Способ получения соломобелкового корма для жвачных животных (варианты)

Способ относится к кормовой промышленности. Предложен способ обработки соломы гидролизующим средством с последующим диспергированием гидролизованной соломы, калиброванием ситом, формированием брикетов. Способ позволяет получать корм, хорошо хранящийся длительное время. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способам повышения питательности кормов для жвачных животных путем обработки их гидролизующими средствами.

Известен способ повышения питательной ценности соломы (С.Я.Зафрен. Как повысить питательную ценность соломы. - М.: "Колос", 1982, с.41-79), включающий обработку измельченной пшеничной соломы гидроксидом натрия, в результате чего снижается ее механическая прочность и улучшаются условия обработки ее клетчатки желудочным соком животного. При этом в результате щелочного гидролиза наблюдается некоторый рост содержания редуцирующих углеводов. Однако возможности использования щелочи в сельском хозяйстве ограничены, а ввод чистой щелочи ведет к увеличению питательности грубого корма лишь за счет увеличения содержания редуцирующих углеводов и перевариваемости конечного продукта.

Известен способ получения кормов из сырья с высоким содержанием клетчатки, включающий обработку его гидролизующим средством с щелочными свойствами, в качестве которого используют кубовой остаток от дистилляции жирных кислот, предварительно подвергнутый адсорбционной рафинации (А.с. СССР №579977, кл. 2 А 23 К 1/20, 1977), или щелочные отходы щелочной рафинации масел, имеющие рН от 12 до 14 (А.с. СССР №694171, кл. 2 А 23 К 1/12, 1978).

При этом повышение питательности кормов происходит за счет использования группы питательных и биологически активных веществ, содержащихся в отходах масложировой промышленности - нейтральных соапстоках, в первую очередь нейтральных жиров, витаминов и свободных жирных кислот. Однако эти вещества активно не влияют на увеличение содержания перевариваемых углеводов собственно грубого корма.

Известен способ подготовки грубых кормов к скармливанию (А.с. СССР №1419656, кл. 4 А 23 К 1/12, 1986, прототип), включающий обработку соломы гидролизующим средством, в качестве которого используют смесь, содержащую зерно, соду, соль, мочевину и воду, и берут его в следующем соотношении компонентов, %:

Зерно	6,0-10,0
Сода	0,1-0,2
Соль	0,2-0,4
Мочевина	0,15-0,3
Вода	Остальное

Обработка соломы щелочно-зерновым гидролизным средством повышает ее питательность в основном за счет кормового компонента - зерна, повышая содержание белка в корме в 5 раз. Смесь остальных компонентов обеспечивает щелочной гидролиз соломы, снижая ее механическую прочность и улучшая условия обработки ее клетчатки. Это дорогостоящий путь повышения питательности соломы, в то время как рациональное использование промышленных отходов, содержащих высококачественный растительный белок, на кормовые цели дает большой экономический эффект и позволяет решить важную народнохозяйственную задачу увеличения кормовой базы для животноводства.

Задача, решаемая данным изобретением, заключается в создании легкоперевариваемого и питательного кормового продукта для жвачных животных с использованием промышленных отходов, содержащих растительный белок.

Поставленная в изобретении задача решена путем обработки измельченной соломы гидролизующим средством, в качестве которого используют (вариант 1) гидролизованный водным раствором поваренной соли с концентрацией 0,03% льняной жмых в соотношении 22:1, а обработку ведут при массовом соотношении гидролизующего средства и измельченной соломы 5:1 в течение более 4 часов при температуре 20-30°С с последующим диспергированием гидролизованной соломы валковым диспергатором, калиброванием ситом с диаметром отверстий 10 мм, формованием брикетов и воздушной их сушкой до влажности меньше 30% или (вариант 2) смесь отходов производства белка из льняного жмыха, содержащую сывороточную и промывную воды и белково-жмыховую пасту при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сывороточная вода	78-80
Промывная вода	16,5-18,5
Белково-жмыховая паста	2,5-4,5,

а обработку ведут при массовом соотношении гидролизующего средства и исходного сырья 5:1 в течение более 4 часов при температуре 20-30°С с последующим диспергированием гидролизованной соломы валковым диспергатором, калиброванием ситом с диаметром отверстий 10 мм, формованием брикетов и воздушной их сушкой до влажности меньше 30%.

