Способ обработки грубого растительного сырья на корм

 

1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ ГРУЮГО РАСТИТЕЛЬНОГО-СЫРЬЯ НА КОРМ, включающий пропитку сырья раствором минеральной кислоты 1-2%-ной концентрации при 50-80®С, отличающийс я тем, что, с целью повышения качества корма путем увеличения содержания легкрусвояемых углеводов, после пропитки сырьеобрабатывают в парогазовом потоке с влагосодержанием 0,05-0,20 кг/кг сухого теплоносителя, имеющего температуру 220-450с, в течение 20-80 с. , 2. Способ по П.1, отличающий с я тем, что пропитку сырья раствором минеральной кислоты осущёствляют в течение 4-8 ч. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (39) (и) 3(6П. A 23, К 1/12

) б опислние изоБРЕтеНий- е e orcsovv ce xm ©xSvГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ.. СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (g 3390719/30-15

° ° ° ° ° °

22) 25. 01. 82

46) 28.02. &4. Бюл. Р 8 (72) В. В. Коротков, И. Н. Эфрос, Г.К.уткин, Г. В. Медведева, Н. A.Æóêîâ, 3 . И. Гребенкина, A.Ñ. Русских., A.È. Бурдиков A.Ï.Âëàäèìèðñêèé, Е.Й.Голумеев;

E.Ä. Гельфанд и М.М.МухамЕдянов (71) Кировский политехнический институт, Северный филиал Государственного института по проектированию предприятий гидролизной промышленности и микробиологического синтеза, Уральский лесотехнический институт и Архан гельский лесотехнический институт (53) 636. 085, (088. 8) ) (56)) 1.Авторское свидетельство СССР

Р 102311, кл. A 23 К 1/12, 1956.

2.Авторское свидетельство СССР

Р 854354, кл. А 23 К 1/12, 1979.

З.Патент Германии Р 677997, кл. 53 g 4/01, 1939.

Ъ (54) (57) 1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ ГРУБОГО

РАСТИТЕЛЬНОГО- СЫРЬЯ HA КОРМ, включающий пропитку сырья раствором минеральной кислоты 1-2%-ной концентрации при 50-806С, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества корма путем увеличения содержания легкоусвояемых углеводов, после пропитки сырье обрабатывают в парогазовом потоке с влагосодержанием

0,05-0,20 кг/кг сухого теплоносителя, имеющего те пературу 220-4500С, в течение 20-80 с..

2; Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что пропитку сырья раствором минеральной кислоты осу ществляют в течение 4-8 ч. PQ

1076063

Изобретение относится к кормопроиэ водству, в част ности к получению корма путем гидролиза грубого растительного сырья.

Известен способ обработки грубых кормов, включающий пропитку растительного сырья 0,3-0,5%-ным раствором соляной кислоты йри 90-100 С в течение 15-20 мин и последующее высушивание получаемой массы во взвешенном состоянии в потоке топочных газов при 150-170 гC до достаточной влажности 1-3% 11)

Однако известный способ не позво ляет осуществить глубокий гидролиз сложных углеводов и существенно по- 15 высить содержание простых сахаров в продукте и степень его усвояемости. Это обусловлено недостаточно правильным выбором условий кислотной обработки сырья. Так, при ука- 20 эанных концентрациях раствора кислоты (даже при высоких значениях гидромодуля) значительная часть идет на нейтрализацию зольных элементов сырная. 25

Кроме того, вследствие летучести хлористого водорода при 90-100 С имеют место существенные потери его в окружающую среду. Таким образом, к моменту гидролиза в потоке топочных газов количество кислоты в про.— питанной массе оказывается недостаточным для катализа процесса и ускорения химического расщепления сложных полисахаридов.,К тому же 15-20 мин не хватает для глубокой и равномерной пропитки исходного материала кислотой.

Кроме того, температура гидролиза

150-170 С обеспечивает лишь поверхностный гидролиз исходного сырья и 40 не обеспечивает высокого выхода сахаров.

