Способ обработки соломы на корм для жвачных животных

СОЮЗ СОВЕТСКИХссФВлютьнкс 4 аРЕСПУБЛИК 09) 01) 1 А 315 А 23 К 1/12 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 01 НРЫТИЙ(71) Ордена Трудового Красного Знамени институт химии древесиныАН ЛатвССР(56) 1."Рагтегв 1 ее 1 с 1 у", 1976,т.85, Иф 16, с.84-85.2. Авторское свидетельство СССРУ 683712, кл. А 23 К 1/12, 1979,3. Патент Франции У 2402418,кл. А 23 К 1/12, 1979.4. Заявка ФРГ Р 2208594,кл. А 23 К 1/12, 1979 (прототип).(54) (57) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СОЛОМЫ НА КОРМ ДЛЯ ЖВАЧНЫХ ЖИВОТНЫХ, включающий измельчение соломы, смачиванне ее раствором щелочи, механическую деструкцию смеси в шнековом аппарате и тепловое воздействие прио110-130 С, о т л и ч а ю щ и й с я 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 соломы используют смесь щелочей, состоящую из гидроокиси натрия, гидро- окиси 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.15 Известен способ приготовления корма для жвачных животных, по кото 55 рому йсходное сырье, преимущественно солому, предварительно измельчают до 1-5 см, затем смешивают с 1-10% Изобретение относится к способамповышения качества грубого растительного сырья, в особенности соломыр и может быть использовано вживотноводстве при приготовлении 5из нее корма,Ржаная, пшеничная и рисовая солома как корм для жвачных животныхявляется малоценнои ввиду низкойперевариваемости. Механическоедробление соломы поперек и вдоль.стебля обеспечивает экономию энергии животного, затрачиваемую наизмельчение корма, но не повышаетее питательной ценности. ПропаркаОсоломы до 120 С увеличивает ноедаемость соломы, но перевариваемостьполисахаридов возрастает незначительно. Наиболее существенно повышается питательная ценность соломыпри химической обработке растворами щелочей.Известен "сухой" способ обработкисоломы 27-32%-ным раствором БаОН,25заключающийся в смешивании соломы со.щелочью прн влажности 17%, расходе3-4 вес.ч. 141 аОН на 100 вес.ч. соломы, после чего полученная масса.иливыдерживается в течение 3-14 сут, илипропускается между двумя стальнымиЗОроликами под высоким давлен 14 ем. После такой обработки солома пригоднадля скармливания 1., Недостатком этого способа является длительность ввиду необходимости 35выдерживания корма до его скармлива-.ния.Известен также способ обработкисоломы иа кори, включающий смачиваниеизмельченной соломы щелочным,раство-, 40ром (1,5% ЯаОЕ от веса абсолютно сухой соломы) с последующим прессова-.нием под давлением 5-10 кгс/см приг110-180 С в течение 40-180 с. Влажность соломы 14-22%, толщина слоя 45ковра соломы 8-20 мм 12Однако при этом способе количество непрореагировавшей щелочи от взятой 17-19%, а корм содержит 0,50,7% активной щелочи, Производительность способа низка из-за егопрерывности, а питательность корманевысокая,гидроокфиси натрия и 0,5-5% окислительного катализатора, после чего полученную смесь подвергают интенсивному истиранию в мельнице с бегунамиопри 80-100 С и гранулируют в гранулы необходимых размеров 131Недостатком 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 ОС 4К 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 10-130 С, согласно юотороому 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 0,7- 2,5 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 1 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 сигарооб1090321с л К с разной формы с четырьмя лопатками 7,расположенными вдоль оси ротора нлипод углом к ней. В крышке 2 соосноротору 6 закреплен мундштук 8 свозможностью осевого перемещения спомощью винтов 9, причем поверхность конусной части ротора б имундштука 8 конгруэнтны.Диспергатор-смеситель имеет цилиндрическую форму с сигарообразнымротором типа "торпедо", снабженного лопатками, соединенного со шнеко"вым питателем. Ротор указанной формы делит цилиндрическую камерудиспергатора на две зоны, причем 15зона раздела ее находится в местенаибольшего диаметра ротора. Основной процесс механохимической деструкции происходит в зоне, где имеются. лопатки, а обработанный мате" 20риал затем выдавливается через зазор, образуемья"; ротором и внутренним цилиндром диспергатора, во вторую зону, где также продолжаетсямеханохимическая обработка с истиранием н тепловой обработкой, но сменьшей интенсивностью. Через указанный зазор может проходить обработанный материал только определенной пластичности, достигаемой в ЗОпервой зоне.