Результат интеллектуальной деятельности: Способ получения белкового витаминного зеленого корма

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам получения белково-витаминного зеленого корма для подкормки сельскохозяйственных животных и птиц.

Известен способ получения кормовой витаминной добавки, отличающийся измельчением исходного сырья, добавлением воды, тепловой обработкой полученного субстрата, ферментационным выращиванием дрожжей в условиях аэрации на питательной среде с последующим выделением целевого продукта, получают суспензию с концентрацией сухих веществ не менее 6% и в течение более 24 часов со времени приготовления консервируют гипохлоритом в виде 5% водных растворов в дозировке 0,005-0,01% к объему суспензии (по активному хлору) (пат. RU №2290831).

Недостатком способа получения кормовой витаминной добавки являются значительные энергозатраты, а также проведение дополнительного приема - выращивание дрожжевых культур, а также использование консервирующих реагентов, что, в свою очередь, может оказывать неблагоприятное воздействие на организм сельскохозяйственных животных.

Известен также способ выращивания зеленных гидропонных кормов (пат. RU №2429592), включающий предварительное намачивание посевного материала активированной водой с pH 8-10, полученной путем электролиза, в разреженной среде при давлении 650-680 мм рт.ст. с одновременным перемешиванием в течение 5-9 мин с частотой вращения барабана 10 об/мин.

Недостатком указанного способа является применение для намачивания посевного материала вакуумной среды, создаваемой специальным устройством.

Наиболее близким аналогом-прототипом к заявленному является известный способ получения гидропонного зеленого корма, включающий намачивание семян в католите электроактивированной воды, полученном путем электроактивации 4-6% раствора сульфата аммония с pH 9-10, окислительно-восстановительным потенциалом (-800)-(-900) мВ, с удельным расходом количества электричества 0,062-0,070 А/ч на 1 л католита и анолита, с намачиванием в течение 3-5 часов при общей продолжительности проращивания 10 суток: первые 2 суток без освещения, последующие 8 суток - при освещении и выгонку проростков (пат. RU №2524538 - прототип).

Недостатком данного способа является значительная трудоемкость процесса проращивания зерна и его усложнения из-за применения двух фаз проращивания - без света и в его присутствии, а также образование на катоде аммиака во время электролиза, что может оказать неблагоприятное воздействие на организм сельскохозяйственных животных и птиц. Данный способ не позволяет сократить продолжительность проращивания без потери качества корма.

Известные способы не позволяют получить качественный витаминный зеленый корм за короткое время без дополнительных трудозатрат и потери качества сырья.

Техническим результатом является повышение энергии прорастания семян амаранта, увеличение выхода биомассы и продуктивности растений (корма), обеспечение защиты растений от болезней и ускорение технологического процесса проращивания витаминной зелени.

Технический результат достигается тем, что в способе получения белково-витаминного зеленого корма, включающем замачивание семян в электроактивированной воде, проращивание и выгон ростков, согласно изобретению в качестве исходных семян используют семена амаранта, промывку семян амаранта осуществляют водопроводной водой в течение 4-8 мин, после чего промытое семя замачивают анолитом с pH 2,4-7,8 и окислительно-восстановительным потенциалом 260-720 мВ, концентрацией кислорода 6,0-12,8 мг/л, полученного путем контактной активации 6-10% раствора сульфата аммония, в течение 3,5-4,5-х часов, при соотношении семян и анолита 1:2, после этого удаляют анолит и осуществляют повторную промывку семян водопроводной водой в течение 3-8 мин, а проращивание семян осуществляют в тонком слое без использования субстрата воздушно-оросительным методом при периодическом ворошении, при общей продолжительности проращивания 6-8 суток при естественном освещении.

Новизна заявляемого способа получения белково-витаминного зеленого корма состоит в повышении энергии прорастания семян амаранта и увеличении выхода биомассы и продуктивности растений (корма) за счет обеспечения защиты проростков от болезней, путем применения анолита с pH 2,4-7,8 ед. и окислительно-восстановительным потенциалом 260-720 мВ, концентрацией кислорода 6,0-12,8 мг/л, а также сокращении продолжительности проращивания без потери качества корма при минимальных материальных и трудозатратах.

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, направлены на достижение технического результата и не выявлены при изучении патентной и научно-технической литературы в данной и смежной областях науки и техники и, следовательно, соответствуют критерию «изобретательский уровень».

Предлагаемый способ получения белково-витаминного зеленого корма возможно применять в условиях промышленных специализированных предприятий.

Раствор анолита для обработки семян амаранта получали контактной активацией 6-10% раствора сульфата аммония при силе тока 5 А в течение 12-15 минут. Этого времени и силы тока достаточно для получения анолита с заданными физико-химическими параметрами. Сила тока для получения качественного анолита должна составлять 5 А. Если сила тока при обработке будет составлять менее 5 А, то ее будет недостаточно для закисления анолита до необходимой величины и процесс гидролиза замедлится. Если сила тока для обработки будет более 5 А, то за счет увеличения сопротивления часть энергозатрат будут расходоваться на нагрев раствора, что увеличит расход тока и уменьшит скорость увеличения pH.

Если время промывки семян от пыли и примесей будет меньше 4 минут, то этого времени будет недостаточно для качественной промывки семян, если время промывки будет больше 8 минут, то это замедлит технологию проращивания, поэтому оптимальным временем промывки семян от примесей и пыли является 6 минут.

