Экструдирование кормовых компонентов

Для оптимизации процесса экструзии крахмала следует очистить зерно от посторонних примесей, особенно от крупных металломагнитных и минеральных примесей, попадание которых в экструдер недопустимо. Необходимо задать исходную влажность зерна. При низкой влажности экструдируемого продукта процесс неустойчив, а при высокой - снижается содержание декстринов (оптимальная влажность – 15-17 %).

При подготовке сырья к экструдированию проводятся следующие операции: очистку от посторонних примесей, тонкое измельчение в молотковой дробилке (сита с отверстиями Æ2мм), дозирование и смешивание (в случае экструдирования смеси зерновых или зерна и отрубей), увлажнение, собственно экструдирование, охлаждение в горизонтальных охладителях, измельчение.

Процесс экструзии биополимеров относится к термодинамическим методам обработки, способным провести глубокие биохимические преобразования всех входящих в состав зерна биологических структур – белков, углеводов, витаминов, ферментов. При температуре 125-135⁰С развиваемой в экструдере, и экспозиции в 20-30 с, часть витаминов и ферментов будет инактивирована, изменится соотношение фракций белков, часть крахмала расщепляется до более простых углеводов - декстринов и сахаров, при этом происходит стерилизация смеси, уничтожение антипитательных веществ.

Для современного кормопроизводства необходимы специальные виды подготовки сырья растительного происхождения, в том числе зерновых шротов, а также кормовых дрожжей. Это необходимо для повышения перева­римости сырья.

Существует технология подготовки сырья при низко­температурной экструзии. Она проводится в матричных прессах-грануляторах при влажности сырья 10-12 %. Экструдируют неразмолотое и размолотое зерно, шроты, кормовые дрожжи, ПЗХ, витазар. В процессе экстру­зии существенно изменяется структура белков. При этом разрушаются водородно-ионные и ковалентные связи, снижается водоотталкивающее действие, в целом изменяются физико-химические свойства белковых молекул.

Достаточно хорошие результаты получают при обработке кормовых дрожжей, что свя­зано с разрушением стенок дрожжевой клетки, которые сос­тоят из глюкана, маннана, хитина и липидных веществ. Практически вся клеточная структура дрожжей устроена так, что препятствует перевариванию ферментами рыб. Экструзия разрушает клеточную оболочку, в результате получается плотный и однородный продукт стекловидной структуры, который нужно тонко измельчить. Этот продукт легко поглощает воду и желатинизируется, что не происходит с обыч­ными дрожжами.

 

Микронизация компонентов комбикормов.

Микронизация – это процесс инфракрасной обработки зерна и других продуктов кормового и пищевого назначения.

При проникновении ИК-лучей в материал происходит быстрый внутренний нагрев зерна и резкое повышение давления в нем пара воды. Это приводит к большим физико-химичес­ким и биологическим изменениям. Зерно размягчается, разбухает, вспучивается, растрескивается. Если такое зерно сразу подвергнуть плющению, происходит почти полная клейстеризация крахмала, что повышает его переваримость и питательную ценность.

Источником ИК-лучей могут быть как специальные электрические лампы накаливания, так и керамические элементы, внутри которых сгорает природный газ или пропан. В последнем случае говорят о применении газовых печей. Зерна злаковых нагревают до 90°С в течение 45 с, затем их надо плющить. Чем тоньше пластинка хлопьев, тем доступнее крахмал.

Особый интерес представляет микронизация бобов сои, т. е. бобов с полным составом жиров. При этом происходит и инактивации антипитательных веществ, ингибиторов пищеварительных ферментов.

 

Экспандирование комбикормов

Известно, что существенная доля комбикормового производства в России представлена рассыпными комбикормами, использование которых имеет ряд недостатков: рассло­ение смеси во время транспортировки и хранения; гигиенический стан­дарт корма зависит от сырья и не может быть улучшен; низкая эффективность кормления.

Все эти недостатки до недавнего прошлого решались в основном за счет гранулирования комбикормов при макси­мальной температуре 70...80°С. Однако этот способ имеет недостатки: низкий гигиенический стандарт из-за невысо­ких температур, ограниченный ввод жидких компонентов, например жира до 3 %. Высокий процент жира должен наноситься на готовые гранулы, что может привести к окислению жира во время хранения продукта, качество гранул в основном зависит от введенных по рецепту компонентов.

Задача состоит в том, чтобы обеспечить более высокую гигиену производства; ввод большего количества жидких компонентов - масла, жира, мелассы и др.; устранение вредных для питания компонентов; улучшение качества и усвояемости комбикормов; более высокую производитель­ность пресса для гранулирования; лучшее качество гранул; использование более дешевого и сложного для гранулиро­вания сырья. Эта задача решается с использованием про­цесса экспандирования и экспандеров. Нормальная рабочая температура при обработке комбикормов находится в диапазоне от 105 до 110⁰С. Общее время прохождения продукта через экспандер составляет несколько секунд [55].

На выходе из экспандера продукт мгновенно теряет нагрузку, добавленная жидкость в значительной степени испаряется. Поэтому последующей сушки готового продукта (экспандата) в основном не требуется. За счет испарения жидкости температура падает до 90°С. В зависимости от рецептуры, температуры продукта и давления готовый продукт может иметь структуру теста, толстых хлопьев или комков.

Применение экспандера дает возможность использования сырья с высоким процентом клетчатки. Кроме того, можно сущест­венно увеличить ввод растительного масла, жира или мелассы. Экспандированный и измельченный на валковом измельчителе продукт имеет меньший удельный вес (около 20 %).

Гранулированный экспандер сочетает в себе одновременно преимущества гранулированных и рассыпных комбикормов. Каждая частичка содержит все составные компоненты.

 

 

Рис. 8. Экспандер с кольцевым зазором немецкой фирмы «Амандус-Каль».

В настоящее время поставляется экспандер с 5 диаметрами и разными длинами трубы: