Способ обработки грубых кормов

 

Изобретение предназначено для использования в сельском хозяйстве для обработки грубых кормов. Способ включает измельчение исходного материала, пропитку его раствором хлористого натрия и воздействие электрическим током, которое проводят в катодной камере диафрагменного электролизера, воздействуя током величиной 3-5 А в течение 10-15 мин до рН>10, далее раствор удаляют из катодной камеры в отдельную емкость, затем отстаивают 40-50 мин, фильтруют с последующей нейтрализацией минеральной кислотой, высушивают и измельчают. Продукт, полученный заявленным способом, обладает повышенной питательностью за счет более полного гидролиза сырья. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технологиям обработки грубых кормов.

При производстве кормов главную роль играет питательная ценность и переваримость.

Известен способ обработки соломы на корм с целью производства кормов для сельскохозяйственных животных. Способ включает обработку соломы диоксидом серы с последующим пропариванием в автоклаве при давлении 3-4 атм и температуре 130-140^oС (патент РФ 2133098, кл. А 23 К 1/12, 1999, бюл. 20).

Однако данный способ предусматривает автоклавирование при жестких режимах, что не только приводит к гидролизу грубых компонентов, но и карамелизации уже гидролизованных углеводов. Добавление же диоксида серы и последующее автоклавирование обеспечивает образование паров неорганической кислоты, которая оказывает отрицательное влияние на здоровье персонала и вызывает ухудшение питательной ценности и вкусовых качеств продукта.

Известен способ приготовления корма из растительного сырья для использования в сельском хозяйстве, включающий с себя измельчение соломы в диспергаторе, отжатие твердой фазы и введение в ее состав пивной дробины и питательной смеси, состоящей из пивных дрожжей, остаточного белка, сусла пивного охмеленного с последующей стерилизацией при температуре 120^oС в два этапа, первоначальный в течение 60-65 мин, вторичный в течение 40-45 мин, и инокулированием массы гриба Pleuretus osteatuu (Fr) Kummer, культивированием в течение 7-9 суток (патент РФ 2127065, кл. А 23 К 1/12, 1999, бюл. 7).

Однако в известном способе требуется добавление к сырью ценных субстратов, которые обеспечивают значительное увеличение себестоимости конечного продукта. Кроме того, автоклавирование, как и в предыдущем аналоге, может приводить к частичной карамелизации гидролизованных сахаров. Культивирование же гриба Pleuretus osteatuu (Fr) Kummer в течение 7-9 суток увеличивает время, идущее на получение конечного продукта.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленому изобретению по совокупности признаков является способ обработки грубых кормов для повышения их питательности при подготовке к скармливанию жвачным животным, включающий в себя измельчение исходного сырья, пропитку его раствором хлористого натрия, после чего рабочий раствор хлористого натрия в электролизере подвергается воздействию постоянным электрическим током с последующей непрерывной обработкой соломы и рециркуляцией рабочего раствора через электролизер (патент РФ 1489691, кл. А 23 К 1/12, 1989, бюл. 24 - прототип).

Однако в известном способе технология предполагает наличие дополнительных агрегатов, например для постоянной рециркуляции рабочего раствора, что трудно обеспечить технически, так как требует дополнительной электроизоляции узлов и агрегатов. Кроме того, в данном способе исключается возможность дополнительного воздействия непосредственно на субстрат, а действие происходит опосредованно через раствор, что снижает качество обработки или потребует дополнительного времени обработки. К причинам, препятствующим достижению указанного ниже результата при использовании известного способа, относится то, что отсутствие полупроницаемой мембраны способствует перемешиванию противоположно заряженных ионов, вызывая снижение качества обработки.

Известные способы не позволяют повышать питательную ценность и увеличивать выход легкоусвояемых углеводов за счет более полного гидролиза сырья.

Повышение питательной ценности корма из грубого растительного сырья и его усвояемости является актуальной задачей при недостатке кормов и наличии больших объемов сырья низкой питательности и усвояемости.

Техническим решением задачи является интенсификация выхода легкоусвояемых углеводов за счет более полного гидролиза сырья и повышения питательности корма.

Поставленная задача достигается тем, что в способе обработки грубых кормов, предусматривающем измельчение исходного материала, пропитку его раствором хлористого натрия и воздействием электрическим током, причем обработку проводят в катодной камере диафрагменного электролизера, воздействуя током величиной 3,0-5,0 А в течение 10-15 мин до рН>10, далее раствор удаляют из катодной камеры в отдельную емкость, затем отстаивают в течение 40-50 мин, фильтруют с последующей нейтрализацией минеральной кислотой, высушиванием и дополнительным измельчением.

