Способ обработки соломы на корм для жвачных животных

Способ обработки соломы на корм для жвачных животных

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОБРАБОТКИ СОЛОМЫ НА КОРМ ДЯЯ ЖВАЧНЫХ ЖИВОТНЫХ, включающий измельчение соломы, смачивание ее раствором щелочи, механическую деструкцию смеси в шнековом аппарате и тепловое воздействие при 110-130 С, отличающийся тем, что, с целью повышения питательности корма, после механической деструкции в шнековом аппарате смесь дополнительно подвергают истиранию в закрытом диспергаторе-смесителе , имеющем сигарообразный ротор типа торпедо, причем тепловое воздействие осуществляют одновременно с истиранием, а для смачивания солоа мы используют смесь щелочей, сосIW тоящую из гидроокиси натрия, гидроокиси кальция и гидроокиси аммония, взятых соответственно в количестве 5,5-7,0; 1,35-1,48 и 0,7-2,5 вес.ч. на 100 вес.ч. абсолютно сухой соломы .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ХМ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 1 А

y I) А 23 К 1/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OfÕÐÛÒÈÉ (21) 3326222/30-15 (22) 23.07;81 (46) 07.05.84. Бюл. Ий 17 (72) Ю.I0.., аткевич, Я.Я.Латвиетис, P.Ã.Êàòêåâè÷, И.В.Рувалдс, Б.К.Валоде, Н.А.Ведерников, Б.П.Крастиньш и К,М.Абеле (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт химии древесины

AH ЛатвССР (53) 636.086.8 (088.8) (56) 1."Farmers I

2. Авторское свидетельство СССР

9 683712, кл. А.23 К 1/12, 1979.

3. Патент Франции У 2402418, кл. А 23К 1/12, 1979.

4. Заявка ФРГ 9 2208594, кл. А23К 1/12, 1979 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СОЛОМЫ НА

КОРМ ДЛЯ ЖВАЧНЫХ ЖИВОТНЫХ, включающий измельчение соломы, смачива нне ее раствором щелочи, механическую деструкцию смеси в шнековом аппарате и тепловое воздействие при о

110-130С, отличающийся тем, что, с целью повышения питательности корма, после механической деструкции в шнековом аппарате смесь дополнительно подвергают истиранию в закрытом диспеогаторе-смесителе, имеющем сигарообразный ротор типа "торпедо, причем тепловое воздействие осуществляют одновременно с истиранием, а для смачивания соломы используют смесь щелочей, состоящую из гидроокиси натрия, гидроокиси кальция и гидроокиси аммония, взятых соответственно в количестве

5,5-7,0; 1,35-1,48 и 0,7-2,5 вес.ч, на 100 вес.ч. абсолютно сухой соломы.

)09032) Изобретение относится к способам повышения качества грубого растительного сырья, в особенности солоьы, и может быть использовано в животноводстве при приготовлении 5 из нее корма.

Ржаная, пшеничная и рисовая солома как корм для жвачных животных является малоценнои ввиду низкой перевариваемости. Механическое дробление соломы поперек и вдоль. стебля обеспечивает экономию энергии животного, затрачиваемую на измельчение корма, но не повышает ее питательной ценности. Пропарка

О соломы до 120 С увеличивает ноедаемость соломы, но перевариваемость полисахаридов возрастает незначительно. Наиболее существенно повышается питательная ценность соломы при химической обработке растворами щелочей.

Известен "сухой" способ обработки соломы 27-32Х-ным раствором Na08, 25 заключающийся в смешивании соломы со .щелочью прн влажности 17Х расходе

3-4 вес.ч. Na08 на 100 вес.ч. соломы, после чего полученная масса или выдерживается в течение 3-14 сут, или пропускается между двумя стальными

ЗО роликами под высоким давленмем. После такой обработки солома пригодна для скармливания ())., Недостатком этого способа является длительность ввиду необходимости 35 выдерживания корма до его скармливания.

