Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Инновационное развитие технологических процессов производства полнорационных комбикормов : теория, техника и технология Лыткина, Лариса Игоревна

Инновационное развитие технологических процессов производства полнорационных комбикормов : теория, техника и технология
<
Инновационное развитие технологических процессов производства полнорационных комбикормов : теория, техника и технология Инновационное развитие технологических процессов производства полнорационных комбикормов : теория, техника и технология Инновационное развитие технологических процессов производства полнорационных комбикормов : теория, техника и технология Инновационное развитие технологических процессов производства полнорационных комбикормов : теория, техника и технология Инновационное развитие технологических процессов производства полнорационных комбикормов : теория, техника и технология
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Лыткина, Лариса Игоревна. Инновационное развитие технологических процессов производства полнорационных комбикормов : теория, техника и технология : диссертация ... доктора технических наук : 05.18.12 / Лыткина Лариса Игоревна; [Место защиты: Воронеж. гос. технол. акад.].- Воронеж, 2010.- 571 с.: ил. РГБ ОД, 71 11-5/32

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1 Анализ современного состояния приоритетных тенденций энергосбережения и повышения качества продукции в технологии комбикормов 30

1.1. Приоритетные направления развития техники и технологии комбикормов 30

1.2. Анализ состояния и тенденций развития механических и те пломассообменных процессов производства комбикормов 36

1.2.1. Машины для измельчения компонентов комбикормов и влияние режимов их работы на качество готовой продукции 36

1.2.2. Конструктивные особенности просеивающих машин и влияние режимов сортирования на эффективность разделения кормовых смесей 40

1.2.3 Смесители и влияние режимов их работы на эффективность процесса смешивания компонентов комбикормов 44

1.2.4. Конструкции экструдеров и влияние режимов экструдирования на качество комбикормовой продукции 53

1.3. Применение методов системного анализа в совершенствовании технологии комбикормов 57

1.4. Технические приемы при создании технологий энергосбережения в кормопроизводстве 61

1.5. Современные методы моделирования процессов тепловой обработки комбикормов 65

1.5.1. Моделирование процессов тепловой обработки комбикормов конвективным методом 65

1.5.2. Моделирование процесса экструдирования сырья и комбикормов 67

1.6. Повышение питательной ценности комбикормов 72

1.7. Выводы по главе 77

Глава 2 Исследование организации, строения и прогнозирование развития технологии комбикормов 80

2.1. Организация сложной технологии как системы процессов 80

2.1.1. Исследование компоновочных вариантов схем технологии комбикормов выровненного гранулометрического состава 82

2.1.2. Пути развития технологии комбикормов на основе применения принципов энергосбережения 86

2.2. Операторное моделирование и анализ материальных и энергетических потоков производства комбикормов 88

2.3. Экспериментально-статистическая оценка точности и устойчивости теплотехнологической системы производства комбикормов при диагностике и методологический подход к ее развитию 92

2.4. Экспериментальное и аналитическое исследование тепловых процессов в технологии комбикормов 104

2.4.1. Исследование процесса конденсации влаги из влажного воздуха в испарителе холодильной машины при его подготовке к охлаждению смеси горячих гранул и рассыпного комбикорма 104

2.4.2. Моделирование тепловых процессов в испарителе холодильной машины 108

2.4.2.1. Моделирование процесса конденсации пара из влажного воздуха в «снеговую шубу» на поверхности испарителя 108

2.4.2.2. Приведение модели намерзания «снеговой шубы» к краевой задаче в подвижной системе координат 111

2.4.2.3. Определение зависимости толщины намораживания слоя «снеговой шубы» на охлаждающей поверхности испарителя от времени 117

2.4.2.4. Модель нахождения температурных полей в процессе образования «снеговой шубы» 120

2.4.3. Моделирование процесса оттаивания секции испарителя, работающей в режиме регенерации 128

2.4.3.1. Математическая модель процесса размораживания «снеговой шубы» на поверхности испарителя 128

2.4.3.2. Влияние неконденсирующихся газов на интенсивность плавления «снеговой шубы» 131

2.4.3.3. Численное решение задачи по определению времени размораживания «снеговой шубы» 134

Глава 3 Экспериментально-статистические методы исследования процессов измельчения и сортирования полифункциональных смесей 138

3.1. Экспериментальное исследование процесса измельчения зернового сырья и гранул в технологии комбикормов 138

3.1.1. Методика исследований и экспериментальные установки 139

3.1.2. Исследование процесса одноступенчатого измельчения зерновых компонентов комбикормов в дробилке 142

3.1.3. Исследование процесса двухступенчатого измельчения зерновой смеси 145

3.1.4. Разработка устройства дробилки с вращающимися штифтовыми дисками 147

3.1.5. Определение затрат электроэнергии при одно и двухступенчатом измельчении компонентов комбикормов в дробилке 154

3.2. Исследования процесса сортирования комбикормов 157

3.2.1. Экспериментальная установка и методика проведения эксперимента 157

3.2.2. Статистическое моделирование и регрессионный анализ процесса сортирования при выработке комбикормов крупности 160

3.2.3. Многофакторная оптимизация процесса сортирования 163

Глава 4 Повышение эффективности процесса смешивания компонентов комбикормов 169

4.1. Описание экспериментальной установки и методика проведения эксперимента 169

4.2. Кинетические закономерности процесса смешивания компонентов комбикормов в двухвальном лопастном смесителе и изучение влияния конструктивных параметров и технологических свойств сырья на эффективность смешивания 174

4.3. Математическое моделирование процесса смешивания 182

4.4. Проверка адекватности математической модели 190

4.5. Разработка конструкции двухвального смесителя 198

4.5.1. Методика расчета конструктивно-кинематических параметров порционных смесителей с механическим псевдоожижением 198

4.5.2. Разработка устройства смесителя-гранулятора 205

4.5.3. Влияние качества смешивания компонентов комбикорма на продуктивность цыплят-бройлеров 213

Глава 5 Теоретические и экспериментальные исследования процесса экструзии 216

5.1. Экспериментальная установка для исследования процесса экструзии и методика проведения экспериментов.. 216

5.2. Кинетика процесса экструзии зерновых компонентов с начинкой 221

5.3. Математическое моделирование течения расплава зерновой смеси через кольцевой канал матрицы экструдера 224

5.4. Технология коэкструдированных комбикормов и реализация способа в производственных условиях 230

5.5. Разработка устройства смесителя-экструдера 236

5.6. Повышение эффективности ввода жидких и жиросодержащих компонентов в комбикорм 245

