ЛИНИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВЫХ ДОБАВОК

Полезная модель относится к кормопроизводству, а именно к технологии получения кормовых добавок при введении растворов наноразмерных микроэлементов в наполнитель на основе растительного сырья.
Известна линия для приготовления органической и органоминеральной добавки из отходов растительного и животного происхождения, включающая два агрегата, транспортеры и водопровод, и снабженная двухсекционными дозаторами минеральных добавок, RU №111398 U1, A23N 17/00, 20.12.2011.
Известен способ обработки силосуемых кормов биоконсервантами, включающий опрыскивание поверхности листостебельчатого корма водным раствором биоконсерванта, при этом обработанная биоконсервантом поверхность корма незамедлительно укрывают неуплотненным слоем соломы толщиной 8-9 см, исключающим неблагоприятное воздействие прямой солнечной инсоляции и повышенных температур на бактериальные культуры биоконсерванта, RU №2443129 С1, A23N 17/00, 27.02.2012.
Известна установка для приготовления премиксов и кормовых смесей, включающая смеситель, предназначенный для премиксов и имеющий меньший объем, и сообщающийся с ним смеситель, предназначенный для кормовых смесей, устройства загрузки и выгрузки, при этом смеситель, предназначенный для премиксов, является измельчителем-смесителем для первичных премиксов, а смеситель, предназначенный для кормовых смесей, является смесителем для премиксов и кормовых смесей, RU №2411884 С2, A23N 17/00, 20.02.2011.
Известен способ тепловой обработки комбикормов, включающий подачу комбикорма в приемный бункер, дозирование комбикормов в дозаторе, смешивание комбикормов с добавками в смесителе и нагрев до t° 55-95°C, экспандирование горячей смеси в экспандере при t° до 130-140°C, получение массы нужной формы в структураторе, гранулирование ее в грануляторе с образованием комбикорма в виде гранул, имеющих температуру на выходе в пределах t° 170-190°C, и охлаждение гранул атмосферным воздухом в охладителе, RU №2366269 C1, A23K 1/00, A23N 17/00, 10.09.2009.
Известна технологическая линия производства кормовой добавки из органического сырья, включающая, последовательно соединенные и технологически связанные дозаторы исходного сырья, реактор, снабженный мешалкой, смеситель, установленный перед реактором, пастеризатор, сушилку и сборник готового продукта, RU №51460 U1, A23N 17/00, 27.02.2006.
В известных технологических линиях, установках и способах получения кормов и кормовых добавок не использованы нанотехнологии.
Известна линия по переработке растительного сырья, снабженная сушилкой, дезинтегратором для предварительного измельчения сухой растительной массы, системами транспортеров, питатель, установленный между дезинтегратором и циклонами, нанодиспергатор для последующего измельчения растительного сырья, устройство для впрыскивания поверхностно-активного вещества в нанодиспергатор и классификатор для отделения полученного нанокомпозитного порошка требуемого размера от крупных частиц и возврата крупных частиц в нанодиспергатор для доизмельчения и получения нанопорошка, RU №90299 U1, A23N 17/00, 10.01.2010.
Известно, что наночастицы железа обладают биологически активными свойствами, они менее токсичны по сравнению с неорганическими солями железа, на основе них созданы биопрепараты нового поколения, успешно испытанные в растениеводстве и животноводстве, Коваленко Л.В., Фолманис Г.Э. Биологически активные нанопорошки железа // М.: Наука, 2006. С.124.
Известно, что необходимым микроэлементом в кормах является железо и важнейшим показателем состава рациона кур является сбалансированность кормов по содержанию микроэлементов, а именно железа, Пелевин А.Д., Пелевина Г.А., Венцова И.Ю. Комбикорма и их компоненты // М.: ДеЛипринт, 2008. С.51.
Известно использование в кормлении кур препаратов селена и селен-содержащих кормовых добавок, при этом биологическая доступность селена из органических соединений выше, чем из неорганических, Кузнецов С., Кузнецов А. Микроэлементы в кормлении животных // Животноводство России, 2003. №3. С.16-19.
