CC BY
39
УДК 636.087.2+631.362:634 В.К. Бряков, И.В. Бряков
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ИНАКТИВАЦИИ СОИ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ КОНЦЕНТРИРОВАННОГО КОРМА
Введение соевого помола в зону сушки послеспиртовой барды (в роторно-дисковую сушилку) обеспечивает снижение антипитательных веществ в соевом помоле до безопасного уровня, а установка в технологическую линию конусной дробилки с нагнетательными лопастями для измельчения сои способствует получение однородного гранулометрического состава и экономию электрической энергии.
Соя - ценная кормовая культура. Она содержит в своем составе до 40% протеина, который из всех растительных протеинов наиболее ценен. Но ввиду того, что в сырой сое содержатся антипитательные вещества (ингибитор трипсина, гемогглютенин, липоксидаза и др.), ее необходимо перед скармливанием подвергнуть термообработке при температуре 80-1100С в течение 20-40 мин, а при 120-1400С в пределах 1015 мин. Данную обработку можно выполнить при сушке барды вводом соевого размола в сушильную камеру, где поддерживается температура 130-1400С. В сушильной камере происходит как инактивация антипита-тельных веществ в соевом размоле, так и ее перемешивание с послеспиртовой бардой до однородной массы. В результате этой технологической операции получается высококонцентрированный корм на основе послеспиртовой барды и сои, с содержанием протеина 30-35%, всех незаменимых аминокислот и витаминов группы В [1].
Сою перед инактивацией дробят на молотковой дробилке.
Для проведения качественной инактивации необходимо, чтобы однородность гранулометрического состава была высокой, а существующие дробилки (молотковые, жерновые, вальцевые) однородность гранулометрического состава обеспечивают не выше 50% объема [4]. Эти дробилки для измельчения концентрированных кормов имеют высокий удельный расход электроэнергии.
Направления совершенствования конструкций дробилок определяются возрастающей потребностью в качественном измельчении с уменьшенным расходом электроэнергии на единицу производительности дробилки.
На основании анализа технологических линий приготовления сои к скармливанию животным разработан способ приготовления концентрированных кормов на основе послеспиртовой барды и сои, который подтвержден патентом (рис.1) [2,5].
концентрированного корма на основе послеспиртовой барды и сои
На рисунке 1 показана технологическая схема установки для реализации предлагаемого способа. Послеспиртовую барду с содержанием сухих веществ (СВ), равным 6-8% объема, центробежным насосом 1 из бардяной ямы 2 перекачивают в чан-сборник барды 3, из которого барду самотеком направляют в шнековый фильтр-пресс 4. Из фильтра-пресса 4 фильтрат барды до 50% объема с концентрацией СВ=2-3% направляют самотеком в сборник фильтрата барды 5 и в последующем центробежным насосом перекачивают на технологические нужды. Оставшуюся барду с содержанием СВ=25-30% шнековым транспортом 6 направляют на второй фильтр-пресс 7, откуда фильтрат барды СВ=3% самотеком поступает в сборник фильтрата барды 8 и центробежным насосом 9 направляют в выпарную установку 10. Барду с содержанием СВ=35-40% из 7 направляют в смеситель 11, сюда же одновременно подают соевый помол до 40% к объему барды, мел, соль, конденсат из испарителя 12 и самотеком из выпарной установки 10 бардяной концентрат СВ=40-50%. В рубашку сушилки 13 подают пар под давлением 5-105 Па. Температура в сушилке поддерживается 130-140°С. Из роторно-дисковой сушилки кормовая смесь с содержанием СВ=90-92% поступает в молотковую дробилку 14, испаряющуюся влагу кормовой смеси из сушилки направляют в испаритель 12.
Выходящий из молотковой дробилки 14 помол перемещают шнековым транспортером 15 в смеситель 16, где его смешивают с минеральными добавками и витаминами, поступающими в смеситель 16 из сборников 17 и 18. Перемешанную кормовую массу подают шнековым транспортером 19 в гранулятор 20. С гранулятора готовую к скармливанию кормовую добавку затаривают в мешки и направляют на реализацию. Химический состав корма на основе послеспиртовой барды и сои представлен в таблице.
Химический состав корма на основе послеспиртовой барды и сои, %
Материал Сырой протеин Каль- ций Фос- фор Клет- чатка Жир Влага Зола Активность уреазы
до тепловой обработки после тепловой обработки
Смесь сухой барды и сои 27,72 1,10 0,80 1,71 6,5 9,00 0,21 1,87 0,11
Для удовлетворения зоотехнических требований при измельчении зерновых культур и особенно семян сои на корм сельскохозяйственным животным разработана конусная инерционная дробилка с обратным конусом и нагнетательными лопастями (рис. 2).
Рис. 2. Конусная инерционная дробилка с обратным конусом
Дробилка работает следующим образом. Зерно подается в бункер 7, включается электродвигатель 3, который через шкивы 4 и 5 и клиноременную передачу передает вращательное движение валу 6, на котором насажен подвижной ротор 10.
