ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

«Технология использования отходов масложировой промышленности в кормлении сельскохозяйственных животных и птиц»

Рекомендуемая область пременения

Хозяйства всех видов собственности, занимающиеся ведением животноводства и птицеводства:
- устранение дефицита жира и энергии в рационах
- повышение воспроизводительных и продуктивных качеств
- снижение затрат на корма и себестоимости получаемой продукции.
Масложировая промышленность, занимающаяся производством подсолнечникового масла:
- утилизация отходов производства подсолнечного масла.

Назначение, цели и задачи проекта

Назначение проекта имеет две важнейшие стороны:

а) утилизация основных технологических отходов производства подсолнечникового масла с целью экологической безопасности;

б) - внедрение на рынок кормовых добавок нового высокоэффективного и  балансирующего корма энергетической ценности:

    - устранение в рационах сельскохозяйственных животных и птиц дефицита жира и энергии;

    - повышение воспроизводительных и продуктивных качеств сельскохозяйственных животных и птиц.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

В животноводческой отрасли вопрос энергетического дефицита используемых рационов всегда стоял остро. Возможности существенного его снижения в ближайшие годы ограничены из–за дороговизны кормовых средств, несущих в себе высокий энергетический потенциал, поэтому наибольшее внимание должно быть уделено использованию отходов масложировой промышленности. Замена дефицитных и дорогостоящих жировых компонентов на более доступные и дешёвые отходы масложировой индустрии позволит без существенного снижения питательности рационов увеличить продуктивные качества сельскохозяйственных животных.

Основные отличительные черты рынка кормовых добавок для животных и птиц - это балансирование витаминно-минерального и протеинового питания животных, а также профилактика гельминтозных и некоторых желудочно-кишечных заболеваний. В настоящее время на рынке кормовых добавок не представлены добавки, которые в сочетании с решением выше перечисленных проблем питания животных покрывали дефицит жира и соответственно энергетической обеспеченности рационов. Тем не менее, распространенные кормовые добавки широко применяются в рационах кормления животных и птиц без учета общей энергосбалансированности добавки и как правило полноценно не проявляют себя в решении расчетно поставленных задач.

Для нормального и полного функционирования систем используемых добавок в организм животных необходимы субстраты энергетического характера, позволяющие не только повысить эффективность использования протеина, но и снизить затраты дорогостоящих высокобелковых кормов как основного наполнителя белково-минерально-витаминной добавки (БМВД).

Получаемый продукт - способен аналогичным образом решать все те же проблемы питания сельскохозяйственных животных и птиц, что и распространенные на рынке БМВД, но с дополнительным эффектом энергетического действия растительного жира.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Проблемам использования побочных продуктов различных производств в настоящее время уделяется большое  внимание. В первую очередь это связано с экологической стороной удаления отходов и направлено на решение дальнейшего их применения в различных отраслях промышленности и в частности для кормления животных.

К одним из таких отходов относится  подсолнечниковый фуз – побочный продукт переработки семян подсолнечника в растительное масло. Накопление подсолнечникового фуза на малых маслобойно- перерабатывающих предприятиях в черте г. Оренбурга равняется 70 -90 тонн в месяц, используемая часть которых составляет максимально 15 тонн, или 17 -20%.

Основными причинами плохого использования этого продукта являются  быстрое окисление жирных кислот, приводящее к прогорканию и непригодности его к скармливанию, и отсутствие оптимальных способов скармливания животным.

Главные трудности его применения связаны с его физическими свойствами, которые при использовании обычных технологий не позволяют включать фуз в состав кормосмеси.

Существующие способы, направленные на решение проблемы смешивания данного продукта с сухими компонентами различных кормовых средств, призванные сделать полученную смесь транспортабельной и доступной для использования в рационах животных и птиц, не дают достаточной однородности и потому малоэффективны.

