RU2616386C1 - Method for producing functional fodder - Google Patents

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: method for producing a functional fodder comprises washing barley grain with tap water for 4-8 minutes. Thereinafter, the washed grain is soaked in the anolyte with the pH of 2.4-8.0 units and the redox potential of 230-810 mV, the oxygen concentration of 6.0-14.8 mg/l, obtained by the contact activation of 6-10% ammonium sulfate solution, at the ratio of the grain to the anolyte, respectively, of 1:2. Thereinafter, the anolyte is removed, and the re-washing of seeds is carried out with tap water for 3-8 minutes. Germinating grains and seedling forcing is carried out in a thin layer of the substrate without the use of air-irrigation method under periodic tedding, with the total germination duration of 6-8 days under natural light.

EFFECT: method allows to receive high-quality functional fodder by speeding up the production process of germinating the grain and to reduce its duration, to obtain a functional fodder for livestock and poultry with recommended biochemical and microbiological parameters of quality at low material and labour costs.

2 tbl

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам получения животных и птиц.The invention relates to agriculture, and in particular to methods for producing animals and birds.

Известен способ получения кормовой витаминной добавки, отличающийся измельчением исходного сырья, добавлением воды, тепловой обработкой полученного субстрата, ферментационным выращиванием дрожжей в условиях аэрации на питательной среде с последующим выделением целевого продукта, получают суспензию с концентрацией сухих веществ не менее 6% и в течение более 24 часов со времени приготовления консервируют гипохлоритом в виде 5% водных растворов в дозировке 0,005-0,01% к объему суспензии (по активному хлору) (пат. RU №2290831).A known method of producing a feed vitamin supplement, characterized by grinding the feedstock, adding water, heat treating the obtained substrate, fermenting growing yeast under conditions of aeration on a nutrient medium, followed by isolation of the target product, obtain a suspension with a solids concentration of at least 6% and for more than 24 hours from the time of preparation canned hypochlorite in the form of 5% aqueous solutions in a dosage of 0.005-0.01% to the volume of suspension (active chlorine) (US Pat. RU No. 2290831).

Недостатком способа получения кормовой витаминной добавки являются значительные энергозатраты, а также проведение дополнительного приема - выращивание дрожжевых культур, и использование консервирующих реагентов, что, в свою очередь, может оказывать неблагоприятное воздействие на организм сельскохозяйственных животных.The disadvantage of the method of obtaining feed vitamin supplements is significant energy consumption, as well as an additional intake - the cultivation of yeast cultures, and the use of preservative reagents, which, in turn, can have an adverse effect on the body of farm animals.

Известен также способ выращивания зеленных гидропонных кормов (пат. RU №2429592), включающий предварительное намачивание посевного материала активированной водой с рН 8-10, полученной путем электролиза, в разреженной среде при давлении 650-680 мм рт.ст. с одновременным перемешиванием в течение 5-9 мин с частотой вращения барабана 10 об/мин.There is also known a method of growing green hydroponic feed (US Pat. RU No. 2429592), including pre-soaking the seed with activated water with a pH of 8-10, obtained by electrolysis, in a rarefied medium at a pressure of 650-680 mm Hg with simultaneous stirring for 5-9 minutes with a drum speed of 10 rpm

Недостатком указанного способа является применение для намачивания посевного материала вакуумной среды, создаваемой специальным устройством.The disadvantage of this method is the use for soaking seed of a vacuum medium created by a special device.

Наиболее близким аналогом-прототипом к заявленному является известный способ получения гидропонного зеленого корма, включающий намачивание семян в католите электроактивированной воды, который получен путем электроактивации 4-6% раствора сульфата аммония с рН 9-10, окислительно-восстановительным потенциалом (-800) - (-900) мВ, с удельным расходом количества электричества 0,062-0,070 А/ч на 1 л католита и анолита, с намачиванием в течение 3-5 часов при общей продолжительности проращивания 10 суток: первые 2 суток без освещения, последующие 8 суток - при освещении, и выгонку проростков (пат. RU №2524538 - прототип).The closest prototype analogue to the claimed one is a known method for producing hydroponic green food, including soaking seeds in catholyte with electroactivated water, which is obtained by electroactivation of a 4-6% solution of ammonium sulfate with a pH of 9-10, redox potential (-800) - ( -900) mV, with a specific electricity consumption of 0.062-0.070 A / h per 1 liter of catholyte and anolyte, soaked for 3-5 hours with a total germination time of 10 days: the first 2 days without lighting, the next 8 days when production, and forcing seedlings (US Pat. RU No. 2524538 - prototype).

