intraportal.ru

Биоконверсия

6 апреля 2010 22:23

Генеральный директор НПО «Биокомплекс» Сергей Александрович Перегудов предполагает, что внедрение альтернативного кормопроизводства поможет решить многие экономические проблемы в рецептах комбикормов, производимых по традиционной технологии, доля зерновых компонентов составляет 60-80%. Однако мировые запасы зерна на в течение последних пяти лет постоянно сокращаются, а увеличение производства зерновых по-прежнему безнадежно отстает от роста потребления. Это связано с интенсивным увеличением потребительского поведения в развивающихся странах. Последствием такого развития событий могут стать высокие и очень неустойчивые цены на зерно на мировом рынке.

Вместе с тем, в мире каждодневно накапливаются большие запасы малоиспользуемых или не используемых вообще отходов с/х и животноводства. После специальной обработки эти отходы приобретают кормовые свойства, превосходящие фуражное зерно хорошего качества в 1,5-3 раза, а также обладают множеством существенных и необходимых свойств. Количество же вторичных ресурсов в пищевой промышленности составляет 60-80% от перерабатываемого сырья, а в некоторых случаях достигает 95%.

Однако в своем естественном состоянии вышеуказанные отходы пищевых производств несовместимы с технологиями традиционных комбикормовых производств, т.к. характеризуются низкой кормовой ценностью из-за наличия трудногидролизуемых полисахаридов и невысокого содержания усваиваемого белка, а некоторые из видов содержат компоненты, сдерживающие их использование на корм скоту. При этом простая физико-механическая доводка отходов не вписывается по финансовым соображениям.
Поэтому проблема поиска новых и альтернативных способов получения кормовых продуктов , повышения качества при снижении затрат на их производство, а также развития сопутствующих источников энергии актуальна и является одной из основных задач агропромышленного сектора экономики.

АЛЬТЕРНАТИВНОЕ КОРМОПРОИЗВОДСТВО

Во всех развитых странах наблюдается устойчивая тенденция к сокращению расхода зерна в производимых комбикормах. В странах Западной Европы в составе комбикормов часть зерновых составляет только 12-15%. Это в 4-5 раз меньше, чем в отечественном кормопроизводстве. Помимо зерна комбикорма, содержат в большом количестве компоненты нетрадиционного сырья, в том числе приготовленные из отходов с/х, животноводства и растениеводства, вторичного сырья перерабатывающей и пищевой промышленности.

По данным многочисленных исследований, примерно 40% питательных веществ корма не переваривается и выделяется с пометом или навозом. В этой связи рассматривается идея их использования для кормления животных  и птицы. Куриный помет обеззараживают под воздействием высоких температур, удаляют из него перо, пух и семена сорняков. Полученный продукт, содержащий 20-30% сырого протеина, в смеси с комбикормом дают бычкам.

В Англии, к примеру, птичий помет изготавливают и обрабатывают муравьиной кислотой. Применяют навоз и для приготовления специальных силосов - вестлажа и навосажа. В США делают следующие смеси: 57% коровьего навоза и 43% сена; 42% дробленой кукурузы, 12% кукурузного силоса и 40% свиного навоза. При откорме бычков используют около 0,5 млн. тони мочевины, которую частично заменяют птичьим пометом, как в чистом виде, так и с опилками. Овцы и козы охотно поедают вестлаж из 40% навоза крупного рогатого скота, 12% сенной резки и 12% дробленой кукурузы. В Канаде для подготовки к скармливанию навоз предварительно смешивают с соломой, потом засевают спорами грибов. В результате получают высокобелковый корм , пригодный в пищу не только жвачным, но и моногастричным животным.

Сложившаяся в отечественном кормопроизводстве зависимость от зерновых культур автоматически ставит все животноводческие, птицеводческие и рыбные хозяйства в жесткую зависимость от погодных условий, урожайности, коммерческих интересов в землепользовании, состояния продовольственного рынка, а также государственной политики импорта.
Итогом сложившейся ситуации является сокращение сельскохозяйственного поголовья и излишек производственных мощностей, занятых в переработке зерна.

