RU2689687C1 - Способ получения биопрепарата для силосования - Google Patents
Способ получения биопрепарата для силосования Download PDFInfo
- Publication number
- RU2689687C1 RU2689687C1 RU2018139846A RU2018139846A RU2689687C1 RU 2689687 C1 RU2689687 C1 RU 2689687C1 RU 2018139846 A RU2018139846 A RU 2018139846A RU 2018139846 A RU2018139846 A RU 2018139846A RU 2689687 C1 RU2689687 C1 RU 2689687C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hours
- temperature
- mixture
- biopreparation
- peat
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 20
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 57
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 53
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 48
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 46
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 32
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 32
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000003415 peat Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims abstract description 14
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 14
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 claims abstract description 6
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 claims abstract 2
- 244000144977 poultry Species 0.000 claims abstract 2
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 24
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 9
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims description 7
- 239000004460 silage Substances 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 239000007858 starting material Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract 1
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical class CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 37
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 36
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 24
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 19
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 18
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 12
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 10
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 9
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 8
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 7
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 6
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 6
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 6
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000003124 biologic agent Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 241000305071 Enterobacterales Species 0.000 description 4
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 4
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 4
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 3
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 3
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 3
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 3
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001112696 Clostridia Species 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000002535 acidifier Substances 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000004176 ammonification Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000012272 crop production Methods 0.000 description 2
- 210000000805 cytoplasm Anatomy 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 239000004459 forage Substances 0.000 description 2
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 2
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 2
- 102220201851 rs143406017 Human genes 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010749 BS 2869 Class C1 Substances 0.000 description 1
- 241000304886 Bacilli Species 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000193403 Clostridium Species 0.000 description 1
- 241000380130 Ehrharta erecta Species 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 241001134654 Lactobacillus leichmannii Species 0.000 description 1
- 240000006024 Lactobacillus plantarum Species 0.000 description 1
- 241000192001 Pediococcus Species 0.000 description 1
- 241000282849 Ruminantia Species 0.000 description 1
- 235000015724 Trifolium pratense Nutrition 0.000 description 1
- 244000042324 Trifolium repens Species 0.000 description 1
- 235000013540 Trifolium repens var repens Nutrition 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003674 animal food additive Substances 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003385 bacteriostatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 235000015872 dietary supplement Nutrition 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009313 farming Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 235000018343 nutrient deficiency Nutrition 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005375 photometry Methods 0.000 description 1
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000008121 plant development Effects 0.000 description 1
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- -1 poisonous Chemical class 0.000 description 1
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 235000013526 red clover Nutrition 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K10/00—Animal feeding-stuffs
- A23K10/10—Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes
- A23K10/12—Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes by fermentation of natural products, e.g. of vegetable material, animal waste material or biomass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
- C05D1/00—Fertilisers containing potassium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F11/00—Other organic fertilisers
- C05F11/02—Other organic fertilisers from peat, brown coal, and similar vegetable deposits
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F3/00—Fertilisers from human or animal excrements, e.g. manure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
- C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physiology (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения биопрепарата для кормопроизводства предусматривает проведение процесса ферментации смеси торфа и птичьего помета в соотношении компонентов 50:50, обогащенной отходом мукомольного производства в количестве 5% от массы торфопометной смеси и подкисленной 50%-ной уксусной кислотой, в три стадии: первую - в течение 48 часов при температуре 37°С, вторую - в течение 24 часов в температурном интервале 55-60°С, третью стадию - в течение 48 часов при температуре 37°С, при этом процесс ферментации проводят в анаэробных условиях, после чего твердофазный продукт ферментации подвергают экстракции 1%-ным раствором калия фосфорнокислого в течение 48 часов при температуре 22°С и последующей фильтрации экстрагированной массы, причем 50%-ную уксусную кислоту берут в дозе 25 мл на 1 кг торфопометной смеси, а по окончании процесса фильтрации в полученный конечный продукт вводят натрий хлористый в сухом виде в количестве 10 мас. %, перемешивают компоненты до полного его растворения, после чего полученный биопрепарат выдерживают в течение 12 часов при температуре 22°С. Изобретение позволяет повысить качество приготовленного силоса с использованием полученного заявленным способом биопрепарата как закваски для силосования и увеличить время эффективного использования биопрепарата. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 8 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к биотехнологии и сельскому хозяйству, в частности к кормопроизводству, и может быть использовано при производстве препаратов для консервирования зеленой массы растений.
