Технология приготовления влажных кормовых смесей для животноводства

Известно, что в зависимости от используемых процессов, технологии переработки сои делятся на «влажные» и «сухие». К продуктам, полученным по «влажным» технологиям, относятся соевое молоко, соевый майонез, соевая паста, полученные из цельных соевых бобов (иногда предварительно обработанных). Традиционно соевое молоко производится на так называемых «соевых коровах» -- установках, в которых производится влажный размол соевых бобов, затем – тепловая обработка при температуре 95-110°С (с использованием парогенератора) и в конце процесса – выдержка (для разрушения или инактивации вредных соединений). Соевый майонез получают из соевого молока путем его загущения, а соевую пасту – выделяя осадок, образующийся при отстое соевого молока, и содержащий, в основном, углеводы и небольшой процент остаточного белка и жира. (Характеристики одной из «соевых коров», выпускаемых в Украине, приведены в таблице 1 раздела 6.1.) К «сухим» технологиям относятся процессы получения соевого шрота после переработки соевых бобов в экструдере для получения масла или в высокооборотных мельницах. Соевая мука может быть получена также из молока в результате его сгущения и выпаривания. Производимые украинским предприятием ООО «ЭКО» сухие соевые продукты в виде муки и шрота, более чем в 1,5-2 раза дешевле аналогичных продуктов импортного производства. Бесспорным преимуществом продуктов, полученных по «сухим» технологиям является продолжительность их сохранения и простота введения в рацион животных. Рынок оборудования для получения соевого молока достаточно велик, как по производительности, так и по происхождению товара. Например, производительность по молоку широко распространенного в России оборудования краснодарских предприятий лежит в диапазоне 18-4000 л/час (потребляемая мощность -- от 10 до 300 кВт). «Соевые коровы», выпускаемые в Украине, например, Харьковским предприятием «РОСС», позволяют получать от 30 до 300 л соевого молока в час. Некоторые усовершенствования в конструкции «соевой коровы» марки УСК (производитель -- ООО "Тронка-Агротех", г. Киев) позволили уменьшить потребление энергии при работе этого оборудования почти в 1,5 раза. Объемы импорта соевого шрота, широко используемого в животноводстве Украины, в последние годы заметно снизились из-за его непомерно высокой цены и повышения активности национальных производителей.

1. Сравнительный анализ технологий и оборудования для переработки сои

Анализ технологий и характеристик соответствующего оборудования для получения комбикормов в реальных условиях жизнедеятельности фермерского и коллективного хозяйства Украины позволяет сделать вывод о несовершенстве технологий и оборудования для переработки соевых бобов. Например, для приготовления по традиционной «влажной технологии» 7%–ого соевого молока нужно нагреть 93% воды до температуры около 100 ?С, а затем охладить ее до температуры употребления животными. Это приводит к высоким потерям энергии и удорожанию оборудования. Кроме того, далеко не все хозяйства имеют возможности для подключения энергоемкого оборудования. Применение «сухих» технологий в животноводстве, по нашему мнению, мало оправданно. Здесь, кроме экономических факторов, связанных с высокой стоимостью сухого сырья в виде соевой муки и шрота, следует обратить внимание на низкую эффективность использования соевого шрота в качестве корма. Действительно, известно, что соевый боб – кладовая уникальных белковых комплексов, легко усваиваемых жиров, аминокислот, микроэлементов. Продолжительность сохранения бобов сои без потери ее уникальных качеств зависит от целостности зерен, то есть от целостности их оболочки (известно, что сортность сои определяется процентом поврежденных и битых семян сои). При повреждении оболочки за счет активных веществ происходит быстрое окисление жиров и разрушение витаминных комплексов. Именно по этой причине технологию «сухой» переработки сои для получения шрота нельзя считать эффективной, так как в ней скорость процессов окисления намного превышает скорость процесса технологии приготовления комбикормов. Кроме того, при таком методе не обезвреживаются такие вредные вещества, как уреаза и ингибитор трипсина, который ведет к увеличению болезней и падежа животных. Результаты анализов, проведенных Испытательно-биологическим центром Института биохимии им. О.В. Палладина Национальной академии наук Украины, свидетельствуют о том, что витаминный состав соевой пасты, полученной по технологии гидродинамической переработки «ТЕКМАШ», остается неизменным, т.е. таким, как в бобах до переработки!

