RU2610805C2 - Method of fodder production - Google Patents
Method of fodder production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2610805C2 RU2610805C2 RU2015119627A RU2015119627A RU2610805C2 RU 2610805 C2 RU2610805 C2 RU 2610805C2 RU 2015119627 A RU2015119627 A RU 2015119627A RU 2015119627 A RU2015119627 A RU 2015119627A RU 2610805 C2 RU2610805 C2 RU 2610805C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- product
- die
- extruder
- animal
- vacuum chamber
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 23
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims abstract description 22
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 claims abstract description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000010828 animal waste Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 abstract description 12
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 241000271566 Aves Species 0.000 abstract description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 abstract description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 abstract description 2
- 238000003975 animal breeding Methods 0.000 abstract 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 25
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 13
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 3
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000003674 animal food additive Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 2
- 235000007319 Avena orientalis Nutrition 0.000 description 1
- 244000075850 Avena orientalis Species 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- 240000008620 Fagopyrum esculentum Species 0.000 description 1
- 235000009419 Fagopyrum esculentum Nutrition 0.000 description 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 1
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 241000209056 Secale Species 0.000 description 1
- 235000007238 Secale cereale Nutrition 0.000 description 1
- 244000062793 Sorghum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 244000098338 Triticum aestivum Species 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 239000010796 biological waste Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 239000011363 dried mixture Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 235000012438 extruded product Nutrition 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 235000011868 grain product Nutrition 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 235000019713 millet Nutrition 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 description 1
- 235000015927 pasta Nutrition 0.000 description 1
- 239000010908 plant waste Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 244000144977 poultry Species 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 235000020985 whole grains Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K10/00—Animal feeding-stuffs
- A23K10/20—Animal feeding-stuffs from material of animal origin
- A23K10/26—Animal feeding-stuffs from material of animal origin from waste material, e.g. feathers, bones or skin
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K10/00—Animal feeding-stuffs
- A23K10/30—Animal feeding-stuffs from material of plant origin, e.g. roots, seeds or hay; from material of fungal origin, e.g. mushrooms
- A23K10/37—Animal feeding-stuffs from material of plant origin, e.g. roots, seeds or hay; from material of fungal origin, e.g. mushrooms from waste material
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K40/00—Shaping or working-up of animal feeding-stuffs
- A23K40/25—Shaping or working-up of animal feeding-stuffs by extrusion
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/80—Food processing, e.g. use of renewable energies or variable speed drives in handling, conveying or stacking
- Y02P60/87—Re-use of by-products of food processing for fodder production
Landscapes
- Fodder In General (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии производства кормов и предназначено для переработки отходов животного и растительного происхождения с целью получения белковых добавок к кормовому рациону животных, птиц и рыб.The invention relates to feed production technology and is intended for the processing of animal and vegetable waste in order to obtain protein additives to the feed ration of animals, birds and fish.
Известен способ приготовления корма и/или кормовой добавки для сельскохозяйственных животных, птиц и рыб, характеризующийся тем, что свежие кости сельскохозяйственных животных измельчают до получения желеобразной массы, содержащей зерна кости размером 1-2 мм, которую соединяют с отходами мучного и/или крупяного производств в соотношении по весу соответственно 0,8/0,2-0,2/0,8, перемешивают и добавляют в полученный состав морскую соль в соотношении 1 г соли на 1 кг состава. Затем полученную массу перемешивают в течение 20-30 мин до получения пасты. Далее пасту одновременно стерилизуют ультрафиолетовым излучением, ворошат и сушат при температуре 40°С до влажности 9-10%, после чего высушенную смесь измельчают в муку с размером частиц 30-50 мкм. Способ обеспечивает равномерность распределения кормовых ингредиентов в объеме корма и/или кормовой добавки, позволяет расширить функциональные возможности по использованию исходного растительного сырья и по применению корма, увеличить содержание обменной энергии [1].A known method of preparing feed and / or feed additives for farm animals, birds and fish, characterized in that the fresh bones of farm animals are crushed to obtain a jelly-like mass containing bone grains 1-2 mm in size, which is combined with waste from flour and / or cereal production in a ratio by weight of 0.8 / 0.2-0.2 / 0.8, respectively, are mixed and sea salt is added to the resulting composition in the ratio of 1 g of salt per 1 kg of composition. Then the resulting mass is stirred for 20-30 minutes to obtain a paste. Next, the paste is simultaneously sterilized with ultraviolet radiation, ted and dried at a temperature of 40 ° C to a moisture content of 9-10%, after which the dried mixture is ground into flour with a particle size of 30-50 microns. The method provides a uniform distribution of feed ingredients in the amount of feed and / or feed additive, allows you to expand the functionality of using the source of plant materials and the use of feed, increase the content of metabolic energy [1].