Известны способы получения бактериальной закваски для силосования кормов, конечный продукт которых представлен в сухом виде (патент РФ №1091549, кл. C12N 1/20, C12N 1/02, 1981; патент РФ №2265655, кл. C12N 1/20, C12R 1:46, C12R 1:25, 2003).
Недостаток сухих заквасок для силосования кормов заключается в том, что их трудно распределить равномерно при заготовке силоса, они могут действовать только там, куда попали, что сказывается на качестве корма. И обычно бактериальные закваски требуют специальной подготовки перед внесением в силосуемую массу, что увеличивает трудоемкость процесса силосования.
Известны поточные линии (патент РФ на ПМ №50530, Кл. C05F 3/00, C05F 11/00, 2005; патент РФ на ПМ №57276, Кл. C05F 3/00, C05F 11/00, 2006) для получения жидкофазных биологически активных средств. Реализуемый ими способ получения жидкофазных биологически активных средств предусматривает процесс ферментации смеси торфа и органических отходов, обогащенной биодобавкой, с последующими экстракцией растворителем твердофазного биосредства и фильтрацией. Конечный продукт - жидкофазное биосредство с повышенным содержанием физиологически активных веществ.
В технологии производства биологически активных средств предусмотрена корректировка и нормализация их состава. В зависимости от технологии получения твердофазного биологически активного средства в биореакторе, способа экстракции биологически активных веществ, а также выбора экстрагента можно получить спектр жидкофазных биосредств для адресного их использования под конкретные цели: для использования в качестве биостимулятора для роста и развития растений, для активизации почвенно-микробиологических процессов, силосования многолетних трав, в кормопроизводстве как кормовая добавка, для внесения в почву под конкретные сельскохозяйственные культуры.
Известен способ получения жидкофазного биосредства для растениеводства и земледелия (патент РФ №2365568, кл. С05Р 11/00, 2009), предусматривающий проведение процесса ферментации торфонавозной смеси, обогащенной биологически активной добавкой, с последующей экстракцией растворителем твердофазного продукта ферментации и фильтрацией экстрагированной массы. В качестве биологически активной добавки используют золу лиственных пород в количестве 3% от массы торфонавозной смеси, процесс ферментации проводят в три стадии: первую и третью - в течение 48 часов при температуре 37°С, вторую - в течение 24 часов в температурном интервале 55-60°С, при этом осуществляют продувку смеси воздухом в продольном и поперечном направлениях в течение 30 мин. через каждые 24 часа, кроме того, в качестве растворителя твердофазного продукта ферментации берут 1%-ный раствор калия фосфорнокислого, а экстракцию проводят в течение 48 часов при температуре 22°С.
Конечный продукт - жидкофазное биосредство (ЖФБ) с высоким уровнем биогенности, питательности и физиологичности, используемое для улучшения роста и развития растений, а также для активизации почвенно-микробиологических процессов. Данное жидкофазное биосредство используют в качестве биопрепарата для силосования козлятника восточного (патент РФ №2437567, кл. C1 А23К 3/00, 2010). Но, поскольку известное биосредство предназначено для активизации процессов роста и развития растений, технология его получения направлена на активизацию другого сообщества микроорганизмов, чем это необходимо для эффективного проявления свойств закваски для силосования. Путем модификации технологии получения жидкофазного биосредства можно получить новый более эффективный биопрепарат для силосования кормов.
Известен способ получения биопрепарата для кормопроизводства (патент РФ №2557191, А23К 1/16, 2014, прототип), предусматривающий проведение процесса ферментации смеси торфа и птичьего помета в соотношении компонентов 50:50, обогащенной отходом мукомольного производства, в количестве 5% от массы торфопометной смеси и подкисленной 50%-ной уксусной кислотой в дозе 15 мл на 1 кг торфопометной смеси, в три стадии: первую и третью - в течение 48 часов при температуре 37°С, вторую - в течение 24 часов в температурном интервале 55-60°С, с последующей экстракцией твердофазного продукта ферментации 1%-ным раствором калия фосфорнокислого в течение 48 часов при температуре 22°С и фильтрацией экстрагированной массы с получением жидкофазного биопрепарата. Фильтрацию экстрагированной массы проводят под давлением до 3 атм.
