UA126315C2 - Спосіб і пристрій для приготування силосу та силосування - Google Patents

Abstract

Винахід стосується способу приготування силосу з поліпшеними якісними характеристиками, процесу силосування, який використовує цей спосіб або силос, а також пристрою для приготування продукту силосування з поліпшеними якісними характеристиками.

Description

(57) Реферат:

Винахід стосується способу приготування силосу з поліпшеними якісними характеристиками, процесу силосування, який використовує цей спосіб або силос, а також пристрою для приготування продукту силосування з поліпшеними якісними характеристиками.

Ж щ «ей п: Ка ї де Ще ! : ПІ і а -

Кох ср ЕК ВИК состгіхсх: НИ ЧИЙ : : х Б і мн чу й ї Н : ВЕС ен М: з й Хлаш жим х Кй з

У М З ву й З несу Х х. сем АК

Фіг. 5

Винахід належить до способу приготування силосу з поліпшеними якісними характеристиками, до процесу силосування, який використовує цей спосіб або силос, а також до пристрою для приготування продукту силосування з поліпшеними якісними характеристиками.

Передумови створення винаходу

Кукурудзяний силос -- один із найбільш широко використовуваних кормів у раціонах великої рогатої худоби в багатьох частинах світу. Попри те, що харчовий склад силосу, який зазвичай характеризується хімічним складом, умістом сухої речовини, сирим білком, крохмалем, клітковиною та засвоюваністю поживних речовин, має першорядне значення для оптимізування показників продуктивності й фізіологічного стану тварин, загалом заведено вважати, що якість ферментування під час процесу силосування та його аеробна стабільність також важливі.

Фактично силос, який піддався неправильному ферментуванню, має нижчу харчову цінність, а тварини часто від нього відмовляються, що стає причиною зменшення споживання сухої речовини та продуктивності й погіршення фізіологічного стану. Якість ферментування, яке відбувається під час процесу силосування, можна визначати шляхом аналізування рівня рн і концентрації широкого спектру продуктів ферментування, як-от: лактат, ацетат, пропіонат, бутират, ізобутират, етанол, маніт та аміак. Однак кожен із цих параметрів надає інформацію лише про певний аспект ферментування. Таким чином, для оцінювання якісних характеристик двох різних процесів ферментування треба було використовувати бали індексів якості, як-от бали за Флігом-Ціммером, бали за шкалою Німецького сільськогосподарського співтовариства (ПІ С) і бали за Ванбеллем, або індекси якості 11-Іб, як раніше описав Ігіно Андрігетто та ін. (Андрігетто 1. та ін. (2018), "Пропозиція і перевірка нових індексів для оцінювання ферментативної якості кукурудзяного силосу в лабораторних умовах силосування шляхом аналізування кривих приймача", журнал Апіт. Реей 5сі. Тесппо. 242:31-40) для оцінювання якості різних процесів ферментування, які беруть до уваги значення різних параметрів.

Однак ці індекси надають інформацію виключно про якість силосу після ферментування й не передбачають здійснення будь-яких змін або поліпшень у процесі силосування.

Таким чином, завдання цього винаходу полягало в наданні способу, що дає фермерові змогу прогнозувати можливість виробництва зі свіжозібраних культур, переважно кукурудзи, силосу в процесі ферментування. Такий спосіб дав би фермерові змогу змінювати процес

Зо силосування залежно від хімічного складу свіжозібраних культур для поліпшення якості продукту силосування. Таким чином, завданням цього винаходу є створення способу визначення можливості виробництва зі свіжозібраних культур, переважно кукурудзи, силосу або потреби в додаванні додаткових речовин у процес силосування для поліпшення ферментації зібраних культур.

Короткий опис винаходу

Перший об'єкт винаходу стосується способу підготовки силосної сировини поліпшеної якості, що піддається процесу силосування, водночас спосіб передбачає процес аналізування свіжозібраної сировини, що піддається процесу силосування для визначення множини параметрів хі, що характеризують хімічний склад та/або властивості зібраної сировини; застосування першої моделі до оцінених параметрів хі задля визначення числа Іпі індексу придатності до силосування, характерного для очікуваної придатності до силосування зібраної сировини; застосування другої моделі до оцінених параметрів хі для визначення числа Неї індексу утримування, характерного для очікуваної втрати сухої речовини зібраної сировини під час процесу силосування; визначення типів та кількості домішок для процесу силосування, які треба додавати до зібраної сировини задля керування процесом силосування залежно від числа Іпі індексу придатності до силосування й числа Неї індексу утримування; і додавання певних домішок до зібраної сировини задля виробництва сировини для силосування, якщо певна кількість домішки для силосування перевищує нульове значення.

На відміну від попереднього рівня техніки, що оцінює якість сировини для силосування, спосіб за цим винаходом визначає потенціал зібраної сировини для перетворення на сировину для силосування належної якості, таким чином забезпечуючи можливість прогнозування здійснення ефективного процесу ферментування, а також ризику втрати сухої речовини в процесі силосування. Ба більше, спосіб за цим винаходом надає фермерові змогу оптимізувати процес силосування шляхом вибору відповідних домішок для силосування, що додаються для впливу на процес силосування. Це не видається можливим у разі застосування вже відомих балів індексу якості, наприклад балів за Флігом-Ціммером та інших, що описують якість кукурудзяного силосу після процесу ферментування, таким чином, точність регулювання процесу силосування для отримання поліпшеного силосу видається неможливою.

Таким чином, спосіб винаходу застосовує два індекси, а саме (1) число індексу придатності до силосування, яке ще називають Іпі, і (2) число індексу утримування, яке ще називають Реі.

Число Іпі індексу придатності до силосування вказує на очікувану придатність зібраної сировини до силосування. Таким чином, воно є взаємозв'язком між хімічним складом свіжозібраної сировини (виражений параметрами х) і якістю силосу, тобто його хімічним складом. Остання може бути виражена відомими в цій області індексами якості, наприклад, балами за Флігом-Ціммером, балами за шкалою Німецького сільськогосподарського співтовариства (0 С) і балами за Ванбеллем, або індексами якості 11-Іб, як раніше описав Ігіно

Андрігетто та ін. (Андрігетто та ін., див. вище). Отже, число індексу придатності до силосування корелює хімічний склад зібраної сировини з теоретичним максимальним значенням індексу якості, який можна отримати для зібраної сировини після перетворення на силос.

Число Веї індексу утримування, з іншого боку, указує на очікувану втрату сухої речовини (або очікуване утримання сухої речовини) під час процесу силосування. Таким чином, воно є взаємозв'язком між хімічним складом свіжозібраної сировини (виражений параметрами хі) і вмістом сухої речовини в силосбі.

Відповідно, спосіб згідно з цим винаходом бере до уваги як очікувану якість хімічного складу, так і очікуваний вміст сухої речовини в отриманому під час силосування силосі, для забезпечення можливості для фермера позитивно впливати на процес силосування в разі потреби.

Для цілей цього опису термін "зібрана сировина" або "свіжозібрана сировина" стосується культури після збирання, що не піддається змінам, включно з додаванням речовин або внесенням змін із застосуванням процесів, що впливають на хімічний склад. Термін "силосна сировина" стосується сировини, яка піддасться силосуванню, тобто до сировини перед силосуванням. Таким чином, силосна сировина є сумою зібраної сировини й будь-яких силосних домішок, доданих до зібраної сировини. Якщо домішок немає, "силосна сировина" й "зібрана сировина" є ідентичними термінами. Це означає, що зібрана сировина є силосною сировиною,

Зо якщо описані тут індекси вказують на те, що зібрану сировину можна перетворити на належний силос без додавання силосних домішок. Проте якщо описані тут індекси вказують на те, що зібрану сировину неможливо перетворити на належний силос, тоді до зібраної сировини додаються домішки. В останньому разі силосна сировина є сумою зібраної сировини й усіх доданих до неї домішок. Крім того, термін "силос" стосується продукту процесу силосування, зокрема продукту мікробіологічного ферментування. Силос є результатом мікробіологічного ферментування силосної сировини, тобто зібраної сировини й усіх силосних домішок, доданих до неї в разі потреби.

