Способ экспандирования кормов в реальном времени Российский патент 2023 года по МПК A23N17/00 

Изобретение относится к оборудованию для производства экспандированных кормов в гранулированном виде на комбикормовых предприятиях и комбикормовых цехах хозяйств, занимающихся содержанием и выращиванием крупного рогатого скота.

Известен способ приготовления экспандированных комбикормов по патенту 2262243 кл. A23K 1/14, 2005, включающий дозированный ввод сыпучих компонентов, жидких добавок, воды / или пара в смеситель-кондиционер, смешивание и экспандирование.

Недостатком способа является отсутствие возможности проверить качество полученного экспандированного комбикорма.

Известен способ производства экспандированных комбикормов по патенту 2372789 кл. A23K 1/00, A23N 17/00, 2009, включающий дозирование, нормализацию, экспандирование, тепловую обработку, структурирование и охлаждение.

Недостатком способа является отсутствие возможности проверить качество жира, мелассы и воды во время получения экспандированного комбикорма.

Известно техническое решение на технологическую линию экспандирования кормов, включающее подачу, смешивание, экспандирование зерна с жидкими добавками и увлажнение водой и паром, измельчение, гранулирование, охлаждение (Мишуров Н.П. Рекомендуемые технологии производства комбикормов в хозяйствах // Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. 2015. №4 (20). С. 10, рис. 2 - прототип).

Недостатком известного технического решения является отсутствие возможности провести анализ жидких добавок в реальном времени, а также контроль технологическими процессами приготовления корма, что приводит к низкому качеству получаемого корма.

Техническим результатом изобретения является повышение качества корма в реальном времени.

Технический результат достигается тем, что в способе экспандирования кормов, включающий подачу зерна, смешивание, экспандирование с жидкими добавками, увлажнение водой и паром, измельчение, гранулирование, охлаждение, согласно изобретению в процессе подготовки к экспандированию в качестве жидких добавок используют жир и мелассу, взятые в соотношении 1:2, проводят анализ на качество их смешивания и в случае, если жир и меласса имеют низкое качество смешивания, то направляют на дополнительное смешивание, при этом также проводят анализ воды на содержание в ней примесей с последующей фильтрацией, затем осуществляют смешивание зерна, жира с мелассой и воды при следующем соотношении 4:1:2:3, полученную смесь подают на экспандирование, измельчение и гранулирование, причем для контроля этих процессов используют мультимедийные устройства для получения изображения полученного корма, которые подают на компьютерную обработку с программным обеспечением Mathcad для определения качества полученного корма на соответствие зоотехническим требованиям, причем при несоответствии этим требованиям корм отправляют на дополнительное смешивание.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый способ экспандирования кормов в реальном времени отличается от известного технического решения тем, что за счет технологических особенностей достигается повышение качества корма в реальном времени, что невозможно получить известными техническими решениями.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности НОВИЗНА.

Заявляемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ, т.к. оно относится к оборудованию для производства экспандированных кормов в виде крупки из гранул на комбикормовых предприятиях и комбикормовых цехах хозяйств, занимающихся содержанием и выращиванием крупного рогатого скота.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображено устройство для реализации способа экспандирования кормов в реальном времени - общий вид.

Для реализации способа экспандирования кормов в реальном времени, используют линию, которая содержит шнековый питатель 1, смеситель 2, экспандер 3, измельчитель 4, пресс-гранулятор 5, охладитель 6. Так же линия имеет емкости для воды 7 и зерна 8. В двухсекционном распределительном устройстве 9 одна из секций предназначена для жира с мелассой, другая для воды, под ними установлены анализатор 10 жира и мелассы, анализатор воды 11, который соединен с фильтром 12 для воды и с емкостью 13 с очищенной водой, электронный блок 14 управления, персональный компьютер 15, мультимедийные устройства 16, 17, 18, емкость 19 для смеси зерна обогащенного жиром с мелассой, контроллер 20. Секция для воды двухсекционного распределительного устройства 9 сообщена с емкостью 7 для воды. Выходы двух секций распределителя 9 соединены с анализаторами 10 жира с мелассой и воды 11. В свою очередь выход анализатора 10 жира и мелассы соединен со входом смесителя 2, который соединен с емкостью 8 для зерна. Выход анализатора 11 воды соединен с входом фильтра 12 для воды соединенного со входом емкости 19 для смеси зерна обогащенного жиром и мелассой, расположенной над экспандером 3. Персональный компьютер 15 соединен с мультимедийными устройствами 16, 17, 18. Контроллер 20 соединен с входами измельчителя 4, пресс-гранулятора 5 и охладителя 6.

