СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВОГО ФЕРМЕНТИРОВАННОГО КОРМА ИЗ ОТХОДОВ УБОЯ ПТИЦЫ
METHOD FOR PRODUCTION OF FERMENTED ALBUMEN FODDER FROM POULTRY SLAUGHTERING WASTES

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для получения белкового ферментированного корма из отходов убоя птицы.
Известен способ получения мясокостной муки из отходов убоя животных в горизонтальных вакуумных котлах путем парового гидролиза, стерилизации и дальнейшей сушки сырья (Файвишевский М.Л. Переработка непищевых отходов мясоперерабатывающих предприятий. - СПб, ГИОРД, 2000, с.83). Недостатком данного способа при переработке отходов убоя птицы является получение муки низкого качества с большим количеством непереработанного пера.
Известен способ переработки пера птицы, заключающийся в водяном гидролизе при разбавлении пера водой 1:3, варке, стерилизации, сушке, охлаждении и просеивании (Лысенко В.П. Переработка отходов птицеводства. - Сергиев Посад, 1998, с.111-112). Недостатком данного способа является необходимость отделения пера от других отходов и повышенный расход энергии на сушку в связи с добавлением большого количества воды в сырье.
Известен способ получения белкового продукта из кератиносодержащего сырья птицеводства, заключающийся в растворении пера при атмосферном или сверхатмосферном давлении в кипящем растворителе диметилформамид (ДМФ) определенной концентрации в течение 4…20 часов, отделении нерастворимого остатка и высушивании белкового геля до консистенции влажной пасты или порошка (Патент СССР №578832, кл. A23J 1/10, опубл. 1977).
Недостатком данного способа является сложность реализации процесса, длительность обработки, необходимость отделять перо от других отходов.
Наиболее близким аналогом является способ переработки кератиносодержащего сырья путем низкотемпературного гидролиза с применением ферментов, заключающийся в промывании, обезжиривании и измельчении пера, предварительной обработке сульфитом натрия, гидролизе при температуре 45-50°С в течении 5,5-6,0 ч в присутствии фермента, инактивации фермента при температуре 100°С в течении 15 мин, охлаждении, сепарировании и сушке (Антипова Л., Полянских С., Сиволоцкая Е. Гидролизаты на основе малоценного пера птицы. - Птицеводство, 2007, №10 с.31-32).
Однако этот способ предусматривает переработку только чистого пера с получением протеинового сырья и довольно сложен для реализации.
Техническим результатом изобретения является упрощение способа комплексной переработки продуктов убоя, с минимальными энергозатратами и повышением качества конечного продукта.
Сущность изобретения заключается в том, что отходы убоя комплексно, без разделения поступают в цех переработки, предварительно обезвоживаются до оптимальной влажности 60…65%, затем загружаются в дозатор, а далее в вакуумный котел, к ним добавляется фермент в количестве 0,5…1 кг/т и кофермент (сульфид натрия) в количестве 5 кг/т, и проводится гидролиз при температуре 45…55°С в течение 40-50 минут, затем отходы стерилизуются при температуре 135-140°С в течение 0,5 ч. После этого отходы подвергаются вакуумной сушке при температуре 80…100°С в течение 4…5 ч до влажности 10…11%, выделяющиеся соковые пары конденсируются и сливаются в канализацию, а получившийся белковый ферментированный корм поступает на охладитель, где охлаждается до температуры менее 30°С и далее, пройдя через сепаратор загружается в тару для дальнейшего использования. Сход с сепаратора направляется на повторную переработку.
Сбор отходов без разделения упрощает линию сбора отходов, уменьшает номенклатуру и количество технологического оборудования, так как при раздельной переработке требуется линия сбора каждого вида отходов отдельно: пера, крови, мягких отходов, лап и голов, костного остатка. Предварительное обезвоживание уменьшает затраты энергии на дальнейшую сушку отходов, так каждый процент излишней влаги дает соответствующее увеличение энергоемкости сушки.
