СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ВСПУЧЕННОГО ФУРАЖНОГО ЗЕРНА Российский патент 2013 года по МПК A23L1/18 

Изобретение относится к оборудованию тепловой обработки фуражного зерна на животноводческих фермах и межхозяйственных комбикормовых предприятиях.

Известен «Способ производства вспученного зерна» (пат. RU, 2220586, C1, A23K 1/00, A23L 1/18, 10.01.2004 г.), включающий загрузку зерна в камеру, герметизацию камеры, гидродинамическую обработку зерна под давлением в газообразном теплоносителе, сброс давления в камере до атмосферного.

Способ и применяемое оборудование периодического (цикличного) действия приводят к большим потерям пара и времени на загрузку и разгрузку зерна.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является «Способ производства вспученного зерна» (пат. RU, 2432779, C1, A23L 1/18, 10.11.2011 г.) - принято за прототип, в котором зерно загружается в герметичную камеру, обрабатывается в ней и выгружается в приемный бункер. В камеру подается подогретый теплоноситель под давлением 0,3-3 МПа, температура которого до 400°C, время обработки 3,0-300 с.

Данный способ также периодического действия, что ведет к неоправданным затратам времени и теплоты, причем загрузка и разгрузка в ручную при такой температуре опасна.

Задачей предлагаемого изобретения является исключение отмеченных выше недостатков, обеспечение непрерывной поточной работы в заданном оптимальном режиме, повышение качества вспученного фуражного зерна за счет технологически обоснованной экспозиции, давления и температуры, а также избежать потерь теплоты при загрузке и выгрузки герметичной камеры.

Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом способе производства вспученного фуражного зерна, включающем загрузку зернового материала в герметичную камеру, обработку зернового материала в камере и выгрузку, отличающиеся тем, что зерновой материал уплотняют в загрузочном клапане, термически обрабатывают в герметичной камере при температуре 300-340°C, давлении 6-8 МПа и экспозиции 20-90 с, уплотняют в разгрузочном клапане, вспучивают при температуре +20°C и давлении 0,1 МПа.

Использование вспученного фуражного зерна приобретает все большее значение в связи с тем, что вспученное зерно размягчается и увеличивается в объеме в 2-5 раза, клеточки частично гидролизуются, зерна приобретают пористую структуру, становятся гигроскопичными и стерильными, внутриклеточные структуры становятся доступны для пищеварительных ферментов. В комбикормовой промышленности для приготовления полноценных кормов используют фуражное зерно различного вида (зерно, соя, рапс и др.).

Соя содержит до 50% белка и жиров до 25%, что обогащает комбикорма, но содержит 10-15%) ингибиторов и антипитательных веществ - лектинов. Рапс содержит до 50% жира и 20-25% белка, в котором 30-40% эруковой кислоты, вредной для животных. Поэтому соя и рапс как ценные ингредиенты комбикормов требуют более глубокой баротермической обработки: температура 300-350°C, давление 6-8 МПа и экспозиция обработки 40-60 с. Температура и время экспозиции регулируются в этих пределах в зависимости от вида обрабатываемого ингредиента (зерно, соя, рапс и т.д.).

Совокупность этих условий позволяет оптимизировать процесс разрушения клеточной стенки для зерна каждого вида, дает возможность управлять режимом гидролиза, регулируя глубину воздействия влаги на зерновые оболочки и внутренние структуры зерна на клеточном уровне, что повышает качество готового продукта, его питательную ценность и более точно регулировать показатели содержания антипитательных веществ, растворимость протеина и декстринизацию крахмала.

Сущность предлагаемого способа реализуется в установке для производства вспученного фуражного зерна и поясняется чертежам.

