Актуальной проблемой современного промышленного животноводства является повышение эффективности использования питательных веществ кормов в организме животных для раскрытия генетического потенциала их продуктивности. Традиционные технологические аспекты заготовки кормов в виде сена, силоса, сенажа имеют ряд недостатков, обуславливающих значительные потери питательных веществ, снижение биологической ценности исходной зелёной массы. Уделяя особое внимание заготовке многолетних бобовых кормовых растений, в частности люцерне, козлятнику, лядвенцу, эспарцету доннику, которые могут являться не только биологически ценными источниками кормового протеина, но и способствовать снижению доли дорогостоящих зерновых концентратов и белковых добавок в рационах жвачных животных.

Производство кормов высокой биологической, питательной ценности и хорошей сохранности является в настоящее время одной из насущных проблем кормопроизводства. Известно, что корма занимают от 40 до 70% в структуре себестоимости продукции животноводства, и их рациональное использование определяет экономическую эффективность системы ведения отрасли. Необходимость решения проблемы обусловлена объективными и субъективными причинами применения в настоящее время кормов недостаточно высокого качества, при потерях в них до 35–40% питательных веществ в процессах заготовки и хранения. При этом основу (в среднем 50%) рационов крупного рогатого скота составляет силос, в наибольшей степени подверженный поражению плесневыми грибами в связи с высокой влажностью, и проблема загрязнения силоса микотоксинами стоит намного острее, чем проблема контаминации зерна и комбикормов (Лаптев и др., 2018; Васько, 2014).

Следует обратить особое внимание на увеличенное использование зерновых концентратов в рационах высокопродуктивного скота при силосных типах кормления, наряду с использованием кормовых дрожжей, жома, дробины, вызывающих нежелательные изменения в направленности пищеварительных и обменных процессов в организме с проявлением ацидозов, кетозов, гепатозов. Установлено, что «кислое» кормление отрицательно сказывается на жизнедеятельности целлюлозолитической микрофлоры, которая обуславливает переваривание и усвоение травянистой доли рационов, соответствуя эволюционно-генетическим особенностям системы пищеварения жвачных животных, использующих симбионты для преджелудочной ферментации структурных углеводов. При этом симбионтная микробиальная масса в определённой степени удовлетворяет потребности организма животного-хозяина, а также продуцирует метаболиты жизнедеятельности, в частности высокоценного энергопластического материала в виде ЛЖК (Чернышёв и др., 2013; Harmon, 2004).
При общей стратегии кормления жвачных животных в направлении снижения использования зерновых концентратов с максимумом использования травянистых кормов в качестве источников питательных веществ и энергии, следует учитывать, что недостаточность обеспечения рационов протеином приводит к повышению расходования кормов на единицу продукции в 1,5 раза. Оценка качества кормового протеина включает как аминокислотный состав, так и степень распадаемости в преджелудках, влияющие на общую переваримость и эффективность использования азота кормов в организме. Необходимость применения в рационах труднораспадаемого в рубце кормового протеина, в большей степени перевариваемого в кишечнике и повышающего общий пул аминокислот организма, возрастает по мере роста продуктивности, так как микробиальный белок не может удовлетворять потребности животных (Тишенков, 2017).

Наряду с широким использованием в системах кормления дорогостоящих белковых добавок в виде жмыхов, шротов, в решении проблем дефицита кормового протеина особое значение могут играть многолетние бобовые культуры, имеющие высокую биологическую и питательную ценность. Их использование в севооборотах обуславливает уменьшение внесения азотных удобрений, так как бобовые при симбиотической фиксации азота могут способствовать его накоплению в почве от 50 до 150 кг/га. При этом их корневая система способна выносить вещества в верхние горизонты почвы, обогащая её минеральными и органическими веществами (Rochon, 2004; Solati, 2017).

Следует учитывать не только уровень протеина, зависящий от вида растения, условий произрастания, фазы вегетации, который составляет в сухом веществе зелёной массы бобовых 15–25%, причём с лучшим аминокислотным составом, но и более высокую (в 1,5–3 раза) его усвояемость, чем у зерновых злаков (Лесницкий, 2010).
Сохранность питательных веществ исходной зелёной массы находится в прямой зависимости от способа заготовки и соблюдения технологических приёмов, и одной из причин низкой эффективности использования кормов является изменение их качественного состава при имеющих место недостатках технологий современного кормопроизводства.

