|
Зернокартофельная барда образуется
в заключительном процессе производства спирта в результате перегонки бражки.
Аппаратурно- технологическая схема производства спирта показана на
2.4.1.
Основными видами пищевого сырья для производства спирта
являются зерновые культуры и картофель. ,
Зерно. Основными видами зерновых культур, перерабатываемых
на спирт, являются: рожь, ячмень, пшеница, кукуруза, просо, овес.
На химический состав зерна, так же как и картофеля,
оказывают влияние: вид культуры и сорт зерна, почвенно-климатические условия,
приемы агротехники, условия хранения и другие факторы. В среднем в зерне
содержится 14 % воды и 86 % сухих веществ.
Альбумин и глобулин, как правило, являются полноценными
белками, так как содержат 8 незаменимых аминокислот.
Наиболее ценными культурами для спиртового производства
являются рожь, пшеница, кукуруза, имеющие наибольшее содержание крахмала и
наименьшее — клетчатки. *
Крахмал является важнейшей составной частью, определяющей
ценность картофеля как сырья для производства спирта.
В картофеле присутствуют разнообразные ферменты,
осуществляющие реакции обмена веществ. Из минеральных веществ больше всего в
нем содержится калия, его окиси составляют в среднем 60 % золы, и фосфора до
17 %.
При переработке на спиртовых заводах крахмалистого сырья
только 30—33 % сухого вещества сырья превращается в спирт, примерно такое же
количество переходит в углекислоту, а остальные 30—35 % — в отходы
производства (барду).
Барда содержит все питательные вещества, присущие
исходному сырью, за исключением комплекса углеводов (крахмал и сахар).
Так как все процессы производства осуществляются в водной
среде, содержание сухих веществ в барде невелико и колеблется в зависимости
от ассортимента сырья в пределах от 4 до 8 %.
Важнейшей составной частью сухих веществ барды являются
азотистые вещества, в состав которых входят протеины, аминокислоты и др.
Другую группу сухих веществ составляют так называемые безазотистые вещества или
углеводы — декстрины, сахара, крахмал, пектиновые вещества и прочие углеводы,
за исключением клетчатки и гемицеллюлозы.
Состав картофельной и зерновой барды различен. Первая
содержит меньшее количество сухих веществ — 3,2—4,1 %, вторая — большее —
6,7—7,8 %.
В сухих веществах картофельной барды меньше протеина, чем
в зерновой: 18,7—19,5 % против 26,8—27,5 % и относительно меньше жиров — 3,1
% против 5,9—7,5% в зерновой барде. Вместе с тем картофельная барда богаче
зерновой по содержанию углеводов и золы. В сухом веществе картофельной барды
56,2—58,5 % углеводов, в то время как в зерновой — в пределах 40,0—41,8 %
Барда имеет кислую реакцию (рН = 4,2). Удельный вес ее
колеблется от 1,02 до 1,08 и в среднем составляет 1,04. В ней содержатся
витамины группы В, поэтому, несмотря на большое содержание воды, она
считается ценным кормовым продуктом.
На основании многочисленных анализов и опытов по изучению
пере- вариваемости и усвояемости сельскохозяйственными животными отдельных
составных частей барды установлено, что кормовая ценность ее составляет
1/4—1/3 кормовой ценности того материала, из которого получена барда.
По данным профессора М. Ф. Томме, 1 дал картофельной барды
эквивалентен 0,4 корм, ед., ржаной — 0,8, кукурузной — 0,9 корм. ед.
Коэффициент перевариваемости протеина в картофельной барде — 52 %, в
кукурузной — 65, в ржаной — 52 %.
Барда является белковым кормом и хорошей средой для
выращивания микроорганизмов — продуцентов белка и витаминов. При выращивании
кормовых дрожжей на зернокартофельной барде образуется отход — вторичная
барда.
Во вторичной барде по сравнению с натуральной содержание
витаминов группы В повышено в 1,5—2,0 раза. Особенно увеличено содержание
витаминов Bi и Вг. Вторичная барда полностью используется на корм скоту,
особенно крупному рогатому.
Норма образования зернокартофельной барды зависит от вида
сырья, техники и технологии его переработки, а также от содержания спирта в
бражке. При нормальном содержании спирта в бражке (8,0—8,2 %) количество
барды на 1 дал спирта составляет в среднем 13,8—13 5 дал.
