Активирование отходов зернового производства как способ повышения их биологической и питательной ценности (10.05.2011)

Автор: Алексеева Зинаида Николаевна

Получить однородную по размеру частиц муку достаточно трудно. В случае размола исходного сырья при полном открытии заслонки в деструктурированной массе 50% частиц крупнее 200 мкм; 75%-е открытие заслонки позволяет почти на треть увеличить выход мелкой фракции 72-75 %; 50%-м открытием удается добиться еще большего процента выхода мелкой фракции: 81— пшеничные отруби, 84 — зерноотходы. Выход мелкой фракции при размоле зерноотходов был несколько выше, чем при работе с отрубями, что связано с морфологическими особенностями пшеничных отрубей и зерноотходов. Пшеничные отруби содержат на 2,5-3,0% больше сырой клетчатки, чем зерноотходы. При этом длинноволокнистые семенные оболочки отрубей, легкие по массе, хуже поддаются перемалыванию, чем семена округлой формы, составляющие большую часть зерноотходов.

При изучении свойств кормовых частиц нами было установлено, что питательная ценность и протеолитическая активность выше во фракциях с минимальными размерами частиц, однако переваримость питательных веществ активированных кормов, не разделенных на фракции, также была достаточно высокой. Оптимальным вариантом выбора представлялась мука из пшеничных отрубей с соотношением частиц корма 72:28, из зерноотходов 75:25, что обеспечивается 75%-м открытием заслонки.

При этой переработке отходов зернового производства временные затраты, связанные с потреблением электроэнергии и производительностью продукции, немногим уступают показателям при 100%-м открытии заслонки.

Активированную муку нецелесообразно рекомендовать к широкому использованию в животноводстве, так как отмечаются большие потери пылевидных частиц корма и физиологически сложно животным « ухватывать» корм. Получение гранул являлось реальной необходимостью, однако сам процесс промышленного гранулирования сопряжен с опасностью разрушения молекул незаменимых аминокислот, так как гранулообразование происходит под действием высоких температур и давления

Предварительная оценка гранулируемости активированной муки, полученной при разном открытии заслонки, показала, что при любой степени открытия заслонки полученная биомасса гранулируется «отлично», исходя из пятибалльной.

Дальнейшая работа проводилась с мукой, в которой соотношение тонкой к крупной фракций составляло в отрубях 72:28, в зерноотходах — 75:25%. При хорошей гранулируемости данной субстанции она выигрывает по показателям временных и технических потерь.

4.2 Технология получения активированных гранул

Второй этап – гранулирование, к этому процессу предъявляются особые требования. Здесь важно не только создать гранулы хорошего качества по форме, однородности и прочности, но и сохранить качественное состояние аминокислот, которые весьма чувствительны к жесткому термическому воздействию (Дмитроченко А.П. и др., 1974; Птак И., 1974; Таранов М.Т., 1976; Эрберсдоблер Г., 1980).

Критериями оценки получаемых гранул являлись показатели прочности, температуры и влажности их на выходе из матрицы. Отрабатывались технологические режимы получения гранул диаметрами 3—5—8 мм при разных скоростях подачи сырья и использовании разного объема холодной воды (20°С) в единицу времени.

Технологические условия производства гранул как из пшеничных отрубей, так и из зерноотходов во многом аналогичны. С технологических позиций лучшее качество гранул диаметром 3 мм можно получить при малых скоростях подачи сырья в гранулятор (25-30 об/мин) как при использовании воды в объеме 580 мл/мин, так и при увеличении его до 680 мл/мин. Однако во втором случае, при большем объеме воды, клейстеризация отмечается уже при скорости движения транспортера 35 об/мин. С позиций биологических требований наш интерес был направлен на снижение температуры, создающейся при трении матрицы. В случае приготовления гранул диаметром 3 мм больший объем воды способствует некоторому снижению температуры (на 4...8°С), но при этом повышается влажность гранул, что требует дополнительных затрат на сушку готового продукта.