При важнейших задачах сохранения биологической полноценности зелёной массы растений до скармливания готовых кормов животным, необходимо создание условий для прекращения микробиологических и жёстко связанных с ними физико-химических процессов разрушения протеина, безазотистых экстрактивных веществ и жиров (Победнов и др., 2012).

Следует принимать во внимание нежелательные факторы, влияющие на сохранность питательных веществ в силосе, сенажe, сене, которые обуславливают механические примеси (в виде поверхностного слоя почвы, частиц органических удобрений, пыли, остатков отмерших частей растений и т.д.) и контаминацию зелёной массы эпифитной микрофлорой при уборке и закладке массы на всех этапах технологического процесса: скашивание – валкование – оборачивание – ворошение – подбор – измельчение – транспортировка – укладка в траншеи или прессование в тюки, в результате чего нарушается течение бродильных и ферментативных процессов при консервации, отрицательно влияющих на содержание питательных веществ и энергии, их сохранность в заготовленном корме (Абрамян и др., 2013).
Минимизация потерь биологической и питательной ценности исходной зелёной массы бобовых культур может быть достигнута использованием их искусственной сушки как наиболее прогрессивного способа, которому уделялось особое внимание ещё в 60–80-х годах прошлого века. В многочисленных отечественных и зарубежных исследованиях изучались возможности заготовки бобовых, злаково-бобовых, злаковых культур в виде резки, гранул, брикетов для использования их в различных типовых рационах жвачных животных.

Использование искусственного обезвоживания как всепогодной технологии позволяет в большей степени сохранить облиственность растений, провести их скашивание с учётом наиболее благоприятной по содержанию питательных веществ фазы вегетации, с получением максимального сбора энергетических кормовых единиц, протеина и каротина. Применение высокотемпературных агрегатов позволяет почти полностью сохранить кормовое достоинство зелёной массы, так как при быстром удалении влаги потери питательных веществ составляют лишь 3–8%, а каротина — 10–15%, при сравнительно низких их потерях в процессе хранения. При этом воздействие высоких температур способствует снижению доступности кормового протеина симбионтам преджелудков (Волгин и др., 2018).

В настоящей информации даётся обзор многих преимуществ технологии сушки заготавливаемого сырья, а также проверенных на практике результатов производственно-экономической эффективности, по сравнению с различными схемами переработки. Мы приводим здесь этот детальный анализ для того, чтобы не только сделать ссылку на проведённые научно-прикладные исследования, подтверждающие эту эффективность, но и сравнить с показателями нашей инновационной технологией, поскольку и в первом и в нашем варианте эта результативность основана на одном и том же принципе.

А именно, - в процессе заготовки и сушки растительного сырья, должны сохраниться, на максимальном уровне, все полезные компоненты растений. Однако не все применяемые виды оборудования в равной мере обеспечивают нужный уровень сохранности. Часть таких различий показана в данной информации в результате научных исследований различными исследовательскими центрами страны. Этот анализ облегчает нам основываться на этих результатах для сравнения и демонстрации преимуществ инновационной технологии. Проанализировав достигнутые результаты на данном направлении традиционных подходов, и предлагаемой нами технологии показывает, что уровень сохранности биологической активности витаминов, антиоксидантов, сахаров, протеинов и других нативных фракций заготавливаемого сырья, на нашем авторском оборудовании, существенно выше, чем все имеющиеся на сегодня технологии в мире. Данная результативность обеспечивается за счёт множества усовершенствований и ноу-хау, как технологического характера, так и инженерно-технического обеспечения ведения производственных процессов.

Для реализации этой цели нами будет изготовлен универсальный сушильный комплекс по переработке зелёной массы кормовых культур на базе инновационной технологии, которая обеспечивает сохранность витаминов, ферментов, антиоксидантов и других биологически активных веществ (БАВ) на уровне более 90% от их исходного содержания в исходном сырье.

По своим характеристикам комплекс не имеет себе равных, что позволяет производить травяные гранулы или витаминно-белковые концентраты наиболее высокого качества и находится вне конкуренции по стоимости готового продукта, как на внутреннем, так и на зарубежных рынках.