Недостаток известного способа получения биопрепарата для кормопроизводства заключается в недостаточно эффективном проявлении свойств полученной закваски для силосования, обусловленном тем, что по завершении процесса ферментации твердофазный продукт имеет нейтральную или слабощелочную среду (рН=7-8,5), что косвенно указывает на развитие микроорганизмов-контаминатов - другого сообщества микроорганизмов, присутствующих в исходной смеси, и недостаточное развитие молочнокислых, которые продуцируют органические кислоты при своем развитии. Данное обстоятельство отрицательно сказывается на эффективности полученной закваски для силосования.
Кроме того, биопрепарат для кормопроизводства, полученный известным способом, со временем меняет свои состав и свойства из-за наличия в нем живой микрофлоры. В готовом биопрепарате, кроме молочнокислых, содержатся и другие микроорганизмы, которые в процессе хранения даже при низкой температуре (3°С) медленно, но развиваются. Наиболее активные из них - аммонифицирующие, или гнилостные микроорганизмы. В анаэробных условиях в процессе их жизнедеятельности происходит распад белковых веществ на аммиак, углекислый газ и другие органические соединения, в том числе и ядовитые, поэтому этот процесс в биопрепарате для кормопроизводства крайне нежелателен. Кроме того, аммиак подщелачивает среду, что создает условия для развития также нежелательных Клостридий и Энтеробактерий. При этом развитие молочнокислых бактерий угнетается из-за дефицита питательных веществ и из-за конкуренции с другими микроорганизмами. Из-за этих процессов рН биопрепарата увеличивается и из слабокислой становится нейтральной и далее - слабощелочной. Снижается количество молочнокислых бактерий и увеличивается количество гнилостных микроорганизмов, энтеробактерий, также могут присутствовать в нем и вредные продукты их метаболизма. В результате со временем биопрепарат меняет свои состав и свойства количественно и качественно, снижая при этом эффективное проявление свойств как закваски для силосования. Процессы аммонификации (гниение, разложение белковых веществ) сопровождаются выделением аммиака и сероводорода, о чем свидетельствует появляющийся со временем неприятный запах.
Задача, решаемая данным изобретением, заключается в повышении эффективности биопрепарата для силосования и увеличении времени эффективного его использования.
Технический результат, полученный от решения поставленной задачи, заключается в повышении качества приготовленного силоса с использованием полученного заявленным способом биопрепарата как закваски для силосования и увеличении времени эффективного его использования.
Поставленная в изобретении задача решена тем, что в способе получения биопрепарата для силосования, предусматривающем проведение процесса ферментации смеси торфа и птичьего помета в соотношении компонентов 50:50, обогащенной отходом мукомольного производства в количестве 5% от массы торфопометной смеси и подкисленной 50%-ной уксусной кислотой, в три стадии: первую - в течение 48 часов при температуре 37°С, вторую - в течение 24 часов в температурном интервале 55-60°С, третью стадию - в течение 48 часов при температуре 37°С, при этом процесс ферментации проводят в анаэробных условиях, после чего твердофазный продукт ферментации подвергают экстракции 1%-ным раствором калия фосфорнокислого в течение 48 часов при температуре 22°С и последующей фильтрации экстрагированной массы, 50%-ную уксусную кислоту берут в дозе 25 мл на 1 кг торфопометной смеси, а по окончании процесса фильтрации в полученный конечный продукт вводят натрий хлористый в сухом виде в количестве 10 мас. %, перемешивают компоненты до полного его растворения, после чего полученный биопрепарат выдерживают в течение 12 часов при температуре 22°С. Фильтрацию экстрагированной массы проводят под давлением до 3 атм.
