Подготовка зерна к гранулированию
Обновлено: 15.09.2024
Для выработки крупных гранул лучшим является относительно крупитчатый комбикорм, для выработки гранул малых размеров используют комбикорм более мелкого размола.
Однако очень мелкий мучнистый продукт после добавления пара высокой темпера туры может клейстеризоваться, что затрудняет его выдавливание через отверстия матрицы и приводит к заеданию и проскальзыванию валков внутри кольца матрицы.
Одним из основных условий образования хороших гранул является правильное смешивание ингредиентов, предусмотренных рецептом, чтобы обеспечить однородное проникание влаги и тепла в мучнистую массу комбикорма.
При производстве гранул важное значение имеет влажность комбикорма. Различают влажность исходную (первоначальную) и влажность после добавления в комбикорм пара или воды. Содержание исходной влажности изменяется в зависимости от вида продукта и атмосферных условий на комбикормовом заводе.
Каждый ингредиент имеет свою собственную влажность. Многие ингредиенты являются гигроскопичными: они могут легко поглощать или терять влагу в зависимости от окружающих атмосферных условий. В жаркие влажные дни содержание влаги будет выше, чем в прохладные и сухие дни. Поэтому зимой обычно добавляют больше влаги при гранулировании, чем летом. Увлажненный продукт легче проходит через матрицу и меньше нагревается от трения. Это увеличивает производительность пресса и долговечность матрицы.
Влагу предпочитают добавлять в виде пара, так как в этом случае создаются более однообразные условия для увлажнения каждой частицы комбикорма и проникания в нее тепла. Количество влаги, добавляемой для улучшения качества гранул, изменяется в зависимости от рецепта от 2 до 5%. Обычно содержание 17—18% влаги (исходной и добавленной) является пределом для большинства комбикормов.
Считают, что пар нужно подавать под большим давлением. Высокая эффективность достигается использованием горячего сухого пара при постоянном давлении. Опытом установлено, что в большинстве случаев температура обработанного паром продукта, входящего в матрицу, должна доходить до 80—88°С. Если пар содержит много влаги, то максимальный уровень увлажнения комбикорма будет достигнут раньше, чем получена желаемая температура.
При гранулировании избегают превышения температуры продукта, входящего в матрицу, сверх указанных пределов. В нормальных условиях эффект проварки незначителен, так как комбикорм подвергается воздействию тепла в течение короткого времени.
Машины, в которых применяются котлы, требуют наибольшего времени на прессование, и поэтому комбикорм в них подвергается более длительному провариванию или пропариванию, чем в машинах, имеющих смесительные шнеки.
При прохождении через пресс неподогретого комбикорма происходит чрезмерное трение продукта между матрицей и валками, что увеличивает их износ, повышает затрату энергии и приводит к крошению гранул. Обработка паром облегчает процесс гранулирования тем, что пар является как бы смазкой комбикорма при прохождении через отверстия матрицы. Повышение температуры под действием пара приводит к разрыву жировых клеток в масличном шроте и освобождению заключенного в них жира.
Чрезмерное количество пара или жидкости увеличивает набухание гранул по выходе из матрицы. На поверхности гранул образуются трещины, которые способствуют их раскалыванию в охладительной колонке или образованию шероховатой поверхности с целью придания прессу большей гибкости иногда устанавливают форсунки для холодной воды рядом с форсунками для горячего пара. В некоторых случаях добавляют воду в мучнистый комбикорм, чтобы предотвратить возможность перегрева от избыточного количества пара. Воду применяют также при гранулировании сухих волокнистых ингредиентов, например травяной муки.
Важное значение имеет скорость прохождения комбикорма через матрицу. Она определяется сопротивлением трения, возникающего между комбикормом и внутренней поверхностью отверстий. На скорость прохождения комбикорма влияют степень полировки поверхности отверстий, их размеры и форма, температура и влажность комбикорма. Гранулы прессуются при температуре сухого пара 150—160° С, выходят из пресса с температурой 80—88° С и после охлаждения имеют температуру 25—30° С.