Известно использование в качестве микроэлементов селена при кормлении сельскохозяйственной птицы, необходимого для гашения перекисей в процессе метаболизма, для регуляции проницаемости клеточных мембран, предотвращения миопатии желудка и сердца, фиброзной дегенерации поджелудочной железы, но в строго фиксированном размере, Фисинин В.И., Егоров И.А., Околелова Т.М., Имангулов Ш.А. Научные основы кормления сельскохозяйственной птицы. // - Сергиев Посад: ВНИТИП, - 2011. - С.351.
Известен способ повышения мясной продуктивности сельскохозяйственных животных, заключающийся в обработке кормов препаратом, состоящим из суспензии нанопорошка железа, и введении данных кормов в рацион животных, RU №2440770 С2, A23K 1/00, 27.01.2012.
Известно устройство для внесения жидких смесей в сухие корма, включающее систему дозирования растворов, содержащую емкости, и систему внесения растворов на сухой наполнитель, RU №2292194 С1, A23N 17/00, 27.01.2007.
Данное техническое решение принято в качестве «ближайшего аналога» настоящей полезной модели.
В «ближайшем аналоге» устройство для внесения жидких смесей в сухие корма имеет возможности внесения в сухие концентрированные корма жидких кормовых смесей с различными физико-механическими свойствами, смешивания нескольких жидких вязких компонентов, дозированного внесения их в сухой концентрированный корм и предотвращения их расслоения во время транспортировки.
В «ближайшем аналоге» не предусмотрено качественное изменение состава корма.
В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей обеспечить получение кормовых добавок сбалансированных по содержанию микроэлементов, повысить качество кормовых добавок и увеличить усвояемость кормов.
Технический результат настоящей полезной модели заключается в выполнении участка приготовления растворов наноразмерных микроэлементов в виде наноразмерных железа и селена и смесительную емкость для этих растворов, в соединении смесительной емкости с системой внесения растворов наноразмерных железа и селена на сухой наполнитель, в выполнении смесителя, сушильных шкафов, дробилки с устройством отбора проб для контроля размеров частиц.
Согласно полезной модели эта задача решается за счет того, что линия приготовления кормовых добавок включает систему дозирования растворов, содержащую емкости, и систему внесения растворов на сухой наполнитель.
Система дозирования растворов содержит участок приготовления растворов наноразмерных микроэлементов в виде наноразмерных железа и селена, на котором размещены навески наноразмерного железа, предназначенные для одной из емкостей, и сосуд с раствором наноразмерного селена, сообщенный с другой емкостью.
Система дозирования растворов содержит смесительную емкость для смешивания растворов наноразмерного железа и селена.
Смесительная емкость соединена с системой внесения растворов на сухой наполнитель.
Система внесения растворов на сухой наполнитель включает смеситель сухого наполнителя с наноразмерными препаратами железа и селена для получения кормовой добавки, сушильные шкафы для удаления влаги из кормовых добавок, дробилку для измельчения кормовой добавки до стадии получения готового продукта и подачи на участок расфасовки.
При этом дробилка снабжена устройством отбора проб для контроля размеров частиц.
Кроме того, в качестве сухого наполнителя использован подсолнечный
шрот.
Кроме того, в качестве сухого наполнителя использованы отруби.
Кроме того, в качестве сухого наполнителя использован сухой свекловичный жом.
Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о техническом решении, идентичном признакам, приведенным в формуле настоящей полезной модели, это определяет, по мнению заявителя, соответствие полезной модели критерию «новизна».
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где представлена схема линии приготовления кормовых добавок.
Линия приготовления кормовых добавок содержит:
Систему дозирования и подачи растворов - 1,
емкость (системы 1) - 2,
емкость (системы 1) - 3.
Участок приготовления растворов наноразмерных железа и селена (системы 1) - 4,
навески наноразмерного железа (на участке 4) - 5,
сосуд с раствором наноразмерного селена (на участке 4) - 6.
Смесительную емкость (системы 1) - 7.
Систему внесения растворов - 8,
сухой наполнитель (системы 8) - 9.
Смеситель (системы 8) - 10.
Сушильные шкафы (системы 8) - 11.
