LT7124B - FEED PRODUCTION TECHNOLOGY FROM PLANT BIOMASS - Google Patents
FEED PRODUCTION TECHNOLOGY FROM PLANT BIOMASS Download PDFInfo
- Publication number
- LT7124B LT7124B LT2024523A LT2024523A LT7124B LT 7124 B LT7124 B LT 7124B LT 2024523 A LT2024523 A LT 2024523A LT 2024523 A LT2024523 A LT 2024523A LT 7124 B LT7124 B LT 7124B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- plant
- biomass
- collected
- producing feed
- feed
- Prior art date
Links
Landscapes
- Feed For Specific Animals (AREA)
Abstract
Description
Išradimas priklauso žemės ūkio sričiai, gyvulininkystei, konkrečiai - pašarų gamybos sričiai kai nuimant augalų kultūrų derlių taikoma frakcionavimo technologija su rotorine kuliamąja - separatoriumi. Taikant technologiją iš ankštinių žolinių augalų paruošiami koncentruoti baltyminiai produktai. Išradimas skirtas spręsti šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijos, konkrečiai - galvijų virškinimo procesų metu susidarančio metano, galvijų auginimo ir pašarų gamybos efektyvumo gerinimo problemas.The invention belongs to the field of agriculture, animal husbandry, specifically to the field of feed production, when fractionation technology with a rotor threshing separator is applied when harvesting plant crops. By applying the technology, concentrated protein products are prepared from leguminous herbaceous plants. The invention is intended to solve the problems of greenhouse gas emissions, specifically methane formed during cattle digestion processes, cattle breeding and improving the efficiency of feed production.
TECHNIKOS LYGISSTATE OF THE ART
Yra žinomas žolinių ankštinių augalų - liucernos (Medicago sativa) naudojimas baltymų koncentrato gamyboje, kai taikoma drėgna augalo lapų spaudimo technologija. Patentas FR2819685B1 aprašo technologiją, kurią taikant gaunami trys galutiniai produktai: liekamosios skaidulos, išrūgos ir lapų baltymų koncentratas (angl. residual fibre, ‘whey’ and leaf concentrate). Taikant šią drėgną lapų spaudimo technologiją visi trys gaunami produktai turi virš 50 proc. drėgmės. Šia technologija siekiama gauti žmonių maistui naudojamus baltymus, likutinius produktus naudoti trąšų ir gyvulių pašarų (kiaulės) gamybai. Tai aprašyta mokslinėje literatūroje M.N.G. Davys, F.-C. Richardier, D. Kennedy, O. de Mathan, S.M. Collin,J. Subtil, E. Bertin and M.J. Davys “ Leaf Concentrate and Other Benefits of Leaf Fractionation*“. Atlikti šėrimo bandymai su kiaulėmis davė teigiamus produktyvumo rezultatus.The use of herbaceous legumes - alfalfa (Medicago sativa) in the production of protein concentrate is known, when wet pressing technology of the plant leaves is applied. Patent FR2819685B1 describes the technology, which is applied to obtain three final products: residual fibre, whey and leaf protein concentrate. When applying this wet leaf pressing technology, all three products obtained have over 50 percent. moisture. This technology aims to obtain proteins used for human consumption, residual products to be used for the production of fertilizers and animal feed (pigs). This is described in the scientific literature M.N.G. Davys, F.-C. Richardier, D. Kennedy, O. de Mathan, S.M. Collin,J. Subtil, E. Bertin and M.J. Davys “ Leaf Concentrate and Other Benefits of Leaf Fractionation*“. Feeding trials conducted with pigs yielded positive productivity results.
Yra žinomas ir žemės ūkio mašinų pritaikymas liucernos (Medicago sativa) augalų lapų - stiebų atskyrimui. Patentas US20200221639A1 aprašo lapų - stiebų atskyrimo procesą, kuris vyksta nutraukiant augalo lapus nuo nenupjauto stiebo. Taikant šią technologiją galima žolės pjovimo metu atlikti septynis skirtingus procesus vienu pravažiavimu: lapų-stiebų atskyrimas laukuose, lapų maceravimas, frakcijos dydžio identifikavimas, lapų frakcijos perkėlimas į transportavimo priekabą, laukuose likusios stiebų frakcijos nupjovimas, nupjautos stiebų frakcijos sudėjimas į pradalges po nupjovimo tolimesniam presavimui (Currence, H.D.; Buchele, W.F. Leaf-strip harvester for alfalfa. Agric. Eng. 1967, 48, 20-23.20; Grajewski, J.; Malmlof, K.; Bohm, J. New technology of harvest and preservation of lucerne leaves. Biul. Nauk. Przem. Pasz. 1994, 23, 30-36; Shinners, K.J.; Herzmann, M.E.; Binversie, B.N.; Digman, M.F.The application of agricultural machinery to the separation of leaves and stems of alfalfa (Medicago sativa) plants is also known. Patent US20200221639A1 describes the process of leaf-stem separation, which occurs by cutting the leaves of the plant from the uncut stem. Using this technology, it is possible to perform seven different processes during grass cutting in one pass: leaf-stem separation in the fields, leaf maceration, fraction size identification, transfer of the leaf fraction to a transport trailer, cutting of the stem fraction remaining in the fields, placing the cut stem fraction into swaths after cutting for further pressing (Currence, H.D.; Buchele, W.F. Leaf-strip harvester for alfalfa. Agric. Eng. 1967, 48, 20-23.20; Grajewski, J.; Malmlof, K.; Bohm, J. New technology of harvest and preservation of lucerne leaves. Biul. Nauk. Przem. Pasz. 1994, 23, 30-36; Shinners, K.J.; Herzmann, M.E.; Binversie, B.N.; Digman, M.F.
Harvest fractionation of alfalfa. Trans. ASABE 2007, 50, 713-718).Harvest fractionation of alfalfa. Trans. ASABE 2007, 50, 713-718).