5.6.1. Разработка устройства ввода жидких и жиросодержащих компонентов в комбикорм 245

5.6.2. Разработка устройства ввода жидких и жиросодержащих компонентов в комбикорм в условиях знакопеременных динамических нагрузок 248

Глава 6 Эксергетическии анализ способов производства комбикормов и разработка алгоритмов управления качеством продукции с использованием искусственного холода 253

6.1. Эксергетическии анализ традиционной технологии и предлагаемых способов производства комбикормов 253

6.2. Методологический подход к использованию искусственного холода в производстве комбикормов выровненного гранулометрического состава 272

6.2.1. Способ производства комбикормов с применением парокомпрессионной холодильной машины 273

6.2.2. Способ производства комбикормов с применением пароэжекторной холодильной машины 279

6.3. Программно-логические алгоритмы управления технологией комбикормов выровненной крупности с использованием искусственного холода 284

6.3.1. Способ управления и реализация технологии комбикормов с применением парокомпрессионной холодильной машины 284

6.3.2. Способ управления и реализация технологии комбикормов с применением пароэжекторной холодильной машины 296

6.3.3. Способ управления и реализация технологии экстру дированных комбикормов 309

Глава 7 Оптимизация технологии комбикормов 318

7.1. Оптимизация технологии комбикормов по величине удельных теплоэнергетических затрат 318

7.2. Комплексный анализ показателей качества комбикормов разного вида 330

7.2.1. Сравнительный анализ показателей качества исследуемых комбикормов 330

7.2.2. Влияние предлагаемой технологии на изменение биохимических показателей качества комбикормов 342

7.2.3. Исследование аминокислотного состава комбикорма 346

7.2.4. Исследование сохранности витаминов в комбикормах 348

7.2.5. Исследованию санитарных показателей качества комбикормов 351

7.2.6. Результаты исследования показателей качества комбикормов при хранении 354

7.2.7. Эффективность использования комбикормов 355

Основные выводы и результаты 360

Библиографический список 364

Приложение 397

Введение к работе

Актуальность работы. Развитие агропромышленного комплекса признается одним из основных приоритетов социально-экономической политики государства, стратегической задачей в продовольственной безопасности страны. Комбикормовой промышленности необходимо увеличивать объемы производства продукции с целью проведения и реализации научно-технической политики в области здорового и безопасного питания; создания конкурентоспособного производства в условиях рынка; создания инновационных производств с глубокой и комплексной переработкой сырья; экологизации техники и технологии. Анализ отраслевых программ по развитию птицеводства, свиноводства, крупного рогатого скота до 2012 г. показывает, что при увеличении объемов производства комбикормов необходимо обеспечить среднесуточные привесы бройлеров 40...50 г при расходе кормов не более 1,8 кг на 1 кг привеса, при откорме свиней - не менее 720 г при конверсии корма не более 3,8 кг, получить более 6000 кг молока от коровы.

Прогнозируемое увеличение объемов производства комбикормов приведет к увеличению дефицита энергетических ресурсов, поэтому все более остро ставятся вопросы рационального использования энергии, утилизации и рекуперации теплоты в теплотехнологических процессах кормопроизводства, на осуществление которых расходуется примерно 55 % энергоресурсов.

Внедрение новых теплотехнологических процессов обеспечит эффективность их использования, повысит экономическую эффективность производителя сельскохозяйственной продукции, снизит ее расход. Предлагается проблему повышения эффективности технологии комбикормов разрешить в результате перехода от традиционных одностадийных процессов к процессам многостадийным с обязательным применением обратных технологических связей (рециклов).

Значительный вклад в развитие теории и практики комбикормового производства и совершенствование процессов и аппаратов для его осуществления внесли: Г А. Егоров, Н. П. Черняев, В. А. Афанасьев, Е. Н. Калошина, Е. М. Клычев, Л. С. Кожарова, ученые зарубежных фирм Buhler, Muench, Sprout-Matador и др.

Научная работа проводилась в рамках Федеральных целевых научно-технических программ Министерства науки и технологии РФ «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы» (распоряжение Правительства Российской Федерации от 6 июля 2006 г. № 977-р.), «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского направления» программы

Министерства образования РФ «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники», в соответствии с планом госбюджетной научно-исследовательской работы кафедры технологии хранения и переработки зерна Воронежской государственной технологической академии (№ гос. регистрации 01.200.1 16992) «Интенсификация технологических процессов зерноперерабатываю-щих предприятий».

Цель и задачи диссертационной работы. Цель работы - научное обоснование инновационного развития механических и тепломассообменных процессов в технологии полнорационных комбикормов, обеспечивающих экономию энергетических и сырьевых ресурсов, расширение ассортимента и повышение качества конечного продукта.

Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи, вытекающие из современного состояния проблемы:

проведение диагностики традиционной технологии комбикормов и определение направления развития механических и тепломассообменных процессов для создания инновационной технологии с применением холодильной техники, обеспечивающей снижение удельных теплоэнергетических затрат, расширение ассортимента и повышение качества получаемой комбикормовой продукции;

разработка научно-теоретических подходов к энергосбережению за счет рекуперации и утилизации вторичных энергоресурсов с применением замкнутых рециркуляционных схем по материальным и энергетическим потокам и предложение новых компоновочных решений технологии комбикормов с использованием искусственного холода;

изучение основных кинетических закономерностей процессов сортирования, измельчения, смешивания, термовлаговыравнивания, экс-трудирования, ввода жидких и жиросодержащих компонентов в комбикорма и выявление рациональной области изменения режимных параметров, обеспечивающих получение готовой продукции высокого качества;

разработка на основе топологического принципа формализации сложной технологической системы математических моделей механических и тепломассообменных процессов; создание условий для повышения точности расчетов и качества экспериментов, необходимых для непрерывного поиска оптимальных технологических режимов отдельных процессов с возможностью оперативного управления технологией комбикормов;

- предложение новых конструктивных решений технологического оборудования (дробилки, смесителя, экструдера, устройства для ввода жидких и жиросодержащих компонентов), повышающих эффективность технологических процессов комбикормового производства;

создание информационного обеспечения для реализации новых способов производства и управления, направленных на снижение потерь теплоты и электроэнергии;

решение задачи оптимизации технологии полнорационных комбикормов по технико-экономическому показателю;

проведение производственной апробации предлагаемых способов производства и управления, определение качества комбикормов и представление реальной эффективности предлагаемых технологий по рациональному использованию топливно-энергетических ресурсов.