Вираз "втрата сухої речовини" в контексті цього винаходу треба розуміти як масу або різницю маси |95| між зібраною сировиною/силосом і продуктом силосування. Його не варто розуміти виключно як склад або зміни хімічного складу (96|. Наприклад, 10 кг свіжого зразка (перед силосуванням) із вмістом сухої речовини 30 95 означає З кг маси сухої речовини. У тому ж прикладі зразок після силосування має вагу 9 кг (втрата 1 кг унаслідок вилуговування рідини, споживання цукру, газу тощо), але з погляду хімічного складу має 31 95 вмісту сухої речовини, що відповідає масі 2,79 кг сухої речовини. Таким чином, хімічний склад за вмістом сухої речовини збільшується з 30 до 31 95, але з погляду маси сухої речовини зменшується з З до 2,79 кг, водночас втрата з погляду відсоткового вмісту маси сухої речовини становить 7 95.

Далі для цілей цього опису вираз "силосна сировина поліпшеної якості" стосується силосної сировини, що має більший вміст корисних поживних компонентів та/або більший вміст сухої речовини після впливу процесу силосування, якщо порівнювати із силосною сировиною, яка не була змінена шляхом додавання силосних домішок, згідно 3 цим винаходом, після впливу процесу силосування в тих же умовах.

Зібраною сировиною може бути будь-яка культура, яку можна піддавати процесу силосування, тобто процесам ферментування. Зібраною сировиною можуть бути, наприклад, зернові, як-от: кукурудза (/є6єа таувз), сорго, наприклад богупит бБісоїог і зидапезе, цукрова тростина, наприклад бассНагтит ойісіпагит, жито, наприклад бесаІє сегєає Ї., ячмінь, наприклад Ногадецйт миїЇдагє, пшениця, наприклад Тиййсит аебіїмит і1., їгйсаіє, пажитниця багаторічна, наприклад І оїїшт регеппе, люцерна, наприклад Меадісадо заїма, тощо. Серед них особливий інтерес становить кукурудза, оскільки кукурудзяний силос є одним із найбільш широко використовуваних кормів у раціонах великої рогатої худоби в багатьох частинах світу,

оскільки це надзвичайно врожайна культура, яка характеризується чудовими поживними характеристиками й високою ймовірністю збереження шляхом силосування.

Процес аналізування для визначення параметрів хі може застосовувати будь-який спосіб, здатний надати інформацію про хімічний склад та/або іншу властивість зібраної сировини. У переважних варіантах здійснення винаходу процес аналізування може передбачати спектроскопічний спосіб, наприклад, інфрачервону спектроскопію (переважно ближню інфрачервону спектроскопію), терагерцеву спектроскопію (переважно терагерцеву спектроскопію з дозволом за часом), раманівську спектроскопію, ультрафіолетову спектроскопію, мас-спектроскопію, наприклад часопролітну МАЛДІ-спектрометрію, ядерно- магнітну спектроскопію, спектроскопію збудження лазерним пробоєм тощо. Як альтернатива, процес аналізування може передбачати хроматографичні способи, наприклад, газову хроматографію (ГХ), високоефективну рідинну хроматографію (ВЕРХ) або інші. В інших прикладах процес аналізування може передбачати способи теплової візуалізації, аналізування мокрим шляхом і дослідження мікроелементів. Один або кілька способів із кожної категорії можна об'єднувати для збільшення кількості інформації щодо зібраної сировини. До бажаних способів належать швидкі, надійні й оперативно застосовувані в польових умовах. Тут особливо зручними є спектроскопічні способи, переважно спосіб інфрачервоної спектроскопії, найбільш переважно спосіб ближньої інфрачервоної спектроскопії (БІС), оскільки БІС забезпечує можливість визначення великої кількості параметрів, які цікавлять, за одне вимірювання.

Параметри х,, визначені на етапі процесу аналізування, можуть містити будь-який складник, який є в зібраній сировині, зокрема, ті, що, як відомо, підпадають під вплив або впливають (позитивно або негативно) на процеси ферментування під час силосування. Відповідно, бажаними параметрами для вибору можуть бути вміст води, сухої речовини (ОМ), золи (А), золи, нерозчинної в кислоті (АІА), сирого протеїну (СР), масова концентрація цукрів (Т5), глюкоза (5), фруктоза (ЕКО), сахароза (ЗАС), масова концентрація ефірної витяжки (ЕЕ), крохмаль, целюлоза, геміцелюлоза, лігнін, сира клітковина (СЕ), кислотне детергентне волокно (АОЕ), волокно нейтрального детергенту (МОБ) і кислотний детергентний лігнін "(АОІ). Крім того, можна визначати параметри, що характеризують інші властивості зібраної сировини, як-от значення рН. Однак застосовні в цьому способі параметри не обмежуються зазначеними вище.

Зо Кількість параметрів хі, визначених на етапі процесу аналізування, не має конкретного обмеження доти, доки ця кількість є відповідною для отримання числа індексу придатності до силосування та числа індексу утримування. Наприклад, кількість параметрів хі, визначених на етапі процесу аналізування, може перебувати в діапазоні від 2 до 20, переважно від З до 15 і ще більш переважно від 4 до 10. Що більше певних параметрів хі, то більш передбачуваними будуть числа Іпі та Неї індексів. З іншого боку, складність способу зростає зі збільшенням числа, тому число зазвичай є компромісом між надійністю та складністю.

Перша модель забезпечує можливість отримання числа Іпі індексу придатності до силосування як функції параметрів х. Перша модель може бути математичною функцією, таблицею перетворення тощо, яка зберігається в машинно-зчитуваному форматі.

Згідно з переважним варіантом здійснення винаходу, першу модель, яка застосовується в способі для визначення числа Іпі індексу придатності до силосування, отримано кореляцією параметрів хі, е, які було визначено за підсумками вимірювань випробувальних зразків перед силосуванням, водночас дані хімічного складу силосу отримано після силосування в заданих умовах. Іншими словами, першу модель можна отримати емпірично шляхом виконання експериментів, що передбачають (а) збирання пробних зразків свіжозібраної сировини, (Б) визначення параметрів хі, е пробних зразків, що відповідають параметрам х,, визначеним на етапі процесу аналізування, (с) силосування пробних зразків за заданих умов, (4) визначення хімічних складів силосу досліджуваних зразків, і (є) кореляцію хімічних складів силосу з параметрами хі, е досліджуваного зразка перед силосуванням, завдяки чому можна отримати першу модель. Переважно, етап кореляції (е) передбачає надання силосу індексу якості відповідно до його хімічного складу, наприклад, балів за Флігом-Ціммером (Е25), балів за шкалою Німецького сільськогосподарського співтовариства (0 С) та балів за Ванбеллем, або одного з індексів якості 11-16 Ігіно Андрігетто та ін. (див. вище) і співвіднесення індексу якості з параметрами хі, е досліджуваних зразків. Етап кореляції може передбачати математичний регресивний аналіз, результатом якого буде математична функція (включно з параметрами регресії), що виражає число Іпі індексу придатності до силосування у вигляді функції параметрів хі.

Друга модель забезпечує можливість отримання числа Веї індексу утримування як функції параметрів хі. Друга модель може бути математичною функцією, таблицею перетворення тощо, бо яка зберігається в машинно-зчитуваному форматі.

Згідно з переважним варіантом здійснення винаходу, другу модель, що застосовується в способі для визначення числа індексу утримування, отримано кореляцією параметрів хі, е, визначених за підсумками вимірювань випробувальних зразків перед силосуванням, водночас дані про вміст сухої речовини в силосі отримано після силосування в заданих умовах. Іншими словами, другу модель можна отримати емпірично шляхом виконання експериментів, що передбачають (а) збирання пробних зразків свіжозібраної сировини, (б) визначення параметрів хі, е Пробних зразків, що відповідають параметрам хі, визначеним на етапі процесу аналізування, (с) силосування пробних зразків за заданих умов, (4) визначення вмісту сухої речовини в силосі досліджуваних зразків, і (е) кореляцію вмісту сухої речовини в силосі з параметрами хі, е досліджуваного зразка перед силосуванням, завдяки чому можна отримати другу модель. Етап кореляції може передбачати математичний регресивний аналіз, результатом якого буде математична функція (включно з параметрами регресії), що виражає число Неї індексу у вигляді функції параметрів хі.

Зазвичай число Іпі індексу придатності до силосування й число Неї індексу утримування незалежно одне від одного є безрозмірним числом або відсотком.

