СПОСОБ БАРОТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ КОРМОВ
METHOD OF BAROTHERMAL TREATMENT OF CONCENTRATED FODDERS

Изобретение относится к способам баротермической обработки концентрированных кормов и может быть использовано на животноводческих фермах и межхозяйственных комбикормовых предприятиях.
Известен способ теплового обеззараживания рассыпных комбикормов (пат. RU №2251364, А23N 17/00, 10.05.2004 г.), включающий нагрев, пропаривание, сушку, охлаждение и гомогенизацию сыпучих кормов, при этом процесс проводится в две стадии: первая - высокотемпературная (до 110°С), а вторая - низкотемпературная (охлаждение воздухом до температуры окружающей среды).
Цикличная низкотемпературная обработка комбикормов экстенсивна, установка малопроизводительна и данный способ допускает значительный выброс в атмосферу теплоты.
Известен способ пропаривания зерна, осуществленный в аппарате (А.С. SU №1161071, А23N 17/00, 15.06.1985 г.), включающий пропаривание зерна с применением вибрации, колебания от которой передаются через лепестки, установленные на стержнях, непосредственно зерновой массе.
Данный способ не позволяет регулировать время и температуру обрабатываемого зерна, которое под воздействием собственного веса стремительно перемещается вниз, причем ускоряется процесс падения воздействием постоянно вибрирующих лепестков на зерновую массу.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению относится способ приготовления экспандированных комбикормов (пат. RU №2262243, А23K 1/14, 20.10.2005 г.) - взят за прототип, включающий дозированный ввод сыпучих компонентов, жидких добавок, воды / или пара, смешивание и кондиционирование порционно в псевдожиженном слое, с последующим поступлением порции смеси в питатель-выдерживатель, при этом время смешивания и кондиционирования - 4 мин, а время выдержки в питателе-выдерживателе - 6 мин.
В данном способе термообработка выполняется порционно, при низких температурах с использованием малопроизводительного оборудования и также с потерями теплоты в атмосферу.
Все выше приведенные способы имеют ограниченные технологические возможности, т.е. рассчитаны на цикличную работу, экстенсивную обработку сырья при низких температурах и избыточном давлении не более 0,1 МПа.
Технической задачей предлагаемого изобретения является исключение вышеуказанных недостатков, ускорение процесса тепловой обработки и сокращение в несколько раз времени обработки (экспозиция), при этом условии сохраняются термолабильные биологически активные вещества (витамины, гормоны, стимуляторы роста, ферменты и др.), в результате перевода процесса баротермической обработки концентрированных кормов в интенсивный режим: механическое разрыхление загружаемого спрессованного сырья с одновременной гомогенизацией, затем интенсивное перемешивание, с одновременным перемещением и дальнейшей принудительной выгрузкой, при высокой температуре и давлении.
Поставленная изобретением техническая задача достигается тем, что загружаемое сырье механически разрыхляют, передают на смешивание и кондиционирование, постоянно перемещают, формируют выгрузной поток и принудительно удаляют, при этом обработку проводят при температуре 100-300°С, давлении 6-8 МПа, а время обработки находится в пределах 30-120 сек.
Рыхление загружаемого сырья необходимо (т.к. в корпусе реактора высокое давление, то сырье при загрузке должно быть уплотнено иначе, если оно будет в сыпучем состоянии, не попадет в реактор) для получения равномерной обработки. Постоянное перемещение обрабатываемого материала при смешивании и кондиционировании позволяет обеспечить постоянное и равномерное пропаривание всей массы (каждой ее частицы) и одновременно перемещать ее в сторону выгрузки. Формирование выгрузного потока и принудительная его выгрузка позволяют избежать затора и непрерывным потоком равномерно принудительно выгружать обработанную массу. Применение при баротермической обработке высокой температуры - 100-300°С и давления 6-8 МПа позволяет сократить время пребывания обрабатываемого материала в данных условиях до 30-120 сек, при сохранении термолабильных биологически активных веществ и, в свою очередь, ускорить осуществление самого процесса.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором схематично представлен реактор баротермической обработки концентрированных кормов, с помощью которого осуществляется предлагаемый способ.
