Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и задачи диссертации 8
1.1. Анализ рынка сырья комбикормовой промышленности 8
1.2. Краткий анализ технологии производства спирта и образования барды 13
1.3. Характеристика спиртовой барды, полученной после отгонки спирта по традиционной технологии 18
1.4. Применение спиртовой барды в кормлении сельскохозяйственных животных и птицы 23
1.5. Методы повышения питательной ценности зерна и целлюлозо-содержащих отходов растительного происхождения 32
1.6. Роль ферментов в повышении усвоения питательных веществ сельскохозяйственными животными и птицей 35
1.6.1. Характеристика ферментных препаратов 37
1.6.2. Характеристика ферментного препарата Целловиридина ГЗх 43
1.7. Анализ методов сушки влажных и жидких материалов 47
1.8. Выводы по обзору литературы и обоснование задач диссертации 58
2. Экспериментальная часть 61
2.1. Материалы и методы исследований 61
2.1.1. Методы определения физических свойств сырья и готовой продукции ...61
2.1.2. Химические и биохимические методы исследования сырья и готовой продукции 67
2.1.3. Методика обработки зерна и барды ферментным препаратом 72
2.1.4. Определение массовой доли Сахаров 73
2.1.5. Определение условной крахмалистости 75
2.1.6. Физиологические и микологические методы исследования 75
2.1.7. Методы исследования процесса сушки 78
2.1.8. Методика расчета рецептов комбикормов 86
2.2. Результаты исследований и их обсуждение 88
2.2.1. Характеристика сырья 89
2.2.2. Изучение процесса биообработки зерна пшеницы 91
2.2.3. Изучение процесса шелушения зерна пшеницы 96
2.2.4. Изучение влияния предварительной биообработки ферментным препаратом Целловиридином ГЗх 500±50 ед/г на углеводный состав фракций зерна пшеницы 99
2.2.5. Исследование смешивания сырой зерновой барды с сухими оболочками 102
2.2.6. Изучение процесса сушки кормопродукта из спиртовой барды 108
2.2.7. Изучение химического состава и кормовой ценности кормопродукта из спиртовой барды 128
2.2.8. Изучение физических и реологических свойств кормопродукта из спиртовой барды 133
2.2.9. Изучение процесса хранения кормопродукта из спиртовой барды 140
2.2.10. Исследование повышения питательной ценности спиртовой
барды, полученной по традиционной технологии 145
3. Технологическая часть 149
3.1. Технология производства кормопродукта из спиртовой барды 149 (
3.2. Изучение влияния применения кормопродукта из спиртовой барды на физиологию кормления сельскохозяйственных животных и птицы 152
3.3. Оптимизация рецептов комбикормов на основе кормопродукта из спиртовой барды 154
3.4. Рекомендации по вводу кормопродукта из спиртовой барды в технологию производства комбикормов 160
3.5. Зоотехническая оценка комбикормов 162
4. Экономическая часть 166
5. Общие выводы и практические рекомендации 171
Список литературы
- Характеристика спиртовой барды, полученной после отгонки спирта по традиционной технологии
- Методы определения физических свойств сырья и готовой продукции
- Изучение влияния применения кормопродукта из спиртовой барды на физиологию кормления сельскохозяйственных животных и птицы
- Рекомендации по вводу кормопродукта из спиртовой барды в технологию производства комбикормов
Введение к работе
Актуальность темы
Перспективным направлением в разработке фотоэлектрических преобразователей изображений (ФЭПИ) является создание многоспектральных фотоприемников с интеграцией в каждом фоточувствительном элементе фотодетекторов различных спектральных диапазонов оптического излучения. Регистрация изображения объекта в нескольких спектральных диапазонах обогащает его дополнительными признаками, что повышает достоверность и качество распознавания в сравнении с информацией, получаемой моноспектральными фотоприемниками. Такие фотоприемники позволят существенно повысить эффективность систем технического зрения по обнаружению и распознаванию объектов и их идентификации при максимальной дальности и плохих погодных условиях (туман, задымленность, слабая освещенность). Распознавание образов такими ФЭПИ может осуществляться при малых отношениях сигнала к шуму.
