«Малогабаритные паточные заводы на основе инновационных технологий и вихревых аппаратов нового поколения для производства кормовых сахаров из зернового сырья»

«Малогабаритные паточные заводы на основе инновационных технологий и вихревых аппаратов нового поколения для производства кормовых сахаров из зернового сырья».

, 630090 Новосибирск ул. Тихая д1

E-mail *****@***ru, www. *****

т/факс +7,

В настоящее время недостаток легкоусвояемых сахаров в рационах жвачных животных во многих животноводческих
хозяйствах России составляет 35-40%. Дефицит

сахаров в рационах снижает перевариваемость и усвояемость питательных веществ. Животные не реализуют генетический потенциал продуктивности.

Наиболее перспективным путем решения проблемы дефицита сахаров в кормах животных является организация производства легкоперевариваемых углеводов ферментативным путем зернового сырья

Малогабаритные паточные заводы на основе инновационных технологий предназначены для производства кормовых сахаров - углеводных кормовых добавок (УКД) из местного зернового сырья, в том числе и некондиционного, непосредственно в хозяйствах.

Инновационная технологическая схема малогабаритного паточного завода по производству кормовых сахаров из зерновых культур, ее новизна и основные преимущества.


Новизна и основные преимущества технологии производства кормовых сахаров определяются использованием инновационных разработок газо-вихревой биореактора и роторно-пульсационного диспергатора.

Роторно-пульсационный диспергатор (РПД)(патент РФ) работает на принципе разрыва сплошной жидкой среды с последующим «схлопыванием» воздушных пузырьков. Во время работы происходит дезинтеграция и диспергация частиц крахмалопродукта с одновременным нагревом реакционной массы. В нем осуществляется первый этап биоконверсии крахмалосодержащего сырья.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Газо-вихревой биореактор – аппарат нового поколения, не имеющий близких по принципу перемешивания аналогов в мире (патенты РФ, США, Японии, Европатент). В нем осуществляется эффективное осахаривание продукта за счет быстрого и равномерного распределения ферментов по всему объему биореактора.

Сырьем для производства кормовых сахаров - углеводной кормовой добавки (УКД) является любое, в том числе некондиционное зерно пшеницы, ржи, ячменя, тритикале и т. д., некондиционная мука, отходы мукомольной промышленности.

Инновационная технология производства углеводных кормовых добавок включает следующие основные стадии:

·  размол зерна;

·  получение эмульсии вода-сырье;

·  ферментативная декстринизация;

·  ферментативное осахаривание.

В течение 1-2 часов происходит полная гомогенизация зерновой суспензии и ее разогрев. При нагревании суспензии происходит желатинизация крахмала, находящегося в зерне. В суспензию добавляют мультиэнзимную композицию (МЭК-1). Затем жидкость перекачивается в газо-вихревые биореакторы, вносится вторая мультиэнзимная композиция (МЭК-2) и проводится осахаривание крахмала. Общая продолжительность процесса зависит от вида сырья и находится в пределах 5-7 часов

Состав получаемых кормовых сахаров - углеводных кормовых добавок.

При ферментативном гидролизе зерна пшеницы получаются углеводные кормовые добавки (УКД), которые кроме высокого содержания сахаров ( 25-29%) имеют в своем составе 16 аминокислот и 7 витаминов и амилолитические ферменты (a - и глюкоамилазы), улучшающие пищеварительные процессы у сельскохозяйственных животных.