Известен способ повышения питательной ценности подсолнечниковой лузги путем обогащения отстойным фузом – жиропротеиновым продуктом, получаемым при выработке растительного масла (Баканов В.Н., Менькин В.К., 1989).

Технология приготовления обогащенной лузги заключается в следующем. Подсолнечниковую лузгу подсушивают на сушильных агрегатах типа АВМ и превращают в муку. Затем готовят водную эмульсию из 20 кг отстойных фузов и 80 л горячей воды (40 – 50). На 1 ц муки из лузги добавляют 10 л эмульсии. Массу тщательно перемешивают. В 1 кг готового корма содержится 0,6 корм.ед., 125 г переваримого протеина, 4,2 г кальция и 6,2 г фосфора. Обогащенную подсолнечниковую лузгу скармливают крупному рогатому скоту и овцам.

Положительным для данного метода является то, что он способен некоторым образом повысить питательность лузги и найти её применение в животноводстве. Однако практическая часть достижения такого результата используемым методом несовершенна, так как в её основе отсутствует степень точности введения данного жирового компонента в обогащенный корм, а также многоступенчатость его исполнения.

Сущность предлагаемого нами способа заключается в том, что смешивания подсолнечникового фуза с измельченным кормовым средством можно добиться при помощи быстрооборотистого смесителя миксерного типа. Для выполнения поставленной задачи был изготовлен смеситель с частотой оборота вала 1000 – 1500 об/мин, внутри расположили 2 ножа, которые находились в горизонтальном положении на дне смесителя (измельчителя). В качестве компонентов для смешивания использовали дробленый зерновой корм (ячмень) и испытуемый подсолнечниковый фуз.

Проведенная серия опытов определила оптимальную дозу введения подсолнечникового фуза в дробленый зерновой корм, которая составила 30%. При выдерживании данной дозы получали однородную по консистенции рассыпчатую смесь, тогда как доза свыше 30% приводила к образованию в ней комков и последующему слеживанию.

Сравнительный химический анализ показал, что введение в зерновой корм 30% фуза позволило увеличить энергетическую ценность продукта на 4 МДж/кг, или на 36,4% (табл. 1).

Таблица 1

Химический состав подсолнечникового фуза

Для повышения срока годности полученной смеси в процессе смешивания рекомендуется добавлять 0,01% антиоксиданта сантохин.

Таким образом, проведенные нами исследования дают основание утверждать, что повышение энергетической ценности зернового корма можно достичь путем смешивания его с подсолнечниковым фузом в смесители миксерного типа, что позволяет осуществлять точную дозировку его ввода в комбикорма высокой однородности.

Кроме того, по сравнению с прототипом, сокращается трудоемкость, и во многом упрощается технологическая сторона процесса получения смеси.

Применение предложенного способа решит проблему целенаправленного использования подсолнечникового фуза и дефицита энергетического питания сельскохозяйственных животных и птиц. Все это в конечном итоге позволит направить отходы масложировой промышленности на решение проблемы повышения энергетической ценности рационов кормления сельскохозяйственных животных.

Рациональное кормление крупного рогатого скота предусматривает получение высокой продуктивности и сохранение здоровья животных при наименьших затратах питательных веществ на единицу продукции.

Использование питательных веществ кормов крупным рогатым скотом в значительной степени зависит от набора кормов в рационе, то есть от его структуры.

В нашем опыте структура всех рационов была практически одинаковой, лишь отличалась между группами по содержанию дробленого ячменя и подсолнечникового фуза. Во всех группах количество сена житнякового, силоса кукурузного и подсолнечникового шрота составляло соответственно 24,0; 28,5 и 6,0%, а доля ячменя в рационах контрольной, I, II, III опытных группах занимала соответственно 41,5; 39,0; 37,0 и 34,5%. Количество задаваемого в рационе подсолнечникового фуза составляло в I, II и III опытных группах - соответственно 2,5; 4,5 и 7,0% от сухого вещества рациона (рис. 1).