В ходе разработки нового способа получения биопрепарата для силосования подобрана и подтверждена экспериментально доза подкислителя исходной смеси для ферментации, а также сделан выбор препарата с консервирующим действием - хлористый натрий, при введении которого в свежеприготовленный фильтрат получают конечный продукт - биопрепарат для силосования, который в течение 6 месяцев сохраняет высокую эффективность для силосования зеленой массы растений.
Исходная торфопометная смесь содержит очень большое количество различных микроорганизмов, в том числе: аммонифицирующих, энтеробактерий, микроскопических грибов, клостридий, молочнокислых и др. Молочнокислым бактериям, как более примитивным и требовательным к среде обитания, трудно захватить приоритет в развитии. Аммонифицирующие микроорганизмы более активные и на начальном этапе ферментации (когда между частицами исходной смеси еще содержится неизрасходованной воздух, то есть процесс не строго анаэробный), активно развиваются, при этом продуцируют аммиак, который сдвигает рН среды в щелочную сторону. Чтобы ингибировать развитие аммонификаторов, на этапе подготовки исходной смеси для ферментации в торфопометную смесь вносят уксусную кислоту 50%-ной концентрации в дозе 25 мл на 1 кг торфопометной смеси (табл. 2, 3). Выбор данной дозы продиктован критериями оптимальных условий для жизнедеятельности молочнокислых бактерий. Более кислая среда подавляет их рост и развитие, а более щелочная - создает благоприятные условия для развития нежелательной микрофлоры - гнилостной и масляно-кислой (Шлегель Г. Общая микробиология: перевод с немецкого / под ред. Е.Н. Кондратьевой. - М.: Мир, 1987). Уксусная кислота, являясь естественным метаболитом обмена веществ в пищеварительном тракте жвачных животных, не оказывает вредного или токсичного действия на их организм.
Твердофазный продукт ферментации при внесении подкислителя - уксусной кислоты в дозе 25 мл на кг исходной торфопометной смеси, по завершении процесса ферментации имеет рН=5,6-7,6, то есть среда слабокислая или нейтральная. Следовательно, молочнокислые бактерии в процессе ферментации лучше развиваются в общем консорциуме (сообществе) микроорганизмов, показателем чего является накопление органических кислот, а результатом - повышение эффективности полученного биопрепарата как закваски для силосования (табл. 1).
Введение натрия хлористого после проведения операции фильтрации в фильтрат в количестве 10 мас. % в сухом виде с последующими перемешиванием компонентов до полного растворения натрия хлористого и выдерживанием полученной смеси в течение 12 часов при температуре 22°С обеспечивает ингибирование аммонификаторов в процессе хранения и сохранение высокого титра молочнокислых бактерий биопрепарата для силосования, благодаря чему эффективное использование заявленного биопрепарата как закваски при силосовании зеленой массы растений увеличивается до 6 месяцев его хранения при температуре 3°С.
Развитие большинства микроорганизмов подавляется введением в раствор натрия хлористого. Действие натрия хлористого основано на создании повышенного осмотического давления вокруг бактериальной клетки. Повышение осмотического давления в биопрепарате выше определенного уровня приводит к прекращению жизнедеятельности микроорганизмов, их анабиозу и полному отмиранию. Осмотическое давление внутри бактериальной клетки обычно несколько выше давления окружающей среды. Обменные процессы микроорганизма с внешней средой нормально протекают только при наличии разности их осмотического давления. Повышение осмотического давления в биопрепарате приводит к нарушению обмена бактериальной клетки с внешней средой, усилению выведения воды из клетки, ее обезвоживанию, уменьшению объема протоплазмы, отслоению ее от оболочки и гибели микробной клетки. Таким образом, под влиянием достаточно концентрированных растворов хлористого натрия от бактериальной клетки отнимается вода, а протоплазма подвергается обезвоживанию и плазмолизу.
Характер влияния хлористого натрия на различные микроорганизмы неодинаков. Неодинаковое влияние осмотического давления растворов соли на различные микроорганизмы в значительной мере объясняется различием в уровне обмена веществ этих микроорганизмов. Наиболее выносливы к действию хлористого натрия грамположительные кокки; менее выносливы бациллы. К числу последних относится большинство гнилостных аэробов. Чувствительность к действию соли обнаруживают также и многие гнилостные анаэробы. (https://studopedia.ru/2108314_komerviruyushchee-deystvie-hloristogo-natriya.html).
