СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЖИДКИХ САХАРИСТЫХ КОРМОВ ИЗ ЗЕРНОВОГО СЫРЬЯ Российский патент 2023 года по МПК A23K10/30 

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству и может быть использовано при приготовлении жидких зерновых кормов с повышенным содержанием легкоусвояемых сахаров.

Известен способ кормового назначения из зернового сырья [Патент на изобретение RU 2670167 C1 МПК A23K 10/30, A23K 20/189 1/02], предусматривающий предварительное воздействие ИК-излучением на зерна пшеницы при дальнейшей гидромеханической обработке с добавлением амилолитических ферментов. Недостатками способа являются то, что ИК облучение эффективно на толщину слоя в одну зерновку, что снижает пропускную способность процесса, подача зерна в ёмкость установки осуществляется в течение 10-15 мин, а использование роторно-пульсационного аппарата снижает общий ресурс установки и повышает стоимость получения патоки по вышеуказанному способу.

Известен способ приготовления жидкой зерновой патоки, осуществляемый установкой УЖК-500 [www.sibbio.ru/zhivotnovodstvo/uzsk-500], и включающий в себя подачу цельного зерна сразу в бункер-накопитель, из него загрузку в ёмкость установки УЖК-500, заполненную необходимым количеством воды с растворённым в ней ферментом, и циркулирующей по замкнутому водяному контуру установки. Циркуляция водяной смеси в установке осуществляется насосом-диспергатором, который также осуществляет измельчение находящегося в ней зерна и разогревает жидкость до оптимальной для ферментации температуры (58-60°С). Способ эффективен, однако имеет определённые недостатки: используемый насос-диспергатор имеет невысокий срок эксплуатации вследствие быстрого износа его кавитационной решётки, и поэтому требует частой замены на новый; неясно, как осущёствляется дозировка зерна при его загрузке в ёмкость установки из бункера-накопителя - отклонение от необходимого количества перерабатываемого зерна снижает качество получаемой патоки.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ приготовления патоки из зерна злаковых культур [Патент на изобретение RU 2656962 C1 МПК A23K 10/30, A23K 20/189 1/02], включающий подачу цельного зерна в вальцовую плющилку, выгрузку норией плющенного зерна в бункер-накопитель, дозированную загрузку в емкость установки для получения патоки, заполненную необходимым количеством воды, предварительно нагретой до 35-40°С и с растворенной в ней ферментом. Циркуляция водяной смеси в установке осуществляется центробежным насосом до достижения температуры 58-60°С. После прекращения движения жидкости технологическое время приготовления патоки составляет 1-1,5 часа. В данном способе нагрев циркулирующей воды и водяной смеси осуществляется за счет кавитационных процессов в центробежном насосе и встроенном в водяной контур установки пассивном кавитаторе, который, помимо нагрева жидкости, осуществляют доразрушение плющенного зерна и перемешивание водяной смеси до однородного состава. Новый способ за счёт использования плющенного зерна способствует интенсификации процесса приготовления патоки, увеличивает срок службы рабочего колеса центробежного насоса и всей установки, улучшает качество получаемого продукта.

Недостатками способа являются: использование вальцовой плющилки совместно с норией, что приводит к удорожанию всей установки и повышению энергозатрат на производство жидкого корма; требуется большая площадь помещений; отсутствие дозирующе-взвешивающих устройств для подаваемых в ёмкость установки ферментов и зерна приводит к нарушению технологически требуемого состава смеси воды, зерна и фермента, что снижает качество получаемого жидкого сахаристого продукта - зерновой патоки.

Задачей изобретения является разработка способа приготовления жидких сахаристых кормов, обеспечивающего за счет применения новых технологических операций и усовершенствования конструктивного исполнения установки для её осуществления повышение качества готового продукта, снижение энергоемкости и увеличение надежности технологического процесса получения корма.

Поставленную задачу решает предлагаемое изобретение - способ приготовления жидких сахаристых кормов из зернового сырья.

Способ приготовления жидких сахаристых кормов из зернового сырья, включающий подачу зерна и фермента в бункер-накопитель, из него подачу в технологическую емкость работающей циклически установки для получения жидких сахаристых кормов, предварительно заполненную необходимым для одного цикла количеством воды, постоянно циркулирующей по замкнутому водяному контуру и разогретой до температуры 30-40°С, отличающийся тем, что цельное или измельченное зерно и фермент подают шнековыми дозаторами загрузки в бункер-накопитель, установленный на датчиках тензометрических весов, осуществляющих автоматическое отключение шнековых дозаторов при поступлении необходимого на один цикл количества зерна и фермента в бункер-накопитель, подачу зерна и фермента из бункера-накопителя в технологическую ёмкость установки осуществляют через регулируемую шиберную заслонку, а зерноводяную смесь, циркулирующую в установке при исполнении ей рабочего процесса, через выходной трубопровод водяного контура направляют на решётку пассивного измельчителя, установленного в верхней части технологической емкости.