Создание фоточувствительных элементов спектрально-селективных ФЭПИ для различных диапазонов излучения, интегрированных на одном кристалле со считывающей электронной схемой, является одной из актуальных проблем микроэлектроники. Однако, использование нескольких узкополосных моноспектральных фотоприемников на различных длинах волн неэффективно, так как изображения от разных фотокамер трудно совместить из-за вибраций и других причин. При этом длина волны выступает как дополнительная координата, наряду с пространственными координатами, и каждое изображение должно быть жестко связано с этими координатами.
Разработка интегральных спектрально-селективных фотоэлектрических преобразователей изображений и их промышленное производство позволит устранить указанные проблемы. Поэтому актуальной задачей для разработки многоспектральных ФЭПИ является исследование фотоэлектрических процессов в фоточувствительных элементах, выполненных на основе вертикально-интегрированных диодных структур, предназначенных для регистрации по отдельности "синего", "зеленого" и "красного" диапазонов видимого спектра излучения. Представляет также интерес исследование изоляции фотоячейки инфракрасного (ИК) диапазона, выполненной на основе узкозонного полупроводникового материала (свинец-олово-германий-теллур (СОГТ)), которая может
быть совмещена с указанной фотоячейкой оптического диапазона на общей кремниевой подложке.
Цель работы
Исследования на основе математического анализа и численного моделирования фотоэлектрических процессов в вертикально-интегрированных диодных структурах, направленные на создание матричного фотоприемника оптического и инфракрасного диапазонов длин волн, работающих при комнатной и криогенных температурах.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
исследовались распределения потенциала электрического поля и оптимизировались параметры слоев и управляющие напряжения вертикально-интегрированных фоточувствительных ячеек с тремя и пятью />-и-переходами, регистрирующих "синий", "зеленый" и "красный" диапазоны длин волн видимого спектра оптического излучения;
выполнен расчет поверхностных концентраций накапливаемых фотоносителей и времени терморелаксации указанных фоточувствительных ячеек;
исследованы фотоэлектрические процессы накопления неравновесных носителей заряда, процессы фоторелаксации и спектральные характеристики фоточувствительностей п- и />-областей трехдиодной и пятидиодной вертикально-интегрированных фоточувствительных ячеек;
- исследовано влияние буферного диэлектрика на основе BaF2 на
электрические параметры в широком диапазоне температур и вы
полнен анализ возможности совмещения фоточувствительных эле
ментов на основе узкозонных полупроводников с кремниевой инте
гральной схемой считывания фотосигнала, выполненной на крем
ниевой подложке.
На защиту выносятся:
1. Результаты теоретических исследований, позволившие установить глубины залегания />-и-переходов, концентрации фоточувствительных слоев и управляющие напряжения, приложенные к каждой п-и />-области вертикально-интегрированных фотоячеек с тремя и пятью />-и-переходами, обеспечивающие наилучшую селективность накопления фотозарядов.
Результаты теоретического анализа и моделирования фотоэлектрических процессов, позволившие определить поверхностные концентрации фото носителей в каждой п- и />-области, вычислить времена терморелаксации и фоторелаксации, рассчитать спектральные характеристики и установить максимумы спектральных фоточувствительностей п- и />-областей вертикально-интегрированных трехдиодной и пятидиодной фотоячеек.
Результаты математического моделирования приповерхностного канала и-типа в кремниевой подложке, позволившего изолировать инфракрасный фоточувствительный элемент на основе узкозонного полупроводника свинец-олово-германий-теллур при наличии пор в буферном слое BaF2 от кремниевой подложки.
Научная новизна
В результате теоретических исследований установлены оптимальные параметры последовательно расположенных п- и />-областей и величины управляющих напряжений для фоточувствительных структур с тремя и пятью вертикально-интегрированными р-п-переходами.
Определены времена терморелаксации и фоторелаксации, установлены номинальные частоты управления работой указанных трехдиодной и пятидиодной фотоячеек.