Увеличение темпов экономического развития в сельском хозяйстве, пищевой и лесотехнической промышленности также привело к обострению проблемы использования и утилизации сопутствующих отходов. Крайне нерационально используются солома, зерноотходы, отсев мукомольной промышленности, отруби, камыш, стебли кукурузы и другие отходы растениеводства, винного, пивного и кондитерского производств . В мире каждый год производится 355 млн. тонн пшеничной соломы. В Азии более 500 млн. тонн рисовой соломы используется в основном в качестве стройматериалов или топлива. Практически не используются как кормовое сырье древесные опилки или щепа. Причем количество растительных отходов в несколько раз превосходит долю целевой выращенной продукции.

Развитие животноводства и птицеводства привело к накоплению огромного количества отходов и образованию угрожающих очагов экологического загрязнения. Технология гидросмыва, применяемая в РФ на крупных и средних животноводческих комплексах, каждый год приводит к образованию более чем 300 млн. тонн жидких навозных стоков, в которых концентрация по основным загрязнителям значительно превышает все допустимые нормы и представляет существенную опасность для окружающей среды, так как обычно используется старый способ утилизации - вывоз на поля. Сегодня о таком способе утилизации отходов можно забыть, поскольку из-за внесения в почву помета и навоза в чистом виде возникает ряд проблем. Во-первых, перевозка громадного количества стоков (содержание сухого вещества 2-5%) требует немалых средств, во-вторых, почва, подземные и поверхностные воды заражаются инвазионными, инфекционными и токсическими элементами, в-третьих, это приводит к накоплению вредных химических соединений и нитратов, меди и цинка в зерне, траве и водных источниках.

Между тем в Европе давно применяется достаточно простой и дешевый метод утилизации - компостирование. Конечно, он требует специальных площадок, техники и большого количества торфа или отходов растениеводства и других материалов, снижающих содержание влаги. При соблюдении технологии получают

биогумус хорошего качества, но до 30-40% питательных веществ теряется в виде газов.
Еще одной жизненно важной проблемой, поставившей многие агропромышленные предприятия на грань банкротства, является непомерная стоимость энергоносителей. Хотя эти же хозяйства в несоизмеримых количествах сжигают или же выбрасывают на свалку свои сопутствующие отходы, которые при рациональном использовании могут снять на 60-80% их энергетические проблемы.

Таким образом, объемы производства сырья, малоиспользуемого, но потенциально пригодного для кормовых целей, многократно превосходят объемы специально производимых фуражных компонентов.


ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ

На 1 кгфуражной зерносмеси в среднем приходится 5 кг растительных отходов: 4 кг отходов животного происхождения и 1 кг пищевых отходов, не считая растительных отходовтехнических производств. При этом потенциально возможные доходы от реализации продукции, полученной из различных отходов, могут многократно превышать доходы от продажи основного продукта и позволят без дополнительных затрат на выращивание зерна увеличить общую рентабельность производства минимум на 300-400%.

Что касается отходов пищевой промышленности, то они богаты питательными веществами, безвредны, легче поддаются ферментативной и микробиологической биоконверсии, различным видам предобработки. Эти ресурсы рассматриваются как наиболее перспективные для развития альтернативных технологий кормопроизводств.
На сегодняшний день и в РФ уже разработана, апробирована и внедрена в промышленном варианте технология производства комбикормов и кормовых добавок на основе микробиологической биоконверсии малоиспользуемых или же вообще не используемых отходов сельскохозяйственных, животноводческих, пищевых и промышленных производств.
Сущность технологии микробиологической переработки (биоконверсии) растительных отходов в корма заключается в следующем. Растительные компоненты и их производные, содержащие сложные полисахариды - пектиновые вещества, целлюлозу, гемицеллюлозу и др., подвергаются воздействию комплексных ферментных препаратов, содержащих пектиназу, гемицеллюлозу и целлюлозу. В результате действия ферментов сложные полисахариды расщепляются до простых Сахаров, на основе которых в дальнейшем синтезируется кормовой белок и ряд других биологически активных веществ.