Згідно з переважним варіантом здійснення винаходу, етап визначення типів домішок, які додаються до зібраної сировини для силосування, і їх кількості передбачає порівняння числа Іпі індексу придатності до силосування з першим граничним значенням; залежно від того, чи перевищує певне число індексу придатності до силосування перше граничне значення або чи не досягає цього значення, визначаються тип і вміст домішки, вибраної з першої групи домішок; і порівняння числа Неї індексу утримування з другим граничним значенням; залежно від того, чи перевищує певне число індексу придатності до силосування перше граничне значення або чи не досягає цього значення, визначаються тип і вміст домішки, вибраної з другої групи домішок.

Згідно з одним варіантом здійснення винаходу, домішки з першої та другої груп домішок вибирають із гомоферментативних та/або гетероферментативних організмів, більш переважно з

Іасіюобрасіййи5 ріапіагпит, Іасіорасійи5 саб5еї, Іасіобасійн5 аеїБбгисКі 5иБ5. БиїЇдагсив, 16. асідорнійшв, 15. Неїмеїїсив, Зігеріососсит Таєсішт, Бігеріососсив5 заїїмагпив в5иИирер. Шепторнішв5;

Зо зігеріососсив зрр., Редіососсив репіозасеи5, І асіорбасіййв5 сиграїшв5, І асіобасійше согупіоптів 5ц05. согупітогтів, і Редіососсив асіаїйасіїсі, ентерококів, педіококков і аерококів, І асіобасіїи5

Бгемі5, Іасіобрасійшє рисппе"і, Іасіобрасійе5 Тептепішт, Іасіобасійи5 гешіегі, Іасіобасншв5 мігідезсепв5, І асіобрасійй5 гппатпо5зив5, Іеисопвіос сгетогії (Іейсопобіос тевзепіегоіїде5 55р. стетогів), Іасіобасіїйшє ріаїагит, Іасіобасійн5 савеї, Іасіобасійй5 сигматв і І ейисопвіос дехігапісит. Інші домішки першої групи можуть містити один/або кілька цукрів, як-от глюкоза, фруктоза, сахароза та їхні похідні, одну або кілька кислотоутворювальних сполук, як-от мурашина кислота, пропіонова кислота, молочна кислота та/або вода. Також можуть застосовуватися поєднання вищезазначених домішок.

У переважному варіанті здійснення винаходу може застосовуватися перша група домішок до зібраної сировини, що має низьке число індексу придатності до силосування. Згідно з переважним варіантом здійснення винаходу, перша група домішок переважно містить гомоферментативні мікроорганізми. Наприклад, першу групу домішок можна вибрати з інокулятів різних бактеріальних штамів, наприклад, І асіобасіїшв ріапіагит, І асіорбасішт савзеї,

І асюбрасійив аеєїБгискКії виб5. БриЇдагісив, ІБ. асідорнішв5, 15. Неїмеїсив, Бігеріососсит Таесійт, зігеріососсив заїїмапив 5Иирер. ШепторНійшйв5; бі еріососсит з5рр.,Редіососси5 репозасеив,

І асторасіїш55 ситбаїйшв5, І асіорбасій55 согупіїоптів 5005. согупіоптів і Реадіососсив5 асіайасіїсі, ентерококів, педіококів та аерококів. Інші домішки першої групи можуть містити один/або кілька цукрів, як-от глюкоза, фруктоза, сахароза та їхні похідні, одну або кілька кислотоутворювальних сполук, як-от мурашина кислота, пропіонова кислота, молочна кислота та/або вода. Також можуть застосовуватися поєднання вищезазначених домішок. Використовуваний тут термін "гомоферментативні мікроорганізми" стосується молочнокислих бактерій, які ферментують глюкозу молочною кислотою як основним побічним продуктом. Гомоферментативні мікроорганізми використовуються в процесах ферментування, у яких бажаними є швидке утворення молочної кислоти та знижений рівень рН.

Згідно з іншим переважним варіантом здійснення винаходу, може застосовуватися друга група домішок до зібраної сировини з низьким числом індексу утримування, тобто до сировини, яка, як очікується, піддасться великим втратам сухої речовини під час ферментування. Згідно з іншим переважним варіантом здійснення, друга група домішок переважно містить гетероферментативні мікроорганізми. Наприклад, другу групу домішок можна вибрати з 60 інокулятів різних бактеріальних штамів, наприклад, І асіобасіїїи5 Бгемів, І асіобасіїїш5 Бриснпетгі,

І асіорасійи5 Тептепійт, І асіобасіїїи5 гешегі, І асіобасіїи5 мігідезсеп5, І асіорбасіи5 "Птатповив,

Їеисопвіос стетогв (Іеисопобіос тевзепієгоіїдез 55р. стгтетоїгів), Іасіобасійи5 ріаїагит,

Іасюобасійи5 сазеї, І асіорасійи5 сигмайи5 і Геисоп5іос аехігапісит. Інші домішки другої групи можуть містити один або кілька цукрів, як-от глюкоза, фруктоза, сахароза та їхні похідні, одну або кілька кислотоутворювальних сполук, як-от мурашина кислота, пропіонова кислота, молочна кислота та/або вода. Також можуть застосовуватися поєднання вищезазначених домішок. Використовуваний тут термін "гетероферментативні мікроорганізми" стосується молочнокислих бактерій, які ферментують глюкозу молочною кислотою, етанолом/оцтовою кислотою та діоксидом вуглецю (СО2) як побічними продуктами. Гетероферментативні мікроорганізми використовуються в процесах ферментування.

Якщо зібрана сировина має низьке число індексу придатності до силосування та низький індекс утримування, до зібраної сировини можуть застосовуватися домішки першої та другої груп. Крім того, якщо виявиться, що зібрана сировина має високе число індексу придатності до силосування та високий індекс утримування, домішки не застосовуватимуться.

Особливо бажано, щоб спосіб здійснювався безперервним чином під час збирання сировини, тобто в польових умовах. Іншими словами, згідно з цим варіантом здійснення винаходу, визначення числа індексу придатності до силосування та індексу утримування, а також додавання домішок здійснюються в полі у вигляді технологічного процесу збирання врожаю, таким чином, підготовка силосу здійснюється в польових умовах, а силос може безпосередньо подаватися для процесу силосування.

Інший об'єкт цього винаходу стосується процесу силосування, який передбачає підготовку силосної сировини із застосуванням способу за першим об'єктом згідно з цим описом; і ферментування силосної сировини для отримання силосу.

Ще один об'єкт цього винаходу стосується пристрою для підготовки силосної сировини поліпшеної якості, що підлягає силосуванню, водночас пристрій містить засіб аналізування для аналізування свіжозібраної сировини для визначення множини параметрів ох, що характеризують хімічний склад та/або властивість зібраної сировини; першу модель, яка корелює певні параметри хі із числом Іпі індексу придатності до

Зо силосування, характерним для очікуваної придатності до силосування зібраної сировини; другу модель, яка корелює певні параметри хі із числом Неї індексу утримування, характерним для очікуваної втрати сухої речовини зібраної сировини під час процесу силосування; засіб визначення для визначення типів та обсягів домішок для процесу силосування, які додають до зібраної сировини задля керування процесом силосування залежно від числа Іпі індексу придатності до силосування та числа Неї індексу утримування; і засіб подавання для додавання певних домішок до зібраної сировини задля виробництва сировини для силосування, якщо певна кількість домішки для силосування перевищує нульове значення.

Засіб аналізування містить пристрої що забезпечують визначення параметрів. У переважних варіантах здійснення винаходу засіб аналізування може передбачати спектрометр, наприклад інфрачервоний спектрометр (переважно ближній інфрачервоний спектрометр), терагерцеву спектроскопію (переважно терагерцеву спектроскопію з дозволом за часом), раманівський спектрометр, ультрафіолетовий спектрометр, мас-спектрометр, наприклад часопролітний МАЛДІ-спектрометр, ядерно-магнітну спектроскопію, спектрометр збудження лазерним пробоєм тощо. В іншому варіанті здійснення винаходу засіб аналізування може передбачати щонайменше один хроматограф, наприклад, газовий хроматограф (ГХ), високоефективний рідинний хроматограф (ВЕРХ) або інші. В інших прикладах засіб аналізування може передбачати пристрій теплової візуалізації, пристрій аналізування мокрим шляхом та/або пристрій аналізування мікроелементів. Один або декілька пристроїв із кожної категорії можна об'єднувати для збільшення кількості інформації щодо зібраної сировини. До бажаних засобів аналізування належать засоби, що забезпечують можливість здійснення швидких і надійних вимірювань та оперативне використання в польових умовах. Тут особливо зручними є спектрометри, переважно інфрачервоні спектрометри й найбільш переважно ближні інфрачервоні спектрометри.