Недостатком данного способа является значительная трудоемкость процесса проращивания зерна и его усложнения из-за применения двух фаз проращивания - без света и в его присутствии, а также образовании на катоде аммиака во время электролиза, что может оказать неблагоприятное воздействие на организм сельскохозяйственных животных и птиц. Данный способ не позволяет сократить продолжительность проращивания без потери качества корма.The disadvantage of this method is the significant complexity of the process of germination of grain and its complexity due to the use of two phases of germination - without light and in its presence, as well as the formation of ammonia on the cathode during electrolysis, which can have an adverse effect on the body of farm animals and birds. This method does not allow to reduce the duration of germination without loss of feed quality.

Известные способы не позволяют получить качественный функциональный корм за короткое время без дополнительных трудозатрат и потери качества сырья.Known methods do not allow to obtain high-quality functional food in a short time without additional labor and loss of quality of raw materials.

Техническим результатом является повышение энергии прорастания зерна ячменя, увеличение выхода биомассы и продуктивности растений (корма), обеспечения защиты проростков от болезней и ускорение технологического процесса получения функционального корма.The technical result is to increase the energy of germination of barley grain, increase the yield of biomass and plant productivity (feed), to protect seedlings from diseases and accelerate the process of obtaining functional feed.

Технический результат достигается тем, что в способе получения функционального корма, включающем замачивание зерна в электроактивированной воде, проращивание и выгон ростков, согласно изобретению промывку зерна ячменя осуществляют водопроводной водой в течение 4-8 мин, после чего промытое зерно замачивают анолитом с рН 2,4-8,0 ед. и окислительно-восстановительным потенциалом 230-810 мВ, концентрацией кислорода 6,0-14,8 мг/л, в течение 3,5-4,5-х часов, при соотношении зерна к анолиту 1:2, после этого удаляют анолит и осуществляют повторную промывку зерна водопроводной водой в течение 3-8 мин, а проращивание зерна осуществляют в тонком слое без использования субстрата воздушно-оросительным методом при периодическом ворошении, при общей продолжительности проращивания 6-8 суток при естественном освещении.The technical result is achieved by the fact that in the method of obtaining functional feed, including soaking the grain in electroactivated water, germinating and pasturing the sprouts, according to the invention, the barley grain is washed with tap water for 4-8 minutes, after which the washed grain is soaked with anolyte with a pH of 2.4 -8.0 units and a redox potential of 230-810 mV, an oxygen concentration of 6.0-14.8 mg / l, for 3.5-4.5 hours, with a grain to anolyte ratio of 1: 2, then the anolyte is removed and re-washing the grain with tap water for 3-8 minutes, and the germination of the grain is carried out in a thin layer without using the substrate by the air-irrigation method with periodic tedding, with a total germination time of 6-8 days in natural light.

Новизна заявляемого способа получения функционального корма состоит в повышении энергии прорастания зерна ячменя и увеличении выхода биомассы и продуктивности растений (корма) за счет обеспечения защиты проростков от болезней, в результате применения анолита с рН 2,4-8,0 ед. и окислительно-восстановительным потенциалом 230-810 мВ, концентрацией кислорода 6,0-14,8 мг/л, а также сокращении продолжительности проращивания без потери качества корма при минимальных материальных и трудозатратах.The novelty of the proposed method for producing functional feed consists in increasing the energy of germination of barley grain and increasing the yield of biomass and plant productivity (feed) by protecting seedlings from disease, as a result of the use of anolyte with a pH of 2.4-8.0 units. and a redox potential of 230-810 mV, an oxygen concentration of 6.0-14.8 mg / l, as well as a reduction in germination time without loss of feed quality with minimal material and labor costs.

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, направлены на достижение технического результата и не выявлены при изучении патентной и научно-технической литературы в данной и смежной областях науки и техники и, следовательно, соответствуют критерию «изобретательский уровень».The features that distinguish the claimed technical solution from the prototype are aimed at achieving a technical result and were not identified when studying patent and scientific and technical literature in this and related fields of science and technology and, therefore, meet the criterion of "inventive step".

Предлагаемый способ получения функционального корма можно применять в условиях промышленных специализированных предприятий.The proposed method of obtaining functional food can be used in industrial specialized enterprises.