Соя, попадая на коническую крышку 9 ротора 10, стекает в зазор между ротором 10 и статором 8. Одновременно часть зерна за счет центробежной силы отбрасывается на статор 8, обкатывается по его поверхности, захватывается установленными на ротор нагнетательными лопастями 12, которые нагнетают ее в рабочую зону дробилки.
На рисунке 3 представлена схема взаимного расположения рабочих органов конусной дробилки с нагнетательными лопастями.
Зазор между ротором и статором уменьшается к основанию измельчителя и регулируется кольцами 13, и продукт, проходя по образующей конуса к основанию, измельчается до необходимой степени размола. При выходе из рабочей зоны измельченный продукт сбрасывателем 14 перемещается в разгрузочное устройство 15 и удаляется из дробилки. Корпус дробилки 2 установлен на станине 1, которая опирается на пружины 16, закрепленные к бетонному основанию анкерными болтами.
Рис. 3. Схема взаимного расположения рабочих органов конусной дробилки с нагнетательными лопастями
В качестве исходного измельчаемого сырья использовали сорт сои Вега с влажностью 12%. Предварительными экспериментами принят зазор между ротором и статором 1, 2 и 3мм, длина рабочей поверхности ротора 20, 60, 100 мм, угловая скорость ротора 78,12, 114,46, 150,80с-1. Все параметры измерены в установившемся режиме работы дробилки, когда электрическая мощность не изменяется от среднего положения более, чем на 5% [3].
Производительность дробилки определяли выражением
0=М/1,
где М - масса измельченных семян сои, кг;
t - время, затраченное на измельчение семян сои, с.
При мощности электродвигателя 2,2 кВт, диаметре ротора 180 мм в вершине, зазоре между ротором и статором 3 мм, длине ротора 100 мм производительность конусной дробилки составила 235,3 кг/ч, в то время как у молотковой дробилки ДМБ-П с такой же мощность электродвигателя - 100 кг/ч.
Удельный расход электроэнергии определяли по формуле
W=P/Q ,
где Р - мощность электродвигателя дробилки, кВт;
Q - производительность дробилки, кг/ч.
Удельный расход электроэнергии конусной дробилки с нагнетательными лопастями составил 9,3кВгч/т, молотковой - 22 кВгч/т.
Однородность гранулометрического состава при измельчении сои конусной дробилкой составила 76%, молотковой - 41%. Содержание пылевидной фракции при измельчении сои конусной дробилкой составило 3,2%, молотковой - 15,6% объема.
Выводы
1. Анализ технологической линии приготовления концентрированных кормов на основе послеспир-товой барды и сои показал, что в при сушке послеспиртовой барды в роторно-дисковой сушилке инактивация сои обеспечивается в пределах зоотехнических требований (ГОСТ 8776-58).
2. Разработанная конусная инерционная дробилка с нагнетательными лопастями обеспечивает однородность гранулометрического состава более 70% объема и содержание пылевидной фракции не более 5%, удельный расход электроэнергии ниже аналога на 12,7 кВгч/т, производительность опытного образца выше аналога при одинаковом расходе электроэнергии в 2,3 раза.
3. Используя технологическую линию спиртового завода сушки барды для инактивации в сое анти-питательных веществ, отпадает необходимость монтирования в хозяйствах специального оборудования.
Литература
1. Бумбар, И.В. Эффективное использование тепла послеспиртовой барды для инактивации антипита-тельных веществ сои при приготовлении корма животным / И.В. Бумбар, В.К. Бряков // Технологии производства и переработка сельскохозяйственной продукции: сб. науч. тр. ДальГАУ. - Благовещенск, 2003. - Вып. 2. - С. 59-65.
2. Бумбар, И.В. Совершенствование технологии получения кормовой добавки на основе послеспиртовой барды и сои для сельскохозяйственных животных / И.В. Бумбар, В.К. Бряков // Сб. науч. тр. ДальНИП-ТИМЭСХ. - Благовещенск, 2003. - С. 248-255.
3. Бумбар, И.В. Совершенствование рабочих органов конусной инерционной дробилки / И.В. Бумбар, В.К. Бряков // Технологии производства и переработка сельскохозяйственной продукции: сб. науч. тр. ДальГАУ. - Благовещенск, 2005. - Вып. 4. - С. 72-74.
4. Мельников, С.В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм / С.В. Мельников. - Л.: Колос, 1978. - 560 с.
5. Пат. 2245629. Российская Федерация, МПК7 А23К1/06. Способ приготовления концентрированного корма на основе послеспиртовой барды и сои / Бумбар И.В., Бряков В.К.; заявитель и патентообладатель Дальневост. гос. аграр. ун-т. - №3121754/13; заявл. 14.07.03; опубл. 10.02.05, Бюл. №4.