Ферменты представляют собой очищенный внеклеточный белок и способны к глубокой деструкции клеточных стенок и отдельных структурных полисахаридов. То есть под их воздействием осуществляется расщепление сложных полисахаридов на простые с последующим построением на их основе кормового белка. В зависимости от вида исходного сырья и требований к готовой продукции весь процесс микробиологической обработки может проходить от одного до трех этапов, а длительность полного цикла производства может находиться в пределах от 2 до 6 суток. С увеличением длительности процесса снижаются финансовые затраты на переработку сырья и повышаются зоотехнические показатели конечной продукции.
Отметим, что для микробиологической биоконверсии в углеводно-белковые корма ассоциациями культур микроорганизмов подходит любое растительное сырье и его производные: растительные компоненты сельскохозяйственных культур, отходы зерноперерабатывающей, сахарной , деревообрабатывающей, целлюлозной, консервной, винодельческой, пивоваренной, солодовенной, спиртовой, крахмалопаточной, чайной, эфирно-масличной, масложировой, кондитерской, молочной промышленностей, верховой малоразложившийся торф,  помет птиц, навоз животных.

Таким образом, запасы сырья для производства корма по альтернативной технологии - микробиологической биоконверсии - не ограничены.
Наряду с переработкой кондиционных растительных и зерновых компонентов технология позволяет восстанавливать и многократно увеличивать прежние кормовые свойства сырья, зараженного патогенной микрофлорой, испорченного насекомыми или частично разложившегося из-за неправильного хранения. На этапе производства в некондиционных компонентах уничтожаются болезнетворная микрофлора, яйца гельминтов, возбудители тяжелых заболеваний (бруцеллез, туберкулез, холера, тиф и др.), а также вредные паразитирующие простейшие (аскариды, солитеры и др.). При этом кормовая ценность некондиционного сырья после соответствующей обработки превышает кормовую ценность кондиционных аналогов в 1,1-1/4 раза.
Технология альтернативного кормопроизводства, по сравнению с традиционной, обеспечивает получение комбикормов с высокими зоотехническими и качественными параметрами. Получаемый корм отличается высокой питательностью (протеин 22-24%), более легкой усвояемостью, биологической активностью, а также ферментной, витаминной и минеральной ценностью. В подтверждение сказанного, проведем сравнение комбикормов, получаемых по альтернативной технологии, с комбикормами, выработанными по традиционной. Как пример рассмотрим комбикорм для рыбы (карпа), наиболее сложный по производству и зоотехническим параметрам.

Особенностью продукции, получаемой по альтернативной технологии микробиологической биоконверсии, является то, что по своей сути, сырье для производства кормовой добавки УБК проходит обработку в среде, аналогичной микрофлоре начального участка пищевода, т.е. первый этап пищеварения - «подготовка корма к перевариванию» начинается вне пищевода. Поэтому процесс переваривания таких кормов уже непосредственно в пищеводе животных, птиц и рыбы характеризуется высокими уровнем биологических процессов и переваримостью корма, а также сниженными ферментными и энергетическими затратами организма на всем этапе пищеварения.

В обычном кормопроизводстве зерно и другие фуражные компоненты измельчаются и без дополнительной обработки смешиваются с другими компонентами комбикорма. В таком виде пшеница, имеющая высокое содержание клейковины, попадая в желудок животных, присоединяет большое количество воды с образованием резиноподобной массы-клейстера. Это снижает доступность всех питательных веществ для пищеварения по времени. Кроме этого, возрастают затраты энергии на пищеварение и увеличиваются потери в результате образования метана. Поэтому по технологии биоконверсии все зерновые компоненты проходят физико-механическую обработку, что исключает нежелательные изменения зернофуражного сырья и повышает его кормовую ценность, а также полностью исключает необходимость запаривания или увлажнения кормов перед скармливанием.

Как и в традиционных кормах, продукция, полученная по альтернативной технологии, соответствует принятым стандартам по питательности и содержанию необходимого набора витаминов и микроэлементов, безопасна с точки зрения ветеринарии, может быть сертифицирована и является экологически чистой. Средние же затраты на производство 1 кг корма по рассматриваемой технологии соизмеримы со стоимостью 0,5 кг фуражного зерна, а по кормовой ценности превосходят показатели фуражного зерна в 1,4-2,0 раза.
В заключение стоит сказать, что главной особенностью альтернативных технологий кормопроизводства является комплексность, которая заключается в способности одновременно решать важнейшие проблемы сельскохозяйственных предприятий:
1. обеспечение хозяйства высококачественными кормами
2. решение экологического вопроса - утилизации отходов
3. электро- и теплоснабжение предприятия.


К списку проектов




Rambler's Top100