Рассчитаны спектральные характеристики фоточувствительностей п- и />-областей трехдиодной и пятидиодной вертикально-интегрированных фотоячеек и показано, что оба типа ячеек позволяют регистрировать "синий", "зеленый" и "красный" диапазоны длин волн видимого спектра оптического излучения и при этом пя-тидиодная фотоячейка обладает лучшей селективностью.
Разработан способ интеграции фоточувствительного элемента инфракрасного диапазона из узкозонного полупроводника свинец-олово-германий-теллур в электронную схему считывания сигнала. Для пористого буферного слоя BaF2 предложен способ, исключающий эффект шунтирования фоточувствительного элемента через поры в диэлектрике.
Практическая значимость
1. Установленные параметры фоточувствительных слоев и их фотоэлектрические характеристики для вертикально-интегрированных структур с тремя и пятью />-и-переходами, обеспечивающие селек-
тивное разделение видимого света на "синий", "зеленый" и "красный" диапазоны, могут быть использованы при разработке новых высокочувствительных монокристаллических спектрально-селективных фотоприемных устройств. 2. Рассчитанные характеристики приповерхностного канала, встроенного в кремниевую подложку, могут быть использованы для изоляции фоторезистора от кремниевой подложки при наличии пористого буферного слоя между ними при разработке интегральных фоточувствительных элементов фотоэлектрических преобразователей изображений.
Достоверность результатов исследования
Теоретические исследования, проведенные в данной работе с помощью методов математического анализа и численного моделирования на ЭВМ, базируются на фундаментальных положениях физики полупроводников и полупроводниковых приборов. Моделирование фотоэлектрических процессов в объемных структурах полупроводника выполнено с помощью широко апробированного программно-технологического обеспечения ISE TCAD. Результаты численного моделирования распределения электрических полей в диодных структурах согласуются с результатами их аналитических исследований и с данными, известными из литературных источников.
Апробация результатов работы
Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:
5-ая Международная научно-техническая конференция: "Электроника и информатика 2005", Москва, Зеленоград, ноябрь 2005.
13-ая Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов: "Микроэлектроника и информатика 2006", Москва, Зеленоград, 19-21 апреля 2006.
IEEE 2006 International Workshop and Tutorials on Electron Devices and Materials Proceedings 7-th Annual, Erlagol, Altai - July 1-5, 2006.
10-ая Международная научная конференция и школа-семинар: "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники", Дивноморское, Россия, 24-29 сент. 2006.
Всероссийский молодежный научно-инновационный конкурс-конференция "Электроника-2006", Москва, Зеленоград, 30 но-яб., 2006.
13-ая ежегодная международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов: "Радиоэлектроника, электротехника и энергетика", Москва, 1-2 марта 2007.
14-ая Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов: "Микроэлектроника и информатика 2007", Москва, Зеленоград, 18-20 апреля 2007.
ШЕЕ 2007 International Workshop and Tutorials on Electron Devices and Materials Proceedings 8-th Annual, Erlagol, Altai - July 1-5, 2007.
Публикации
Результаты диссертации опубликованы в 12 печатных работах, из которых 6 статей в научных журналах и 6 тезисов докладов на научно-технических конференциях.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Общий объем работы 142 страницы, в том числе диссертация содержит 44 иллюстрации и список литературы из 112 наименований.
Характеристика спиртовой барды, полученной после отгонки спирта по традиционной технологии
При производстве спирта используется зерно злаковых, отруби, картофель, меласса, фрукты и другие продукты, содержащие крахмал или сахар. [170,172,205,238]
В зависимости от вида перерабатываемого сырья барда может быть зерновой, картофельной, винной, мелассной и вторичной, образующейся при выращивании кормовых дрожжей. [32,37,121,215] При использовании в процессе брожения бактерий Clostridium acetobutulicum получают ацетоно-бутиловую барду. [22] При переработке на спиртовых заводах крахмалистого сырья, только 30...33 % сухих веществ сырья превращается в спирт, примерно такое же количество - в диоксид углерода, а остальные 30...35 % в отход производства - барду.
