Научная статья на тему 'Синтез рациональной технологической линии для приготовления белковых кормов'

Синтез рациональной технологической линии для приготовления белковых кормов Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

CC BY
28
4
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БЕЛКОВЫЙ КОРМ / ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ / ВОЗДУШНО-РЕШЁТНАЯ ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНАЯ МАШИНА / ПРЕСС-ЭКСТРУДЕР / ВОРОХ СЕМЯН ПОДСОЛНЕЧНИКА / ПОДСОЛНЕЧНЫЙ ЖМЫХ / PROTEIN FEED / TECHNOLOGICAL LINE / AIR-GRATE / GRAIN CLEANING MACHINE / PRESS-EXTRUDER / HEAP OF SUNFLOWER SEEDS / SUNFLOWER CAKE

Аннотация научной статьи по прочим сельскохозяйственным наукам, автор научной работы — Припоров Игорь Евгеньевич, Шепелев Анатолий Борисович, Огняник Александр Васильевич, Беляев Артур Валерьевич, Дюкарев Владислав Андреевич

Целью исследований является совершенствование технологии приготовления белкового корма (подсолнечный жмых), которая возможна за счёт совмещений двух операций (послеуборочная обработка вороха семян подсолнечника и его экструдирование), что позволяет повысить питательную их ценность. Выявлены недостатки применяемых кормоприготовительных агрегатов типа ОКЦ, на их основе предложены новые проекты комбикормовых заводов. Разработана схема технологической линии для приготовления подсолнечного жмыха, на которую получен патент РФ № 2646092. Выполнение технологических операций в линии для приготовления белкового корма способствует снижению энергои металлоёмкости, расширению функциональных возможностей.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим сельскохозяйственным наукам , автор научной работы — Припоров Игорь Евгеньевич, Шепелев Анатолий Борисович, Огняник Александр Васильевич, Беляев Артур Валерьевич, Дюкарев Владислав Андреевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SYNTHESIS OF THE RATIONAL TECHNOLOGICAL LINE FOR PROTEIN FODDER PREPARATION

The aim of the research is to improve the technology of protein fodder preparation (sunflower cake), which is possible as result of combining two operations (post-harvest treatment of the heap of sunflower seeds and its extrusion), this allowing an enhancement of the seeds nutritional value. The shortcomings of the used feed preparation units of the OKC type have been revealed and the new feed mill projects are proposed on their basis. The scheme of the technological line for sunflower cake preparation, having been granted the patent of the Russian Federation No. 2646092, has been developed. The performance of technological operations in the line for protein feeds preparation contributes to the reduction of energy and metal consumption, as well as to expansion of their production capacities.

Текст научной работы на тему «Синтез рациональной технологической линии для приготовления белковых кормов»

увеличивается суточная дача силоса до 33,48 кг, или на 12 кг (55,86%).

Вывод. Программный комплекс «СИЛОС» является актуальной разработкой в области цифровых технологий и автоматизации производственных процессов. Его использование позволяет зоотехникам и фермерам получать необходимую информацию при заготовлении зелёных кормов на силос.

Литература

1. Тагиров Х.Х. Качественные показатели молочной продуктивности при скармливании коровам пробиотика «Биогумитель-Г» / Х.Х. Тагиров, Ф.Ф. Вагапов, Н.Ш. Никулина [и др.] // Молочное и мясное скотоводство. 2014. № 8. С. 28 - 30.

2. Гизатова Н.В. Эффективность использования питательных веществ рациона тёлками казахской белоголовой породы при скармливании им пробиотической добавки Биодарин / Н.В. Гизатова, И.В. Миронова, Г.М. Долженкова [и др.] // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2016. № 2 (58). С. 104 - 106.

3. Данилин А.Н., Торжков Н.И. Повышение молочной продуктивности за счёт силосов, приготовленных из различных травосмесей // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. 2014. № 2 (22). С. 85 - 87.

4. Миронова И.В. Методические рекомендации по использованию пробиотических, энергетических, витаминных и минеральных добавок в кормлении сельскохозяйственных

животных / И.В. Миронова, Х.Х. Тагиров, Г.М. Долженкова [и др.] / Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования Башкирский государственный аграрный университет. Уфа, 2016.

5. Шарифянов Б.Г. Заготовка, хранение и выемка силоса и сенажа из бобовых культур / Б.Г. Шарифянов, Ф.С. Хази-ахметов, А.Т. Набиев [и др.] // Актуальные проблемы и пути развития животноводства: матер. Всерос. науч.-практич. конф. в честь 75-летия основания кафедры физиологии и биохимии животных, памяти профессора П.Я. Гущина. Уфа, 2009. С. 246-250.