Таблица 1 - Состав получаемых зерновых гидролизатов (УКД)

Рожь

Пшеница

Зерно замо-ченное

Зерно дроб-ленное

Мука

Отруби

Зерно замо-ченное

Зерно дроб-ленное

Мука II сорта

Отруби

Влага

75,19

71,09

75,41

80,72

66,05

60,67

63,54

75,62

Сумма сахаров

17,12

19,32

18,36

5,84

25,96

28,84

27,69

9,45

Крахмал

0,61

1,64

0,54

2,86

1,22

-

-

1,62

Клетчатка

1,42

1,38

0,18

3,93

1,49

1,19

0,06

3,75

Протеин

2,86

2,68

1,96

3,63

4,14

4,26

4,68

4,11

Жир

0,42

0,49

0,19

0,11

0,66

0,86

1,12

0,12

Потребность в УКД для каждого вида животных рассчитывается индивидуально. Так, например, для лактирующих коров потребность в углеводной кормовой добавке, содержащей 20% легкоперевариваемых углеводов, составляет от 5кг до 7 кг в сутки (с учетом того, что в основном рационе содержится 0,6 кг стопроцентных сахаров).

Из 1 кг зерна пшеницы получается 3 кг кормовой патоки, из 1 кг зерна ржи получается 3,6 кг кормовой патоки.

В 1кг углеводной кормовой патоки содержится от 160 до 240 г углеводов в зависимости от вида используемого зерна.

Результаты использования углеводных кормовых добавок из пшеницы в рационах сельскохозяйственных животных

Углеводные кормовые добавки могут использоваться для кормления всех видов сельскохозяйственных животных. Они увеличивают молокоотдачу животных на 10-15%, поднимают жирность молока на 0,2-0,5%, повышают перевариваемость грубых кормов, увеличивают дневной прирост живой массы животных, улучшает микробиологическую среду кишечника животных. Так же компенсируется дефицит пищеварительных ферментов у молодняка, возникающий при стрессах у животных, при этом повышается активность иммунологических процессов, ускоряется динамика прироста массы животных.

При получении животными легкоусвояемых углеводов выход мяса говядины увеличивается на 4-5%, а выход мяса говядины высших сортов-на 8-9%. При этом значительно улучшаются вкусовые качества мяса.

Снижаются затраты кормов на единицу прироста живой массы.

Таблица 2 Результаты использования УКД из пшеницы в рационах КРС ( «Ирмень»)

Показатель

Группа контрольная

Группа опытная

Количество голов в группе

200

191

Продолжительность испытания, дней

210

210

Валовое производство молока, кг

1050000

1002750

Жирность молока, %

3,3

3,8

Валовое про-во молока с 3,5% жира

990056

1088700

Реализационная стоимость молока, руб./кг

15,0

15,0

Выручка от реализации, руб.

Разница в реализации, руб.

1479660 (9,96%)

В результате проведенных испытаний в «Ирмень» установлено, что скармливание высокопродуктивным коровам УКД из пшеницы способствовало повышению жирности молока с 3,3 до 3,8%, а вместе с тем и увеличению на 9,96% выхода молока 3,5% жирности. При реализации молока в перерасчете на молоко 3,5% жирности получено 1479660 руб. дополнительной прибыли.

Проведены испытания на безопасность углеводных кормовых добавок из зерна ржи и пшеницы Новосибирской межобластной ветеринарной лабораторией, разработана и утверждена в установленном порядке нормативная документация (ТУ и ТИ). Детально изучена питательность и биохимические свойства, а также безопасность для скармливания углеводных добавок животным.

Следует также отметить, что углеводные кормовые добавки сохраняют питательные и биологически активные вещества, содержащиеся в зерне: белки, жиры, ферменты, витамины, макро - и микроэлементы, которые способствуют улучшению обмена веществ у животных. Это подтверждают результаты биохимических исследований сыворотки крови.

Экономическая эффективность использования малогабаритных паточных заводов по производству кормовых сахаров из зерновых культур.

Широкое внедрение малогабаритных паточных заводов позволит повысить общую эффективность сельского хозяйства, снизить потери продовольственных ресурсов за счет глубокой переработки зернового сырья, снизить недостаток легкоусвояемых сахаров в рационах сельскохозяйственных животных, повысить их продуктивность.