Известен также способ обработки соломы иа кори, включающий смачивание измельченной соломы щелочным .раство-, 40 ром (1,5% NaOH от веса абсолютно сухой соломы} с последующим прессова-. нием под давлением 5-10 кгс/см при

110-180 С в течение 40-180 с. Влаж ность соломы 14-22%, толщина слоя 45 ковра соломы 8-20 мм )2)

Однако при этом способе количество непрореагировавшей щелочи от взятой 17-19Х а корм содержит 0,50,7Х активной щелочи. Производи- so тельность способа низка из-за его прерывности, а питательность корма невысокая.

Известен способ приготовления корма для жвачных животных, по кото55 рому йсходное сырье, преимущественно солому, предварительно измельчают до 1-5 см, затем смешивают с 1-10Х гидроокфиси натрия и 0,5-5% окислительного катализатора, после чего полученную смесь подвергают интенсивному истиранию в мельнице с бегунами о при 80-100 С и гранулируют в гранулы необходимых размеров )3)

Недостатком способа является большая продолжительность процесса (до 120 мин).

Наиболее близким к предложенному является способ обработки соломы на корм для жвачных животных, включающий измельчение соломы, смачивание ее раствором щелочи, механическую деструкцию смеси в шнековом аппарате и тепловое воздействие при !О-!30 С (4)

К недостаткам известного способа следует отнести необходимость выдержки соломы- с раствором щелочи для лучшего смачивания, нейтрализации продукта от избытка активной щелочи, что снижает качество и питательность продукта, а также усложняет технологию его производства.

Цель изобретения — повышение питательности корма, а также интенсификации процесса его приготовления.

Поставленная цель достигается способом, включающим измельчение соломы, смачивание ее раствором щелочи, механическую деструкцию смеси в шнековом аппарате и тепловое воздействие при 110-130 С, согласно нотороо му после механической деструкции в шнековом аппарате смесь дополнительно подвергают истиранию в закрытом диспергаторе-смесителе, имеющем сигарообразный ротор типа

"торпедо",, причем тепловое воздействие осуществляют одновременно с истиранием, а для смачивания соломы используют смесь щелочей, состоящую из гидроокиси натрия, гидроокиси кальция и гидроокиси аммония, взятых соответственно в количестве 5,5-7,0; 1,35-1 48 и 0,72,5 вес.ч. на 100 вес.ч. абсолютно сухой соломы.

На чертеже схематически изображен диспергатор-смеситель для обработки соломы, продольный разрез.

Диспергатор состоит из цилиндрического корпуса ) с крышкой 2, внутри которого расположен шнековый питатель 3, шнек которого соединен с валом.4, опирающимся на опору 5.

На валу 4 имеется ротор 6 сигарооб1090321 с л

К с

5 разной формы с четырьмя лопатками 7, расположенными вдоль оси ротора нли под углом к ней. В крышке 2 соосно ротору 6 закреплен мундштук 8 с возможностью осевого перемещения с помощью винтов 9, причем поверхность конусной части ротора 6 и мундштука 8 конгруэнтны.

Диспергатор-смеситель имеет цилиндрическую форму с сигарообразным ротором типа "торпедо", снабженного лопатками, соединенного со шнеко- вым питателем. Ротор указанной формы делит цилиндрическую камеру диспергатора на две зоны, причем зона раздела ее находится в месте наибольшего диаметра ротора. Основной процесс механохимической деструкции происходит в зоне, где имеются. лопатки, а обработанный мате- >0 риал затем выдавливается через зазор, образуемья"; ротором и внутренним цилиндром диспергатора, во вторую зону, где также продолжается механохимическая обработка с истиранием н тепловой обработкой, но с меньшей интенсивностью. Через указанный зазор может проходить обработанный материал только определенной пластичности, достигаемой в ЗО первой зоне.

Известно, что после попадания ще1 лочного раствора на частицы соломы происходит проникновение (пропитка) вглубь клеточных оболочек молекул воды и щелочи с одновременным протеканием реакций нейтрализации органических кислот и омыления сложных эфиров лигно-углеводной матрицы клеточных оболочек. В этом процессе наблюдается1О сильное набухание самих оболочек, у соломы резко снижаются механические свойства. Клеточные оболочки соломы становятся более пластичными, а набух: шие компоненты оболочки — гемицел45 люлозы — становятся клейкими.

