Способ получения кормовой добавки из грубого растительного сырья

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ ИЗ ГРУБОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ, включающий измельчение исходного сьфья, маломодульный гидролиз и нейтрализацию продукта гидролиза, отличающийся тем, что, с целью повышения питательности кормовой добавки, гидоолиз осуществляют в присутствии 0,5-15,0%-ного кислотного гидролизата биомассы активного ила, полученного путем обработки водных суспензий активного ила 0,5-5,0%-ной серной или форфорной ки :лотой в течение 20-60 мин при 100-180 с и. при модуле 1-5; 1. (О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1 (19) (11) 4(51) А 23 К 1/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГИЙ н aBToPCNoMV CBWIKTFJthCTEV (2 1) 3469517/30-15 (22) 12.07.82 (46) 15..02.85. Бюл. У 6 (72) В.А.Елкин, 1О,И.ХОлькин

В.А.Быков, Е.Б.Соломатникова, В.Л.Макаров, А.С.Иванов, В.Н.Соловьев, В.И.Бойко и Е.Ф.Михайлов (71) Ленинградская ордена Ленина лесотехническая академия им. С.М.КНрова (53) 636.086.8(088.8) (5 ) I. Патент СССР В 803847, кл. А 23 К 1/12, 1981 .

2. Быков Д.А., Леванова В.П.

Производство растительно-углеводной кормовой добавки на основе гидролиэа древесины. — Тезисы докл . краевой научно-практической конф, "Органиэация широкого использования лесных ресурсов в качестве кормовой базы животноводства". Красноярск, 1 981 e, 40-41 .

3. Дмитроченко А.П., Евилевич А.3.

Черепанова А.И. Производство и использование белково-витаминного ила нз сточных вод гидролизной промышленности. М,,"Лесная промышленность". 1976, с. 36.

/ (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОЙ

ДОБАВКИ ИЗ ГРУБОГО РАСТИТЕЛЬНОГО

СЫРЬЯ, включающий измельчение исходКОГО сырья маломОдульный гидрОлиэ и нейтрализацию продукта .гидролиза, отличающийся тем, что, с целью повышения питательности кормовой добавки, гидролиз осуществляют в присутствии 0,5-15,0Х-ного кислотного гндролизата биомассы актив ного ила, полученного путем обработки водных суспенэий активного нла 0,5-5,0Х-ной серной нли фон-.форной кислотой в течение 20-60 мин при 100-180 С и. при модуле 1-3:l.

О!

139399

Недостатком известного способа является невысокая каталитическая активность азотной кислоты, причем с увеличением температуры окислитель-45 ная активность возрастаег быстрее гидролитической, поэтому с целью увеличения ее активности используют дополнительно одну из минеральных. кислот (соляную, серную, фосфорную).5О

Кроме того, полученный таким способом кормовой продукт отличается невысокой питательной ценностью: не сбалансирован по содержанию протеина и углеводов, наблюдается полное 55 отсутствие или наличие в незначительных количествах белка, аминокислот, витаминов группы В, I

Изобретение относится к кормопро изводству, а именно к технологии получения кормовых добавок из грубого растительного сырья.

В последние годы в области кормопроиэводства широкое распространение получили исследования но повышению питательной ценности грубых кормов н разработке технологических процессов производства кормовых до- 1и бавок на основе переработки целлюлозосодержащего сырья (древесины, соломы, растительных отходов сель скохозяйственного производства и др,) ° !

Известен способ получения высококачественных кормовых средств иэ грубого растительного сырья по технологии Д.Джелкса, включающей переработку целлюлозного раститель- 2п ного материала с предварительным измельчениеи, увлажнением и смешиванием е раствором азотной кислоты. Процесс термической обработки сырья про. водится прн 168-178 С и давлении

0,7-0,87 МПа в течение 30-60 мин.

