Все о высокотемпературной сушке для кормов
По общей питательности, искусственно обезвоженные корма из трав приближаются к зерновым злакам и намного превосходят их по содержанию протеина и его качеству, по количеству минеральных веществ и витаминов. При таком способе приготовления кормов потери питательных веществ ничтожны: переваримого протеина — 4…5%, а каротина — 5…8%.
Стоимость 1 кг каротина (провитамина А) в травяной муке в 3 раза меньше стоимости 1 кг витамина А в витаминизированном рыбьем жире. В 1 кг травяной муки содержится 0,7…0,85 корм. ед., 120…180 г переваримого протеина, до 300 мг каротина. Это концентрированный высокобелковый витаминизированный корм, превосходящий во всех отношениях зерно. Выход кормовых единиц при производстве травяной муки по сравнению с сеном выше в 3…4 раза, переваримого протеина — в 1,5…2, углеводов — в 3…3,5, каротина — в 7…14 раз. Искусственно высушенные корма используют в рационах сельскохозяйственных животных и птицы для частичной замены концентрированных кормов и в качестве источника каротина.
Несмотря на высокое качество, искусственно высушенных кормов и высокую их пользу в кормлении животных, необходимо учитывать, что на приготовление таких кормов затрачивается большое количество энергии. Следовательно, скармливание их животным приводит к увеличению себестоимости продукции.
Основу сырьевых конвейеров должны составлять многолетние травы — люцерна, козлятник восточный, эспарцет, донник белый, клевер красный и смеси их с кострецом безостым. При правильном их подборе, рациональных режимах скашивания и внесения достаточных доз удобрений можно обеспечить регулярное поступление зеленой массы высокого качества в течение почти всего сезона. Для сырьевых конвейеров следует использовать и смешанные посевы озимых с озимой викой и однолетние кормовые культуры как дополнительный источник сырья, прежде всего зернобобовые: яровую вику, горох, сою, кормовые бобы, чину, посеянные в чистом виде или в смеси со злаковыми — овсом, ячменем, суданской травой и другими культурами. Поступление зеленой массы однолетних культур легко регулировать,
применяя разные сроки посева. Повторные, поукосные и пожнивные посевы смесей зернобобовых культур наряду с посевами многолетних трав (за счет отавы) обеспечивают возможность поступления зеленой массы не только в летний, но и в позднеосенний период. Для приготовления качественной травяной муки необходимо сырье высокого качества, главным образом это зависит от сроков скашивания культур. Оптимальные сроки скашивания для бобовых — фаза бутонизации, для злаковых — фаза выхода в трубку.
При выращивании злаковых трав для приготовления травяной муки обязательно следует вносить азотные удобрения. Они не только способствуют увеличению урожая зеленой массы, но и обеспечивают более равномерное его распределения по укосам и, главное, увеличивают содержание протеина и каротина.
Искусственно обезвоженные корма можно приготовить из свежескошенной травы, используя косилки-измельчители КПИ-2,4, КУФ-1,8, кормоуборочные комбайны КСК-100, Е-280, Ягуар, Дон-680, Полесье, а также из предварительно провяленной в поле травы. В этом случае скашивание проводят косилками КПС-5Г, Е-301 с последующим подбором комбайнами, оборудованными подборщиками КСК-100, Е-280, Дон-680 и др.
При высокотемпературной сушке корма более высокого качества получают из свежескошенных трав. Однако в этом случае требуется испарить большое количество воды, расходуется много топлива, а производительность сушилок резко снижается. При влажности травы 85% для получения 1 т резки надо испарить 5,0 т воды; при влажности травы 75% испарить нужно только 2,6 т, а при влажности 65% — 1,6 т воды. Расход топлива для приготовления 1 т резки при влажности травы 85% составляет 470 кг, при снижении влажности сырья на 10% расход топлива уменьшается до 220 кг, а при влажности травы 65% нужно 132 кг дизельного топлива. При снижении влажности исходного сырья с 85% до 75% производительность агрегата повышается в 2 раза.