Как показали исследования, при последукицей обработке соломы в диспергаторе указанные п1.оцессы еще больше усиливаются ввиду резкого подъема о О температуры до 110-130 С из-за интенсивности трения частиц соломы (давление истирания в диспергаторе дости-. гает 90 кгс/cM2) и протекающих при этом экзотермических реакций. Часть

i5 воды преобразуется в пар, масса становится пластичной. При выходе массы из диспергатора из-за резкого снижения давления происходит интенивное паровыделение, масса разрыхяется. В результате такой обработи происходит разрушение лигнинной етки клеточных оболочек, полисахариды гемицеллюлозного типа становятся растворимыми в воде, а целлюлоза — более доступной для действия ферментов целлюлоз.

Нижний предел температуры процесса обработки соломы устанавливается при использовании соломы, смоченной раствором гидроокиси натрия, а верхнийсмесью раствора гидроокиси натрия, аммония и кальция (независимо от интенсивности работы дйспергатора).

Способ осуществляется следующим образом.

Предварительно измельченная и смоченная раствором щелочи солома подается в шнековый питатель и под давлением 15-25 кгс/см поступает s диспергатор, где Интенсивно истирается лопатками ротора, подвергаясь деформации сдвига и затем выдавливается наружу через мундштук 8. Иеняя осевое положение мундштука, можно регулировать время нахождения сырья в диспергаторе и степень его обработки. Поступающая на обработку в диспергатор смесь должна иметь влажность 37-50Х, потому что более су-, хая солома трудно проходит через шнековый питатель, а при высокой влажности ее сникается качество получаемого корма. Полученный продукт в виде хлопьев пригоден сразу для скармливания жвачным животным или может быть использован для при-, готовления полноценного корма, например получения брикетов или гранул без дополнительного внесения мелассы.

В качестве щелочи могут быть использованы гидроокиси натрия, кальция и аммония, предпочтительнее гидроокиси натрия в смеси с гидроокисью кальция и аммония. Добавление раствора гндроокиси аммония к щелочному раствору натрия обеспечивает повышение производительности шнекового устройства до 1,5 раза, .так как гидроокись аммония пластифицирует солому, обеспечивая тем самым хороший ее транспорт даже при минимальном количестве гидроокиси натрия в растворе. Гидроокись кальция частично восстанавливает соду, образующуюся в процессе химическо1090321

В го воздействия NaOH на солому, в активную гидроокись натрия. Количество гидроокиси кальция определяется допустимым его содержанием в корме для жвачных животных. Максимальное содержание гидроокиси аммония определяет минимальное допус-. тимое значение гидроокиси натрия в растворе (5,5 r NaOH на 100 г соломы) . 10

Пример . Измельченную солому (размер частиц не менее 3 мм) с влажностью 15Х в количестве I кг (по абс. сухой массе) загружают в двухвалковый смеситель периодического действия и при непрерывном перемешивании в течение 12 мин опрыскивают тонко распыленным раствором щелочи через форсунку сжатым воздухом при давлении 0,5-1,0 YJIa„ 20 затем проводят обработку массы в диспергаторе-смесителе закрытого типа. Это устройство имеет одноэаходиый шнековый вал диаметром 63 ми с уменьшающейся глубиной нарезки и 2S постоянным шагом и диспергатор. На шнековом устройстве установлен электродвигатель мощностью 20 кВт.

В результате обработки получается корм с повышенной перевариваемостью и практически не содержащий активной щелочи (ие более 0,207). Оценку качества полученного корма npof водят методом ферментативного гидролиза, а поедаемость и перевариваемость — при скармпивании его овцам.

По укаэанной технологии обработаны !О образцов пшеничной и ячменной соломы полученные результаты свеЭ

40 дены в табл.1.

В табл. 2 приводятся результаты по| количеству активной щелочи в корме при разном количестве взятых щелочных реагентов.