Yra žinoma, kad žolinių augalų dalyse, lapuose ir stiebuose, maistinės medžiagos kaupiasi netolygiai. Liucernos lapuose gali būti 25-35 proc. žalių baltymų (ŽB), tuo metu, kai stiebuose sukaupiama 10-15 proc. ŽB, o vidutiniškai visas augalas turi maždaug 16- 25 proc. ŽB ( Popovic S., Grljusic S., Cupic T., Tucak M., Stjepanovic M. “Protein and fiber contents in alfalfa leaves and stems“ (2001); D. N. Mowat, R. S. Fulkerson, W. E. Tossell, and J. E. Winch “The in vitro digestibility and protein content of leaf and stem portions of forages“ (1965)).It is known that nutrients accumulate unevenly in the parts of herbaceous plants, leaves and stems. Alfalfa leaves can contain 25-35 percent crude protein (CP), while the stems accumulate 10-15 percent CP, and on average the whole plant contains about 16-25 percent CP (Popovic S., Grljusic S., Cupic T., Tucak M., Stjepanovic M. “Protein and fiber contents in alfalfa leaves and stems“ (2001); D. N. Mowat, R. S. Fulkerson, W. E. Tossell, and J. E. Winch “The in vitro digestibility and protein content of leaf and stem portions of forages“ (1965)).
Yra žinoma, kad netolygus maistinių medžiagų, ypač baltymų ir ląstelienos kaupimasis lapuose ir stiebuose, taip pat sąlygoja ir skirtingą šių augalo dalių virškinamumą ir įsisavinimą atrajojančių gyvulių mityboje. Atskirti ankštinių augalų lapai yra aukštos maistinės vertės, gerai virškinama augalo dalis, kuri yra atskiriama nuo prastai arba visai nevirškinamos, menkos maistinės vertės augalo dalies - stiebų (D. N. Mowat, R. S. Fulkerson, W. E. Tossell, and J. E. Winch “The in vitro digestibility and protein content of leaf and stem portions of forages“ (1965); K. A. Albrecht, W. F. Wedin, D. R. Buxton “Leaf and stem dry matter digestibility and ruminal undegradable proteins of alfalfa cultivars“ (1987)).It is known that the uneven accumulation of nutrients, especially protein and fiber, in leaves and stems also determines the different digestibility and absorption of these plant parts in the diet of ruminants. Separated leaves of legumes are a high nutritional value, well digestible part of the plant, which is separated from the poorly or not at all digestible, low nutritional value part of the plant - the stems (D. N. Mowat, R. S. Fulkerson, W. E. Tossell, and J. E. Winch “The in vitro digestibility and protein content of leaf and stem portions of forages“ (1965); K. A. Albrecht, W. F. Wedin, D. R. Buxton “Leaf and stem dry matter digestibility and ruminal undegradable proteins of alfalfa cultivars“ (1987)).
Siekiant mažinti atrajotojų, ypač galvijų, virškinimo procesų metu susidarantį metaną, galvijų mityboje naudojami įvairūs pašariniai priedai (probiotikai, taninai, saponinai, jonoforiniai antibiotikai, augalų ekstraktai bei aliejai, jūros dumbliai bei įvairūs sintetiniai produktai, pvz.: 3-NOP (3-nitrooksipropanolis)), kurie tiesiogiai arba netiesiogiai gerina galvijų raciono virškinamumą. Dėl šio proceso efektyvinimo galvijų didžiajame prieskrandyje (DP) susidarantis metanas ir jo kiekis per produkcijos vienetą mažėja Dėl pagerėjusio pašarų virškinimo ir maistinių medžiagų įsisavinimo. Taip pat aukšto virškinamumo pašarai turi daugiau lengvai skylančių angliavandenių, o tai lemia didesnį virškinamumą bei greitesnę peristaltiką (FAO „Livestock’s long shadow“ (2006);Emilio M. Ungerfeld et al „Invited review: Current enteric methane mitigation options“ (2022); Andeweg K, Reisinger A, Sustainable Agriculture Initiative Platform., Global Research Alliance on Agricultural Greenhouse Gases., New Zealand Agricultural Greenhouse Gas Research Centre. „Reducing greenhouse gas emissions from livestock : best practice and emerging options“ (2014)).In order to reduce methane produced during the digestive processes of ruminants, especially cattle, various feed additives are used in cattle nutrition (probiotics, tannins, saponins, ionophoric antibiotics, plant extracts and oils, seaweed and various synthetic products, e.g. 3-NOP (3-nitrooxypropanol)), which directly or indirectly improve the digestibility of cattle diets. Due to the efficiency of this process, the methane produced in the rumen (DP) of cattle and its amount per unit of production decreases Due to improved feed digestion and nutrient absorption. Also, highly digestible feeds contain more easily digestible carbohydrates, which leads to higher digestibility and faster peristalsis (FAO "Livestock's long shadow" (2006); Emilio M. Ungerfeld et al "Invited review: Current enteric methane mitigation options" (2022); Andeweg K, Reisinger A, Sustainable Agriculture Initiative Platform., Global Research Alliance on Agricultural Greenhouse Gases., New Zealand Agricultural Greenhouse Gas Research Centre. "Reducing greenhouse gas emissions from livestock : best practice and emerging options" (2014)).