Реактор состоит из корпуса 1 с загрузочной 2 и выгрузной 3 горловинами, в котором установлен рабочий орган, включающий вал 4 смонтированными на нем прямоугольными лопастями 5, расположенными под углом (α) в радиальной плоскости по винтовой линии вдоль вала 4 с шагом S, имеющим отношение к проекции плоскости В в плоскости вращения (S: В), равное 1…3, при этом на одном конце вала 4 рабочего органа, напротив загрузочной горловины 2, установлено загрузочное приспособление, выполненное в виде лопастей 6, имеющих форму трапеции, большее основание которой равно ширине загрузочной горловины 2, установленных под углом (α) к оси вала 4 и снабженных упругими счесывающими элементами 7, а на другом конце вала 4 рабочего органа, напротив выгрузной горловины 3, смонтировано выгрузное приспособление, выполненное в виде лопастей 8, имеющих форму трапеции, большее основание которой равно ширине выгрузной горловины 3, установленных под углом (α) к оси вала 4 рабочего органа в направлении, противоположном лопастям 6 загрузочного приспособления и снабженных упругими счесывающими элементами 9. Обеспечение влажности обрабатываемого корма осуществляется автоматически подачей воды и пара. Также реактор баротермической обработки концентрированных кормов снабжен датчиками давления 10 и температуры 11.
Предлагаемый способ баротермической обработки концентрированных кормов осуществляется следующим образом. В корпус реактора 1 подается пар и вода, включаются датчики давления 10 и температуры 11. Приводится в движение вал 4 рабочего органа с установленным на нем загрузочным приспособлением, выполненным в виде лопастей 6, снабженных упругими счесывающими элементами 7, прямоугольными лопастями 5 рабочего органа и выгрузным приспособлением, выполненным в виде лопастей 8, снабженных упругими счесывающими элементами 9. Комбикорм принудительно, в спрессованном виде, подается в загрузочную горловину 2 корпуса 1, где вращающееся загрузочное приспособление, расположенное под загрузочной горловиной, упругими счесывающими элементами 7 лопастей 6, установленных под углом (α) к оси вала рабочего органа, разрыхляет слой сырья, а плоскости лопастей 6 продвигают его в сторону прямоугольных лопастей 5, установленных также под углом (α) в радиальной плоскости по винтовой линии вдоль вала рабочего органа, которые перемешивают обрабатываемую массу, обеспечивая постоянное и равномерное пропаривание всей массы (каждой ее частицы), и одновременно перемещают ее к выгрузному приспособлению, расположенному напротив выгрузной горловины 3, которое упругими счесывающими элементами 9 лопастей 8, установленных под углом (α) к оси вала рабочего органа и в направлении, противоположном лопастям 6 загрузочного приспособления, создает выгрузной поток и удаляет готовую обработанную массу. По показаниям датчиков давления 10 и температуры 11 регулируют подачу пара и воды, а время баротермической обработки, заданное технологическим процессом в зависимости от поступающих на обработку концентрированных кормов, регулируется частотой вращения вала 4 рабочего органа.
Использование данного способа баротермической обработки концентрированных кормов позволяет достигнуть глубокой декстринизации крахмала, как условие его перехода в легкоусвояемые полисахариды, при этом степень декстринизации крахмала при температуре 100°С достигает 30%, при 120°С - 60%, а при 180°С - 90%. Также короткие, но интенсивные воздействия тепла, влаги и высокого давления (6-8 МПа) очищают концентрированные корма от сальмонеллы, патогенных бактерий, грибков и плесени, а время обработки при высокой температуре (100-300°С) сокращается в несколько раз (экспозиция составляет 30-120 сек), что позволяет кратно ускорить процесс тепловой обработки при сохранении витаминов (В.А.Афанасьев «Теория и практика специальной обработки зерновых компонентов в технологии комбикормов», Воронеж, Воронежский государственный университет, 2002 г. стр.31-40, 231-236).