Крім того, пристрій може містити пристрій подавання, подрібнення, обмолочування, дроблення, плющення, подрібнення або очищення зібраної сировини, наприклад сільськогосподарський подрібнювач для подрібнення зібраної сировини. Тут особливо бажано, щоб пристрій було обладнано засобом аналізування для забезпечення можливості здійснення аналізу в польових умовах, наприклад обладнаний засобом аналізування сільськогосподарський подрібнювач.

Крім того, пристрій може містити засіб транспортування, наприклад конвеєрну стрічку тощо, для транспортування зібраної сировини, необов'язково обробленої із застосуванням вищезгаданого пристрою подавання, подрібнення, обмолочування, дроблення, плющення, подрібнення або очищення зібраної сировини, після збирання врожаю до засобу аналізування та/або від засобу аналізування до засобу подавання й від засобу подавання до силосного бункера.

Крім того, пристрій може містити засіб вирівнювання для гомогенізування або рівномірного розподілу зібраної сировини, необов'язково обробленої за допомогою вищезазначеного пристрою подавання, подрібнення, обмолочування, дроблення, плющення, подрібнення або очищення, для формування однорідного потоку (обробленої) зібраної сировини. Такий засіб вирівнювання забезпечує можливість поліпшення або оптимізування надання зібраної сировини для засобу аналізування, наприклад шляхом вирівнювання поверхні потоку (обробленої) зібраної сировини. Одним із прикладів такого засобу вирівнювання є каток у формі подовженого вала, який переважно розташовано на постійній і фіксованій відстані уздовж осі валка над конвеєрною стрічкою, що спрямовує (оброблену) зібрану сировину до засобу аналізування. За допомогою цього катка (оброблену) зібрану сировину можна стискати до певної товщини, таким чином досягається рівність поверхні. У переважному варіанті здійснення двигун урухомлює каток та обертає його в напрямку руху конвеєрної стрічки, у більш переважному варіанті рух катка забезпечує привод конвеєрної стрічки. Під стрічкою можна встановлювати блок або інший каток для забезпечення протидії тиску першого катка. Блок або інший каток запобігає тиску на стрічку вниз і, таким чином, потік (обробленої) зібраної сировини має переважно попередньо вибрану висоту після проходження першого катка. У другому прикладі для засобів аналізування на основі випромінювання, переважно інфрачервоної спектроскопії, більш переважно ближньої інфрачервоної спектроскопії, потік (обробленої) зібраної сировини проходить або прямує вздовж вікна для передавання відповідного випромінювання між засобом аналізування та (обробленою) зібраною сировиною. Матеріал вікна, наприклад скло або плексиглас, можна знімати для очищення або заміни. Очищення або заміна матеріалу вікна можуть знадобитися,

Зо оскільки залишки з оброблюваного потоку, наприклад, обробленої зібраної сировини, що проходить через вікно, можуть накопичуватися на матеріалі вікна або пошкодити матеріал вікна, перешкоджаючи роботі системи. Під час проходження (обробленої) зібраної сировини уздовж вікна потік і поверхня потоку збоку від вікна вирівнюються.

Додаткові варіанти здійснення цього винаходу визначено в залежних пунктах формули винаходу й у цьому описі. Усі варіанти здійснення винаходу можна об'єднувати один з одним, якщо не зазначено інше.

Стислий опис креслень

Тут винахід буде описано докладніше з погляду переважних варіантів здійснення винаходу з покликанням на зазначені фігури.

Фіг 1 Блок-схема способу підготовки силосу згідно з переважним варіантом здійснення винаходу;

Фіг. 2 Блок-схема способу отримання першої моделі для визначення числа індексу придатності до силосування, використовуваного в способі за Фіг. 1;

Фі. 3 Блок-схема способу отримання другої моделі для визначення числа індексу утримування, використовуваного в способі за Фіг. 1;

Фіг. 4 Графічне представлення числа індексу придатності до силосування та числа індексу утримування зібраної сировини, визначених у спосіб за цим винаходом;

Фіг. 5 Схематична діаграма пристрою для підготовки силосу відповідно до переважного варіанта здійснення винаходу; і

Фіг. 6 Блок-схема процесу силосування згідно з переважним варіантом здійснення цього винаходу.

На Фіг. 1 показано блок-схему способу 100 підготовки силосу відповідно до переважного варіанта здійснення винаходу.

Спосіб починається на етапі 511 і триває на етапі 512, на якому отримують зібрану сировину. Цей етап передбачає загальновідомі процеси збирання врожаю сільськогосподарських культур. Збирання врожаю можна здійснювати вручну, але зазвичай воно виконується за допомогою сільськогосподарських збиральних машин.

Додатково до збирання сировини етап 512 способу може, якщо треба, передбачати механічну обробку зібраної сировини, наприклад, подавання, подрібнення, обмолочування, 60 дроблення, плющення, подрібнення або очищення для надання зібраній сировині розміру або форми, прийнятних для силосування та/або вирівнювання/гомогенізування (переробленої) зібраної сировини. Зібрана сировина може містити будь-яку сільськогосподарську культуру, придатну для силосування, зокрема, згадані раніше культури, наприклад кукурудзу. У разі кукурудзи зібраною сировиною є вся надземна рослина або лише кукурудзяні зерна.

На наступному етапі 513 зібрана та, якщо треба, механічно оброблена/гомогенізована сировина піддається процесу аналізування для визначення множини параметрів хі, що характеризують хімічний склад та/або іншу властивість/характеристику зібраної сировини. Тут х позначає параметр, отриманий унаслідок аналізу, а індекс і означає номер індексу від 2 до М, де

М позначає загальну кількість визначених у способі параметрів. Параметр може охоплювати будь-який компонент зібраної сировини, зокрема згадані раніше компоненти. Відповідно до конкретного прикладу, на етапі 513 може бути визначено сім параметрів хі, включно з вмістом сухої речовини (ОМ), масовою концентрацією цукрів (Т5), масовою концентрацією ліпідів (ЕЕ), вмістом кислотного детергентного волокна (АОЕ), вмістом кислотного детергентного лігніну (АОС), вмістом волокон нейтрального детергенту (МОБ) і вмістом крохмалю (57). Процес аналізування для визначення параметрів хі може використовувати будь-який спосіб, здатний надати інформацію, що цікавить, зокрема згадані раніше способи. Відповідно до особливо переважного прикладу, на етапі 513 застосовується ближня інфрачервона спектроскопія (БІС), оскільки вона здатна визначати всі згадані параметри.

Потім процедура переходить до етапу 514, під час якого перша модель Іпі-йхі) застосовується до параметрів хі, визначених на етапі 513, для визначення числа Іпі індексу придатності до силосування, характерного для очікуваної придатності до силосування зібраної сировини. Число Іпі індексу придатності до силосування відображає очікувану якість силосної сировини після силосування й може бути безрозмірним числом. Переважно число Іпі індексу придатності до силосування є показником у діапазоні від найгіршої якості силосної сировини до теоретичної максимальної якості. Першу модель можна зберегти у формі багатовимірної таблиці перетворення, яка надає число Іпі індексу придатності до силосуванням параметрам хі.

В іншому варіанті здійснення винаходу перша модель може бути математичним рівнянням, що виражає число Іпі індексу придатності до силосування як функцію параметрів хі. Приклад математичного рівняння, отриманого за допомогою регресивного аналізу, який представляє першу модель, показано в Рівнянні 1 нижче:

М М

Тпі - Ілтексері У Сх, нд У ВХ; і-ї і-ї

Тут Сі Ві -- це коефіцієнти регресії першого та другого порядку для і? параметра х відповідно. Першу модель отримано заздалегідь за допомогою емпіричних досліджень.

Приклад отримання першої моделі буде описано далі на Фіг. 2. Результатом етапу 514, таким чином, є число Іпі індексу придатності до силосування у формі одного характеристичного значення.