Наиболее легкий и быстрый метод определения влажности смеси заключается в следующем. Берут горсть горячего продукта с питающего желоба и сжимают руку в кулак. Затем кулак разжимают и указательным пальцем другой руки слегка постукивают по продукту. Если он хорошо увлажнен и смешан, то распадается на большие куски. Если же слипшийся продукт не распадается, значит, он чрезмерно увлажнен. Если, наконец, слипшийся продукт распадается на много маленьких кусочков, это означает, что смесь слишком мало увлажнена.
Крахмал в хлебных злаках при гранулировании стремятся превратить в клейстерообразное состояние. При этом образуются связующие вещества, что особенно важно для тяжелых гранул. Частичное превращение крахмала в клейстерообразное состоять начинается при температуре комбикорма около 85° С и содержании влаги около 17%.
На каждом комбикормовом заводе давление пара, применяемого при гранулировании комбикормов, различное. Обычно рекомендуется для продуктов с высоким содержанием крахмала устанавливать регулятор давления перед поступлением пара в пресс на 2,1—2,4 кг/см 2 , а для продуктов, содержащих достаточно белка, на 3,5—5 кг/см 2 .
Выше уже говорилось о влиянии мелассы на качество комбикормов. Мелассу можно подавать в пресс непосредственно перед гранулированием или впрыскивать прямо в смесительную камеры Трудность добавления мелассы в пресс перед гранулированием состоит в том, что при содержании мелассы в продукте более 8 9% образуется свод в бункере. Количество мелассы, подаваемом в пресс, зависит от способности ингредиентов поглощать ее. Ингредиенты с высоким содержанием белка и большой влажностью поглощают мелассы меньше. Значительно быстрее поглощается меласса при подаче ее в теплый продукт. При температуре 60° С меласса карамелизуется. Для придания мелассе наилучшей текучести она должна сохраняться при температуре 35—43° С.
Хороших результатов при прессовании на выдавливающих машинах достигают при использовании мелассы из расчета 10% для крупных гранул и 2,5% для мелких гранул. Больший процент мелассы применяют в брикетных прессах.
При выработке гранул часто вводят рыбий жир, который содержит витамины и обладает вяжущими свойствами. Меласса же, как связующее вещество, не является наилучшим средством при выработке гранул. Для этого достаточно применять горячий сухой пар.
Животные жиры используют главным образом при приготовлении корма для бройлеров. Добавление животного жира к комбикорму разрешило проблему его гранулирования. Добавление к комбикорму 2% животного жира дает возможность получать мягкие и легкие гранулы. Применение более толстых матриц или добавление связующих веществ позволяет производить более тяжелые гранулы.
Комбикорма с добавлением животного жира лучше других поддаются прессованию, так как жир служит смазкой комбикорма при его прохождении через матрицу. Сюда же можно отнести многие продукты, содержащие белок. Менее всего поддаются гранулированию комбикорма с большим содержанием клетчатки, например травяная мука. Трудно прессуются комбикорма с большим содержанием углеводов.
Па комбикормовых заводах средней и большой производительности количество прессов-грануляторов устанавливают из расчета одновременного производства гранул различных размеров, а суммарную производительность прессов рассчитывают с учетом остановки их на профилактический ремонт и замену матриц и валков.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
В данной статье рассматриваются основные факторы, позволяющие обеспечить успешную подготовку сырья и как следствие - качественные гранулы.
Многие из нас начиная гранулировать сырьё впервые, были разочарованы результатом. И у каждого наверняка возникал вопрос: "Что я делаю не верно? Почему вместо гранул я получаю некачественное подобие?".
Ответ на этот вопрос содержит несколько важных составляющих. В рамках данной статьи мы рассмотрим только те, которые непосредственно связаны с сырьём. Прежде-всего необходимо убедиться, что фракция сырья соответствует той, на которую рассчитана матрица. Идеальным вариантом будет размер частицы на 1-2 миллиметра меньше чем диаметр отверстия в матрице (диаметр гранулы). Для измельчения сырья применяется специальное оборудование(измельчители).