Рис.1 Структура рационов, %

Поедаемость сена житнякового была наибольшей в I и II опытной группах - 98,0 и 98,9% соответственно, что на 1,7 и 2,6% выше, чем в III опытной группе и на 3,1 и 4,0%, чем в контрольной группе.

Потребление кукурузного силоса в контрольной и II опытной группах было практически одинаковым и составляло 91,1 и 91,6%, тогда как в I и III опытной группах этот показатель находился в пределах 95,2 и 96,7% или в среднем на 3,6 – 5,6% выше. Смесь дробленого ячменя с подсолнечниковым шротом и фузом поедалась полностью.

Наибольшее количество сухого вещества поступило в организм бычков контрольной и I опытной группы – 7,7 и 7,6 кг/гол/сут., что на 3,6 и 2,2% выше, чем во II опытной группе – на 6,1 и 4,7% в III опытной группе соответственно. Однако потребление доступной для обмена энергии было в обратной зависимости и во II и III группах этот показатель превышал контрольную и I опытную группу на 2,4 – 3,7 МДж, или на 3,1 – 4,8% соответственно.

Процентное содержание протеина и сырой клетчатки во всех группах было одинаковым и составляло в среднем - соответственно 12,0 и 17,5% от сухого вещества рациона.

Скармливание в составе рациона различных доз подсолнечникового фуза сказалось на содержании сырого жира, которое составило в контрольной, I, II и III группах соответственно 2,9; 4,6; 6,4 и 8,2% от сухого вещества (r=0,3517; 0,6142; 0,8401; 0,8903). Некоторые отличия были установлены по составу силоса кукурузного, подсолнечникового шрота и житнякового сена. Так, последние отличались более значительным содержанием сырой клетчатки - на 2,5 – 3,0% больше, чем в среднем по нашей зоне. При этом в шроте содержалось и меньше сырого протеина на 3 – 5%. Использованный в опыте подсолнечниковый фуз содержал 78% сырого жира и имел питательность 2,6 кормовых единиц и 24 МДж обменной энергии.

Для определения доброкачественности фуза применяли биохимические методы исследования, позволяющие установить степень порчи. Кислотность определяли титрометрическим методом в присутствии фенолфталеина, а йодное число методом Гюбля. Данные показатели в нашем случае соответствовали предъявляемым стандартам для жировых веществ и имели следующие значения: кислотность – 0,8 – 10,0, йодное число не превышало - 144.

Рассматривая основные характеристики рациона, следует отметить, что энерго-протеиновое отношение (ЭПО) в контрольной и I  опытной группах равнялось соответственно 0,14 и 0,13, а во II и III опытных группах этот показатель сложился на уровне 0,12.

Самая высокая концентрация обменной энергии (КОЭ) была зафиксирована в III опытной группе – 10,9 МДж, тогда как в I и II группах этот показатель равнялся 10,07 и 10,60 МДж, или соответственно  на 8,3 и 2,8% ниже. В контрольной группе КОЭ составляла 9,77 МДж/кг, что на 3,1; 8,5 и 11,6% ниже, чем в I, II и III  опытных группах соответственно.

С увеличением дозы скармливания фуза повышались коэффициенты переваривания сырого жира, что в дальнейшем повлияло на весь цикл усвояемости и использования поступивших питательных веществ. Так, коэффициенты переваримости сырого жира увеличились в І, ІІ и ІІІ опытных группах по сравнению с контролем на 2,6; 6,9 (Р<0,05) и 10,6% (Р<0,05) соответственно.

Скармливание в составе рациона подсолнечникового фуза способствовало заметному увеличению переваримости сырой клетчатки. В частности, коэффициент переваримости этого питательного вещества был самым высоким во II группе – 52,18%, что на 2,41 (Р<0,05), 0,92 (Р>0,05) и 2,10% больше, чем в контрольной, І и ІІІ группах соответственно.