Taip pat yra žinoma, kad vandenilio (H2), kaip vieno iš galutinių produktų, susidarymas angliavandenių, riebalų, baltymų virškinimo metu DP tiesiogiai siejasi su metanogeneze. Maistinių medžiagų skaidymo metu metanogenai utilizuoja susidariusius vandenilį (H2) ir anglies dioksidą (CO2) ir taip susidaro metanas (CH4), kuris periodiškai atsirūgimo metu šalinamas iš DP. Vandenilio susidarymo baltymų skaidymo metu DP galėtų būti optimizuojama su DP tirpstančių ir netirpstančių baltymų naudojimu pašaruose. Dalinai pakeitus baltymų struktūrą, jie nebūtų prieinami prieskrandžio mikrobams, o būtų utilizuojami toliau žarnyne. Vienas iš būdų tokius baltymus išgauti yra termiškai apdoroti pašarines žaliavas, pvz.: ekstrudavimas, sausas ar drėgnas kaitinimas (Hydrogen production and hydrogen utilization in the rumen: key to mitigating enteric methane production (2024), Roderick I. Mackie et al; The extrusion-cooking process in animal feeding. Nutritional implications, (1997) Serrano X. et al, Effect of Heat Treating Alfalfa Hay on Chemical Composition and Ruminal In Vitro Protein Degradation, (1993), J.H. Yang et al).It is also known that the formation of hydrogen (H2) as one of the end products during the digestion of carbohydrates, fats, and proteins in the DP is directly related to methanogenesis. During the decomposition of nutrients, methanogens utilize the formed hydrogen (H2) and carbon dioxide (CO2), thus forming methane (CH4), which is periodically removed from the DP during fermentation. The formation of hydrogen during the decomposition of proteins in the DP could be optimized by using DP soluble and insoluble proteins in the feed. By partially changing the structure of proteins, they would not be available to rumen microbes, but would be utilized further in the intestine. One way to extract such proteins is to heat-treat feed materials, e.g. extrusion, dry or wet heating (Hydrogen production and hydrogen utilization in the rumen: key to mitigating enteric methane production (2024), Roderick I. Mackie et al; The extrusion-cooking process in animal feeding. Nutritional implications, (1997) Serrano X. et al, Effect of Heat Treating Alfalfa Hay on Chemical Composition and Ruminal In Vitro Protein Degradation, (1993), J.H. Yang et al).
IŠRADIMO ESMĖESSENCE OF THE INVENTION
Šio išradimo tikslas yra augalų biomasės laukuose derliaus nuėmimo metu taikyti frakcionavimo technologiją, kuri padeda atskirti augalo dalis, atsižvelgiant į augalo dalių maistinę vertę bei panaudojimo pobūdį. Konkrečiai, aukštos maistinės vertės, gerai virškinamos augalo dalys - lapai yra atskiriami nuo prastai arba visai nevirškinamų, menkos maistinės vertės augalo dalių - stiebų.The purpose of this invention is to apply fractionation technology during harvesting in plant biomass fields, which helps to separate plant parts, taking into account the nutritional value of the plant parts and the nature of their use. Specifically, high nutritional value, well-digestible plant parts - leaves are separated from poorly or not at all digestible, low nutritional value plant parts - stems.
Ši technologija taip pat taikoma grūdinių kultūrų frakcionavimui, atskiriant grūdus nuo šiaudų.This technology is also applied to the fractionation of grain crops, separating grain from straw.
Vienu pravažiavimu per augalų kultūrų nupjautą lauką, augalų biomasė renkama į rotorinę kuliamąją - separatorių, kuris sukimosi metu atskiria augalų dalis.In a single pass through a field cut by plant crops, plant biomass is collected into a rotary thresher - a separator that separates plant parts during rotation.
Atskirtos, aukštos maistinės vertės augalų dalys surenkamos į bunkerį ir yra presuojamos ir/arba toliau apdorojamos, o menkos maistinės vertės augalų dalys surenkamos ir presuojamos.The separated, high-nutritional plant parts are collected in a hopper and are pressed and/or further processed, while the low-nutritional plant parts are collected and pressed.
Vienas šio išradimo įgyvendinimo variantas yra pašarų gamybos technologijos taikymas ankštinių žolių biomasei. Nupjautų ankštinių augalų ir grūdinių kultūrų biomasės apdorojimas, atliekamas naudojant žemės ūkio techniką ir padargą su rotorine kuliamąjaOne embodiment of the present invention is the application of feed production technology to leguminous grass biomass. Processing of cut leguminous and cereal biomass, carried out using agricultural machinery and implements with a rotary threshing
- separatoriumi. Ankštiniai augalai ir grūdinės kultūros yra nupjaunamos pradalgių pjaunamąja arba pjaunamąja. Kultūrų biomasės drėgmė gali būti 7-50 % ribose, ankštinėms žolėms optimaliausia yra 25 %, grūdinėms kultūroms - 20 %.- separator. Legumes and cereals are cut with a swath cutter or a reaper. The moisture content of the crop biomass can be in the range of 7-50%, the optimal for legumes is 25%, for cereals - 20%.
Ankštinių žolių biomasei taikant frakcionavimo technologiją gaunami keli produktai, kurie pagal savo struktūrines ir chemines savybes naudojami galvijų šėrime bei biodujų gamyboje: (1) žolinis baltymų koncentruotasis lapų pašaras - galvijų šėrimui ir tolimesniam apdorojimui, produktų gamybai, (2) fermentuotų stiebų produktas - galvijų šėrimui ir biodujų gamybai.Applying fractionation technology to legume biomass yields several products that, based on their structural and chemical properties, are used in cattle feeding and biogas production: (1) grass protein concentrated leaf feed - for cattle feeding and further processing, product production, (2) fermented stalk product - for cattle feeding and biogas production.
Derlius nuimamas 3-6 kartus per žolės pjovimo sezoną (pagal regioną ir klimato zoną). Taikant frakcionavimo technologiją, iš ankštinių augalų pagaminamas pašarinis produktas - žolinis baltymų koncentruotas lapų produktas, kuris dėl aukšto sausosios medžiagos virškinamumo, gali būti naudojamas kaip pašaras mažinantis galvijų virškinimo procesų metu metano susidarymą ir didinantis galvijų produktyvumą.The crop is harvested 3-6 times during the mowing season (depending on the region and climate zone). By applying fractionation technology, a feed product is produced from legumes - a grassy protein-concentrated leaf product, which, due to its high dry matter digestibility, can be used as feed, reducing methane formation during cattle digestion processes and increasing cattle productivity.