Применение дозирующей емкости, вместимость которой равна вместимости вакуумного котла, позволяет сократить время загрузки котла до 4-5 минут и тем самым сократить цикл работы котла, то есть более эффективно использовать оборудование. Для осуществления гидролиза, стерилизации и сушки предлагается использование двухступенчатого регулирования подачи пара с автоматическим управлением по заданной программе, что позволяет выдерживать технологические режимы и получать продукт требуемого качества. При этом в процессе гидролиза пар подается в рубашку котла под небольшим давлением (0,18 МПа), что позволяет точно поддерживать температуру 45…55°С. При проведении стерилизации и сушки пар подается под более высоким давлением, что позволяет быстро поднять температуру до 135…140°С.
Использование вакуумной сушки позволяет снизить температуру, что повышает качество корма и ускоряет процесс сушки на 1,5…2 часа, а конденсация соковых паров улучшает экологическую обстановку в районе цеха утилизации.
Принудительное охлаждение полученной муки позволяет довести ее температуру ниже 30°С, что способствует ее лучшей сохранности, снижению перекисного числа. При дальнейшем хранении даже в контейнерах мука не согревается и постепенно охлаждается до температуры окружающей среды.
Применение виброрешетного сепаратора стабилизирует гранулометрический состав белкового корма, исключается неизмельченный костный остаток величиной более 5…8 мм, который иногда встречается при переработке костей взрослой птицы. Все это приводит к упрощению способа комплексной переработки отходов убоя птицы с минимальными энергозатратами и повышением качества конечного продукта.
На фиг.1 показана технологическая схема предлагаемого процесса.
Способ осуществляется следующим образом.
Отходы убоя птицы в цехе убоя собираются на общий конвейер 1 и подаются без разделения в цех утилизации. Далее они поступают на сепаратор 2, где их влажность доводится до 60…65% и загружаются в бункер-дозатор 3, емкость которого равна вместимости котла-деструктора 4. В эту же емкость загружается фермент из расчета 0,5…1 кг на 1 т и кофермент (сульфид натрия) в количестве 5 кг на 1 т. Из бункера-дозатора 3 пневмотранспортом по трубопроводу отходы загружаются в котел-деструктор 4. Посредством пара, поступающего через двухступенчатый редукционный клапан 5 (для более точного регулирования) сырье подогревается до температуры 45…55°С, и происходит ферментный гидролиз кератиносодержащего сырья (пера). Температура сырья замеряется термопарой 6, регистрируется контроллером 7, связанным с управляющим компьютером (на схеме не показан), и автоматически поддерживается с его помощью в заданных пределах. Для интенсификации процесса гидролиза масса перемешивается мешалками котла-деструктора 4. После окончания процесса гидролиза контроллер 7 подает команду на редукционный клапан 5, и в рубашку котла-деструктора 4 подается пар, который разогревает котел до температуры 135…140°С, и осуществляется стерилизация отходов в течение 30 минут при заданных режимах. По истечении заданного времени стерилизации контроллер 7 подает команду, и осуществляется вакуумная сушка сырья при температуре 80…100°С, для чего подача пара уменьшается, включаются в работу вакуумный насос 8, циклон-осадитель 9 и конденсатор соковых паров 10. За счет работы вакуумного насоса 8 давление в котле-деструкторе 4 уменьшается, и влага, содержащаяся в отходах, интенсивно испаряется, пар поступает в циклон-осадитель 9, в котором от него отделяются жир, твердые частицы и капли воды, и далее в конденсатор 10, куда одновременно подается холодная вода. При охлаждении пар конденсируется, конденсат отсасывается в вакуум-баллон 11 и сливается в канализацию (на схеме не показана). По истечении заданного времени сушки по сигналу контроллера 7 подача пара прекращается, котел 4 разгерметизируется, и осуществляется выгрузка белкового ферментированного корма (далее - мука), который шнеком 12 подается на ленточный охладитель 13, где охлаждается до температуры менее 30°С холодным воздухом и далее поступает на виброрешетный сепаратор 14. Здесь мука просеивается через решето с отверстиями 8…10 мм и загружается в контейнер 15, установленный на весах 16. Крупные примеси, не прошедшие через решето виброрешетного сепаратора 14, загружаются в емкость 3 и идут на повторную переработку. После заполнения контейнера 15 регистрируется его масса с помощью электронных весов 16, и контейнер поступает на хранение в склад. С контроллера 7 туда же поступают данные о номере партии, режимах обработки и др. данные процесса. После полного опорожнения вакуумного котла 4 в него подается из дозирующей емкости 3 следующая партия сырья, и процесс повторяется. При повторной загрузке вакуумного котла 4 за счет тепла, накопленного котлом, происходит разогрев массы сырья до необходимой температуры, и подача пара практически не требуется. Если температура недостаточна, то контроллер 7 подает команду на редукционный клапан 5, и пар поступает в рубашку котла, подогревая его до необходимой температуры.