Жизнедеятельность толерантных к хлористому натрию микроорганизмов не всегда подавляется. Некоторые из них, например, молочнокислые бактерии постепенно адаптируются к высокой концентрации хлористого натрия, начинают размножаться (L. plantarum, L. leichmanii, Pediococcus cerevisiae, Str. Lactis; http://smikro.ru/?p=222).
Внесение хлористого натрия в готовый биопрепарат не меняет его рН, так как раствор хлористого натрия имеет нейтральную реакцию. Но в процессе хранения рН биопрепарата снижается (табл. 4.), что указывает на развитие молочнокислых бактерий, которые могут быть устойчивыми к консервирующему действию хлористого натрия.
Внесение хлористого натрия в биопрепарат для силосования первоначально приводит к некоторому снижению всех микроорганизмов, в том числе и молочнокислых, так как высокая его концентрация (10%) подавляет развитие всех микроорганизмов. Но со временем в нем начинают развиваться устойчивые к хлористому натрию молочнокислые микроорганизмы, тогда как другие микроорганизмы полностью инактивированы. В результате при хранении хлористый натрий не только консервирует биопрепарат, но и обеспечивает приоритет в развитии молочнокислых бактерий. Поэтому эффективность биопрепарата для силосования при хранении не снижается.
Концентрации хлористого натрия 10% соответствуют примерно 60-65 атм. осмотического давления, что обеспечивает достаточный бактериостатический и бактерицидный эффект, обеспечивающий сохранение свойств биопрепарата и наиболее эффективно проявляющийся через 12 часов при температуре 22°С.
Увеличить срок хранения биопрепарата можно и путем внесения уксусной кислоты, как наиболее дешевой и доступной (табл. 5). При этом полезные молочнокислые бактерии выдерживают достаточно кислую среду (до рН=4,3), а нежелательные гнилостные микроорганизмы при такой кислотности среды гибнут. Но, как показали исследования (табл. 4 и 5), через 6 месяцев хранения в биопрепарате с уксусной кислотой значительно уменьшается количество полезной молочнокислой микрофлоры. Поэтому в качестве консерванта был выбран натрий хлористый.
Условия и срок хранения заявленного биосредства получены экспериментальным путем и составляют 6 мес. при температуре 3°С.
С периодичностью в месяц биопрепарат тестировали при одинаковых условиях на ряд показателей, определяющих его качество. Результаты тестирования приведены в табл. 4, из которой можно сделать вывод, что качество биопрепарата для силосования при его хранении в течение 6 месяцев снижается незначительно по сравнению со свежеприготовленным биопрепаратом.
Изобретение иллюстрируется чертежом.
На чертеже изображена схема, поясняющая способ получения биопрепарата для силосования; в табл.1 приведена характеристика биопорепарата для силосования; в таблице 2 - определение количества подкислителя; в таблице 3 приведена микробиологическая характеристика разных партий биопрепарата в зависимости от количества подкислителя; в таблице 4 показано влияние хлористого натрия (10 мас. %) на качество биопрепарата при его хранении в течение 6 месяцев при температуре 3°С; в таблице 5 - влияние 50%-ной уксусной кислоты (0,8 мас. %) на качество биопрепарата при его хранении в течение 6 месяцев при температуре 3°С; в таблице 6 показана эффективность использования биопрепарата по качеству корма при силосовании козлятника восточного; в таблице 7 - эффективность использования биопрепарата по качеству корма при силосовании клевера лугового; в таблице 8 - эффективность использования биопрепарата по качеству корма при силосовании донника белого.