Kitas šio išradimo tikslas, kad vienas iš produktų - žolinis baltyminis koncentruotasis lapų produktas, baltyminga ir aukšto virškinamumo stabilios kokybės žaliava. Šią gautą žaliavą galima naudoti tolimesnei pašarinių produktų gamybai. Tolimesnis žolinio baltymų koncentruotas lapų produktas yra apdorojamas (gali būti ekstrudavimas, sausas arba drėgnas kaitinimas) 100-130 °C temperatūroje. Toks baltyminės žaliavos apdorojimas galutiniame pašariniame produkte dalinai keičia baltymo struktūrą ir DP tokie baltymai tampa dalinai arba visai neprieinami mikrobams. Dėl to ribojamas perteklinio vandenilio susidarymas (H2) ir gali būti mažinamas virškinimo procesų metu susidarantis metanas. Ši aukšto virškinamumo pašarinė žaliava, gali užtikrinti galvijų baltymų poreikį - tapti aplinkai draugiška baltymų alternatyva vietoje dirvožemį eikvojančios sojos gyvulių racionuose.Another object of this invention is that one of the products is a grass protein concentrated leaf product, a proteinaceous and highly digestible stable quality raw material. This obtained raw material can be used for further production of feed products. Further processing of the grass protein concentrated leaf product is carried out (can be extrusion, dry or wet heating) at a temperature of 100-130 °C. Such processing of the protein raw material in the final feed product partially changes the protein structure and DP such proteins become partially or completely inaccessible to microbes. As a result, the formation of excess hydrogen (H2) is limited and methane formed during digestion processes can be reduced. This highly digestible feed raw material can ensure the protein needs of cattle - become an environmentally friendly protein alternative to soil-depleting soy in animal diets.
Kitas šio išradimo įgyvendinimo variantas yra iš augalų stiebų gautas fermentuotų stiebų produktas, kuris yra stabilios kokybės, silosavimui tinkama žaliava, kurią galima naudoti gyvulių šėrimui pagal produktyvumo tarpsnį bei biodujų gamybai.Another embodiment of the present invention is a fermented stalk product obtained from plant stems, which is a stable quality raw material suitable for silage, which can be used for animal feeding according to the productivity stage and for biogas production.
Kitas šio išradimo įgyvendinimo variantas yra pašarų gamybos technologijos taikymas grūdinių kultūrų augalo dalių atskyrimui. Grūdinės kultūros yra frakcionuojamos iš nupjautos pavytintos biomasės, kai atskirti grūdai yra renkami į bunkerį, o atskirti šiaudai yra presuojami.Another embodiment of the present invention is the application of feed production technology to the separation of plant parts of cereal crops. Cereal crops are fractionated from cut, dried biomass, when the separated grains are collected in a bunker, and the separated straw is pressed.
Kitas šio išradimo tikslas - kultūrų frakcionavimui naudojamas žemės ūkio technikos padargas (pav. 1), kuris naudojamas prie traktoriaus ar kitos žemės ūkio technikos. Šis multifunkcinis padargas laukuose atlieka ankštinių augalų ir grūdinių kultūrų frakcionavimą iš nupjautos pavytintos biomasės: iš žolės biomasės atskiriami lapai ir stiebai, iš grūdinių kultūrų atskiriami grūdai ir šiaudai.Another object of this invention is an agricultural machinery implement (Fig. 1) for fractionating crops, which is used with a tractor or other agricultural machinery. This multifunctional implement performs fractionation of leguminous plants and grain crops from cut and dried biomass in the fields: leaves and stems are separated from grass biomass, and grains and straw are separated from grain crops.
Naudojant šią technologiją, yra skatinama ankštinių augalų plotų plėtra, kadangi gaminami aukštos pridėtinės vertės produktai galvijų šėrimui ir biodujoms. Augalų biomasė (ankštiniai augalai) sudariusi simbiotinius ryšius su azotą fiksuojančiomis bakterijomis, taip pat esant pakankamam dirvos oro pralaidumui bei mineralinių medžiagų kiekiui, papildomai nereikalauja pridėtinių azotinių trąšų, priešingai nei varpinės žolės. Tokiu būdu, padidintas ankštinių augalų naudojimas galvijų šėrime gali sumažinti bendrą anglies pėdsaką iš gyvulininkystės veiklos (CO2 ekvivalentu), kai vertinamos ir netiesioginės emisijos - pašarų gamyba.Using this technology, the expansion of legume areas is encouraged, as high-value-added products for cattle feed and biogas are produced. Plant biomass (legumes) having formed symbiotic relationships with nitrogen-fixing bacteria, as well as with sufficient soil air permeability and mineral content, does not require additional nitrogen fertilizers, unlike bellflowers. In this way, increased use of legumes in cattle feed can reduce the total carbon footprint of livestock activities (in CO2 equivalent), when indirect emissions - feed production - are also assessed.