При этом линия содержит соединенные с электронным блоком 14 управления 2-х ходовые клапаны 21, 22, 23, 24, 25, 26. Клапан 21 установлен между шнековым питателем 1 и смесителем. Клапан 22 установлен между анализатором 11 воды и фильтром 12 для воды. Клапан 23 установлен между фильтром 12 для воды и емкостью 13 с очищенной водой. Клапан 24 установлен между смесителем 2 и емкость 19 для смеси зерна, обогащенного жиром и мелассой. Клапан 25 установлен между емкостью 19 для смеси зерна обогащенного жиром с мелассой и экспандером 3. Клапан 26 установлен между экспандером 3 и измельчителем 4.

Способ экспандирования кормов в реальном времени осуществляют следующим образом.

Шнековый питатель 1 подает жир и мелассу, а также из емкости 7 поступает вода в двухсекционное распределительное устройство 9 и далее каждый из компонентов поступает в свои анализаторы 10 и 11. Вода в анализаторе 11 проверяется на содержание примесей в ней. При отсутствии примесей в воде электронный блок 14 управления подает сигнал для открытия клапана 22 и вода поступает в емкость 13 для очищенной воды, если в воде присутствуют примеси, то электронный блок 14 управления подает сигнал для закрытия клапана 22 и вода подвергается в фильтре 12 дополнительной очистке. После очистки вода поступает в емкость 13 при открытом клапане 23 и далее в смеситель 2, туда же из анализатора 10 подаются жир и меласса, взятые в соотношении 1:2, при открытом клапане 21, который открывается при подаче сигнала от электронного блока 14 управления. Если жир и меласса имеют низкое качество, то они поступают в шнековый питатель 1 и процесс повторяется до того момента пока не будут соответствовать требуемому качеству. В смеситель 2 из емкости 8 поступает также зерно и происходит смешивание всех компонентов: зерно, жир, меласса и вода при соотношении 4:1:2:3. Такое соотношение обусловлено следующим:

зерно берется 4 части, потому что при меньшем количестве - отсутствует его насыщение остальными компонентами, при большем - полученный корм будет неоднородный без насыщения его другими компонентами;

жир, меласса и вода в соотношении 1:2:3, так как жир и меласса берутся в жидком состоянии, а меласса является как пластилин, при меньшем количестве одного из компонентов корм будет неоднородный по составу, а если больше - корм будет перенасыщен одним из компонентов.

Согласно кормлению животных с основами кормопроизводства (составитель: Коробов А.П., Сивохина Л.А. // ФГБОУ ВО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2015. - 126 с.) недостаток жира в рационе снижает усвоение жирорастворимых витаминов. Незаменимые жирные кислоты - линолевая, арахидоновая и линоленовая непосредственно контролируют усвоение витаминов А, Д, Е и К. Избыток жира приводит к ожирению животных и получению продукции низкого качества. Потребность взрослых жвачных животных в жире составляет 3-5% от сухого вещества рациона.

Меласса - углеводистый корм, в котором содержится около 50% сахара и 105 азотистых веществ в основном небелкового происхождения. Благодаря высокому содержанию сахара она легко усваивается животными. В рацион для коров мелассу вводят в количестве 7-10% по питательности согласно практическому руководству в приготовлении кормов в фермерских хозяйствах, разработанного в ГБУ НО «ИКЦ АПК».

Чем больше воды в корме, тем ниже его питательная ценность. Корма с повышенной влажностью плохо хранятся. По содержанию воды в корме -12-15% (Кормление животных с основами кормопроизводства / составитель: Коробов А.П., Сивохина Л.А. // ФГБОУ ВО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2015. - 126 с.).

Далее смешанные компоненты через открытый клапан 24 поступает в емкость 19 для смеси зерна обогащенного жиром и мелассой.

При этом с помощью мультимедийного устройства 16 получают изображение смешанной смеси (обогащенное зерно жиром и мелассой), которое подают на компьютерную обработку на персональном компьютере 15 с программным обеспечением Mathcad для определения качества смешивания зерна с жиром и мелассой соответствующее зоотехническим требованиям на смешивание. Если качество смешивания не соответствует зоотехническим требованиям, то его отправляют на дополнительное смешивание.