Предложенный способ получения белкового ферментированного корма позволяет перерабатывать все отходы без разделения, уменьшить расход энергии за счет оптимизации влажности, получить качественный продукт за счет более точного соблюдения технологических параметров (температуры и времени), улучшить экологическую обстановку в зоне цеха. Применение сепаратора стабилизирует гранулометрический состав белкового корма. Применение автоматического управления позволяет вести контроль технологического процесса и контроль качества конечного продукта, учет затрат энергоресурсов. В таблице 1 показан качественный состав белкового ферментированного корма, а в таблице 2 - результаты применения белкового ферментированного корма на откорме цыплят-бройлеров по сравнению с традиционным комбикормом (контрольная группа).
Таблица 1
Показатели, %
Норма
Проба 1
Проба 2
Сырой протеин
50,0
55,6
54,2
Влажность
10,0
7,5
10,0
Жир
15,0
15,0
20,0
Кислотное число
20,0
11,2
8,4
Перекисное число
0,10
0,01
0,005
Таблица 2
Показатели, %
Контроль
Опыт
± к контролю, %
Срок откорма, дн.
42
40
-4,86
Живая масса, г
1712
1716
+0,23
Среднесуточный прирост, г
39,7
42,1
+6,04
Сохранность, %
88,8
92,6
+4,28
Затраты корма, кг
2,02
1,86
-7,92
Данные таблицы 1 показывают, что содержание протеина в пробе №1 на 13,2%, а в пробе №2 на 8,4% выше нормы; влажность белкового ферментированного корма в обеих пробах не превышает нормы; содержание жира в пробе №2 несколько выше нормы; кислотное число первой пробы на 44%, а второй - на 58% меньше нормы; перекисное число меньше нормы в 10-20 раз. В целом результаты анализа качества свидетельствуют о том, что технология ферментного гидролиза с использованием вакуумной сушки гидролизованного сырья создает щадящий режим обработки отходов, содержащих перо, и позволяет получить высококачественный белковый ферментированный корм.
Данные таблицы 2 показывают, что скармливание белкового ферментированного корма цыплятам-бройлерам положительно повлияло на их продуктивные показатели. Было отмечено значительное опережение скорости роста бройлеров опытной группы, получавшей белковый ферментированный корм, по сравнению с аналогами из контрольной группы, получавшими традиционный комбикорм. Живой массы 1716 г они достигли за 40 дней вместо 42. Скармливание белкового ферментированного корма положительно повлияло на сохранность поголовья. В опытной группе она составила 92,6%, а в контрольной - 88,8%. Значительно снизились затраты корма - с 2,02 до 1,86 кг. Эти данные свидетельствуют об экономической эффективности скармливания белкового ферментированного корма.