Способ получения обогащенных каротином жидких кормовых смесей Российский патент 2024 года по МПК A23K10/12 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при приготовлении жидких зерновых кормовых смесей с повышенным содержанием легкоусваиваемых сахаров, перевариваемого протеина и каротина преимущественно для крупного рогатого скота.

Известен способ получения продуктов из древесной зелени пихты, заключающийся в том, что зелень измельчают, отгоняют паром, заливают реагентом, выдерживают при температуре 30-60°С, фильтруют, охлаждают и отстаивают [1]. Данный способ предназначен преимущественно для получения хлорофилло-каротиновой пасты и витаминной муки.

Известен способ получения кормовых продуктов из древесной зелени хвойных пород, характеризующимся тем, что совместно измельчают древесину отходов и древесную зелень, разделяют на фракции, подвергают парожидкостной экстракции полученную хвойную смесь, нагревают, вводят ферментно-дрожжевой компонент, выдерживают, частично смешивают фракции на заключительном этапе, а затем высушивают или гранулируют [2].

Данный способ является сложным и многоэтапным процессом комплексной замкнутой переработки зелени и древесных отходов, получаемых при валке леса, в кормовые продукты. Способ обеспечивает снижение расхода сырья, при максимальном сохранении в нем питательных и витаминных соединений.

Известен также способ получения гранулированного комбикорма, заключающийся в том, что древесные отходы измельчают, обрабатывают препаратами, нагревают, выдерживают, сушат, смешивают и одновременно измельчают с зерновыми материалами и гранулируют [3].

Данный способ предназначен для получения полнорационных кормов из сырья с высоким (древесные отходы 60-80%) и низким (зерно 20-30%) по массе содержанием сырой клетчатки, поэтому ему сопутствуют сложность и энергоемкость процесса, поскольку после измельчения древесных отходов предусматривается сортировка полученной массы на опилки и зелень, их раздельная обработка препаратами, насыщенным водяным паром с температурой 160-220°С, а затем сушка перед смешиванием с зерном при температуре 90-100°С и гранулирование.

Наиболее близким по технической сущности является способ приготовления экструдированного грубого корма для сельскохозяйственных животных заключающийся в том, что измельчают древесные отходы и смешивают их с зерном, загружают полученные компоненты в технологическую емкость, дополнительно измельчают, нагревают, проводят ферментацию полиферментами, выдерживают и выгружают готовый продукт [4].

Данный способ позволяет получить грубый корм с повышенными качественными характеристиками. Такая технология позволяет снизить себестоимость корма за счет высокой доли в экструдированном грубом корме переработанных древесных отходов. Для получения корма используют исходную смесь, содержащую 70-80% древесных отходов и 20-30% зерна, что требует значительных затрат энергии и применения специального оборудования: ферментация осуществляется при температуре 50-55°C, смесь подвергают механоактивации в дезинтеграторе, экструдирование происходит при температуре 110-160°C и давлении 40-80 атм.

Целью настоящего изобретения является разработка относительно простого способа получения обогащенных каротином жидких кормовых смесей, состоящей из воды, зернового материала, древесных отходов и хвойной лапки.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе предварительно измельчают древесные отходы и хвойную лапку, заполняют технологическую емкость необходимым объемом воды. Устанавливают трехходовой кран в положение на циркуляцию по замкнутому контуру, включают насос, нагревают воду до температуры 30…40°С за счет циркуляции. Затем смешивают измельченные древесные отходы, измельченную хвойную лапку с полиферментом и зерном в соответствующих пропорциях. Загружают полученную смесь компонентов в технологическую емкость с подогретой и циркулирующей по замкнутому контуру водой. Доизмельчают компоненты, выравнивают их концентрацию в объеме воды и доводят температуру приготовленной смеси до 58…60°С, а затем выключают насос и выдерживают смесь в технологической емкости в течении 1,0…1,5 ч. После этого переключают трехходовой кран на выгрузку готового продукта и включают насос.

