Объемно-весовой метод оценки выхода шерсти для селекционных и производственных целей

Актуальность темы

исследования.

Аграрный сектор животноводства является одной из важнейших форм производства сельскохозяйственной продукции. В сельском хозяйстве всё взаимосвязано и находится в единой замкнутой цепи, включая производство, экономику, а также и экологию. Сектор животноводства — это источник продуктов питания, добротной одежды и товаров быта в конечном итоге для человека.

Овцеводство является составной частью агропромышленного комплекса страны и среди отраслей животноводства занимает особое место по разнообразию и специфике получаемой продукции. Оно является важным, а в ряде случаев и единственным источником получения большого количества шерсти, мяса-баранины, меховых, шубных овчин и других видов сельскохозяйственной продукции.

Экономическое значение этих видов продукции неодинаково, но в равной степени значимо и зависит от потребности промышленности, традиций населения, природных и экономических условий мест разведения овец, материально-технической обеспеченности отрасли. В течение длительного времени экономика овцеводства России в основном базировалась на производстве шерсти, доля которой в общей стоимости товарной продукции отрасли достигала до 75 — 85 процентов. Этому способствовали обоснованные цены на шерсть, что, в конечном счете, оказывало решающее влияние на темпы и уровень развития овцеводства страны.

Однако, накопленный потенциал шерстяной отрасли страны за период рыночного реформирования экономики (1990 — 2000гг.) растерян, численность поголовья овец в стране сократилась более, чем в 4 раза (с 63.0 до 14.8 миллионов голов), прогрессивные технологии разведения овец и производства шерсти утратили свое значение. Этому способствовали особые условия российского рынка и низкая конкурентоспособность отечественной шерсти — одного из основных видов продукции овцеводства. В связи с чем повышение качества продукции овцеводства имеет существенное значение среди факторов ускорения экономического развития отрасли. Качество продукции рассматривается как объективный и обобщающий показатель уровня организации производства, а степень удовлетворения потребностей общества — как важная характеристика эффективности производства.

При резком снижении рентабельности овцеводства стабилизация и развитие отечественной племенной базы шерстепродуктивного и мясного типа овец в условиях России является актуальной проблемой, решение которой обеспечит рост конкурентоспособности отрасли в целом. Чтобы выжить в рыночной экономике необходимо, как известно, решить триединую экономическую задачу: что производить, как производить и для кого? Иными словами, какие товары и в каком количестве должны производитьсякак должны использоваться при этом имеющиеся в распоряжении общества всегда ограниченные ресурсы и технологиидля кого предназначаются производимые товары, или каким должен быть механизм распределения валового национального продукта? И если с этих позиций оценивать необходимость развития овцеводства и производства шерсти, то его значение для нашей страны имеет огромное народнохозяйственное значение.

Шерсть по многим своим свойствам является исключительным и неповторимым волокном животного происхождения. Способность удерживать тепло и влагу, высокая прочность и низкая пожароопасность, гигиеничность, эластичность и упругость, легкость и хорошая окрашиваемость выгодно отличают шерсть от хлопка, льна и всех искусственных волокон. Шерсть незаменима при изготовлении тёплой верхней одежды и трикотажа, что важно для населения нашей страны с её резко континентальным климатом. Овечья шерсть включает широкую гамму волокон с тониной от 10 до 60 мкм и длиной до 400 мм. По своему видовому составу производимая шерсть классифицируется на мериносовую, тонкую немериносовую, полутонкую помесную, цигайскую, кроссбредную и кроссбредного типа, помесную полугрубую, грубую. Многообразие производимой шерсти и её свойств позволяет находить множество различных направлений её применения при выработке конечных видов продукции. По причинам своих исключительных свойств шерсть всегда занимала, занимает, и будет занимать особое место на внутреннем и зарубежном рынке сырья и готовой продукции, хотя в развитии её производства и переработки периоды подъёма и спада не являются исключением.

Таким образом, ответ на стоящую перед обществом задачу может быть только в пользу производства шерсти и необходимости его развития.

Иначе, страна неминуемо потеряет независимость в вопросах удовлетворения потребностей своего народа в традиционных видах тёплой шерстяной и шубно-меховой одежды.

Шерсть является продуктом живого организма, который выращивается на овце в течение года в разных условиях содержания и кормления, в непосредственном контакте с изменчивыми климатическими условиями. На ее качество оказывают своё влияние окружающая среда, солнце, дождь, минеральная и органическая составляющие пыли и растительные вещества, попадающие в руно животных во время нахождения их на пастбищах.

Производимая в сельском хозяйстве немытая шерсть содержит в среднем 50 и более процентов чистого волокна, от 5 до 15% шерстного жира и 35−45% примесей органического и минерального происхождения. Поэтому при производстве шерсти и изучении шерстяной продуктивности овец необходимо знать, прежде всего, выход чистого волокна, из которого можно выработать высококачественные шерстяные изделия.

