СПОСОБ ЭКСТРУЗИОННОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ФУРАЖНОГО ЗЕРНА Российский патент 2011 года по МПК A23K1/00 A23P1/12 B02B5/02 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к кормопроизводству, и служит для приготовления корма из влажного фуражного зерна.

Известен способ переработки фуражного зерна, включающий следующие этапы послеуборочной обработки: предварительная очистка, сушка, первичная очистка, хранение (Кленин Н.И., Егоров В.Г. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. - М.: КолосС, 2003, с.260).

Недостатками данного способа при переработке фуражного зерна являются большие энерго- и трудозатраты на сушку и первичную очистку зерна, связанные с обслуживанием большого количества оборудования, а также необходимостью измельчения зерна для дальнейшего использования, например, в составе комбикормов.

Наиболее близким аналогом является способ переработки фуражного зерна, содержащий предварительную очистку, сушку, первичную очистку, хранение сухого зерна, измельчение, увлажнение и дальнейшую экструзионную обработку в специальных аппаратах-экструдерах. (Технология переработки продукции растениеводства / Под ред. Н.М.Личко. - М.: КолосС, 2006. - 529 с.).

Способ предусматривает сушку, первичную очистку, хранение сухого зерна, что связано с большими энерго- и трудозатратами. При этом подлежащий экструзии продукт необходимо предварительно измельчать и увлажнять до влажности 12…16%, что приводит к дополнительным энерго- и трудозатратам.

Техническим результатом изобретения является снижение энерго- и трудозатрат при получении конечного продукта с высокими пищевыми качествами, упрощение способа переработки фуражного зерна.

Сущность изобретения заключается в том, что фуражное зерно влажностью 14…25% после предварительной очистки, подвергают экструдированию, экструдат охлаждают вентилированием и транспортируют на место хранения.

При влажности фуражного зерна более 25% его перед предварительной очисткой вентилируют до влажности 22…25% и подвергают экструдированию.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого способа переработки.

Предложенный способ переработки фуражного зерна позволяет перерабатывать все зерновые культуры, уменьшить трудозатраты и энергозатраты за счет исключения операций сушки зерна, первичной очистки, измельчения и увлажнения, получить качественный продукт за счет физико-механической обработки в экструдере.

Способ осуществляется следующим образом.

Зерно после уборки с поля влажностью 14…25% доставляется в цех переработки и после предварительной очистки от крупных и легких примесей загружается в емкости для хранения и накопления. Затем оно подается в экструдер, где подвергается сжатию в процессе нагнетания шнеком экструдера, прогревается до температуры 120…200°C в результате подвода внешнего тепла и тепла, выделенного при механической обработке. На выходе из экструдера за счет резкого снижения давления перегретая жидкость испаряется. Продукт при выходе из экструдера резко увеличивается в объеме, вспучивается, приобретает микропористую структуру. В результате механических воздействий и теплоты происходят существенные физико-механические изменения основных компонентов продукта: денатурация белка, клейстеризация и декстринизация крахмала. Далее экструдат охлаждают с помощью вентилирования и транспортируют на место хранения.

В случае влажности зерна более 25% его после предварительной очистки загружают в бункера активного вентилирования для доведения влажности до 22…25%, после чего его подвергают экструдированию.

При необходимости получения продукта в виде гранул, например, для кормления молодняка птиц после экструдирования экструдат подвергают гранулированию с последующим охлаждением и хранением.

Технический результат достигается тем, что из процесса переработки зерна исключают трудоемкие и энергоемкие операции сушки, первичной обработки, измельчения и увлажнения зерна перед экструдированием, так как фуражное зерно хорошо экструдируется, обладая пониженной твердостью в результате однородного по объему содержания естественной влаги в каждом отдельном зерне. Лишняя влага удаляется при охлаждении продукта после экструдирования.

В таблице 1 показаны энергозатраты и трудозатраты на переработку фуражного зерна предлагаемым способом и прототипом.

В таблице 2 показан качественный состав 1 кг озимой ржи и пшеницы до и после экструзионной переработки предлагаемым способом, при влажности исходного зерна 22…25%.

Согласно таблице 1 предлагаемый способ позволяет на 37% снизить энергозатраты и на 39% трудозатраты на переработку фуражного зерна, упростить технологию и уменьшить состав линии переработки зерна, исключив из нее сушку, первичную очистку, измельчение, увлажнение.