Способ получения биопрепарата для силосования включает следующие операции:
- измельчение птичьего помета и торфа, взятых в соотношении компонентов 50:50;
- перемешивание измельченных компонентов;
- введение в смесь отхода мукомольного производства в количестве 5 мас. % торфопометной смеси;
- дополнительное перемешивание смеси;
- введение в смесь уксусной кислоты 50%-ной концентрации в дозе 25 мл на 1 кг торфопометной смеси;
- дополнительное перемешивание смеси;
- проведение процесса ферментации в анаэробных условиях в три стадии: первую стадию проводят при температуре 37°С в течение 48 часов, вторую - в температурном интервале 55-60°С в течение 24 часов, третью - при температуре 37°С в течение 48 часов;
- проведение процесса экстракции твердофазного продукта ферментации при температуре 22°С в течение 48 часов 1%-ным раствором калия фосфорнокислого;
- фильтрацию экстрагированной массы под давлением до 3 атм;
- внесение 10 мас. % натрия хлористого в сухом виде в готовый биопрепарат для силосования;
- перемешивание компонентов до полного растворения натрия хлористого и выдерживание смеси в течение 12 часов при температуре 22°С.
Пример конкретного выполнения заявленного способа.
Заявленный способ получения биопрепарата для силосования осуществлен с использованием запатентованной в ФГБНУ ВНИИМЗ технологической линии, предназначенной для получения жидкофазного биосредства для растениеводства и земледелия (патент РФ на ПМ №57276, Кл. C05F 3/00, C05F 11/00, 2006).
Готовят исходную смесь из 100 кг птичьего помета и 100 кг торфа. Исходное сырье тщательно измельчают и перемешивают до получения однородной массы. Полученную смесь обогащают отходом мукомольного производства в количестве 10 кг (5 мас. % от исходной торфопометной смеси), перемешивают, добавляют 5,25 л 50%-ной уксусной кислоты. Снова перемешивают и загружают в ферментер для проведения процесса ферментации в три стадии.
На первой стадии процесса, которая протекает 48 часов при температуре 37°С, наблюдается рост и развитие всех видов микроорганизмов, для которых данная температура является оптимальной - это мезофильные микроорганизмы, в том числе аэробные и анаэробные, развивающиеся за счет воздуха, оставшегося между частицами исходной смеси. За время проведения первой стадии процесса ферментации развивающиеся в ферментируемой массе микроорганизмы продуцируют ферменты, участвующие в процессах преобразования. Но для приоритетного развития молочнокислой микрофлоры в исходную смесь добавляют 50% -ную уксусную кислоту в дозе 25 мл на 1 кг торфопометной смеси, сдерживающей развитие аммонификаторов и других посторонних микроорганизмов.
Вторая стадия процесса протекает при температуре пастеризации 55-60°С, поэтому губительна для патогенной микрофлоры. Тем самым обеспечивается санитарно-гигиеническая чистота получаемого биопрепарата. Кроме того, на данной стадии кислорода в ферментируемой смеси уже не остается и процесс проходит в анаэробных условиях.
Третья стадия процесса ферментации, протекающая в течение 48 часов при температуре 37°С, направлена на дальнейшую активизацию полезной молочнокислой микрофлоры с целью ее сохранения в конечном биопрепарате.
Именно такой температурный режим процесса ферментации и его продолжительность позволяет микроорганизмам достичь своего максимального развития. Кроме того, предварительное обогащение исходной смеси отходом мукомольного производства позволяет активизировать рост и развитие микроорганизмов, а также интенсифицировать процессы трансформации, осуществляемые ими.
Извлечение питательных компонентов в раствор достигается экстракцией твердофазного продукта ферментации 1%-ным раствором калия фосфорнокислого (K2HPO4) в течение 48 часов при температуре 22°С. Твердофазный продукт ферментации, представляющий собой сыпучий материал, подают в экстрактор. Одновременно в резервуар экстрактора подают растворитель (экстрагент) - 1%-ный раствор К2НРО4 в количестве 580,7 л (для получения в конечном итоге маточного 10%-ного раствора биопрепарата). При этом K2HPO4 одновременно выступает в качестве активатора микробиологической деятельности как источник питания и энергии для микроорганизмов, т.е. полученный биопрепарат содержит большое количество живой микрофлоры, в том числе и определенное количество микроорганизмов, вызывающих процессы аммонификации (гниение, разложение белковых веществ), сопровождающиеся выделением аммиака и сероводорода.
