Способ подготовки материаловрастительного происхождения k скармли-ванию

 

С©l03 советских

Социалистическнх есп е вк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ Св ИТИЗЬСТВУ

<)814318 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 0 60 879 (21) 284 01 75/30-1 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 230381. Бюллетень М 11

Дата опубликования описания 2303,81. (51)М К, 3

А 23 К 1/12

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 6 36 ° 085 (088.8) (72) Авторы изобретения

З.Ч.Науменко, И.Н.Эфрос, В. В. Коротков, A П.Владимирский, С.И.Ладинская, Г.К.Ут и Е.Д.Гельфанд (73) Заявитель

Научно-исследовательская лаборатория ко ресурсов леса (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ МАТЕРИАЛОВ РАСТИТЕЛЬНОГО

ПРОИСХОЖДЕНИЯ К CKAPNJIHBAHHlO

ЗО

Изобретение относится к кормопроизводству, в частности, к способам подготовки материалов растительного происхождения к скармливанию живот- 5 ным, и может быть реализовано, в частности, на животноводческих комплексах.

Известно, что ряд растительных материалов .(солома хлебных злаков, древесные и кустарниковые породы) характеризуются низкой переваримостью в организме животных и низкой кормовой ценностью. Для повышения их кормовых качеств применяются специальные методы обработки: тепловая или реагентная в сочетании с тепловой.

Известен тепловой способ обратки, при котором исходный материал загру- 20 жают в емкость с мешалкой или во вращающуюся камеру и подают туда пар (1), Известен комбинированный способ обработки, при котором на исходный растительный материал воздействуют, например, соляной кислотой и паром или щелочными реагентами — аммиаком, щелочью или известью и паром в спе.циальных емкостях (2).

Общим недостатком этих известных способов является низкая производительность — обработка исхоцного материала длится 1-3 ч и более. Кроме того для осуществления этих способов до сих пор отсутствует такое оборудование, которое позволяло бы вести процесс непрерывно, индустриально, с использованием серийно выпускаемого оборудования большой единичной мощности, Известен также способ подготовки материалов древесного происхождения к скармпиванию, включающий иэмельчение исходного сырья и его тепловую обработку острым паром под высоким давлением, в частности 14,8-17,6 атм. в течение 5 — 20 мин. Способ позволяет обрабатывать материал и повышать его переваримость прн сокращенных затратах времени (3).

Однако и данный способ не обеспечивает высокой интенсивности производства, так как стадия измельчения проводится отдельно и необходимо дополнительное оборудование для обеспечения необходимой степени измельчения исходного сырья.

Цель изобретения — разработка способа подготовки кормов, который ха814З18

Для подготовки материала к скармливанию его непрерывно пропускают через пропарочную и размольную камеры. В пропарочной камере под действием высокой температуры (180-200 С) и влаги происходит пластификация растительного материала, резко уменьшается его механическая прочность, прочность связей между волокнами, одновременно протекают химические реакции отщепления ацетильных групп и обраэования уксусной кислоты (до

4Ъ от сырья), которая каталиэирует процесс гидролиэа полисахаридного комплекса растительного материала, в результате чего образуются низкомолерактеризовался бы более высокой интенсивностью обработки и который одновременно позволял бы вести процесс на современном научно-техническом уровне с использованием непрерывноцействующего, высокопроизводительного и серийно выпускаемого оборудования.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем измельчение исходного сырья,и тепловую кратковременную обработку исходного сырья под высоким давлением, в котором эти процессы совмещены и проводятся в дефибраторах, аппарата, используемых в производстве древесноволокнистых плит (ДВП) . Паровую фазу отделяют от кормовой массы после обработки в дефибраторе и возвращают на стадию обработки сырья. Кормовую массу после обработки в дефибраторе подвергают термостатированию при 80-100оС в течение 1-10 ч, для увеличения свободных сахаров, после чего разбавляют водой до концентрации 0,5-1Ъ, вводят источники азота, фосфора, калия и под-„ вергают ферментации дрожжеподобными или плесневыми грибами. Кормовую массу после ферментации обеэвоживают на промышленных аппаратах-пресспатах используемых в производстве древесно-волокнистых плит для формирования полотна, а жидкую фазу возвращают для разбавления термостатированной массы, при этом перед ее обезвоживанием вводят питательные органические или минеральные кормовые добавки.

Дефибраторы широко применяются в

ДВП и серийно изготовляются как в

СССР, так и за рубежом. Они являются непрерывнодействующими и имеют высокую единичную мощность. Так, установка УГР-0,2-! имеет производительность по исходному растительному сырью 50%-й влажности 100-120 т/сут.

Дефибраторы включают два основных узла: пропарочную камеру с мешалкой, в которой исходный материал обрабатывается острым паром под давлением до 12 атм, и размольный агрегат,в котором материал размалывается до волокон.

Ф кулярные продукты с повышенной усвояемостью в организме животного, резко возрастает переваримость материала.

Процесс, проходящий в пропарочной камере, аналогичен обработке в кормоэапарниках с той разницей, что тем пература его в данном случае выше на 50-70 С, что приводит к отщеплению ацетильных групп и резкой интенсификации гидролиза, сокращает его про10 должительность в десятки раз.

В размолъной камере продолжается термогидролитическое воздействие на растительный материал, которое еще более усиливается тем, что материал подвергается сильному размолу (истиранию) между дисками камеры.

Пройдя размольную камеру, полученная кормовая масса вместе с паром отводится за счет избыточного давления в Разгрузочный циклон, работающий

20 при атмосферном давлении. Здесь она отделяется от паровой фазы и далее поступает в бункер для хранения и раздачи.

