RU2615814C1

RU2615814C1 - Method for producing protein fodder mixtures

Info

Publication number: RU2615814C1
Application number: RU2015156155A
Authority: RU
Inventors: Александр Витальевич Ковалёв; Александр Витальевич Сидоров
Original assignee: ООО "Кавикорм Инжиниринг"
Priority date: 2015-12-28
Filing date: 2015-12-28
Publication date: 2017-04-11

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: method for producing the fodder mixture comprises preparing a slurry of pellets or oilcake and distiller's grains in a rotary grinder-dispersant at 70-90°C, from which centrate enriched with grain production waste is separated in the mixer. Crushed beans are additionally introduced into the distiller's grain and, together with cereals, are dispersed in the rotary grinder-dispersant equipped with a cavitator for 7-10 minutes. The resulting slurry after centrifugation is maintained for a day in the presence of cellulase for splitting cellulose to glucose or a disaccharide in a vessel equipped with a bubbler. Ground bran and/or spent grain is introduced into the mixer. Excess moisture is removed from the resulting slurry, wherein drying is carried out to the moisture content in the finished product not more than 9 wt %.

EFFECT: invention allows to improve the nutritional value of long-term storable fodder mixtures suitable for rearing young stock.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки продуктов полеводства, более конкретно к кормам для животных, приготовленным из отходов спиртового и пивоваренного производства, и может быть использовано при приготовлении кормовых составов для эффективного откорма молодняка поросят, телят, птицы и рыбы.The invention relates to the field of processing crop products, and more particularly to animal feed prepared from waste from alcohol and brewing production, and can be used in the preparation of feed compositions for the effective feeding of young piglets, calves, poultry and fish.

Уровень данной области техники характеризует отраслевая технологическая инструкция РД-01.000.23-К.03-89 «Корма и смеси на основе послеспиртовой барды с улучшающими добавками», которая по технической сущности и числу совпадающих признаков выбрана в качестве наиболее близкого аналога.The level of this technical field is characterized by the industrial technological instruction RD-01.000.23-K.03-89 “Feed and mixtures based on post-alcohol stillage with improving additives”, which is selected as the closest analogue in terms of technical nature and the number of matching features.

Известный способ приготовления кормовых смесей содержит механическое смешивание твердых растительных продуктов (шрота или жмыха разного сырья и отходов зернового производства - отрубей ржаных и пшеничных, пивных дробины и/или дрожжей) с послеспиртовой (этиловой) горячей бардой, последующее измельчение и перетирание (диспергирование) твердой фазы взвеси в роторном измельчителе-диспергаторе (РИД), оснащенном кавитатором.A known method of preparing feed mixtures contains mechanical mixing of solid plant products (meal or cake of various raw materials and grain waste - bran of rye and wheat, beer grains and / or yeast) with post-alcohol (ethyl) hot vinasse, subsequent grinding and grinding (dispersion) of solid suspension phases in a rotary grinder-disperser (RID) equipped with a cavitator.

При вихревой кавитационной обработке растительного сырья взвесь циркулирует при тангенциальной подаче в лопастную емкость, где происходит разрыв ее твердых частиц под действием интенсивного схлопывания многочисленных воздушных пузырьков, в результате чего резко повышается дисперсность суспензии.During vortex cavitation treatment of plant raw materials, the suspension circulates during tangential feeding into the blade capacity, where its solid particles break under the action of intense collapse of numerous air bubbles, resulting in a sharp increase in the dispersion of the suspension.

От трения струйных потоков о стенки емкости и профилированные каналы функциональных механизмов температура суспензии повышается и происходит разложение ферментов трипсина и олигосахаров при сопутствующем улучшении питательности продукта.From friction of the jet streams against the walls of the container and the profiled channels of the functional mechanisms, the temperature of the suspension increases and the decomposition of trypsin and oligosugar enzymes occurs with a concomitant improvement in the nutritional value of the product.

Технологический процесс переработки кормового сырья основан на следующих взаимосвязанных процессах:The technological process of processing feed is based on the following interrelated processes:

- первичном и вторичном гидроударе (плющение и разрывание зерна, волокнистых компонентов);- primary and secondary hydroblow (flattening and tearing of grain, fibrous components);

- механическом измельчении, резании рабочими кромками ротора и статора, образующих многозаходные спиральные каналы, компонентов кормов и их перетирании - диссипации;- mechanical grinding, cutting with the working edges of the rotor and stator, forming multi-helical spiral channels, feed components and their grinding - dissipation;

- разрывном эффекте кавитации.- bursting effect of cavitation.