Известно, что после попадания щелочного раствора на частицы соломыпроисходит проникновение (пропитка)вглубь клеточных оболочек молекул водыи щелочи с одновременным протеканиемреакций нейтрализации органическихкислот и омыления сложных эФировлигно-углеводной матрицы клеточныхоболочек. В этом процессе наблюдается 1 Осильное набухание самих оболочек, усоломы резко снижаются механическиесвойства. Клеточные оболочки соломыстановятся более пластичными, а набух:шие компоненты оболочки - гемицел 45люлозы - становятся клейкими,Как показали исследования, припоследукицей обработке соломы в диспергаторе указанные п 1.оцессы еще большеусиливаются ввиду резкого подъемао Отемпературы до 110-130 С из-за интенсивности трения частиц соломы (давление истирания в диспергаторе дости-.гает 90 кгс/см 2) и протекающих приэтом экзотермических реакций. Часть55воды преобразуется в пар, масса становится пластичной. При выходемассы из диспергатора из-за резкогоснижения 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 верхний- смесью 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 в 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 37-503, 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 гидро- окисью 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 химическо15 го воздействия НаОН на солому, вактивную 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 г НаОН на 00 г соломы). 0П р и м е р . Измельченную солому(размер частиц не менее 3 мм) с влажностью 15% в количестве 1 кг (по абс. сухой массе) загружают в двухвалковый смеситель периодического действия и при непрерывном перемешивании в течение 2 мин опрыскивают тонко распыленным раствором щелочи через форсунку сжатым воздухом при давлении 0,5-1,0 Ю 1 а, 20 затем проводят обработку массы в диспергаторе-смесителе закрытого типа. Это устройство имеет одноэаходиый шнековый вал диаметром 63 ми с уменьшающейся глубиной нарезки и 25 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 0,20%). Оценку качества полученного корма проводят методом ферментативного гидролиза, а поедаемость и перевариваемость - при скармпивании его овцам.По укаэанной технологии обработаны 10 образцов пшеничной и ячменной соломы полученные результаты свеЭ40 дены в табл.1.В табл. 2 приводятся результаты по количеству активной щелочи в корме при разном количестве взятых щелочных реагентов.45Как 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 обыкновенная50 солома, обработанная по прототипу, повышает свою кормовую ценность только в 2 раза по сравнению с необработанной соломой, Поедаемость и перевариваемость полученного корма прове 55 рена на овцах в возрасте двух лет,Проверка показала, что прием сухого вещества соломы увеличивался на 45%, в том числе соломы в натуральном виде - в 2,5 раза. Перевариваемость клетчатки животными при этом увеличивается на 20%.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 10- дневный 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 45% 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, сырого 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 введеннойщЕлочи, г на 1 кгабс сухой соломыМ об- разца Степеньнрментативного гидролиза после меСа(ОИ) г"аОН М 14 ОН работки щелочи ханохимической обработки,Х Пшеничная солома 0,11 31,5 0,34 22,4 36,5 0,46 30,5 16,58,2 14,8 35,0 38,0 0,50 36,5 33,3 42,5 55 0,50 32,9,25,5 20,5 0,49 32,3 29,5 36,13,5 0,38 36,5,31,0 0,49 32,1 50,0 14,8 Ячменная солома 36,0 0,55 25,3 50 10,0,20 13,4 75 20 эб 65 51,5 50 7,5 55 8,2 Исходная солома Влажность 7.после сме- после мешивания с ханохимираствором ческой .обТаблица 1 Кормовые единицы в 1 кг кор- ма. ОО 34О О Ж ЭБ О ф фф Р О Ж Ж Ц й О В Ж Е Г 1.1 Е р В О И Ф3 жжЦЮ Э Х О 3Ф МЫхоьФ Оц рффффф . / 5 1 р, с сО14 1090321 Т а б л и ц а 3 Рацион на 1 голову в сутки Солома Кормовая Конц- Соломасвекла корма 28 264 248 360 Необработанная Обработанная щелочью на шиековом аппарате 1260 264 636 360 50 Таблица 4 Перевариваемость Х Солома Органичес- Сырой про- Сыройкое вещество теин жир БезазоКлетчат ка истые экст" рак тивныевещества 71,0 42,2 54,2 487 64,1 Необработанная Обработанная щелочью на шнековом аппарате 82,3 46,4 64,0 68,7 75,8 Составитель Л.МураяРедактор О.Колесникова Техред Л. Микеш ) Корр кторе О,Билак Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 13Сухое веществовсего всутки, г Заказ 2971/3 Тираж 589 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб,. д. 4/5