VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Продовольственная безопасность имеет первостепенное значение для людей всей земли. Понятие продовольственная безопасность определяется как возможность доступа всех жителей в любое время к продовольствию и потреблению в количестве необходимом для активной и здоровой жизни. Это понятие включает фактор независимости страны от импорта основных видов продуктов питания. Порог самообеспечения – 75%. Важным критерием оценки продовольственной безопасности является динамика среднедушевого производства зерна.

В мире на производство молока, мяса и яиц расходуется в среднем 60 % сбора зерна [1] Известно, что фуражного зерна производится в три раза больше, чем продовольственного. В то же время состояние кормовой базы в нашей стране не соответствует требованиям интенсивного животноводства. Как в прочем и закупки мясомолочной продукции в нашей стране с каждым годом возрастают.

Принимая во внимание возможность неурожая, примером которого можно считать ситуацию с зерновыми в 2010 г, когда из – за недостаточного количества выращенного и собранного зерна, цены на последнее подскочили в разы, вырисовывается четкая задача поиска новых нетрадиционных источников сырья для комбикормовой промышленности.

Аналитическое исследование таких источников показало, что в настоящее время пищевой промышленностью в качестве отходов производится большое количество высокопитательных продуктов, которые из-за отсутствия соответствующих технологий не используются на кормовые цели (Рис.1.)

Среди отходов и побочных продуктов перерабатывающей промышленности как возможное сырье для производства комбикормов следует выделить какаовеллу. Какаовелла представляет собой оболочку какао – бобов, которая отделяется от ядра после обжаривания. Оболочка составляет 10 – 15% массы семян. Если учесть, что мировой урожай какао – бобов составляет около1200000 тонн, то доля какаовеллы составляет до 180000 тонн. Содержание какаовеллы зависит от сорта бобов, например, в сорте Гана ее 10,8 – 12,8%, в сорте Ява 9,5 – 10%, в сорте Байя – 11 – 13,5%. Содержание витаминов в какаовелле почти в два раза выше, чем в ядре какао – бобов

Рис. 1. Альтернативные виды сырья для производства кормовой продукции

. Установлено, что термическая обработка какао – бобов существенного влияния на содержание витаминов В1 и В6 в какаовелле не оказывает.

Традиционно известно, что использование какаовеллы ограничено низким качеством какаовеллы молотой. В частности, низкой дисперсностью по причине невозможности производить тонкий помол фракции. Однако установлено, что при повышении дисперсности менее 50 мкм существенно расширяет область ее применения.

Перспективной можно считать технологию получения комбикорма с высокой питательной ценностью и низкой стоимостью входящих в его состав компонентов [патент № ru 2251300 c1] Технология предусматривает смешивание каковеллы, арахисовой шелухи и ржаных отрубей, взятых в равных количествах, измельчение полученной массы до размера частиц 1,0 – 1,8 мм, внесение в полученную смесь глютенсодержащего отхода крахмало – паточного производства и ферментного препарата МЭК – СХ – З, с последующей выдержкой в течении 2 - 2,5 часов и сушкой полученного полуфабриката до влажности 12 – 13% при температуре сушильного агента 100 - 110◦С.

Измельчение какаовеллы, арахисовой шелухи и ржаных отрубей до размера 1,0 – 1,8 мм необходимо для равномерного распределению глютенсодержащего отхода крахмало – паточного производства по всему объему смеси. Крупность выше указанной приводит к неравномерному распределению влаги, что снижает объемную массу и эффективность процесса сушки. Значительное снижение крупности ниже указанной, приводит к снижению ввода жидкого глютенсодержащего отхода крахмало – паточного производства, так как кашеобразная масса снижает эффективность процесса сушки и отвод влаги из полуфабриката.

Сложность в реализации данной технологии связана с получением ровного гранулометрического состава, регламентированного технологией. Разработка устройства для измельчения, которое будет соответствовать вышеуказанным условиям является основной задачей исследовательской работы, проводимой на кафедре «Энергообеспечение производств и электротехнологии в АПК»

Разработанный дисковый электромагнитный механоактиватор [2] предназначен для проведения процесса механоактивации продуктов различного целевого назначения (Рис.2). В данном устройстве при измельчении материалов происходит их активация, которая проявляется в накоплении веществом энергии, выраженной не в увеличении температуры, а в увеличении химической активности, снижении температуры плавления и в других физико – химических явлениях, которые положительно влияют на сокращение энергозатрат на проведение последующих за измельчением процессов, например перемешивания, гомогенизации и др.

Рис. 2.Дисковый электромагнитный механоактиватор вертикального исполнения:

1 – корпус; 2 – подвижный диск; 3 – неподвижный диск; 4 – обмотка управления; 5 – цилиндрические ферромагнитные элементы; 6 – ферромагнитные элементы сферической формы; 7 – сетки из неферромагнитного материала для разделения устройства на зоны (I; II; III) и классификации обрабатываемого материала; 8 - питающий шнек

Для создания диспергирующего усилия в разработанном механоактиваторе используется энергия постоянного по знаку и регулируемого по величине электромагнитного поля, которая позволяет регулировать силу взаимодействия между ферромагнитными измельчающими элементами и соответственно воздействовать на продукт с заданной силой, что позволяет получать продукт с заданной дисперсностью.

Вывод: использование нетрадиционных видов сырья, которые в настоящее время выбрасываются как пищевые отходы, для нужд корморпоизводства, позволит значительно сократить себестоимость производимой продукции, без снижения пищевой ценности комбикорма. Применение для реализации технологического процесса кормоприготовления устройства для механоактивации, основанного на использовании нетрадиционного вида энергии для создания диспергирующего усилия и регулирования последним, позволит значительно сократить затраты энергии на проведение процесса и получить продукт с ровным гранулометрическим составом. Все вместе взятое соответствует политике производственной и энергетической безопасности страны и при внедрении в производственный процесс внесет свой вклад в развитие современного кормопроизводства.

Л и т е р а т у р а

1. Шарнин В. Перемен требуют рынки зерна, комбикормов и свинины // Комбикорма. 2008. № 7. С 44-45.

1. Пат. на полез. мод. 84263. Российская Федерация, МПК⁸ B02C19/18. Электромагнитный измельчитель [Текст] / Волков В.С.; заявитель и патентообладатель Волков В.С. № 2008151900/22; заявл. 23.12.2008; опубл. 10.07.2009, Бюл. №19. – 11с.: ил.

2. Пат. 2251300 Российская федерация, МПК⁷ А23К1/16 Способ получения корма для сельскохозяйственных животных и птицы / Калошина Е.Н., Борисенко Е.В. заявитель и патентообладатель Московский государственный университет пищевых производств МГУП. - № 2004113293/13; заявл. 30.04.2004; опубл. 10.05.2005, Бюл. № 13 – 6с.

3. 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.

1. Беззубцева М.М., Карпов В.Н., Волков В.С. Менеджмент интеллектуальной собственности в агробизнесе // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, 2013. - №11. - С. 122.

Код для цитирования: Скопировать