Модернизация процессов конверсии целлюлозосодержащих природных материалов в препараты сельскохозяйственного назначения

• Автор: Трофимов, Аркадий Николаевич
• Шифр специальности: 06.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Бийск
• Количество страниц: 108 с. : ил.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Солома как целлюлозосодержащий природный материал и основные способы ее переработки
|* 1.1.1. Физические способы обработки соломы
1.1.2. Химические способы обработки соломы
1.1.3. Биологические способы обработки соломы
1.1.4. Проблемы обработки соломы
1.2. Торф и гуминовая кислота
1.2.1. Гуматы в птицеводстве и животноводстве
1.2.2. Проблемы гидролиза торфа
1.3. Постановка задач
2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Методы и материалы исследований
2.2. Модернизация процессов конверсии ЦПМ
2.2.1. Кислотный гидролиз
2.2.2. Комбинированная обработка
2.2.3. Катализаторы гидролиза
2.2.4. Ферментно-солевой гидролиз
1 2.2.5. Аммиачно-солевой гидролиз
2.2.6. Оптимизация временного параметра гидролиза
2.2.7. Адсорбция солей на соломе
2.2.8. Дрожжевание
2.2.9. Комплексная подготовка соломы к скармливанию
2.3. Модернизация процессов получения гуминовых веществ
2.4. Влияние добавок и технологии подготовки соломы к скармливанию на перевариваемость и продуктивное действие корма

2.4.1. Определение перевариваемости и энергетической ценности

различных видов дрожжеванной соломы
2.4.2. Влияние кислотно-щелочной обработки овсяной соломы на
рост бычков
2.4.3. Влияние использования дрожжеванной овсяной соломы на продуктивность коров
л 2.4.4. Влияние использования дрожжеванной соломы на рост бычков
2.4.5. Сравнительная оценка влияния гуматов натрия, приготовленных по различным технологиям, на рост бычков
2.5. Тенденции развития конверсии ЦПМ методом автогидролиз-взрыв (АГВ)
3. НОВЫЙ ПРОМЫШЛЕННЫЙ СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЦПМ И ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
ВЫВОДЫ
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность темы. Растительный потенциал занимает достаточно значительное место в объеме всех мировых природных ресурсов [33]. В России сосредоточено около 25 % целлюлозосодержащих природных материалов, 40 % из которых находится в Сибири [60], из них лишь около 15 % перерабатывается химическими и биохимическими технологиями, что значительно ниже, чем в странах с развитой перерабатывающей промышленностью, там этот показатель варьирует от 50 до 70 % [117].
Основные тенденции развития научных и технологических исследований в области трансформации растительной биомассы связаны с ее глубокой переработкой на основе новых принципов и методов комплексного использования всех ее основных компонентов (целлюлозы, гемицеллюлоз, экстрактивных веществ и т.п.) [52]. При этом возможно получение широкого ассортимента ценных химических продуктов для сельского хозяйства, медицины, фармацевтической, пищевой и химической отраслей [78, 128].
Недостаточность исследований в области глубокой переработки растительных ресурсов является сдерживающим фактором в развитии экономики ряда аграрных регионов, в том числе и Алтайского края [94].
Из-за того, что край находится в зоне рискованного земледелия, возникает необходимость снижения зависимости урожаев сельскохозяйственных культур от неблагоприятных физико-климатических факторов (например, за счет использования гуматов) и решения проблемы дефицита кормового белка для животноводства (например, за счет использования углеводно-белковых кормов) [61].
В этом плане перспективной сырьевой базой являются такие малоиспользуемые ресурсы, как крупнотоннажные отходы растениеводства - солома (для производства углеводно-белковых кормов) [13] и постморталыю трансформированная растительная масса - торф (для производства гуматов) [55]. Они имеют одинаковый генезис происхождения - растительный, следовательно, обВ результате щелочной обработки соломы в ее химическом составе отмечены существенные изменения углеводно-лигнинового комплекса. Резко снижалось содержание целлюлозы, сократилось количество лигнина и крахмала. При этом возросло содержание водорастворимых углеводов (в том числе глюкозы), гемицеллюлоз. После кислотной обработки в корме увеличилось содержание сахаров, глюкозы, гемицеллюлозы. Эти изменения произошли за счет гидролиза части крахмала и целлюлозы. В процессе дрожжевания несколько сократилось содержание сахаров и глюкозы.
В процессе всех этапов обработки соломы аммиачно-солевым способом отмечено снижение содержания лигнина в абсолютно сухом веществе корма, что свидетельствует о частичном его растворении под воздействием щелочи, температуры и давления. Внесение в изучаемый корм аммиачной воды более чем в 1,5 раза увеличило содержание азотистых веществ в корме. Сумма аминокислот увеличилась на 36 % (табл. 20).
Таблица
Содержание аминокислот в изучаемых кормах (% от воздушно с. в.)
Аминокислоты Солома Солома овсяная % к исходной
овсяная дрожжеванная массе
Лизин 0,044 0,096
Г истидин 0,028 0,038
Аргинин 0,053 0,060
Аспарагиновая кислота 0,118 0,164
Треонин 0,072 0,091
Серии 0,058 0,078
Глутаминовая кислота 0,202 0,299
Пролин - - -
Глицин 0,074 0,088
Аланин 0,096 0,128
Валин 0,083 0,110
Метионин следы следы следы
Изолейцин 0,084 0,093
Лейцин 0,103 0,131
Тирозин 0,057 0,069
Феналаланин 0,074 0,112
Триптофан 0,058 0,084
Сумма аминокислот 1,204 1,640