Раствор анолита для обработки зерна ячменя получали бесконтактной активацией 6-10% раствора сульфата аммония при силе тока 5 А в течение 12-15 минут. Этого времени и силы тока достаточно для получения анолита с заданными физико-химическими параметрами. Сила тока для получения качественного анолита должна составлять 5 А. Если сила тока при обработке будет составлять менее 5 А, то ее будет недостаточно для закисления анолита до необходимой величины, и процесс гидролиза замедлится. Если сила тока для обработки будет более 5 А, то за счет увеличения сопротивления часть энергозатрат будут расходоваться на нагрев раствора, что увеличит расход тока и уменьшит скорость увеличения рН.Anolyte solution for barley grain processing was obtained by contactless activation of a 6-10% solution of ammonium sulfate at a current strength of 5 A for 12-15 minutes. This time and amperage is sufficient to obtain anolyte with specified physicochemical parameters. The current strength to obtain a high-quality anolyte should be 5 A. If the current strength during processing is less than 5 A, then it will not be enough to acidify the anolyte to the required value, and the hydrolysis process will slow down. If the current strength for processing is more than 5 A, then due to the increase in resistance, part of the energy consumption will be spent on heating the solution, which will increase the current consumption and reduce the rate of increase in pH.

Если время промывки зерна от пыли и примесей будет меньше 4 минут, то этого времени будет недостаточно для качественной промывки зерна, если время промывки будет больше 8 минут, то это замедлит технологию проращивания, поэтому оптимальным временем промывки зерна от примесей и пыли является 6 минут.If the time of washing the grain from dust and impurities is less than 4 minutes, then this time will not be enough for high-quality washing of grain, if the washing time is more than 8 minutes, this will slow down the germination technology, therefore the optimal time for washing the grain from impurities and dust is 6 minutes.

Если в заявленном способе получения функционального корма в процессе замачивания зерна рН анолита будет меньше 2,4 единиц, то это способствует ингибирующему действию процессов прорастания зерна ввиду повышения кислотности среды анолита, что приводит к снижению энергии прорастания зерна ячменя и уменьшению выхода биомассы и продуктивности растений (корма). Если рН больше 8,0 единиц, то это приводит к замедлению влагопотребления оболочкой зерна и увеличивает время проращивания кормовой добавки, поэтому оптимальным рН для анолита, используемого в качестве замочного раствора для зерна, является 5,2 единиц.If the claimed method for producing functional food during the soaking of the grain has an anolyte pH of less than 2.4 units, this contributes to the inhibitory effect of the processes of grain germination due to the increased acidity of the anolyte medium, which leads to a decrease in the energy of germination of barley grain and a decrease in the biomass yield and plant productivity ( stern). If the pH is greater than 8.0 units, this leads to a slowdown in the moisture consumption of the grain shell and increases the germination time of the feed additive; therefore, the optimal pH for the anolyte used as a lock solution for grain is 5.2 units.

Если ОВП анолита будет меньше 230 мВ, то стимулирующий эффект анолита на биохимические процессы зерна снижается, соответственно снижается и энергия прорастания, а если ОВП будет больше 810 мВ, то это приводит к повышению окислительных процессов в растворе, что замедляет активность ферментных систем зерна и выход биомассы растений, поэтому оптимальным для анолита является ОВП 520 мВ.If the anolyte ORP is less than 230 mV, then the stimulating effect of the anolyte on the biochemical processes of the grain decreases, and the germination energy decreases, and if the ORP is more than 810 mV, this leads to an increase in oxidative processes in solution, which slows down the activity of the enzyme systems of the grain and the yield plant biomass; therefore, an ORP of 520 mV is optimal for anolyte.

Если концентрация кислорода в анолите меньше 6,0 мг/л, то это заметно снижает процесс насыщения влагой оболочкой зерна и, как следствие, снижает активность набухания зерна, что приводит к замедлению прорастания зерна и увеличению сроков проращивания. Если концентрация кислорода в анолите больше 14,8 мг/л, то высокая степень насыщения раствора кислородом способствует повышению окислительных реакций, что приводит к замедлению работы ферментных систем зерна и ухудшает энергию прорастания, поэтому оптимальной концентрацией кислорода является 10,4 мг/л.If the oxygen concentration in the anolyte is less than 6.0 mg / l, this significantly reduces the moisture saturation of the grain shell with the moisture and, as a result, reduces the activity of grain swelling, which slows down the germination of grain and increases the germination time. If the oxygen concentration in the anolyte is more than 14.8 mg / l, then a high degree of oxygen saturation of the solution increases oxidative reactions, which slows down the enzyme systems of the grain and degrades the germination energy, therefore, the optimal oxygen concentration is 10.4 mg / l.

