Технология производства порошка из сахарного сока сорго для использования в качестве добавки в корм сельскохозяйственным животным
POWDERED SORGHUM SUGAR JUICE PRODUCTION TECHNOLOGY FOR USE AS AN ADDITIVE IN ANIMAL FODDER

Изобретение относится к способу производства порошка из сока сахарного сорго и служит для создания кормовых добавок сельскохозяйственным животным, преимущественно коровам и козам.
Сорго используется в животноводстве в качестве кормовой культуры, постепенно заменяя собой кукурузу благодаря своим свойствам (устойчиво к засухе, имеет большую урожайность по зеленой массе, чем кукуруза, содержит много питательного сахара, не содержит в составе радиационные остатки в случае произрастания в зараженном районе). Однако сорго имеет существенный недостаток: из-за большого содержания сахара не может долго храниться, в связи с чем возникает необходимость скармливать его животным непосредственно после скашивания либо использовать дорогостоящие технологии по переработке и консервации, что зачастую приводит к разрушению полезных свойств сорго.
Известен Биологический метод хранения сахарного сока сорго (патентный документ № CN101224028A). Изобретение обеспечивает биологический способ хранения сока сахарного сорго, который включает следующие этапы: свежеотжатый сахарный сок сорго направляют в герметичный резервуар и перекачивают в резервуар для стерилизации паром в течение 30-60 минут при температуре 60 ° C. - 90 ° C после доведения значения pH до 4,5-6,5, затем сок охлаждают до 10-25 ° C и удаляют осадок; в сахарный сок сорго добавляют фермент, который составляет 0,01-0,1% от веса сахарного сока сорго, и равномерно перемешивают; затем свежеприготовленный сахарный сок сорго быстро перекачивается в герметичный резервуар, снабженный для хранения однонаправленным дыхательным клапаном. В изобретении используется процесс, при котором микроб медленно растет при низкой температуре и метаболизируется в одном направлении, и конкурентно сдерживает рост других микробов, тем самым предотвращая порчу сахарного сока сорго. Эксперименты доказывают, что сахарный сок сорго, хранящийся биологическим способом по изобретению, не портится в течение 3 месяцев. Недостатками данного изобретения являются сложное и дорогое производство, особые условия хранения сахарного сока сорго и его небольшой срок годности.
Известен процесс производства сахара с использованием сорго (патентный документ № CN103710467A). Процесс включает следующие стадии: предварительная обработка: разрыв соломки сорго на соломенные волокна; отжим: доставка полученных волокон сорго из соломы в сжиматель, экструзия сахарного сока сорго после трехкратного отжима, сахарный сок сорго вытекает из пор сита на стенке корпуса камеры соковыжималки и собирает сахарный сок сорго в первой емкости; фильтрация: подача полученного сахарного сока сорго на фильтр для получения чистого сахарного сока сорго, отделение остатков соломы сорго и соскребание осадка первым скребком во второй контейнер; очистка: нагревание полученного чистого сахарного сока сорго, добавление известкового молока для нейтрализации сока, добавление эмульсии гидроксида кальция и раствора уксусной кислоты для перемешивания, реакция при постоянной температуре в течение 20-40 минут, нагревание раствора, затем добавление флоккулирующей добавки акриламида, статическое поддержание раствора при постоянной температуре, флокуляция и осаждение для получения прозрачного сахарного сока сорго и, наконец, концентрирование сахарного сока сорго для получения концентрированного сиропа. Недостатками данного изобретения являются сложное производство, а также термическая обработка сахарного сока сорго и использование большого количества дополнительных элементов, что может послужить снижению полезных свойств конечного продукта.
Известен способ производства кормов с высоким содержанием белка с использованием соломы сахарного сорго в качестве сырья (патентный №CN101584378A). Способ включает следующие этапы: после того, как соломинки сахарного сорго измельчены, кондиционированы, добавлены питательные соли и стерилизованы, выполняется первичная аэробная ферментация с использованием Candida для устранения ингибирующего эффекта высокой концентрации глюкозы на Lactobacillus rhamnosus, при этом Candida становится отличным источником азота для Lactobacillus rhamnosus; и проведение вторичной анаэробной ферментации с использованием Lactobacillus rhamnosus для получения высококачественного мультиштаммового корма с высоким содержанием белка. Недостатком данного способа является использование большого количества дополнительных элементов в целях получения корма, в том числе грибков и лактобактерий.
Известен способ получения сиропа из стеблей сахарного сорго (патентный документ №SU 1 733 476 A1). Стебли сахарного сорго измельчают, из измельченных стеблей извлекают прессованием сахарный сок сорго. Полученный сахарный сок соргоотделяют от мезги и сгущают до содержания сухих веществ 20-25% при 60- 65°С для разжижения содержащегося в соке крахмала и термокоагуляции коллоидов. В сгущенный до 20-25% сухих веществ сахарный сок сорго вводят Фосфорную кислоту до достижения рН 4,6-4,8 для окончательной коагуляции коллоидов. Введение фосфорной кислоты проводят в течение 10-12 мин с рН-паузой в течение 3-5мин при рН 5,0-5,2. Сгущенный сахарный сок сорго с коагулированными коллоидами обрабатывают ферментом амилазой для осахаривания содержащегося в сахарном соке сорго крахмала, причем осахаривание ведут до достижения содержания в сахарном соке сорго редуцирующих веществ, равного 50-70% от массы, содержащейся в сахарном соке сорго сахарозы. Сахарный сок сорго, обработанный ферментом, подщелачивают, нагревают до 90-92°С для инактивации фермента и фильтруют. Фильтрованный сахарный сок сорго сгущают до полусиропа концентрацией 65-70% СВ, фильтруют, подвергают окончательному сгущению до заданного содержания сухих веществ и охлаждают. Недостатками данного изобретения являются сложность производства и необходимость термической обработки сахарного сока сорго, что ведет к потере полезных свойств.