6. Миронова И.В. Потребление и характер использования энергии рационов коровами чёрно-пёстрой породы при введении в рацион пробиотической добавки «Ветоспорин-актив» / И.В. Миронова, В.И. Косилов, А.А. Нигматьянов [и др.] // Еылым жэне бшм. 2016. № 4 (45). С. 30-34.

7. Благов Д.А. Продуктивность коров при скармливании витаминно-минерального премикса ПКК-60-3А // Наука молодых — инновационному развитию АПК: матер. IX Всерос. науч.-практич. конф. молодых учёных. Уфа, 2016. С. 208—212.

8. Торжков Н.И., Майорова Ж.С., Благов Д.А. Программный комплекс «РАЦИОН 2+» для составления и балансирования рационов для сельскохозяйственных животных // Международный журнал экспериментального образования. 2015. № 5—2. С. 216—217.

9. Фаритов Т.А. Корма и кормовые добавки для животных: учеб. пособие. СПб.: Издательство «Лань», 2010. 304 с.

10. Носов Н.М., Малинин И.И. Проблемы клостридиальной порчи корма // Сельскохозяйственные вести. 2012. № 1. С. 26—28.

Синтез рациональной технологической линии для приготовления белковых кормов

И.Е. Припоров, к.т.н., А.Б. Шепелев, к.т.н., А.В. Огня-ник, к.т.н., А.В. Беляев, соискатель, В.А. Дюкарев, соискатель, ФГБОУ ВО Кубанский ГАУ Трубилина

Одним из наиболее важных показателей качества кормовых смесей является наличие в них сбалансированных питательных веществ для организма животного и их усваивание. В настоящее время кормовые смеси не в полном объёме сбалансированы протеином [1].

При обеспечении животных протеином по научно обоснованным зоотехническим нормам, не увеличивая расхода кормов, получают животноводческой продукции больше на 25—30%, значительно повысив экономические показатели отрасли. Обеспечение животных протеином в соответствии с детализированными нормами является актуальной задачей успешного развития животноводства. Важным резервом увеличения производства протеина являются масличные культуры (подсолнечник, рапс, сурепица, лён, рыжик и др.), сочетающие потенциальную продуктивность семян с высоким содержанием масла и протеина при его оптимальной сбалансированности по аминокислотному составу. Высокоэнергетическими и протеиновыми компонентами рационов для сельскохозяйственных животных являются продукты переработки семян масличных культур (жмыхи, шроты) [2].

Приготовление кормовых смесей — важный производственный процесс, для которого применялись комбикормовые цеха типа ОКЦ, ОЦК [3]. Кормоприготовительные агрегаты ОКЦ-15 и ОКЦ-30 работают по одинаковой технологической схеме, но отличительной особенностью является использование установленных над дозаторами мучных бункеров в качестве накопительных ёмкостей для размолотых продуктов, выдаваемых дробилками [3].

Недостаток комбикормовых цехов ОКЦ-15, ОКЦ-30 заключается в громоздкости, сложности конструкции и, как следствие, большой материалоёмкости [4].

Производство кормоприготовительного агрегата ОКЦ было прекращено из-за того, что в винтовых смесителях отсутствовало перемешивание компонентов, и вследствие этого неравномерность составляла свыше 12%. Данный недостаток в новых комплектах ОКЦ был устранён путём применения современной схемы весового дозирования и порционного смешивания с автоматизацией операций [5].

На базе агрегата ОКЦ-15 был разработан проект комбикормового цеха 814-56/71 Укргипрони-сельхозом, в котором имеются склад исходного мучнистого сырья и готового комбикорма, а также напольный склад для затаренных продуктов.

На базе агрегата ОКЦ-50 были построены межколхозные комбикормовые заводы по про-

екту 269, разработанные Укрсельхозтехпроектом, в их состав входили склад зернового сырья с наклонными полами на 3600 т, подсилосный склад напольного типа для затаренных продуктов, склад готовых комбикормов в составе 16 силосов на 470 т, вспомогательные производственно-бытовые помещения [3].

При этом в последнее время в комбикормовой промышленности непрерывно повышаются требования к совершенствованию технологии приготовления белкового корма из семян масличных культур (подсолнечника) [6], в частности подсолнечного жмыха.