TRUMPAS BRĖŽINIŲ APRAŠYMAS pav. Žemės ūkio technikos padargas su rotorine kuliamąja-separatoriumi (pav. 1-2), kuris naudojamas prie traktoriaus ar kitos žemės ūkio technikos (pav. 1-5), taikomas augalų kultūrų frakcionavimui į augalo dalis, konkrečiai į lapus ir stiebus iš nupjautos pavytintos ankštinių augalų biomasės arba grūdinių kultūrų frakcionavimui į grūdus ir šiaudus iš nupjautos pavytintos grūdinių kultūrų biomasės.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. Agricultural machinery implement with a rotary threshing-separator (Fig. 1-2), which is used with a tractor or other agricultural machinery (Fig. 1-5), is used for fractionating plant crops into plant parts, specifically into leaves and stems from cut dried legume biomass or for fractionating grain crops into grains and straw from cut dried grain biomass.
pav. Žemės ūkio technikos su frakcionavimo technologijos padargu veikimo principas- vieno važiavimo per nupjautą pavytintą augalų biomasę metu atlieka augalų biomasės frakcionavimą į augalo dalis (pav. 2), konkrečiai (1) augalų biomasės frakcionavimą į lapus ir stiebus, (2) lapų frakcijos krovimą į bunkerį, (3) stiebų frakcijos surinkimą ir presavimą ir/arba: (1) grūdinių kultūrų frakcionavimą į grūdus ir šiaudus, (2) grūdų frakcijos krovimą į bunkerį, (3) šiaudų frakcijos surinkimą ir presavimą.Fig. The principle of operation of agricultural machinery with a fractionation technology implement - during one pass through the cut and dried plant biomass, it performs the fractionation of plant biomass into plant parts (Fig. 2), specifically (1) fractionation of plant biomass into leaves and stems, (2) loading the leaf fraction into the bunker, (3) collection and pressing of the stem fraction and/or: (1) fractionation of grain crops into grains and straw, (2) loading the grain fraction into the bunker, (3) collection and pressing of the straw fraction.
DETALUS IŠRADIMO APRAŠYMASDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Pašarų technologinio proceso etapas vyksta augalų kultūrų laukuose. Augalų pjovimas atliekamas pradalgių pjaunamąja arba dalginė pjaunamąja. Nupjautos augalo biomasės drėgmė yra 7-50 % ribose. Įvertinus augalų biomasės drėgmę, toliau vyksta biomasės frakcionavimo technologija, kai vieno pravažiavimo per pavytintą augalų biomasę metu yra atskiriamos augalų dalys. Per nupjautą pavytintą augalų biomasę važiuoja traktorius ( 5) su padargu, kuris turi rotorinę kuliamąją-separatorių (2), surinkimo bunkeriu (3) ir presu (4). Rinktuvo (1) pagalba nupjauta pavytinta augalų biomasė renkama į rotorinę kuliamąją-separatorių (2), o rotorinės kuliamosios-separatoriaus (2) sukimosi metu sausos augalo dalys atskiriamos nuo drėgnų dalių. Sausos atskirtos augalo dalys surenkamos į bunkerį (3), o drėgnos dalys metamos į pradalgę arba to paties važiavimo metu yra surenkamos ir presuojamos presu (4) (2 pav.).The stage of the feed technological process takes place in the fields of plant crops. The plants are cut with a swath cutter or a scythe cutter. The moisture content of the cut plant biomass is within 7-50%. After assessing the moisture content of the plant biomass, the biomass fractionation technology continues, when plant parts are separated during one pass through the dried plant biomass. A tractor (5) with an implement equipped with a rotary thresher-separator (2), a collection hopper (3) and a press (4) drives through the cut dried plant biomass. With the help of a collector (1), the cut dried plant biomass is collected into the rotary thresher-separator (2), and during the rotation of the rotary thresher-separator (2), the dry parts of the plant are separated from the wet parts. The dry separated plant parts are collected in a hopper (3), while the wet parts are thrown into the swath or are collected and pressed by a baler (4) during the same run (Fig. 2).
Žolinių ankštinių augalų frakcionavimo technologijos laukuose taikymo eiga Pirmas gamybos technologinio proceso etapas vyksta žolinių ankštinių augalų laukuose. Ankštinių augalų pjovimas atliekamas pradalgių pjaunamąja arba dalginė pjaunamąja, geriausia, kai augalų vegetacijos tarpsnis yra iki žydėjimo pradžios (butonizacija), tačiau stabilios ir geriausios kokybės frakcionavimo produktai gaunami kai derlius nuimamas ir kitais augalų vegetacijos tarpsniais. Ankštinių augalų drėgmė yra 14-50 % ribose, optimaliausia yra 25 %. įvertinus augalų biomasės drėgmę, toliau vyksta biomasės frakcionavimo technologija, kai vieno pravažiavimo per pavytintą ankštinių augalų biomasę metu važiuoja traktorius (5) su padargu, kuris turi rotorinę kuliamąją-separatorių (2), surinkimo bunkeriu (3) ir presu (4). Rinktuvo (1) pagalba nupjauta pavytinta ankštinių augalų biomasė renkama į rotorinę kuliamąjąseparatorių (2), o rotorinės kuliamosios- separatoriaus (2) sukimosi metu sausi lapai atskiriami nuo drėgnų stiebų. Atskirti lapai surenkami į bunkerį (3), o stiebai metami į pradalgę arba to paties važiavimo metu yra surenkami ir presuojami presu (4) (2 pav.).The course of application of the technology of fractionation of herbaceous legumes in the fields The first stage of the production technological process takes place in the fields of herbaceous legumes. The cutting of legumes is carried out with a swath cutter or a scythe cutter, preferably when the vegetation stage of the plants is before the beginning of flowering (budding), however, stable and best quality fractionation products are obtained when the harvest is also harvested at other stages of plant vegetation. The moisture of legumes is within 14-50%, the optimal is 25%. After assessing the moisture of the plant biomass, the biomass fractionation technology continues, when during one pass through the dried biomass of legumes, a tractor (5) drives with an implement that has a rotary threshing-separator (2), a collection bunker (3) and a press (4). The harvested legume biomass is collected by the picker (1) into the rotary threshing separator (2), and during the rotation of the rotary threshing separator (2), the dry leaves are separated from the wet stems. The separated leaves are collected into the hopper (3), and the stems are thrown into the swath or are collected and pressed by the press (4) during the same run (Fig. 2).
Grūdinių kultūrų frakcionavimo technologijos laukuose taikymo eigaProgress of applying grain crop fractionation technology in the fields
Kitas technologinio proceso etapas vyksta grūdinių kultūrų laukuose.The next stage of the technological process takes place in the grain crop fields.