Далее обогащенное зерно из емкости 19 при подаче сигнала клапану 25 электронным блоком 14 управления на открытие подается в экспандер 3.

Экспандирование включает следующие операции:

- подготовка зерна к экспандированию;

- экспандирование зерна;

- структурирование экспандата;

- гранулирование экспандата;

- охлаждение гранулированного экспандата (до температуры, не превышающей температуру окружающей среды более чем на 10°С);

- измельчение гранулированного экспандата.

Подготовка зерна к экспандированию включает смешивание с жидкими добавками, увлажнение водой и паром.

С помощью мультимедийного устройства 17 получают изображение экс-падата, которое подают на компьютерную обработку с программным обеспечением Mathcad для определения качества экспандированного зерна, соответствующее зоотехническим требованиям. Если его качество не соответствует зоотехническим требованиям, то его отправляют на дополнительное смешивание.

Далее корм подается на измельчитель 4 при открытом клапане 26 и поступает в пресс-гранулятор 5.

При этом с помощью мультимедийного устройства 18 получают изображение измельченного корма, которое подают на компьютерную обработку с программным обеспечением Mathcad для определения качества его измельчения, соответствующее зоотехническим требованиям на измельчение. Если качество измельчение не соответствует зоотехническим требованиям, то его отправляют на дополнительное измельчение.

Пресс-гранулятор 5 подает полученный корм в охладитель 6.

На практике применяются технологии производства комбикормов, согласно которым экспандер может использоваться как в сочетании с пресс-гранулятором, так и без него. В обоих случаях предварительное смешивание исходного кормового сырья с жидкими добавками осуществляется в специальном смесителе, установленном перед экспандером. Это позволяет повысить однородность корма перед обработкой, а следовательно, и качество готового продукта (Мишуров Н.П. Рекомендуемые технологии производства комбикормов в хозяйствах // Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. 2015. №4 (20). С. 9).

Далее полученный корм поступает на хранение и выдачу.

Выполнение технологических операций в способе экспандирования кормов в реальном времени позволяет повысить качество корма в реальном времени.

Изобретение относится к оборудованию для производства экспандированных кормов в гранулированном виде на комбикормовых предприятиях. Способ экспандирования кормов включает подачу, смешивание, экспандирование зерна с жидкими добавками и увлажнение водой и паром, измельчение, гранулирование, охлаждение. В качестве жидких добавок используют жир и мелассу, взятые в соотношении 1:2, и осуществляют их анализ. Проводят анализ воды и ее фильтрацию. В случае если жир и меласса имеют низкое качество смешивания, то их подают на дополнительное смешивание. Затем осуществляют смешивание зерна, жира с мелассой и воды при следующем соотношении: 4:1:2:3. Полученную смесь подают на экспандирование, измельчение и гранулирование. Для контроля этих процессов используют мультимедийные устройства для получения изображения полученного корма, которые подают на компьютерную обработку с программным обеспечением Mathcad для определения качества полученного корма на соответствие зоотехническим требованиям. При несоответствии этим требованиям корм отправляют на дополнительное смешивание. Использование изобретения позволит повысить качество корма. 1 ил.

Способ экспандирования кормов, включающий подачу зерна, смешивание, экспандирование с жидкими добавками, увлажнение водой и паром, измельчение, гранулирование, охлаждение, отличающийся тем, что в процессе подготовки к экспандированию в качестве жидких добавок используют жир и мелассу, взятые в соотношении 1:2, проводят анализ на качество их смешивания и в случае, если жир и меласса имеют низкое качество смешивания, то направляют на дополнительное смешивание, при этом также проводят анализ воды на содержание в ней примесей с последующей фильтрацией, затем осуществляют смешивание зерна, жира с мелассой и воды при следующем соотношении: 4:1:2:3, полученную смесь подают на экспандирование, измельчение и гранулирование, причем для контроля этих процессов используют мультимедийные устройства для получения изображения полученного корма, которые подают на компьютерную обработку с программным обеспечением Mathcad для определения качества полученного корма на соответствие зоотехническим требованиям, причем при несоответствии этим требованиям корм отправляют на дополнительное смешивание.