Хорошие и отличные по прочности гранулы диаметром 5 мм удается получить в диапазоне скоростей подачи сырья от 25 до 35 об/мин, при этом влажность гранул низкая (16-17%), температура гранул 60...86°С независимо от объема воды.

Соответствие как технологическим, так и биологическим требованиям лучше всего реализуется при изготовлении гранул активированного корма диаметрами 5-8 мм. При этом диапазон скоростей, от которых зависит производительность труда, при объеме воды 580 мл/мин 25-40 об/мин, а при объеме воды 680 мл/мин увеличивается до 50 об/мин, температура на выходе варьирует от 40 до 78°С, влажность получаемых гранул 14-23,5%.

Выход готовых гранул в единицу времени по массе полностью зависит от скорости подачи активированного сырья: чем выше скорость, тем больше производительность. Однако это должно согласовываться с требованиями, предъявляемыми к качеству гранул. Можно утверждать, что для получения гранул отличного и хорошего качества разного диаметра требуются разные режимы. Так, при использовании объемы воды 680 мл/мин и скорости 25-30 об/мин удается получить за 1 ч работы 96 кг активированных гранул диаметром 3 мм; при 25-40 об/мин — 132 кг гранул диаметром 5 мм; при 45-50 об/мин — 156 кг гранул диаметром 8 мм.

Предлагаемая технология производства активированных кормов из отходов зернового сырья содержит два отличительных момента от принятого в комбикормовой промышленности производства гранул.

Первый состоит в подготовке исходного сырья путем тонкого помола (до 200 мкм), что в дальнейшем способствует лучшей «атакуемости» корма протеолитическими ферментами желудочно-кишечного тракта животных за счет увеличения площади контакта «субстрат-фермент».

Второй положительный момент заключается в том, что при гранулировании используется холодная вода (20°С) вместо пара. С биологических позиций жесткое физическое воздействие оказывает негативное влияние на молекулы аминокислот, а также витамины и биологически активные вещества. При рекомендуемой технологии этого удается избежать, либо свести к минимуму негативные последствия.

4.3 Экономическая эффективность производства активированного корма

Затраты на производство 1 т активированной муки, получаемой из зерноотходов отражены в таблице 10.

Таблица 10.–Экономичность производства активированной муки

Показатель Тонина помола

крупная (52:48) средняя (75:25) мелкая (84:16)

Время, затраченное на производство 1 т муки 54 мин 1 ч 10 мин 4 ч

Затрачено электроэнергии, кВт. 14 15,4 56,0

руб. 20,0 22,0 80,1

Зарплата (из расчета 60 руб./ч), руб. 55,0 75,0 240,0

Стоимость сырья за 1 т (зерноотходы), руб. 300 300 300

Прочие прямые и общие затраты (15%), руб. 56,0 59,0 93,0

Итого затрат, руб. 431,0 456,0 713,1

При производстве активированной муки с оптимальным соотношением мелкой и крупной фракций (75:25) общие затраты на получение 1 т составляют 456 руб. Приняв эту муку за основу для производства гранул и параметры временных и энергетических затрат при получении гранул разного диаметра, представляем затраты, связанные с приготовлением гранул активированного корма в таблице 11.

Таблица 11.–Экономичность производства гранул активированного корма

Показатель Диаметр гранул, мм

Стоимость активированной муки (средняя), руб. 456,0 456,0 456,0

Затраты времени на производство 1 т гранул 10 ч 30 мин 7 ч 30 мин 6 ч 40 мин

Затраты электроэнергии, кВт. 200 150 134

руб. 286,0 214,5 191,6

Зарплата из расчета 60 руб./ч, руб. 650,0 450,0 384,0

Прочие прямые и общие расходы (15%), руб. 208,8 168,1 154,7

Итого затрат, руб. 1600,8 1288,1 1186,3

из них на процесс гранулирования 1144,8 832,1 730,3

Выручка от реализации, руб. 4600 4600 4600


загрузка...