Grūdinių kultūrų pjovimas atliekamas pradalgių pjaunamąja arba pjaunamąja, geriausia, kai grūdai jau yra pilnai subrendę (pieninės-vaškinės brandos tarpsnis). Nupjautos grūdinių kultūrų biomasės drėgmė yra 7-50% ribose, optimaliausia drėgmė yra 20%, o džiovinama pradalgėje iki 14%. įvertinus grūdų drėgmę, toliau vyksta grūdinių kultūrų biomasės frakcionavimo technologija, kai vieno pravažiavimo per pavytintą grūdinių augalų biomasę metu važiuoja traktorius (5) su rotorine kuliamąjaseparatoriumi (2), surinkimo bunkeriu (3) ir presu (4). Proceso metu, grūdinių kultūrų biomasė renkama į rotorinę kuliamąją-separatorių (2), o rotorinės kuliamosiosseparatoriaus (2) sukimosi metu grūdai atskiriami nuo šiaudų. Atskirti grūdai surenkami į bunkerį (3), o šiaudai metami į pradalgę arba to paties važiavimo metu yra surenkami ir presuojami presu (4) (2 pav.).Grain crops are cut with a swath cutter or a reaper, preferably when the grains are already fully ripe (milky-waxy maturity stage). The moisture content of the cut grain crops biomass is within 7-50%, the optimal moisture content is 20%, and it is dried in the swath up to 14%. After assessing the grain moisture, the technology of fractionation of grain crops biomass continues, when during one pass through the dried grain biomass, a tractor (5) with a rotary threshing separator (2), a collection hopper (3) and a press (4) drives. During the process, the grain crops biomass is collected in a rotary threshing separator (2), and during the rotation of the rotary threshing separator (2), the grains are separated from the straw. The separated grain is collected in a bunker (3), and the straw is thrown into the swath or is collected and pressed by a baler (4) during the same drive (Fig. 2).
Galutinių produktų gamybos procesai Žolinis baltymų koncentruotasis lapų produktasFinal product manufacturing processes Herbal protein concentrated leaf product
Atskirti lapai surenkami į bunkerį (3). Surinktų lapų drėgmė yra 15-20%, optimaliausia drėgmė yra 15%. Iš bunkerio lapai perkraunami į presą (4). Presavimo metu vykdomi du pilnai mechanizuoti sukimo į rulonus etapai: (a) spaudimas, susukimas ir apvyniojimas tinkleliu; (b) susuktų rulonų apvyniojimas plėvele.The separated leaves are collected in a hopper (3). The moisture content of the collected leaves is 15-20%, the optimum moisture content is 15%. From the hopper, the leaves are transferred to the press (4). During the pressing, two fully mechanized stages of rolling into bales are performed: (a) pressing, rolling and wrapping with a net; (b) wrapping the rolled bales with film.
Pagaminti rulonai surenkami ir sandėliuojami numatytoje vietoje. Pagaminti rulonai naudojami šėrimui iš karto, jeigu lapų drėgmė presavimo metu buvo iki 20%. Jeigu lapų drėgmė presavimo metu buvo virš 20 % - gali būti pradedami naudoti šėrime 21 d. nuo pagaminimo dienos, optimalus laikas pradėti naudoti šėrime yra po 30 d.The produced bales are collected and stored in a designated place. The produced bales are used for feeding immediately, if the leaf moisture content during pressing was up to 20%. If the leaf moisture content during pressing was above 20% - they can be used for feeding 21 days from the date of production, the optimal time to start using for feeding is after 30 days.
Žolinis neskaidomų baltymų koncentruotasis lapų produktasHerbal whole protein concentrated leaf product
Supresuoti lapai gali būti naudojami šėrimui arba tolimesniam apdorojimui. Apdorojimo metu vykdomi apdorojimo etapai: (a) supresuoto rulono ardymas, priemaišų šalinimas, malimas; (b) paruoštos žaliavos apdorojimas 100-130 °C temperatūroje (gali būti ekstrudavimas, sausas arba drėgnas kaitinimas) (c) produkto vėsinimas, sandėliavimas. Pagamintas palaidas produktas gali būti pakuojamas, presuojamas, granuliuojamas arba sandėliuojamas palaidas. Pagamintas produktas gali būti naudojamas šėrimui iš karto.Compressed leaves can be used for feeding or further processing. The processing stages performed during processing are: (a) breaking the compressed bale, removing impurities, grinding; (b) processing the prepared raw material at a temperature of 100-130 °C (can be extrusion, dry or wet heating) (c) cooling the product, storage. The produced loose product can be packaged, pressed, granulated or stored loose. The produced product can be used for feeding immediately.
Fermentuotų stiebų produktasFermented stalk product
Stiebai iš pradalgės, to paties važiavimo metu gali būti surenkami ir presuojami (3 pav.). Stiebų drėgmė yra 15-60%, optimaliausia drėgmė yra 40-60%. Presavimo metu vykdomi du pilnai mechanizuoti sukimo į rulonus etapai: (a) spaudimas, susukimas ir apvyniojimas tinkleliu; (b) susuktų rulonų apvyniojimas plėvele (c) į rulonus supresuotų stiebų fermentacija vyksta anaerobinėmis sąlygomis apie 21 d.The stalks from the swath can be collected and pressed during the same drive (Fig. 3). The moisture content of the stalks is 15-60%, the optimum moisture content is 40-60%. During pressing, two fully mechanized baling stages are carried out: (a) pressing, twisting and wrapping with netting; (b) wrapping the twisted bales with film; (c) fermentation of the stalks pressed into bales takes place under anaerobic conditions for about 21 days.