Температурный режим (70-90°C) не разрушает растительные белки, витамины и ферменты, притом что кавитация позволяет разрушить большинство патогенных микроорганизмов, грибов и т.п., чем обеспечивается мягкая термально-кавитационная пастеризация кормовых смесей в процессе приготовления.The temperature regime (70-90 ° C) does not destroy vegetable proteins, vitamins and enzymes, while cavitation allows you to destroy most pathogenic microorganisms, fungi, etc., which ensures soft thermal-cavitation pasteurization of feed mixtures during cooking.

Известные влажные гомогенные кормовые смеси, опробованные на свиноматках и позже на опоросе, показали превосходство над базовыми сухими кормовыми смесями, обеспечив лучшие воспроизводительные и лактационные способности маток, питающихся модернизированными кормовыми смесями, интенсивность роста поросят.The well-known wet homogeneous feed mixtures tested on sows and later on farrow showed superiority over basic dry feed mixtures, providing better reproductive and lactational abilities of uterus feeding on modernized feed mixtures, and the growth rate of piglets.

Однако недостатком известного продукта является непригодность для непосредственного кормления молодняка из-за несбалансированности смеси, пригодной только для скармливания в форме «молочка», которое длительно не сохраняется.However, a disadvantage of the known product is unsuitability for direct feeding of young animals due to the imbalance of the mixture, suitable only for feeding in the form of "milk", which is not stored for a long time.

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение питательной ценности длительно сохраняемых кормовых смесей, пригодных для выкармливания молодняка.The technical problem to which the present invention is directed is to increase the nutritional value of long-term stored feed mixtures suitable for feeding young animals.

Требуемый технический результат достигается тем, что известный способ получения кормовой смеси, содержащий приготовление взвеси в роторном измельчителе-диспергаторе из шрота или жмыха и барды при температуре 70-90°C, из которой сепарируют фугат, обогащенный отходами зернового производства в смесителе, отличается тем, что в барду дополнительно вводят измельченные бобовые и совместно с зерновыми диспергируют в роторном измельчителе-диспергаторе, оснащенном кавитатором, в течение 7-10 минут, а после центрифугирования полученную взвесь выдерживают в течение суток в присутствии целлюлазы для расщепления клетчатки до глюкозы или дисахарида в емкости, снабженной барботером, после чего в смеситель вводят измельченные отруби и/или дробину пивную и затем из приготовленной взвеси удаляют избыточную влагу, причем сушку проводят до содержания влаги в готовом продукте не выше 9 мас. %.The required technical result is achieved by the fact that the known method for producing a feed mixture, comprising preparing a suspension in a rotary grinder-disperser of oilseed meal or cake and burgundy at a temperature of 70-90 ° C, from which a centrate is enriched with waste from grain production in the mixer, characterized in that the crushed legumes are additionally introduced into the stillage and, together with the grains, are dispersed in a rotary grinder-disperser equipped with a cavitator for 7-10 minutes, and after centrifugation, the obtained suspension is discharged live for 24 hours in the presence of cellulase to break down fiber to glucose or disaccharide in a container equipped with a bubbler, then crushed bran and / or beer grains are introduced into the mixer and then excess moisture is removed from the prepared suspension, and drying is carried out until the moisture content in the finished product not higher than 9 wt. %

Другой особенностью предложенного способа является то, что сепарированный фугат дополнительно обогащают незаменимыми аминокислотами, распределенными в объеме.Another feature of the proposed method is that the separated centrate is additionally enriched with essential amino acids distributed in the volume.

Отличительные признаки предложенного технического решения обеспечили получение кормовой смеси, пригодной для откармливания молодняка животных, птицы и рыб.Distinctive features of the proposed technical solution provided a feed mixture suitable for feeding young animals, poultry and fish.

Дополнение кормовой смеси введением предварительно измельченных бобовых направлено на более полное сбалансирование продукта за счет повышения долевого содержания белка.The addition of the feed mixture by the introduction of pre-ground legumes is aimed at a more complete balance of the product by increasing the proportion of protein.