Если в заявленном способе получения белково-витаминного зеленого корма в процессе замачивания семян pH анолита будет меньше 2,4 единиц, то это способствует ингибирующему действию процессов прорастания семян в виду повышения кислотности среды анолита, что приводит к снижению энергии прорастания семян амаранта и уменьшению выхода биомассы и продуктивности растений (корма). Если pH больше 7,8 единиц, то это приводит к замедлению влагопотребления оболочкой семян и увеличивает время проращивания кормовой добавки, поэтому оптимальным pH для анолита, используемого в качестве замочного раствора для семян, является 5,1 единиц.

Если ОВП анолита будет меньше 260 мВ, то стимулирующий эффект анолита на биохимические процессы в семенах снижаются, соответственно снижается и энергия прорастания, а если ОВП будет больше 720 мВ, то это приводит к повышению окислительных процессов в растворе, что замедляет активность ферментных систем семян и выход биомассы растений, поэтому оптимальным для анолита является ОВП 490 мВ.

Если концентрация кислорода в анолите меньше 6,0 мг/л, то это заметно снижает процесс насыщения влагой оболочки семян и, как следствие, снижает активность набухания семян, что приводит к замедлению прорастания семян и увеличению сроков проращивания. Если концентрация кислорода в анолите больше 12,8 мг/л, то высокая степень насыщения раствора кислородом способствует повышению окислительных реакций, что приводит к замедлению работы ферментных систем семян и ухудшает энергию прорастания, поэтому оптимальной концентрацией кислорода является 9,4 мг/л.

Заявлено оптимальное соотношение зерна и анолита, равное соответственно 1:2. Если соотношение семян и анолита будет больше, то это способствует развитию неблагоприятной микрофлоры, затрудняющей его проращивание, если меньше - насыщение эндосперма семян влагой будет недостаточным, что также замедлит процесс проращивания.

Оптимальное время повторной промывки семян после замачивания в анолите составляет 5 мин. Промывка менее 5 минут является недостаточной для удаления из семян остатков анолита, если больше - это способствует увеличению времени технологического процесса проращивания корма.

Если время проращивания семян составляет менее 6 суток, то это способствует недостаточному накоплению необходимых для качественной кормовой добавки Сахаров и ферментов. Если больше 8 суток - семена перерастают, в связи с чем качество белково-витаминного корма ухудшается, поэтому оптимальным временем проращивания является 7 суток.

Способ получения белково-витаминного зеленого корма осуществляют следующим образом.

Промывку семян амаранта осуществляют водопроводной водой в течение 4-8 мин. После чего промытое семя замачивают анолитом с pH 2,4-7,8 и окислительно-восстановительным потенциалом 260-720 мВ, концентрацией кислорода 6,0-12,8 мг/л, полученного путем контактной активации 6-10% раствора сульфата аммония, в течение 3,5-4,5-х часов, при соотношении семян и анолита 1:2. После этого удаляют анолит и осуществляют повторную промывку семян водопроводной водой в течение 3-8 мин. Проращивание семян осуществляют в тонком слое без использования субстрата воздушно-оросительным методом при периодическом ворошении, при общей продолжительности проращивания 6-8 суток при естественном освещении.

Пример осуществления способа.

Берут 1 кг семян амаранта сорта Шунтук и промывают в течение 6 мин под водопроводной водой, удаляют из семян сорную примесь, пыль, и помещают в один слой в невысокий пластиковый контейнер без субстрата, заливая анолитом, полученным контактным способом путем электролиза 8%-го раствора сульфата аммония, в соотношении семян и анолита 1:2 на 4 часа при температуре окружающей среды 18°С.

Спустя 4 часа анолит аккуратно сливают и семена повторно промывают водопроводной водой, чтобы удалить остатки анолита, после чего начинают стадию воздушно-оросительного проращивания. Набухшие семена выкладывают тонким слоем на пластиковые разносы и накрывают влажной марлей и оставляют при температуре 18°С и естественном освещении, периодически орошая их водой, начинают выгон зеленой биомассы.

В результате микробиологических исследований при посеве семян, обработанных по предлагаемому способу, на питательную среду МПА и среду Чапека степень обсемененности грибной и бактериальной микрофлорой была минимальной.

В таблице 1 представлена разница показателей энергии прорастания семян амаранта, проращенных с использованием анолита, полученного путем контактной активации, с указанными параметрами и по методике прототипа (контроль) в пяти повторностях. Энергию прорастания семян амаранта определяли по ГОСТ 10968. Данные биохимических исследований и содержания витаминов в проростках амаранта представлены в таблице 2.

В среднем разница энергии прорастания семян амаранта между контрольным вариантом (прототип) и опытным (по предлагаемому способу) составила 8,9%.

В зеленой массе определено следующее содержание витаминов: В1 - 2 мг/100 г, В2 - 0,7 мг/100 г, В6 - 0,2 мг/100 г.

Таким образом, представленные биохимические данные позволяют сделать вывод о пригодности корма для включения его в рацион сельскохозяйственных животных и птиц.

Как видно, обработка семян амаранта анолитом, полученным контактным способом, с заявленными параметрами значительно сокращает срок прорастания семян на 72 часа благодаря повышению энергии прорастания и продуктивности растений, а также увеличению выхода биомассы за счет обеспечения защиты растений от контаминирующих микроорганизмов.

Предлагаемый способ получения белково-витаминного зеленого корма позволит снизить энерго- и трудозатраты в связи с однократным использованием анолита без дополнительных обработок другими растворами, способ не требует специальной аппаратуры для проращивания семян.