорастания зерна кукурузы, пророщенного с использованием анолита, полученного путем контактной активации, с указанными параметрами и по методике прототипа (контроль) в пяти повторностях. Энергию прорастания зерна кукурузы определяли по ГОСТ 10968-88 «Зерно. Методы определения энергии прорастания и способности прорастания». Данные биохимических исследований и содержания витаминов в растительной биомассе кукурузы представлены в таблице 2.

В среднем разница энергии прорастания зерна кукурузы между контрольным вариантом (прототип) и опытным (по предлагаемому способу) составила 5,1%.

В зеленой массе определено следующее содержание витаминов: В1 - 0,38 мг/100 г, В2 - 0,12 мг/100 г, В6 - 0,47 мг/100 г, Е - 1,2 мг/100 г.

Таким образом, представленные биохимические данные позволяют сделать вывод о пригодности витаминной кормовой добавки для включения ее в рацион сельскохозяйственных животных и птиц.

Как видно, обработка зерна кукурузы анолитом, полученным контактным способом, с заявленными параметрами значительно сокращает срок прорастания зерна на 48 часов благодаря повышению энергии прорастания и продуктивности растений, а также увеличению выхода биомассы за счет обеспечения защиты растений от контаминирующих микроорганизмов.

Предлагаемый способ получения белково-витаминной кормовой добавки позволит снизить энерго- и трудозатраты в связи с однократным использованием анолита без дополнительных обработок другими растворами, способ не требует специальной аппаратуры для проращивания зерна кукурузы.

Похожие патенты RU2618128C1

название год авторы номер документа
Способ получения витаминной кормовой добавки из зерна чины 2016
  • Федоренко Карина Петровна
  • Кощаев Андрей Георгиевич
  • Плутахин Геннадий Андреевич
  • Гнеуш Анна Николаевна
RU2622259C1
Способ получения витаминной кормовой добавки из зерна ржи 2016
  • Федоренко Карина Петровна
  • Кощаев Андрей Георгиевич
  • Плутахин Геннадий Андреевич
  • Кощаева Ольга Викторовна
RU2614639C1
Способ получения витаминной кормовой добавки из зерна овса 2016
  • Федоренко Карина Петровна
  • Кощаев Андрей Георгиевич
  • Плутахин Геннадий Андреевич
  • Донник Ирина Михайловна
RU2614076C1
Способ получения витаминной кормовой добавки из зерна тритикале 2016
  • Федоренко Карина Петровна
  • Кощаев Андрей Георгиевич
  • Плутахин Геннадий Андреевич
  • Неверова Ольга Петровна
RU2618105C1
Способ получения витаминной кормовой добавки из зерна ячменя 2016
  • Федоренко Карина Петровна
  • Кощаев Андрей Георгиевич
  • Плутахин Геннадий Андреевич
  • Кощаева Ольга Викторовна
RU2616409C1
Способ получения белково-витаминной кормовой добавки из семян сои 2016
  • Федоренко Карина Петровна
  • Кощаев Андрей Георгиевич
  • Плутахин Геннадий Андреевич
  • Неверова Ольга Петровна
RU2616406C1
Способ получения витаминной кормовой добавки из семян люцерны 2016
  • Федоренко Карина Петровна
  • Кощаев Андрей Георгиевич
  • Плутахин Геннадий Андреевич
  • Хмара Иван Владимирович
RU2625186C1
Способ получения белково-витаминной кормовой добавки из семян люпина 2016
  • Федоренко Карина Петровна
  • Кощаев Андрей Георгиевич
  • Плутахин Геннадий Андреевич
  • Шаравьев Павел Викторович
RU2616408C1
Способ получения витаминной кормовой добавки из зерна рыжика 2016
  • Федоренко Карина Петровна
  • Кощаев Андрей Георгиевич
  • Плутахин Геннадий Андреевич
  • Шацких Елена Викторовна
RU2614075C1
Способ получения белково-витаминной кормовой добавки из семян нута 2016
  • Федоренко Карина Петровна
  • Кощаев Андрей Георгиевич
  • Плутахин Геннадий Андреевич
  • Барашкин Михаил Иванович
RU2618110C1

Реферат патента 2017 года Способ получения витаминной кормовой добавки из зерна кукурузы

Изобретение относится к области сельского хозяйства кормопроизводству, в частности к способу получения витаминной кормовой добавки из зерна кукурузы. Способ получения витаминной кормовой добавки из зерна кукурузы включает промывку зерна кукурузы водопроводной водой в течение 4-8 мин. После чего промытое зерно замачивают анолитом с рН 3,0-6,0 и окислительно-восстановительным потенциалом 970-1110 мВ, концентрацией кислорода 8,3-12,0 мг/л и хлора 0,006-0,01 мг/л в течение 3,5-4,5-х часов, при соотношении зерна к анолиту 1:2. После этого удаляют анолит и осуществляют повторную промывку зерна водопроводной водой в течение 3-8 мин. Проращивание зерна и выгон проростков осуществляют в тонком слое без использования субстрата воздушно-оросительным методом при периодическом ворошении, при общей продолжительности проращивания 7-9 суток при естественном освещении. Заявляемый способ позволяет получить качественный витаминный корм из зерна кукурузы путем ускорения технологического процесса проращивания зерна и сократить его продолжительность, а также получить витаминный корм для сельскохозяйственных животных и птицы с рекомендуемыми биохимическими и микробиологическими показателями качества при низких материальных и трудозатратах. 2 табл., 1 пр.

Формула изобретения RU 2 618 128 C1

Способ получения витаминной кормовой добавки из кукурузы, включающий замачивание зерна в электроактивированной воде, проращивание и выгон проростков, отличающийся тем, что в качестве исходного зерна используют зерно кукурузы, промывку зерна кукурузы осуществляют водопроводной водой в течение 4-8 мин, после чего промытое зерно замачивают анолитом с рН 3,0-6,0 и окислительно-восстановительным потенциалом 970-1110 мВ, концентрацией кислорода 8,3-12,0 мг/л и хлора 0,006-0,01 мг/л в течение 3,5-4,5-х часов, при соотношении зерна к анолиту 1:2, после этого удаляют анолит и осуществляют повторную промывку зерна водопроводной водой в течение 3-8 мин, а проращивание зерна осуществляют в тонком слое без использования субстрата воздушно-оросительным методом при периодическом ворошении, при общей продолжительности проращивания 7-9 суток при естественном освещении.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2017 года RU2618128C1

ПЛУТАХИН Г.А.; ФЕДОРЕНКО К.П.; МОЛЧАНОВ Я.Д
Влияние способа активации водных растворов и концентрации в прорастаниях ячменя
// Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета
Облицовка комнатных печей 1918
  • Грум-Гржимайло В.Е.
SU100A1
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВОГО ПРОРОЩЕННОГО ЗЕРНА 1992
  • Подобед Леонид Илларионович[Ua]
  • Семенюк Владимир Филиппович[Ua]
  • Шарова Алла Исаевна[Ua]
  • Мовчан Лариса Владиславовна[Ua]
RU2041644C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СОЛОДА 2003
  • Чернова Е.В.
  • Гернет М.В.
  • Шабурова Л.Н.
  • Кобелев К.В.
RU2247143C1
WO 2005065468 A1, 21.07.2005.

RU 2 618 128 C1

Авторы

Федоренко Карина Петровна

Кощаев Андрей Георгиевич

Плутахин Геннадий Андреевич

Гнеуш Анна Николаевна

Даты

2017-05-02Публикация

2016-01-20Подача