Потім процедура переходить до етапу 515, під час якого друга модель Неві-йхі) застосовується до параметрів хі, визначених на етапі 513, для визначення числа Неї індексу утримування, характерного для очікуваної втрати або утримання сухої речовини зібраної сировини в процесі силосування. Число Неї індексу утримування може бути безрозмірним числом або відсотком. Таким чином, воно є взаємозв'язком між хімічним складом свіжозібраної сировини (виражений параметрами хі) та очікуваним вмістом сухої речовини силосу. Наприклад, число Неї індексу утримування є показником у діапазоні від теоретичної мінімальної втрати сухої речовини до теоретичної максимальної втрати сухої речовини під час процесу силосування. Аналогічно до першої моделі, друга модель може бути збереженою у формі багатовимірної таблиці перетворення, яка надає число Реї індексу утримування параметрам хі.

В іншому варіанті здійснення винаходу друга модель може бути математичним рівнянням, що виражає число Неї індексу утримування як функцію параметрів хі. Приклад математичного рівняння, отриманого за допомогою регресивного аналізу, який представляє другу модель, показано в Рівнянні 2 нижче:

М М

Ке; - Гиексері 4 У Ох, ня УЕХ і-ї і-ї

Тут бі та Е-- це коефіцієнти регресії першого та другого порядку для іо параметра х відповідно. Другу модель отримано заздалегідь за допомогою емпіричних досліджень. Приклад отримання другої моделі буде описано далі на Фіг. 3. Результатом етапу 515, таким чином, є число Неї індексу утримування у формі одного характеристичного значення.

Після визначення числа Іпі індексу придатності до силосування та числа Веї індексу утримування спосіб переходить до етапу 516, на якому тип а домішки(ок) для силосування та кількість т аї відповідної домішки, що додається до зібраної сировини для контролю процесу силосування, визначається залежно від числа Іпі індексу придатності до силосування та числа

Веї індексу утримування. Етап 516 може містити таблицю перетворення, у якій тип і кількість домішки для силосування надаються Іпі та Неї. Як альтернатива, етап 516 може містити математичну функцію, яка виражає тип а; та кількість т аї домішки як функцію Іпі та Неї. Згідно з конкретним варіантом здійснення винаходу, на етапі 516 може прийматися рішення щодо перевищення числом Іпі індексу придатності до силосування першого порогового значення Іпі:.

Залежно від перевищення або відсутності перевищення Іпі першого порогового значення Іпії визначаються тип і вміст домішки, вибраної з першої вищезгаданої групи домішок. Оскільки число Іпі індексу придатності до силосування вказує на здатність хімічних складників зібраної сировини до перетворення на високоякісний силос, перша група домішок переважно містить гомоферментативні мікроорганізми, цукри та/або воду, зокрема згадані раніше. Аналогічно, на етапі 516 може прийматися рішення щодо перевищення числом Неї індексу утримування другого порогового значення Реї:. Залежно від перевищення або відсутності перевищення Вебі другого порогового значення Неї: визначаються тип і вміст домішки, вибраної з другої вищезгаданої групи домішок. Оскільки число Неї індексу утримування відображає очікувану втрату сухої речовини під час процесу силосування, друга група домішок переважно містить гетероферментативні мікроорганізми, зокрема згадані раніше. Ідеться про те, що в разі, якщо індекси Іпі та Веї указують на те, що зібрану сировину, як очікується, буде легко перетворено на високоякісний силос із низькою втратою сухої речовини, додавання будь-яких домішок у сировину може не знадобитися. У цьому разі кількість додаваних домішок визначається на рівні нульового значення.

Для цілей етапу 516 визначені індекси Іпі та Неї придатності до силосування та утримування можна візуалізувати у двовимірному графічному поданні, як показано на Фіг. 4 (зібрана сировина - кукурудза). Тут число Веї індексу утримування показано на осі абсцис у вигляді відсотка втрати сухої речовини (залежно від загального значення сухої речовини зібраної сировини), а число Іпі індексу придатності до силосування показано на осі ординат. Перше порогове значення Іпії для числа індексу придатності до силосування відповідає в цьому прикладі значенню 54,4, тоді як друге порогове значення Рвеї1 відповідає втраті сухої речовини

Зо 7 о за масою. За допомогою цих порогових значень поле ділиться на чотири чверті (з 1 чверті по 4 чверть). Таким чином, зібрана сировина належить до однієї з чвертей з 1 по 4 (наприклад, чверть 2, як показано на Фіг. 4), що зумовлює виникнення одного з таких сценаріїв:

Чверть 1 (Іпі » 54,4; Веї « 7 95): кукурудза має збалансований хімічний склад, що дає змогу швидко активувати процес бажаного ферментування. Для стимулювання ферментування коригування шляхом додавання домішок для силосування не потрібне.

Чверть 2 (Іпі » 54,4; але Веї » 7 95): кукурудза має добрий хімічний склад, але не здатна ефективно стримувати втрати на консервування (можливо, через високий вміст вологи у свіжозрубаній кукурудзі). Для пришвидшення та оптимізування процесу ферментування треба використовувати домішки (гетероферментативні та/або гомоферментативні мікроорганізми). - Чверть З (Неї « 7 95, але Іпі « 54,4): хімічний склад не здатний ефективно стимулювати ферментування. Якщо вміст сухої речовини перевищує 4595, для досягнення достатнього ферментування треба використовувати домішки (гетероферментативні та/або гомоферментативні мікроорганізми, воду й цукор).

Чверть 4 (Іпі « 54,4; Веї » 7 95): добрий хімічний склад, але визначений процес не ідеальний із погляду якості й утримання сухої речовини, тобто хімічний склад не здатний забезпечити достатньо високу придатність для ферментування через невідповідне співвідношення "початок/сировина", процеси ферментування не ідеальні з погляду якості й утримання сухої речовини. Для поліпшення процесу ферментування треба використовувати домішки.

Знову з покликанням на Фіг. 1, після визначення типів аг та кількості т а домішок для силосування процедура переходить до етапу 517, на якому визначені на етапі 516 домішки додаються в сировину у відповідних кількостях. Додавання домішок може здійснюватися у будь- який відповідний спосіб залежно від форми домішки. Переважно домішки додаються у формі розчинів або суспензій шляхом розпилення тощо. Таким чином досягаються однорідне розподілювання або змішування домішкисок) у зібраній сировині.

Спосіб завершується на етапі 518 отриманням силосу, включно із зібраною сировиною плюс домішкаси), готового до силосування.

Згідно з переважним варіантом здійснення винаходу, спосіб 100 здійснюється безперервно у вигляді технологічного процесу збирання врожаю. Таким чином, параметри хі можна визначати безперервно покроковим чином для свіжозрізаних фракцій зібраної сировини. Це забезпечує 60 можливість безперервного додавання домішок до відповідних фракцій сировини залежно від складу відповідної фракції та здійснювати підготовку різних фракцій, що розрізняються за видом та/або кількістю додаваної домішки силосу. Таким чином, різні фракції силосу можна подавати в силосний бункер.

Потім способи отримання першої та другої моделей, що використовуються в способі на фіг. 1, будуть описані на фіг. 2 і З відповідно. Передбачається, що ці способи буде отримано лише один раз для постійного використання в способі на фіг. 1.

На Фіг. 2 описано спосіб 200 отримання першої моделі для визначення числа Іпі індексу придатності до силосування як функції параметрів хі.

Спосіб починається з етапу 521 і переходить до етапу 522, на якому здійснюється збирання досліджуваних зразків зібраної сировини культури, яка цікавить. Переважно зразки збирають від різних сортів, у різних кліматичних умовах і під час різних періодів збирання врожаю для забезпечення широкої дистрибуції композицій. У конкретному прикладі досліджувані зразки кукурудзи було зібрано з 29 сортів (включно з ранніми й пізніми сортами), з трьох ділянок виробництва (різних за грунтовими та кліматичними умовами) і в період раннього, нормального або пізнього збирання врожаю. Після збирання врожаю всі зразки було подрібнено.

Потім спосіб переходить до етапу 523, на якому досліджувані зразки аналізуються для визначення експериментальних параметрів хі, є, що характеризують хімічний склад та/або властивості зібраних досліджуваних зразків. Тут експериментальні параметри хі, е та способи аналізування можуть бути аналогічними до описаних для етапу 513 на фіг. 1.

Потім спосіб переходить до етапу 524, на якому досліджувані зразки переробляються на силос унаслідок силосування із застосуванням заздалегідь визначених стандартних умов.