Источником высококачественного растительного белка для глубокого обелковывания соломы может служить льняной жмых, являющийся промышленным отходом льняного масличного производства. По данным лабораторных исследований льняной жмых содержит более 40% белка. Он может использоваться в качестве гранулированного корма для домашних животных. Для насыщения коровы суточной дозой белка требуется не более 1 кг льняного жмыха. Обеспечить потребление коровой такого количества сухого корма очень сложно, поскольку будут большие потери его при скармливании. Получив суточный рацион питательных веществ, животное остается без объемного наполнения желудка, необходимого для обеспечения нормального развития пищеварительного процесса жвачного животного. Из-за расслоения жмыха и соломы возможно последовательное скармливание, при котором животное получает избыточное количество белка и пережевывает низкопитательную солому. Повысить белковое содержание и питательность соломы для жвачных животных можно ее глубоким обелковыванием.

Гидролизованный водным раствором поваренной соли льняной жмых является перспективным сырьем для получения пищевого белка, отходы производства которого также являются источником высококачественного растительного белка для глубокого обелковывания соломы.

Питательность соломы, гидролизованной в растворе, содержащем белок и поваренную соль, и подвергнутой диспергированию, повышается вследствие увеличения содержания в ней белка, разрушения ее древесной структуры, освобождения клетчатки от цементирующего действия на нее лигнина и ее осахарения.

В пористую структуру гидролизованной соломы достаточно легко проникают белок и поваренная соль, растворенные в жидких отходах белкового производства, и под воздействием когезионных сил адсорбируются ее внутренней и внешней поверхностями.

Экспериментально установлено оптимальное время проведения процесса гидролиза - более 4-х часов, температура, при которой происходит гидролиз - 20-30°С, массовое соотношение гидролизующего средства и исходного сырья (измельченной соломы) 5:1, а также массовое соотношение водного раствора поваренной соли с концентрацией 0,03% и льняного жмыха 22:1 (по первому варианту).

Гидролизующее средство по второму варианту представляет собой смесь сывороточной и промывной вод и белково-жмыховой пасты при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сывороточная вода	78-80
Промывная вода	16,5-18,5
Белково-жмыховая паста	2,5-4,5

Диспергирование гидролизованной соломы валковым диспергатором имеет целью разволокнение высоковязкой и липкой гидролизованной соломы, находящейся в соломобелковой пульпе. При разволокнении гидролизованной соломы лигнин механически сдвигается с волокон клетчатки и лишается возможности цементирования ее. Степень диспергирования гидролизованной соломы контролируется калиброванием ее через сито с диаметром отверстий 10 мм.

Изобретение иллюстрируется чертежом.

На чертеже показана технологическая схема, поясняющая способ получения соломобелкового корма для жвачных животных.

Заявленный способ получения соломобелкового корма для жвачных животных включает следующие операции:

первый вариант:

- измельчение соломы и льняного жмыха;

- гидролиз измельченного льняного жмыха водным раствором поваренной соли с концентрацией 0,03% в соотношении 1:22;

- обработку измельченной соломы гидролизованным льняным жмыхом при соотношении 1:5 в течение более 4-х часов при температуре 20-30°С;

- диспергирование гидролизованной соломы валковым диспергатором;

- калибрование ситом с диаметром отверстий 10 мм;

- формование брикетов;

- воздушную сушку до влажности меньше 30%;

второй вариант:

- измельчение соломы;

- обработку измельченной соломы смесью отходов белкового производства, содержащую сывороточную и промывную воды и белково-жмыховую пасту при соотношении компонентов, мас.%:

Сывороточная вода	78-80
Промывная вода	16,5-18,5
Белково-жмыховая паста	2,5-4,5

при массовом соотношении гидролизующего средства и измельченной соломы 5:1 в течение более 4-х часов при температуре 20-30°С;

- диспергирование гидролизованной соломы валковым диспергатором;

- калибрование ситом с диаметром отверстий 10 мм;

- формование брикетов;

- воздушную сушку до влажности меньше 30%.

Заявленный способ получения соломобелкового корма осуществляют следующим образом.

Пример по первому варианту.

Берут 40 г сухого льняного жмыха и подвергают его измельчению до частиц с максимальным линейным размером меньше 5 мм. Измельченный льняной жмых помещают в двухлитровую банку.

Готовят водно-солевой раствор с концентрацией 0,03% и выливают в банку с измельченным жмыхом при соотношении 22:1. Льняной жмых перемешивают при термодинамической температуре 20-30°С до появления в банке белкового экстракта с нейтральной кислотно-щелочной реакцией. Белковая насыщенность водно-солевого раствора возрастает с увеличением времени экстракции, особенно в течение первого часа.