К недостаткам данного способа можно отнести чрезвычайно высокую трудоемкость получения готовой продукции, связанную с большим количеством технологических операций (измельчение сырья животного происхождения, его смешивание с сырьем растительного происхождения с добавлением морской соли с длительностью операции не менее 20 мин; длительная сушка со следующими параметрами: нагрев до температуры не больше 40°С, содержание воды в сырье - 25-80%, влажность высушенного продукт - 9-10%; измельчение полученного продукта в муку и его гранулирование или обработка с помощью макаронного пресса) и с применением более десяти единиц энергонасыщенного оборудования.The disadvantages of this method include the extremely high complexity of obtaining finished products associated with a large number of technological operations (grinding raw materials of animal origin, mixing with raw materials of plant origin with the addition of sea salt with a duration of operation of at least 20 minutes; prolonged drying with the following parameters: heating to a temperature of not more than 40 ° C, the water content in the raw material is 25-80%, the moisture content of the dried product is 9-10%; grinding the resulting product into flour and granulating it or processing using a pasta press) and using more than ten units of energy-saturated equipment.
Известен способ производства экструдатов, включающий очистку зерна, его экструдирование и измельчение экструдата. В качестве обрабатываемых материалов используют зерна пшеницы, ржи, ячменя, овса, риса, гречихи, проса, кукурузы, сои с массовой долей влаги 12…18% отдельно или в смеси без предварительного шелушения поверхности. Целые зерна экструдируют в течение 15…25 с при температуре 110…140°С с последующим воздействием на выходящее из фильеры матрицы экструдера сырье пониженным давлением, равным 0,03…0,07 МПа, при этом содержание влаги в экструдированном продукте регулируют величиной вакуума на выходе из экструдера на уровне не более 8%. Экструдат при выходе из фильеры матрицы разрезают на частицы размером 1,0…4,0 мм [2].A known method for the production of extrudates, including cleaning grain, its extrusion and grinding of the extrudate. As processed materials, grains of wheat, rye, barley, oats, rice, buckwheat, millet, corn, soybeans with a moisture mass fraction of 12 ... 18% are used separately or in a mixture without preliminary peeling of the surface. Whole grains are extruded for 15 ... 25 s at a temperature of 110 ... 140 ° C, followed by exposure to the raw material leaving the die of the extruder matrix with a reduced pressure equal to 0.03 ... 0.07 MPa, while the moisture content in the extruded product is regulated by the vacuum value exit from the extruder at a level of not more than 8%. The extrudate at the exit from the die of the matrix is cut into particles with a size of 1.0 ... 4.0 mm [2].
К недостаткам этого способа можно отнести то, что он не предусматривает совместное экструдирование сырья животного и растительного происхождения с влажностью больше 18%. К тому же влажность готового продукта согласно способа составляет 8% и меньше, что достаточно сложно обеспечить при экструдировании смеси сырья животного и растительного происхождения с содержанием влаги 35-40% при величине пониженного давления 0,03…0,07 МПа.The disadvantages of this method include the fact that it does not provide for the joint extrusion of raw materials of animal and vegetable origin with a moisture content of more than 18%. In addition, the humidity of the finished product according to the method is 8% or less, which is rather difficult to ensure when extruding a mixture of raw materials of animal and vegetable origin with a moisture content of 35-40% at a reduced pressure of 0.03 ... 0.07 MPa.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности (прототипом) является способ переработки отходов животного и растительного происхождения, включающий дозирование компонентов, их измельчение, перемешивание, экструдирование и охлаждение.Closest to the proposed invention in technical essence (prototype) is a method of processing animal and vegetable waste, including dosing of components, grinding, mixing, extrusion and cooling.
После экструдирования согласно данного способа осуществляется быстрый принудительный пневмоотвод пара и воздуха из экструдата. При влажности исходной смеси выше 30% проводят повторное экструдирование с быстрым принудительным пневмоотводом пара и воздуха из экструдата. Содержание отходов животного происхождения в исходной смеси составляет 10-80%.After extrusion according to this method, a quick forced pneumatic removal of steam and air from the extrudate is carried out. When the humidity of the initial mixture above 30%, repeated extrusion is carried out with rapid forced pneumatic removal of steam and air from the extrudate. The content of animal waste in the initial mixture is 10-80%.