Рост производства шерсти и улучшение её качества возможны лишь при внедрении передовой технологии и новой техники, связанных с её производством, селекционной работой, её оценкой, подготовкой к продаже и первичной обработкой. Качество шерстяного сырья закладывается на этапе селекционной работы по созданию продуктивных пород овец и товарного поголовья и, в первую очередь, зависит от точности измерений её основных зоотехнических, физико-механических и технологических показателей. Основополагающим показателем в селекционной и зоотехнической практике при определении шерстяной продуктивности овец — является шерстяное основание (база шерсти — Wool Base) [1,2,3,4]. Термин — «шерстяное основание», разработанный и введённый в отечественной практике, характеризует количество шерстяного волокна, не содержащего никаких посторонних примесей" и влаги. Вторым (производным от шерстяного основания) из основных зоотехнических и коммерческих показателей в оценке шерстяного сырья является выход кондиционно-чистой массы шерсти (КЧМ). Кондиционно — чистую массу шерсти рекомендовано определять [7], как и в международной практике [8], путём добавления к шерстяному основанию стандартизированных количеств минеральных примесей, остаточного жира, растительного сора и влаги. Этот показатель качества и количества немытой шерсти используется в зоотехнических и селекционных целях при оценке продуктивности отдельных животных и в целом отар овец, а при организационно-экономических — для расчёта оплаты за труд всех работников, занятых производством шерсти. Большая значимость показателя выхода чистой шерсти требует совершенствования методов его оценки. Известно несколько методов близко эквивалентных по задачи оценки шерстяного основания [9, 10, 11], но отличающихся по форме исполнения, это: органолептический метод, метод контрольной промывки и лабораторный как в отечественной, так и в зарубежной практике.

В России и мировой практике наиболее признанным методом определения выхода чистой шерсти является лабораторный, как наиболее достоверный, с принятой степенью надёжности вычисления данного показателя немытой шерсти. Этот метод используется селекционерами и зоотехниками в своей работе при выведении новых пород овец и формировании продуктивных отар овец для хозяйств различного направления. Лабораторный метод оценки выхода шерсти используется шерстепроизводящими субъектами и перерабатывающей промышленностью, а также при коммерческих сделках на любом уровне. Однако следует отметить, что наряду с положительными сторонами — достаточной точностью и достоверностью оценки, присутствует и негативная сторона — многостадийность, трудоёмкость, энергоёмкость и утрата материала анализа (лабораторных проб немытой шерсти) из-за использования в данном способе разрушающих методов контроля. Кроме того, лабораторные методы, применяемые на практике как у нас в стране, так и за рубежом порождают и экологические проблемы (стоки промывной жидкости, стоки растворов едкой щелочи, продукты горения немытой шерсти и т. д.). Их также надо решать. Всё это создаёт дополнительные трудности и неудобства в селекционной и зоотехнической практике при определении показателя шерстяной продуктивности овец, а если учесть, что при этом приходится использовать ещё и большой массив проб ограниченных объёмов шерсти, подлежащих испытаниям, то эти трудности возрастают многократно. Известно, что топографические зоны руна, а это заметно даже при органолептической оценке, накапливают в процессе роста шерсти на животном различных пород разное количество инородных примесей, которые в той или иной степени оказывают влияние на качество шерстяных волокон, а значит их оценка, важна в селекционной работе.

Указанные моменты послужили основанием для выбора целей и задач данной работы.

Поэтому исследование и разработка инструментального, экспрессного метода оценки выхода чистой шерсти являются актуальными и имеют большое значение для овцеводства страны и предприятий всего шерстяного комплекса страны. I.

Цель и задачи исследования

.

Целью данной работы является разработка экспрессного метода оценки выхода шерсти для селекционных, зоотехнических, производственных и коммерческих задач. Разрабатываемый метод базируется на физических закономерностях, в основу которых положен газовый закон Бойля-Мариотта, массовое соотношение химически несвязанных веществ, функционально зависимое от их массовых плотностей, присутствующих в немытой шерсти.

Достижение поставленных целей предусматривает решение следующих задач: анализ существующих методов оценки выхода шерсти из немытой и обобщение научно — практических публикаций аналитической оценки гетерогенных систем, какой по своему состоянию является немытая овечья шерстьопределение основных факторов и условий, определяющих возможность разработки и применения инструментального объёмно-весового метода для оценки выхода шерсти, включающего такие стадии как определение веса пробы + измерение истинного объёма немытой шерсти в пробесоздание лабораторной установки (прибора) для определения выхода шерсти разработанным объёмно-весовым методомпроведение сравнительных экспериментальных исследований по определению выхода шерсти разработанным методом в сравнении с действующими методами в отечественной и мировой практике, оценка его экономической эффективностиразработка исходных требований на проектирование и изготовление опытного образца установки (прибора), реализующей объёмно-весовой метод.

Предметом исследования являются методы оценки выхода шерсти, отражающие качество немытой шерсти с селекционной точки зрения, покупателя и переработчика.

Объектом исследования определена однородная тонкая и помесная немытая шерсть Северо-Кавказского региона.