Научная концепция. Разработка научных основ инновационного развития технологических процессов производства комбикормовой продукции; создание высокоэффективных технологий полнорационных комбикормов с соответствующим аппаратурным оформлением механических и тепломассообменных процессов на основе анализа основных кинетических закономерностей и математического моделирования; разработка перспективных конструктивных решений оборудования, способов производства и управления, обеспечивающих рациональное использование материальных и энергетических ресурсов.

Научные положения, выносимые на защиту:

разработка комплекса проблемно-ориентированных методов анализа и принятия решений, включающих структуризацию механических и тепломассообменных процессов в технологии полнорационных комбикормов с использованием холодильных машин;

концептуальный подход к созданию инновационных технологий, оборудования и способов управления качеством продукции для производства полнорационных комбикормов;

обоснование принципов энергосбережения за счет рекуперации и утилизации вторичных энергоресурсов с применением замкнутых рециркуляционных схем по материальным и энергетическим потокам;

определение принципов выбора рациональных режимов технологических процессов, способствующих снижению удельных энергетических затрат, повышению производительности и качества полнорационных комбикормов, расширению ассортимента выпускаемой продукции;

методологический подход к созданию системы автоматической оптимизации технологии комбикормов по технико-экономическому показателю, обеспечивающей экономию материальных и энергетических ресурсов.

Научная новизна. Сформулированы концептуальные подходы развития механических и тепломассообменных процессов в направлении создания инновационных технологий с применением холодильной техники, обеспечивающих снижение удельных теплоэнергетических

затрат, расширение ассортимента и повышение качества получаемой комбикормовой продукции.

На основе кинетических закономерностей разработаны математические модели механических и тепломассообменных процессов:

смешивания бинарных и многокомпонентных смесей в лопастном смесителе на основе дифференциальных уравнений изменения относительных концентраций рецептурных компонентов комбикормов, учитывающих эффективность смешивания по константе скорости смешивания и предельной дисперсии концентраций отдельных компонентов, позволяющих оперативно проводить систематические расчеты однородности смеси;

конденсации влаги в испарителе холодильной машины из влажного воздуха при его подготовке для охлаждения смеси горячих гранул и рассыпного комбикорма. Предложено новое решение прямой и обратной задачи процесса осушения отработанного воздуха с образованием «снеговой шубы» на охлаждающей поверхности испарителя;

тепло- и массообмена в системе кондиционирования охлаждающего воздуха при размораживании «снеговой шубы» естественной конвекцией паровоздушной смеси на охлаждающей поверхности секции испарителя, работающей в режиме регенерации, с учетом диффузионного сопротивления потоку пара со стороны неконденсирующегося газа (воздуха);

течения расплава зерновой смеси через кольцевой канал матрицы экструдера при производстве коэкструдированных комбикормов, что позволяет определять поля скоростей движущейся псевдопластичной среды (расплава зерновой смеси) и давление в цилиндрическом кольцевом канале матрицы экструдера. Приведено аналитическое решение осесимметричного течения между внутренней цилиндрической поверхностью фильеры матрицы и цилиндрической поверхностью вводимой начинки для различных индексов течения.

Сформулирована и решена задача оптимизации технологии полнорационных комбикормов по минимальной величине суммарных теплоэнергетических затрат с учетом ограничений на показатели качества готовой продукции.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

Разработаны и научно обоснованы способы производства (пат. РФ № 2328138, 2328135, 2251885, 2276867, 2338388) и управления технологическими параметрами механических и тепломассообменных процессов (пат. РФ № 2226844, 2302122, 2262860, 2278527, 2356907, 2352185, 2363235), позволяющие обеспечить развитие технологии и повысить стабильность качества получаемых полнорационных комбикормов.

Разработаны новые конструктивные решения смесителя-экструдера (пат. РФ № 2347606), смесителя-гранулятора (положит, решение по заявке № 2008100236), дробилки (положит, решение по заявке № 2009100210), устройств для ввода жидких и жиросодержа-щих компонентов (пат. РФ № 2295444, 2336166), повышающие эффективность технологических процессов кормопроизводства.

Установлена рациональная область изменения режимных параметров процесса сортирования: амплитуда колебания сит - 9,0...9,5 мм; частота колебания сит - 47...48 с"1; угол наклона сит - 9... 12 град; удельная нагрузка на единицу ширины сита - 67,00...69,7 кг/(см-ч); массовая доля жира - 4,5...5,0 %, что позволило снизить удельные энергозатраты на 15...20 % и повысить выход готовой продукции на 10... 12 % (пат. РФ № 2226844).

Определены рациональные режимы смешивания: частота вращения рабочих органов смесителя - 12...13 с"1; коэффициент заполнения рабочей камеры смесителя - 0,5...0,7; длительность смешивания -65.. .70 с; концентрация ключевого компонента в смеси - не менее 0,2 %, коэффициент вариации ключевого компонента - 4,4...4,9 %.

В соответствии с кинетическими закономерностями установлены рациональные параметры процесса экструзии зернового сырья и комбикорма в следующих диапазонах: влажность исходной смеси -18...22 %; ее температура перед матрицей - 403...408 К; частота вращения шнека - 5,0...6,0 с"1; давление продукта в предматричной зоне экструдера - 4,7... 6,1 МПа.

Предложена система охлаждения смеси горячих гранул и рассыпного комбикорма и нагрева кормового жира с применением холодильной техники (пат. РФ № 2328138, 2328135, 2251885, 2276867, 2338388), позволяющая обеспечить стабилизацию температурных режимов, повысить производительность линии, снизить энергозатраты на тонну вырабатываемого комбикорма.

Разработаны программы для ЭВМ (свид. о гос. регистрации № 2008614090 и 2008612603) и программно-логические алгоритмы функционирования систем оптимального управления процессами кормопроизводства (пат. РФ № 2226844, 2302122, 2262860, 2278527).

Проведены производственные испытания инновационной технологии комбикормов как системы процессов в условиях ОАО «Воронежский экспериментальный комбикормовый завод», «Старооскольский КХП», «Белгородский бекон», «Бутурлиновский мелькомбинат», ООО «ЛАБАЗЪ», «Агроакадемия» и «Агро-Нива». Разработаны технологические регламенты производства комбикормов с использованием искусственного холода. Продано пять пат. РФ № 2226844, 2302122, 2276867, 2336166 и 2328135, что подтверждено полученными договорами лицен-

зий № 21157/05 от 14.06.2005 г., № РД0036375 от 22.05.2008 г., № РД0036133 от 16.05.2008 г., РД 0052965 от 23.07.2009 г. и РД 0052955 от 23.07.2009 г. на право использования интеллектуальной собственности предприятиями 000 «Форост», «Зерновой потенциал», «СуперАгро», «Бизнес Регион», «Экологическая безопасность». Ожидаемый экономический эффект от промышленного внедрения предлагаемых технологических решений составит 4157 тыс. р. в год.

Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе при чтении лекций и проведении лабораторных занятий по курсам «Процессы и аппараты зерноперерабатывающих предприятий», «Технологическое оборудование зерноперерабатывающих предприятий», «Теоретические основы технологии переработки зерна», «Технология комбикормов».

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на международных и региональных научно-практических конференциях и семинарах (Москва, 2000, 2006 - 2008), (Воронеж, 2003, 2006), (Саратов, 2008), (Краснодар, 2002), (Могилев, 2003, 2006), (Уфа, 2003), (Орел, 2003, 2007), (Санкт-Петербург, 2004), (Ростов-на-Дону, 2004), (Тамбов, 2004), (Мичуринск, 2007), (Одесса, 2006, 2007), (Тула, 2008), отчетных научных конференциях ВГТА (Воронеж, 1999 - 2009).

Результаты работы демонстрировались на региональных, межрегиональных, всероссийских агропромышленных выставках «Центрагро-маш» (Воронеж, 2003-2006), «Кадры и инновации для пищевой и химической промышленности» (Воронеж, 2005), «Продторг» (Воронеж, 2003), «ИННОВ-2005» (Новочеркасск, 2005), «Воронежагро» (Воронеж, 2007), на конкурсе инновационных проектов «Воронежский промышленный форум» (Воронеж, 2008,2009) и отмечены дипломами и медалью.

Публикации. По материалам работы опубликовано 119 научных работ, в том числе 31 статья в журналах, рекомендованных ВАК РФ для опубликования материалов докторских диссертаций, 3 монографии, 3 учебных пособия с грифом УМО 11111, 15 патентов РФ на изобретения, 2 свидетельства РОСПАТЕНТА о гос. регистрации программ для ЭВМ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена в двух томах. Первый том состоит из введения, семи глав, основных выводов и результатов, списка литературы, включающего 328 наименований. Работа изложена на 396 страницах, содержит 84 рисунка и 34 таблицы. Второй том состоит из приложений объемом 171 страница.

Приоритетные направления развития техники и технологии комбикормов

Современный этап развития комбикормовой промышленности характеризуется интенсификацией технологических процессов, направленных в первую очередь на повышение качества конечного продукта, создание высокопроизводительных и высокоэффективных машин и технологий, обеспечивающих научно-технический прогресс в отрасли [6, 12, 17, 25, 72, 141, ].

В настоящее время в комбикормовой промышленности существует много разработок, касающихся технологии и оборудования.

Традиционно в России комбикорма вырабатывают в рассыпном, гранулированном виде и в виде крупки из гранул [12, 71, 96, 206, 262 ]. В основном производятся рассыпные комбикорма, которые расслаиваются во время транспортирования и хранения, выборочно потребляются животными и т.д. С целью повышения питательной ценности и доброкачественности зернового сырья при производстве комбикормов применяют гранулирование рассыпных комбикормов [262].

Гранулированные комбикорма, при необходимости могут пройти дальнейшую обработку — напыление на гранулы жидких продуктов: витаминов, ферментов, что исключает потери дорогостоящих препаратов [68, 145, 202, 206, 218, 230, 258, 259, 261, 264, 284, 295]. Вокруг гранул создается тонкий слой пылевидных частиц, поэтому на них целесообразно наносить разнообразные жидкие и жиросодержащие добавки, которые впитывают в себя пыль и мелкие частицы корма. Для равномерного распределения жидких добавок необходимо иметь надежную систему распыления [2, 97, 141, 206, 262, 268]. Жесткая конкуренция на рынке комбикормов постоянно требует поиска новых путей повышения качества продукции и снижения затрат на производство. Разрабатываются и реализуются национальные программы увеличения производства кормового белка на базе собственных ресурсов. Большая роль в решении проблемы содержания белка в комбикормах отводится гороху, подсолнечнику, рапсу, люпину, используются также побочные продукты, образующиеся при фильтрации растительных масел. Ввод данных видов сырья позволяет повысить энергетическую ценность корма и в более полной мере реализовать генетические возможности животных и птицы со значительным экономическим эффектом [71, 79, 96, 221, 262].

Большая роль в комбикормовом производстве принадлежит автоматизированным системам управления технологическими процессами [38, 65, 72, 142, 257], осуществляющими оперативное управление оборудованием, введением базы рецептов, оптимизацией режимов измельчения, сортирования, дозирования, смешивания, учетом расхода сырья и выработки готовой продукции с составлением отчетов за любой период времени. Для решения большинства задач управления технологическими процессами применяют компьютерные системы [33, 38, 65, 119, 229].

Как показывает опыт при проектировании микропроцессорных систем эффективнее применять не имеющиеся универсальные многофункциональные программно-технические средства, а решать конкретные задачи управления той или иной технологической линией.

Высокие показатели эффективности использования имеют комбикорма выровненного гранулометрического состава [9. 10. 36, 163, 168, 180, 213, 234. 254. 287, 328 ].

Комбикорм выровненной крупности легче подвергается влаготепловой обработке, характеризуется лучшими показателями качества, более благополучен по санитарно-гигиеническим показателям. Литературные данные по вопросу оптимальной крупности комбикормов для сельскохозяйственных животных и птицы достаточно противоречивы, что во многом связано с разницей в оценке степени измельчения компонентов [12, 168, 180].

При любой крупности размола качество комбикорма считается тем выше, чем меньше в нем тонкоизмельченного пылевидного продукта [206, 251, 264]. Мучнистый продукт теряется при погрузке, разгрузке, транспортировании, хранении и раздаче корма, трудно смачивается водой и слюной, хуже усваивается организмом животных и птицы.

Установлено, что для снижения содержания мелкой пылевидной фракции при производстве комбикормов, удовлетворяющих требованиям стандарта по крупности, необходимо применять двухступенчатое измельчение с промежуточным просеиванием [9, 10, 168, 180 ]. В последнее время в проспектах фирмы Бюлер (Швейцария) рекламируется производство «структурированного комбикорма», иначе комбикорма выровненной крупности [328]. Однако проведенный патентный поиск новых способов производства комбикормов выровненной крупности и крупки из гранул показал, что в опубликованных патентах отсутствуют приемлемые для практики эффективные способы получения такого комбикорма.