Переваримость безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ) также повышалась по сравнению с контролем на 1,5% в I группе и на 2,3 (Р>0,05) и 2,7% (Р<0,05) во II и III группах соответственно. Однако коэффициенты переваримости сырого протеина имели тенденцию к снижению при даче подсолнечникового фуза в среднем на 1,2 – 1,9% (Р<0,05), что связано с изменением гидролиза азотсодержащих веществ в преджелудочной части пищеварительной системы подопытного молодняка.

В процессе наших исследований было установлено непосредственное действие скармливания подсолнечникового фуза на интенсивность роста подопытных животных. Это хорошо видно по динамике живой массы молодняка.

При постановке на опыт их живая масса была примерно одинаковой. В дальнейшем на ее формирование заметное влияние оказало включение в рацион подсолнечникового фуза.

Так, использование подсолнечникового фуза в качестве жировой добавки в дозе 400 г (II опытная) способствовало возникновению достоверной разницы по живой массе по сравнению с контрольной группой уже в конце 4 месяца опыта. В этот период расхождения по данному показателю составляла 6,8 кг, или 1,9% (Р<0,05). В последующий период данная разница ещё более увеличилась, составив 9,9 кг или 2,6% в 13- месячном возрасте, 16,6 кг, или 3,7% (Р<0,05) – в 15-месячном и в конце опытного периода разница достигла 22,7 кг, или 4,5% (Р<0,05).

Достоверная разница по живой массе между контрольной и III опытной группой была достигнута только на 6 месяце опыта, где разница соответственно составляла 5,6 кг или 1,5% (Р>0,05). К концу опыта разница между бычками контрольной и III  опытной группы равнялась 10,9 кг или 2,2% (Р<0,05). Различия между контрольной группой и I опытной были статистически недостоверными во всех месяцах опыта, но молодняк I опытной группы был по живой массе выше на 13,0 кг (Р>0,05) своих сверстников из контрольной соответственно.

Высшая энергетическая ценность рационов, используемых в опытных группах, позволили получить от животных достаточно хорошую продуктивность, о чем свидетельствуют данные приростов живой массы.

Так, уже после истечения первого месяца опыта было наглядно видно, что бычки, в рацион которых включали подсолнечниковый фуз, давали выше приросты на 2-6% и такая закономерность прослеживается на всем протяжении опыта. В частности, в годовалом возрасте разница по этому показателю между контрольной и II опытной группой была самой высокой и составляла 2,1 кг или 6,8% (Р>0,05), тогда как разница по этому показателю между контрольной и I группой доходила лишь до 0,5 кг или 1,6% (Р>0,05).

Наибольший прирост за весь период опыта был получен от животных II опытной группы – 265,0 кг, что выше, чем в контрольной, I и III опытных группах соответственно 22,7 (Р<0,05), 8,7 (Р>0,05) и 9,8 кг.

Включение в рацион подсолнечникового фуза в дозе 200 г/гол позволило получить от животных продуктивность на уровне 1046-1090 г, тогда как в основном рационе этот показатель варьировал от 987 до 1033. Использование дозы 400 г/гол способствовало получению самых высоких среднесуточных приростов (1070-1130 г), что в среднем на 3,0 и 8,9% выше, чем в I и контрольной группе соответственно. В среднем за опыт бычки II группы дали 1104,2 г среднесуточного прироста, что выше, чем в контрольной, I и III группах на 94,2 (р<0,05), 37,2 и 41,2 г или на 9,3, 3,4 и 3,1%.