Получаемая кормовая масса может быть использована как добавка в рационы питания жвачных животных, либо подвергается дальнейшей обработке с целью повышения ее питательной ценности. В соответствии с этим предлагаемый способ может быть осуществлен в нескольких вариантах.

Для повышения степени гидролитического расщепления полисахаридного комплекса исходного растительного материала целесообразно увеличить концентрацию кислот в пропарочной (и размольной) камере. С этой целью по одному иэ вариантов паровую фазу, отделяемую от кормовой массы в разгрузочном циклоне, возвращают в про40 парочную камеру, так как в этой паровой фазе содержится около 20Ъ уксусной кислоты от количества ее, об— раэующегося при пропарке исходного сырья.

45 Еще более значительной степени, гидролиза полисахаридов можно добиться путем специального подвода минеральных кислот (соляной или серной) в пропарочную камеру, либо предвариgp тельной обработки растительного материала этими кислотами (путем смачивания раствором кислот или газации ангидратами кислот).

Возможны также и другие варианты совмещения процесса обработки сырья в дефибраторе с реагентной обработкой (например, сырье перед дефибрированием смачивается раствором щелочи, пибо суспенэией извести или газируется аммиаком).

60 Для дальнейшего повышения ценности кормовой массы проводят следующую обработку паровой фазы (или всю паровую фазу) из разгрузочного циклона конденсируют и образующимся конден65 сатом увлажняют кормовую массу, обо814318 гощая ее ацетатам — ценным компонентом кормов.

Кормовую массу, выгружаемую из циклона, направляют на силосование самостоятельно или в смеси с травами и др. компонентами или подвергают термостатированию при 100 С (такую температуру она имеет сразу после выгрузки), например, путем выдерживания в течении 6 ч в термоконтейнере или бункере для хранения и раздачи, который должен быть тщательно теплоизолирован для этих целей.

Это способствует инверсии олигасахаридов и повышению содержания сахара.

Затем кормовую массу суспендируют в воде до концентрации 0,3-1%,вводят биогенные элементы (N, P, К) и подвергают ферментации дрожжеподобными или плесневыми грибами в промыаленных дрожжерастительных аппаратах для обогащения белково-витаминной биомассой, после чего водную фазу отделяют от ферментироваиной массы используя для этого присспат — машину, которая применяется в праизводс-.ве

ДВП для формирования полотна плиты; водную фазу, отделяемую от кормовой массы после ферментации ее, вновь возвращают на стадию ферментации.

После завершения стадии ферментации в кормовую массу перед ее обезвоживанием вводят дополнительно различные органические .(сечку, отру- би и пр.) или минеральные (кормовой мел, кормовой фосфат) добавки.

Предлагаемый способ в отличие от известных характеризуется тем, что в нем о (новременно сочетаются тепловое, химическое и механическое воздействия, что позволяет резко интенсифицировать процесс, сократить продолжительность ега с 1-3 ч до нескольких (2-5) мин и использавать растительные материалы с низкой начальной переваримастью, в особенностиj древесные породы, и обогащать корма ацетатом.

В таблице дана характеристика корДревесные отходы

Солома

Стебли кукурузы

4,7

4,5

3,8

2,9

ВНИИПИ Заказ 859/2 Тираж 564 Подписное

Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4

Предлагаемый способ может быть реализован с использованием непрерывнодействующеro высокопроизводительного серийно выпускаемого промышленного оборудования, что позволяет в кратчайшие сроки осуществить индустриализацию прслзводства кормов и вовлечь в него значительные ресурсы весьма ограниченно используемых до сих riop материалов растительного происхождения; это в конечном итоге способствует скорейшему решению задач, по подъему животноводства.

Предлагаемый способ позволяет так.же в широких пределах варьировать качественную характеристику (т.е. accop" тимент) кормов.

Формула изобретения

1. Способ подготовки материалов, растительного происхождения к скармливанию, преимущественно древесных

15 отходов, включающий их измельчение и кратковременную тепловую обработку острым паром пад высоким давлением для разрушения лигнинцеллюлозных связей, отличающийся тем, что, с целью интенсификации npo" цесса подготовки материала, измельчение и тепловую обработку исходного сырья совмещают и проводят. в дефибраторах, исполь-уемых в производстве древесновалокнистых плит.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что паровую . фазу после обработки сырья в дефибраторе отделяют и возвращают на стадию обработки сырья.

3. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что кормовую массу после обработки в дефибраторе подвергают термостатированию при 80-100@С в течение 1-10 ч для увеличения в ней свободных сахаров.

4. Способ по и. 3, о т л и ч а ю— шийся тем, чта кормовую массу после термостатирования разбавляют водой до концентрации 0,5-1%, вводят источники азота, фосфора и калия и

4Р подвергают ферментации дрожжеподобными или плесневыми грибами.

5. Способ па и. 4, а т л и ч а ю.шийся тем, что кормовую массу после ферментации обезвоживают на

45 промышленных аппаратах-пресспатах, используемых в производстве древеснаволокнистых плит для формирования полотна, а отделенную жидкую фазу возвращают для разбавления термоста" тированной массы.

6. Способ па п. 5, о т л и ч а юш и и с я тем, что перед обезвоживанием кормовой массы на пресспатах в нее вводят питательные органические или минеральные добавки.

55 Источники информации, принятые ва внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельства СССР

9 44366 3, кл. А 23 К il/12, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР щ 9 526345, кл. А 23 N 1/17, 1972.

3. Заявка ФРГ 9 2714995, кл. A 23 К 1/12, 8.03.79.