способ консервирования зеленых кормов

Формула изобретения

Способ консервирования зеленых кормов, включающий измельчение исходной зеленой массы, внесение в нее консерванта на основе анолита водного раствора соли натрия, уплотнение, герметизацию и хранение, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья используют смесь зеленой массы кукурузы и подсолнечника в массовом соотношении 1:1, в качестве консерванта используют анолит, полученный электрохимической активацией раствора соли глицината натрия с концентрацией 8-10 г/л, на установке типа СТЭЛ при плотности тока 100-300 А/м² в проточном режиме со скоростью протока анолита и католита 3-5 л/ч при силе тока 1,0-2,0 А и хлорид натрия с расходом соответственно 12-16 г и 4-6 г на 1 кг исходной зеленой массы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в производстве кормов.

Консервирование зеленых кормов широко применяют в кормопроизводстве для снижения потерь питательных веществ.

Высокая эффективность консервирования зеленых кормов повышенной влажности выявлена при применении минеральных, органических кислот и их смеси [1]. Ввиду высокой стоимости, коррозионной агрессивности и токсичности их применение ограничено.

Известно применение солей щелочных металлов, например: солей натрия в качестве консервантов [1].

Одним из прогрессивных в настоящее время способов являются способы получения консервантов путем электрохимической активации (ЭХА) воды и разбавленных водных растворов солей щелочных металлов.

Имеются сведения о том, что на Украине анолит (фракция электрохимически активированного раствора поваренной соли) использовали в силосовании зеленой массы растений кукурузы из расчета 17-18 л на 1 т, при этом сохраняется 75% молочной кислоты, сокращаются затраты на дорогостоящие консерванты [2].

Описан способ консервирования зеленой массы растений путем ее обработки раствором хлорида натрия с концентрацией 7-9 г/л после ЭХА в анодной камере электролизера с графитовыми электродами при силе тока 5-10 А (плотность тока 300-500 А/м²) и напряжении 30-40 В продолжительностью 25 минут. Расход анолита 15 г на 1 кг зеленой массы.

Анолит имел следующие показатели качества:

рН 2,0-2,5, окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) относительно хлорсеребряного электрода сравнения 1000-1150 мВ. Обработке подвергали зеленую массу клевера, люцерны, злаковых культур. При этом содержание сырого протеина в силосе было на 0,4-1,5% больше, чем при силосовании без консерванта [3].

Недостатки процесса - периодичность процесса ЭХА, недостаточная стойкость графитовых анодов.

Известен способ консервирования зеленых растений злаковых культур (озимой пшеницы), включающий измельчение сырья, обработки анолитом, образующимся в диафрагменном электролизере при ЭХА раствора хлорида натрия концентрацией 4-6 г/л в проточном режиме на установке типа СТЭЛ. ЭХА проводили при скорости протока анолита и католита 4,5-5,5 л/ч при температуре 20-30°С, при силе тока 2-3 А (плотность тока на электроде 300-500 А/м²). Расход анолита 12 г на 1 кг зеленой массы, расход электроэнергии составлял 2,1 квт/ч на 1 м³ анолита [4].

На установке типа СТЭЛ с электролизером вертикального типа обеспечивалась необходимая скорость протока анолита и католита с получением анолита с рН 2,5-3,0 и ОВП 1000-1100 мВ и содержанием оксидантов в расчете на активный хлор до 100 мг/л. При консервировании зеленой массы озимой пшеницы и хранении в течение 40 суток, получен силос следующего качества с натуральной влажностью (см. таблицу 1).

Таблица 1
Вариант анолита ЭХА	Содержание, %
Влага общая, %	Сырой протеин, %	Сырая зола, %	Сырой жир, %	Сумма органических кислот, %
Анолит	79,4	4,2	1,4	1,2	5,0

Недостатки способа: резкий раздражающий запах анолита, ухудшающий экологическую безопасность процесса, сложность технологии в связи с необходимостью утилизации обработанных фракций ЭХА растворов, возможность образования хлорорганических соединений, токсичных для человека (например, хлороформа), узкий диапазон качества силоса.

Технический результат - повышение экологической безопасности, улучшение технологии, расширение диапазона показателей качества готовой продукции.

Это достигается тем, что в качестве исходного сырья использовали смесь зеленой массы кукурузы и подсолнечника в массовом соотношении 1:1. Зеленая масса кукурузы, как известно, имеет заниженное содержание протеина, жира, макро- и микроэлементов. При смешивании ее с зеленой массой подсолнечника смесь обогащалась жиром, кальцием, фосфором и микроэлементами. В качестве консерванта использовали анолит ЭХА водного раствора глицина или его натриевой соли с исходной концентрацией 8-10 г/л и хлорид натрия. Желательно использовать исходный раствор соли глицина, т.к. она обладает более высокой электропроводностью, что позволяет снизить напряжение на электролизере и расход электроэнергии ЭХА раствора глицината натрия проводили на установке типа СТЭЛ (изготовитель НПО «Экран» г.Москва), включающей вертикальный электролизер с катодом из титана и анодом из титана, покрытым смесью оксидов титана и рутения (ОРТА). Площадь электродов составляла 50 и 80 см².