Для расчета объемов зернокартофельной барды с содержанием
в ней 7,5% сухих веществ принят выход 135 м3 на 1000 дал спирта-сырца.
Объемы образования зернокартофельной барды, исходя из
фактических и расчетных объемов производства спирта, приведены в табл. 2.4.6.
Качество зернокартофельной барды определяется ее кормовой
ценностью, которая в свою очередь зависит от содержания в барде усвояемого
протеина.
В сухом веществе зернокартофельной барды содержится в 2—3
раза больше протеина, чем в исходном сырье.
Содержание пищевых веществ и кормовая ценность барды
зависят от вида используемого сырья — зерна или картофеля.
В настоящее время в СССР основная масса зерпокартофельной
барды скармливается сельскохозяйственным животным в натуральном виде.
Зернокартофельная барда в свежем виде отпускается в
среднем по цене 50 коп. за 1 т (с колебанием от 0,3 до 3 руб./т).
Приведенные цифры показывают, что зернокартофельная барда
реализуется по цене, не соответствующей ее потребительским свойствам.
Полное использование барды в свежем виде затруднено, так
как транспортировка ее на дальние расстояния связана с большими затратами
из-за высокого содержания в барде воды (до 95 %).
Хранение барды летом в течение более одних суток приводит
к разложению белка, что вызывает закисание барды и снижение ее кормовых
качеств.
Более рациональным способом утилизации зернокартофельной
барды является использование ее в качестве сырья для выращивания
микроорганизмов, кормовых дрожжей и получения других ценных белковых продуктов,
а также упаривание и сушка ее.
В 1970—1980 гг. зернокартофельная барда использовалась в
основном в свежем виде в качестве корма скоту и только 7—8 % ее шло на
производство сухих кормовых дрожжей, которых было выработано: Сухие кормовые
дрожжи из барды
Получение сухих кормовых дрожжей —значительный шаг в
направлении рационального использования ценных веществ барды. Дрожжевые
клетки, используя полисахариды, сахара, а также азотсодержащие неорганические
соединения (аммониевые соли), синтезируют белок, витамины и другие
физиологически важные активные вещества.
Коэффициент усвояемости белка кормовых дрожжей составляет
0,83—0,95 по сравнению с 0,52—0,65 белка барды. Кормовые дрожжи выращивают на
грубом фильтрате барды.
Технология получения кормовых дрожжей на зернокартофельной
барде состоит из следующих стадий: размножения маточных дрожжей, выделения
дробины (фильтрация барды), приготовления питательной среды, выращивания
кормовых дрожжей, выделения и сгущения дрожжей, сушки, расфасовки и упаковки
(см. схему на 2.4.2). После выращивания дрожжи отделяются на
сепараторах, а фугат смешивается с дробиной от фильтрации барды и получается
вторичная барда, количество которой составляет 72,2 % исходной.
Химический состав кормовых дрожжей зависит от состава сырья,
применяемого для производства спирта — зерна или картофеля.
Кормовые дрожжи, выпускаемые спиртовыми заводами,-
перерабатывающими крахмалистое сырье, должны соответствовать ГОСТ 20083—74
«Дрожжи кормовые». Они содержат 51—56 % сырого протеина и имеют коэффициент
перевариваемости не менее 83 %. Кормовые дрожжи, получаемые на
зернокартофельной барде, содержат 12 незаменимых аминокислот.
В состав кормовых дрожжей входят фосфор и кальций в
соотношениях, обеспечивающих нормальное развитие костного остова молодняка,
разнообразные ферменты и гормоны, улучшающие обмен веществ.
Значительное увеличение количества перевариваемого
протеина имеет место за счет введения в барду неорганического азота, что
очень важно для животноводства, так как белковый состав кормов оценивается по
содержанию протеина.
Для нормирования расхода зернокартофельной барды на
производство 1 т сухих кормовых дрожжей с 1979 г. установлены нормы,
которые разработаны исходя из существующего регламента на производство сухих
кормовых дрожжей с учетом усовершенствования технологической схемы,
оборудования и других мероприятий:
при выращивании кормовых дрожжей на зерновой барде — 3000
кг/1000 дал спирта и на картофельной барде — 1700 кг/1000 дал спирта;
при выращивании дрожжей на смешанной зернокартофельной
барде выход сухих кормовых дрожжей определяется как средневзвешенная величина
и составляет 2900 кг/1000 дал спирта (из расчета 10 % картофельной и 90 %
зерновой барды).
