Сапа Владимир Юрьевич

Костанайский государственный университет им. А. Байтурсынова

Экспандирование как наиболее эффективный способ термомеханической обработки кормов

В соответствии с основными положениями развития АПК РФ и РК необходимыми и обязательными условиями интенсивного ведения животноводства являются не только обеспечение устойчивой кормовой базы, но и применение современных способов и приемов переработки и приготовления кормов, обеспечивающих их наиболее эффективное использование. Для этого в соответствии с прогрессивными технологиями для конкретных условий определяют комплекты машин и оборудования и организацию их использования [1].

Один из наиболее эффективных способов термомеханической обработки кормового сырья для повышения его питательной ценности — экструдирование. В пресс-экструдерах под воздействием высокого давления и температуры происходят структурно-механические и химические преобразования продукта, что повышает степень усвоения животными питательных веществ, улучшает санитарно-гигиенические, диетические и вкусовые свойства.

Экструдер работает в автогенном (т.е. без дополнительного подогрева продукта) и политропном режимах. Для достижения требуемой температуры, например, для обработки бобовых, и, особенно, масличных компонентов, следует применять политропный режим с электронагревом цилиндрического корпуса – экспандирование кормов.

Принцип действия экспандера аналогичен экструдеру, но отличается выпрессовыванием полученной смеси через автоматически регулируемое кольцевое сопло вместо проталкивания сквозь матрицу с фиксированной площадью отверстий (фильер). Экспандирование кормового сырья осуществляется при повышенной до 35% влажности против 27% при экструдировании. Выходной продукт при такой обработке обеспечивает сохранность витаминов, аминокислот и других биологически активных веществ. Основные преимущества экспандеров — широкий выбор рецептов, повышенная производительность, меньшая энергоемкость — 10...40 против 60...150 кВт·ч/т при экструдировании, более долгий срок службы рабочих органов, возможность использования в корме большого количества жидких компонентов. Как и при экструдировании, полностью уничтожаются колиобразные бактерии и сальмонелла, кишечная палочка, плесневый грибок, однако глубина структурных преобразований питательных веществ несколько ниже [2, 3]. Это следует на основании анализа работ Шаршунова В.А., Широва Ю.П., Лухта, Н.В. и других авторов.

Процесс уплотнения корма в экспандере можно разделить на четыре зоны: 1-я – перемешивание, перемещение кормовой смеси вдоль шнека и начала уплотнения; 2-я – нарастание давления, прессование и разрушение частиц; 3-я – дальнейшее повышение давления, температуры и перехода корма в вязкопластичное состояние; 4-я – продавливание массы через отверстия выходной головки машины (Рисунок 1).

Рисунок 1. Зоны уплотнения корма в экспандере и изменение физических свойств реологического сырья при движении в рабочем органе

Рациональные технологические параметры работы экструзионных машин варьируются в широком интервале и зависят от вида и соотношения компонентов, конструктивных особенностей рабочих органов, требований к качеству конечного продукта.

Эффективность рабочего процесса экспандера зависит от геометрических форм и размеров прессовальной камеры (шнека и поверхности корпуса), физико-механических свойств материала и кинематических режимов работы.

Теоретические исследования рабочего процесса экспандера могут быть направлены на обоснование: производительности экспандера; давления смеси в выходной головке; геометрических параметров; времени обработки смеси в экспандере; общего и поэлементного расхода энергии; выбора дополнительного источника элетронагрева; суммарного расхода энергии, требуемой для работы экспандера и определения КПД [4].

Исследованиями устанавливаются основные факторы и их влияние на производительность и удельную энергоемкость экспандера. Определяются пути повышения эффективности экспандирования.

Литература:

1. Росляков, Ю. Технология переработки отходов комбикорма. [Текст]/ Росляков Ю.//2005. - №6. – С.37-38.

2. Шаршунов, В.А. Механизация приготовления комбикормов. [Текст]/ Шаршунов В.А. Мн., 2003.

3. Лухт, Н.В. Экспандированный нормированный комбикорм для молочных коров. [Текст]/ Лухт Н.В. // Аграрный аспект, 2007. – С.56-59.

4. Росляков, Ю. Технология переработки отходов комбикорма. [Текст]/ Росляков Ю.//2005. - №6. – С.37-38.