По окончании экстракции экстрагированную массу фильтруют под давлением сжатого воздуха до 3 атм. с целью максимального отделения мелкодисперсной твердой фазы.
Полученный жидкий биопрепарат для силосования (жидкая фракция) характеризуется максимальным уровнем питательности и наличием большого количества микроорганизмов, которое обусловлено способом получения твердофазного продукта ферментации, благоприятствующим их активному развитию. Развитие большинства микроорганизмов, в первую очередь гнилостных, подавляется введением в раствор натрия хлористого.
В результате фильтрации получают 555 л готового жидкого биопрепарата и 239 кг твердого остатка. В 555 л готового жидкого биопрепарата водят 55,5 кг сухого хлористого натрия, тщательно перемешивают до его полного растворения и выдерживают 12 часов при температуре 22°С.
Введение хлористого натрия в конечный продукт - биопрепарат для силосования, способствует прекращению развития гнилостных микроорганизмов, энтеробактерий, клостридий и других нежелательных микроорганизмов. Благодаря развитию устойчивых к хлористому натрию молочнокислых микроорганизмов (табл. 4), при хранении хлористый натрий не только консервирует биопрепарат, но и обеспечивает приоритет в развитии молочнокислых бактерий. Поэтому эффективность биопрепарата для силосования при хранении не снижается, а эффективное использование заявленного биопрепарата как закваски при силосовании зеленой массы растений увеличивается до 6 месяцев его хранения при температуре 3°С.
Новый биопрепарат для силосования, полученный заявленным способом, имеет богатый состав (табл. 1) и может быть использован в кормопроизводстве как закваска для силосования растительного сырья (табл. 6, 7, 8).
Наличие в его составе микрофлоры и ферментов позволяет отнести полученный биопрепарат к группе комбинированных биологических препаратов, действующим началом которого, обеспечивающим высокое качество силоса, является наличие в его составе ферментов и микроорганизмов. Содержанием большого количества молочнокислых микроорганизмов обусловлена эффективность нового биопрепарата, направленная на активизацию процессов силосования и обогащение готового корма легкопереваримыми питательными и биологически активными веществами. Внесение хлористого натрия обеспечивает эффективное проявление его свойств для силосования зеленой массы растений до 6 месяцев при температуре 3°С (табл. 6, 7, 8).
Заявленный способ получения биопрепарата для силосования промышленно осуществим, а полученный данным способом биопрепарат применим в кормопроизводстве в качестве эффективного консерванта при силосовании кормовых растений в течение 6 месяцев.
Способ получения биопрепарата для силосования
Способ получения биопрепарата для силосования
Способ получения биопрепарата для силосования
Способ получения биопрепарата для силосования
Claims (2)
1. Способ получения биопрепарата для кормопроизводства, предусматривающий проведение процесса ферментации смеси торфа и птичьего помета в соотношении компонентов 50:50, обогащенной отходом мукомольного производства в количестве 5% от массы торфопометной смеси и подкисленной 50%-ной уксусной кислотой, в три стадии: первую - в течение 48 часов при температуре 37°С, вторую - в течение 24 часов в температурном интервале 55-60°С, третью стадию - в течение 48 часов при температуре 37°С, при этом процесс ферментации проводят в анаэробных условиях, после чего твердофазный продукт ферментации подвергают экстракции 1%-ным раствором калия фосфорнокислого в течение 48 часов при температуре 22°С и последующей фильтрации экстрагированной массы, отличающийся тем, что 50%-ную уксусную кислоту берут в дозе 25 мл на 1 кг торфопометной смеси, а по окончании процесса фильтрации в полученный конечный продукт вводят натрий хлористый в сухом виде в количестве 10 мас.