ПОЛУЧЕНИЕ  КОРМОВЫХ  ЭКСТРУДАТОВ  НА  ОСНОВЕ  ПОДСОЛНЕЧНОЙ  ЛУЗГИ

Коротков  Владислав  Ггеоргиевич

профессор,  д-р  техн.  Наук  Оренбургский  государственный  университет,  г.  Оренбург

E-mail: 

Кишкилев  Сергей  Владимирович

аспирант  Оренбургский  государственный  университет,  г.  Оренбург

E-mail: 

Соловых  Сергей  Юрьевич

доцент,  канд.  техн.  наук  Оренбургский  государственный  университет,  г.  Оренбург

Антимонов  Станислав  Владиславович

доцент,  канд.  техн.  наук  Оренбургский  государственный  университет,  г.  Оренбург

EXTRUDATE  OF  FODDER  BASED  ON  SUNFLOWER  HUSK

Korotkov  Vladislav

professor,  Doctor  of  Technical  Sciences  Orenburg  State  University,  Orenburg

E-mail: 

Kishkilev  Sergey

graduate  Orenburg  State  University,  Orenburg

E-mail: 

Solovikh  Sergey

associate  Professor,  Ph.D.  Orenburg  State  University,  Orenburg

Antimonov  Stanislav

associate  Professor,  Ph.D.  Orenburg  State  University,  Orenburg

Аннотация

В  статье  рассматриваются  способы  обработки  подсолнечной  лузги  с  целью  снижения  содержания  в  ней  клетчатки  и  на  основе  этих  способов  предложено  современное  технологическое  решение,  которое  позволит  повысить  ее  питательность  и  делает  возможным  применять  лузгу  в  качестве  компонента  комбикормов.  В  качестве  такого  решения  предложена  экструзия  лузги  с  предварительной  химической  обработкой  (декременизацией). 

Abstract

The  article  deals  with  how  to  handle  the  buckwheat  (sunflower)  husk  in  order  to  reduce  its  content  of  fiber  and  by  using  these  methods  offer  the  modern  technology  solution  that  will  improve  its  nutritional  value,  and  makes  it  possible  to  apply  the  husk  as  a  feed  component  for  the  birds,  contributing  to  increase  the  yield  of  egg  mass  and  meat  productivity.  As  such  solutions  offered  extrusion  husk  with  chemical  pretreatment.

Ключевые  слова:  лузга  подсолнечная,  клетчатка,  отруби,  гидроксид  натрия,  экструзия,  экструдат,  кормовая  добавка,  протеин,  валовая  энергия. 

Keywords:  sunflower  husk,  fiber,  bran,  sodium  hydroxide,  extrusion,  the  extrudate,  feed  supplement,  protein,  and  gross  energy.

При  переработке  подсолнечника  в  растительное  масло  образуется  значительное  количество  лузги.  Так,  при  работе  Оренбургского  маслоэкстракционного  завода  (ОАО  «Оренбургский  МЭЗ»)  этот  показатель  составляет  в  среднем  21029,40  т/год  лузги  или  16,69  %  (с  учетом  потерь  влаги)  от  поставляемого  на  переработку  в  масло  подсолнечника  в  объеме  —  126000  т/год. 

Рассмотрим,  на  какой  технологической  стадии  производства  подсолнечного  масла  образуется  лузга,  на  примере  Оренбургского  маслоэкстракционного  завода  (ОАО  «Оренбургский  МЭЗ»).  В  технологической  схеме  ОАО  «Оренбургский  МЭЗ»  (реализуемой  на  основе  типового  технологического  регламента)  лузга  образуется  в  процессе  переработки  семян  подсолнечника  в  рушально-веечном  отделении.

Процесс  переработки  подсолнечника  в  рушально-веечном  отделении  осуществляется  в  следующем  виде:  семена  подсолнечника,  предварительно  очищенные  от  примесей  на  сепараторах  А1-БИС-100  и  рассеве  семеновейки,  взвешенные  на  автоматических  весах  ДН-500  и  прошедшие  магнитную  защиту,  подаются  на  обрушивание  в  бичевые  рушки  МНР.  Далее  рушанка  самотеком  поступает  в  аспирационные  семеновеечные  машины  Р1-МСТ  для  разделения.  На  данном  этапе  выделенное  ядро  подается  на  вальцевые  станки  для  измельчения  и  получении  мятки.  Мятка  после  вальцевых  станков  направляется  в  прессовое  отделение.  Образовавшаяся  же  после  семеновеек  Р1-МСТ  лузга  направляется  в  котельную  или  бункер.  Контроль  лузги  осуществляется  на  аспирационных  семеновеечных  машинах  Р1-МСТ.  Часть  лузги  самотеком  или  норией  направляется  на  дробилку  ДДМ  на  измельчение  для  введения  ее  в  гранулятор.

В  основном  лузга,  полученная  при  переработке  подсолнечника  и  выделяемая  из  рушанки  в  рушально-веечном  отделении,  сжигается  в  котельной  ОАО  «ОМЭЗ»  или  вывозится  на  городскую  свалку.  Часть  лузги  измельчается  на  дробилках  ДДМ  до  прохода  через  сито  3  мм  и  вводится  в  жмых  перед  гранулированием  [1].