Влажность исходного сырья можно значительно уменьшить путем провяливания скошенных трав в поле. Заготовка травяной муки по этому способу требует высокой технологической дисциплины, время провяливания трав в поле должно быть оптимальным, позволяющим свести потери каротина до минимума. При провяливании зеленой массы в течение 2…4 часов теряется 10…20% каротина. Потери каротина в солнечную погоду составляют 2…3% в час. При использовании этого способа в поле должно работать два агрегата (самоходная косилка КПС-5Г, Е-301 и подборщик-измельчитель КСК-100, Е-280 и др.) с отставанием второго агрегата от первого по времени в пределах 2…4 часов.
Для искусственного обезвоживания кормов применяют сушильные агрегаты АМВ-0,65, АМВ-1,5А, АМВ-3, М-804/0-1,5 и др. Режим сушки в пневмобарабанной сушилке характеризуется начальной и конечной температурной газов, а также скоростью вращения барабана. Частота вращения сушильного барабана при сушке бобовых трав должна быть 3…5 оборотов в минуту, а при сушке злаковых — 5…8 оборотов в минуту.
При влажности зеленой массы 70…75% температура агента сушки на входе в барабан должна составлять °С: для люцерны 400…600, клевера 650…700, разнотравья 500…750, смеси зернобобовых 500…700. При отклонениях влажности сырья на ±10% температура агента сушки на выходе в барабан должна быть изменена соответственно на ±100°С. При сушке зеленой массы с еще более высокой влажностью температуру агента сушки повышают еще на 150…200°С, но не более 950°С. Температура отработанных газов должна быть в пределах 95…115°С. Температуру газов на выходе из барабана регулируют, меняя количество зеленой массы, подаваемой в сушилку.
Для обеспечения нормальной работы сушильного агрегата и получения качественных кормов необходимо соблюдать следующие основные требования: длина резки зеленой массы должна быть 20…30 мм (не менее 85%), количество частиц длиннее 100 мм не должно превышать 2%. Температура высушенной травы, при выходе из барабана сушилки не должна превышать 70°С, влажность — в пределах 13…14%, влажность муки — 10…12%. Потери каротина не должны превышать 5%.
Травяную муку целесообразно гранулировать, что позволяет на 12% уменьшить потери каротина при хранении и в 3 раза сокращает потребность в хранилищах. Для производства гранулированных кормов используют грануляторы ОГМ- 0,8, ОГМ-1,5 и др.
Травяная резка. Для крупного рогатого скота рационально готовить травяную резку и брикеты на ее основе. Технология приготовления этого вида корма отличается от приготовления травяной муки тем, что высушенная травяная масса из большого циклона сушильного барабана направляется не в дробилку, а в прицеп или специальный бункер, где она выдерживается в течение суток, во избежания самозагорания, а затем транспортируется к месту хранения.
Преимущество травяной резки перед травяной мукой в том, что при приготовлении резки снижается расход горючего и электроэнергии, увеличивается производительность агрегата, снижается себестоимость. Травяную резку можно брикетировать, используя грануляторы ОПК-2, ОПК-3 и ОПК-5 и пресс-брикеровщики — ПБС-3,5.
Брикетированная травяная резка влажностью 10…15% не плесневеет, хорошо хранится, при этом сокращаются потери питательных веществ в процессе транспортировки, хранения, раздачи.
Для сохранения качества травяной муки и резки вводятся при гранулировании и брикетировании антиоксиданты — сантохин или дилудин в количестве 0,02% от массы корма. В качестве наполнителя оксиданта используют технический жир — 30 кг на 1 т муки или резки.
Травяную муку хранят в бумажных мешках. Однако в процессе длительного хранения (до 6-8 мес.) без применения стабилизаторов теряется до 50…75% каротина Гранулы и брикеты можно хранить насыпью слоем в 4…6 м. Помещение должно быть темным, достаточно сухим (относительная влажность в пределах 65-75%) и прохладным (2…4°С). Неплохо сохраняется каротин при использовании бетонных герметизированных траншей, разделенных на отсеки. Стенки отсеков оштукатуривают цементом с железнением или покрывают полиэтиленовой пленкой. Корм из отсека расходуют за 7…10 дней; более длительное использование приводит к большим потерям каротина.