Барда - жидкость серо - коричневого цвета, включающая оболочки зерна (или кусочки картофеля).
Переваримость питательных веществ барды невысокая и составляет для протеина 58...64 %, для жира - 80...90 % и для БЭВ - 50...70 %. [187,209] Низкая переваримость БЭВ барды обусловлена тем , что они в основном представлены пентозанами, которые плохо или совсем не усваиваются в организме. [179,180,242]
Преобладающей составной частью сухих веществ барды являются белки, что можно объяснить развитием в ней дрожжей, с помощью которых происходило сбраживание сахара. [196]
В спиртовой барде содержится 15...20 % азота в растворимой форме от общего азота сырья. Остальное количество азота (85...80%) находится в нерастворимой форме, из них 12...25% в виде дрожжевого белка и 55...73 % в виде других азотистых нерастворимых соединений. [11,33,50]
При переработке на спирт из зерна в барду переходят все сухие вещества сырья, за исключением той части крахмала и Сахаров, которая превратилась в спирт, углекислоту и другие летучие продукты. Кроме того, в барде остаются дрожжи и нелетучие продукты спиртового брожения - глицерин и пировиноградная кислота. [133]
Химический состав барды зависит от вида и качества исходного сырья и принятой технологии получения спирта, поэтому показатели питательности отходов могут широко варьироваться (таблица 1.1.).
Таблица 1.1. Анализ данных табл. 1.1 показал, что содержание протеина в барде зависит от исходного сырья и в сухой барде составляет от 22 до 28,5 %, однако, в состав барды входит значительное количество клетчатки, что естественно негативно сказывается на переваримости питательных веществ и осложняет оптимизацию комбикормов при ее вводе.
Кормовая ценность барды составляет 1/4...1/3 кормовой ценности сырья, из которого она получена.
В 1 дал ржаной барды содержится переваримого протеина - 120 г, в кукурузной - 170 г. Это значительно больше необходимой нормы, что позволяет добавлять барду в корма, бедные протеином, и скармливать с высокой степенью эффективности.
Кормовая ценность барды зависит от содержания в ней белков, а также от ее биохимических и технологических свойств.
Качество белков учитывают количеством входящих в их состав аминокислот, а также их биологическую ценность, обусловленную содержанием в белке незаменимых аминокислот. Так, в состав белков сухой барды входит значительное количество аминокислот, в том числе незаменимых, (таблица 1.2)
Данные по аминокислотному составу показывают, что протеин барды содержит все незаменимые аминокислоты, что свидетельствует о его полноценности, а значит, она является ценным белковым источником для производства комбикормов.
Проанализировав данные о химическом составе барды, можно сделать следующие выводы: Продукт содержит высокий уровень протеина, особенно в сушеном виде, что дает ему возможность быть использованным в рационах животных вместо других ценных высокобелковых источников; Протеин барды, состоящий из значительного количества аминокислот, в том числе незаменимых, свидетельствует о высокой биологической ценности; Спиртовая барда - источник витаминов группы В; В барде содержатся важные микро- и макроэлементы.
Все эти положительные факторы позволяют использовать барду в кормлении сельскохозяйственных животных.[38,39,40,49,58,66,168,194] При откорме крупного рогатого скота в течение 70...80 дней в сочетании с грубыми кормами получают 10...15 % привеса, при этом наблюдается увеличение содержания жира в мясе животных. Вследствие этого питательная ценность его повышается в 1,5...2 раза. [92] Однако при изучении химического состава барды выявляется негативный фактор - повышенное содержание клетчатки (до 20%), что делает невозможным ее применение в рационах некоторых животных, особенно молодняка и птиц. [8]
В настоящее время основная масса жидкой барды не утилизируется. Она сливается на поля фильтрации, занимающие большие площади (10 га на 1000 дкл спирта в сутки), что приводит к дополнительным непроизводственным расходам на содержание полей и их очистку, делает невозможным использование этих плодородных земель для возделывания сельскохозяйственных культур и вызывает загрязнение окружающего воздуха продуктами распада органических соединений. [27,56,93,94,97] Кроме того, со сливаемой бардой теряются содержащиеся в ней полезные вещества.