Согласно прототипу, биологические отходы, в том числе отходы мясопереработки и рыбопереработки, падшие животные и птица и др. предварительно измельчаются.According to the prototype, biological waste, including meat processing and fish processing waste, fallen animals and poultry, etc. are pre-crushed.
Наполнитель, в качестве которого могут использоваться зерно, зерноотходы, лапник, древесные опилки, отходы бумажного производства и др., при необходимости измельчается.The filler, which can be used as grain, grain waste, lapnik, sawdust, paper waste, etc., is crushed if necessary.
Оба компонента загружаются в смеситель и перемешиваются. Соотношение исходных компонентов может варьироваться в широких пределах: от 10 до 80% отходов животного происхождения и соответственно от 90 до 20% отходов растительного происхождения.Both components are loaded into the mixer and mixed. The ratio of the starting components can vary within wide limits: from 10 to 80% of animal waste and, accordingly, from 90 to 20% of vegetable waste.
Смесь подается в экструдер, предназначенный для экструдирования зерновых продуктов. За счет воздействия сил трения внутри экструдера создаются высокие давление и температура. В процессе экструдирования продукт проходит несколько стадий обработки, в том числе тепловую, стерилизацию, обеззараживание, измельчение и смешивание, обезвоживание и стабилизацию. При этом обеспечивается максимально возможное сохранение питательной ценности используемого сырья.The mixture is fed into an extruder designed to extrude grain products. Due to the influence of friction forces inside the extruder, high pressure and temperature are created. During the extrusion process, the product goes through several stages of processing, including thermal, sterilization, disinfection, grinding and mixing, dehydration and stabilization. This ensures the maximum possible preservation of the nutritional value of the raw materials used.
Полуфабрикат, выходящий из экструдера, подается в емкость, где под действием специальной пневмосистемы производится быстрый отсос пара и горячего воздуха и, как следствие, быстрое охлаждение экструдата при одновременном очень качественном высушивании экструдата.The semi-finished product exiting the extruder is fed into a container, where, under the action of a special pneumatic system, the steam and hot air are quickly sucked off and, as a result, the extrudate is rapidly cooled while the extrudate is very well dried.
В результате после проведения цикла «экструдирование-пневмоотсос» влажность экструдата уменьшается вдвое. Если общая влажность смеси исходных компонентов составляет 29% и более, то производится повторное экструдирование с последующим пневмоотводом пара и воздуха из экструдата. В этом случае обеспечивается необходимый для длительного хранения уровень влажности (не более 14,5%) [3].As a result, after the extrusion-pneumatic suction cycle, the moisture content of the extrudate is halved. If the total humidity of the mixture of the starting components is 29% or more, then repeated extrusion is carried out, followed by pneumatic removal of steam and air from the extrudate. In this case, the humidity level necessary for long-term storage is provided (not more than 14.5%) [3].
Прототип имеет следующие недостатки:The prototype has the following disadvantages:
1. Недостаточно высокая скорость обезвоживания получаемого экструдата, связанная с тем, что термовакуумная сушка осуществляется циклически: сначала в специальную емкость подается экструдат, а затем из нее производится быстрый отсос пара и горячего воздуха. При этом недостаточно развитая пористость получаемого экструдата и ограниченная площадь поверхности испарения продукта обусловливают низкую интенсивность сушки. Объясняется это тем, что образующаяся на поверхности обезвоживаемого продукта (экструдата) пленка ухудшает условия перемещения водяных паров к его поверхностному слою посредством капиллярно-пористой структуры и быстрому удалению влаги вместе с откачиваемым воздухом за пределы емкости. По существу в данном случае имеет место поверхностный тепловлагообмен вместо объемного.1. The dehydration rate of the resulting extrudate is not high enough, due to the fact that thermal vacuum drying is carried out cyclically: first, the extrudate is fed into a special container, and then the steam and hot air are quickly sucked out of it. At the same time, the insufficiently developed porosity of the obtained extrudate and the limited surface area of the evaporation of the product result in low drying intensity. This is explained by the fact that the film formed on the surface of the dehydrated product (extrudate) worsens the conditions for the movement of water vapor to its surface layer by means of a capillary-porous structure and the rapid removal of moisture along with the pumped air outside the tank. Essentially, in this case, there is surface heat and moisture exchange instead of bulk.