Pagaminti rulonai surenkami ir sandėliuojami numatytoje vietoje. Pagaminti rulonai naudojami šėrimui praėjus ne mažiau nei 21 d. nuo pagaminimo dienos, optimalus laikas pradėti naudoti šėrime yra po 30 d.The produced bales are collected and stored in a designated place. The produced bales are used for feeding no less than 21 days after the date of production, the optimal time to start using in feeding is after 30 days.
RezultataiResults
Laboratorinėmis ir gamybinėmis sąlygomis išbandytas žolinis ankštinių augalų aukštos pridėtinės vertės produktas galvijų šėrimui - virškinimo procesų metu susidarantį metaną mažinantis produktas. Ekspertinį vertinimą atliko Lietuvos Sveikatos Mokslų universitetas, Veterinarijos akademija (Priedas Nr. 1 „AUGA Tech“ pašarų prototipo techninės tyrimų ataskaitos ekspertinio vertinimo išvada).A high-value herbal legume product for cattle feeding - a product that reduces methane generated during digestive processes - has been tested under laboratory and production conditions. The expert assessment was conducted by the Lithuanian University of Health Sciences, Veterinary Academy (Appendix No. 1 Expert assessment conclusion of the technical research report of the “AUGA Tech” feed prototype).
Pašarų cheminė sudėtis ”AUGA Tech” atlikti tyrimai parodė, kad išradimo žolinių ankštinių augalų frakcionavimo technologija, leidžia pasiekti bent 13 proc. geresnį augalų lapų produkto virškinamumą bei turi beveik dvigubai didesnę baltymų koncentraciją, lyginant su nefrakcionuota žole arba stiebų produktais (1 ir 2 lentelėse).Chemical composition of feed Research conducted by AUGA Tech has shown that the inventive technology for fractionating herbaceous legumes allows for at least 13 percent better digestibility of the plant leaf product and has almost twice the protein concentration compared to unfractionated grass or stem products (Tables 1 and 2).
lentelė. Pašarų mėginių cheminės analizės tyrimų rezultataiTable 1. Results of chemical analysis of feed samples
Pašarų virškinamumo tyrimas in vitroIn vitro feed digestibility test
Trijų skirtingų pašarų mėginių sausosios medžiagos virškinamumo tyrimo rezultatai pateikti 2 lentelėje. Iš gautų rezultatų matyti, kad jau pirmaisiais inkubavimo karvių prieskrandžio turinyje laikotarpiais: 0 val. ir 4 val. visų trijų pašarų virškinamumas % skyrėsi apie 6-10 proc.. Tačiau nuo 24 inkubacijos valandos žolinio baltymų koncentruotojo lapų pašaro sausosios medžiagos virškinamumas išaugo iki 80,59 proc., kai kitų mėginių buvo 76,79 proc. ir 73,79 proc. In vitro tyrimo pabaigoje, praėjus 48 val. po inkubacijos karvių prieskrandžio turinyje, žolinio baltymų koncentruotojo lapų pašaro virškinamumas buvo 87,29 proc., o neapdirbtos liucernos ir liucernos-dobilų siloso 76,79 proc. ir 73,79 proc. Galutinio inkubacijos laikotarpio sausosios medžiagos skirtumai yra statistiškai reikšmingi ir nuo frakcionuotos liucernos siekia 10,5 proc. (neapdirbta liucerna) ir 13,5 proc. (liucernos-dobilų silosas) (p<0,05).The results of the study of the dry matter digestibility of three different feed samples are presented in Table 2. The results obtained show that already in the first incubation periods in the rumen of cows: 0 h. and 4 h. the digestibility of all three feeds differed by about 6-10 percent. However, from the 24th hour of incubation, the dry matter digestibility of the grass protein concentrated leaf feed increased to 80.59 percent, when the other samples were 76.79 percent. and 73.79 percent. At the end of the in vitro study, 48 hours after incubation in the rumen of cows, the digestibility of the grass protein concentrated leaf feed was 87.29 percent, and that of raw alfalfa and alfalfa-clover silage was 76.79 percent. and 73.79 percent. The differences in the dry matter of the final incubation period are statistically significant and reach 10.5 percent from fractionated alfalfa. (raw alfalfa) and 13.5 percent (alfalfa-clover silage) (p<0.05).
lentelė. Pašarų mėginių virškinamumo tyrimas in vitroTable 1. In vitro digestibility test of feed samples
1SM - sausoji medžiaga 1 SM - dry matter
Šėrimo tyrimasFeeding study
Atliktas 4 mėn. šėrimo bandymas/ viso bandymo metu bandymo grupės vidutinė dienos pieno produkcija buvo didesnė 3,8 l/d. arba 13 %, kai bandymo grupėje buvo 33,2 l/d., kontrolės 29,4 l/d. (p<0,001). Viso bandymo metu vidutinis sausosios medžiagos suvartojimas bandymo grupėje buvo 0,4 kg/d. arba 2 % didesnis, kai bandymo sausosios medžiagos suvartojimas buvo 24,9 kg/d., o kontrolės 24,4 kg/d. (p>0,05). Viso bandymo metu vidutinė absoliuti metano koncentracija bandymo grupėje buvo mažesnė 23,4 ppm arba 17 %, kai bandymo grupėje vidutinė metano koncentracija buvo 138,0 ppm, o kontrolės 161,4 ppm (p<0,001). Metano koncentracija per produkcijos vienetą bandymo grupėje buvo mažesnė 1,3 ppm/l arba 32 %, kai bandymo grupėje siekė 4,2 ppm/l, o kontrolės 5,5 ppm/l.A 4-month feeding trial was conducted/during the entire trial, the average daily milk production of the trial group was higher by 3.8 l/d or 13%, when the trial group had 33.2 l/d and the control group had 29.4 l/d (p<0.001). During the entire trial, the average dry matter intake in the trial group was 0.4 kg/d or 2% higher, when the trial dry matter intake was 24.9 kg/d and the control group had 24.4 kg/d (p>0.05). During the entire trial, the average absolute methane concentration in the trial group was lower by 23.4 ppm or 17%, when the average methane concentration in the trial group was 138.0 ppm and the control group had 161.4 ppm (p<0.001). The methane concentration per unit of production in the test group was lower by 1.3 ppm/l or 32%, when it reached 4.2 ppm/l in the test group and 5.5 ppm/l in the control.