Азотную кислоту добавляют к исходному сырью в количестве 0,2-2,8Х. Перед термической обработкой к сырью добавляют железо в качестве катализатора в количестве до 0,1Х. В случае использования исходного сырья, имеющего невысокий уровень кислотности, азотную кислоту дают в смеси с неокиеляющей минеральной кислотой (фосфорной, соляной, серной), 35 ,доводя рН до 1-3 перед термической обработкой . Нейтрализацию обработанного продукта проводят аммиаком до pF = 4 — 7 с последу40 ющей суикой 1I) 14,5

16,2

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения кормовой добавки из грубого растительного сырья, включающий измельчение исходного сырья, маломодульный гидролиз, осуществляемый разбавленной 0,54,0Х-ной серной кислотой при модуле

1-2 и атмосферном давлении, либо при повышенном давлении (0,3 ИПа), при времени, достаточном для перевода полисахаридов в простые сахара, и нейтрализацию продукта гидролиза газообразным аммиаком или аммиачной водой. Полученная таким способом кормовая добавка направляется потребителю во влажном состоянии .(62-65Х-ной влажности) или высушенном до содержания остаточной влаги 15-20Х. Полу-. ченный кормовой продукт .содержит,X: сахаров 15-18, олигосахаридов 1-3, легкоусвояемой целлюлозы 20-25, серы 1,1 — 1,3, органических кислот

2-4, фурфурола 0,1-0,2, клетчатки

35-40, азота 1,5,в виде (ЯН ), $04 f2), Недостатком данного способа является низкая питательная ценность кормового продукта, в частности практически полное отсутствие белка и аминокислот. !!ель изобретения — повышение питательности кормовой добавки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения кормовой добавки из грубого растительного сырья, включающему иэмельчение исходного сырья, маломодульный гидролиэ и нейтрализацию продукта гидролиза, гидролиз осуществляют в присутствии 0;5-!

5,0Х-ного кислотного гидролиэата биомассы активного нла, полученно.— го путем обработки водных суспензий активного ила 0,5-5,0Х-ной серной или фосфорной кислотой в течение 20-60 мин при 100-180 С .и при модуле 1-5:).

Изучение химической природы кислотного гидролиэата биомассы активного ила, получаемого при биологической очистке сточных вод, пока- зало, что он богат белком, жизненноважными аминокислотами, минеральными веществами, микроэлементами, витаминами группы В f3) .

Содержание моносахаридов, Х от массы активного нла 6,5 в том числе:

L-арабиноза

Д-ксилоза

1139399

12,6

56,7

465, 8

72,4

68,7

3,9

13,0

38,4

16,0

2,5

8,8

7 2

230, 9

43,3

I5,6

34,3

4,2

43,0

47,0

42,6

4,9

1,8

12-!5

12-24

0,54-0,7

400-470

4,6- 6,7

16-20

0,8-1,0

l1-манноза

Д-глюкоза+Д-галактоза, Общее содержание аминокислот, мг/л в том числе:

Пивин

Гистидин

Аргинин

Треонин

Валин

Метионин

Иэолейцин

Лейцин

Фенилаланин

Всего незаменимых аминокислот:

Аспарагиновая кислота

Серии

Глутаминовая кислота

Пролин

Глшции

Ьканин

Цис тки

Тирозин

Витаммяы группы В, мг/кг

Тиамни (В1)

Рибофпаиии . (В )

Нантотеиовая кислота (В )

Холин (В4)

Никотиновая кислота (В )

Пиридоксин (В )

Циаикоб аламин (В 2)

Микро- и макроэлементы, r/êг

В процессе кислотно-каталитической обработки,водных суспензий активного ила происходит его гидролиз, в результате чего в гидролизат переходит не менее 50Х продуктов деструкции активного ила.

Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно измельченное ра-., стительное сырье подвергают маломодульному гидролизу в присутствии

0,5-15 OX кислотного гидролизата биомассы активного ила, который используют в данном случае в качеетве кислотного катализатора. Кислотный гидролиэат биомассы активного ила получают путем обработки водных суспензий активного ила 0,5-5,0Х-ной серной (или фосфорной) кислотой в о течение 20-60 мин при 100-180 С и модуле 1-5:1, 5

Пример 1. Предварительно измельченное сырье, в частности древесина лиственных пород, солома, растительные отходы сельскохозяй1 ственного производства, подвергают гидролизу в присутствии 0,5Х-ного кислотного гидролизата биомассы активного нла при 180.С в течение о

120 мин при малом модуле (Гм 2).

Кислотный гидролизат биомассы активного ила получают путем обработки водных суспензий активного нла о

5Х-ной серной кислотой при 100 С в течение 60 мин. Полученную таким образом гндролнзатмассу нейтрализуют газообразным аммиаком или аммиачной водой и применяют во влажном состоянии (62-65Х-ной влажности), нли высушивают до содержания остаточной влаги 10-20Х. Состав полученной кормовой добавки отличается повышенным содержанием аминокислот и других продуктов деструкции активного ила.

Пример 2. Способ осуществляется аналогично примеру 1 с использованием для гидролиза грубого растительного сырья 15Х-ного кислотного гидролизата биомассы активного ила. Состав полученной кормовой добавки отличается повышенным содержанием аминокислот и других биогенных компонентов.

Пример 3. Способ осуществляется аналогично примеру 1. Гидролиз грубого растительного сырья проводят в присутствии 0,5Х-ного кислотного гидролизата биомассы активного ила.

Термокаталитическую деструкцию био-. массы активного ила осуществляют в присутствии 0,5Х-иой серной кислоты при 180 С в течение 20 мин. Состав полученной кормовой добавки отличается повышенным содержанием аминокислот и других биогенных компонентов.

Hp и м е р 4. Способ осуществляют аналогично примеру 1 с использованием для гидролиза грубого растительного сырья 5,0Х-ного кислотного гидролизата биомассы активного кпа.

Термокаталитическую деструкцию активного ила осуществляют в ™рисутствии 5,0Х-ной фосфорной кислоты при

140 С в течение 60 мин. Полученную гидролизатмассу нейтрализуют газообразным аммиаком или аммиачной водой и применяют во влажном состоянии (M62-65Х-ной влажности), или высушивают до содержания остаточной вла11 3939,9

Показатели

Примеры

2 l 3 i 4

Температура, С

140

180! 00 100

Продолжительностьр мин.

20

60 60

Концентрация катализатора, Концентрация активного ила, %

5,0

50 50 05

0515005

5,0

22,1

l,36 40,76 1, 74 белка (истинного), r/êã в том числе:

Аминокислот

17,4

1,07 32,20 1, 38

154, 5 163, 41 155, 7

Полипептидов

Растворимых углеводов, г/кг

157,0

Жидкоподобных веществ, г/кг

Витаминов группы В, мг /кг

30 900 40

48,0

70,0

150,0

Фосфата аммония, г/кг и о I

Фиоиеи ППП Потеет, г. Уигород,уи.Проекторе, 4 ги 10-20 . Состав полученной кормовой добавки отличается повышенным содержанием аминокислот, биогенных веществ, а также фосфата аммония.

В таблице приведены результаты исследований кормовой добавки из грубого растительного сырья, полученной предлагаемым способом.

Условия термокаталитической деструкции водных суспензий активного ила:

Степень деструкции активного ила, Ж

Содержание в кормовой добавке:

Макро- H микроэлеменРОВ, МГ/КР

Соединения фосфора (в пересчете на Р20 ), г/кг

Иэ данных таблицы видно, что использование для гидролиэа растительного сырья кислотного гидролизата ,биомассы активного ила позволяет

5 получать кормовую добавку, обогащенную аминокислотами, витаминами группы В,макро- и микроэлементами и другими биогенными веществами, что yseличивает питательную ценность кормов.

29,8 29,8 38,2 48,5

0 29 8 56 0 36 4 64

0,18 5,36 0,23 2,9

3,00 80, 00 3, 00 43,0