Взвешивают 184 г пшеничной, наиболее распространенной, соломы, измельчают ее резанием на частицы длиной 3-5 см, высыпают соломенную резку в двухлитровую банку и заливают ее водно-соле-белковым раствором в количестве 920 г. Измельченная солома под воздействием этого раствора претерпевает гидролиз и адсорбционное насыщение белком, поваренной солью и макроэлементами, экстрагированными из жмыха водно-солевым раствором, в течение не меньше 4 часов. За это время солома полностью поглотит воду, белок, соль, макроэлементы и превратится совместно с частью не растворившегося льняного жмыха в вязкую и липкую пульпу, в которой ослаблены химические связи между клетчаткой и лигнином. Теперь представляется возможность обеспечить более свободное проникновение желудочного сока до клетчатки и более эффективное ее переваривание животным. Этот эффект достигается разволокнением гидролизованной соломы, находящейся в соломобелковой пульпе. При разволокнении гидролизованной соломы лигнин механически сдвигается с волокон клетчатки и лишается возможности цементирования ее. Разволокнение высоковязкой и липкой гидролизованной соломы успешно обеспечивается диспергированием ее с помощью валкового диспергатора, в котором валы, соприкасающиеся рабочими рифлеными поверхностями, вращаются навстречу друг другу с различными скоростями, преимущественно в отношении 1:2,48 (Сельскохозяйственная техника. Справочник. - М.: Изд. Сельскохозяйственной литературы, журналов и плакатов, 1963, с.692-695). Степень диспергирования гидролизованной соломы контролируется фильтрованием ее через сито с диаметром отверстий 10 мм. Диспергирование гидролизованной соломы является качественным, если ее пульпа фильтруется через калибровочное сито без надситового остатка. Диспергированная солома представляет собой соломобелковую массу, поддающуюся брикетированию и гранулированию.

Несмотря на ряд преимуществ гранулирования корма, ученые практики отдают предпочтение его брикетированию (С.Я.Зафрен. Как повысить питательную ценность соломы. - М.: Изд. "Колос", 1982, с.23).

Брикетирование соломобелкового корма для жвачных животных осуществляется формованием из соломобелковой массы плит различных размеров. Наиболее технологичные плиты формуются толщиной 100 мм, длиной и шириной 1000 мм. Такие плиты имеют массу не более 25 кг. Для формования их используют перфорированные металлические формы. Сформованные плитки отправляют на воздушную сушку при температуре 20-25°С до влажности меньше 30%.

Примеры осуществления способа приготовления соломобелкового корма по второму варианту.

Пример 1.

Повысить белковое содержание и питательность соломы для жвачных животных также можно глубоким обелковыванием ее в жидких отходах белкового производства.

Для этого берут 1 дм³ смеси отходов производства белка из льняного жмыха, представляющей собой белково-жмыховый раствор, состоящий из сывороточной и промывной вод и белково-жмыховой пасты при соотношении компонентов, мас.%:

Сывороточная вода	79
Промывная вода	17,5
Белково-жмыховая паста	3,5.

Взвешивают 200 г измельченной пшеничной соломы. Дозированную солому высыпают в банку объемом 2 дм³ и заливают ее жидким отходом белкового производства объемом 1 дм³. Смоченную белково-жмыховым раствором солому подвергают гидролизу при температуре 20-30°С в течение более 4 часов. Солома за это время полностью адсорбирует белково-жмыховый отход белкового производства и превращается в мягкую и скользкую массу. Солому, подвергшуюся гидролизу в белково-жмыховом растворе не меньше 4 часов, диспергируют с помощью валкового диспергатора. Степень диспергирования гидролизованной соломы контролируется фильтрованием соломобелковой массы через сито с диаметром отверстий 10 мм. Качественно диспергированная солома фильтруется через это калибровочное сито без образования надситового остатка. Калиброванная соломобелковая масса подвергается формованию методом брикетирования. Сформованные плитки отправляют на воздушную сушку при температуре 20-25°С до влажности меньше 30%.

Пример 2.

Способ получения соломобелкового корма для жвачных животных осуществляют аналогично примеру 1.

Гидролизующее средство, представляющее собой смесь сывороточной и промывной вод и белково-жмыховую пасты, берут в соотношении, мас.%: 80:16,5:3,5.

Пример 3.

Способ получения соломобелкового корма для жвачных животных осуществляют аналогично примеру 1.

Гидролизующее средство, представляющее собой смесь сывороточной и промывной вод и белково-жмыховой пасты, берут в соотношении, мас.%: 78:18,5:3,5.

Пример 4.

Способ получения соломобелкового корма для жвачных животных осуществляют аналогично примеру 1.

Гидролизующее средство, представляющее собой смесь сывороточной и промывной вод и белково-жмыховой пасты, берут в соотношении, мас.%: 79:16,5:4,5.

Пример 5.

Способ получения соломобелкового корма для жвачных животных осуществляют аналогично примеру 1.

Гидролизующее средство, представляющее собой смесь сывороточной и промывной вод и белково-жмыховой пасты, берут в соотношении, мас.%: 80:17,5:2,5.