Переважно заздалегідь визначені умови -- це сприятливі умови, за яких очікується оптимізоване або оптимальне ферментування. Процес силосування можна здійснювати у великих силосах у польових або лабораторних умовах. У конкретному прикладі процес силосування здійснювався в таких лабораторних умовах: Два зразки (5005-50 г) для кожної свіжозібраної цільної подрібненої сировини кукурудзи поміщали в герметично запаковані мішки (Огмеа 2633040, Огмеа 5рА, Мизвіїе ді Ріаме, МЕ, Італія). Мішки (300х400 мм) завтовшки 90 мкм, виготовлені з поліаміду й поліетилену (РА/РЕ) з коефіцієнтом газопроникності за температури 2370 т-2 65, 15 і 200 см3 м-2 добу-1 атм-1 для кисню, азоту й СО2 відповідно. Запаковування в

Зо герметичну тару здійснювалося із застосуванням вакуумної пакувальної машини (Сиіззоп 41,

Огуей 5рА, Мизіїеє аі Ріаме, МЕ, Італія) з пропускною спроможністю 25 м3 повітря на годину протягом 12 сек. Потім, після видалення повітря, мішки автоматично пакували. Перед відкриттям мішків для здійснення аналізування, щоб уникнути здуття, зразки обробляли та зберігали за температури 23 "С протягом 60 днів.

На етапі 525 силос із досліджуваних зразків знову аналізується для визначення других експериментальних параметрів у, є, характерних для хімічного складу та/або інших властивостей силосу. Визначені тут параметри можна вибирати залежно від значення рн, вмісту молочної кислоти, вмісту оцтової кислоти, вмісту масляної кислоти, вмісту етанолу, вмісту маніту, вмісту аміаку. Крім того, раніше згадані щодо параметрів хі аналогічні параметри можна визначати на етапі 525. Далі, на цьому етапі можуть застосовуватися вже описані раніше способи аналізування. У конкретному прикладі вміст кожного мішка було проаналізовано у двох примірниках за допомогою Бі-спектроскопії для визначення вмісту сухої речовини (ОМ), сирого протеїну (СР), золи (А5), крохмалю (ЗТА), ефірної витяжки (ЕЕ), волокон нейтрального детергенту (МОР) і кислотних детергентних волокон (АОЕ) із застосуванням калібрувальної кривої. Вміст лактату, летких жирних кислот (ЛЖК), етанолу й маніту визначали за допомогою

ВЕРХ. Аміак вимірювали за допомогою набору реактивів (Медагуте). Далі вимірювали рівень рН. Потім було обчислено середні значення для кожного параметра.

На наступному етапі 526 кожному досліджуваному зразку силосу надається індекс О) якості залежно від параметрів уї,е. Тут можна застосовувати відомий у цій області техніки індекс Оі якості для оцінювання якості силосу. У конкретному прикладі застосовувався один з індексів якості від І1 до Іб, описаних Ігіно Андрігетто та ін. (Андрігетто та ін., див. вище). Як показано в таблиці 1, індекси з І1 по Іб засновані на вмісті молочної кислоти, аміаку, етанолу, оцтової кислоти, масляної кислоти, маніту та значення рН. Для кожного параметра уї, є було заздалегідь визначено діапазон значень, що корелює з діапазоном значень вмісту (залежно від значення сухої речовини ОМ). Наприклад, мінімальний вміст молочної кислоти (22,6 г/кг сухої речовини) буде оцінено як 0, а максимальний вміст молочної кислоти (60,0 г/кг сухої речовини) матиме значення 41 тощо. Максимальний індекс якості дорівнює 100 для кожного з індексів із 11 по Іб.

Таблиця 1

Параметри у.е | Діапазонзначень Інтервалпоказників.///-/ (г/кг ОМ) 7777 2 93 ву в

Суха речовина 390-276 (г/кг)

Нейтрально- детергентна) 518-410 0-39 клітковина

МОГ

Кислотно- детергентна! 297220 0-2 клітковина

АЕ кислота 820-354 | 0-8 | 0718 | 018 | 018 | 018 | - 870-210 | 0-8 | 0718 | 018 | 018 | 018 | -

Оцтова 3,97-3,65 | 088 | 04 | 04 | 06 | - /|- ою. 012 | ев кислота 12,7-090| 06 / щ- | 03 06 | - 0-6

Максимальн ий показник 100 100 100 100 100 100 індексу

Таблиця 1

Параметри у.е | Діапазонзначень | Інтервалпоказників././-:|//.| ( ни (г/кг ОМ) м/о. 12 | із | м | 5 | 6

Суха речовина (г/кг) 390-276 - 1-1 - 1-1 - 1 о0-6

Нейтрально- детергентна клітковина 518-410 0-39

МОГ

Кислотно-детергентна Й Й 22,6 - 60,0 82,0-35,4 0-18 | 0-78 | 0-8 | 018 / 0-18 | - 870-210 0-18 | 0718 | 0-18 | 018 0-18 | - 274-720 09 1 0-9 | 0-9 1 09 0-9 |0-20)

Суха речовина (г/кг) 390-276 08 | 04 | 04 | 06 - | - 1,00-0,00 - 10701 07 | 02 0-74 | - 12,7-0,90 06 | - | 03 | 06 - |о-16

Максимальний показниндеюу 10007000 100 о | оо | оо | оо а Виражається у вигляді безрозмірного числа.

Відповідно, на етапі 526 показник ОЇ; якості отримують для кожного силосу залежно від його хімічного складу.

Потім спосіб переходить до етапу 527, на якому показники СО; якості корелюють із параметрами хі, е, визначеними перед силосуванням на етапі 523. Етап кореляції може передбачати математичний регресивний аналіз, результатом якого буде математична функція (включно з параметрами регресії), що виражає число Іпі індексу придатності до силосування у вигляді функції параметрів хі, е. У цьому прикладі винахідники використовували дані всіх проаналізованих рослин кукурудзи без трансформації або після неї (логарифмічні, зведені до квадрату тощо) або їх поєднання. Крім того, багато регресій були обчислені з використанням програмного забезпечення ЗАЗ і відрізнялися розглянутими параметрами (аналіз) та/або застосованим перетворенням. На завершення було прийнято регресію з вищим значенням К- квадрату, що дає найкращу кореляцію (див. рівн. 1 вище). У таблиці 2 показано параметри регресії функції регресії, отримані для досліджуваних зразків кукурудзи.

Таблиця 2

Коефіцієнти регресії першої моделі для прогнозування придатності до силосування (значення обчислюються залежно від 95 сухої речовини) пенетик | вени! 6017005 шо ДЕ СТА ЕТ 2 ПНЯ ПО

Сухаречовина(ЮМ) 7/7 17111111 -683667 | - 0075520.Й.:КСЕС|И (Масова концентрація цукрів (ТЗ)| | 027189... | ./Ю/ 0

Лпіди(ЕЕ)Ї 77777711 111111 137159 |777771111011с1

А0Е7111111111111111111Ї11117171717171717111111168оВ Ї777711110с1

Ні; НИ НН: ЗНО НИ ННЯ

Моє 111Г11111111111111011111111111111с-001528Ш0 (Крохмаль(ЗТА)Ї С 777777717171717171171Ї1771717171717171710111717171717111 1711111 -0009392шщ

Таким чином, функція регресії Іпі-Я((хХ, е) згідно з першою моделлю з використанням коефіцієнтів регресії з таблиці 2 може бути вираженою таким чином (рівняння 1.1):

Іпі-197.11574 - 6.836670М--0.27189754411.37159ЕЕ--1.6810А0Е - 12.55362А01І 40.075520М2 - 0.01528МОЕ-2 - 0.0093957А2

Отже, процедура на Фіг. 2 завершується на етапі 528, забезпечуючи таким чином наявність першої моделі Іпі-(хі, ее), яку потім можна застосовувати в процедурі на Фіг. 1 для визначення очікуваної придатності до силосування свіжозібраної кукурудзи.

На Фіг. З описано спосіб 300 отримання другої моделі для визначення числа Веї індексу утримування як функції параметрів хі.

Тут етапи із 531 по 534 відповідають етапам із 521 по 524 на Фіг. 2 й повторно не описуються. Фактично обидва способи визначення першої моделі для індексу придатності до силосування й визначення другої моделі для індексу утримування може бути виконано в одному об'єднаному процесі з поділом відповідних етапів.