Как видно из табл.2, степень фер ментативного гидролиэа, а также кормовая ценность полученного корма в

4 раза выше, чем у необработанной соломы. В то же время обыкновенная 50 солома, обработанная по прототипу, повышает свою кормовую ценность только в 2 раза по сравнению с необработанной соломой. Поедаемость и перевариваемость полученного корма провеi$ рена на овцах в возрасте двух лет, Проверка показала, что прием сухого вещества соломы увеличивался на 457., в том числе соломы в натуральном виде — в 2,5 раза. Перевариваемость клетчатки животными при этом увеличивается на 207..

Для физиологической н зоотехнической проверки соломы, обработанной смесью щелочей на аппарате диспергаторе-смесителе, отобраны 2 группы животных по 3 головы в каждой. Группы комплектовались по принципу аналогов, учитывая возраст, пол и живую массу овец. На протяжении всего опыта животные всех групп находились в одином и тех же помещениях.

Перед началом опыта провели 10дневный подготовительный период.

Все животные имели свободный доступ к воде. Основной рацион состоял иэ 400 г кормовой свеклы, 300 г концентратов и соломы.

Животные первой группы получали по потребности необработанную на шнековом аппарате солому, а второй группы - ту же солому, только обработанную на шнековом аппарате. В опытах проверена поедаемость соломы.

Результаты представлены в табл.3.

При использовании в корм соломы после обработки ее щелочью на шнековом аппарате увеличивался прием сухого вещества на 457 или соломы в натуральном виде в 2,5 раза.

Солома проверена на перевариваемость питательных веществ. Результаты представлены в табл. 4.

При обработке соломы щелочью на шнековом аппарате увеличивалась перевариваемость органических веществ на 11,7, сырого протеина на

4, 2, сыро го жира на 19, 8, клетчатки на 20 и БЭР на 11,3%.

Данные физиологической и зоотехнической проверки соломы, обработанной щелочью на шнековом аппарате, показали, что увеличилась поедаемость и перевариваемость соломы.

Таким образом, использование предлагаемого способа дает возможность

Получить корм повышенного качества из соломы в непрерывном технологическом процессе, что позволяет интенсифицировать производство кормов.

1090321

Количество введенной щелочи, r на 1 кг абс сухой соломы

° М образца

Степень

А< рментативного гидролиза после меСа (ОН) г<аОН МЬ 1ОН работки щелочи ханохимической обработки,X

Пшеничная солома

0,11

31,5

0,34

22,4

36,5

0,46

30,5

16,5

8,2 14,8

35,0

38,0

0,50

36,5

33,3

42,5

0,50

32,9.

25,5

20,5

0,49

32,3

29,5

36,1 25, 3

l3,5

0,38

36,5, 31,0.4l 0

0,49

32,1

50,0

14,8

Ячменная солома

36,0

0,55

25,3

10,0,20

13,4

75 20,6

65 51,5

50 7,5

55 8,2

Исходная солома Влажность Х после сме- после мешивания с ханохимираствором ческой .обТаблица 1

