Гранулирование кормовых смесей на основе пшеничных отрубей и жмыха подсолнечного

Технологический процесс изготовления из рассыпных комбикормов гранул, брикетов, шарообразных или другой формы продуктов объединяется общим понятиям – прессование. Прессование подразделяют на гранулирование, брикетирование, изготовление брикетов-лизунцов минерального происхождения и тому подобное.

Гранулирование сыпучих материалов – физико-механический процесс, основанный на свойстве сыпучих тел уплотняться под действием внешней нагрузки. Рассыпной материал состоит из двух фаз: твердой, что содержит некоторое количество влаги; газообразной, что заполняет пространство между частицами. Количественное соотношение этих фаз до прессования и после него связано с получением гранул необходимой прочности. По мере роста давления нарастают упругие и пластичные деформации, возникают значительные расклинивающие усилия. Проходя под давлением через фильеры (отверстия матрицы), сырье приобретает формы гранул, диаметр которых близкий к диаметру фильер, а длина гранул определяется положением срезающего ножа [1].

Объекты и методы исследований

Целью работы являлось исследование возможности гранулирования смеси таких компонентов корма, как пшеничные отруби и жмых подсолнечный, а также определение показателей качества полученных гранул.

В качестве пластификатора процесса использовали питьевую воду.

В процессе проведения исследований по гранулированию кормовых смесей на основе пшеничных отрубей и жмыха подсолнечного, нами был использован лабораторный пресс-гранулятор PSI - Shulz (типа CULAMEC 12) итальянского производства. Схема сборки кольцевой вертикальной матрицы гранулятора и двух роликов представлена на рисунке.

На рисунке цифровые обозначения отвечают следующим конструктивным элементам: 1 — матрица, 2 — ролики, 3 — ножи.

Рисунок – Схема сборки лабораторного пресса-гранулятора.

Непосредственно технологическим процессом гранулирования является принудительное продавливание подготовленного рассыпного комбикорма через фильеры матрицы под действием прессующих роликов. В нашем случае, кольцевая матрица крепится вертикально на планшайбе и вращается через редуктор. Ролики вращаются в ту же сторону, приходя в сцепление во время поступления продукта в рабочую зону.

Технические параметры лабораторного пресса: производительность 400 кг/час, мощность привода – 10 кВт, мощность питателя – 0,6 кВт, частота вращения матрицы -240 об/мин, внутренний диаметр матрицы - 205

мм, толщина матрицы - 25 мм, ширина матрицы - 35 мм, количество отверстий в матрице - 624 шт., диаметр отверстия - 4 мм, количество роликов - 2 шт., диаметр роликов -90 мм, длина рабочей части роликов - 35 мм.

Для сравнения, основные технические параметры прессов-грануляторов приведены в таблице 1 [2].

Таблица 1 – Основные технические параметры прессов-грануляторов

Параметры	ДГ-1	Б6-ДГВ	Б6-ДГЕ	ДПБ (для травяной муки)	Компакт 500
Мощность, кВт	75	100	160	40	75…110
Частота вращения матрицы, об/мин	213	222	336/220	136	213/266
Диаметр матрицы (внутренний), мм	406	406/500	530	304	500
Количество роликов, шт.	2	2	3	2	2
Диаметр роликов, мм	182	180/220	240	130	240

Матрицы изготовляют из легированных и антикоррозийных сталей, заготовки получают методом ковки для укрепления структуры материала. Технология их изготовления сложна и включает сверление и раззенковку отверстий, шлифовку, закалку, полирование. Стакан роликов (рабочий орган) также изготовляют из легированных сталей, которые подвергают термообработке для повышения износостойкости [1]. Поверхность роликов в лабораторном прессе-грануляторе является рифленой с тугоплавким износостойким покрытием.

Результаты и их обсуждение

В результате проведенных исследований установлены оптимальные режимы гранулирования, при которых получили гранулы кормовых продуктов стандартного качества, обогащенные сырым протеином, жиром и другими питательными компонентами.