Таким образом, применение в кормлении молодняка крупного рогатого скота подсолнечникового фуза способствует повышению продуктивных качеств животных на 6,0-9,3% за счет нормализации энергетического обмена и рационального использования питательных веществ рациона. Кроме того, следует учесть, что определенная в ходе эксперимента оптимальная доза испытуемого энергетического корма (400 г/гол) позволяет получить максимальную продуктивность, а скармливание более высоких доз этого корма нецелесообразно, так как оно ведет к дисбалансу ферментативного цикла пищеварения преджелудков молодняка.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Использование данного продукта в кормлении крупного рогатого скота способствует повышению жирности молока и среднесуточных приростов соответственно на 30 и 20%. Применение предложенного способа решит проблему целенаправленного использования отходов маслоэкстракционной индустрии и дефицита энергетического питания сельскохозяйственных животных и птиц. Разработанная технология позволяет снизить загрязненность окружающей среды в процессе общепринятой утилизации отходов переработки семян подсолнечника в растительное масло.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

 Производительность. Исполнение данной технологии ведут два человека, которые за день способны приготовить около тридцати тонн коммерческого продукта. Для приготовления продукта используется сырье местного производства.

Экологическая безопасность. Разработанная технологияпозволяет утилизировать отходы масложировой промышленности без загрязнения окружающей среды.

Снижение себестоимости. Получаемый продукт  способен аналогичным образом решать все те же проблемы питания сельскохозяйственных животных и птиц, что и распространенные на рынке БМВД, но с дополнительным эффектом энергетического действия растительного жира.

Новые потребительские свойства продукции

- разработанный продукт имеет высокую энергетическую ценность для сельскохозяйственных животных и птиц;
- технология проста в выполнении и менее затратная.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Продукция соответствует государственным стандартам

Стадия и уровень разработки

В настоящее время создана экспериментальная модель технологии получения ПЭК. Получены основательные данные по эффективности использования ПЭК в молочном и мясном скотоводстве, способствующие повышению жирности молока и среднесуточных приростов соответственно на 30 и 20%. Проведена работа по определению химического состава, питательности и срока хранения ПЭК с использованием разного вида антиоксидантов. Эффективность применения ПЭК в рационах молочных коров и бычков на откорме доказана путем проведения обменных опытов.
В качестве компонентов использовали отходы маслоэкстракционного производства (подсолнечниковый шрот и фуз).
Проведенная серия опытов определила оптимальную дозу введения подсолнечникового фуза. При выдерживании данной дозы получали однородную по консистенции смесь в рассыпчатой форме, тогда как доза свыше рекомендуемой приводила к образованию комков и последующему слеживанию получаемой смеси.
Сравнительный химический анализ показал, что введение в подсолнечниковый шрот рекомендуемой дозы фуза способно увеличить энергетическую ценность продукта на 4 МДж/кг или на 36,4%.
Для повышения срока годности полученной смеси в процессе смешивания рекомендуется добавлять 0,1% антиоксидантного вещества.
Таким образом, проведенные нами исследования дают основание утверждать, что повышения энергетической ценности дробленого корма можно достичь путем смешивания его с подсолнечниковым фузом по специальной запатентованной технологии, позволяющей точно в дальнейшем проводить дозацию его в дробленый корм и добиваться однородной и неслипчатой массы.
Применение предложенного способа решит проблему целенаправленного использования отходов маслоэкстракционной индустрии и дефицита энергетического питания сельскохозяйственных животных и птиц.
Все это в конечном итоге позволит направить отходы масложировой промышленности на решение проблемы энергетической недостаточности рационов кормления сельскохозяйственных животных и птиц.

Предлагаемые инвестиции

8 млн. руб.
5-8 млн. рублей. Окупаемость вложенных средств составляет 14 месяцев. Стоимость коммерческого продукта 10-12 тыс. за 1 тонну.

Рынки сбыта

Потребителями являются все хозяйства РФ, ближнего и дальнего зарубежья, занимающиеся животноводством и заинтересованные в получении высоких показателей молочной и мясной продуктивности. Технология получения ЭК на основе отходов маслоэкстракционной промышленности предусматривает производительность 80-100 тонн в месяц. Время для запуска продукта в производстве 1-1,5 месяца.

Возможность и эффективность импортозамещения

Данная технология и получаемый коммерческий продукт не имеет аналогов на мировом рынке аналогичной продукции и услуг.

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

14

Дата поступления материала

29.09.2006