Установка для производства вспученного фуражного зерна включает приемный бункер 1 (см. фигуру) с дозатором загрузки 2, под которым расположен загрузочный клапан 3, содержащий корпус 4 и шнек 5, установленный с зазором 0,5 мм к внутренней поверхности корпуса 4, имеющий ленточную резьбу с шагом, равным высоте резьбы h и равным 12-14 мм. Загрузочный клапан 3 соединен с герметичной камерой 6, в которой смонтированы по вертикали на одинаковом расстоянии под углом, превышающим величину угла естественного откоса α=23-38°, плоскости-рыхлители 7. В нижней части герметичная камера 6 соединена с разгрузочным клапаном 8, содержащим корпус 9 и шнек 10, установленный с зазором 0,5 мм к внутренней поверхности корпуса 9, имеющий ленточную резьбу с шагом S, равным высоте резьбы h и равным 12-14 мм. На входе разгрузочного клапана 8 размещен дозатор 11, производительность которого выше производительности дозатора 2 в 1,1 раза. Герметичная камера 6 снабжена патрубком 12 для подвода воды, эжектором 13 и патрубком для подачи пара 14.

Работа установки для производства вспученного фуражного зерна осуществляется следующим образом. Исходное фуражное зерно из приемного бункера 1 самотеком поступает в верхнюю часть дозатора загрузки 2 из нее в нижнюю его часть и высыпается в загрузочный клапан 3, в котором размещается между внутренней поверхностью корпуса 4 и ленточной резьбой шнека 5. При вращении шнека 5 все межвитковое пространство заполняется зерном, которое уплотняется и таким образом создает плотный затвор, предотвращая выход пара из герметичной камеры 6. Из загрузочного клапана 3 фуражное зерно передвигается в герметичную камеру 6, находящуюся постоянно в рабочем режиме: температура 300-340°C, давление 6-8 МПа, в которую по патрубку 14 подается пар. Фуражное зерно перемещается по плоскостям-рыхлителям 7, находясь в рыхлом псевдоожиженном состоянии, что обеспечивает свободное поступление пара к каждому зерну и надежный глубокий прогрев каждого из них, при этом время экспозиции составляет 20-90 с и зависит от вида обрабатываемого ингредиента. Далее обработанное фуражное зерно достигает дозатора 11, им передается в разгрузочный клапан 8, в котором также размещается между внутренней поверхностью корпуса 9 и ленточной резьбой шнека 10. При вращении шнека 10 все межвитковое пространство заполняется зерном, которое уплотняется и соответственно создает плотный затвор, также предотвращая выход пара из герметичной камеры 6. Фуражное зерно на выходе из разгрузочного клапана 8 подвергается воздействию резкого перепада давления с 6-8 МПа до 0,1 МПа и температуры с 300-340°C до +20°C, влага внутри зерна мгновенно превращается в пар и взрывает зерно, объем его увеличивается в 2-5 раз. При необходимости дополнительного увлажнения в герметичную камеру 6 через патрубок 12 и эжектор 13 подается в виде тумана вода.

Технический результат заключается в повышении кормовой ценности готового продукта, обеспечении непрерывной поточной работы, возможности выполнять заданные оптимальные условия для каждого вида фуражного зерна по температуре, давлению, времени обработки, снижении удельных затраты кормов на 15-20%, исключении простоя герметичной камеры при загрузки и выгрузки и потерь пара.

Изобретение относится к оборудованию тепловой обработки фуражного зерна на животноводческих фермах и межхозяйственных комбикормовых предприятиях. Способ производства вспученного фуражного зерна включает загрузку зернового материала в герметичную камеру, обработку зернового материала в камере и выгрузку. Зерновой материал уплотняют в загрузочном клапане, термически обрабатывают в герметичной камере при температуре 300-340°C, давлении 6-8 МПа и экспозиции 20-90 с, уплотняют в разгрузочном клапане, вспучивают при температуре 20°C и давлении 0,1 МПа. Использование предложенного способа позволяет повысить кормовую ценность готового продукта, за счет использования непрерывного поточного режима, дает возможность выполнять заданные оптимальные условия для каждого вида фуражного зерна, по температуре, давлению, времени обработки, снизить удельные затраты кормов на 15-20%, исключить простой герметичной камеры при загрузки и выгрузки, потери времени и пара. 1 ил.

Способ производства вспученного фуражного зерна, включающий загрузку зернового материала в герметичную камеру, обработку зернового материала в камере и выгрузку, отличающийся тем, что зерновой материал уплотняют в загрузочном клапане, термически обрабатывают в герметичной камере при температуре 300-340°C, давлении 6-8 МПа и экспозиции 20-90 с, уплотняют в разгрузочном клапане, вспучивают при температуре 20°C и давлении 0,1 МПа.