Вторым компонентом успешной подготовки сырья к гранулированию является уровень влажности. Для производства топливных пеллет оптимальным уровнем влажности является 12-14%. Учитывая тот фактор, что чаще всего для производства топливных пеллет используются не просто бытовые грануляторы, а промышленные модели в составе производственных линий, для контроля уровня влажности имеет смысл приобрести влагомер. Данный прибор прост в эксплуатации и имеет смысл для тех, кто стремится к максимальной производительности.
В производстве комбикорма помимо промышленных линий существует линейка бытовых грануляторов с относительно небольшой производительностью. Поэтому рассмотрим дополнительно, возможность проверки уровня влажности комбикорма без применения специального оборудования. Метод контроля достаточно прост. Возьмите сырьё и сожмите его в кулаке. Если после разжатия кулака сырьё рассыпается - степень увлажнения недостаточная. Если распадается на крупные куски - сырьё готово к гранулированию. Если же не распадается и сохраняет форму - увлажнение превышает норму.
Разумеется, проконтролировать уровень влажности сырья для комбикорма можно и влагомером. Нормальный уровень содержания влаги не должен превышать значение 17-18%. Минимальный порог влажности может быть и 10%, но это только для сырья с высоким уровнем жирности.
В следующих статьях мы подробнее рассмотрим остальные составляющие, которые влияют на качество и продуктивность изготовления гранул.
Гранулирование кормов — важная технологическая операция. Переход от рассыпного комбикорма к гранулированию требует некоторого пересмотра рецептуры, хорошего оборудования и еще лучших операторов.
Если взять любую кормовую смесь, изначально предназначенную для кормления в виде россыпи и пропустить ее через гранулятор, обычно это заканчивается неудачей.
Гранулы на выходе либо слишком твердые, либо слишком мягкие. Если они слишком твердые, некоторым животным может быть трудно их жевать. Если они слишком мягкие, потери становятся проблемой в кормушке. В любом случае, потребление корма и/или конверсия корма страдают, и рентабельность снижается.
Поэтому, когда мы пересматриваем формулу рассыпного комбикорма с целью его гранулирования, или когда мы создаем с нуля новую рецептуру комбикорма для гранулирования, следует учитывать следующие моменты.
1. Молочные продукты - особенности при гранулировании кормов
Если комбикорм уже содержит какие-либо молочные продукты, гранулирование будет затруднено. Это связано с наличием молочного белка, который упрочняет кондиционную массу, в результате чего получается прочная как пуля гранула. Сывороточный концентрат никогда не должен включаться в рецепты, подлежащие гранулированию, если только он не используется на низких уровнях в качестве вспомогательного средства для гранулирования, что сводит на нет использование других агентов, которые помогают создать более прочные гранулы.
2. Аминокислоты и сахар - реакция майяра при гранулировании кормов
Реакция Майяра начинается сразу после связывания сахаров (например, глюкозы из сахарозы или лактозы, гидролизованной в процессе кондиционирования) свободной аминокислотой. В результате этого процесса аминокислота (и сахар) становятся недоступными для животного (но доступными для микробов кишечника) и, таким образом, уменьшается количество полезных питательных веществ для животного.
3. Термочувствительные добавки
Существует ряд термочувствительных ингредиентов, которые никогда не следует гранулировать. К ним относятся, в частности, фитазы, пробиотики, вырабатывающие молочную кислоту, и некоторые витамины. Существуют термостабильные альтернативы, которые следует использовать вместо них.
Или можно увеличить уровень включения термочувствительных ингредиентов при снижении температуры гранулирования, но это дорогое и не всегда успешное решение. С другой стороны, термостабильные ингредиенты, как правило, стоят дороже. Таким образом, может быть лучше использовать другой источник добавки или питательного вещества, если это возможно.
4. Текучесть и противослеживающие вещества
5. Средства для грунулирования кормов
Некоторые корма плохо гранулируются (мягкие и рыхлые гранулы). Для этого мы можем добавить специальную добавку, называемую гранулирующей добавкой. Некоторые ингредиенты, такие как пшеничный и сывороточный протеиновый концентрат (упрочняет гранулы), масла и патока (делает так, что корм проходит через фильеры с меньшим трением), и источники клетчатки (при правильном содержании обеспечивают жесткость гранул) также могут быть использованы вместо химических агентов.