Если соотношение зерна к анолиту будет больше, то это способствует развитию неблагоприятной микрофлоры, затрудняющей его проращивание, если меньше - насыщение эндосперма зерна влагой будет недостаточным, что также замедлит процесс проращивания. Поэтому оптимальное соотношение зерна к анолиту соответственно равно 1:2.If the ratio of grain to anolyte is greater, this contributes to the development of unfavorable microflora, which makes it difficult to germinate, if less, saturation of the endosperm of the grain with moisture will be insufficient, which will also slow down the process of germination. Therefore, the optimal ratio of grain to anolyte, respectively, is 1: 2.

Оптимальное время повторной промывки зерна после замачивания в анолите составляет 5 мин. Промывка менее 5 минут является недостаточной для удаления из зерна остатков анолита, если больше - это способствует увеличению времени технологического процесса проращивания корма.The optimal time for re-washing the grain after soaking in the anolyte is 5 minutes. Rinsing less than 5 minutes is not enough to remove anolyte residues from the grain, if more - this helps to increase the time of the process of germination of feed.

Заявленное оптимальное соотношение зерна к анолиту равно соотношению 1:2. Если соотношение зерна к анолиту будет больше, то это способствует развитию неблагоприятной микрофлоры, затрудняющей его проращивание, если меньше - насыщение эндосперма зерна влагой будет недостаточным, что также замедлит процесс проращивания.The claimed optimal ratio of grain to anolyte is equal to a ratio of 1: 2. If the ratio of grain to anolyte is greater, this contributes to the development of unfavorable microflora, which makes it difficult to germinate, if less, saturation of the endosperm of the grain with moisture will be insufficient, which will also slow down the process of germination.

Способ получения функционального корма осуществляют следующим образом.The method of obtaining functional feed is as follows.

Промывку зерна ячменя осуществляют водопроводной водой в течение 4-8 мин. После чего промытое зерно замачивают анолитом с рН 2,4-8,0 и окислительно-восстановительным потенциалом 230-810 мВ, концентрацией кислорода 6,0-14,8 мг/л в течение 3,5-4,5 часов при соотношении зерна к анолиту 1:2. После этого удаляют анолит и осуществляют повторную промывку зерна водопроводной водой в течение 3-8 мин. Проращивание зерна осуществляют в тонком слое без использования субстрата воздушно-оросительным методом при периодическом ворошении, при общей продолжительности проращивания 6-8 суток при естественном освещении.Barley grain is washed with tap water for 4-8 minutes. After that, the washed grain is soaked with anolyte with a pH of 2.4-8.0 and a redox potential of 230-810 mV, an oxygen concentration of 6.0-14.8 mg / l for 3.5-4.5 hours at a grain ratio to anolyte 1: 2. After that, the anolyte is removed and the grain is washed again with tap water for 3-8 minutes. Grain germination is carried out in a thin layer without using a substrate by the air-irrigation method with periodic tedding, with a total germination time of 6-8 days in natural light.

Пример осуществления способаAn example of the method

Берут 1 кг зерна ячменя сорта Агродеум и промывают в течение 6 мин под водопроводной водой, удаляют из зерновой массы сорную примесь, пыль и помещают в один слой в невысокий пластиковый контейнер без субстрата, заливая анолитом, полученным бесконтактным способом путем электролиза 8%-го раствора сульфата аммония, в соотношении зерна к анолиту 1:2 на 4 часа при температуре окружающей среды 18°C.Take 1 kg of Agrodeum barley grain and washed for 6 min under tap water, remove the weed impurity from the grain mass, dust and place it in one layer in a low plastic container without a substrate, pouring it with an anolyte obtained by a contactless method by electrolysis of an 8% solution ammonium sulfate, in the ratio of grain to anolyte 1: 2 for 4 hours at an ambient temperature of 18 ° C.

Спустя 4 часа анолит аккуратно сливают, и зерно повторно промывают водопроводной водой, чтобы удалить из зерновой массы остатки анолита, после чего начинают стадию воздушно-оросительного проращивания. Набухшее зерно выкладывают тонким слоем на пластиковые разносы, накрывают влажной марлей и оставляют при температуре 18°C и естественном освещении, периодически орошая зерно водой, начинают выгон зеленой биомассы.After 4 hours, the anolyte is carefully drained, and the grain is repeatedly washed with tap water to remove residual anolyte from the grain mass, after which the stage of air-irrigation germination begins. The swollen grain is laid out in a thin layer on plastic wraps, covered with wet gauze and left at a temperature of 18 ° C and natural light, periodically irrigating the grain with water, begin to overtake the green biomass.

