VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Рентабельность комбикормовой промышленности заключается в выработке продукции, которая сочетает в себе низкую себестоимость и гарантированно высокое продуктивное действие.

Зерно, являющееся основным компонентом при производстве комбикормов для животных, птицы и рыбы, при скармливании в обычном виде имеет усвояемость его питательных компонентов пищеварительными системами животных не более 40 – 60% [1]. Зерно злаковых культур, наряду с другими видами питательных веществ содержит много крахмала, усвоение которого при кормлении животных и птицы происходит медленно и при этом продуктивно используются только определенные формы этого вещества и то в небольшом количестве. По данным ряда исследований, усвояемость питательного потенциала крахмала в природной форме не превышает 20 – 25% в зависимости от вида культур. Поэтому задача новых технологий переработки зерна состоит во внедрении таких способов обработки исходного сырья, которые позволили бы перевести крахмал в удобную для усвоения организмом животных форму. Это возможно при разрушении зернистой структуры крахмала на клеточном уровне, что способствует разрыву природных связей между отдельными составляющими частями и переводу его в более простые углеводы в виде декстринов и сахаров, то есть происходит желатинизация крахмала или декстринизация его на более простые составляющие.[1]

Также перспективным является использование в комбикормовой промышленности кормовых трав, богатых питательными веществами и β- каротином. Известный способ переработки кормовых трав – производство травяной муки на сегодняшний день является убыточным вследствие чрезвычайно высоких затрат на сушку. В связи с этим, разработка ресурсосберегающей технологии производства комбикормов с различными ценными добавками растительного и животного происхождения является актуальной задачей, имеющей важное практическое значение в настоящее время.

Одним из наиболее эффективных и часто применяемых технологических приемов является тепловая обработка. Известны следующие виды тепловой обработки (ТО): микронизация, обработка инфракрасными волнами, тостирование, гранулирование, экструдирование и экспандирование, тд. Гранулирование в последние годы утратило свою важную роль в структуре технологического процесса производства комбикормов и ныне применяется с целью формования продукции и ликвидации явления самосортирования. Экспандирование и экструдирование, на сегодняшний день, наиболее эффективные способы ТО, которые используют, как в комплексе с гранулированием, так и самостоятельно[1,2].

Эктсрудирование – процесс, преимущества которого недореализованы на практике, а его возможности не полностью изучены. Кроме того, его использование может коренным образом изменить технологию производства комбикормов. Поскольку в процессе экструзии продукт может терять влажность до 50% от первоначальной, это позволяет рассматривать возможность включения в состав комбикорма компонентов с высоким содержанием влаги, например недорогих и высокопитательных кормовых трав. Производство экструдированного комбикорма, с включением в состав до 20% травяного компонента не требует сушки или гранулирования, характерных для приготовления травяной муки. А именно эти процессы приводят к снижению β-каротина. Установлено, что его потери при экструдировании комбикормов указанного состава не превышают 10%, тогда как при производстве травяной муки потери могут составлять до 50% от первоначального содержания.

Основными операциями подготовки сырья перед процессом экструдирования являются измельчение, магнитная сепарация от металлических примесей и перемешивание. Все эти операции производятся в отдельных аппаратах и на каждую операцию затрачивается значительное количество энергии. В связи с этим предлагается использование в схеме производства электромагнитных механоактиваторов постоянного тока (ЭММА), которые представляют собой новый тип измельчающего оборудования, в которых механическая энергия преобразуется в кинетическую энергию движения ферромагнитных элементов (размольных органов), свободно перемещающихся в рабочем объеме устройства, в смеси с обрабатываемым продуктом.

ЭММА являются новым типом электромагнитных мельниц, принцип действия которых основан на нетрадиционном способе передачи механической энергии слою размольных элементов с использованием стационарного магнитного поля постоянного тока.[3]. Фундаментальная теория, положенная в основу создания электромагнитного способа измельчения, построена на дипольной модели Максвелла[4]. Диспергирующее усилие формируется в процессе образования силового взаимодействия между рабочими органами аппарата под действием электромагнитных и механических сил. При прохождении через элементы измельчителя магнитного потока, размольные тела организуются в различные структурные построения и создают слой, сцепляющий поверхности, ограничивающие объем обработки продукта. При относительном смещении этих поверхностей структурные построения разрушаются и мелющим телам сообщается кинетическая энергия движения в рабочем объеме аппарата. Процесс целенаправленной переориентации размольных элементов в структурных группах сопровождается созданием многоточечных контактных взаимодействий между этими элементами и частицами обрабатываемого продукта. Силовое взаимодействие проявляется как в виде усилий сжатия, так и ударно-истирающих нагрузок. Способ, положенный в основу построения ЭММА, обеспечивает энергонапряженный характер диспергирующих сил, легко подлежит автоматизации, требует малых затрат мощности, что полностью соответствует современным требованиям организации процесса измельчения продуктов различного целевого назначения в сельскохозяйственной, пищевой и других отраслях промышленности.

Кроме того, в процессе обработки в ЭММА, продукт также интенсивно перемешивается электромагнитными элементами, что обеспечивает получение сырьевой основы из многих компонентов, измельченных в узком диапазоне дисперсности и интенсивно смешанных между собой. Металлические включения, содержащиеся в исходном сырье, будут удалены при прохождении через ЭММА, задерживаясь в электромагнитном поле аппарата.

Технология переработки продукции с использованием электромагнитных измельчителей постоянного тока является энергосберегающей и позволяет сократить потребление энергии в 1,7 раза, а также эффективно проводить в одном технологическом аппарате несколько технологических операций: измельчение, перемешивание, магнитную сепарацию, т.д., что непременно отразится на рентабельности, снижая себестоимость продукции и повышая ее продуктивное действие.

ЛИТЕРАТУРА

1. Брехов А. Ф. Техника и технология получения пищевых продуктов термопластической экструзией [Текст] / А.Ф. Брехов, Г. О. Магомедов // Во-ронеж. гос. технол. акад. Воронеж. – 2003. – С. 168.

2. . Остриков А. Н. Экструзия в пищевых технологиях [Текст] / А. Н. Остриков О. В. Абрамов А. С. Рудометкин – СПб. : ГИОРД, 2004. – 288с.

3. Беззубцева М.М. Теоретические основы электромагнитного измельчения / М.М. Беззубцева, Н.Ю. Криштопа . – СПб. : СПбГАУ, 2005. – 169с.

4. Максвелл Дж.К. О Фарадеевых силовых линиях/ Дж. К. Максвелл. – М. : 1907. – 185с.

5. Беззубцева М.М., Волков В.С., Котов А.В. Электротехнологии агроинженерного сервиса и природопользования // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, 2012. - №6. – С. 54-55.

Код для цитирования: Скопировать