Это достигается за счёт многофакторного влияния на весь производственный процесс влагoудаления и автоматического регулирования более 20 параметрами сушки. Для этого используются: законы аэродинамики, теплотехники, биохимии, физиологии, молекулярной биологии, строгий контроль и регулирование перепадов температурных режимов, контроль за моментальным выводом недосушенных частиц из-под влияния денатурации БАВов уникальными агрегатами по сепарированию.

В отличие от распространённых распылительных сушилок, где скорость теплоносителя и высушиваемого сырья находится в пределах 2–5 м/сек, на нашей установке их скорость превышает 40–50 м/сек, а время пребывания высушенных частиц не превышает 2–3 секунд на тракте. Данные интенсивные режимы работы и обеспечивают быстротечный ход протекания процессов и максимальную сохранность всех биологически активных компонентов высушиваемого материала (90%). Такими параметрами не обладает ни одна из известных сушильных установок в РФ и в мире.

Весь производственный процесс тесно увязывается с общепринятой технологией выращивания и требованиями по уборке сельскохозяйственных культур, и не предполагает использования дополнительной техники, кроме как уже традиционно применяемой при заготовке сенажа, силоса.
В отличие от традиционной заготовки кормов, наша схема состоит только из 3-х операций: уборка комбайном в прицепы с наращенными бортами, сушкой зелёной массы и упаковкой готовых гранул в заданную тару.

В ходе технологического процесса имеется возможность дополнительно вносить необходимые компоненты для улучшения первоначальных показателей, например, по белку или выходом на производство витаминно-белкового концентрата, за счёт внесения отечественных компонентов.

Технологией предусмотрена надёжная защита от негативного влияния окислительных процессов и температурных перепадов, что упрощает требования к длительному хранению. Готовый продукт может упаковываться в любую по объёмам тару, как ангро, так и для розничной продажи в малых объёмах для личных хозяйств.

Применяемая новая схема ПВУ-20 СР, отличается по направленности и скорости пневмо-вихревых потоков за счёт принципиально новых конструктивных и технических решений, значительно меньших размеров и стоимости самой установки по сравнению с аналогичными. Данные процессы обеспечиваются специальными агрегатами, которые в силу конфиденциальности не представлены на схеме и фото, но они функционируют на базе законов естественных, природных законов аэродинамики. Без решения такой важной задачи достичь полученного эффекта было бы проблематично.

Внедрена новая схема классификации продуктовых частиц в процессе сушки по однородности. Создан новый технический узел, который обеспечивает автоматический отбор и своевременный вывод крупных недосушенных частиц продукта из под влияния длительного температурного воздействия, не допуская локальных перегревов продукта.
Улучшение многих параметров сушки достигается за счёт работы установки под разрежением, и использованием эффекта завихрения, при котором резко снижается сопротивление высушиваемой массы, в отличие от других сушилок, где используется эффект повышенного сопротивления высушиваемых частиц, за счёт фонтанирующих и встречающихся потоков частиц.

Принципиально значимым параметром является, например, температурный режим, по мере продвижения сырья по тракту нашей сушилки, находится в динамике резкого уменьшения температур теплоносителя (170°-150°-90°-60°-45°С…).
Несмотря на первоначально высокие температуры теплоносителя, благодаря автоматическому регулированию хода термодинамических процессов, сама высушиваемая масса имеет температуру в пределах 40-50°С. Такого режима по времени сушки (2-3 сек) и резкого уровня падения температур не обеспечивает ни одна современная установка.

Так высушиваемый продукт на распылительных сушилках постоянно находится под воздействием 150°С в течении нескольких минут. Значит продукт за это время уже нагрелся и пребывает при температуре свыше 100°С. Если исходную температуру теплоносителя уменьшить до 50°С, то для завершения сушки без потери мощности, потребуется высота установки свыше 60-80 метров и диаметре 10-12 метров. См Италия, Германия. В нашем варианте – 8-11м.

Внедрённые новшества по упрощению конструкции, уменьшения металлоёмкости, интенсификации движения теплоносителя (40-50 м/сек), обеспечивают более высокую производительность при значительно меньших габаритных размерах и занимаемой площади.

Все процессы автоматизированы, процесс сушки проводится без применения ручного труда и управляются одним оператором. Участие оператора необходимо только в случае изменения параметров или программы работы. Имеется возможность вывести управление через диспетчерскую, упразднив при этом оператора.