Из-за климатических условий на территории России выращивание высокоэнергетических кормовых культур, включая кукурузу, имеет определенные ограничения. При этом современные высокопродуктивные породы скота и птицы предъявляют повышенные требования к энергетической насыщенности рациона. Достичь необходимого уровня энергии, используя только традиционные зерновые (пшеницу, ячмень или овес), не представляется возможным. Это вынуждает производителей компенсировать дефицит энергии путем введения в комбикорма значительных объемов жира (от 5 до 7% от общей массы).
Для балансирования рационов по энергетической ценности чаще всего применяются доступные на рынке виды растительных масел: подсолнечное, соевое, рапсовое, льняное, рыжиковое и прочие.
Практика показала, что использование масел в кормлении сопряжено с определенными логистическими и технологическими сложностями. Доставка требует специализированного транспорта, для складирования необходимы отдельные резервуары, а процесс дозирования и смешивания невозможен без особого оборудования, предназначенного для работы с жидкими ингредиентами.
На сегодняшний день вопросы логистики решаются достаточно успешно с помощью авто- и железнодорожных цистерн. Производители комбикормов оснастили линии специальными установками для впрыска жидких компонентов (как правило, используется метод напыления). Тем не менее, этапу хранения масел до сих пор уделяется недостаточно внимания. Чаще всего процесс выглядит так: масло сливают в стационарные герметичные емкости различного объема, откуда его затем забирают и направляют в дозаторы. На крупных животноводческих комплексах такие хранилища могут вмещать до 100 тонн продукта и более, а высота резервуаров достигает 10 метров.
Специалисты комбикормовых производств давно отмечают проблему образования трудноудаляемых остатков. Со временем на дне емкости формируется плотный слой так называемого фуза — вязкой субстанции, которую невозможно перекачать стандартными насосами. Данная фракция уже непригодна для использования в кормовых целях, а ее удаление и последующая очистка резервуара требуют серьезных трудозатрат.
В ходе проведенных исследований выяснилось, что уже через 15–20 суток нахождения масла в резервуаре запускается процесс его естественного фракционирования. Под действием гравитации наиболее тяжелые компоненты опускаются вниз. Вместе с ними мигрируют остаточные белки, попавшие в продукт из масличного сырья. Взаимодействие тяжелых фракций с белками приводит к появлению густой белково-жировой массы (фуза). Было установлено, что высота резервуара напрямую влияет на скорость и объем образования таких отложений: чем выше емкость, тем активнее идет процесс расслоения. Сравнительный анализ химических свойств и состава различных слоев масла представлен в таблице 1.
Таблица 1. Сравнение характеристик подсолнечного масла, его легкой фракции и фуза
Данные таблицы наглядно демонстрируют, что расслоение масла при хранении ведет к существенной потере питательности. Наиболее тревожным является снижение энергетической ценности тяжелых фракций. В них накапливаются белки, которые в безвоздушной среде при взаимодействии с парами воды трансформируются в гистамин — сильный антинутриент. Избыток гистамина в корме разрушает ворсинки тонкого кишечника, провоцирует нарушение всасывания (мальабсорбцию) и снижает усвояемость питательных веществ. Как следствие, падает продуктивность животных и увеличиваются затраты кормов на единицу продукции.
Пассивное хранение в закрытых резервуарах ведет к уплотнению продукта и росту вязкости в придонных слоях. Это негативно сказывается на физико-механических свойствах масла при его смешивании с зерновой частью рациона. Процесс гомогенизации усложняется и требует больше времени.
Принято считать, что идеальными условиями консервации качества масел является температура не выше +8–10°C и влажность воздуха до 75%. Однако обеспечить такой режим в наземных хранилищах, особенно летом, практически нереально. Большую часть года температура внутри резервуара превышает уличную. В летне-осенний период эта разница может составлять 10–15°C из-за высокой теплоемкости масла, накапливающего солнечное тепло, и слабой циркуляции воздуха. В итоге около 7–8 месяцев продукт хранится при плюсовой температуре, превышающей показатели внешней среды. Возникающий температурный градиент повышает влажность воздуха внутри емкости над поверхностью масла.
В центральной полосе России с мая по июль влагосодержание воздуха снаружи может подниматься до 15–17 г/м³. При этом ночные температуры нередко опускаются ниже точки росы. Через дыхательные клапаны на крыше резервуара влага попадает внутрь, конденсируется, и мельчайшие капли воды, будучи тяжелее масла, проходят сквозь его толщу, оседая на дно вместе с другими тяжелыми компонентами.