Известен способ обработки грубых кормов, включающий пропитку их слабым раствором серной кислоты с после 41 дующим воздействием повышенной температуры и нейтрализации $2)

Недостатками указанного способа являются длительность термообработки, что приводит к увеличению энергозатрат, значительный расход кисло-. ты и щелочного реагента на нейтрализацию, а также образование в корме сульфата аммония, вызывающего желудочно-кишечные расстройства.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ обработки грубых кормов,включающий пропитку сырья раствором минеральной кислоты 1-2Ъ-ной концентрации при 50-80 С f33

Недостатком известного способа являются малый расход сахаров, так как после.пропитки массу подвергают сушке, что при низком парциальном давлении паров воды в топочных га- 65 зах приводит к резкому уменьшению

s сырье влаги и быстрому прекращению гидролиза.

Цель изобретения - повышение качества корма путем увеличения содержания легкоусвояемых углеводов.

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу обработки грубого растительного сырья на корм, включающему пропитку сырья раство-, ром минеральной кислоты 1-2Ъ-ной концентрации при 50-80 С, после пропитки сырье обрабатывают в парогазовом потоке с влагосодержанием 0,050,20 кг/кг сухого теплоносителя, имеющего температуру 220-450 С,, в течение 20-80 с.

При этом пропитку сырья раствором минеральной кислоты осуществляют в течение 4-8 ч.

Повышение теглпературы теплоносителя до 220-450 С способствует увеличению скорости и глубины гидролиза. Введение же в топочные газы воды (в виде пара, в жидком состоянии или за счет рециркуляции теплоносите-.. ля) увеличивает парциальное давление водяных паров в теплоносителе, тем самым снижает скорость сушки материала и способствует сохранению уже образовавшихся сахаров. Концентрация раствора минеральной кислоты,. наприглер соляной, серной, фосфорной 1-2% . (в зависимости от вида исходного сырья и кислоты,г позволяет не только нейтрализвать зольные элементы, но и обеспечить оптимальное содержание водородных ионов в процессе высокотемпературного гидролиэа.

При этом с целью более глубокого и равномерного распределения кислоты в растительном материале предварительную обработку сырья минеральной кислотой осуществляют в условиях перемешивания в течение 4-8 ч при

50-80 С.

Способ осуществляют следующим образом.

Берут солому, пропитывают ее в течение 4-8 ч раствором минеральной кислоты концентрацией 1-2% (предпочтительно соляной или серной) при

50-80О С, затем обрабатывают горячим газом или воздухом {температура 250450 С) при влагосодержании в пределах 0,05-0,25 кг/кг сухого газа в течение 20-80 с.

В результате данной обработки получают материал, по структуре очень близкий к исходной соломе, но утра— тивший присущую ей жесткость, имеющий приятный запах .и содержащий до

12% легкоусвояемых углеводов. Производство т 1кого продукта и использование его в составе кормовых рационов позволит восполнить дефицит угле водов, повысить их питательную цен-

1076063 проводят обработку соломы при 150 С и при влагосодержании воздуха

0,02 кг/кг сухого воздуха. Максимальное содержание соломы легкоусвояемыми углеводами после 140 с обработки составляет 7,9Ъ, Для получения сравнительных данных параллельно в этом же аппарате ,проводят обработку соломы при различных режимах и параметрах обработки.

В таблице приведена зависимость .содержания сахаров от условий прове дения процесса гидролиза.

О, 04.. 0,08

5,13

1,06

3,31

11,4

11,8

0,25

11,7

3,36

,1,3

145

3,5

8,38

220

2,38

300

3,28

12,10

450

2,8

9,85

480

4,81

3,01

10,98

11, 42

11, 12

11,12

3,25

3 12

3,12

1,93

5,65

1,12 время обработки соломы в аппарате, с, Т=ЗОО С)/ Х=0,15 кг/кг сухого теплоносителя

4,63

6,28

11,64

1,81

3,38

9,72

2,51

100

1 46

5,12 ность и тем саум увеличить продуктивность животноводства.