Данные таблицы 2 показывают, что содержание питательных веществ в корме натуральной влажности после экструзионной переработки влажного фуражного зерна повышаются как в экструдате ржи, так и в пшенице. Содержание сырого протеина после экструзии озимой ржи повысилось по сравнению с исходным зерном на 10 г, а в пшенице на 13 г, что составило 10%. Содержание перевариваемого протеина увеличилось на 0,53 г (0,6%) в ржи и на 10,6 г (9,5%) в пшенице, содержание сахара после экструзии увеличилось на 46,2 г, что составило 72% в зерне ржи и на 56,8 г (156%) в пшенице. Данные показатели привели к увеличению общей питательности в кормовых единицах и обменной энергии зерна ржи и пшеницы.

Также был сделан расчет содержания исследуемых показателей в абсолютно сухом веществе. Общая питательность в кормовых единицах и обменная энергия одинаковы в обоих видах кормов, что до экструзии так и после экструзии, но содержание сырого протеина увеличилось на 3,9 г в зерне ржи, что составило 3%, и на 5,9 г (4%) в пшенице, сахар после экструзионной обработки увеличился на 45,9 г (62%) в экструдате ржи и на 60,4 г (143%) в пшенице по сравнению с исходным материалом.

Эти данные свидетельствуют, что предлагаемый способ позволяет получить продукт высокого качества, при этом на 37% снизить энергозатраты и на 39% трудозатраты на переработку фуражного зерна, упростить технологию и уменьшить состав линии переработки зерна, исключив из нее сушку, первичную очистку, измельчение и увлажнение.

Таблица 1 Процесс Энергозатраты, кВт ч/т Трудозатраты, чел. ч/т прототип предлагаемый способ прототип предлагаемый способ Предварительная очистка ОВС-25 0,26 0,26 0,02 0,02 Активное вентилирование БВ-25 0,96 0,96 0,02 0,02 Сушка М-819 (шахтовая) 4,9 - 0,05 - Первичная очистка ЗВС-20А 0,31 - 0,02 - Измельчение КДУ-2,0 10 - 0,67 - Увлажнение 1 - - - Насос 1½ К-6б Экструдирование Anderson М-6 26 26 1 1 Гранулирование ДГ-1 0,08 0,08 од 0,1 Транспортировка к месту хранения ТУ-5 0,47 0,47 - - Итого 43,98 27,77 1,88 1,14

Таблица 2   Рожь Пшеница Показатели до экструзии после экструзии Отклонение до экструзии после экструзии отклонение Содержание в 1 кг натуральной влажности             1. Корм. ед. 1,09 1,16 +0,07 1.11 1,16 +0,05 2. Обменная энергия, МДж             10,76 11,47 +0,71 10,89 11,38 +0,49 3. Сырой протеин, г             109,8 120,6 +10,8 126 139 +13 4. Переварим. протеин, г             91,13 91,6 +0,53 110,9 121,5 +10,6 5. Сахар, г 63,8 110 +46,2 36,4 93,2 +56,8 Содержание в 1 кг абсолютно сухого вещества             1. Корм. ед. 1,27 1,27 0 1,28 1,28 0 2. Обменная энергия, МДж             12,54 12,54 0 12,5 12,5 0 3. Сырой протеин, г             127,9 131,8 +3,9 145,3 151,2 +5,9 4. Сахар, г 74,4 120,3 +45,9 42,0 102,4 +60,4

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к кормопроизводству. Изобретение заключается в способе экструзионной переработки фуражного зерна. Фуражное зерно после уборки с поля при влажности 14…25% подвергают предварительной очистке, затем экструдируют, без дополнительного увлажнения, дробления и других видов измельчения, экструдат охлаждают вентилированием для удаления избыточной влаги, если влажность фуражного зерна более 25%, то его после предварительной очистки дополнительно подвергают активному вентилированию до влажности 22…25%. Использование данного изобретения позволит получить качественный продукт с высокими пищевыми свойствами за счет физико-механической обработки влажного фуражного зерна в экструдере при меньших энерго- и трудозатратах. 2 табл., 1 ил.

Способ экструзионной переработки фуражного зерна, включающий предварительную очистку, экструдирование и охлаждение, отличающийся тем, что фуражное зерно после уборки с поля при влажности 14…25% подвергают предварительной очистке, затем экструдируют, без дополнительного увлажнения, дробления и других видов измельчения, экструдат охлаждают вентилированием для удаления избыточной влаги, а при влажности фуражного зерна более 25% его после предварительной очистки дополнительно подвергают активному вентилированию до влажности 22…25%.