Частота циклов «вдоха-выдоха» резервуара создает условия для активизации окислительных процессов. В результате нижние слои портятся быстрее верхних, быстро утрачивая кормовую ценность и становясь непригодными для использования из-за высокой степени окисления и накопления антинутриентов.
Решение проблемы: восстановление однородности
Единственным действенным способом предотвратить описанные негативные процессы является организация периодического перемешивания масла во время хранения. Этот подход дает ряд неоспоримых преимуществ:
- Предотвращение расслоения: Перемешивание останавливает гравитационное разделение фракций, сводя образование фуза практически к нулю.
- Торможение окисления: Прерывание анаэробных процессов продлевает срок безопасного хранения масла на 2–3 месяца.
- Снижение трудозатрат: Исключается необходимость дорогостоящей и трудоемкой очистки резервуаров от плотных остатков.
- Экономия продукта: Ликвидация безвозвратных потерь (не менее 20% от исходного объема) быстро окупает затраты на монтаж перемешивающего оборудования.
- Стабильность качества: Однородная консистенция гарантирует постоянство химического состава и питательности, что позволяет точно дозировать энергию в рационе и снижать конверсию корма.
Следовательно, для решения проблемы необходимо оснащать маслохранилища системами для внутреннего перемешивания. Оптимальным и проверенным решением является струйно-эжекторное устройство УПС-ЕВНАТ.
Эжекторная технология подразумевает бесконтактное перемешивание в толще продукта без доступа воздуха, с использованием энергии самого масла. Ее эффективность заключается в том, что один объем жидкости, подаваемый насосом, вовлекает в циркуляцию до четырех объемов окружающего продукта. Мощный поток из смесительной камеры направляется к стенкам резервуара, обеспечивая идеальную гомогенизацию по всему объему (Рис. 1 а, б).
*[Описание рисунка 1: Схема движения потоков масла в резервуаре при работающей установке УПС-ЕВНАТ: а) вид сверху, б) вид сбоку]*
Установка УПС-ЕВНАТ монтируется в резервуары любой конструкции и вместимости. Она позволяет добиться однородности продукта уже на этапе заполнения емкости. Периодическое включение устройства гарантирует сохранность масла без потери качества на протяжении дополнительных 30–45 суток.
Применение данного оборудования полностью исключает расслоение по всему объему хранилища. Оно также позволяет эффективно смешивать (купажировать) различные виды масел, если этого требует рецептура комбикорма.
Благодаря перемешиванию питательная ценность масла остается стабильно высокой, предотвращаются потери от образования фуза (экономия до 20% кормового ресурса), подавляется образование гистамина и замедляется окисление.
Результаты практического применения подтверждают эффективность технологии. В таблицах 2 и 3 приведены данные по содержанию фосфора (как маркера однородности) в разных слоях масла и количеству отложений в резервуарах объемом 1000 и 5000 м³, оснащенных УПС-ЕВНАТ, спустя 8 месяцев эксплуатации.
Таблица 2. Содержание фосфора по слоям масла после 8 месяцев работы УПС-ЕВНАТ
Таблица 3. Наличие фузового осадка после 8 месяцев эксплуатации
Данные подтверждают, что УПС-ЕВНАТ обеспечивает полную гомогенизацию продукта и предотвращает образование осадка.
Положительный опыт зафиксирован и на более крупных объектах. Например, в резервуаре объемом 20 000 м³ до внедрения технологии ежегодно списывалось и утилизировалось 750 тонн масла в виде фуза. За три года использования УПС-ЕВНАТ осадок в этой емкости полностью отсутствовал, а качество продукта стало одинаковым в любой точке отгрузки, что позволяет строго соблюдать контрактные спецификации.
Устройства УПС-ЕВНАТ® (ТУ28.93.17-003-64159991-2016) сертифицированы и соответствуют требованиям ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования». Все модели имеют патентную защиту Роспатента, и исключительное право на их производство принадлежит ООО «ЕВНАТ».
Резюме
Повысить сохранность и питательную ценность кормовых растительных масел возможно только при условии активного предотвращения их фракционирования. Регулярное перемешивание в период хранения является ключевым фактором. Максимальный эффект в борьбе с потерями и ухудшением качества продукта демонстрирует применение отечественного оборудования — перемешивающих устройств УПС-ЕВНАТ®.