2. Актуальность проблемы

Проведенный анализ существующих методов переработки сои позволяет сделать вывод об отсутствии на рынке Украины единой концепции развития технологий приготовления соевых добавок, которые должны удовлетворять следующим требованиям:

• оптимизации технологии кормления животных;
• снижения затрат, то есть повышения рентабельности хозяйств;
• минимизации энерго - и ресурсопотребления;
• охраны окружающей среды.

3. Цели и задачи

1. Приготовление кормов должно производиться непосредственно перед кормлением животных. 2. Температура кормов при потреблении их животными должна быть в пределах 20-30°С. 3. Удельное потребление энергии для приготовления соевых, гороховых и других компонентов должно быть минимальным. 4. Установленные мощности оборудования должны быть минимальными. 5. Оборудование и технология приготовления должны обеспечивать эффективное приготовление кормов типа «соя-зерно», «соя-кукуруза», «горох-зерно» и т.д. 6. Технология должна обеспечивать эффективное введение витаминных, лекарственных и других добавок. 7. Надежность и безопасность обслуживания оборудования. 8. Экологическая чистота оборудования и технологии.

4. Технология ТЕКМАШ ®

Технология ТЕКМАШ ® реализуется с помощью гидродинамических нагревателей ТЕК-СМ и базируется на: 1. Приготовлении концентрированных соевых добавок в виде сметанообразных и пастообразных продуктов. 2. Разведении соевых паст холодной водой сразу же после приготовления до необходимой концентрации соевого молока с соответствующим понижением температуры до 20-30°С. 3. В одной из разработанных модификаций реализовано требование полной автономности оборудования путем использования в качестве привода дизельного двигателя. 4. Надежность и безопасность технологии определяется отсутствием нагревательных элементов. Оборудование не имеет парогенератора и не требует согласования с органами Государственного комитета по надзору за охраной труда. 5. Технология ТЕКМАШ ® -- безотходная. Загрязнение окружающей среды отсутствует.

Технология обеспечивает:

• минимизацию затрат энергии за счет совмещения в одном цикле переработки процессов нагревания, размола, перемешивания и введения необходимых по технологии составляющих;
• минимизацию установленных мощностей оборудования за счет высокого КПД процесса (не ниже 90%);
• отказ от теплообменного оборудования.

5. Описание установки ТЕК-СМ

Принцип работы установки ТЕК-СМ базируется на нагревании жидкости с помощью явлений гидромеханики, в частности, кавитации и турбулентного трения. Установка состоит из насоса с электрическим или дизельным приводом, бункера, в который идет загрузка составляющих (сырье, вода, примеси) и специальной насадки, где осуществляется процесс одновременного размола и нагревания смеси. Автоматика контролирует и поддерживает температуру, необходимую по технологии. Установка защищена патентами Украины, России и международными заявками на изобретения.

Применение принципиально нового подхода к нагреванию соевой суспензии позволяет:

• предотвратить образование канцерогенных веществ, которые содержатся в термоокисленном продукте за счет пригорания на конвективных поверхностях;
• обеспечить равномерное объемное нагревание всей обрабатываемой массы, предотвращая потери витаминного состава из-за перегрева части продукта;
• максимально упростить конструкцию установки и снизить затраты на ее эксплуатацию.

6. Расчет экономического эффекта от внедрения технологии

Сравнительная таблица показателей установок приготовления соевого молока (УСК-1000 -- производитель ООО «Тронка-Агротех», г. Киев, ТЕК-4СМ -- производитель и разработчик НПП «Институт «ТЕКМАШ» г. Херсон)