Удельный объем расхода зернокартофельной барды на
производство 1 т сухих кормовых дрожжей за 1980 г. составил 5 тыс.
дал/т с учетом переработки 81 % зерновой барды и 19 % картофельной и из
тапиоки.
Отпускная цена на сухие кормовые дрожжи колеблется от 295
до 385 руб. за 1 т (при влажности 10%) в зависимости от содержания в них
протеина. Другие кормовые продукты из барды. В настоящее время проблема
обеспеченности сельского хозяйства белком весьма актуальна, так как
производство кормового белка отстает от развития животноводства.
Для увеличения ресурсов белковых кормов для нужд
животноводства Всесоюзным научно-исследовательским институтом продуктов
брожения разработан ряд методов по производству жидких и сухих кормовых
дрожжей на базе цельной зернокартофельной барды. Результаты проведенных
исследований позволили усовершенствовать схему утилизации барды и разработать
безотходную технологию выращивания кормовых дрожжей на цельной
зернокартофельной барде без отделения дробины. В результате выход готового
продукта повысился до 8—9 т на 1000 дал спирта за счет лучшего использования
сухих веществ барды, содержащих 45—48 % протеина. При этом исключается
образование вторичной барды.
Разработанная институтом технологическая схема прошла
производственную проверку на Мичуринском экспериментальном заводе, по
результатам которой себестоимость кормовых дрожжей определена в 135,2 руб. за
1 т. В среднем оптовая цена с учетом содержания в барде протеина может быть
принята в сумме 320 руб. за 1 т.
В отличие от действующей технологической схемы
производства сухих кормовых дрожжей, по этой схеме дрожжи вырабатываются из
зернокартофельной барды без отделения дробины и получения вторичной барды, т.
е. барда используется в натуральном виде для выращивания на ней дрожжевой
культуры. При этом в нее добавляется азотистое питание п виде сернокислого
аммония — 5 кг
на 1 м3
барды или мочевины — около 2,2
кг на 1
м3 барды. Полученная дрожжевая культура высушивается и
в сухом виде (до 10 % остаточной влажности) отпускается потребителям в
качестве кормовых дрожжей.
Особенностью производства кормовых дрожжей из натуральной
барды является значительное упрощение оборудования, так как становятся
излишними медные конические сита для отделения дробины, оборудование для
сепарации дрожжей, в том числе дрожжевые сепараторы со сборниками, а также
устройство для получения и раздачи вторичной барды. Вместе с тем требуется
высушивание всей дрожжевой культуры.
Данный способ получения кормовых дрожжей создает
предпосылки для перехода заводов при переработке зернокартофелыюго сырья на
безотходное производство, при котором отпадает необходимость в значительных
земельных массивах для создания полей фильтрации и возникают условия для
оздоровления окружающей среды.
При откорме крупного рогатого скота, в том числе
молочного, а также свиней па комплексах, расположенных вблизи спиртовых
заводов, экономически целесообразно перерабатывать барду в жидкие кормовые
дрожжи по технологии сухих кормовых дрожжей на цельной барде, исключая стадии
сепарации и высушивания.
УкрНИИСПом разработана и проверена в заводских условиях
технология производства сушеной барды, разработаны также и утверждены
технические условия и временная цена на нее— 155 руб. за 1 т. Сухая зерновая
барда является полноценным белковым кормом. Производство ее несложно. Выход
товарной продукции составляет 11 — 11,5 т на 1 ООО дал спирта. Содержание
истинного протеина в ней 25 %. Коэффициент перевариваемости протеина при
переработке кукурузы, пшеницы — 0,65, по остальным видам сырья — 0,52. Сухая
барда является хорошим кормом для птицы и свиней.
Сырьем для производства спирта за рубежом в основном
являются зерновые культуры, при переработке которых получают зерновую барду.
Производство спирта из картофеля незначительное.