Дробилку (системы 8) - 12,
устройство отбора проб для контроля размеров частиц (из дробилки 12) - 13.
Участок расфасовки (системы 8) - 14.
Линия приготовления кормовых добавок включает систему дозирования и подачи растворов 1 и систему внесения растворов 8 на сухой наполнитель 9.
Система дозирования и подачи растворов 1 содержит емкости 2 и 3 для растворов, участок 4 приготовления растворов наноразмерных микроэлементов в виде наноразмерных железа и селена и смесительную емкость 7 для смешивания растворов наноразмерного железа и селена.
На участоке приготовления растворов 4 наноразмерных железа и селена размещены навески наноразмерного железа 5 и сосуд с раствором наноразмерного селена 6.
Навески наноразмерного железа 5 предназначены для емкости 2, а сосуд с раствором наноразмерного селена 6 сообщен с емкостью 3.
Смесительную емкость 7 соединена с системой внесения 8 растворов на сухой наполнитель 9.
Система внесения 8 растворов наноразмерных железа и селена на сухой наполнитель 9 включает смеситель 10 сухого наполнителя с наноразмерными препаратами железа и селена для получения кормовой добавки, сушильные шкафы 11 для удаления влаги из кормовых добавок, дробилку 12 для измельчения кормовой добавки до стадии получения готового продукта и подачи на участок расфасовки 14.
Дробилка 12 снабжена устройством отбора проб 13 для контроля размеров частиц.
В качестве сухого наполнителя использован подсолнечный шрот или отруби, или сухой свекловичный жом.
Получение кормовых добавок осуществляют следующим образом.
Приготовливают растворы наноразмерных препаратов железа и селена.
Навеску 5 наноразмерного железа, полученного путем низкотемпературного водородного восстановления, вводят в емкость 2 и растворяют в дистиллированной воде, равномерно перемешивая, получают раствор с заданной концентрацией железа от 1 г/л до 10 г/л.
Раствор наноразмерного селена, полученного путем перевода неорганического селена в водную среду путем инжекции под воздействием лазерного импульса большой мощности, помещают в сосуд 6.
Из сосуда 6 раствор наноразмерного селена вводят в емкость 3 с дистиллированной водой, достигают равномерного распределения частиц селена путем перемешивания раствора наноразмерного селена, для получения растворов с заданной концентрацией селена от 0,01 мг/л до 0,1 мг/л.
Из емкостей 2 и 3 растворы наноразмерных железа и селена дозированно подают в смесительную емкость 7 для смешивания этих растворов.
Из смесительной емкости 7 смешанные растворы наноразмерных железа и селена наносят ровным слоем на поверхность сухого наполнителя 9 (подсолнечный шрот или отруби, или сухой свекловичный жом), перемещаемого по транспортеру (не показан).
Растворы наноразмерных железа и селена с заданными концентрациями смешивают с наполнителем 9 (подсолнечный шрот или отруби, или сухой свекловичный жом) в смесителе 10 (смеситель СМ- 15), получают кормовую добавку и раскладывают ее на лотки (не показаны).
В сушильные шкафы 11 (сушильные шкафы РТ-ШС) завозят лотки и кормовую добавку высушивают. Высушивание проводят воздушно-тепловым способом при температуре от 55°C до 60°C в течение 9 часов до конечной влажности 7,0-7,2%.
После сушки кормовую добавку направляют на размол в дробилку 12 (дробилка кормов ДКР-3). Кормовую добавку размалывают до состояния порошка или в виде крупки (в зависимости от размеров частиц исходного сырья) и подают на участок расфасовки 14.
Размер частиц кормовой добавки контролируют с помощью устройства отбора проб 13 из дробилки 12.
Характеристику размеров частиц наноразмерных железа и селена и распределение их осуществляют методом просвечивающей электронной микроскопии.
Использование кормовых добавок, полученных при введении наночастиц железа и при введении селена в наноформе, подтверждают примеры 1 и 2
Пример 1
Кормовые добавки с наночастицами железа.
