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 рН 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 рН 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 сои, 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 сои, промывку семян сои осуществляют водопроводной водой в течение 4-8 мин, после чего промытое семя замачивают анолитом с рН 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 сои и увеличении выхода биомассы и продуктивности растений (корма) за счет обеспечения защиты проростков от болезней, путем применения анолита с рН 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.

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

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».

Раствор анолита для обработки семян сои 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 рН.

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 получение белково-витаминного зеленого корма в процессе замачивания семян рН 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 сои и уменьшению выхода биомассы и продуктивности растений (корма). Если рН больше 7,8 единиц, то это приводит к замедлению влагопотребления оболочкой семян и увеличивает время проращивания кормовой добавки, поэтому оптимальным рН 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 оболочкой 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 сои осуществляют водопроводной водой в течение 4-8 мин. После чего промытое семя замачивают анолитом с рН 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 сои сорта Дельта 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 сои, проращенных с использованием анолита, полученного путем контактной активации, с указанными параметрами и по методике прототипа (контроль) в пяти повторностях. Энергию прорастания семян сои определяли по ГОСТ 10968. Данные биохимических исследований и содержания витаминов в проростках сои представлены в таблице 2.

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

В зеленой массе определено следующее содержание витаминов: В1 - 0,94 мг/100 г, В2 - 0,22 мг/100 г, Е - 17,3 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 сои 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.