Применение трехходового крана в способе позволяет одним техническим средством управлять технологическим процессом. Использование в способе древесной муки обогащает приготовленную кормовую смесь клетчаткой и жиром, а хвойной лапки - каротином и клетчаткой. Хвоя является более дешевым источником каротина, чем сено, морковь, травяная мука. По ряду показателей биологической питательной ценности превосходящая зеленую массу трав, причем еловая хвоя по своему составу близка к сену. Хвоя содержит каротин, хлорофилл, ксантофилл, витамины С, В2, К, Е, Р. В хвое сосны и ели содержатся железо, марганец, медь, цинк, кобальт, калий, натрий, кальций и др., а также смолистые вещества, эфирные масла и фитонциды, оказывающие бактериостатическое действие на микрофлору кишечника. Переваримость органического вещества натуральной сосновой хвои колеблется в пределах от 33 до 80%, что характеризует ее как высокопитательный и легкоусвояемый продукт.

Полифермент в способе расщепляет высокомолекулярные соединения компонентов смеси до низкомолекулярных, что облегчает их усвоение организмом животных.

Измельчение древесных отходов, хвойной лапки и зернового материала в способе увеличивает их площадь контакта с полиферментом, тем самым ускоряет метаболический процесс, вызывающий химические изменения в органических компонентах под его действием.

Установка трехходового крана в положение на циркуляцию по замкнутому контуру и включение насоса обеспечивают постепенный равномерный нагрев сначала воды до температуры 30…40°С, а потом смешивание смеси компонентов с водой и их совместных нагрев до 58…60°С. При этом происходит дополнительное измельчение входящих компонентов, гомогенизацию и выравнивание их концентрации в объеме смеси.

Плавный нагрев смеси компонентов от температуры 30…40°С до 58…60°С за счет циркуляции по замкнутому контуру способствует постоянному повышению реакционной способности, связанной с увеличением поверхности контакта фаз, а также энергонасыщением состояния компонентов, облегчающих вступление и протекание химических процессов.

Выключение насоса при достижении температуры смеси компонентов с водой 58…60°С в принципе исключает перегрев компонентов, не допуская разрушения биологически активных веществ, в том числе и каротина. Выдержка смеси в технологической емкости в течение 1,0…1,5 ч гарантирует качественное и полное завершение процесса ферментации кормовой смеси.

Использование в способе устройств (щепореза и дековой дробилки с торцевым решетом) в совокупности обеспечивают снижение затрат энергии на получение качественного гранулометрического состава исходного сырья (размер менее 1,2 мм) путем двух стадийного измельчения древесных отходов и хвойных лапок.

Зерна ячменя обладают самой высокой прочностью из зерновых культур. С целью получения качественного зернового компонента перед смешиванием и снижения затрат энергии зерно ячменя предварительно измельчают на специализированном оборудовании, например, дековой дробилке с торцевым решетом. Это позволяет добиться нужного механического состава и совокупного снижения затрат энергии при приготовлении кормовой смеси. Другие зерновые культуры, например, зерна ржи измельчают в процессе многократной циркуляции по замкнутому кругу (технологическая емкость-насос-трехходовой кран-технологическая емкость).

Зерно, зараженное вредителями и (или) опасными бактериями, а также плесенью, обрабатывают паром и выдерживают в кондиционере до 240 с перед смешиванием с измельченными древесными отходами, хвойной лапкой и полиферментом. Эти операции осуществят полное обеззараживание зернового компонента и гарантируют безопасность использования получаемого продукта в кормовых целях.

Таким образом, совокупность существенных признаков является новой, отвечает критерию «изобретательский уровень» и обеспечивает достижение технического результата: простой и в достаточной степени эффективный способ получения обогащенных каротином жидких кормовых смесей, состоящей из воды, зернового материала, древесных отходов и хвойной лапки.