Naudojant pašarų gamybos technologiją, tikslingai panaudojami gamtiniai resursai (saulė, vėjas) ir nereikia papildomų energetinių resursų galutinių produktų lapų, grūdų džiovinimui.Using feed production technology, natural resources (sun, wind) are used purposefully and no additional energy resources are required for drying the final products, leaves and grains.
Multifunkcionalumas. Žolinių pašarų ir grūdinių kultūrų derliaus nuėmimui yra naudojamas vienas padargas. Dabar žolinių ir grūdinių kultūrų derliaus nuėmimui yra naudojami atskiri padargai ir atskira žemės ūkio technika.Multifunctionality. One implement is used to harvest grass forage and grain crops. Now separate implements and separate agricultural machinery are used to harvest grass and grain crops.
Iš nupjautos pavytintos biomasės daromi produktai, sausesni lapai ir drėgnesni stiebai. Lapai toliau yra apdorojami temperatūra. Kitu atveju, reikėtų daug papildomos energijos džiovinant arba reikia tokias žaliavas silosuoti-fermentuoti ir taip patiriami maistinių medžiagų nuostolius.Products are made from cut, dried biomass, with drier leaves and wetter stems. The leaves are further processed by temperature. Otherwise, a lot of additional energy would be required for drying or such raw materials would have to be ensiled-fermented, resulting in nutrient losses.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2024523A LT7124B (en) | 2024-06-04 | 2024-06-04 | FEED PRODUCTION TECHNOLOGY FROM PLANT BIOMASS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2024523A LT7124B (en) | 2024-06-04 | 2024-06-04 | FEED PRODUCTION TECHNOLOGY FROM PLANT BIOMASS |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LT2024523A LT2024523A (en) | 2025-01-27 |
| LT7124B true LT7124B (en) | 2025-03-10 |
Family
ID=94321218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LT2024523A LT7124B (en) | 2024-06-04 | 2024-06-04 | FEED PRODUCTION TECHNOLOGY FROM PLANT BIOMASS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| LT (1) | LT7124B (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2819685B1 (en) | 2001-01-23 | 2005-02-25 | Viridis | PROCESS FOR TREATING GREEN JUICE FROM PRESSING OF PROTEIN-RICH FOLIAR MATERIAL SUCH AS LUZERNE |
| US20200221639A1 (en) | 2017-01-28 | 2020-07-16 | Green Gold Development, Llc | Multipurpose leaf crop harvesting apparatus and processing method |
-
2024
- 2024-06-04 LT LT2024523A patent/LT7124B/en unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2819685B1 (en) | 2001-01-23 | 2005-02-25 | Viridis | PROCESS FOR TREATING GREEN JUICE FROM PRESSING OF PROTEIN-RICH FOLIAR MATERIAL SUCH AS LUZERNE |
| US20200221639A1 (en) | 2017-01-28 | 2020-07-16 | Green Gold Development, Llc | Multipurpose leaf crop harvesting apparatus and processing method |
Non-Patent Citations (10)
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| LT2024523A (en) | 2025-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| El-Badawi et al. | Response of growing New Zealand white rabbits to rations supplemented with different levels of Moringa oleifera dry leaves | |
| Titterton et al. | Grass and legume silages in the tropics | |
| Mat et al. | Effects of fermentation on the nutritional composition, mineral content and physical characteristics of banana leaves | |
| Bhandari et al. | Crop residue as animal feed | |
| Tobia et al. | Nutritional value of soybean (Glycine max L. Merr.) silage fermented with molasses and inoculated with Lactobacillus brevis 3 | |
| Gowda et al. | Alternate feed resources for safe usage in feeding practices | |
| KR101282989B1 (en) | Method for Manufacturing sweet potato stalk silage and use of thereof | |
| Ţîţei et al. | Agroeconomic value of some Lathyrus and Vicia species in the Republic of Moldova | |
| LT7124B (en) | FEED PRODUCTION TECHNOLOGY FROM PLANT BIOMASS | |
| Cowan | Use of ensiled forages in large-scale animal production systems | |
| KR102421280B1 (en) | Sunflower fodder for ruminants, preparation method thereof, and method for raising ruminants using sunflower fodder | |
| Ravindran | Bananas | |
| Sahar et al. | Determining the effects of wilting time on some quality parameters in soybean haylage | |
| Parrish et al. | The prospects of leaf protein as a human food‐and a close look at alfalfa | |
| Addah et al. | Manual on conservation and utilization of crop residues as livestock feed | |
| Borah et al. | Moringa oliefera leaf as potential, alternative protein source for livestock. | |
| Khidr et al. | Agricultural residues and their utilization as alternative feed resources in Egypt: A review article | |
| DK181561B1 (en) | A method for transforming plant material into a wet fibrous mono-gastric animal feed and/or ruminant feed and a feed produced by this method | |
| Gowda et al. | Alternate feed resources and technologies for their safe usage in livestock feeding | |
| Mertens et al. | Maceration of alfalfa hay and silage improves milk production | |
| Şahar et al. | Determining the effects of wilting time on some quality parameters in soybean haylage | |
| RU2218809C2 (en) | Feed stocking method | |
| Taran | Nutritious feed for farm animals during lean period: silage and hay-a review | |
| US3586511A (en) | Method of making sacchariferous animal feed and the resulting product | |
| KR20250136166A (en) | Silage production method using sweet potato stems |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB1A | Patent application published |
Effective date: 20250127 |
|
| FG9A | Patent granted |
Effective date: 20250310 |