Після завершення процесу силосування на етапі 534 процедура переходить до етапу 535, на якому силос досліджуваних зразків піддається процесу аналізування для визначення вмісту сухої речовини ОМ; в кожному досліджуваному зразку.

Потім спосіб переходить до етапу 537, на якому вміст сухої речовини ОМ; в досліджуваних зразках силосу корелює з параметрами хі, е, визначеними на етапі 533 перед силосуванням.

Етап кореляції може передбачати математичний регресивний аналіз, результатом якого буде математична функція (включно з параметрами регресії), що виражає число Веї індексу утримування у вигляді функції параметрів х;,е. У цьому прикладі винахідники використовували

Зо той же описаний щодо Фіг. 2 підхід для прийняття регресії з вищим значенням К-квадрату (див. рівн. 2 вище). У таблиці З показано параметри регресії функції регресії другої моделі, отримані для досліджуваних зразків кукурудзи.

Таблиця З

Коефіцієнт регресії другої моделі для прогнозування втрати сухої речовини (значення обчислюються залежно від 95 сухої речовини), беручи за еталон індекс І! у вигляді індексу ОЇ якості.

Параметрихіе | 0 Виділлння.// | Об | ЕЕ 111111 22334276 | 77777111

Сухаречовина(ЮМ) 71717171 5ЛОЗОЗ | боб

КЕ. оййнінінінс НИ НЕ: ЗНИ НОНС З ННЯ

Місіс НИ НЕ З ННННОСТИНННЯ

Крохмаль(ЗТА) 17711111 11126279 | 0024399

Моє! 11111111 1111111101111111711711111б00953.2шщШ

ІАЕ 111111111111Ї1111111111111171111101111111111111с0089121ш

Таким чином, функція регресії Неї-ї(Хі, е), згідно з другою моделлю із застосуванням коефіцієнтів регресії з таблиці 3, може бути вираженою таким чином (рівн. 2.1):

ВНеі-100 (- (223.34276 - 2 Ж Б5Бл103030М -66Б26074515 - 9.80569А0ІЇ ОО - 2.627795ТА-0.062410М2-0.00953МОЕ2 - 0.086891 АБ Е2--0.0243957ТА2-0.134457Т 552)

Отже, процедура, показана на Фіг. 3, завершується на етапі 538, забезпечуючи таким чином наявність другої моделі Неї-ї(х;, е), яку потім можна застосовувати в процедурі на Фіг. 1 для визначення очікуваної втрати сухої речовини свіжозібраної кукурудзи під час процесу силосування.

Далі на Фіг. 5 описується пристрій для підготовки силосу поліпшеної якості для силосування.

Пристрій 10 містить сільськогосподарський подрібнювач 11 для механічної обробки свіжозібраної сировини 20 з метою отримання частинок відповідного розміру для силосування.

Пристрій додатково містить конвеєрну стрічку 12 для транспортування зібраної сировини до різних станцій обробки пристрою 10. Таким чином, подрібнена зібрана сировина 20 переміщується конвеєрною стрічкою від подрібнювача 11 до засобу 13 аналізування для аналізування свіжозібраної та подрібненої сировини 20 для визначення множини параметрів хі, що характеризують хімічний склад, та/або інших властивостей зібраної сировини, як це описано вище. Тут засіб 13 аналізування містить ближній інфрачервоний спектрометр МІК5. МІК5 випромінює ближнє інфрачервоне випромінювання вибраних довжин хвиль на подрібнену зібрану сировину 20 і визначає відповідне поглинання або пропускання. Пристрій 10 додатково містить обчислювальну станцію 14, з'єднану із засобом 13 аналізування для аналізування даних ближнього інфрачервоного випромінювання, представлених зі спектрометра МІК5, наприклад для визначення параметрів хо із даних ближнього інфрачервоного випромінювання.

Обчислювальна станція 14 додатково здійснює етапи із 514 по 516, Фіг. 1. Для цієї мети обчислювальна станція 14 містить першу та другу моделі для визначення числа Іпі індексу придатності до силосування та числа Неї індексу утримування як функції параметрів хі.

Наприклад, моделі може бути збережено у формі рівнянь Рівн. 1.1 і Рівн. 2.1, як показано вище, у машинно-зчитуваному форматі. Крім того, обчислювальна станція 14 містить алгоритм визначення типів аг та кількостей т а домішок для силосування, які мають додаватися в зібрану сировину 20, залежно від числа Іпі індексу придатності до силосування та числа Неї індексу утримування, як це описано вище. Якщо треба, пристрій 10 може містити засіб 15 відображення для відображення результату аналізування, наприклад, певних індексів Іпі та Веї у формі 2-вимірного представлення, показаного на Фіг. 4. Пристрій 10 додатково містить засіб 16 подавання, наприклад, засіб розпилення для подавання домішок 17 для силосування до зібраної сировини 20 відповідно до визначених раніше типів а; та кількостей т аї. З цією метою зібрана сировина 20 далі переміщується конвеєрною стрічкою 12 до засобу 16 подавання, де домішка для силосування, зокрема інокуляти мікроорганізмів, розпорошується на зібрану сировину, унаслідок чого формується силос 30. Потім силос 30 можна далі переміщувати конвеєрною стрічкою 12 у силосний бункер 18, у якому буде відбуватися подальший процес силосування. Як показано на Фіг. 5, силосний бункер 18, таким чином, заповнюється різними шарами силосу 30, що містить різні домішки (якщо їх додано), вибраних тут із двох сумішей інокуляту, вибраних обчислювальною станцією 14 залежно від числа Іпі індексу придатності до силосування та числа Реї індексу утримування.

Потім процес 400 силосування відповідно до цього винаходу пояснюється з покликанням на

Фіг. 6. Процес починається на етапі 541 і переходить до етапу 542, на якому здійснюється підготовка силосу 30 згідно з цим винаходом. Іншими словами, етап 542 містить етапи із 511 по 518 способу 100, описаного з покликанням на Фіг. 1. Після приготування силосу 30 спосіб переходить до етапу 543, на якому силос піддається ферментуванню, тобто силосуванню, для отримання бажаного продукту силосування. Силосування передбачає загальновідомі процеси мікробіологічного ферментування. Однак завдяки приготуванню силосу відповідно до цього винаходу, що передбачає додавання вибраних з огляду на склад зібраної сировини домішок, процес силосування поліпшується порівняно з процесом, під час якого домішки не додаються або додаються радше інтуїтивно. У результаті формується продукт силосування поліпшеної якості, що містить більше поживних речовин для годування тварин і сухої речовини.

Довідкові позиції 10 пристрій підготовки силосу 11 сільськогосподарський подрібнювач 12 засіб переміщування, конвеєрна стрічка 13 засіб аналізування, МІК5 14 засіб визначення, обчислювальна станція 15 засіб відображення 16 засіб подавання 17 домішка для силосування 18 силосний бункер 20 зібрана сировина 30 силос 100 спосіб підготовки силосу 200 спосіб отримання першої моделі, що застосовується в способі 100 300 спосіб отримання другої моделі, що застосовується в способі 100 400 процес силосування

Іпі число індексу придатності до силосування

Веї число індексу утримування

Зо хі параметри, що характеризують хімічний склад та/або властивості зібраної сировини хХ, е параметри, що характеризують хімічний склад та/або властивості зібраного досліджуваного зразка перед силосуванням уї, е параметри, що характеризують хімічний склад та/або властивості досліджуваного зразка після силосування а тип домішки для силосування т аї кількість домішки для силосування

Claims (15)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб (100) підготовки силосу (30) з поліпшеними якісними характеристиками для процесу силосування, що включає: аналізування свіжозібраної сировини, що піддається силосуванню, для визначення множини параметрів (хі), що характеризують хімічний склад та/або властивості зібраної сировини (20); застосування першої моделі до певних параметрів (х) для визначення числа (Іпі) індексу придатності до силосування, характерного для очікуваної придатності до силосування зібраної сировини; застосування другої моделі до певних параметрів (хі) для визначення числа (Неї) індексу утримування, характерного для очікуваної втрати сухої речовини (ОМ) зібраної сировини (20) під час силосування; визначення типів та обсягів домішок (17) для силосування, які треба додавати до зібраної сировини (20) задля керування процесом силосування залежно від числа (Іпі) індексу придатності до силосування та числа (Неї) індексу утримування; і додавання певних домішок (17) до зібраної сировини (20) для виробництва силосу (30), якщо певна кількість домішок (17) для силосування перевищує нульове значення.