ЭХА проводили в проточном режиме со скоростью протока анолита и католита 3-5 л/ч при температуре 30-30°С, силе тока 1,0-2,0 А (плотностью тока на электродах различной поверхности 100-300 А/м²). Анолит имел следующие показатели качества: рН 7,8-8,5, окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) (относительно хлорсеребряного электрода сравнения) +25-+50 мВ, содержание оксидантов в расчете на активный кислород 2-5 мг/л. После хранения при температуре 15-20°С в течение 3-4-х недель показатели качества практически не изменились. Расход анолита - 12-16 г и хлорида натрия 4-6 г на 1 кг исходного сырья. Консервант содержал азотистое соединение (глицинат натрия), которое позволяет обогащать силос протеином. При ЭХА раствора глицината натрия происходило образование в анодной камере электролизера оксидантов и активных частиц - пероксидных соединений на основе глицина, а также образование атомарного кислорода, пероксида водорода, радикалов и других веществ, обладающих фунгицидными и бактерицидными свойствами. Эти вещества ингибировали развитие вредной миклофлоры, но не препятствовали молочнокислому брожению. Хлорид натрия как вкусовая добавка способствовал лучшему поеданию силоса животными.

Консервант не обладал раздражающим запахом, при хранении постепенно происходило разложение указанных оксидантов и активных частиц до безвредных соединений, не образовались также токсичные хлорорганические соединения ввиду отсутствия хлора.

Исходную зеленую массу кукурузы и подсолнечника измельчали, загружали в емкость послойно, обрабатывали консервантом, уплотняли, герметизировали и оставляли на хранение.

Параллельно закладывали силос без консерванта.

После 70 суток емкости вскрывали и проводили зоотехнический анализ силосов, получали качественный силос, темно-зеленого цвета с сохраненной структурой и показателями качества (см. табл.2).

Таблица 2
Вариант	Содержание, %
Влага общая, %	Сырой протеин, %	Сырой жир, %	Сырая клетчатка, %	Сырая зола, %	Фосфор, %	Кальций, %	Сумма органических кислот, %
Силос без консерванта (контроль)	80-82	2,2-2,5	0,7-0,8	5,0-5,4	2,0-2,5	0,03-0,04	0,21-0,22	1,8-2,5
Силос с консервантом	81-82	3,0-3,5	0,5-0,7	5,0-5,4	2,0-2,7	0,05-0,07	0,30-0,33	3,0-3,5

Силос с консервантом по сравнению с контролем имел более высокое содержание протеина, фосфора, кальция, органических кислот.

Пример 1. На установке типа СТЭЛ, например СТЭЛ-МТ1, проводили ЭХА водного раствора глицината натрия с рН 8,8 концентрацией 9 г/л при температуре 20-30°С при силе тока 1,2 А (плотность тока 100-180 А/м²) при скоростях протока анолита 4 л/ч, католита 4 л/ч с получением анолита следующего качества: рН 8,4, ОВП+35 мВ, содержание активного кислорода 3 мг/л. После стабилизации в течение 2-х недель хранения при температуре 15°С показатели качества не изменились.

Пример 2. В емкость загружали измельченную зеленую массу кукурузы с подсолнечником в соотношении 1:1 послойно, обрабатывали анолитом и хлоридом натрия с расходом 14,5 г и 5,2 г на 1 кг сырья соответственно, уплотняли, герметизировали и оставляли на хранение. Параллельно получали силос без консерванта.

После 70 суток хранения емкости вскрывали и проводили зоотехнический анализ силосов, получали качественный силос темно-зеленого цвета с сохранением структуры и показателями качества (см. табл.3).

Таблица 3
Вариант	Содержание, %
Влага общая, %	Сырой протеин, %	Сырой жир, %	Сырая клетчатка, %	Сырая зола, %	Фосфор, %	Кальций, %	Сумма органических кислот, %
Силос без консерванта	81,5	2,5	0,7	5,4	2,0	0,039	0,22	2,0
Силос с консервантом	81,0	3,3	0,6	5,2	2,3	0,060	0,32	3,5

Изменение параметров ЭХА и консервирования приводило к снижению показателей эффективности процесса.

Таким образом, предложенный способ позволяет повысить экологическую безопасность процесса, упростить технологию, расширить диапазон показателей качества силосов (с 5 до 8).

Источники информации

1. Зафрен С.Я. Технология приготовления кормов. - М.: Колос, 1977. - С.135.

2. Алехин С.А., Кулик М.В. Электроактивированные водные растворы // Электронная обработка материалов. - 1991. - № 6. - С.68.

3. Авт. Свид. СССР № 141095, 1984, А23К ³/₀₀.

4. Пат.РФ № 2332855, 2007, А23К ³/₀₀.