Весьма эффективно использование в качестве хранилищ травяной муки и резки металлических и бетонных силосных башен с полупроницаемыми мембранами для создания регулируемой газовой среды (РГС). Состав РГС (в среднем): 0,6% кислорода, 13,6% диоксида углерода и 85,8% азота. Использование инертных газов позволяет сохранять 85-95% каротина в течение 6…10 месяцев. Можно создать бескислородную среду в герметических емкостях, помещениях. Для этого поверх муки, брикетов, гранул на решетку кладут свежескошенную зеленую массу в количестве 5…10% от массы корма. Зеленая масса в первые же сутки поглощает весь кислород, содержание диоксида углерода повышается до 20…30%.
Таблица Показатели и нормы для определения класса качества искусственно высушенных кормов
| Показатель | Нормы для классов | ||
| 1-го | 2-го | 3-го | |
| Массовая доля в сухом веществе сырого протеина, % не менее | 19 | 17 | 15 |
| Массовая доля в сухом веществе сырой клетчатки, % не более | 23 | 25 | 27 |
| Массовая доля в сухом веществе сырой золы, % не более | 10 | 11 | 12 |
| Содержание каротина в сухом веществе, мг/кг, не менее | 200 | 150 | 100 |
Примечание: Содержание каротина указано для свежеприготовленных или хранящихся в хозяйстве до 10 дней искусственно высушенных травяных кормов. Цвет искусственно высушенных травяных кормов должен быть темно-зеленый или зеленый. Искусственно высушенные корма не должны иметь запаха горелости, а также затхлого, плесенного и гнилостного запахов.
Чтобы получить хорошую травяную муку (резку), необходим постоянный контроль за ее качеством, для этого в хозяйстве надо иметь лаборатории. Искусственно высушенные травяные корма должны отвечать требованиям ОСТ 10242-2000.
Источник
Витаминно-травяная мука и комбикорма на ее основе являются важным источником витаминов, протеина и других биологически активных веществ (БАВ), естественных для рациона с/х животных. Полноценный протеин не только идеально восполняет аминокислотный баланс, но и нормализует симбионтную естественную микрофлору ЖКТ.
Промышленное производство витаминно-травяной муки на территории СССР известно примерно с 1970 года. Технология сушки трав и кормовых культур искусственным, а не естественным образом позволяла существенно повысить энергетику и содержание БАВ в конечном продукте.
Но технологии не стоят на месте, и за почти 55-летнюю историю было несколько технологических прорывов в производстве травяной муки.
Сегодня в зависимости от качества травяную муку делят на три класса. По органолептической оценке цвет травяной муки для всех классов должен быть зеленым или темно-зеленым, мука – иметь специфический запах, свойственный данному продукту, не затхлый, без посторонних запахов. Каротина в 1 кг муки должно содержаться: в муке I класса – 180 мг, II – 150 и III класса – 120 мг; сырого протеина для всех классов – 14%, сырой клетчатки – не более 26, влаги – 12%.
Обзор технологий сушения в российском АПК сегодня
С целью обеспечения сохранности продукта, снижения стоимости логистики и хранения применяется сушка – процесс обезвоживания сырья.
Ввиду отсутствия воды обезвоженное уже до 8–15% сырье не подвержено процессам ферментации и гниения. И самой главной целью любых сушильных технологий, применимых для задач АПК, является не только удалить влагу из сырья, а сделать это таким образом, чтобы максимально сохранить биологически активные вещества исходного сырья – органические кислоты, полифенолы, витамины. Также при сушке сырья требуется сохранить исходную энергетику продукта: углеводы, сахара. И конечно, наиболее бережно сохранить протеин (желательно с минимальными изменениями). Сушильные установки и камеры в АПК используют для сушки пищевых продуктов (фруктов, овощей, грибов, зелени), в переработке навозов и пометов в удобрения, а также для производства кормов и комбикормов для с/х животных и птиц. При этом качество конечной продукции напрямую зависит от используемой технологии сушения.