Сделать повсеместным использование этого спиртового отхода возможно путем уменьшения содержания воды в барде. Это позволит получить продукт, содержащий в своем составе все основные питательные вещества, важные для полноценного развития и роста сельскохозяйственных животных и птиц. Агрегатное состояние обезвоженной барды приведет к увеличению срока хранения, сокращению транспортных расходов, даст возможность включать этот отход в технологический процесс производства комбикормов. Высокое содержание клетчатки также ограничивает применение барды в кормопроизводстве. Следовательно, необходимо разработать эффективный способ обезвоживания спиртовой барды и повышения ее питательной ценности для широкого применения в кормлении сельскохозяйственных животных и птиц.
Методы определения физических свойств сырья и готовой продукции
Отбор проб сырья и готовой продукции проводили по ГОСТ 13496.0-80. Органолептические показатели сухой спиртовой барды определяли по следующим методикам: запах - в результате прогрева спиртовой барды в фарфоровой чашке, накрытой стеклом, на кипящей водяной бане в течение 5 минут по ГОСТ 13496.13-75, цвет - при размешивании образца на белой бумаге при рассеянном свете.
Определение скорости истечения продукта осуществляли на лабораторной установке, работающей следующим образом:
В воронку, подвешенную на штативе на расстоянии (S) 30 см от поверхности рабочего стола, засыпали исследованный продукт. При помощи секундомера определяли время прохождения продукта через воронку (7 ). Скорость истечения продукта вычисляли по формуле: [142] и = ;м/с, (2.1) Угол естественного откоса и объемную массу определяли по ГОСТ 28254-89. [158]
Определение коэффициента сопротивления движения сдвигу слоев (коэффициента трения) проводили по методике В.В.Гортииского, сущность которой заключается в изменении перемещений меченых слоев в сыпучем теле относительно горизонтальной опорной поверхности после ее торможения от известной скорости V до полной остановки. При этом кинетическая энергия каждого элементарного слоя превращается в работу сил трения на измеренном перемещении этого слоя S. Схема экспериментальной установки для определения коэффициентов сопротивления сдвигу слоев сыпучих материалов представлена на рис. 2.1.
Тележка устанавливается на горизонтальных рельсах и имеет возможность свободного движения под действием груза (4). От перемещения тележка удерживается фиксатором (8) в крайнем правом положении. На дно тележки устанавливается рамка с закрепленным на ней ситом (2). На поверхность сита насыпают исследуемый продукт и формируют его специальным приспособлением поверхности сыпучего тела не касались стенок ящика ни в момент разгона тележки, ни в момент торможения.
Отметим, что опорная поверхность может меняться в зависимости от цели эксперимента. После сформирования ската снять с тормоза (8) тележку (1) под действием падающего груза (4). Она начинает движение в горизонтальной плоскости с ускорением, не вызывающим относительного сдвига сыпучего тела.
Пройдя путь Sp, тележка ударяется о поглощающий тормоз (3), сообщающий ей отрицательное ускорение, значительно превышающее второе критическое. При этом происходит сдвиг всех слоев сыпучего тела, для определения которого на боковой наклонной поверхности продукта на различных расстояниях от его верхней границы выложены полоски из окрашенного зерна. Измеряя вес груза (4) и тормозное усилие, можно обеспечить необходимое значение ускорений в момент разгона и в момент торможения. Время движения тележки в период разгона фиксируется двумя датчиками (5 и 7), электронным секундомером (6). Положение полосок из окрашенного зерна в направлении движения на различной высоте фиксируется с помощью измерительного приспособления (9).