6. Неоднородный размер частиц
Корма с неоднородным размером частиц являются более трудно гранулируемыми, особенно по мере уменьшения размера (диаметра) гранул. Любая крупная частица может привести к разрушению структуры гранулы при приложении минимального давления во время обработки. Это может привести к образованию чрезмерного количества мелких частиц, что может отрицательно сказаться на потреблении корма животными. На некоторых комбикормовых заводах вся смесь измельчается до минимального размера частиц для обеспечения прочности гранул.
7. Жидкости в гранулировании кормов
Количество масла/жира и патоки, которое может быть абсорбировано рассыпным комбикормом по сравнению с гранулированным комбикормом немного отличается. Некоторые комбикормовые заводы имеют возможность вводить часть жидкости после гранулирования, но это увеличивает себестоимость продукции. С другой стороны, жидкости в гранулах не так легко вытекают, если их поместить в мешки без пластиковой подкладки.
8. Зерновые культуры и прочность гранул
Из тонко размолотой кукурузы получаются удовлетворительные гранулы, но нормально размолотая кукуруза (около 600-800 микрон) в сочетании с грубо размолотой измельченной (нормальной) соевой мукой (более 900 микрон) дает довольно плохую (мягкую) гранулу. Это часто считается нежелательным, особенно для коммерческих кормов (хотя некоторые животные могут не возражать, или даже предпочитать такие мягкие гранулы). С другой стороны, известно, что пшеница производит твердые гранулы из-за содержания в ней клейковины.
Разумеется, все вышеперечисленные показатели могут значительно варьироваться из-за использования различных машин для кондиционирования и гранулирования кормов. Современные машины должны облегчить гранулирование сложных рецептур, но оно, как правило, более сложное и дорогое.
Знающий оператор гранулирования может помочь диетологу с ограниченным опытом в вышеупомянутых вопросах (к сожалению, не многие университеты, такие как Университет штата Канзас, предлагают такие курсы). Кроме того, опытный специалист, знающий оборудование комбикормового завода, может гранулировать практически любую кормовую смесь — по крайней мере, согласно моему опыту, но таких людей трудно найти.
Гранулирование не так просто, как кажется. Для этого требуется пересмотр рецептуры, хорошее оборудование и еще лучшие операторы. И потом, не из всякого сырья можно произвести качественные гранулы.
Комбикорм занимает в России одно из важнейших мест в рационе сельскохозяйственных животных и птицы. При этом чаще всего производятся именно гранулированные корма, а не рассыпные. Объясняется это тем, что машины и оборудование для гранулирования корма позволяет получить продукт:
- с увеличенным сроком хранения (по сравнению с рассыпным);
- хорошо переносящий транспортировку;
- устойчивый к воздействию внешних факторов (колебания температуры, действие солнечного света);
- с рациональным расходом (по сравнению с рассыпным, который животные и птицы часто просто не могут собрать со дна кормушек, и часть его остаётся не съеденной).
Преимущества гранулированного комбикорма
Здесь можно продолжить мысль, начатую выше, касательно расходования. Дополнительным преимуществом гранулированного корма перед рассыпным является то, что просыпанные гранулы животные легко собирают с земли, в то время, как рассыпной смешивается с пылью и землей, либо его раздувает в стороны ветром в кормушках, находящихся в открытых вольерах.
Также среди достоинства гранулированного комбикорма выделяют следующие:
- все гранулы содержат одинаковое количество компонентов. Это значит, что каждое животное получит с кормом все необходимые ему питательные вещества. В случае кормления рассыпным кормом некоторые животные могут выбирать более привлекательные для них компоненты и не поедать другие;
- гранулированный корм имеет длительный срок хранения. В него могут добавляться ингибиторы плесени, которые не дадут вредным грибкам развиваться в корме, и он будет оставаться полностью безопасным для животных на протяжении всего срока хранения;
- процесс гранулирования комбикормов предусматривает термическую обработку компонентов. Высокая температура убивает вредные микроорганизмы, в том числе и сальмонеллу;
- при транспортировке потери гранулированного корма будут ниже, чем рассыпного;
- корм в гранулах компактнее рассыпного.