Изобретение - способ приготовления жидких сахаристых кормов из зернового сырья - осуществляется установкой для приготовления жидких сахаристых кормов из зерна, шнековыми дозаторами, системой весового тензометрирования.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Предварительно очищенное от механических примесей цельное или измельченное зерно подают шнековым дозатором зерна в бункер-накопитель, установленный на датчиках тензометрических весов (тензодатчиках веса), при этом шиберная заслонка бункера закрыта. При достижении необходимого количества зерна в бункере срабатывают тензодатчики веса и автоматически отключают шнековый дозатор зерна, тем самым прекращая его поступление в бункер. Затем также автоматически включается шнековый дозатор фермента, который насыпает фермент в бункер в необходимом количестве, а после сигнала с тензодатчиков веса дозатор выключается, прекращая подачу фермента в бункер-накопитель. Технологическую емкость установки заполняют водой в нужном количестве и включают центробежный насос: вода в установке начинает циркулировать в замкнутом водяном контуре и за счёт кавитационных процессов нагревается до 30-40°С. После нагрева воды открывают шиберную заслонку бункера-накопителя на определённую ранее величину - зерно и фермент ссыпаются с нужной скоростью в технологическую емкость установки и смешиваются с водой: в водяном контуре установки начинает циркулировать смесь воды, зерна и фермента. При взаимодействии водяной смеси с решеткой пассивного измельчителя происходит процесс разрушения зерна с образованием однородной суспензии с повышением температуры до технологически необходимой 58-60°С, после чего циркуляцию жидкости отключают, - начинается процесс ферментации суспензии (1-1,5 ч). После ферментации в установке получен готовый жидкий сахаристый корм из зернового сырья - патока.

Преимущества нового способа перед прототипом заключаются в следующем. Применение принципа весового дозирования зерна и фермента позволяет получить жидкие сахаристые корма заданного качества. Оператору не нужно вмешиваться в работу шнековых дозаторов, они автоматически включаются и отключаются при достижении заданного количества зерна и фермента в бункере-накопителе за счет сигнала от тензодатчиков веса. Таким образом получаем автоматическую дозировку и загрузку компонентов корма в бункер-накопитель, что исключает ошибки персонала при ручной загрузке, вследствие чего повышается качество получаемого сахаросодержащего корма. Открытие шиберной заслонки бункера-накопителя на нужную величину осуществляет равномерную дозированную подачу зерна и фермента, что исключает вероятность забивания системы трубопроводов - надежность технологического процесса получения корма увеличивается. Установка пассивного измельчителя с решеткой позволяет использовать для приготовления жидких сахаристых кормов в том числе цельное зерно, которое с потоком циркулирующей воды попадает на решётку пассивного измельчителя и постепенно истирается (разрушается), что позволяет, в отличие от прототипа, не использовать для измельчения исходного зерна специальных энергозатратных машин и устройств (плющилок, дробилок, и др.): благодаря этому значительно снижаются энергозатраты процесса приготовления жидких сахаристых кормов.

Исходя из вышеизложенного, новый способ приготовления жидких сахаристых кормов из зернового сырья решает поставленные перед изобретением задачи: за счет применения новых технологических операций и усовершенствования конструктивного исполнения установки для его осуществления обеспечивает повышение качества готового продукта, снижает энергоемкость и увеличивает надежность технологического процесса получения жидкого сахаристого корма из зернового сырья.

На фигуре приведена конструктивно-технологическая схема способа приготовления жидких сахаристых кормов из зернового сырья и установки для его осуществления.

Способ осуществляется установкой для приготовления жидких сахаристых кормов I, шнековыми дозаторами загрузки зерна 1 и фермента 2. Установка для приготовления жидких сахаристых кормов I состоит из бункера-накопителя 3 с шиберной заслонкой 14, установленного на тензодатчиках веса 4, связанных с управлением шнековыми дозаторами загрузки 1 и 2, и пассивного измельчителя 6 с решёткой 13. Водяной контур установки для приготовления жидких сахаристых кормов I состоит из технологической емкости 5, системы трубопроводов 7, кранов 8, 9 и центробежного насоса 10. На технологической емкости 5 установлен датчик температуры 11. Установка для приготовления жидких сахаристых кормов I закреплена на раме 12.

Способ приготовления жидких сахаристых кормов из зернового сырья происходит следующим образом. Предварительно очищенное от механических примесей цельное или измельченное зерно подают шнековым дозатором загрузки 1 в бункер-накопитель 3, шиберная заслонка 14 которого закрыта. При достижении необходимого количества зерна срабатывают тензодатчики веса 4 и автоматически отключают шнековый дозатор 1. Затем также автоматически включается шнековый дозатор 2, насыпает необходимое количество фермента, после сигнала тензодатчиков веса 4 дозатор 2 выключается, прекращая подачу фермента. В технологическую емкость 5 наливают воду в необходимом объеме и при закрытом кране 9 и открытом кране 8 включают центробежный насос 10. При постоянной циркуляции в замкнутом водяном контуре вода нагревается до температуры 30-40°С, величина которой фиксируется датчиком температуры 11. После того как вода нагреется до 30-40°С, открывают шиберную заслонку 14 бункера-накопителя 3 на необходимую величину: зерно и фермент с нужной скоростью ссыпаются в технологическую емкость 5 с водой - в водяном контуре начинает циркулировать смесь воды, зерна и фермента. При взаимодействии водяной смеси с рабочим колесом центробежного насоса 10 и соударении с решёткой 13 пассивного измельчителя 6 происходит процесс разрушения зерна с образованием однородной суспензии с повышением её температуры до необходимой значения 58-60°С, после достижения которой центробежный насос 10 выключают: начинается процесс ферментации суспензии, продолжающийся 1-1,5 часа. После ферментации в установке I получен готовый жидкий сахаристый корм из зернового сырья - патока, который выгружают для скармливания животным через кран 9 при закрытом кране 8 и включенном центробежном насосе 10.