2. Влажность получаемого продукта (экструдата) не регулируется, а зависит от содержания воды в обрабатываемом сырье. В описании прототипа не приводятся два важнейших параметра термовакуумной сушки - времени нахождения полученного экструдата в емкости и величины давления (вакуума) в ней, а утверждается лишь то, что влажность обрабатываемого материала снижается в 2 раза.2. The moisture content of the obtained product (extrudate) is not regulated, but depends on the water content in the processed raw materials. In the description of the prototype are not given two of the most important parameters of thermal vacuum drying - the residence time of the obtained extrudate in the tank and the magnitude of the pressure (vacuum) in it, but only that the moisture content of the processed material is reduced by 2 times.
Для термовакуумной сушки, которая является основой прототипа и заявляемого способа, интенсивность и полнота удаления влаги из обрабатываемого материала зависит от его структуры (характера капиллярно-пористого строения), температуры нагрева, площади поверхности испарения, давления в зоне испарения, а также времени обработки [4].For thermal vacuum drying, which is the basis of the prototype and the proposed method, the intensity and completeness of moisture removal from the processed material depends on its structure (the nature of the capillary-porous structure), heating temperature, evaporation surface area, pressure in the evaporation zone, and processing time [4 ].
Важно отметить, что в прототипе фактор, связанный с капиллярно-пористым строением высушиваемого материала, не учитывается, так как в этом способе предусмотрено получение экструдата и его перемещение в среду с атмосферным давлением воздуха, т.е. без цели интенсификации порообразования, и только затем полученный продукт подается в емкость, из которой отсасывается пар и горячий воздух.It is important to note that in the prototype, the factor associated with the capillary-porous structure of the dried material is not taken into account, since this method provides for the extrudate and its movement into the medium with atmospheric air pressure, i.e. without the goal of intensifying pore formation, and only then the resulting product is fed into a container from which steam and hot air are aspirated.
Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков путем интенсификации термовакуумного воздействия на получаемый корм при одновременном упрощении технологического процесса и снижении его трудоемкости.The task of the invention is to remedy these disadvantages by intensifying the thermal vacuum effect on the resulting feed while simplifying the process and reducing its complexity.
Для решения указанной задачи в предлагаемом способе производства кормов сырье в виде смеси отходов животного и растительного происхождения с различным содержанием влаги дозируется, измельчается, смешивается и экструдируется.To solve this problem in the proposed method for the production of feed, raw materials in the form of a mixture of animal and vegetable waste with a different moisture content are dosed, crushed, mixed and extruded.
Существенным отличием заявляемого способа производства кормов от прототипа является то, что экструдат поступает в камеру с низким давлением непосредственно из фильеры экструдера с целью формирования в нем пористой структуры. Высокоразвитая пористая структура экструдата в свою очередь обеспечивает практически мгновенное адиабатическое охлаждение продукта и эффективное его обезвоживание.A significant difference between the proposed method for the production of feed from the prototype is that the extrudate enters the low-pressure chamber directly from the extruder die in order to form a porous structure in it. The highly developed porous structure of the extrudate, in turn, provides almost instant adiabatic cooling of the product and its effective dehydration.
Согласно предлагаемому способу производства кормов обезвоживание и охлаждение экструдированной смеси выполняются как взаимосвязанный и непрерывный технологический процесс экструдера, а его интенсивность регулируется за счет давления в вакуумной камере машины, времени нахождения в ней экструдата и длины его частиц.According to the proposed method for the production of feed, dehydration and cooling of the extruded mixture are performed as an interconnected and continuous technological process of the extruder, and its intensity is controlled by the pressure in the vacuum chamber of the machine, the time spent by the extrudate and the length of its particles.
Экструдат смеси отходов животного и растительного происхождения на выходе из фильеры экструдера обрабатывается пониженным давлением (вакуумом), равным 0,05…0,09 МПа в течение 5-15 с, чтобы содержание влаги в нем не превышало 12-14%.The extrudate of a mixture of animal and vegetable waste at the exit of the extruder die is treated with a reduced pressure (vacuum) of 0.05 ... 0.09 MPa for 5-15 s so that the moisture content in it does not exceed 12-14%.
На выходе из фильеры экструдера продукт разрезается на частицы длиной, не превышающей половины диаметра фильеры.At the exit of the extruder die, the product is cut into particles not exceeding half the diameter of the die.