Расчетные формулы, необходимые для определения коэффициентов сопротивления сдвигу слоев сыпучих материалов: a)AS = S2i-S,i, (2.2) где S2i и S і І - начальная и конечная координаты исследуемого слоя, измеренные с помощью неподвижного штангенциркуля при одинаковом положении тележки, м. б) скорость перемещения тележки до момента соприкосновения с тормозом. где Sp - путь, пройденный тележкой до момента соприкосновения с тормозом, м t - продолжительность пройденного пути, с в) коэффициент сопротивления сдвигу верхнего слоя f0 трения: f, = (fl4, + f0)/2 (2.4) г) интенсивность послойного движения =(ft-Q/fo (2.5)
Для определения крошимости гранулированных комбикормов по ГОСТ 28497-90 применяли лабораторную установку марки ППГ - 2 и лабораторные технические весы.
За показатель крошимости гранул принимали разность между первоначальной массой гранул и массой гранул после испытания, выраженную в процентах. Крошимость гранул (И) для каждой камеры истирателя определяли в %: //= LZ 1.100, (2.6) А/, где А/, - масса гранул до испытания, г; Л/2- масса гранул после испытания, г. За окончательный результат принимали среднее арифметическое значение крошимости по трем камерам. При параллельных определениях в одном и том же образце допускалось абсолютное расхождение не более 1 %.
Шелушение зерна пшеницы проводили на экспериментальной установке фирмы "Satake" . Рабочие органы - стационарный ситовой цилиндр и вращающийся внутри абразивный цилиндр (скорость вращения 1500 1/мин). Расстояние между цилиндрами 10 мм, сито с крупными отверстиями 0 2,0 мм. Шелушитель является установкой порционного действия (для пшеницы: оптимальный объем одной порции зерна 120 г и продолжительностью шелушения 80...85 с).
Изучение влияния применения кормопродукта из спиртовой барды на физиологию кормления сельскохозяйственных животных и птицы
При изучении химического, аминокислотного, витаминного и минерального составов сухого кормопродукта из спиртовой барды, было выявлено содержание в нем значительного количества сырого протеина - 29 %, всех незаменимых аминокислот, витаминов группы В, макро- и микроэлементов, что свидетель-ствует о его высокой питательной ценности.
Необходимо рассмотреть влияние применения разработанного кормового продукта из спиртовой барды в кормлении сельскохозяйственных животных и птиц.
Важным условием организации правильного кормления животных и птицы является регулирование питания по аминокислотному составу белков. Дефицит в незаменимых аминокислотах ведёт к задержке роста молодого организма, нарушению воспроизводительных функций взрослых животных, а также к более повышенному расходу кормов на производство продукции животных. [113]
Результаты исследования аминокислотного состава сухого кормопродукта из спиртовой барды показывают, что он содержит все незаменимые аминокислоты (табл.2.8), а вследствие этого является полноценным белковым кормовым источником и может быть рекомендован в качестве протеиновой кормовой добавки для всех видов сельскохозяйственных животных и птицы, а также в качестве сырья для комбикормовой промышленности для производства полнорационных комбикормов и комбикормов-концентратов.
При комплексной оценке новых нетрадиционных кормовых средств большое внимание уделяется их витаминному составу.
Недостаток витаминов в рационах сельскохозяйственных животных и птиц ведёт к нарушению обмена веществ, развитию авитаминозов и гиповитаминозов, которые выражаются в замедленном росте, нарушении воспроизводства, снижении продуктивности и понижении устойчивости организма к заболеваниям. Кроме того, при этом понижается содержание витаминов в животноводческой и птицеводческой продукции (молоке, масле, яйцах и т.д.), что ведёт к неполноценному питанию населения. [18,113]
Исследования витаминного состава сухого кормопродукта из спиртовой барды (табл. 2.8) показали, что он ценен содержанием витаминов группы В. Витамины этой группы или их производные входят в состав многих ферментов, от активности которых зависят все обменные процессы в организме. Кроме того, они тесно связаны с функцией желез внутренней секреции.
Исследования минерального состава сухого кормопродукта из спиртовой барды показали, что он имеет широкий спектр макро- и микроэлементов.