Физико-химические свойства брикетированного соломобелкового корма для жвачных животных из пшеничной соломы приведены в табл.1. Результаты испытаний соломобелкового корма получены испытательной лабораторией почв, кормов, агрохимикатов, сельскохозяйственной и пищевой продукции Федерального государственного учреждения государственного центра агрохимической службы "Тверской" (Протокол испытаний №89 от 18.03.2003.) и соответствуют всем зоотехническим требованиям кормления жвачных животных.

Таблица 1
Физико-химические свойства брикетированного соломобелкового корма
Наименование корма	Сырой протеин, %	Перевариваемый протеин, %	Зола, %	Са, г/кг	Кормоединица, кг/кг	Сырая клетчатка, %	Обменная энергия в 1 кг корма, МДж	Жир, %
Солома необработанная	6,93	9,70	6,23	2,65	0,20	36,0
Обработанная солома, прототип	18,26	16,48	14,0	3,6	0,12	21,0
Соломобелковый корм
вариант 1	13,0	22,4	16,2		0,41	40,35	7,1	1,69
вариант 2
пример 1	12,0	21,5	13,0		0,4	38,0	6,0	1,0
пример 2	13,0	22,4	14,0		0,45	39,0	6,5	1,5
пример 3	13,0	22,4	14,0		0,45	39,0	6,5	1,5
пример 4	14,0	23,0	14,5		0,5	40,0	7,0	2,0
пример 5	12,0	21,5	13,0		0,4	38,0	6,0	1,0

Лабораторные плитки воздушно-сухого соломобелкового корма подвергались физико-механическому, гигроскопическому и теплофизическому испытаниям. Результаты испытаний соломобелкового корма по первому и второму вариантам (средние) показаны в табл.2.

Таблица 2

Физико-механические и теплофизические свойства соломобелкового корма для жвачных животных

Наименование и размерность показателей	Величина показателей
Плотность, кг/м3	195-220
Предел прочности на изгиб, МПа	0,25-0,5
Гигроскопичность, %, за 24 часа	меньше 5
Продолжительность тления, с	меньше 30
Пожароопасность	отсутствует
Экологическая опасность	отсутствует

Приготовленный таким образом корм может хорошо храниться длительное время.

Суточный рацион коровы массой 400 кг не меньше 40 кг корма (А.И.Девятин, Е.И.Ткаченко. Рациональное использование кормов в промышленном животноводстве. - М.: Россельхозиздат, 1981, с.76, табл.10), в котором должно содержаться не меньше 240 г перевариваемого белка (А.М.Кузин. Общая биохимия. - М.: Изд. "Высшая школа", 1961, с.200). При перевариваемости белка не меньше 50% (С.Я.Зафрен. Как повысить питательную ценность соломы. - М.: Изд. "Колос", 1982, с.12, табл.4) соломобелковый корм в количестве 40 кг удовлетворяет (табл.1) суточную потребность коровы массой 400 кг в перевариваемом протеине. В связи с этим задача создания легкоперевариваемого и питательного кормового продукта решена. При этом достигнут значительный производственный успех, заключающийся в возможности получения из одной тонны трудноскармливаемого льняного жмыха 5 тонн высококачественного соломобелкового корма для жвачных животных по безотходной технологии.

Рациональное использование промышленных отходов льняного масличного производства и отходов производства пищевого белка, содержащих высококачественный растительный белок, на кормовые цели позволяет решить важную народнохозяйственную задачу увеличения кормовой базы для животноводства.

1. Способ получения соломобелкового корма для жвачных животных, включающий обработку измельченной соломы гидролизующим средством, отличающийся тем, что в качестве гидролизующего средства используют гидролизованный водным раствором поваренной соли с концентрацией 0,03% льняной жмых в соотношении 22:1, а обработку ведут при массовом соотношении гидролизующего средства и измельченной соломы 5:1 в течение более 4-х ч при температуре 20-30°С с последующим диспергированием гидролизованной соломы валковым диспергатором, калиброванием ситом с диаметром отверстий 10 мм, формованием брикетов и воздушной их сушкой до влажности меньше 30%.

2. Способ получения соломобелкового корма для жвачных животных, включающий обработку измельченной соломы гидролизующим средством, отличающийся тем, что в качестве гидролизующего средства используют смесь отходов производства белка из льняного жмыха, содержащую сывороточную и промывную воды и белково-жмыховую пасту при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сывороточная вода	78-80
Промывная вода	16,5-18,5
Белково-жмыховая паста	2,5-4,5

а обработку ведут при массовом соотношении гидролизующего средства и измельченной соломы 5:1 в течение более 4 ч при температуре 20-30°С с последующим диспергированием гидролизованной соломы валковым диспергатором, калиброванием ситом с диаметром отверстий 10 мм, формованием брикетов и воздушной их сушкой до влажности меньше 30%.