Отходы животного и растительного происхождения могут иметь любую влажность и перерабатываться в любой пропорции с тем, чтобы влажность экструдируемой смеси не превышала 35-40%.Wastes of animal and vegetable origin can have any humidity and can be processed in any proportion so that the humidity of the extrudable mixture does not exceed 35-40%.
Предлагаемый способ производства кормов может быть реализован с помощью экструдера, дополнительно оборудованного вакуумной камерой, расположенной соосно шнеку и фильере матрицы машины и включающей в себя режущее устройство, шлюзовой затвор и вакуумную систему.The proposed method for the production of feed can be implemented using an extruder, additionally equipped with a vacuum chamber located coaxially with the screw and die of the machine matrix and including a cutting device, a lock gate and a vacuum system.
Режущее устройство выполнено в виде одного или нескольких вращающихся ножей, закрепленных на выходе экструдата из фильеры. Оно устанавливается для получения необходимого геометрического размера (длины) экструдата. Наличие режущего устройства позволяет регулировать интенсивность термовакуумной сушки за счет увеличения площади теплообмена получаемых частиц экструдата - чем меньше длина экструдата, тем больше поверхность теплообмена продукта с окружающей средой (пониженного давления в вакуумной камере).The cutting device is made in the form of one or more rotating knives fixed to the extrudate exit from the die. It is installed to obtain the required geometric size (length) of the extrudate. The presence of a cutting device allows you to adjust the intensity of thermal vacuum drying by increasing the heat transfer area of the resulting extrudate particles - the shorter the extrudate is, the larger the heat exchange surface of the product with the environment (reduced pressure in the vacuum chamber).
Шлюзовой затвор, представляющий собой корпус цилиндрической формы и вращающуюся в нем многолопастную (4-12 шт. ) крыльчатку (ротор) на шариковых подшипниках, позволяет непрерывно с регулируемой производительностью выгружать обезвоженный экструдат за пределы вакуумной камеры без ее разгерметизации. Выдержка полученного экструдата в вакуумной камере может достигаться за счет более позднего включения привода шлюзового затвора при одинаковой производительности с экструдером или циклическим включением и отключением привода шлюзового затвора.A lock gate, which is a cylindrical body and rotates in it a multi-blade (4-12 pcs.) Impeller (rotor) on ball bearings, allows you to continuously discharge the dehydrated extrudate continuously outside the vacuum chamber without its depressurization with adjustable performance. Exposure of the obtained extrudate in a vacuum chamber can be achieved by later turning on the gate lock actuator at the same output as the extruder or cyclic turning on and off the gate lock actuator.
В верхней части вакуумной камеры имеется патрубок, который служит для соединения камеры с вакуумной системой, в состав которой входят вакуумный насос, вакуум-регулятор и вакуум-баллон.In the upper part of the vacuum chamber there is a nozzle which serves to connect the chamber to the vacuum system, which includes a vacuum pump, a vacuum regulator and a vacuum cylinder.
Вакуум-насос служит для создания в вакуумной камере экструдера пониженного давления (давления ниже атмосферного).The vacuum pump is used to create a reduced pressure in the vacuum chamber of the extruder (pressure below atmospheric).
Вакуум-регулятор необходим для поддержания пониженного давления в вакуумной камере экструдера в заданных пределах при требуемой производительности машины, а также влажности сырья и готового продукта.A vacuum regulator is necessary to maintain reduced pressure in the vacuum chamber of the extruder within the specified limits for the required performance of the machine, as well as humidity of the raw material and the finished product.
Для предохранения насоса от попадания в него жидкости (конденсата), а также для выравнивания разрежения в вакуумной камере, между ней и насосом установлен вакуум-баллон, а для контроля величины давления в вакуумной системе - вакуумметр.To protect the pump from liquid (condensate) entering it, as well as to balance the vacuum in the vacuum chamber, a vacuum cylinder is installed between it and the pump, and a vacuum gauge is installed to control the pressure in the vacuum system.