Пример. 1 кг р жаной соломы в течение 4 ч замачивают.в соляной кислоте концентрацией 1% при 80 С, после чего при влажности 75Ъ ее эа- 5 гружают в лабораторный реактор кипяцего слоя и обрабатывают в течение

40 с горячим воздухом при 300ч С с влагосодержанием 0,15 кг/кг сухого газа. Конечный продукт имеет влаж- 30 ность 15%. Содержание легкоусвояемых углеводов в нем составляет 12,1%.

Параллельно в этом же аппарате

Условия проведения процесса гидролиза

Необработанная солома

Обработанная солома

Условия замочки: время замочки 10 ч

"температура раствора 70 концентрация соляной кислоты 1%

Условия обработки в аппарате: влагосодержание теплоносителя (Х ) кг/кг сухого теплоносителя (Т=ЗОО С) температура теплоносителя, С

X=0,15 кг/кг сухого теплоносителя

6 влажность соломы на выходе иэ аппарата, Ъ (Т=ЗОО С), X=0,15 кг/кг с хого теплоносителя о

Содержание сахаров, Ъ

До После инверсии ) инверсии

1076063

Продолжение таблицы

4одержание сахаров,В

; После инверсии

До инверсии ав «ГЮ

1 концентрация кислоты в растворе;% 0,1 (Т=3000 C), X=O, 15 кг/кг сухого теплоносителя 0,5

6,85

1,31

1,82

6,91

3,48

3,40

2,0

12,32

12,38, 1,93

6,57

Условия замочки: время замочки, ч

2,80

9,88

3,35

11,91

12, 05

12, 15

3,46

3i50

0,91

3,62

2,81

9,63

3,28

11,42

2,15

8,25

90 ! филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проеткная, 4 условия проведения процесса гидролиза (Т=ЗОО С), X=O 15 кг/нг сухого, -10 теплоносителя температура раствора, С (Т=3000С), X=0,15 кг/кг сухого теплоносителя

Анализ результатов, представлеггных н таблице, показывает, что предварительное замачивание соломы в. горячем растворе соляной кислоты с : 4п

I перемешиваниегл благоприятно сказыва- ются на выходе сахаров. Повышение . температуры раствора свыше 70 С. и времени замочки более 12 ч уже не дает заметного повышения содержания сахара, так как начинает снижаться . концентрация кислоты вследстние ее летучести. Как видно иэ таблицы, концентрация кислоты оказывает существенное влияние на выход сахаров, но увеличение концентрации сныше 2,0Ъ, хотя и дает некоторое повышение выхода сахара, но является нежелательным, поскольку требует введения большого количества нейтрализующих веществ.

Низкое содержание кислоты позволяет практически провести только нейтрализацию эольных элементов, но недостаточно для протекания гидролиза.

Повышение температуры теплоноси- 60 теля (до 450 С) и времени обработки соломы н аппарате (до 80 с) приводит

ВНИИПИ Заказ 566/4 к повышению содержания легкоусвояемых сахаров н соломе до 11-12%. Дальнейшее увеличение этих параметров снижает выход сахаров вследствие нестабильности низкоглолекулярных сахаров при высокой температуре.

Повышение нлагосодержания теплоносителя способствует образованию сахаров и сохранению их от раздожения, но увлажнение теплоносителя вверх

0,2 кг/кг сухого теплоносителя нерационально, так как не дает существенногго повышения выхода сахаров., Таким образом, предлагаемый способ обработки грубых кормов обеспечивает высокую интенсивность и большую глуби ну превращения сложных полисахаридов в легкоусвояемые сахара, что значительно повышает питательную цен- ность продукта. Осуществление его на практике позволит существенно расширить кормовую базу.

Стоимость кормового сахара, полученного в соответствии с предлагаемым способом, н 2 раза дешевле стоимости кормового сахара, полученного

fIo известному способу.

Тираж 589 Подписное,