Кормовые единицы в

1 кг кор- ма l09032l

af D

>х о х ф

0О Cja л л о о

О сЪ З иЪ

° 1 л A л о о о

I

I

t

,д. л в

1 3 л л I л л о о; о о д иъ иЪ л л л л о о о о е о иЪ л л о о

О 0О иЪ л л о о

00 с Ъ -Ф л л о о о о

{3,4 Ж аххйо

Х & g Ф

0j ф g Ф Р

ФХ у.v иЪ О сЪ иЪ О л л л л л л

О сч сЧ сч иъ

С Ъ С Ъ,С Ъ 44Ъ С Ъ CV о в л л л

О л сЧ. с 1 Г Ъ сЧ ) С") л л л

В с Ъ СЧ. сч сЪ сЪ л л л N л сЧ

1 л О ов о иЪ иЪ 1 л л л л с Ъ С» 0Π— Д 0О! иЪ л, сЧ

»с

D л

D иЪ иЪ л л л ф 0О

cV (Ъ с Ъ иЪ л о с ) о о л л л

00 иЪ аО с Ъ (с) с ) о л, ° «л с Ъ с Ъ о л сЧ

С иЪ л о с Ъ! х @. ф

Е о

I"„ о

Ф л

О О

О с Ъ л л л о о

00 It\ л ° 1 л о иЪ л

° сЧ л

G иЪ иЪ

an иЪ О л л л

Л иЪ иЪ о

an

v иЪ

О л л иЪ с Ъ иЪ л л л иЪ О О о л ° л-. иЪ. ф

С4 Ю о ф

I % сч. 4С

I I ф ф о

1 I

I v

Э

1О ф у о

1 I о

1 X

I C4 о

I Х

I Р

1 v ф

I. Dv

c7j эх х о

zvx

1 Ф И

1 Ф Р i

I B I Д 3 ! ОХф

0 !» 04

1 1 ЦФО

Ф С4

Л! v vs

Ф УХ о офо

I j» jjj ljj

Ц

О О1

ФО1

ar vl О

»Г

ХХ1 ф

Ф vl

e v ! 10 joI лФ с0ф! О

o >t ж и х цхф о

1

I

I

1 р х

1 В

I

l о л о1 сч — сч л л л л л л л

О О О О О О О иЪ иЪ иЪ О сЧ иъ З л л л л л а, л

 Π— иЪ а

СЧ СЧ . СЧ . С Ъ С Ъ С"Ъ 0 иЪ иЪ 0О 0О с Ъ с 1 1 .

1 .I I I 1 .I 1 1

D сч an а л «о в

1 "Р хуо о

О, 4 ю э

3 SO О л

C) и ь

Ф Ф о

Ж Ф

Ц Р3 Ж о ж

:4 3» 4

I 1 о

1 Е

1 О Ф о

1 И Ф

Ф5 К жмо

f Ц И

Р 4

v g 3d

1

I ь

СЧ л " 1 ь

C> . 1

1 о

Р 4 э о

& Ж Cd

A g

Ж 3 э э о

& Ре э 4 g.

О Е 4! ь

° в

1О ("Ъ

< 3

1

C о

Ж

Е

С"1 л л

С4

3

C4 g

3ч

О 1 Э

Ж I X

3„3 Ф

3О 1

v о

3»

Ef 1

Е I о

О 1 о 1

333 3

X о

1 о

1; г М

1 Х

1 Ь . и

I Х

I 1

1 I

3-4 х ь ь

Ф л

lO cd о

О

Ð 1

Ц О

О3 Фю о о

Ж 33 ж .cjj v

Д Cd

О 4

Cd о

I о и ж

C(j >ф л хож

Ф Ы И

Е О 3» э о

Ф Р Ю

5 5 О, о уи

I 1 о

v q

F I»

1ю

63 I

1090321

С4

° Ь Ю ь ь

СО с Ъ

-з л л л .ь ь

СО

A @а а

С С Ъ

СМ л л

С ) ф (Ъ

О Ь в .. л а ю л л

СЧ ь л л О

Cd

Е

Ф

X ь

Ф!

I

Cd

X о

8

Ф 3

Cd ж

C( о х у

1 I

1 сО

1090321

Т а б л и ц а 3

Рацион (на 1 голову в сутки}

Удельный вес соломы, Ж, в сухом веществе

Солома

Кормовая Конц- Солома свекла корма

264 248

360

Необработанная

Обработанная щелочью на шиековом аппарате

1260

264 636

360

Таблица4

Перевариваемость Ж

Солома

Органичес- Сырой про- Сырой кое вещество теин жир

БезазоКлетчат ка истые экст" рактивные вещвства

7190

42,2 54,2 48 ° 7

64,1

Необработанная

Ооработанная щелочью на шнековом аппарате

82,3

46,4 64,0 68,7

75,8

Составитель Л.Мурая

Редактор О.Колесникова Техред Л. Микеш i, Корр ктор е О. Билак

Подписное

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

13

Сухое вещество всего в сутки, r

Заказ 297) /3 Тираж 589

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,. д. 4/5