В настоящее время получают распространение различные варианты построения схем технологического процесса, обеспечивающие высокое качество комбикормовой продукции. На основе анализа существующих технологий проведена классификация технологических схем производства и выявлены направления совершенствования технологии комбикормов [131].

По структуре технологический процесс на комбикормовых предприятиях организован по нескольким вариантам, которые отличаются последовательностью проведения отдельных операций в общем процессе [131]. По любому из вариантов построения технологической схемы производства рассыпного комбикорма при производстве комбикорма в гранулированной форме или крупки из гранул технология включает дополнительно прессование охлаждение, измельчение гранул и просеивание. На рис. 1.1 представлена технологическая схема производства рассыпных комбикормов по традиционной технологии с раздельной подготовкой каждого вида сырья, однокомпонентным одноступенчатым измельчением зернового сырья, одноэтапным дозированием подготовленных компонентов и смешиванием на заключительном этапе.

Традиционная технология осуществлялась на первых комбикормовых предприятиях, но находит применение и сейчас, так как обеспечивает переработку любого вида сырья с различными технологическими и физико-механическими свойствами, не требует сложного автоматизированного управления. Недостатком является длинная сложная схема технологического процесса, следовательно, большая номенклатура технологического и транспортного оборудования, нерациональная загрузка энергоемкого оборудования, высокие энерго- и эксплуатационные затраты.

Технология рассыпного комбикорма с формированием предварительных смесей, многокомпонентным одноступенчатым измельчением сырья и двухэтапным дозированием компонентов представлена на рис. 1.2.

По данному варианту построения схемы производства комбикормов организация предварительных смесей компонентов осуществляется в зависимости от их технологических и физико-механических свойств (сыпучести, крупности и др.). Схемой предполагается формирование предварительной смеси зернового, гранулированного сырья, шротов и предсмеси трудносыпучего белково-минерального сырья, мучнистое сырье подается по отдель ной линии. Сформированные предсмеси направляют в наддозаторные бункера и на главную линию на повторное дозирование - смешивание. Гранулометрическая подготовка предсмесей осуществляется как один компонент, в потоке. Организация производства по данному варианту построения технологической схемы имеет определенные преимущества, но по данной схеме невозможно обеспечить индивидуальную гранулометрическую подготовку при оптимальных параметрах, что сказывается на качестве комбикорма.

На рис. 1.3 представлена технологическая схема технологии рассыпного комбикорма с совместной порционной переработкой всех видов сырья. Одним из важнейших преимуществ данной технологии является возможность достижения гарантированной гранулометрической характеристики продукта.

Разработка устройства дробилки с вращающимися штифтовыми дисками

Для минимизации энергозатрат, увеличения производительности дробилки и снижения содержания мелкой пылевидной фракции комбикорма использовалась комбинация нескольких способов измельчения: раскалывания, разламывания, раздавливания, истирания, дробления.

Предложена новая конструкция дробилки, оба диска которой выполнены с возможностью вращения в противоположные стороны с помощью планетарной зубчатой передачи (рис. 3.8).

Дробилка состоит из корпуса 1, образующего вместе с крышкой 2 рабочую камеру 3, вала 4, дисков 5 и 6 с закрепленными на них штифтами 10, питателя 7 с магнитной защитой, электродвигателя 16, металлосборника 8, пнев-моприемника 9, загрузочного патрубка 15 и планетарной зубчатой передачи. Планетарная зубчатая передача состоит из ведущего центрального зубчатого колеса 11, неподвижного центрального зубчатого колеса 18, ведомого водила 17 и трех сателлитов 13, вращающихся вместе с осями 12 вокруг вала 4. На ведомом водиле 17 жестко крепится диск 5.

Планетарная зубчатая передача обеспечивает противоположное направление вращения водила 17 (а, следовательно, и диска 5) и центрального зубчатого колеса 11 ,на котором жестко крепится диск 6, так как передаточное отношение і имеет отрицательное значение

На валу 4 закреплены штифтовый диск 6 и шнек 14 для нагнетания измельчаемого продукта в зону между вращающимися дисками 5 и 6.

Штифты 10, закрепленные на дисках 5 и 6, имеют крыльевидную форму, причем направление крыльев на диске 5 противоположно направлению крыльев на диске 6.

Крыльевидная форма штифтов 10 и их противоположное направление на дисках 5 и 6, вращающихся в противоположные стороны с разными частотами вращения ш, и w3, объясняется следующими соображениями.

Когда крупные частицы продукта попадают в зону между штифтами 10, то их острые кромки именно раскалывают продукт на более мелкие частицы.

Процесс разламывания совершается за счет воздействия изгибающих сил на измельчаемую частицу при попадании ее между штифтами 10. Размеры и форма получаемых частиц примерно такие же, как и при раскалывании.

При раздавливании под действием статической нагрузки, создаваемой силой на продукт, определяющими являются напряжения сжатия. Под их действием продукт деформируется по всему объему. При этом внутреннее напряжение в нем постепенно повышается и по достижении внутреннего напряжения выше предела прочности сжатия продукт разрушается. При этом образуются частицы различного размера и различной формы. Раздавливание осуществляется боковыми гранями штифтов 10 при их взаимном встречном движении (см. положение I, положение II и положение III штифта 10.

При истирании разрушение происходит главным образом от напряжений сдвига. На продукт действуют силы, возникающие при перемещении штифтовых дисков 5 и 6 в противоположные стороны. Истирание в комбинации с раздавливанием - один из наиболее экономичных способов измельчения и он в максимальной степени используется в предлагаемой конструкции дробилке.

Процесс дробления за счет удара осуществляется под действием динамических нагрузок на продукт, в результате которых возникают динамические напряжения, приводящие к его разрушению. При стесненном ударе (как в предлагаемой дробилке) тело разрушается между двумя рабочими органами (дисками 5 и 6) дробилки, при свободном — в результате столкновения с рабочим органом (штифтами) или другой измельчаемой частицей продукта.

Предлагаемые конструктивные решения штифтов 10 и дисков 5 и 6 позволяют реализовать вышеперечисленную комбинацию способов измельчения. Например, в рабочей камере 3 истирание сопровождается раздавливанием, раскалыванием, измельчением при ударе.