При скармливании животным минеральных добавок очень важное значение имеет соотношение между поступающими в организм кальцием и фосфором. Наиболее благоприятное отношение кальция к фосфору в рационах животных 1...2:1 [18,113,134]. Как видно из данных табл. 2.8 соотношение в кормопродукте указанных макроэлементов удовлетворяет зоотехническим требованиям.
Анализ содержания макро- и микроэлементов в сухом кормопродукте из спиртовой барды выявил наличие в нем минеральных веществ, необходимых для нормального роста и развития живого организма, что позволяет рекомендовать его в качестве компонента для полнорационного комбикорма.
Таким образом, рассмотрев влияние применения сухого кормопродукта из спиртовой барды на физиологию кормления сельскохозяйственных животных и птиц можно сделать вывод, что этот продукт является ценным кормовым средством в силу содержания в нем незаменимых аминокислот, витаминов группы В, широкого спектра макро- и микроэлементов.
Применение сухого кормопродукта из спиртовой барды в кормопроизводстве возможно в качестве: протеиновой кормовой добавки; В - витаминного концентрата; компонента полнорационных комбикормов и комбикормов-концентратов.
При оптимизации рецептов комбикормов использовали требования к содержанию питательных веществ стандартных рецептов: ПК-1, ПК-3, ПК-6, СК-1,СК-5,К-60,К-110.
Для рационального использования различного сырья при производстве комбикормов по действующим рецептам разрешена замена одних видов сырья, указанных в рецептах, другими видами, близкими по содержанию питательных веществ, с последующей оптимизацией по питательности и стоимости.
Разрешенные замены могут привести к изменению показателей качества готового комбикорма. Однако даже изготовленный строго по стандартным рецептам комбикорм будет иметь отличия по своим качественным показателям от предлагаемого по рецепту. Это происходит потому, что одно и тоже сырье может иметь значительные отклонения по показателям питательности. Так, например, качественные показатели зернового сырья (пшеница, ячмень, овес, кукуруза и др.) зависят от места произрастания, атмосферно - климатических условий, состояния растительного слоя земли и т.д. Кроме того, применение стандартных рецептов затрудняет использование для производства комбикормов местных видов сырья.
Все это привело к тому, что основным требованием к комбикормам является не его состав, а строго выдержанные показатели питательности. [104]
В работе была проведена оптимизация рецептов комбикормов для различных видов и производственных групп сельскохозяйственных животных и птиц. Для оптимизации использовался симплекс - метод, применяемый при решении стандартных задач линейного программирования, изложенный в главе 2.
Результаты проведенной оптимизации представлены в таблице 3.1.
Как видно из таблицы 3.1 в результате проведенной оптимизации ввод кормопродукта из спиртовой барды в количестве от 10,4 до 17 % позволяет частично или полностью заменять такие виды сырья, как зерновое и высокобелковое сырье.
Ввод зернового сырья снизился в комбикормах: ПК - 6 на 3%; СК - 1 на 6,3%; К - 60 на 4,4%; К - ПО на 2,5%, при этом стало возможно сокращение ввода следующих видов зерна: пшеницы, ячменя, овса, и др.
Рекомендации по вводу кормопродукта из спиртовой барды в технологию производства комбикормов
Технологическая схема производства комбикормов с вводом кормопродук". из отхода спиртового производства - спиртовой барды представлена на рис. 3.2. ней предусмотрены следующие линии: по подготовке зернового сырь мучнистого сырья, кормовых продуктов пищевых производств, шрото минерального сырья, крупнокускового и прессованного сырья, премиксо дозирования и смешивания компонентов комбикорма.
По полученным данным сухой кормопродукт из спиртовой барды близок г своим технологическим свойствам к мучнистому сырью. При анализе физичесм и фрикционных свойств было выявлено, что он имеет большой угс естественного откоса и низкий коэффициент трения, малую объемную массу, значит, он относится к трудносыпучим компонентам, имеющим неблагоприятнь свойства для механического перемещения. К ним относятся мучки, ржаные пшеничные отруби.