Заявленный способ получения белкового концентрата отличается иными параметрами режима, что обеспечивает качественно новый вид обработки сырья, обеспечивая интенсификацию процесса гидролиза сырья, что способствует повышению питательности корма.

Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемых технических решений критерию "новизна".

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, направлены на достижение поставленной задачи и не выявлены при изучении данной и смежной областей науки и техники и, следовательно, соответствуют критерию "изобретательский уровень".

Способ обработки грубых кормов реализуется следующим образом.

Предварительно измельчается исходный материал, в качестве которого может быть использована солома, лузга подсолнечниковая. Авторы для осуществления способа использовали подсолнечниковую лузгу. В холодную водопроводную воду объемом 10 литров вносят поваренную соль массой 300 г и перемешивают до полного растворения соли. В солевой раствор вносят подсолнечниковую лузгу массой 1 кг и перемешивают. Полученную в рабочем растворе взвесь помещают в катодную камеру диафрагменного электролизера. В анодную часть наливают водопроводную воду. Поводят обработку постоянным электрическим током в течение 12 минут, причем после каждой 1 мин работы электрический ток отключают на 3 мин для предотвращения нагрева рабочего раствора. После обработки рН раствора составляет 10. Далее раствор из катодной камеры электролизера удаляют, и в отдельной емкости в течение 45 мин проводят отстаивание, в результате которого, происходит дальнейший гидролиз целлюлозо-лигнинового комплекса. По истечении этого времени раствор фильтруют через тканевый фильтр, отделяют нерастворимые компоненты от рабочего раствора. Продукт обрабатывают 1 н. раствором соляной кислоты до нейтральной реакции среды, добавляя 20 мл на 1 кг продукта. Образующийся рыхлый осадок сушат в сушильном шкафу и дополнительно измельчают на лабораторной мельнице.

Результаты опыта приведены в таблице.

Для получения обработанного грубого корма сырье, например солома, шрот или лузга подсолнечниковая, обрабатывают в катодной зоне диафрагменного электролизера в течение 10-15 мин до рН>10. Если сила тока при обработке будет составлять менее 3 А, то ее будет не достаточно для защелачивания раствора до необходимой величины, и процесс гидролиза замедлится.

Если сила тока для обработки будет более 5, то за счет увеличения сопротивления часть энергозатрат будут расходоваться на нагрев раствора, что не влияет на гидролиз и уменьшает скорость увеличения рН. Оптимальной величиной тока для обработки является 4 А. Если время обработки будет менее 10 мин, то защелачивание не достигнет необходимого значения рН, при которой происходит интенсивный гидролиз целлюлозо-лигнинового комплекса, и усвояемость конечного продукта уменьшится. Если время обработки будет более 15 мин, то рН поднимется незначительно из-за буферных свойств субстрата, а энергозатраты сделают процесс экономически не эффективным. Для того, чтобы процесс гидролиза происходил с достаточной эффективностью, оптимальное время обработки должно составлять 12 мин. При значении водородного показателя менее 10 ед. гидролиз целлюлозо-лигнинового комплекса будет проходить незначительно. Исходя из этого, оптимальное значение водородного показателя составляет 10 ед. Если время отстаивания обработанного субстрата составит менее 40 мин, то происходит уменьшение его гидролиза. Увеличение времени экстракции более 50 минут не влечет повышение качества продукта и увеличивает количество времени, затрачиваемое для проведения одного цикла экстракции. Исходя из этого, оптимальным временем экстракции белка является 45 мин.

Формула изобретения

1. Способ обработки грубых кормов, предусматривающий измельчение исходного материала, пропитку его раствором хлористого натрия и воздействие электрическим током, отличающийся тем, что обработку проводят в катодной камере диафрагменного электролизера, воздействуя током величиной 3,0-5,0 А в течение 10-15 мин до рН>10, далее раствор удаляют из катодной камеры в отдельную емкость, затем отстаивают в течение 40-50 мин, фильтруют с последующей нейтрализацией минеральной кислотой, высушивают и дополнительно измельчают.

2. Способ обработки грубых кормов по п. 1, отличающийся тем, что в качестве минеральной кислоты используют соляную кислоту.

РИСУНКИ

Рисунок 1