2. Спосіб за п. 1, у якому аналізування включає спектроскопічний спосіб, як-от інфрачервона спектроскопія, переважно ближня інфрачервона спектроскопія; терагерцова спектроскопія, переважно терагерцова спектроскопія з розрізненням за часом, раманівська спектроскопія, бо ультрафіолетова спектроскопія, мас-спектроскопіяї, наприклад часопролітна МАЛДІ-

спектроскопія, ядерно-магнітна спектроскопія, спектроскопія збудження лазерним пробоєм та/або хроматографічний спосіб, як-от газова хроматографія та високоефективна рідинна хроматографія; способи теплової візуалізації, аналізування мокрим шляхом і дослідження мікроелементів.

3. Спосіб за будь-яким із пп. 1-2, в якому зібрану сировину (20) вибирають з кукурудзи, зокрема 7еа таув, сорго, зокрема 5. бісо!ог, цукрової тростини, зокрема басснагпит онНісіпагит, жита, зокрема бесае сегеаіе, тритикале, ячменю, зокрема Ногаєит ушцідаге, пшениці, зокрема Т/йсит аезімит, плевелів багаторічних, наприклад /о/ит регеппе, і люцерни, зокрема Медісадо займа.

4. Спосіб за будь-яким із пп. 1-3, у якому параметри (хі) вибирають за значенням рН, вмістом води, вмістом сухої речовини (ОМ), вмістом золи (А), золи, нерозчинної в кислоті (АТА), вмістом сирого протеїну (СР), масовим вмістом цукру (Т5), вмістом глюкози (СІ І), вмістом фруктози (ЕВШ), вмістом сахарози (ЗАС), масовою концентрацією ефірної витяжки (ЕЕ), вмістом крохмалю, вмістом целюлози, вмістом лігніну, вмістом сирої клітковини (СЕ), вмістом кислотно- детергентного волокна (АОЕ), вмістом нейтрально-детергентного волокна (МОРЕ) їі вмістом кислотно-детергентного лігніну (АОІ.

Б. Спосіб за будь-яким із пп. 1-4, у якому першу модель отримують шляхом кореляції параметрів (хі,є), виміряних на досліджуваних зразках перед силосуванням, із хімічним складом отриманого силосу після силосування за умови використання заздалегідь визначених умов.

6. Спосіб за будь-яким із пп. 1-5, у якому другу модель отримують шляхом кореляції параметрів (хі), виміряних на досліджуваних зразках перед силосуванням, із вмістом сухої речовини після силосування в заздалегідь визначених умовах.

7. Спосіб за будь-яким із пп. 1-6, у якому першу та/або другу модель отримують за допомогою математичного регресивного аналізу.

8. Спосіб за будь-яким із пп. 1-7, у якому визначення типів і кількостей додаваних до зібраної сировини (20) домішок (17) для силосування включає: порівняння числа (Іпі) індексу придатності до силосування з першим пороговим значенням (Іпі:): залежно від перевищення певного числа індексу придатності до силосування (пі) першого порогового значення (Іпії) або відсутності перевищення визначаються тип і вміст домішки, вибраної з першої групи домішок; і Зо порівняння числа (Неї) індексу утримування з другим граничним значенням (Неї): залежно від перевищення певного числа (Веї) індексу утримування першого порогового значення (Веї:) або відсутності перевищення визначаються тип і вміст домішки, вибраної з першої групи домішок.

9. Спосіб за п. 8, у якому перша та друга групи домішок містять інокуляти різних бактеріальних штамів, зокрема / асіорбрастПив Ріапіагит, І асіобасійивз зазеї, 6геріососсив Таесіит, Реаіососсив З5 репіозасеив, Іасіобрасілйи5 сигбрашв5, Гасіобрасійи5 согупіоптів 55р. согупітюгтів, Реаіососси5 асійнасисі, Гасіобрасійи5 геміб5, Гасіобасшйив5 бБисРпе"!і, Іасіобасшив5 Тегптпепіит, Гасіорастив уіпідезсепв, Гасіобасійи5 ппатповив, І еисопвіос стетогів і Геисопвіос дехігтапісит.

10. Спосіб за п. 9, у якому перша група домішок містить / асіобасійив5 Ріапіагит, І асіобастив зазеї, бГгеріососсив Таесійт, Редіососсив репіозасеивз, Гасіобасійив сигбайш5, Іасіобастив согупітгтів 55р. сотупіїогтів, Реайіососсив асіайасісі, і в якому друга група домішок містить /асіобасілив5 Бгемів5, Іасіобасійи5 рисРпег!і, ІГасіобастив Тегтепіит, ІГасіобасійи5 міпдезсепв, Гасіобасійибє татповив, Геисопвіос стетогів і Геисопвіос дехігапісит.

11. Спосіб за будь-яким із пп. 1-10, який здійснюється безперервно під час збирання сировини (20).

12. Процес (400) силосування, що включає: підготовку силосу (30) способом за одним із пп. 1-11; і ферментування силосу (30) для отримання продукту силосування.

13. Пристрій (10) для приготування силосу (30) поліпшеної якості для силосування, що включає: засіб (13) аналізування для аналізування свіжозібраної сировини (20) для визначення множини параметрів (хі), що характеризують хімічний склад та/або властивість зібраної сировини (20); застосування першої моделі до оцінених параметрів (хі) для визначення числа (Іпі) індексу придатності до силосування, характерного для очікуваної придатності до силосування зібраної сировини (20); застосування другої моделі до оцінених параметрів (х) для визначення числа (Неї) індексу утримування, характерного для очікуваної втрати сухої речовини зібраної сировини (20) під час процесу силосування; визначення засобів (14, 15) для визначення типів і кількостей (а, т а) домішок (17) для процесу силосування, які додають до зібраної сировини (20) задля керування процесом силосування бо залежно від числа (Іпі) індексу придатності до силосування та числа (Неї) індексу утримування; і засіб (16) подавання для додавання певних домішок (17) до зібраної сировини (20) для виробництва силосу (30), якщо певна кількість (т аї) домішки (17) для силосування перевищує нульове значення.

14. Пристрій (10) за п. 13, що додатково включає пристрій (11) подавання, подрібнення, обмолочування, дроблення, плющення, подрібнення або очищення зібраної сировини (20), водночас пристрій (11) оснащено засобом (13) аналізування.

15. Пристрій (10) за будь-яким із пп. 13-14, що додатково включає засіб (12) переміщування для транспортування зібраної сировини (20) від засобу (13) аналізування до засобу (16) подавання й від засобу (16) подавання в силосний бункер (18). й Сугримання ГО їй здмвнох ІМ : й Прецяє Гл; : й венах ува люиді у ях та ши пише жи ; ий ря сшжул 3 ї іві 1-Я : ЕЕ Молале ММК оре «її м и модель: ех НД нн -х Бе 1 ях Н Е оте хо ще ; : Неон зоре Ж ШИНИ ї : і Близвист и яра | я; і ; псвпоє х Ма і

Фіг.

ркннжююьююьькюььь Є - - Кия облад роя Й й : о інн ве ння я стрикання Я " дюсліджуваних змазків у оо й зібваної сировння й й ТАНК КВ УВІ ОН 4 сировині еВаа Я й Же й рр нят У то НН її Працеє сія 1) силосування ЩЕ я Ананування Я Я сипоеу го Кі - У ЕЙ в Я й Мадання індекеу лвж й з ж ці е й

Ко... йост З Оу я СлівБВІДНесеВНЯ вах й ква З , кін, Ка 7 дав Ї М модель: Вч е хар Ной

Фіг. 2

Її Старт 3 5 : р нн. ІНН 2 рі й ї уенівк песни вкчнаннх 753 Алримання доспишкуваннх г я і зразки зібраної спровинну пня ен нини и Аналізування В М зКбраної сировини М аз ная аж 00 Прецее 31854 її шМпосування і - -----223355656Д6ЩЮяЛД У.

р. днагіжування Я г з ц е Є Я силосу важ / ях С 7 її М З роки пи ї Спввіднесення йо й Ха ОМ яки г ї й 1111111111.........................................65 Ж модель: Кеі х Ку) ве

Фіг. З ер . Хівеоть З : щ | евекотерана : І оо Март зіверть Я : Б : Е Ка хоатваув ехо докюречи 1 Вей щі мауЯхи

Фіг. 4