С помощью вакуумного насоса осуществляется отсос водяных паров, выделяющийся из продукта в процессе термовакуумной сушки, и перемещение их в вакуум-баллон, в котором происходит их конденсация. В нижней части вакуум-баллона имеется крышка, по периметру которой выполнено уплотнение в виде резиновой ленты. При включении вакуумного насоса крышка вручную прижимается к нижней части вакуум-баллона и под действием пониженного давления плотно к ней присасывается. По окончании технологического процесса вакуумный насос отключается, и крышка под действием собственной массы и массы конденсата отходит от корпуса вакуум-баллона, и конденсат удаляется в специальную емкость.With the help of a vacuum pump, water vapor is evacuated, released from the product during thermal vacuum drying, and their movement in a vacuum cylinder in which they are condensed. In the lower part of the vacuum cylinder there is a cap, around the perimeter of which a seal is made in the form of a rubber tape. When the vacuum pump is turned on, the cap is manually pressed to the bottom of the vacuum cylinder and, under the influence of reduced pressure, is tightly attached to it. At the end of the process, the vacuum pump is turned off, and the lid under the action of its own mass and the mass of condensate moves away from the body of the vacuum cylinder, and the condensate is removed into a special container.
Заявляемый способ приготовления кормов осуществляется следующим образом. Исходное сырье дозируется, например, с помощью двух шнековых дозаторов и подается в измельчитель-смеситель, например, ножевого типа. После этого смесь поступает в бункер экструдера, где посредством загрузочной камеры направляется в шнековую часть экструдера. Захваченный шнеком продукт последовательно проходит зоны прессования и дозирования машины, а затем выводится через фильеру матрицы в вакуумную камеру.The inventive method of preparation of feed is as follows. The feedstock is dosed, for example, using two screw feeders and fed into a chopper-mixer, for example, knife type. After this, the mixture enters the hopper of the extruder, where, through the feed chamber, it is sent to the screw part of the extruder. The product captured by the screw sequentially passes through the pressing and batching zones of the machine, and then is discharged through the die plate into the vacuum chamber.
В условиях быстрого перехода экструдата из области высоких давлений в зону пониженного давления происходит декомпрессионный взрыв: вода, находящаяся в продукте, переходит в парообразное состояние с выделением значительного количества энергии, что приводит к деструкции клеточных структур обрабатываемого сырья и вспучиванию получаемого продукта. Его линейные размеры увеличиваются в 3…4 раза, что влечет за собой формирование развитой капиллярно-пористой структуры в получаемом экструдате.Under conditions of a rapid transition of the extrudate from the high-pressure region to the low-pressure zone, a decompression explosion occurs: the water in the product goes into a vapor state with the release of a significant amount of energy, which leads to the destruction of the cellular structures of the processed raw materials and the resulting product to swell. Its linear dimensions increase 3 ... 4 times, which entails the formation of a developed capillary-porous structure in the resulting extrudate.
Экструдат при выходе из фильеры матрицы с помощью вращающихся ножей разрезается на частицы размером, не превышающие половины диаметра фильеры матрицы. Это требование связано с тем, что даже при недостаточно высокой пористости полученного экструдата площадь поверхности его частиц будет оптимальна для интенсивного тепловлагообмена с окружающей средой.The extrudate at the exit from the die of the matrix using rotating knives is cut into particles of a size not exceeding half the diameter of the die of the matrix. This requirement is due to the fact that, even if the porosity of the obtained extrudate is not high enough, the surface area of its particles will be optimal for intense heat and moisture exchange with the environment.
Диаметр фильеры матрицы экструдера влияет на температуру технологического процесса экструзии. С его увеличением температура несколько снижается; при уменьшении - повышается. Обычно в штатном исполнении экструдер, например КМ3-2У, комплектуется фильерами с диаметром 6,0; 8,5 и 10 мм. Таким образом, согласно заявляемому способу получаемые частицы корма имеют длину от 3 до 5 мм.The diameter of the die of the extruder matrix affects the temperature of the extrusion process. With its increase, the temperature decreases slightly; with a decrease, it rises. Usually in the standard version, an extruder, for example KM3-2U, is equipped with dies with a diameter of 6.0; 8.5 and 10 mm. Thus, according to the claimed method, the resulting feed particles have a length of from 3 to 5 mm.
Длительность нахождения экструдата в вакуумной камере регулируется с помощью шлюзового затвора, и увеличение этого параметра связано, например, с высокой влажностью обрабатываемого сырья.The length of time the extrudate is in the vacuum chamber is regulated using a lock gate, and an increase in this parameter is associated, for example, with high humidity of the processed raw materials.
Основной параметр, с помощью которого регулируется влажность получаемого экструдата, - величина давления (вакуума) в вакуумной камере экструдера, которая достаточно просто регулируется с помощью вакуум-регулятора, применяемого, например, в установках для доения коров.The main parameter by which the humidity of the obtained extrudate is controlled is the pressure (vacuum) in the vacuum chamber of the extruder, which is quite simply controlled by a vacuum regulator, used, for example, in installations for milking cows.