С использованием полученных наночастиц железа на базе ООО "БИОТРОФ" готовили образцы кормовых добавок на основе измельченного подсолнечникового шрота. Кормовые добавки включали наночастицы железа в концентрациях 0.3, 0.75, 1.5, 3.0 г/кг. Испытания кормовых добавок проводили в условиях вивария ГУП "Загорское ЭПХ ВНИТИП" Россельхозакадемии на цыплятах бройлерах кросса Кобб Авиан 48. Для проведения опыта в суточном возрасте сформировали 5 групп цыплят (методом аналогов) по 35 голов.
Выращивание цыплят бройлеров проводили с суточного до 35 дневного возраста в клеточных батареях Big Dutchman. Все группы цыплят бройлеров кормили сухими рассыпными комбикормами. Согласно схеме опыта кормовую добавку, содержащую высокодисперсное железо, включали в комбикорм из расчета 1 кг/т. Схема опыта представлена в табл.1. В ходе исследований определяли: сохранность поголовья; живую массу бройлеров в суточном и 35 дневном возрасте; потребление комбикормов; затраты корма на единицу прироста живой массы бройлеров; анализ крови; переваримость и использование питательных веществ комбикормов.
Определяли также показатели качества мяса (мясные качества цыплят, содержание элементов в обезжиренной болыпеберцовой кости; содержание азота, жира и аминокислот в ножных и грудных мышцах; содержание витаминов А, Е и В2 в печени).
Статистическую обработку данных проводили методами дисперсионного анализа. Полученные данные анализировали по средней арифметической величине между массой курочек и петушков, учитывая разное количество курочек и петушков в группах.
Результаты испытаний по зоотехническим показателям приведены в табл.2. Отход птицы за период опыта (по одной голове в группах 1 и 2) не был связан с кормовыми факторами. Все опытные группы цыплят превосходили по живой массе 1-ую контрольную группу, но достоверно выше она была у цыплят 3-ий и 4-ой групп (p≤0.05). В этих группах затраты корма на 1 кг прироста живой массы были ниже на 1.2 и 0.6% соответственно, чем в 1-ой контрольной.
Следует отметить, что в современном птицеводстве снижение затрат корма даже на 0.5% является величиной существенной, особенно для цыплят бройлеров с быстрым производственным циклом.
Пример 2
Кормовые добавки с наночастицами селена
Выращивание цыплят-бройлеров проводили с суточного до 35-дневного возраста в клеточных батареях Big Dutchman. Кормление всех групп цыплят-бройлеров осуществляли сухими рассыпными комбикормами. Рацион цыплят был сбалансирован по питательным веществам в соответствии с нормами ВНИТИП. Согласно схеме опыта кормовые добавки, содержащие селен в наноформе, включали в комбикорм из расчета 1 кг/т.
В ходе исследований определяли: сохранность поголовья; живую массу бройлеров в суточном и 35-дневном возрастах; потребление комбикормов; затраты корма на единицу прироста живой массы бройлеров; переваримость и использование питательных веществ комбикормов. Статистическую обработку данных проводили методами дисперсионного анализа. Анализ полученных данных по живой массе проводили по средней арифметической величине между массой курочек и петушков, учитывая разное количество курочек и петушков в группах.
Результаты исследований на цыплятах-бройлерах представлены в Таблице 3.
Из Таблицы 3 видно, что сохранность цыплят, получавших корм с наноселеном, была на уровне контрольной группы или превышала ее в варианте с концентрацией наноселена=0,001 мг/кг корма.
Отмечено, что живая масса цыплят опытных групп была выше на протяжении всего опыта, достигая максимальных показателей в варианте с концентрацией Se=0,01 мг/кг.
Установлено, что затраты корма на прирост 1 кг живой массы были у опытных вариантов достоверно меньше, чем у контроля, что свидетельствует о более высокой конверсии корма в организме цыплят, получавших селен в наноформе.
Полученные результаты подтверждаются данными по переваримости. Среднесуточный прирост живой массы цыплят опытных групп также заметно превышал контрольный показатель (59,8 г).
Результаты испытаний показали, что селен в наноформе нетоксичен для организма цыплят-бройлеров и способствует повышению зоотехнических показателей, что свидетельствует о его положительном влиянии на организм кур.