%, перемешивают компоненты до полного его растворения, после чего полученный биопрепарат выдерживают в течение 12 часов при температуре 22°С.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фильтрацию экстрагированной массы проводят под давлением до 3 атм.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018139846A RU2689687C1 (ru) | 2018-11-12 | 2018-11-12 | Способ получения биопрепарата для силосования |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018139846A RU2689687C1 (ru) | 2018-11-12 | 2018-11-12 | Способ получения биопрепарата для силосования |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2689687C1 true RU2689687C1 (ru) | 2019-05-28 |
Family
ID=67037235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018139846A RU2689687C1 (ru) | 2018-11-12 | 2018-11-12 | Способ получения биопрепарата для силосования |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2689687C1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2557191C1 (ru) * | 2014-04-29 | 2015-07-20 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение"Всероссийский научно-исследовательский институт мелиорированных земель"(ФГБНУ ВНИИМЗ) | Способ получения биопрепарата для кормопроизводства |
| WO2017210768A1 (en) * | 2016-06-09 | 2017-12-14 | Avalon Alliance Inc. | Bio-available mineral fertilizer and derivative applications, including product processes |
| CN107517694A (zh) * | 2017-08-24 | 2017-12-29 | 安徽太白庄园生态农业有限公司 | 一种瓜蒌的高产抗病种植方法 |
-
2018
- 2018-11-12 RU RU2018139846A patent/RU2689687C1/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2557191C1 (ru) * | 2014-04-29 | 2015-07-20 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение"Всероссийский научно-исследовательский институт мелиорированных земель"(ФГБНУ ВНИИМЗ) | Способ получения биопрепарата для кормопроизводства |
| WO2017210768A1 (en) * | 2016-06-09 | 2017-12-14 | Avalon Alliance Inc. | Bio-available mineral fertilizer and derivative applications, including product processes |
| CN107517694A (zh) * | 2017-08-24 | 2017-12-29 | 安徽太白庄园生态农业有限公司 | 一种瓜蒌的高产抗病种植方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108707563B (zh) | 复合发酵菌剂及鱼蛋白氨基酸水溶肥的制备方法 | |
| CN101897383B (zh) | 一种发酵法去除棉菜粕毒物和提高营养价值的方法、一种饲用发酵棉菜粕蛋白原料及其应用 | |
| CA2968653C (en) | Method for converting food waste and other biological waste into invertebrate feed | |
| US5364788A (en) | Pure culture of Bacillus subtilis FERM BP-3418 | |
| CN110734885A (zh) | 一种用于发酵海杂鱼的复合微生物菌剂及酶解鱼蛋白氨基酸水溶肥的制备方法 | |
| CN105010728B (zh) | 一种微生物秸秆饲料的制备工艺 | |
| CN102599370A (zh) | 一种用皇竹草为主要原料制备肉猪饲料的方法 | |
| DK2875735T3 (en) | Feed composition and method of preparation thereof | |
| CN102907572A (zh) | 一种香蕉青贮饲料微生物添加剂及其制备方法 | |
| CN105901309A (zh) | 一种苎麻与全株玉米混合青贮饲料的制作方法 | |
| Hepsibha et al. | Physicochemical characterization of traditionally fermented liquid manure from fish waste (Gunapaselam) | |
| CN116267644A (zh) | 养殖用发酵床 | |
| KR101476107B1 (ko) | Em 균을 이용한 복합균주 발효사료 제조방법 | |
| CN109123221A (zh) | 一种利用水产加工下脚料制备的全营养水产养殖饲料 | |
| CN108531412A (zh) | 一种ecmd高效环控微生物除臭剂的制备方法 | |
| RU2689687C1 (ru) | Способ получения биопрепарата для силосования | |
| CN106615750A (zh) | 一种用于全混合日粮的营养保鲜剂及其制备方法 | |
| RU2557191C1 (ru) | Способ получения биопрепарата для кормопроизводства | |
| RU2428405C1 (ru) | Способ получения жидкофазного биосредства для растениеводства и земледелия | |
| CN105707459A (zh) | 一种苎麻与威宁球茎草芦混合青贮饲料的生产方法 | |
| CN112167437A (zh) | 利用猪血发酵物的养殖鱼类饲料组合物 | |
| RU2652814C1 (ru) | Способ получения биопрепарата для кормопроизводства | |
| RU2815050C1 (ru) | Способ получения биологически активного биогумуса | |
| RU2437567C1 (ru) | Способ силосования козлятника восточного | |
| CN107177527A (zh) | 畜禽粪便高效发酵剂及其发酵方法 |