Таким образом, в заявляемом способе производства кормов поставленная задача решается за счет синергетического эффекта от совместного действия рабочего давления в вакуумной камере машины, выдержки в ней продукта при пониженном давлении в течение определенного времени и площади испаряемой поверхности (длины частиц продукта).Thus, in the inventive method for the production of feed, the problem is solved due to the synergistic effect of the combined action of the working pressure in the vacuum chamber of the machine, holding the product in it under reduced pressure for a certain time and the area of the evaporated surface (length of the product particles).
Пример реализации заявляемого способаAn example implementation of the proposed method
Исходные компоненты: - отходы от переработки рыбы (20% по массе, содержание влаги - 70%); + отходы от переработки зерна (80% по массе, 14% - влажность).Initial components: - waste from fish processing (20% by weight, moisture content - 70%); + waste from grain processing (80% by weight, 14% - humidity).
Расчет общей влажности исходного продукта: (70%×20)+(14%×90)/:100=(1400+1260):100=2660:100=26,6% (общая влажность исходной смеси).Calculation of the total moisture content of the initial product: (70% × 20) + (14% × 90) /: 100 = (1400 + 1260): 100 = 2660: 100 = 26.6% (total humidity of the initial mixture).
После обработки сырья с такой влажностью в экструдере с диаметром фильеры матрицы 6,0 мм с термовакуумным воздействием на экструдат в вакуумной камере длительностью 10 с и величиной вакуума 50 кПа влажность полученного продукта составит 10%.After processing raw materials with such humidity in an extruder with a die diameter of 6.0 mm with a thermal vacuum effect on the extrudate in a vacuum chamber with a duration of 10 s and a vacuum value of 50 kPa, the moisture content of the resulting product will be 10%.
Экструзионная обработка смеси отходов животного и растительного происхождения влажностью 30% в экструдере с диаметром фильеры матрицы 6,0 мм с термовакуумным воздействием на экструдат величиной вакуума 60 кПа и выдержкой в вакуумной камере 10 с позволит получить готовый продукт с влажностью 10%.Extrusion processing of a mixture of animal and vegetable wastes with a moisture content of 30% in an extruder with a die diameter of 6.0 mm with a thermal vacuum effect on the extrudate with a vacuum value of 60 kPa and holding in a vacuum chamber for 10 s will allow to obtain the finished product with a moisture content of 10%.
Экструзионная обработка смеси отходов животного и растительного происхождения влажностью 30% величиной вакуума 60 кПа и выдержкой в вакуумной камере 5 с позволит получить готовый продукт с влажностью примерно 13%.Extrusion processing of a mixture of animal and vegetable waste with a moisture content of 30% and a vacuum value of 60 kPa and holding it in a vacuum chamber for 5 s will make it possible to obtain a finished product with a humidity of approximately 13%.
Экструзионная обработка смеси отходов животного и растительного происхождения влажностью 40% в экструдере с диаметром фильеры матрицы 8,5 мм с термовакуумным воздействием на экструдат величиной вакуума 70 кПа и выдержкой в вакуумной камере 15 с позволит получить продукт с влажностью 12%.Extrusion processing of a mixture of animal and plant waste products with a moisture content of 40% in an extruder with a die diameter of 8.5 mm with a thermal vacuum exposure to the extrudate with a vacuum value of 70 kPa and holding in a vacuum chamber for 15 s will produce a product with a moisture content of 12%.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить корм с требуемой влажностью путем однократной переработки в экструдере смеси отходов животного и растительного происхождения.Thus, the proposed method allows to obtain food with the desired humidity by a single processing in an extruder of a mixture of animal and vegetable waste.
Использование предлагаемого способа позволяет упростить технологию производства кормов в процессе переработки отходов животного и растительного происхождения и снизить ее трудоемкость.Using the proposed method allows to simplify the technology of feed production in the process of processing animal and vegetable waste and reduce its complexity.