В ходе работы были определены физические (влажность, диаметр, длина и крошимость гранул) и химические показатели качества (сырой протеин, сырой жир, сырая клетчатка) образцов гранулированной смеси отрубей и жмыха подсолнечного. Результаты исследований приведены в табл. 2 и 3.

Высокое содержание в жмыхе подсолнечном жира может приводить к значительному снижению крошимости гранул, которая являются негативным фактором при их транспортировании и скармливании животным. Однако, как видно из табл. 2, введение жмыха в состав смеси до 50% не приводит к негативному влиянию на крошимость гранул.

Анализ данных табл. 2 и 3 свидетельствует о значительном обогащении химического состава гранулированных смесей с увеличением количества введенного жмыха подсолнечного. Число кормовых единиц повышается до 0,98 кг в 1 кг, а обменная энергия возрастает до 1025,5 кДж в 100 г. В то же время значительно увеличивается кислотное число жира, которое свидетельствует об интенсивности окислительных процессов и ограниченном сроке пригодности данных гранулированных смесей. Повышенное значение кислотного числа жира можно объяснить тем, что отруби и жмых до гранулирования некоторое время хранились в рассыпном виде и контактировали с окружающим воздухом.

Для выяснения изменения микробиологического загрязнения гранулированных смесей, которое влияет на кормовые свойства продукта, были определены количество мезофильных аэробных и факультативноанаэробных микроорганизмов (МАФАМ) и плесневых грибов (табл. 4).

Таблица 2 – Физические показатели качества гранулированной смеси пшеничных отрубей и жмыха подсолнечным

Показатель	Соотношение компонентов, % (отруби : жмых)
	(85:15)	(80:20)	(50:50)
Влажность, %	7,8	8,0	7,5
Диаметр гранул, мм	4,0	4,0	4,0
Длина гранул, мм	5,0	4,0	5,0
Крошимость гранул, %	2,2	2,8	3,4

Таблица 3 – Химические показатели качества образцов гранулированной смеси пшеничных отрубей и жмыха подсолнечного

Показатели	Соотношение компонентов, % (отруби : жмых)
	85:15	80:20	50:50
Сырой жир, %	4,88	5,13	7,35
Сырая клетчатка, %	8,61	9,13	12,76
Сырой протеин, %	16,10	17,29	22,16
Влажность, %	7,8	8,0	7,5
Перевариваемый протеин, %	14,3	15,6	23,4
Кислотное число жира, мг КОН/г	22,30	36,15	56,11
Перекисное число жира, % йода	0,09	0,09	0,02
Кормовых единиц, кг в 1 кг	0,812	0,836	0,98
Обменная энергия, кДж в 100 г	850	875	1025,5
Сырая зола, %	3,6	4,7	5,2
БЭВ, %	59,01	55,75	45,33

Таблица 4 – Микробиологические показатели гранулированной смеси пшеничных отрубей с жмыхом подсолнечным

Показатель	Жмых	Отруби пшеничные	Соотношение компонентов, % (отруби : жмых)
			85:15	80:20	50:50
МАФАМ, КУО/г	555000	33750	2825	2855	2900
Плесневые грибы, КУО/г	2900	2100	650	640	600

Результаты исследований, которые приведены в табл. 4, свидетельствуют о значительном улучшении микробиологических показателей за счет теплового действия процесса гранулирования, что положительно влияет на срок хранения и кормовую ценность продукта, который можно использовать в качестве кормовой добавки при откорме крупного рогатого скота.

Заключение, выводы.

• 1.    Определена возможность гранулирования смеси пшеничных отрубей и жмыха подсолнечного при разном соотношении компонентов.

• 2.    Установлено, что процесс гранулиро-

• вания смеси пшеничных отрубей и жмыха подсолнечного положительно влияет на физические, химические и микробиологические показатели качества гранул, что позволяет получить новые кормовые добавки повышенной питательной ценности.