Цель исследования — теоретически обосновать положение, выдвинутое авторами, что совершенствование технологии приготовления белкового корма (подсолнечный жмых) возможно за счёт совмещения двух операций — послеуборочной обработки вороха семян подсолнечника и его экс-трудирования, что позволит повысить питательную их ценность, снизить энерго- и металлоёмкость.

Материал и методы исследования. Объектом исследования является технологическая линия для приготовления подсолнечного жмыха, в состав которой входят воздушно-решётная зерноочистительная машина, экструдер и другое оборудование.

Для повышения питательной ценности белкового корма (подсолнечный жмых), снижения энерго- и металлоёмкости была разработана технологическая линия для его приготовления, на которую получен патент РФ № 2646092 [7] (рис. 1).

Рис. 1 - Схема технологической линии для приготовления белкового корма (патент РФ № 2646092)

Технологическая линия для приготовления белкового корма работает следующим образом.

В бункер воздушно-решётной зерноочистительной машины 1 поступают компоненты вороха семян подсолнечника сорта Лакомка, в состав которых входят фрагменты корзинок и стеблей и семена подсолнечника, после вторичной очистки их экструдируют. Из воздушно-решётной зерноочистительной машины 1 отходы в виде фрагментов корзинок и стеблей, и семена подсолнечника после вторичной очистки отдельно друг от друга подают в двойной бункер 2. Затем они смешиваются в накопительной ёмкости 3 и поступают в экструдер 4. Использование двойного бункера 2 с накопительной ёмкостью 3 позволяет обеспечить бесперебойное производство корма за счёт уравнивания производительности воздушно-решётной зерноочистительной машины 1 и экструдера 4. Экструдация смеси осуществляется путём нагревания продукта до температуры 110—170°С и под давлением 4—6 Мпа в процессе обработки. После экструдации полученный продукт в виде бесконечного жгута поступает в ёмкость 5, где он обогащается путём смешивания с питательными микроэлементами (йодистый калий, сульфат марганца, сульфат меди, сульфат цинка, хлорид кобальта) из расчёта 1:50. Если взять меньшее соотношение, то будет недостаточное количество питательных микроэлементов в корме, а если большее, то будет его перенасыщение, что приведёт к ухудшению качества корма. Далее охлаждают посредством кондиционера 6 до температуры 30—36°С, измельчают корм до рассыпного вида с размерами гранул 3—5 мм и хранят в ёмкости 9. Для измельчения используют любую известную конструкцию измельчителя, способную измельчать корм до размера гранул 3—5 мм. При температуре меньше 30°С полученная смесь теряет свойство гигроскопичности, а если выше 36°С, то свойство гигроскопичности увеличится, и корм при измельчении будет сбиваться в комки [7].

В воздушно-решётной зерноочистительной машине типа МВУ-1500 скорость ввода компонентов вороха семян подсолнечника (фрагменты корзинок и стеблей, семена) в пневмоканал окончательной аспирации должна быть меньше в 2,3—5,6 раза скорости выхода готового продукта при экструдации. Так как производительность воздушно-решётной зерноочистительной машины 1 типа МВУ-1500 отличается от производительности экструдера 4 типа КМЗ-2 в 2,3—5,6 раза, то необходимо их уравнять для эффективной работы экструдера, так как он может не успеть переработать подаваемый материал и получить качественный корм [8].

Результаты исследования. Для определения скорости ввода компонентов вороха семян подсолнечника в пневматическом канале окончательной аспирации воздушно-решётной зерноочистительной машины МВУ-1500 была изготовлена экспериментальная установка (рис. 2) [8, 9] и определена зависимость скорости ввода от скорости воздушного потока в пневматическом канале (рис. 3).

Фрагмента cie&neti . ]фрап1ыенш корзЯввк Целые семена

0.08

у = 0.0121х- 0,049"

R- - O.yS.l 1 ¿А-'"

у = 0,0134х- 0.090S

о- а i

д вР

SSx-0.0?" 0.9S21 _

R- =

Рис. 2 - Схема экспериментальной установки для определения скорости ввода компонентов вороха семян подсолнечника в вертикальный воздушный поток:

1 - бункер; 2, 5, 10 - заслонки; 3 - направитель; 4 - приводной механизм; 6 - пневматический канал; 7 - осадочная камера для семян; 8 -вентилятор; 9 - осадочная камера для примесей

Она состоит из загрузочного бункера 1 с заслонкой 2, направителя 3, приводного механизма 4, осадочной камеры 7 для семян, заслонки 5, пневматического канала 6, вентилятора 8, осадочной камеры 9 для примесей, заслонки 10. Размеры пневматического канала такие же, как у зерноочистительной машины МВУ-1500. Все элементы конструкции экспериментальной установки смонтированы на раме [10].