В результате микробиологических исследований при посеве зерна, обработанного по предлагаемому способу, на питательную среду МПА и среду Чапека степень обсемененности грибной и бактериальной микрофлорой была минимальной.As a result of microbiological studies when sowing grain processed according to the proposed method, on the MPA and Chapek medium, the degree of contamination of the fungal and bacterial microflora was minimal.

В таблице 1 представлена разница показателей энергии прорастания зерна ячменя, пророщенной с использованием анолита, полученного путем бесконтактной активации, с указанными параметрами и по методике прототипа (контроль) в пяти повторностях. Энергию прорастания зерна ячменя определяли по ГОСТ 10968-88. «Зерно. Методы определения энергии прорастания и способности прорастания». Данные биохимических исследований и содержания витаминов в проростках ячменя представлены в таблице 2.Table 1 presents the difference in the energy of germination of barley grain germinated using anolyte obtained by contactless activation, with the specified parameters and the prototype method (control) in five replicates. The germination energy of barley grain was determined according to GOST 10968-88. "Corn. Methods for determining germination energy and germination ability. " The data of biochemical studies and the content of vitamins in barley seedlings are presented in table 2.

В среднем разница энергии прорастания зерна ячменя между контрольным вариантом (прототип) и опытным (по предлагаемому способу) составила 10%.On average, the difference in the energy of germination of barley grain between the control option (prototype) and experimental (by the proposed method) was 10%.

В зеленой массе определено следующее содержание витаминов: В1 - 2 мг/100 г, В2 - 0,6 мг/100 г, В3 - 3,7 мг/100 г, В6 - 3 мг/100 г, Е - 19 мг/100 г. Таким образом, представленные биохимические данные позволяют сделать вывод о пригодности функционального корма для включения его в рацион сельскохозяйственных животных и птиц.The following vitamin content was determined in the green mass: B1 - 2 mg / 100 g, B2 - 0.6 mg / 100 g, B3 - 3.7 mg / 100 g, B6 - 3 mg / 100 g, E - 19 mg / 100 Thus, the presented biochemical data allow us to conclude that the functional feed is suitable for inclusion in the diet of farm animals and birds.

Как видно, обработка зерна ячменя анолитом, полученным бесконтактным способом, с заявленными параметрами значительно сокращает срок прорастания зерна на 72 часа благодаря повышению энергии прорастания и продуктивности растений, а также увеличению выхода биомассы за счет обеспечения защиты растений от контаминирующих микроорганизмов.As can be seen, the processing of barley grain with an anolyte obtained in a non-contact way with the stated parameters significantly reduces the germination time of grain by 72 hours due to increased germination energy and plant productivity, as well as an increase in biomass yield by protecting plants from contaminating microorganisms.

Предлагаемый способ получения функционального корма позволит снизить энерго- и трудозатраты в связи с однократным использованием анолита без дополнительных обработок другими растворами, способ не требует специальной аппаратуры для проращивания зерна.The proposed method of obtaining functional food will reduce energy and labor costs in connection with a single use of anolyte without additional treatments with other solutions, the method does not require special equipment for germinating grain.

Claims (1)

Способ получения функционального корма, включающий замачивание зерна ячменя в электроактивированной воде, проращивание и выгон проростков, отличающийся тем, что промывку зерна ячменя осуществляют водопроводной водой в течение 4-8 мин, после чего промытое зерно замачивают анолитом с pH 2,4-8,0 ед. и окислительно-восстановительным потенциалом 230-810 мВ, концентрацией кислорода 6,0-14,8 мг/л, полученного путем контактной активации 6-10% раствора сульфата аммония, в течение 3,5-4,5-х часов при соотношении зерна к анолиту 1:2, после этого удаляют анолит и осуществляют повторную промывку зерна водопроводной водой в течение 3-8 мин, а проращивание зерна осуществляют в тонком слое без использования субстрата воздушно-оросительным методом при периодическом ворошении, при общей продолжительности проращивания 6-8 суток при естественном освещении.A method of obtaining a functional feed, including soaking barley grain in electroactivated water, germinating and pasturing seedlings, characterized in that the washing of barley grain is carried out with tap water for 4-8 minutes, after which the washed grain is soaked with anolyte with a pH of 2.4-8.0 units and a redox potential of 230-810 mV, an oxygen concentration of 6.0-14.8 mg / l, obtained by contact activation of a 6-10% solution of ammonium sulfate, for 3.5-4.5 hours at a grain ratio to the anolyte 1: 2, then the anolyte is removed and the grain is washed again with tap water for 3-8 minutes, and the germination of the grain is carried out in a thin layer without using the substrate by the air-irrigation method with periodic tedding, with a total germination time of 6-8 days in natural light.