В качестве рабочей гипотезы исследования автор исходил из того, что: немытую шерсть можно представить двух^компонентной системойприсутствующие вещества (кератин, вода химически несвязанная с кератином, жир, пот, минеральные примеси, растительный сор, базовые загрязнения) в немытой шерсти химически не связаны друг с другомпри известной их общей массе (весе) и занимаемом объёме можно определить вес любого компонента системы, при условии, что плотности (удельные веса) этих компонентов известны.

Научная новизна. Впервые, применительно к методам оценки количественных показателей качества шерсти, разработан инструментальный объёмно-весовой метод определения выхода шерсти для селекционных и производственных целей.

Элементы научной новизны составляют:

— определение соотношения шерсти и «инородных примесей» в пробе немытой шерсти выражать функциональной зависимостью второго порядка при условии, что немытая шерсть — двухкомпонентная система (кератин + «инородные примеси»).

— предложены функциональные зависимости определения плотности инородных примесей, связанные с массой пробы, занимаемым объёмом немытой шерсти в пробе, плотностью немытой шерсти и плотностью шерсти (кератина);

— создана лабораторная установка для реализации объёмно-весового метода оценки выхода шерсти и проведены экспериментальные исследования по апробации метода;

— разработаны исходные требования для изготовления установки, реализующей объёмно-весовой метод.

Новизна метода подтверждена двумя авторскими свидетельствами СССР (№ 950 807, опубликовано 15.08.82 г. Бюл. № 30) и (№ 1 559 890 с грифом для служебного пользования), который был снят «Роспатентом», письмо № 41−62−8-209 от 22.05.01, в 2001 году.

Практическая значимость и реализация результатов исследования йэстоит в том, что предлагаемый объёмно-весовой метод оценки выхода шерсти позволит повысить рентабельность оценки качества шерсти на всех стадиях шерстяного комплекса страны (от производства немытой шерсти до её переработки).

На основании сравнительных испытаний объёмно-весового метода с ГОСТ 30 190–2000 и IWTO 19−76 (Е) в лабораторных условиях института и производства (ЗАО «Невинномысский шерстяной комбинат») подтверждена его обоснованность, надежность в эксплуатации, экспрессность (время анализа не более 20 минут) и достоверность оценки (погрешность менее 1.0%). По результатам испытаний разработанный метод рекомендован для использования в сельском хозяйстве и промышленности.

Апробация результатов исследования Диссертационное исследование является частью плана научноисследовательской работы Научно — исследовательского института заготовок и первичной обработки шерсти (1987 -1991 гг.) и Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства (2002г.), которое выполнено в рамках специальности 06.02.04 «Частная зоотехния, технология производства продуктов животноводства».

Основные положения диссертационной работы были доложены и осуждены на заседаниях учёного совета НИИЗПОШ в 1990 — 1991 гг., на заседании кафедры овцеводства СГСХА в 1999 г., трудах СГСХА (Ставрополь, 2000 г.), на заседании методической комиссии и учёного совета СНИИЖК в 2004 г.

По теме научной работы получено два авторских свидетельства и опубликовано семь научных статей.

Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов и предложений, списка использованной литературы и приложений.

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ.

1. Анализ современного уровня технологии и техники определения выхода шерсти показал, что существующие методы не в полной мере удовлетворяют потребности овцеводов и промышленности в единстве проводимых измерений по данному вопросу.

2. Разработанный объёмно-весовой метод позволит заменить действующую технологическую схему оценки выхода шерсти и решить главную задачу единства измерений по данному показателю в шерстяной отрасли страны, основанной на единой методической и инструментальной основе, как для сельского хозяйства, так и для шерстяной промышленности на всех стадиях её оценки.

3. Сопоставительный анализ данных, полученных объёмно-весовым методом, с данными традиционной технологии определения выхода шерсти, показал их совместимость и хорошую корреляционную взаимосвязь, погрешность оценки выхода шерсти предлагаемым^менее 1.0% при доверительной вероятности 0.95.

4. По результатам исследований разработаны исходные требования на проектирование и изготовление установки для определения выхода шерсти объемно-весовым методом.

5. Внедрение объёмно-весового метода в производство позволить сократить материальные затраты на создание лабораторий по оценке показателей немытой шерсти, улучшить условия работы обсуживающего персонала и экологию окружающей среды.

6. Годовой экономический эффект от внедрения объемно-весового метода составит более 400 рублей на тонну мытой шерсти и позволит сохранить порядка тонны мытой шерсти или 8.5 млн. рублей на объём производства шерсти в стране за 2003 год.

7. Внедрение объёмно-весового метода оценки выхода шерсти в сельском хозяйстве позволит решить ряд зоотехнических проблем на более высоком инструментальном уровне при оценке шерстепродуктивности животных племенного стада. Эффективно использовать экспериментальный материал при селекции разведения новых пород и типов овец, а также при формировании продуктивных отар овец в хозяйствах, занимающихся товарным производством шерсти.