Таким образом, в разработанной конструкции сочетаются несколько способов измельчения продуктов.

Однако, в зависимости от конечных задач процесса измельчения необходимо соблюдение определенных условий. Прежде всего, продукт необходимо измельчить до требуемой крупности. Однородное дробление продуктов до определенной крупности в зависимости от его вида способствует минимизации энергозатрат и увеличению прорізводительности дробилки. Наличие пылевидных частиц приводит к повышенным потерям продукта вместе с отработанным воздухом (при пневмотранспортировании), ухудшает экологическую обстановку, вызывает чрезмерные энергозатраты и т. д. Выбор взаимного расположения штифтов 10 на дисках 5 и 6 обеспечивает измельчение продукта от du до dK, т. е. до требуемой крупности частиц при минимальном содержании пылевидных частиц.

Комбинация нескольких способов измельчения, реализуемая в данной дробилке, вызывает минимальный нагрев продукта в процессе измельчения.

Основными критериями оценки эффективности процесса измельчения пищевых продуктов являются: степень измельчения, удельная энергоемкость процесса и удельная нагрузка на рабочий орган дробилки. Важным критерием оценки эффективности процесса измельчения является удельная энергоемкость: где АЛ - работа, затраченная на измельчение продукта с начальной площадью поверхности Stl до конечной площади поверхности измельченных частиц SK, (кг-м/м2).

Для уменьшения энергоемкости процесса измельчения в предлагаемой конструкции дробилки снижен оборот продукта в технологическом процессе, использованы рациональные режимы подготовки и измельчения продукта, сокращена продолжительность технологического цикла, правильно подобраны геометрические и кинематические параметры измельчающих рабочих органов (штифтов 10 и дисков 5 и 6).

Дробилка работает следующим образом.

Включается электродвигатель 16 дробилки, вал 4 с закрепленными на нем диском 5 и шнеком 14 приводится во вращение. Одновременно через планетарную зубчатую передачу с помощью ведущего центрального колеса 11, неподвижного центрального колеса 18 и трех сателлитов 13 приводится во вращение ведомое водило 17 с закрепленным на нем диском 6 вокруг вала 4.

Продукт по загрузочному патрубку 15 поступает в питатель 7 с магнитной защитой, где происходит отбор металломагнитных примесей, направляемых в металлосборник 8, после чего он попадает в центр рабочей камеры 3.

Очищенный от металлопримесей продукт захватывается вращающимся шнеком 14 и нагнетается в зону между вращающимися дисками 5 и 6. Здесь происходит измельчение продукта при проходе его через зазоры между штифтами 10, расположенными на вращающихся дисках 5 и 6. В связи с тем, что штифты 10 имеют крьтльевидную форму, происходит постепенное уменьшение рабочего зазора между ними при вращении дисков 5 и 6 (см. положение I, положение II и положение III штифта 10 на фиг. 3). Это обусловлено тем, что направление крыльев штифтов 10 на диске 5 противоположно направлению крыльев штифтов 10 на диске 6.

В дробилке процесс измельчения осуществляется последовательно. Используя различия структурно-механических свойств составных частей измельчаемого продукта, каждую стадию процесса осуществляют так, чтобы были получены частицы, отличающиеся друг от друга теми или иными физическими свойствами. Это в дальнейшем облегчает разделение сыпучей смеси сепарированием на фракции, каждая из которых состоит из частиц более или менее однородных по составу. Например, измельчение пшеницы и ржи в сортовую муку основано на использовании различий структурно-механических свойств эндосперма и оболочек, которые еще более возрастают после гидротермической обработки зерна. Чтобы не допустить чрезмерного измельчения оболочек, в основу построения сложного помола положен метод избирательного измельчения зерна и его частиц. Этот метод в сочетании с оптимальными формами рабочих органов измельчающих машин и их кинематическими параметрами позволяет так вести процесс, чтобы можно было свести к минимуму дробление оболочек и извлечь из зерна максимальное количество эндосперма. Выход, т. е. извлечение муки, а также ее качество в значительной мере зависят от совершенства процесса измельчения зерна. При чрезмерном измельчении снижается производительность дробилки, повышается расход энергии и увеличивается себестоимость продукции.

Таким образом, от правильного построения процесса зависит степень измельчения продукта, что позволяет рационально использовать сырье, повысить однородность получаемых частиц продукта, увеличить производительность дробилки, снизить удельный расход энергии, уменьшить себестоимость готовой продукции.

Процесс деформации и измельчения продукта сопровождается затратой энергии. Она расходуется на образование упругих и пластических деформаций, преодоление сил молекулярного сцепления, после чего крупные частицы разрушается, и образуются новые более мелкие частицы с большей суммарной поверхностью. Как при упругой, так и при пластической деформации происходит частичное преобразование механической энергии в тепловую. В результате температура деформируемой частицы продукта повышается. Кроме того, энергия расходуется и на преодоление сопротивлений в дробилке (трение и деформация деталей, их нагрев и т. п.).

Технология коэкструдированных комбикормов и реализация способа в производственных условиях

Перед российскими производителями поставлены проблемы интенсивного наращивания производства мяса на фоне явного увеличения спроса на рынке мясопродуктов, и основная из них - обеспеченность животноводческой базы кормовым сырьем. Целесообразно использовать относительно недорогие энергетические и аминокислотные составляющие, преимущественно растительного происхождения из местного (собственного) сырья. Наряду с применением новейших технологий производства экструдированных комбикормов это позволит максимально использовать имеющиеся кормовые ресурсы, существенно снизить недостаток белка в рационах животных и птицы.

Специалистами комбикормовой отрасли на сегодняшний день уделяется большое внимание задачам расширения ассортимента выпускаемой продукции, в частности, экструдированных продуктов, позволяющих получать коэкс-трудированный комбикорм функциональной направленности [178, 232].

Комбикорма с начинкой (коэкструдированные) позволяют сбалансировать рацион по всем питательным веществам и более эффективно использовать их для удовлетворения физиологических потребностей сельскохозяйственных животных.

Для реализации этих задач предложена технология полнорационных комбикормов с начинкой для различных животных, заключающаяся в следующем.

Все зерновые компоненты, входящие в состав комбикорма (люпин, кукурузу и пшеницу) измельчают до среднего размера частиц 0,15...0,34 мм и просеивают. Гранулы травяной муки влажностью 11,5 % измельчают до частиц размером 0,2.. .0,8 мм, смешивают до однородного состояния в смесителе периодического действия А9-ДСГ-1,5 в течение 4 мин с измельченной смесью зерновых компонентов, подсолнечным шротом, мясокостной и рыбной мукой в соотношении, % масс: люпин узколистный - 20...22, кукуруза — 12...15, пшеница - 11...13, травяная мука - 30...33; шрот подсолнечный — 14,0... 16,0; мясная мука- 1,5...4,0; рыбная мука —2,5...5,0.