Совместное диспергирование бобовых в форме взвеси в горячей барде, наполненной шротом и/или жмыхом, упрощает техпроцесс получения высокоэффективной суспензии, содержащей мелкодисперсную твердую фазу, обогащенную белками.Joint dispersion of legumes in the form of a suspension in a hot vinasse filled with meal and / or oil cake simplifies the process of obtaining a highly effective suspension containing a finely divided solid phase enriched with proteins.

Конструктивно организованная кавитация в РИД, за счет микровзрывов образующихся при этом воздушных пузырьков, обеспечивает механическое дробление обрабатываемых растительных компонентов смеси, что способствует получению мелкодисперсной твердой фазы приготавливаемой взвеси.Structurally organized cavitation in the RID, due to microexplosions of the air bubbles formed during this, provides mechanical crushing of the processed plant components of the mixture, which contributes to the preparation of a finely divided solid phase of the prepared suspension.

Циркулирование приготавливаемой суспензии в роторном диспергаторе-измельчителе в течение времени меньше 7 минут гарантированно не обеспечивает полного разложения антипитателей, ингибитора трипсина, аминосахаров.The circulation of the prepared suspension in a rotary disperser-grinder for less than 7 minutes does not guarantee complete decomposition of anti-nutrients, trypsin inhibitor, amino sugars.

Диспергирование твердой фазы технологической суспензии в роторном измельчителе-диспергаторе больше 10 минут не дает заметного улучшения продукта, поэтому не целесообразно.Dispersing the solid phase of the process suspension in a rotary grinder-disperser for more than 10 minutes does not give a noticeable improvement in the product, therefore, it is not advisable.

Центрифугирование приготовленной технологической суспензии позволяет сепарировать фугат с низким содержанием твердой фазы для использования в дальнейшей переработке и кек, направляемый для отдельной утилизации.Centrifugation of the prepared process suspension allows you to separate the low-solids centrate for use in further processing and cake sent for separate disposal.

Обогащение фугата незаменимыми аминокислотами, распределяемыми в объеме, повышает по определению питательную ценность готовой кормовой смеси и улучшает ее усвояемость молодняком животных, птицы и рыб.Enrichment of the centrate with essential amino acids distributed in volume, by definition, increases the nutritional value of the finished feed mixture and improves its digestibility by young animals, birds and fish.

Выдержка в течение суток фугата, содержащего взвесь измельченных шрота (жмыха) и бобовых в барде, в присутствии целлюлазы необходима для полного расщепления не усваиваемой клетчатки в результате брожения целлюлазы с образованием легко усвояемых глюкозы или дисахарида, что повышает эффективность кормовой смеси в целом, которая пригодна для откорма молодняка.The exposure during the day of a centrate containing a suspension of crushed meal (oilcake) and legumes in bard in the presence of cellulase is necessary for complete digestion of non-digestible fiber as a result of cellulase fermentation with the formation of easily digestible glucose or disaccharide, which increases the efficiency of the feed mixture as a whole, which is suitable for fattening young animals.

Барботирование смеси фугата с целлюлазой в технологической емкости суточной выдержки необходимо для ее перемешивания с целью интенсификации процесса гидролизного расщепления клетчатки во всем объеме фугата, что значительно повышает усвояемость готовой кормовой смеси.Bubbling the mixture of the centrate with cellulase in the technological capacity of the daily exposure is necessary for its mixing in order to intensify the process of hydrolytic cleavage of fiber in the entire volume of the centrate, which significantly increases the digestibility of the finished feed mixture.

Размещение зерновой составляющей кормовой смеси (отрубей и дробины пивной) в смесителе, куда подают приготовленную суспензию на основе барды, прошедшую ферментатацию на суточной выдержке, упрощает смешивание их компонентов и, главное, позволяет объемно и механически разгрузить РИД на операции формирования твердой фазы из шрота или жмыха и бобовых.Placing the grain component of the feed mixture (bran and grains of beer) in the mixer, where the prepared suspension based on vinasse, which has been fermented at daily exposure, is fed, it simplifies the mixing of their components and, most importantly, allows volumetric and mechanical unloading of RID for the operation of forming a solid phase from meal or cake and legumes.

Отделение избыточной влаги (до 60 мас. %) из приготовленной взвеси центрифугированием повышает концентрирование кормовой смеси.The separation of excess moisture (up to 60 wt.%) From the prepared suspension by centrifugation increases the concentration of the feed mixture.

