Відволожування.
Його використовують для покращення смакових якостей зернових кормів (ячменя, кукурудзи, пшениці і т.д.) і підвищити їх зідаємості. При відсоложуванні кормів частина крохмалю під дією діастази зерна або солода переходе в цукор (на10-12%) від чого корм стає солодкуватим.
Відсолоджування проводять в теплому приміщенні (18-20оС) в спеціальних дерев’яних ящиках або алюмінієвих ваннах, куди зернову дерть розсипають рівним шаром (не більше 40-50 см) і поливають гарячою (90 о С) водою при відношенні корма до води 1:1,5-2. Важливо щоб вихідна зернова маса була рівномірно зволожена та добре перемішена, після чого її накривають кришкою або щільною тканиною.
Для активізації процесу ферментації та прискорення періоду відсоложування використовують виготовлений із ячменю солод в кількості 1-2%. Перемішену із солодом вихідну масу залишають на 3-4 години, підтримуючи оптимальну для дії ферментів температуру (55-60 о С). Солод отримують переважно із ячменю, який після зволоження насипають в ящики шаром не більше 10 см та залишають в приміщенні при температурі 20-25 о С. Через 2-3 дні ячмінь проростає після чого його висушують та в розмолотому вигляді використовують при відсолоджуванні або дрожуванні кормів.
Приготовлений таким способом корм скормлюють переважно поросятам-сосунам або віднімишам. В залежності від живої маси та загального розвитку тварин, його дають в кількості 10-12% від зернової частини раціону. Крім того для покращення апетиту включають в раціон слабких та високопродуктивних тварин (не більше 50% від норми концентратів).
Мікронізація.
Операція полягає в обробітку зерна інфрачервоними променями. При обробітку зерна таким способом використовують різні в конструктивному відношенні машини що мають назву мікронізаторами. У вітчизняній практиці для цього використовують кварцові галогенні лампи КГІ-220-1000, за допомогою яких опромінюють зерно, що рухається по транспортеру. В якості джерел інфрачервоного випромінювання можна використовувати трубчасті електронагрівальні елементи або спіралі, виготовлені з матеріалів з великим електричним опором. Інфрачервоні промінні проникають в зерно, збуджуючи його молекули, викликаючи інтенсивну їх вібрацію. При цьому виникає тертя, супроводжуване виділенням внутрішнього тепла. Гігроскопічна волога випаровується, внаслідок чого різко підвищується тиск. Внаслідок чого зерно набухає, вспучується стає м’яким, розтріскується.
Поживні речовини (білки, вуглеводи ) зерна в процесі мікронізації підлягаються практично таким же структурним змінам, як при гідротермічній та баротермічній обробітках. При мікронізації зерно проходе розщеплення (до 98%) крохмалю до сахарів, на 3-5% збільшується кількість щелочорозчінних білків, що сприяє їх кращому перетравленню і засвоєнню організмом тварин.
Мікронізація покращує енергетичну поживність кукурудзи і ячменю, руйнує трипсинові інгібітори сої, гороху, бобів, руйнує токсичну плісняву та гриби.
Обробіток зернових ІЧ – променями підвищує засвоюваність зерна на 5-7%. Так використання інфрачервоного випромінювання при щільності теплового потоку 16 кВт/м2 дозволяє на протязі 2 хвилин нагріти соєві боби до температури 200 оС. такий інтенсивний нагрів забезпечив значне зниження активності ферменту уреази, що є в даному випадку показником ефективності теплового обробітку.
Обробіток в нахиленому пневмоканалі або в кип’ячому шарі для отримання «повітряних» зерен.
Дану технологію використовують для отримання продукту, призначеного для годування ВРХ.
Обробіток зерна кукурудзи, сорго, пшениці, ячменю, а також бобів сої проводять по одному з двох методів. В першому випадку процес конвективного нагріву зерна здійснюється в нахиленому пневмоканалі, а по другому – в кип’ячому шарі. Для отримання повітряних, тобто вибухнувши зерен необхідно забезпечити підвід теплоти з великою швидкістю, щоб створити значне внутрішнє напруження в зернівках при випаровуванні вологи, що в них міститься. Саме внаслідок внутрішнього тиску відбувається розрив поверхні зерна і розгорнення ендосперми.
По першому способу зерно попередньо нагрівають кондуктивним методом до температури 65 оС при русі із живильника по нахиленому днищі камери попереднього обробітку. Передбачено розділення вибухнувших і невибухнувших зерен по швидкості витання та повернення невибухнувших зерен в процес. В робочій зоні теплоносій має температуру 260 оС. Вибухнувші зерно-повітряні пластівці охолоджуються і можуть бути потім подрібненні для вводу в комбікорми або спрямованні в кормороздавачі для розвезення по фермах.
Екструдування.
Екструдування є одним із найбільш ефективних і використовуваних в комбікормовій промисловості способів обробітку зерна. При обробітку зернофуражу таким способом протікає два безперервних процеси 1) механічне і хімічне деформування; 2) «вибух» продукту.