В ГДР, Англии, Польше, Чехословакии имеются заводы по
производству спирта из картофеля. Их строительство было рассчитано на переработку
местного картофеля и скармливание картофельной барды непосредственно в
заводских хозяйствах или ближайших сельскохозяйственных кооперативах.
Промышленная переработка барды в концентрированные корма в этих странах не
организована. На спиртовых заводах США, Канады, Финляндии зерновую барду,
преимущественно кукурузную или пшеничную, перерабатывают в сухие кормовые
концентраты, которые добавляют в комбикорма.
Экономическая эффективность использования
зернокартофельной барды при производстве кормовых дрожжей по действующей в
отрасли технологии определяется следующими расчетами:
использование зернокартофельной барды в свежем виде — 24%;
выход зернокартофельной барды на 1000 дал спирта — 135 м3 (содержание сухих
веществ — 7,5 %); отпускная цена 1 т барды — 50 коп.; общая стоимость от
реализации барды 0,5Х 135=67,5 руб. В летнее время барда в качестве корма
полностью не используется, так как частично теряется (не менее 5 % общего
количества).
Сумма реализации зернокартофел кнои барды в свежем виде для
завода мощностью 1800 дал спирта в сутки за 305 дней работы составляет:
1,8X67,5X305X0,95 = 35,2 тыс. руб.
При использовании зернокартофельиой барды для производства
сухих кормовых дрожжей на грубом фильтрате выход сухих кормовых дрожжей на
1000 дал спирта — 2,9 т, выход вторичной барды на 1000 дал — 135X0,722=97,5
м3; средняя себестоимость 1 т сухих кормовых дрожжей— -247,3 руб.;
оптово-отпускная цена в среднем — 355 руб., прибыль — 107,7 руб.
Сравнительные расчеты экономической эффективности
различных направлений использования зернокартофельиой барды показали, что для
спиртовой отрасли наиболее эффективным является переработка цельной
зернокартофельиой барды в сухие кормовые дрожжи. Увеличи- ние производства
сухих кормовых дрожжей позволяет более полно использовать сухие вещества
барды, повышать ее белковый состав и усвояемые формы белка. При этом
содержание витаминов, главным образом группы В, увеличивается в процессе
выращивания дрожжей в 1,5—2 раза по сравнению с исходной бардой, что крайне
необходимо при балансировании рационов кормов по перевариваемому протеину и
витаминами. В результате создается безотходное производство, увеличиваются
ресурсы белка для животноводства, сокращаются потери полезных веществ при
хранении и транспортировке натуральной барды; капитальные вложения окупаются
в течение 1 года.
Всесоюзным научно-исследовательским институтом продуктов
брожения (ВНИИПрБ) в содружестве с Рязанским и Одесским сельскохозяйственными
институтами в 1975—1978 гг. проводились опыты по скармливанию натуральной
зернокартофельиой барды и получаемых из нее продуктов различным видам
сельскохозяйственных животных и птицы.
Результаты проведенных испытаний показали, что наиболее
эффективным является использование в рационе животных и птиц кормовых
дрожжей, получаемых из цельной зернокартофельиой барды.
По сравнению с использованием натуральной барды привес
крупного рогатого скота возрастает на 5,7 %, по сравнению с сушеной бардой —
на 19,4 %. Привес свиней при использовании дрожжей по сравнению с
использованием основного рациона возрастает на 7—8%. Надои молока
увеличиваются на 16,1 %, сокращаются затраты на корма для птицы и возрастает
их яйценоскость.
Как показали результаты научно-хозяйственных опытов,
использование жидких кормовых дрожжей по сравнению с натуральной бардой
позволяет увеличить привес крупного рогатого скота на 41,7 % и надой молока
на 19 %.
Исследования и расчеты показали, что в птицеводстве
наиболее эффективно использовать сухие дрожжи из цельной барды, в
свиноводстве — как сухие, так и жидкие дрожжи, при мясном откорме крупного
рогатого скота и производстве молока барду целесообразно обогащать белком и
скармливать в виде жидких кормовых дрожжей.
Строительство предприятий по переработке зернокартофельной
барды на сухие или жидкие кормовые дрожжи может осуществляться как спиртовыми
заводами, так и на межхозяйственной основе за счет средств колхозов и
совхозов.
|