Известен способ приготовления корма для жвачных животных (патентный документ RU 2322081 C2). В качестве зерна в этом корме используют зерно ржи и сорго, которые перед экструдированием увлажняют раствором карбамида, причем на 100 кг зерна расходуют 10-11 л воды с температурой 70-80°С и 10-11 кг карбамида, а экструзию проводят при влажности 19-22%, температуре 130-140°С, давлении 3,5-4,0 МПа. Недостатком данного изобретения является использование в качестве составляющего зерно сорго, обладающее гораздо меньшим количеством питательных свойств, чем сахарный сок сорго.
Известен комбикорм, сделанный из порошка соломы сахарного сорго (патентный документ № CN102550811A). В комбикорме к порошкам из рисовых отрубей, кукурузной муки, соевого шрота и других составляющих добавлен порошок из соломы сорго. Недостатком данного изобретения является использование соломы сорго, производство которого не только достаточно сложное, но и далеко не всегда предполагает сохранение всех полезных свойств растения.
Целью заявленного изобретения является создание нового способа получения кормовых добавок для животных, позволяющей снизить потребление энергии при обработке сахарного сока сорго, сохранить все его полезные свойства и продлить его срок годности.
На фигуре 1 представлена схема оборудования для производства порошка из сока сорго, где:
1. - Накопительная ѐмкость
2. - Питательный насос
3. - Расходомер
4. - Сетчатый фильтр с системой очистки
5. - Подающая ѐмкость с мешалкой
6. - Дозатор с глюкометром
7. - Ёмкость для диоксида кремния
8. - Система подачи диоксида кремния
9. - Шнековый смеситель с регулировкой числа оборотов шнека
10. - Ёмкость для консервационных компонентов
11. - Дозирующий насос
12. - Сборные ѐмкости – 2 шт. Работают параллельно.
13. - Фасовочная установка для выгрузки в бумажные крафт-мешки с
последующей строчкой.
14. - Бумажный крафт-мешок.
Этапы производства порошка из сока сорго.
1. В процессе уборки зеленой массы сорго производится отбор сахарного сока сорго специальным мобильным прессом с приводом от ВОМа трактора.
2. Полученный сахарный сок сорго поступает в накопительную емкость (1). Питательным насосом (2) переправляется в подающую ѐмкость с мешалкой (5): питательный насос (2) создаѐт давление 2,0-3,0 кгс/см2., оборудован блокировкой для отключения при превышении давления; контроль объѐма поступаемого сока осуществляется расходомером (3); на сетчатом фильтре с системой очистки (4) из нержавейщей стали с размером ячеек 1 мм. происходит фильтрация сахарного сока сорго, образовавшийся на фильтре жмых удаляется, а отфильтрованный сахарный сок сорго поступает в подающую емкость с мешалкой (5). Объем сока – 225-300 л.
3. Определяется содержание сахара в сахарном соке сорго проточным глюкометром (6). На основании полученных результатов производится расчет соотношения компонентов (содержание сахара должно составлять 15-22% содержимого сахарного сока сорго).
4. В емкость (7) загружается порошок аморфного диоксида кремния с высокоразвитой поверхностью в объеме 150-200 литров (20-40 кг.) с помощью системы подачи (8).
5. В емкость (10) по желанию загружаются растворы консервационных компонентов из муравьиной, пропионовой кислоты, их смесей или других консервантов. Норма ввода – 0,1-0,2% от массы сахарного сока сорго.
6. Смешение сахарного сока сорго и диоксида кремния с высокоразвитой поверхностью производится в шнековом смесителе (9). При содержании сахара 20% соотношение сахарного сока сорго и диоксида кремния составляет 3:2 (60%:40%) При других значения содержания сахара в сахарного соке сорго производится перерасчет соотношения компонентов.
6.1.1. Дозировка подачи диоксида кремния с высокоразвитой поверхностью производится скоростью вращения шнека и шиберным дозатором.
6.1.2. Подача сахарного сока сорго осуществляется дозирующим насосом (11). Происходит процесс нанесения сахарного сока сорго на частицы диоксида кремния.
7. Порошок с нанесенным сахарным соком сорго собирается в одном из 2-х сборников, оборудованных мешалкой (12), где в течение 20-25 мин происходит равномерное распределение влаги в порошке для исключения застойных зон.
8. Полученный порошок расфасовывается фасовочной установкой (13) в крафт мешки по 15 кг. (14). Производительность: 20-27 мешков порошка в час (300-400 л.).
9. Срок хранения порошка из сахарного сока сорго – 1 год при температуре хранения 5-30 °С и нормальной влажности воздуха. Не теряет своих свойств при однократном замораживании.
При попадании в желудочно-кишечный тракт животного, нанесенный на высокочистый синтетический аморфный диоксид кремния с высокоразвитой поверхностью сахарный сок сорго высвобождается из частиц аморфного диоксида кремния и усваивается организмом.
Благодаря использованию диоксида кремния в данном способе производства удается снизить потребление энергии при обработке сахарного сока сорго и сохранить все его полезные свойства за счет отсутствия процесса термической обработки, при этом продлевается срок его годности (1 год) без обеспечения дорогостоящих механизмов хранения порошка.