Проведение сушки приготовленного готового кормового продукта до содержания влаги не выше 9 мас. %, установленных нормативно, необходимо для продолжительного хранения смеси, которую гранулируют для предотвращения слеживаемости и удобства при кормлении смесью с повышенной сыпучестью.Carrying out the drying of the prepared finished feed product to a moisture content of not higher than 9 wt. % established regulatory, it is necessary for long-term storage of the mixture, which is granulated to prevent caking and convenience when feeding the mixture with increased flowability.

Следовательно, каждый признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи является достаточной для достижения новизны качества, не присущей признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.Therefore, each feature is necessary, and their combination in a stable relationship is sufficient to achieve a novelty of quality that is not inherent in the characteristics of disunity, that is, the technical problem posed in the invention is not solved by the sum of the effects, but by a new super-effect of the sum of the attributes.

Сущность изобретения поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративную цель и не ограничивает объема притязания совокупности существенных признаков формулы.The invention is illustrated by the drawing, which has a purely illustrative purpose and does not limit the scope of the claims of the totality of the essential features of the formula.

На чертеже изображена технологическая схема аппаратурной реализации способа приготовления кормовых смесей.The drawing shows a process diagram of the hardware implementation of the method of preparation of feed mixtures.

Технологический поток включает следующие операции, выполняемые на взаимосвязанном оборудовании, включающем емкость 1 для барды послеспиртовой объемом 1000 л, связанной магистральным насосом 2 со смесителем-измельчителем 3, в который посредством шнекового транспортера 4 из емкости 5 подаются бобовые (соя, люпин, нут, горох) массой 160-300 кг.The process stream includes the following operations performed on interconnected equipment, including a capacity 1 for post-alcohol distillery stillage with a volume of 1000 l, connected by a main pump 2 to a mixer-grinder 3, into which beans (soy, lupine, chickpeas, peas) are fed through a screw conveyor 4 ) weighing 160-300 kg.

Смеситель 3 коммутирован с РИД 6, который шнековым транспортером 4 параллельно связан с молотковым измельчителем 7, сообщающимся через героторный насос 8 с емкостью 9 шрота или жмыха подсолнечника, которые массой 160-300 кг подаются в РИД 6 на смешивание с пульпой измельченных бобовых в барде, поступающих из смесителя-измельчителя 3.The mixer 3 is switched with RID 6, which is connected in parallel with a hammer conveyor 4 to the hammer grinder 7, which communicates through a gerotor pump 8 with a capacity of 9 meal or sunflower meal, which weigh 160-300 kg and are fed to RID 6 for mixing with pulp of ground legumes in a bard, coming from the mixer-grinder 3.

При циркуляции этой смеси компонентов в РИД 6 происходит разогрев взвеси до температуры 70-90°C от трения при ее тангенциальной струйной подаче и кавитационном измельчении твердой растительной фазы. При этом происходит разрушение антипитательных ферментов трипсина и олигосахаров.During the circulation of this mixture of components in RID 6, the suspension is heated to a temperature of 70-90 ° C from friction during its tangential jet feeding and cavitation grinding of the solid plant phase. In this case, the destruction of the anti-nutritional enzymes trypsin and oligosugars occurs.

После циркулирования суспензии в РИД 6 в течение 7-10 минут, когда завершаются вышеперечисленные процессы, суспензия героторным насосом 8 подается в накопитель 10, а затем в центрифугу 11, где происходит сепарация продукта на две фракции: плотный кек, который отдельно утилизируется, и фугат, поступающий в промежуточную технологическую емкость 12, куда из дозатора 13 вводят четыре незаменимых аминокислоты для улучшения качества конечного продукта.After circulating the suspension in RID 6 for 7-10 minutes, when the above processes are completed, the suspension is pumped to the accumulator 10 by the gerotor pump 8 and then to the centrifuge 11, where the product is separated into two fractions: a dense cake, which is separately utilized, and a centrate entering the intermediate technological tank 12, where four essential amino acids are introduced from the dispenser 13 to improve the quality of the final product.

Далее из емкости 12 улучшенный фугат подается насосом 14 с обратным барботажем в ферментатор 15 на суточную выдержку, при введении целлюлазы для расщепления содержащейся клетчатки.Further, from the tank 12, the improved centrate is fed by the pump 14 with reverse bubbling to the fermenter 15 for daily exposure, with the introduction of cellulase to break down the contained fiber.

Ферментатор 15 снабжен барботером 16, посредством которого происходит постоянное перемешивание и улучшение фугата.The fermenter 15 is equipped with a bubbler 16, through which there is constant mixing and improvement of the centrate.

Из ферментатора 15 фугат после выдержки перекачивается в смеситель 17.From the fermenter 15, the centrate after exposure is pumped to the mixer 17.

С другой стороны по гибкому шнеку 4 в смеситель 17 поступает из молоткового измельчителя 18 смесь отрубей и/или дробины пивной и шрота или жмыха общей массой 160-300 кг, которые содержатся в емкостях 19 и 20 соответственно.On the other hand, through a flexible screw 4, a mixture of bran and / or beer grains and meal or meal with a total mass of 160-300 kg, which are contained in containers 19 and 20, respectively, is supplied to the mixer 17 from the hammer grinder 18.

При этом шрот иди жмых предварительно измельчают в муку в диспергаторе-измельчителе 20, приготовленную муку из емкости 22 подают в молотковый измельчитель 18, где перемалываются отруби или дробина пивная в смеси с мукой шрота или жмыха.In this case, meal cake is pre-crushed into flour in a grinder-disperser 20, the prepared flour from a container 22 is fed into a hammer grinder 18, where bran or grain beer is mixed in a mixture with meal or meal.

Приготовленная в смесителе 17 мелкодисперсная взвесь подается в циклон 23, где происходит центробежное разделение фракций, в результате чего сухая готовая кормовая смесь шнеком 4 подается в гранулятор-охладитель 24.The fine suspension prepared in the mixer 17 is fed into the cyclone 23, where the centrifugal separation of the fractions takes place, as a result of which the dry finished feed mixture is supplied by the screw 4 to the granulator-cooler 24.

Уплотнением сыпучего продукта в грануляторе 24 формуются паллеты, которые затариваются в мешки на позиции 25 упаковки для длительного хранения без потери потребительских свойств.By sealing the granular product in the granulator 24, pallets are formed which are bagged at position 25 of the packaging for long-term storage without loss of consumer properties.

Сравнение предложенного технического решения с ближайшими аналогами уровня техники не выявило идентичного совпадения совокупности существенных признаков изобретения.Comparison of the proposed technical solution with the closest prior art analogues did not reveal an identical match of the totality of the essential features of the invention.

Отличия способа приготовления кормовой смеси с повышенной биологической ценностью и сбалансированностью питательных веществ, которые прямо не следуют из постановки технической задачи, не являются очевидными для специалистов по животноводству.The differences in the method of preparation of the feed mixture with high biological value and balance of nutrients, which do not directly follow from the statement of the technical problem, are not obvious to livestock specialists.

Изготовление кормовой смеси возможно на действующем в отрасли оборудовании с регулированием технологических параметров.The production of the feed mixture is possible on the equipment operating in the industry with the regulation of technological parameters.

Из вышесказанного можно сделать вывод о соответствии изобретения условиям патентоспособности.From the foregoing, we can conclude that the invention meets the conditions of patentability.

Испытания опытных образцов кормовых смесей для откорма молодняка поросят, телят, птицы и рыбы показали достижение повышенных показателей роста, что позволяет рекомендовать их серийный выпуск для поставки по заказам.Tests of prototypes of feed mixtures for fattening young piglets, calves, poultry and fish showed the achievement of increased growth indicators, which allows us to recommend their serial production for delivery on orders.

Claims

1. A method of obtaining a protein feed mixture containing the suspension in a rotary grinder-disperser of meal or cake and vinasse at a temperature of 70-90 ° C, from which a centrate is enriched with waste from grain production in a mixer, characterized in that it is additionally introduced into the vinasse crushed legumes and, together with grains, are dispersed in a rotary grinder-disperser equipped with a cavitator for 7-10 minutes, and after centrifugation, the resulting suspension is incubated for 24 hours in the presence of cellulase for splitting fiber to glucose or disaccharide in a container equipped with a bubbler, after which crushed bran and / or beer grains are introduced into the mixer and then excess moisture is removed from the prepared suspension, and drying is carried out until the moisture content in the finished product is not higher than 9 wt. %

2. The method according to p. 1, characterized in that the separated centrate is additionally enriched with essential amino acids distributed in the volume.