Полученные результаты показали, что нормы ввода селена в наноформе в корма для цыплят существенно ниже традиционных (0,2 г/т).
Проведенные исследования дают основания полагать, что применение кормовых добавок, включающих селен в наноформе, является перспективным для комбикормовой промышленности и отрасли птицеводства.
Кормовые добавки, полученные согласно предложенной линии, содержат комплекс наночастиц железа и селена, обладающий высокой проникающей способностью, в силу своей высокой поверхностной активности, и воздействующий на внутриклеточный метаболизм, стимулируя протекание различных процессов у птицы, являются актуальными для комбикормовой промышленности и птицеводства.
Выполнение участка 4 приготовления растворов наноразмерных железа и селена и смесительной емкости 7, внесение растворов наноразмерных железа и селена на сухой наполнитель 9 и смешивание в смесителе 10 обеспечивает получение кормовых добавок сбалансированных по содержанию микроэлементов, увеличивающих усвояемость кормов.
Наличие сушильных шкафов 11, дробилки 12 и устройства отбора проб 13 для контроля размеров частиц повышает качество кормовых добавок.
Предложенная линия приготовления кормовых добавок содержит известное оборудование, используемое в производстве кормов, и основана на известных биотехнологиях, имеющих широкое применение в сельском хозяйстве, а исследование опытных партий кормовых добавок на фермах Ленинградской области обусловливают, по мнению заявителя, соответствие линии приготовления кормовых добавок критерию «промышленная применимость».
Таблица 1.
Схема опыта на цыплятах бройлерах
Группа
Рацион (ОР - общий рацион)
1-я контрольная
ОР - сбалансированный по питательным веществам в соответствии с нормами ВНИТИП; железо в форме неорганического соединения добавляли из расчета 40 г элемента на 1 т комбикорма
2-я опытная
ОР с заменой неорганического железа сернокислого закисного семиводного препаратом на основе наночастиц железа в дозировке 3 г/т
3-я опытная
То же, дозировка 1.5 г/т
4-я опытная
То же, дозировка 0.75 г/т
5-я опытная
То же, дозировка 0.3 г/т
Таблица 2.
Основные зоотехнические показатели выращивания бройлеров в группах 1-5
Показатель
1
2
3
4
5
Сохранность, %
97.1
97.1
100.0
100.0
100.0
Живая масса 1 гол., г
Суточные
48
48
48
48
48
35 дней
1772.3
1817.0
1866.6
1864.4
1843.6
Курочки
1622.5±28
1689.0±25
1724.0±30
1720.5±21
1682.5±32
Петушки
1922.1±34
1945.0±35
2009.2±34
2008.2±31
2004.6±36
Суточный прирост, г
49.27
50.54
51.96
51.9
51.3
Затраты корма на 1 кг прироста живой массы за 35 дней, кг
1.67
1.66
1.65
1.66
1.67
Процент от контроля
100.0
99.4
98.8
99.4
100.0
Таблица 3.
Основные зоотехнические показатели бройлеров, полученные в опыте с селеном в наноформе.
Показатель
Группа
1 к
2
3
4
Se=0,1 мг/кг
Se=0,01 мг/кг
Se=0,001 мг/кг
Сохранность поголовья, %
98,0
98,0
98,0
100,0
Живая масса, г в возрасте, дней:
сутки
40
40
40
40
7
155±3
155±3
162±2
160±3
21
809±7
823±8
831±9
820±10
35 в среднем
2134
2245
2267
2242
петушки
2221±36
2360±38
2346±32
2332±37
курочки
2047±30
2130±27
2188±29
2162±33
Затраты корма на 1 гол, кг
3,455
3,550
3,560
3,520
Затраты корма на 1 кг прироста живой массы, кг
1,65
1,61
1,60
1,60
Среднесуточный прирост живой массы
59,8
63,0
63,6
62,9
Переваримость протеина, %
87,7
88,9
99,4
99,0
Доступность, %:
азота
50,7
51,6
52,0
51,9
лизина
84,2
85,1
86,0
85,7
метионина
82,4
83,1
83,7
83,0
кальция
38,5
39,0
38,9
39,0
фосфора
30,7
31,0
31,4
31,7