Предложенный способ характеризуется следующей последовательностью операций. Заготавливают исходные компоненты в необходимых объемах в отдельных емкостях (бункерах). Для этого древесные отходы и хвойную лапку последовательно измельчают в две стадии: сначала щепорезом, а потом дековой дробилкой с торцевым решетом до размера менее 1,2 мм. Зерно, зараженное вредителями и (или) опасными бактериями, а также плесенью, предварительно подвергают обработке паром и выдерживают в кондиционере до 240 с. При использовании в рационе корма зерна ячменя, последние измельчают дековой дробилкой с торцевым решетом.

Технологическую емкость наполняют необходимым объемом воды, устанавливают трехходовой кран в положение на циркуляцию по замкнутому контуру. Включают насос и нагревают воду до температуры 30…40°С за счет циркуляции. Смешивают измельченные древесные отходы, измельченную хвойную лапку с зерном и полиферментом в соответствующих пропорциях, например, шнековым смесителем. При достижении температуры воды 30…40°С загружают смесь компонентов в технологическую емкость с циркулирующей подогретой водой. Доизмельчают компоненты, выравнивают их концентрацию в объеме воды и доводят температуру смеси до 58…60°С за счет продолжающейся циркуляции смеси компонентов с водой по замкнутому контуру. Выключают насос при достижении температуры 58…60°С. Выдерживают смесь в технологической емкости в течение 1,0…1,5 ч до полного завершения процесса ферментации, а затем переключают трехходовой кран на выгрузку готового продукта и включают насос.

В таблице приведены результаты анализа питательной ценности трех кормовых смесей, полученных в соответствии с предложенным способом

Таблица - Исходный состав и питательная ценность приготовленной кормовой смеси Состав Исходные компоненты, химический состав и питательность кормов при воздушно-сухом состоянии Зерна ржи, % 34 32 33 Древесная мука, % 0 2 0 Хвойная лапка, % 0 0 1 Вода и полифермент, % 66 66 66 Влага, % 67,21 72,53 72,02 Протеин, % 7,13 7,0 7,0 Жир, % 1,0 1,10 1,0 Клетчатка, % 2,1 7,30 3,0 Сахар, г/кг 513,0 446,0 348,0 Зола, % 2,1 2,0 2,2 Кальций, г/кг 0,6 0,6 0,7 Фосфор, г/кг 2,8 2,4 2,5 ЭКЕ, кг 0,79 0,79 0,79 ОЭ, МДж 9,26 9,19 9,21 Перев. протеин, г/кг 53,0 52,0 52,0 Каротин, мг/кг 0 0 7,0 Крахмал, г/кг 42,0 46,0 74,0

Во всех трех кормовых смесях вода и полифермент составляли 66%. Суммарный состав остальных исходных компонентов (зерно ржи, древесная мука, измельченная хвойная лапка) равнялся 34%. Такое сочетание компонентов позволяет вычленить влияние отдельно древесной муки и измельченной хвойной лапки на показатели питательной ценности, приготовленной жидкой кормовой смеси в сравнении с составом на основе только воды, фермента и зерна ржи.

Замена доли зерна ржи (2%) древесной мукой или (1%) измельченной хвойной лапки практически не повлияли на показатели на энергетическую ценность корма для животных (энергетическая кормовая единица ЭКЕ = 0,79 кг; соответственно обменная энергия ОЭ = 9,26; 9,19: 9,21 МДж), а также не изменили протеиновую питательность по сырому и перевариваемому протеину. Использование измельченной хвойной лапки и особенно (более чем в 3 раза) древесной муки привели к увеличению содержания в корме клетчатки. Применение древесной муки и в большей степени (почти в 2 раза) измельченной хвойной лапки повысили содержание крахмала, что в некоторой степени объясняет снижение в приготовленной смеси содержания сахара. Как и ожидалось, в результате введение в состав смеси измельченную хвойную лапку привело к появлению значительного количества (7 мг/кг) каротина. Кроме того, запах хвои благоприятно скажется на микроклимате помещение, своего рода дезинфектор, повысит стрессоустойчивость и защитит от инфекций, а вкус улучшит поедаемость корма.