Какими способами гранулируются комбикорма
Существуют два способа гранулирования комбикормов. А именно:
При влажном гранулировании смесь сначала увлажняют горячей водой (70-80 0 С), благодаря чему гранулы получаются более плотными и медленно растворяются в воде. Но из-за необходимости проводить сушку готовых гранул производство корма влажным способом затягивается и становится более затратным. Такой способ используют преимущественно при изготовлении кормов для рыб.
Чаще всего гранулирование комбикормов происходит сухим способом. Для этого используются специальные прессы с вращающимися по кругу матрицами. Перед прессованием смесь не увлажняют водой, а пропаривают, иногда добавляя связующие компоненты вроде жира, гидрола или мелассы. Длительная просушка гранул после изготовления не требуется. Сухой шнековый пресс гранулятор можно купить в России по цене завода производителя в Нижнем Новгороде.
Процесс гранулирования сухим способом
Для гранулирования используются специальные устройства, включающие гранулятор, измельчитель гранул и охлаждающую колонку.
Рассыпчатая смесь вначале подаётся через питатель-дозатор в смеситель, где через специальные форсунки он насыщается горячей водой или какой-либо связующей жидкостью, потом - пропаривается. Далее подготовленная смесь поступает на прессующую часть устройства. Прессование выполняется с помощью матрицы с отверстиями определённого размера и двух или трёх роликов. Попадая в зазоры между матрицей и валиками, смесь прессуется, потом проходит через фильеры и обретает форму гранул. На выходе гранулы срезаются лезвиями (длину гранул можно регулировать путём приближения или отодвигания ножей). Готовые гранулы выходят из устройства горячими и могут легко рассыпаться, поэтому они сразу же поступают в охладитель. После этого они затвердевают и становятся готовыми к расфасовке или непосредственному использованию.
Есть нюанс. Допускается пропустить процесс пропаривания, если добавляются связующие вещества. Но опыты доказали, что наилучший результат (плотные гранулы) достигается именно при симбиозе пропаривания и наличия связующих веществ.
Процесс гранулирования влажным способом
В состав линии входят просеивающая машина с ситами и автоматические весы.
Исходный комбикорм поступает в пресс с горячей водой. Далее полученные гранулы просушивают (при температуре от 100 до 110 0 С). Процесс сушки не занимает много времени, поэтому полезные вещества не теряют своих свойств. В результате этого процесса проверяются гранулы на размер. Те, которые не соответствуют (мелкие частицы, проходящие через ситовые отверстия размером до 2,5 мм) возвращаются на линию гранулирования снова.
Далее гранулы охлаждают в колонке и сортируют.
Польза гранулированного корма для животных и птиц
В каждой грануле в определённых пропорциях содержатся все предусмотренные рецептурой ингредиенты корма, что позволяет обеспечить полноценное питание животных и птиц.
Птицы
Комбикорма очень питательны и хорошо усваиваются. Также установлено, что птицы при употреблении гранулированного корма тратят меньше энергии, чем при употреблении обычного. Птицам полезнее потреблять гранулы, чем жидкий или пастообразный корм, потому что они не забивают клюв.
Животные
В силу особенностей строения жевательного аппарату жвачным животным трудно захватывать мучнистый корм. Это приводит к тому, что жевательный аппарат используется неправильно, а желудок не получает пищу в том виде, как нужно.
Гранулы же, имея четкие формы, попадают к животному на язык, не раздражают слизистую оболочку и пережевываются должным образом, поставляя в желудок все необходимые элементы.
В качестве заключения
Несъеденные остатки гранул в кормушках не будут портиться ещё некоторое время, поэтому не представят опасности для здоровья животных. При питании гранулированными комбикормами увеличивается продуктивность животных и птиц, снижается смертность молодняка, улучшается плодовитость и качество готовой продукции.
Читайте также: