CC BY
89
Химия растительного сырья. 2003. №4. С. 69-72
УДК 665.7.032.53
ПОЛУЧЕНИЕ УГЛЕВОДНО-БЕЛКОВОГО КОРМА НА ОСНОВЕ СОЛОМЫ
© А.Н. Трофимов1, А.М. Белоусов2
1 Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН, Бийск (Россия) E-mail: admin@ipcet.ru
2Бийский технологический институт (филиал) Алтайского государственного технического университета им. И. И. Ползунова (БТИ АлтГТУ), Бийск (Россия) E-mail: belousov@bti.secna.ru
Апробированный в опытно-промышленных условиях способ мягкого щелочно-кислотного гидролиза соломы показал перспективность данной технологии для животноводства в условиях рискованного земледелия.
Введение
Интенсификация сельскохозяйственного производства в условиях рискованного земледелия, постоянный рост населения городов и сокращение пахотной земли на душу населения вызывают необходимость более полного использования имеющихся кормовых ресурсов.
Накоплен большой отечественный и зарубежный опыт по разработке теоретических обоснований и практических приемов повышения энергетической ценности потенциальных кормовых средств, в том числе отходов растениеводства.
В большинстве случаев даже для жвачных животных пожнивные отходы требуют предварительной подготовки. Известны различные способы обработки растительных материалов, в частности соломы злаковых культур, которые предполагают либо улучшение поедаемости, либо, в лучшем случае, повышение перевариваемости питательных веществ.
В нашей стране получили развитие и рекомендованы к применению [1] различные методы обработки соломы - химические, термохимические, электрохимические, гидробаротермические, биологические и другие. Идет испытание методов обработки соломы с использованием потока радиоактивного излучения, лазерных установок, облучения гамма-лучами, дезинтеграторов, подбора особых популяций микроорганизмов.
Экспериментальная часть
В целях укрепления кормовой базы, внедрения передовой технологии кормления и содержания животных, основанной на гарантированном производстве достаточного количества полноценных кормов нами была разработана технология получения корма из соломы злаковых культур ввиду многотоннажности этого вида сырья [2]. Способ обработки соломы по предложенной технологии позволяет получать кормовой продукт улучшенной поедаемости с повышенной перевариваемостью питательных веществ по сравнению с необработанной соломой, обогащенной необходимыми для организма животного микро- и макроэлементами.
Сущность способа заключается в термохимической обработке соломенной резки щелочными реагентами (тринатрийфосфатом и аммиачной водой) с последующей нейтрализацией раствором соляной кислоты при температуре 95-100 °С в течение 3 ч. Полученный в результате такой обработки гидролизат
* Автор, с которым следует вести переписку.
(жидкая фракция) содержит до 10-12% водорастворимых сахаров (в основном глюкозу), образующихся в результате гидролиза целлюлозного сырья, микро- и макроэлементы (№, Са, Р и другие), в дальнейшем используемых в качестве питательной среды для дрожжевых микроорганизмов. Вырастив в этой питательной среде биомассу, смешиваем полученную дрожжевую суспензию с твердым остатком -обработанной соломой. В результате получается углеводно-белковый корм (УБК), предназначенный для жвачных животных.
Для апробирования технологии, а также испытания корма в условиях хозяйства (с. Акутиха, Алтайский край) была смонтирована опытно-промышленная установка производительностью 1500 кг в смену, на которой была проведена отработка режимов техпроцесса.
Установка включает в себя стандартное оборудование (рис.). В качестве емкостей под жидкие реагенты использованы эмалированные аппараты химического производства.
Техпроцесс заключается в следующем:
1. Измельчение. Солому измельчают у скирды вблизи кормоцеха на измельчителе ИГК-30 вручную. Соломенная резка с размером частиц 5-10 см попадает из циклона-измельчителя в самосвальную тележку, которую доставляют к цеху и резку сгружают в бункер-приемник. С помощью загрузочного транспортера резку подают смесителем С-12.
В смеситель загружается 350 кг соломенной резки.
2. Термохимическая обработка. После загрузки соломенной резки в С-12 дозируют тринатрийфосфат и аммиачную воду при перемешивании и подают внутрь аппарата пар.
Через 2 ч из мерника дозируют 15% раствор соляной кислоты, нейтрализуя щелочную соломенную пульпу.
3. Жидкую фракцию (гидролизат), образовавшуюся в результате конденсирования пара, сливают в приямник и перекачивают в инокулятор.
Технологическая схема установки приготовления корма. На технологической схеме обозначено:
1 - смеситель-запарник С-12; 2, 3 - инокулятор (АЗМ-0,8); 4 - бункер-приемник соломенной резки;
5 - загрузочный транспортер; 6 - мерник соляной кислоты; 7 - мерник водного аммиака;
8 - пастеризатор; 9 - емкость 15%-ного раствора соляной кислоты; 10 - емкость - хранилище соляной кислоты; 11 - емкость-хранилище водного аммиака; 12 - насос; 13 - компрессор; 14 - выгрузной транспортер; 15 - приямок для гидролизата; 16 - парообразователь
4. Дрожжевание. В пастеризаторе приготовляют дрожжевое молоко: в 100 л воды добавляют 3 кг патоки, 0,5 кг муки, пастеризуют, подавая в рубашку пастеризатора пара. Затем охлаждают. После снижения температуры до 36 °С вносят 1,0 кг пекарских дрожжей и в раствор подают сжатый воздух. По истечении 1,5-2 ч дрожжевое молоко (2/3 объема) сливают самотеком в один из инокуляторов, где находится гидролизат, охлажденный до той же температуры. в пастеризатор вновь наливают воду до первоначального объема, добавляют немного патоки (0,5 кг), муки (0,2 кг), хлористого аммония (10-20 г), дрожжей (0,1-0,2 кг) и периодически подают сжатый воздух, приготавливая таким образом дрожжевое молоко для следующего цикла.
В инокуляторе дрожжевое молоко перемешивается с гидролизатом путем аэрирования сжатым воздухом. В течение 10-12 ч происходит наращивание дрожжевой биомассы, которую перекачивают в С-12 на обработанную солому, перемешивают и отправляют на скармливание.
Затем цикл обработки повторяют, используя для дрожжевания второй инокулятор.
В условиях хозяйства УБК был испытан на бычках черной пестрой породы и на баранах тонкорунной алтайской породы (для проведения физиологического балансового опыта) с целью определения питательной ценности получаемого корма [3, 4].
В последующем было организовано кормление стада крупного рогатого скота, включая дойных коров, нетелей, бычков (150 голов) по известной методике [5].
Обсуждение результатов
По результатам проведенного острого физиологического опыта на животных определена питательная ценность получаемого корма (в зависимости от исходного сырья) в 0,5 и 0,7 кормовых единиц из ржаной и овсяной соломы соответственно.
Химический состав питательных веществ усредненного образца (50 партий корма) представлен в таблице 1 в сравнении с необработанной соломой.
Полученный таким образом корм имеет светло-коричневый цвет, обладает приятным хлебнокарамельным запахом, вкус - слабокислый (рН = 6,0-6,5), содержит 65-75% влаги. В одном килограмме сухого вещества УБК содержится 50,0 г сырого протеина, тогда как в сене и силосе - 36,0 и 14,0 г соответственно.
При двухразовом кормлении животных УБК добавляли в рацион при вечернем кормлении, 3-4 кг в среднем на голову. Несмотря на явное недостаточное количество добавки при норме 10 кг в сутки и нерегулярное кормление (в субботу и воскресенье установка не работала) очевиден положительный результат применения УБК, что видно из сравнительных данных по привесам, приведенных в таблице 2.
По сравнению с предшествующим годом в эти же месяцы среднесуточные привесы возросли более чем в 1,5 раза (0,689 кг вместо 0,395 в феврале и 0,543 кг вместо 0,347 в марте). В это же время проводилось кормление опытной группы бычков в возрасте до 1 года в количестве до 10 голов. Этой группе УБК давали
2 раза в день вволю. Среднесуточный привес на одну голову по группе составил 1,222 кг, т.е. в марте этот результат оказался более чем в 2 раза выше среднего показателя по всему стаду.
Положительное влияние УБК оказывает и на надои молока. Как видно из таблицы 3, при применении УБК (февраль, март) среднесуточные надои молока увеличились примерно в 1,5 раза.
В ходе эксперимента была наработана и скормлена партия УБК в количестве 70 т.
Таблица 1. Содержание питательных основных веществ в обработанной и необработанной соломе, в % на абсолютно сухое вещество
Показатель Необработанная солома Обработанная солома
Сырой протеин 2,50 5,80
Сырой жир 1,78 1,73
Сырая клетчатка 49,00 49,00
Водорастворимые сахара 0,20 4,90
Кальций 0,40 0,40
Фосфор 0,03 0,20
Таблица 2. Среднесуточные привесы (кг/сутки)
Год Январь Февраль Март
2000 0,487 0,395 0,347
2001 0,431 0,689 0,543
Таблица 3. Сравнительные данные по надою молока (л/день/гол.)
Год Январь Февраль Март
2000 4,1 4,1 4,0
2001 3,6 5,4 7,9
Выводы
Испытания УБК на животных показали возможность применения его в качестве грубого корма как добавку в составе основного рациона, так и в виде монокорма при кормлении жвачных животных.
Проведенный эксперимент свидетельствует о положительном влиянии УБК при кормлении жвачных животных и способствует повышению продуктивности крупного рогатого скота.
Предлагаемый метод обработки раскрывает большой потенциал использования крупнотоннажного отхода полеводства в животноводстве, стабилизируя его кормовую базу, что является немаловажным для районов рискованного земледелия.
Список литературы
1. Евсеев Н.К., Бондарев В. А. Рациональные способы подготовки кормов к скармливанию. М., 1974.
2. А. с. СССР №751385 Способ приготовления корма из соломы / Трофимов А.Н., Прищенко Ю.Е., Ефанова Г.В.
3. Зоотехнический анализ кормов / Под ред. Н. Павлова. Новосибирск, 1982.
4. Костин А., Мещеряков Ф., Сысоев А. Физиология сельскохозяйственных животных. М., 1993.
5. Филатов И. Рациональное использование кормов в скотоводстве Сибири. М., 1983.
Поступило в редакцию 27 октября 2003 г.