При дозировании при обосновании выбора компонентов и их соотношения учитывали следующие факторы: получения полнорационного комбикорма с начинкой высокого качества, сбалансированного по питательности и биологической ценности; максимальное обогащение полнорационного комбикорма компонентами, ориентированными на различные виды сельскохозяйственных животных и птицы.

Затем полученную смесь компонентов комбикорма увлажняют водой до влажности 21 %, для равномерного распределения температуры и влаги смесь выдерживают в темперирующем бункере. Увлажнение смеси до влажности 18...23 % обусловлено тем, что получение активной пористой структуры продукта на выходе из отверстий матрицы экструдера является следствием физических свойств воды, содержащейся в экструдате [135, 148, 173].

На выходе из матрицы при атмосферном давлении экструдированного продукта вода из состояния перегретой жидкости мгновенно превращается в пар, выделяя значительное количество энергии. В продукте под действием давления пара образуются поры, а оставшиеся целыми крахмальные зерна разрываются., Если влажность продукта составляла более 23 %, это приводило к снижению степени расширения и формировании более плотной структуры продукта с грубой консистенцией, если же влаги в смеси было недостаточно (менее 18 %), то продукт на выходе из экструдера не расширялся. Это объясняется тем, что при увеличении влажности повышалась пластичность смеси компонентов корма, что обуславливало снижение механических напряжений в экструдате. Поэтому, для получения вспученной структуры продукта количество теплоты, выделяемой в результате работы сил вязкого трения, оказывалось недостаточным.

Полученную смесь обрабатывали в экструдере марки КМЗ-2У. Смесь через загрузочный патрубок поступает в рабочую камеру, где перемещается шнеком к матрице. Перерабатываемая смесь, по мере продвижения, частично перемешивается в зоне смешивания экструдера, а в зоне сжатия происходит скачкообразное увеличение давления и уплотнение обрабатываемого продукта в результате резкого уменьшения размеров винтового канала.

За счет трения между частицами продукта и витками шнека в зоне пластификации осуществляется частичное превращение продукта в расплав.

Далее осуществляется дальнейшее сжатие продукта. В зоне гомогенизации за счет увеличения давления происходит превращение размягченного продукта в однородный расплав. В зоне дозирования давление расплава продукта достигает 5...8 МПа, здесь обеспечивается окончательное расплавлениє частиц компонентов корма, и образуется расплав с температурой 398...433 К, однородный по структуре.

В зоне стабилизации происходит выравнивание давления и температурных полей расплава продукта. Затем расплав попадает в предматричную зону экструдера. Через выходное отверстие в матрице расплав продавливается в виде полого жгута. Насосом для вязких сред в центральную зону экстру-зионного жгута подается жировитаминная начинка в количестве 18 % к массе исходной смеси. В состав начинки входит подсолнечный фуз в количестве 35 %, 30 % свекловичной мелассы, 18 % кормовых дрожжей, 13 % кормового сапропеля и 4 % соли поваренной пищевой.

При температуре продукта перед матрицей 398...433 К, частоте вращения шнека 1...2 с"1 и давлении в предматричной зоне экструдера 5...8 МПа осуществляется обработка продукта в экструдере.

В результате резкого перепада температуры и давления после выхода продукта из матрицы происходит мгновенное испарение из него влаги. Энергия, аккумулированная продуктом, высвобождается со скоростью, примерно равной скорости взрыва. Это приводит к образованию пористой структуры и увеличению объема экструдата (расширению продукта). В результате «взрыва» продукта или иначе «декомпрессионного шока» происходят глубокие преобразования его структуры - разрыв клеточных стенок, деструкция, гидролиз, получают полнорационный комбикорм с начинкой (коэкструдирован-ный) высокого качества. Комбикорм с начинкой — это экологически чистый продукт, который не содержит стимуляторов роста, антибиотиков, нетоксичен. В состав предлагаемого комбикорма входят микро- и макроэлементы: фосфор, натрий, кальций, калий, сера, железо, медь, цинк, кобальт, марганец, йод, селен; витамины A, D2, Е, К, В\, Вг, В , В4, В5, В6, ВХ2, Вс, Н, С; питательные вещества: сырой протеин, сырой жир, сырая клетчатка, лизин, ме-тионин+цистин, триптофан. Коэкструдированный комбикорм повышает усвояемость питательных веществ корма; выводит из организма животных токсичные продукты пищеварения. Общая сопротивляемость организма животных, их репродуктивные функции, а также темпы роста и развития молодняка повышаются.

Предлагаемые режимы экструдирования позволили подобрать такой характер изменения температуры и давления, при котором компоненты смеси подвергались полной гидротермической обработке, на них оказывалось «мягкое» (щадящее) температурное воздействие, предотвращающее их термическое разложение.

Установлено, что именно частота вращения шнека 1...2 с"1 позволила обеспечить предлагаемые режимы экструдирования, при которых происходят глубокие физико-химические изменения белков, углеводов и других веществ компонентов корма, придающие ему свойства, наиболее приемлемые для полного усвоения сельскохозяйственными животными.

Определены показатели питательности полнорационного экструди-рованного комбикорма с начинкой представленные в табл. 5.1.

Сравнительный анализ показателей качества исследуемых комбикормов

Сельскохозяйственные животные и птица, особенно высокопродуктивные, должны быть полностью обеспечены питательными веществами. Основным источником энергии в корме являются углеводы, составляющие около 70...75 %. Однако они могут быть эффективно использованы только в том случае, если поступают в организм в оптимальном соотношении с другими питательными веществами - белком, жирами, минеральными солями, микроэлементами и витаминами. При полноценном питании животные должны получать все необходимые для нормального функционирования организма питательные вещества в определенном соотношении для данного вида, возраста, уровня и характера продуктивности.

Применение полнорационных комбикормов значительно снижает коэффициент конверсии корма в животноводческую и птицеводческую продукцию, поскольку в каждой порции такого корма содержатся все необходимые элементы питания [98, 199, 206, 218, 261, 264, 284, 295]. Использование комбикормов, сбалансированных по основным элементам питания, позволяет экономить кормовые ресурсы и в том числе кормовое зерно - основной источник углеводов в кормах.