Если с минеральными веществами все достаточно просто, и с этим может справиться практически любая сушилка, то со всем остальным все не так легко, как кажется.
И каждый производитель кормов стоит перед дилеммой – сушить энергозатратно, малопроизводительно, но качественно, или поступиться качеством и сушить дешево.
Рассмотрим технологии сушения для производства кормов, представленные на мировом и российском рынке.
1. Сушильные технологии, основанные на принципах термодинамики.
В основном это барабанные сушилки и конвекционные камеры. Работа таких сушилок базируется на выпаривании влаги с помощью воздействия температуры. На 1 тонну выпариваемой воды требуется примерно 1–1,3 мВт энергии. Поэтому теплогенераторы таких сушилок работают обычно на жидком/твердом топливе, чтобы хоть как-то снизить расходы. Тем не менее потребление даже такого топлива очень велико. Действие высокой температуры слишком длительно для сырья органического происхождения, соответственно белок сворачивается, витамины, полифинолы и органические кислоты разрушаются. Потери полезных веществ при этом методе сушки колеблются в пределах от 40 до 72%. Единственный плюс – высокая производительность.
2. Пневмосушилки (их еще ошибочно называют аэродинамическими сушилками). На мировом рынке пневмосушилок чаще всего представлены образцы китайских производителей.
Данная технология сушки, при которой теряется до 80% полезных веществ в сырье, плохо себя зарекомендовала среди сушильных установок из-за неравномерности сушки и низкой отказоустойчивости. Но при этом пневмосушилки используют всего около 0,9 мВт энергии с расчетом на 1 тонну выпариваемой влаги, хотя температурный режим в процессе работы составляет свыше 150 °C. Стоит отметить, что, применяя эту технологию, производители кормов не могут получить качественную продукцию, поэтому лучше всего использовать аэродинамические сушилки для изготовления топливных пеллет.
3. Вакуумно-импульсные сушилки.
Достаточно новая технология. Агрегаты отличаются относительно низкой производительностью, но при этом потребление энергии составляет 600 кВт на 1 тонну воды. Процесс сушки занимает 30–90 минут и происходит при относительно низких температурах – до 72 °C. Представленный способ сушки все же не позволяет сохранить максимальное количество витаминов в сырье, так как воздействие температурой слишком длительно. Достоверных данных о потерях БАВ при подготовке этого материала найдено не было.
4. Лиофилизационные (сублимационные) камеры.
Это дорогостоящие и очень энергозатратные агрегаты с относительно низкой производительностью. Например, чтобы высушить за сутки 1 тыс. кг сырья (не важно, какой влажности), требуется потратить 4,8 мВт энергии. Однако потери полезных веществ будут минимальны – всего 8–12%. В принципе они не используются в производстве кормов как таковых, но могут использоваться для производства кормовых биологически активных добавок премиум-класса для особо ценного племенного скота (в основном лошадей).
5. Технология АСКТ (аэродинамическая сушилка комбинированного типа).
Самая новая и перспективная на сегодня технология. Последние разработки в области производства пищевых порошков премиум-класса теперь доступны производителям кормов. С их помощью при сверхнизких энергозатратах (гораздо ниже всех возможных представленных на мировом рынке промышленных сушилок для производства кормов) можно получать корма по качеству выше I класса при сверхнизкой себестоимости производства (за счет низкого энергопотребления).
АСКТ «Яваджра» – отечественная запатентованная разработка, которая в первую очередь предназначалась для решения задач по удешевлению производства пищевых порошков премиум-класса (для пищевой, фармацевтической и косметической промышленности).
В ней впервые в мире применены шесть методов сушки, из которых два – инновационных. В сушилке АСКТ «Яваджра» используется несколько (их число все время меняется) мини-вихрей, метод встречных и разделенных потоков, подобие сопла Лаваля для малых скоростей, кинетическая энергия и сушка в псевдоожиженном слое.
Все это вместе позволяет получать корма высочайшего качества за счет минимального и сверхкратковременного воздействия температуры.