Анализ рисунка 3 показывает, что скорость ввода компонентов вороха семян подсолнечника (фрагменты корзинок и стеблей и целые семена) зависит от скорости воздушного потока в вертикальном пневматическом канале.

Проведённое ранее экспериментально-теоретическое исследование по определению скорости ввода компонентов вороха семян подсолнечника [10] позволило увеличить её при использовании материала с низким коэффициентом трения, что привело к повышению производительности воздушно-решётной зерноочистительной машины типа МВУ-1500.

Вывод. На скорость ввода (у) компонентов вороха семян подсолнечника влияет скорость воздушного потока (х) в вертикальном воздушном потоке и представляет собой прямолинейную зависимость вида:

фрагменты корзинок: у = 0,0088х—0,0377, фрагменты стеблей: у = 0,0184х—0,0908, целые семена: у = 0,0121х —0,0497, что подтверждают коэффициенты корреляции. Повышение скорости ввода компонентов вороха семян подсолнечника позволяет увеличить производительность воздушно-решётных зерноочистительных машин на 14—20% в линиях для приготов-

ß А 5 б 7 S 9 10

Скорость ко [душно го пот о кл компонентов ворох:), м/с

Рис. 3 - Зависимость скорости ввода компонентов вороха семян подсолнечника от скорости воздушного потока в пневматическом канале окончательной аспирации воздушно-решётной зерноочистительной машины МВУ-1500

ления подсолнечного жмыха, что приведёт также

к увеличению производительности экструдера на

20% и снижению его энергоёмкости.

Литература

1. Курков Ю.Б. Технология и технические средства приготовления и раздачи высокобелковых полнорационных кормовых смесей крупному рогатому скоту: автореф. дисс... докт. техн. наук. Новосибирск: СибИМЭ, 2006. 39 с.

2. Лошкомойников И.А. Резервы увеличения производства высокопротеиновых кормов и рациональное их использование при кормлении крупного рогатого скота и птицы: дисс. ... докт. с.-х. наук. Омск: ОГАУ, 2009. 437 с.

3. Мельников С.В. Справочник по механизации животноводства / С.В. Мельников, В.В. Калюга, Е.Е. Хазанов [и др.]; сост. С.В. Мельников. Л.: Колос, 1983. 336 с.

4. Патент № 2425597 РФ: МПК В 02 С18/00, А 23 N 17/00. Комбикормовый агрегат / Ю.В. Назаренко, И.В. Сараев, Н.В. Коняев; заявит. и патентообладатель ФГОУ ВПО КурГСХА им. профессора И.И. Иванова. № 2010108292/13; заявл. 05.03.2010; опубл. 10.08.2011. Бюл. № 22.

5. Люникс — фермерский портал [Электронный ресурс]. URL: http://www.lynix.biz/kombikormovoe-proizvodstvo_16.

6. Василенко В.Н. Научное обеспечение процессов производства полнорационных коэкструдированных и экспанди-рованных комбикормов: автореф. дисс. ... докт. техн. наук. Воронеж: ВГТА, 2010. 44 с.

7. Патент 2646092. Российская Федерация: МПК A23N17/00. Линия для получения белкового корма / И.Е. Припоров; заявит. и патентообладатель ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина». № 2017103709; заявл. 03.02.2017; опубл. 01.03.2018. Бюл. № 7.

8. Патент 2636474. Российская Федерация: МПК А23К 40/25, А23К 50/10, А23К 10/30. Способ получения белкового корма / И.Е. Припоров; заявит. и патентообладатель ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина». № 2017109291; заявл. 20.03.2017; опубл. 23.11.2017. Бюл. № 33.

9. Припоров И.Е., Шепелев А.Б., Асеева А.В. Совершенствование процесса очистки семенного материала на воздушно-решётных зерноочистительных машинах // Научный журнал КубГАУ. [Электронный ресурс]. Краснодар: КубГАУ, 2017. № 131(07). 15 с. URL: http://ej.kubagro.ru/2017/07/04/.

10. Припоров И.Е. Механико-технологическое обоснование процесса разделения компонентов вороха семян подсолнечника на воздушно-решётных зерноочистительных машинах. Краснодар, 2016.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.