Основными показателями питательности и качества сырья и комбикормов являются: обменная энергия; массовая доля переваримого и сырого протеина, сырой клетчатки, сырого жира, кальция, фосфора, натрия и др. [144,206,218,260].

Обменная энергия корма - это разность, образующаяся при вычитании из валовой энергии корма энергии, выделяющейся с продуктами обмена. Часть обменной энергии обеспечивает обменные процессы организма, а оставшаяся часть чистая, или продуктивная, энергия - образует продукцию. Ее называют энергетическим показателем корма. Оценка кормов по содержанию обменной энергии - наиболее простой и точный способ. Он показывает, какое количество энергии корма используется организмом птицы на рост, образование яиц, регулирование температуры тела и другие физиологические процессы.

Обменную энергию комбикормов определяли расчетным путем с использованием специальных формул по методическим рекомендациям ВНИТИП и ВИЖ [107, 144, 218].

Переваримый протеин определяли как разницу между протеином, принятым с кормом и выделяемым с экскрементами. Это величина непостоянная и может меняться в зависимости от сочетания протеина с другими питательными веществами. Поэтому в исследованиях использовали более объективный показатель оценки питательности кормов — массовую долю сырого протеина [49].

Сырой протеин определяли по методу Къельдаля, сжигая навеску продукта в концентрированной серной кислоте и удаляя суммарный азот как белкового, так и небелкового происхождения. Массовую долю сырого протеина («брутто» белок) в процентах получали, умножая количество общего азота на коэффициент пересчета (6,25).

Углеводы - главная составная часть сухого вещества растительных кормов. Они входят в состав ядра и клеточного сока, и за счет них животный организм покрывает большую часть потребности в энергии. При зоотехническом анализе кормов все углеводы принято разделять на две группы - сырую клетчатку и безазотистые экстрактивные вещества (БЭВ) [48, 54].

Сырая клетчатка состоит из собственно клетчатки (целлюлозы), части гемицеллюлоз и инкрустирующих веществ (лигнина, кутина, суберина). Целлюлоза образует основу оболочки растительных клеток. С развитием растений целлюлоза пропитывается лигнином и стенки клеток одревесневают. Гемицеллюлоза состоит из пентозных и гексозных Сахаров и является запасным питательным веществом в оболочках растительных клеток.

Сырую клетчатку определяли как остаток после обработки навески испытуемого продукта слабыми растворами кислоты и щелочи, промывания остатка водой, спиртом, эфиром с последующим высушиванием [48].

Наибольшее значение в питании животных имеют сахара и крахмал, поэтому в современных детализированных нормах они включены в число нормируемых показателей.

Содержание безазотистых экстрактивных веществ определяли по разности, вычитая из 100 % сумму массовой доли влаги, сырого протеина, сырого жира, сырой клетчатки и сырой золы.

Сырой жир представляет собой комплекс экстрагируемых растворителем веществ, в состав которого, кроме триглицеридов ненасыщенных жирных кислот, входят воски, хлорофилл, смолы, красящие вещества, органические кислоты, фосфатиды, стерины и другие соединения.

Жир в умеренном количестве поддерживает хороший аппетит, нормальное пищеварение и всасывание в кишечнике. С жиром в организм доставляются жирорастворимые витамины. При недостатке в кормах жира животные испытывают недостаток в жирорастворимых витаминах A,D,En К.

Сырой жир определяли путем многократного экстрагирования навески комбикорма диэтиловым эфиром в аппарате Сокслета [55].

При кормлении животных учитывают макро- (кальций, фосфор, калий, натрий, хлор, магний, сера) и микроэлементы (кобальт, йод, марганец, цинк, железо, медь).

Кальций в организме служит основным материалом для построения костной ткани, он входит в состав всех клеток организма, участвует в регулировании реакции крови, возбудимости мышечной и нервной тканей, свертывании крови. Обмен кальция тесно связан с функциями желез внутренней секреции и витаминами.

Определение массовой доли кальция проводили в соответствии со стандартной методикой [56], заключающейся в предварительной минерализации пробы, последующем титровании в растворе комплексного соединения кальция с трилоном Б и определении при этом эквивалентной точки с использованием индикатора. Массовую долю кальция в исследуемых образцах рассчитывали, исходя из объема раствора, пошедшего на титрование. Фосфор, так же как и кальций, составляет основу костной ткани. Он входит в состав ядерного вещества всех клеток в форме нуклеопротеидов. При недостатке в рационах кальция и фосфора используют такие минеральные компоненты, как мел кормовой, монокальций фосфат, дикальцийфосфат и др.

Определение содержания фосфора проводили фотометрическим методом, который заключается в способности ортофосфорной кислоты в кислой среде в присутствии ванадат- и молибдат-ионов образовывать фосфорнова-надиевомолибдатную гетерополикислоту желтого цвета. Интенсивность окраски исследуемого раствора пропорциональна содержанию фосфора. Методика предполагает минерализацию пробы и построение калибровочного графика [57].

Натрий является регулятором кислотно-щелочного равновесия, осмотического давления и водного обмена в организме животных и птицы, участвует в пищеварительных и окислительных процессах. Сущность метода определения массовой доли натрия состоит в экстракции хлорида натрия, содержащегося в пробе, последующем определении натрия с использованием натрий селективного электрода [47].

Экспрессное определение перечисленных показателей проводили с помощью БИК-спектроскопии. По спектрам образцов комбикормов, полученных и идентифицированных в соответствии с предварительно найденной калибровочной зависимостью, количественно определяли основные показатели качества [61, 80, 199].

Сельскохозяйственных животных и птицу необходимо в полной мере обеспечивать витаминами, так как недостаток их в рационах ведет к снижению продуктивности и заболеваниям. Условием, определяющим эффектив ность имеющихся в корме витаминов, является контроль за их содержанием.

Определение содержания витаминов А и Е проводили на микроколоночном жидкостном хроматографе «Милихром». Сущность метода заключается в омылении навески продукта водно-спиртовым раствором гидроокиси калия, экстракции витаминов гексаном с последующим определением витаминов на жидкостном хроматографе с фотометрическим детектором [53]. Витамины группы В жизненно необходимы для поддержания нормальной деятельности клеток и тканей животных и птицы, поскольку большинство витаминов группы В животные и птица сами синтезировать не могут.

Похожие диссертации на Инновационное развитие технологических процессов производства полнорационных комбикормов : теория, техника и технология