В технологии производства комбикормов линия мучнистого сьірі предназначена для отделения посторонних примесей от мучнистых продуктов, і требующих измельчения. Мучнистое сырье подается на просеивающую машин где очищается от случайных крупных примесей и проходит через на магнитну защиту для отделения металломагнитных примесей. Далее очищенный продуі направляется на линию основного дозирования и смешивания, где гюлучак рассыпной комбикорм
Введение кормопродукта из спиртовой барды по линии мучнистого сырья не требует установки дополнительного оборудования. Так как, согласно правилам ведения технологического процесса на комбикормовых предприятиях, [138] ввод мучнистого сырья в комбикорма допускается до 40 %, то и кормопродукт из спиртовой барды может быть введен в комбикорма в этих пределах.
Производственные испытания эффективности использования комбикормов ПК-1-2 с вводом в рецептуру кормопродукта из спиртовой барды были проведены на Углической птицефабрике.
Исследования проводили методом групп с параллельными группами по 500 голов в контроле и опыте на курах-несушках в течение 10 месяцев. Группы формировались по принципу аналогов (происхождение, возраст, пол, живая масса и т.д.). Разница по живой массе между группами до учётного периода не превышала 0,90 %. Птицы содержались при плотности посадки, фронте кормления и поения, температурном и влажностном режимах, освещённости и продолжительности светового дня в соответствии с нормативами.
Зоотехническая оценка эффективности использования нового компонента в рационе кур-несушек проводилась при учёте следующих показателей: сохранность птиц, состав комбикорма, потребление кормов, яйценоскость, качество яиц. [5]
Методика проведения работ по определению вышеперечисленных показателей представлена в главе 2.
В качестве контрольного рациона использовался полнорационный комбикорм ПК-1-2 (для кур-несушек 48 недель и старше). В качестве опытного рациона использовался оптимизированный.
Состав и показатели питательности базового и оптимизированного рецептов комбикорма представлены в таблице 3.3.
В результате анализа данных таблиц 3.5 и 3.6 выявлено, что лучшая продуктивность обеспечивается в опытной группе.
Таким образом, проведённая зоотехническая оценка питательности оптимизированного рациона показала, что ввод в рецептуру комбикорма кормопродукта из спиртовой барды способствовал снижению потерь поголовья, затрат комбикорма на производство продукции, а также увеличению яйценоскости и улучшению показателей качества яиц. Такое изменение можно объяснить повышенным содержанием витаминов группы В в комбикорме за счёт ввода кормопродукта из спиртовой барды. Витамины регулируют белковый обмен в организме птиц, участвуют в синтезе аминокислот. [5] Кроме того, этому способствовало, по-видимому, наличие в кормопродукте неидентифицированных факторов повышения продуктивности.
Таким образом, результаты производственных испытаний показали, что включение нового компонента в рацион кур-несушек обеспечивает повышение яйценоскости у кур-несушек при более эффективном использовании корма.
Повышение продуктивности опытных кур-несушек происходит вследствие повышения витаминного обеспечения кормов за счёт ввода кормопродукта из спиртовой барды.
Экономическая целесообразность производства и использования сухого кормопродукта из спиртовой барды очевидна: в первую очередь, вследствие его высокой кормовой ценности, во-вторых, снижения дефицита белковых видов сырья, в-третьих, повышения срока хранения кормопродукта, в-четвертых, улучшения экологии производства. Придание этому продукту товарной формы с большим сроком хранения при неизменных качественных характеристиках, позволит повысить рентабельность. Расчет капиталовложений в проект. Капитальные вложения на создание и внедрение в проект (К) определяли по формуле: К = Км+К.+Кк+Ке (4.1) где: Км - балансовая стоимость оборудования; К„ - стоимость вспомогательного и резервного оборудования; Ки- затраты на создание дополнительной инфраструктуры; Кс- стоимость здания и служебных помещений. ВеличиныК№ и Ки определяем по упрощенным нормативам: Количество и стоимость основного оборудования взято в соответствии с технологической схемой производства кормопродукта из спиртовой барды, изображенной на рис.4.1.