Сировину для екструзії доводять до вологості 12-16%, подрібнюють і подають в екструдер, де під дією високого тиску (2,8-3,9МПа) і тертя зернової маси розігрівається до температури 120-150 оС. Потім внаслідок швидкого переміщення її із зони високого тиску в зону атмосферного відбувається так названий вибух, внаслідок чого гомогена маса спучується і утворюється продукт мікропористої структури.
Внаслідок же латинізації крохмалю, деструкції целюлозно-лінгнінових утворень значно покращується його кормова цінність. Кількість крохмалю при цьому зменшується на 12%, а декстринів збільшується майже в 5 раз, кількість засвоюваного сахару збільшується на 14%. При цьому значно покращується санітарний стан зерна. Під дією високої температури і тиску майже повністю знищуються патогенна мікрофлора і плісняві гриби.
В шнеку екструдера встановлені спеціальні шайби ( на вході - діаметром 17,5 мм, на виході – 125 мм). За рахунок тертя продукту об шнек і стінку корпуса відбувається значний нагрів продукту ( температура продукту на виході 120-130 оС), а різниця тиску на виході із камери і внутрі камери приводе до вспучування продукту.
Екструдований корм найбільш раціонально використовувати для годування поросят молодшого віку, оскільки їх перетравлю вальна система це період не здатна розщепити складні живильні речовини раціону.
При використанні екструдованого зерна в складі раціонів для молодняку свиней збільшується перетравність сухої речовини - на 2,1%, органічного – на 1,9%, сирого протеїну – на 4,5%, сирого жиру - на 3,8%.
Експандування
Експандування основане на гідротермічному обробітку корму під тиском. Принцип дії екструдерів і експандерів однаковий – в шнековому робочому органові продукт розігрівається, ущільнюється і випресовується. Однак режими обробітку істотно відрізняються.
В екструдерах продукт розігрівається тільки за рахунок тертя при русі по витках шнека і активному перемішуванню під тиском. Регулювання температурного режиму обробітку досягається в екструдері тільки за рахунок змінних робочих органів (кільця, «граючої» шайби). Затрати електроенергії при цьому складають 100-150 кВт/год. Екструдування комбікормів проводиться при вологості 12-14%. Втрата вологи при охолодженні готового продукту складає 5-8%, тому він виходить занадто сухим - вологістю 6-8%.
Обробіток в експандері здійснюється при при більш високій вологості. Західні фірми «Амандус Каль», «Альмекс» та інші рекомендують проводити обробіток при вологості до 26%. Продукт розігрівається за рахунок воду пара і тертя.
При одних і тих же температурних режимах( 115-145о) обробіток в експандері при підвищеній вологості протікає в менш жорстких умовах. Справа в тому, що в екструдері через понижену вологість на окремих ділянках «місцеві» опори руху продукту можуть зрости до значних величин, викликаючи «місцеве» підвищення температури, хоча загальний температурний режим залишається попереднім. Як в екструдерах, так і в експандерах можна за рахунок зміни режимів обробітку отримують готовий продукт різної щільності, т.б. комбікорми, плаваючі і повільно тонучі.
Експандуювання забезпечує слідуючі переваги: увід великої кількості рідких компонентів – масла, жиру,меляси та ін.; знешкодження шкідливих для живлення компонентів; покращення якості і засвоюваності комбікормів; більш високу продуктивність пресу для гранулювання, кращу якість гранул; використання більш дешевої і складної для гранулювання сировини.
Нормальна робоча температура при обробітку комбікормів для птиці і свиней знаходиться в діапазоні від 105 до 110оС. Можна досягти тиску до 4 МПа і температури до 130оС, та всього лише на короткий період, так як при загальному часі проходження продукту через експандер складає декілька секунд.
На виході із експандера продукт миттєво втрачає навантаження, а добавлена рідина в значній степені випаровується. Називається це блискавичним випаровуванням, тому послідуюче сушіння готового продукту не потрібно. За рахунок випаровування рідини температура падає до 90оС. В залежності від рецептури, температури продукту і тиску готовий продукт може мати структуру тіста, товстих пластівців або комків.
Розхід енергії складає 5-10 кВт*год./т при виробництві кормів для птиці і свиней і 15 кВт*год./т – для крупного рогатого скота.
Гранульований експандат містить в собі одночасно переваги гранульованих і розсипних комбікормів. Кожна частина містить всі складові компоненти. Розподіл частинок дуже рівномірний. Обробіток в експандері зменшує загальну обсемененість сировини. Повністю знищуються коліобразні бактерії, кишкова палочка, плісняві грибки і сальмонели.
Процес роботи експандера полягає в наступному. Оброблюваний матеріал завантажують в бункер, який подається живильником в змішувач-дозатор, з якого дозовано подається в накопичувальний бункер. Із бункера-накопичувача експандера матеріал у виді неоднорідної сипучої маси поступає в першу зону нагнітаючого шнеку. Тут матеріал захоплюється шнеком і переміщується до слідкуючої зони. В першій зоні матеріал частково заповнює міжвитковий об’єм шнека , та не повністю покриває поверхню витків шнека і шнекової камери. Частинки матеріалу в першій зоні переміщується основному поступово, а від обертального руху вони утримуються силою власної ваги.