Преимущества нового способа перед прототипом заключаются в следующем. Применение принципа весового дозирования цельного или измельченного зерна и фермента позволяет получить жидкие сахаристые корма заданного качества. Шнековые дозаторы 1 и 2 автоматически включаются и отключаются при достижении заданного количества зерна и фермента в бункере-накопителе 3 за счет сигнала от тензодатчиков веса 4 - таким образом повышается точность дозировки компонентов сырья для производства жидкого сахаросодержащего корма, что в конечном итоге приводит к улучшению его качества. Открытие шиберной заслонки 14 бункера-накопителя 3 на необходимую величину величину позволяет осуществлять равномерную дозированную подачу зерна и фермента с нужной скоростью в ёмкость 5 установки I, что исключает вероятность забивания системы трубопроводов 7 водяного контура, тем самым увеличивая надежность технологического процесса получения корма. Установка пассивного измельчителя 6 с решёткой 13 в верхней части технологической емкости 4 установки I позволяет, в отличие от прототипа, использовать для приготовления жидких сахаристых кормов как измельченное, так и цельное зерно, что позволяет не применять для измельчения исходного зерна энергозатратных машин и устройств (зернодробилок и плющилок зерна), поэтому предлагаемый способ значительно снижает энергозатраты на процесса приготовления жидких сахаристых кормов.

Таким образом, новый способ приготовления жидких сахаристых кормов из зернового сырья решает поставленные перед изобретением задачи: за счет применения новых технологических операций и усовершенствования конструктивного исполнения установки для его осуществления обеспечивает повышение качество готового продукта, снижает энергоемкость и увеличивает надежность технологического процесса получения жидкого сахаристого корма из зернового сырья.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при приготовлении жидких зерновых кормов с повышенным содержанием легкоусвояемых сахаров. Способ включает подачу зерна и фермента в бункер-накопитель, а затем – в технологическую емкость, работающей циклически установки для получения жидких сахаристых кормов. Установку предварительно заполняют необходимым для одного цикла количеством воды, постоянно циркулирующей по замкнутому водяному контуру и разогретой до температуры 30-40°С. Зерно цельное или измельченное и фермент подают шнековыми дозаторами загрузки в бункер-накопитель, который установлен на датчиках тензометрических весов. Весы осуществляют автоматическое отключение шнековых дозаторов при поступлении в бункер-накопитель необходимого на один цикл количества зерна и фермента. Подачу зерна и фермента из бункера-накопителя в технологическую ёмкость установки осуществляют через регулируемую шиберную заслонку. Зерноводяную смесь направляют на решётку пассивного измельчителя, установленного в верхней части технологической емкости для разрушения зерна и образования однородной суспензии с повышением ее температуры до 58-60°С. Затем отключают циркуляцию жидкости и проводят процесс ферментации суспензии в течение 1-1,5 часа с последующим получением готового жидкого сахаристого корма в виде зерновой патоки. Использование изобретения позволит повысить качество получаемого готового продукта. 1 ил.

Способ приготовления жидких сахаристых кормов из зернового сырья, включающий подачу зерна и фермента в бункер-накопитель, а затем – в технологическую емкость, работающей циклически установки для получения жидких сахаристых кормов, при этом установку предварительно заполняют необходимым для одного цикла количеством воды, постоянно циркулирующей по замкнутому водяному контуру и разогретой до температуры 30-40°С, отличающийся тем, что зерно цельное или измельченное и фермент подают шнековыми дозаторами загрузки в бункер-накопитель, который установлен на датчиках тензометрических весов, осуществляющих автоматическое отключение шнековых дозаторов при поступлении в бункер-накопитель необходимого на один цикл количества зерна и фермента, подачу зерна и фермента из бункера-накопителя в технологическую ёмкость установки осуществляют через регулируемую шиберную заслонку, а зерноводяную смесь, циркулирующую в установке при выполнении ей рабочего процесса, через выходной трубопровод водяного контура направляют на решётку пассивного измельчителя, установленного в верхней части технологической емкости для разрушения зерна и образования однородной суспензии с повышением ее температуры до 58-60°С, затем отключают циркуляцию жидкости и проводят процесс ферментации суспензии в течение 1-1,5 часа с последующим получением готового жидкого сахаристого корма в виде зерновой патоки.