Цикл режима сушки и температурные диапазоны воздействия на сырье:
60–90 °C – 8 секунд;
50–70 °C – 7 секунд;
40–60 °C – 3 секунды;
30–40 °C – 2 секунды.
Общее время сушки любого сырья начальной влажностью до 90–95% – 18 секунд.
При этом сохраняется не только цвет, запах и вкус, не только структурная целостность цепочек сложных органических соединений (белки, витамины, аминокислоты и т. д.), но и целостность структуры клетки – законченной ячейки жизни.
В результате потери полезных веществ сопоставимы с методом сублимации 5,7–12% (в зависимости от режима сушки). Удаление влаги по методу АСКТ приводит к увеличению концентрации питательных веществ в готовом продукте. Производительность же сушилок АСКТ в час вполне сопоставима с классической барабанной сушилкой для производства кормов.
Невероятная энергоэффективность установки делает производство качественных кормов доступным любому хозяйству. На 1 тонну удаленной влаги из продукта 65% влажности тратится менее 100 кВт электроэнергии. А на одну тонну 95% влажности – до 230 кВт энергии.
Таким образом, на сегодняшний день экономически эффективно и оправданно использование в производстве высокоэффективных кормов именно сушилки на принципе АСКТ. Именно эта технология сегодня наиболее эффективна как по энергозатратам, так и по качеству получаемой продукции.
Расчет экономии на производстве одной тонны конечной продукции можно произвести самостоятельно. В зависимости от региона и цен на энергоносители разница может достигать 8–12 раз в пользу технологии АСКТ.
Как получить витаминно-травяную муку наивысшего качества по технологии АСКТ?
Уборку следует проводить в фазу, наиболее благоприятную для культуры, в соответствии с рекомендациями технолога. Кроме того, мы рекомендуем косить травы по росе с самого раннего утра и в это же время вести переработку сырья. Влажность до 78–82% исходного сырья позволяет сохранить максимум каротина.
При укосе в другое время дня влажность травы будет около 75%, и каротина в самом сырье уже будет на 13–18% меньше.
Время доставки сырья с поля до сушилки следует максимально сократить, так как уже через 4–5 часов начнутся существенные потери других БАВ в связи с началом процессов гниения сырья и нагревом биомассы.
Не следует предварительно подвяливать и подсушивать сырье – вы не получите существенной прибавки по производительности сушилки, а качество конечной продукции значительно снизится.
Но даже без соблюдения всех рекомендаций корм, полученный с применением технологий АСКТ, будет качественно лучше, чем с использованием любых других технологий сушения, принятых в АПК для изготовления кормов.
Какой продукт можно получить?
Уникальное оборудование может сушить как традиционные кормовые культуры, ботву и плоды клубнекорнеплодов, отходы производства пищевой промышленности (жомы, жмыхи, отходы боен), так и нетрадиционные культуры – например, крапиву и даже кукурузу молочной спелости (которую обычно силосуют). В каждом случае корм будет наиболее полноценен, а значит, более эффективен, чем при других способах заготовки и хранения.
После получения порошкообразного продукта сушения его можно как гранулировать без каких-либо дополнительных добавок, так и экструдировать с зерносмесью.
При гранулировании такой важный витамин, как каротин, лучше сохраняется, чем при хранении в виде порошка.
При разведении порошка водой получается пюре, не отличимое ни по химическому, ни по биологическому составу от пюре, приготовленного из свежего сырья.
Интересен и тот факт, что при сушении прокисшего, подвергшегося длительной ферментации сырья на выходе получается пригодный для кормления скота продукт, обладающий приятным запахом и полностью обеззараженный.
Без какого-либо обогащения и, по факту, испорченный кислый сахарный жом (в марте не было свежего) после сушки на линии АСКТ «Яваджра» кормовая показывает вот такие просто феноменальные результаты.
В любом случае изучение уникальных свойств кормов и испытания на различных культурах будут продолжены. Ведь по своей биологической активности и качеству конечный продукт для скота теперь можно ставить в один ряд с БАДами и сублимированным питанием наивысшего качества для человека.
Источник