Одним из важных преимуществ малогабаритных паточных заводов является возможность использования для получения необходимых сахаристых продуктов собственных, в том числе некондиционных, зерновых ресурсов хозяйств.

Для стада в 1000 коров требуется до 5т углеводных кормовых добавок в день, в зависимости от типа основного рациона, уровня молочной продуктивности, физиологического и физического состояния животного. При этом экономится до 20% комбикормов

Ориентировочная продажная стоимость малогабаритного паточного завода производительностью 5т в смену 8 часов (с возможным наращиванием количества продукции до 12т в сутки) с монтажом, пуско-наладочными работами, обучением персонала и полугодовым запасом необходимых реактивов и ферментов в зависимости от комплектации и уровня автоматизации составляет 4,5-5 млн. рублей.

Себестоимость 1л углеводной кормовой добавки(при стоимости зерна 4руб/кг)- 2,12 руб.

Срок окупаемости малогабаритного паточного завода составляет 4-5месяцев.

Так же следует учитывать и физиологический эффект, выражающийся в улучшении общего состояния животных, повышении стрессоустоойчивости и т. д.,

Малогабаритные паточные заводы по производству кормовых сахаров из зерновых культур экономичны, просты в эксплуатации и надежны. Их можно устанавливать практически в любом хозяйстве.

Biotechnological small factories for fodder sugar production of grain raw materials with use of gas-vortex bioreactors and rotary-pulsating dispersants

1 2

Ramazanov Yu. A., Aksyonov V. V.

1) CJSC “Sayany” 1, Tihaya st., Novosibirsk, Russia 630090

2) SB RAA, Novosibirsk, Russia

Nowadays the lack of easy-digestible carbohydrates in the ration of ruminant in many Russian stock-farms is 35-40%. The sugar deficiency in rations decreases the digestion and assimilation of nutrients. The animals do not implement their genetic potential of productive capacity. The most perspective solving of the problem of sugar deficiency in fodder is the production of easy-digestible carbohydrates (fodder treacle) by enzymatic way from corn raw material directly on the farms.

Specialists of CJSC “Sayany” jointly with the specialists of Siberian branch of Russian Agricultural Academy developed the effective technology of the production of easy-digestible carbohydrates from corn raw materials (wheat, rye, barley, triticale, etc.) including grain forage, based on the usage of patent innovation products: a gas-vortex bioreactor and rotary-pulsating dispersant.

Rotary-pulsating dispersants, working on principle of disconnection of liquid medium followed by collapse of the air bubbles, disintegrate and disperse particles of starch product with simultaneous heating of the reaction mass.

Gas-vortex bioreactors provide fast and uniform distribution of enzymes throughout the bioreactor volume regardless of medium viscosity with low power inputs.

The carbohydrate fodder addition (CFA) obtained from wheat contains 25-29% of sugar, 16 amino acids, 7 vitamins and starch-splitting enzymes (α- and glucoamylases) improving alimentary process of the animals.

The fattiness of milk rose from 3.3% to 3.5%, the quantity of milk with the 3.5% fattiness increased 9.96% in the research group of animals receiving CFA as a result of a year’s examination in CJSC Breeding factory “Irmen” (the best agricultural factory in Russia in 2007). The general physiological state of the animals improved.

The Novosibirsk inter-regional veterinary laboratory carried out the safety test of CFA obtained of wheat and rye cereals. The regulations (technical regulations and technical instructions) were developed and confirmed. The nutritious and biochemical characteristics as well as safety issues of feeding animals with carbohydrate fodder additives were studied in detail.

The extensive deployment of compact treacly factories will allow to raise general efficiency of agriculture, to decrease the food resources loss due to deep processing of low-grade and ill-conditioned grain raw materials, to decrease the easy-digestible sugar deficiency in animals’ rations and to raise the animals’ production.

Compact treacly factories are easy-to-work, reliable in service, resources-saving and can be deployed virtually on any farm.