ЛитератураLiterature
1. RU 2503248 С1. Опубликовано 10.01.2014.1. RU 2503248 C1. Published on January 10th, 2014.
2. RU 2460315 С1. Опубликовано 10.09.2012.2. RU 2460315 C1. Published on September 10th, 2012.
3. RU 2215427 С2. Опубликовано 10.11.2003.3. RU 2215427 C2. Published on November 10th, 2003.
4. Кутовой В.А. Системный подход к решению термовакуумных процессов сушки гетерогенных материалов / В.А. Кутовой // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - 2013. - №8 (66). Т. 6. - С. 40-44.4. Kutovoy V.A. A systematic approach to solving thermal vacuum drying processes of heterogeneous materials / V.A. Kutovoy // East European Journal of Advanced Technologies. - 2013. - No. 8 (66). T. 6. - S. 40-44.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015119627A RU2610805C2 (en) | 2015-05-25 | 2015-05-25 | Method of fodder production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015119627A RU2610805C2 (en) | 2015-05-25 | 2015-05-25 | Method of fodder production |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015119627A RU2015119627A (en) | 2016-12-20 |
| RU2610805C2 true RU2610805C2 (en) | 2017-02-15 |
Family
ID=57759067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015119627A RU2610805C2 (en) | 2015-05-25 | 2015-05-25 | Method of fodder production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2610805C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2730621C1 (en) * | 2019-04-02 | 2020-08-24 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный аграрный университет" | Fodders production method |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117085827B (en) * | 2023-10-17 | 2024-01-12 | 哈尔滨市誉丰牧业有限公司 | Quick smashing device and method for feed processing |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2215427C2 (en) * | 2000-07-17 | 2003-11-10 | Красильников Олег Юрьевич | Animal and plant wastes reprocessing method |
| RU2324362C2 (en) * | 2003-01-27 | 2008-05-20 | Нестек С.А. | Application of components of products increased in volume and manufacturing of products from them |
| RU2486753C2 (en) * | 2011-03-18 | 2013-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г.Разумовского" | Bakery products production method |
-
2015
- 2015-05-25 RU RU2015119627A patent/RU2610805C2/en active IP Right Revival
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2215427C2 (en) * | 2000-07-17 | 2003-11-10 | Красильников Олег Юрьевич | Animal and plant wastes reprocessing method |
| RU2324362C2 (en) * | 2003-01-27 | 2008-05-20 | Нестек С.А. | Application of components of products increased in volume and manufacturing of products from them |
| RU2486753C2 (en) * | 2011-03-18 | 2013-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г.Разумовского" | Bakery products production method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2730621C1 (en) * | 2019-04-02 | 2020-08-24 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный аграрный университет" | Fodders production method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015119627A (en) | 2016-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20110281003A1 (en) | Method and system for deriving animal feed from waste food | |
| Buliah et al. | Production of dairy cow pellets from pineapple leaf waste | |
| US6086939A (en) | Preparation of dry, lamellar-structure food product | |
| RU2610805C2 (en) | Method of fodder production | |
| RU2546164C2 (en) | Line for production of granulated fodder additive using sugar industry enterprises' wastes | |
| RU2486850C1 (en) | Granulated feed-stuffs production line | |
| RU2493750C1 (en) | Granulated feed-stuffs production method | |
| AU770697B2 (en) | A method of manufacturing feed pellets and plant for use in the implementation of the method | |
| RU2711958C1 (en) | Production line of animal feedstuffs for aquaculture | |
| RU2363236C2 (en) | Feed compound for pets and method | |
| RU171236U1 (en) | Device for heat treatment of plant materials under pressure | |
| RU109375U1 (en) | GRANULATED FEED PRODUCTION LINE | |
| TWI654939B (en) | Method for manufacturing pet food | |
| WO2018186774A1 (en) | Method for production of feed, production line, and feed produced by said method | |
| CN1345183A (en) | Process for production of nutritional composition | |
| RU2469624C1 (en) | Granulated fodders production line | |
| RU2644963C2 (en) | Extruded dry feed for cattle | |
| RU2730621C1 (en) | Fodders production method | |
| RU2503248C1 (en) | Method for preparation of fodder and/or fodder additive for farm animals and fishes | |
| RU2606082C1 (en) | Method of granulated combined fodders production based on peat | |
| RU90437U1 (en) | LINE FOR PROCESSING Poultry Litter for Feed Additives | |
| RU2822098C1 (en) | Line for production of aquafeed based on poultry farming by-products | |
| US20180007934A1 (en) | Profile Extrusion Process For Producing Shaped Pet Food | |
| RU2492775C1 (en) | Trailed installation for feedstuffs and fodder mixtures preparation | |
| RU2817769C1 (en) | Line for production of functional pseudo-encapsulated feedstuffs |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190526 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20200515 |