Таким образом, результаты исследования химического состава и питательности жидких кормовых смесей убедительно подтверждают работоспособность и эффективность предложенного способа получения обогащенных каротином жидких кормовых смесей

Литература

1. А.С.. 1375226 СССР, МПК A 23 К 1/00. Способ получения продуктов из древесной зелени пихты/ Ю С.М. Репях; Н.А. Чупрова; Н.Д. Барабаш; Г.В. Тихомирова; В.Г. Нолик; О.С. Апарцев (РФ). №3833094/30-15: Заявлено 28.12.1984: Опубликовано 23.02.1988.

2. Пат. 2032359 РФ, МПК A 01 К 1/12. Способ получения кормопродуктов из древесной зелени хвойных пород / А.Т. Диордийчук; В.Г. Харченко (РФ). - № 92011739/15: Заявлено 14.12.1992: Опубликовано 10.04.1995.

3. Пат. № 2673753 РФ, МПК А 23 К 50/10. Полнорационный комбикорм для крупного рогатого скота и способ его / Д.Б. Просвирников; И.Р. Ахметшин; В.А. Салдаев; С.Р. Закиров; Д.Ш. Гайнуллина (РФ).- № 201115755: Заявлено 04.05.2017: Опубликовано 29.11.2018.

4. Пат. № 2509476 РФ, МПК А 23 К 1/00. Способ приготовления экструдированного грубого корма для сельскохозяйственных животных / Ф.П. Абрамов; Р.Р. Мухамедшин; В.Г. Софронов; Н.И. Данилова; Э.И. Ямаев; Н.М. Шамилов. (РФ).- № 2012112176/13: Заявлено 29.03.2012: Опубликовано 10.10.2013.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложен способ получения обогащенных каротином жидких кормовых смесей, согласно которому измельчают древесные отходы, смешивают их с зерном, измельчают, нагревают и проводят ферментацию полиферментом, выдерживают, получают готовый продукт. При этом дополнительно используют измельченную хвойную лапку. В качестве зерна используют зерно ячменя. Изобретение обеспечивает получение продукта, имеющего высокую питательную ценность, обладающего биологической активностью и повышенной усвояемостью. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ получения обогащенных каротином жидких кормовых смесей, заключающийся в том, что измельчают древесные отходы, смешивают их с зерном и загружают полученные компоненты в технологическую емкость, дополнительно измельчают, нагревают и проводят ферментацию полиферментом, выдерживают и выгружают готовый продукт, отличающийся тем, что дополнительно измельчают хвойную лапку, технологическую емкость наполняют водой, устанавливают трехходовой кран в положение на циркуляцию по замкнутому контуру, включают насос, нагревают воду до температуры 30…40°С за счет циркуляции, смешивают измельченные древесные отходы, измельченную хвойную лапку с зерном и полиферментом, загружают смесь компонентов в технологическую емкость с циркулирующей подогретой водой, доизмельчают компоненты, выравнивают их концентрацию в объеме воды и доводят температуру смеси до 58…60°С, выключают насос, выдерживают смесь в технологической емкости в течение 1,0…1,5 ч, затем переключают трехходовой кран на выгрузку готового продукта и включают насос.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что древесные отходы и хвойную лапку последовательно измельчают сначала щепорезом, а затем дековой дробилкой с торцевым решетом до размера менее 1,2 мм.

3. Способ по пп. 1, 2, отличающийся тем, что в качестве зерна используют зерно ячменя, которое сначала измельчают дековой дробилкой с торцевым решетом, а потом смешивают с измельченными древесными отходами, хвойной лапкой и ферментом.

4. Способ по пп. 1, 2, отличающийся тем, что зерно, зараженное вредителями и (или) опасными бактериями, а также плесенью, предварительно подвергают обработке паром и выдерживают в кондиционере до 240 с.