При  переработке  семян  подсолнечника  лузга,  выделяемая  из  рушанки,  может  быть  использована  для  получения  пара  при  сжигании  ее  в  паровых  котлах,  в  гидролизной  промышленности;  в  измельченном  виде  она  может  быть  использована  в  качестве  наполнителя  при  силосовании  кормов.  Лузга,  обогащенная  соапстоком,  в  гранулированном  виде  также  может  быть  использована  на  кормовые  цели. 

Другим,  более  рациональным  путем  использования  подсолнечной  лузги  может  быть  применение  ее  в  качестве  компонента  кормов,  смесей  или  добавок  к  кормам.  Широкое  использование  отходов  маслоэкстракционных  заводов  (лузги)  при  производстве  кормов  сдерживается  рядом  факторов  —  это  плохая  поедаемость  и  низкая  перевариваемость  животными,  хотя  химический  состав  лузги  разнообразен.

Таблица  1.

Химический  состав  подсолнечной  лузги  маслоэкстракционного  завода

Одним  из  основных  недостатков  подсолнечной  лузги  является  повышенное  содержание  клетчатки,  достигающее  значения  50  %  и  более,  что  делает  ее  практически  не  усвояемой  для  желудка  животных. 

Для  снижения  содержания  клетчатки  в  подсолнечной  лузге  применима  технология  комплексного  воздействия  путем  обработки  химическими  реагентами  с  последующим  экструдированием  в  одношнековом  пресс-экструдере. 

Как  показали  исследования  подсолнечную  лузгу,  с  точки  зрения  организации  стабильности  и  непрерывности  процесса,  в  чистом  виде  подвергнуть  экструзионной  обработке  невозможно,  ее  использовали  как  составляющую  в  бинарной  смеси  (подсолнечная  лузга  +  отруби).

Необходимо  отметить,  что  химическая  обработка  сводилась  к  увлажнению  смеси  растворами,  определенной  ранее  концентрации  4  %  Nа₂CO₃  или  5  %  NаOH.  Для  эффективной  и  качественной  обработки  смесь  необходимо  увлажнять  раствором  NаOH  или  Nа₂CO₃  в  течение  30  минут  с  последующим  отволаживанием  в  течение  18  часов. 

Подобное  сочетание  химической  обработки  смеси  с  ее  последующим  экструдированием  позволяет  получить  продукт  со  значительно  сниженным  содержанием  клетчатки  в  нем,  неплохим  внешним  видом  и  органолептическими  показателями.

Результаты  исследований  показали,  что  производительность  пресс-экструдера  для  смеси:  отруби  пшеничные  80  %,  лузга  подсолнечная  20  %,  обработанная  4  %  раствором  Na₂CO₃,  равномерно  увеличивается  с  9,44  до  24,84  кг/ч.  Производительность  для  смеси:  отруби  пшеничные  60  %,  лузга  подсолнечная  40  %,  обработанная  4  %  раствором  Na₂CO₃  —  равномерно  уменьшается  с  27,01  до  25,17  кг/ч. 

  Энергоемкость  процесса  экструдирования  для  смеси:  отруби  пшеничные  80  %,  лузга  подсолнечная  20  %,  обработанная  4  %  раствором  Na₂CO₃,  равномерно  уменьшается  с  0,49  до  0,17  Вт.  ч/кг.  Для  смеси  отруби  пшеничные  60  %,  лузга  подсолнечная  40  %,  обработанная  4  %  раствором  Na₂CO₃  —  равномерно  уменьшается  с  0,17  до  0,14  Вт.  ч/кг. 

Производительность  для  смеси:  отруби  пшеничные  80  %,  лузга  подсолнечная  20  %,  обработанная  5  %  раствором  NaOH,  равномерно  уменьшается  с  52,07  до  17,09  кг/ч.  В  смеси:  отруби  пшеничные  60  %,  лузга  подсолнечная  40  %,  обработанная  5  %  раствором  NaOH  —  равномерно  уменьшается  с  22,2  до  8,91  кг/ч. 

Установлено,  что  обработка  смеси  раствором  NaOH  позволяет  получить  максимальную  производительность  процесса  прессования  только  для  смеси  влажностью  16  %. 

Химическая  обработка  лузги  заключается  в  связывание  гидроксида  натрия  сырьем.  В  данном  методе  действующим  началом  на  сырье  являются  ионы  гидроксила.  В  результате  их  воздействия  проходит  ряд  физико-химических  преобразований.  В  том  числе,  под  влиянием  гидроксида  натрия  идет  частичное  растворение  минеральных  веществ,  особенно  кремниевой  кислоты,  пропитывающей  плотным  слоем  клеточные  стенки  оболочек  лузги.  В  результате  снимается  защитный  слой  и  повышается  способность  сырья  к  набуханию.

Количество  связываемого  гидроксида  зависит  от  условий  процесса  и  вида  сырья.  Так,  было  установлено,  что  при  обработке  некоторых  видов  сырья  он  практически  полностью  вступает  в  реакции.  Основная  часть  NaOH  связывается  с  кремниевой  кислотой,  переводя  ее  в  водорастворимый  силикат  натрия,  меньшая  часть  взаимодействует  с  фенольными  гидроксилами  и  карбоксилами  лигнина,  нейтрализует  карбоксилы  гемицеллюлоз  и  разрушает  лигноуглеводные  связи.  Небольшое  количество  остаточной  свободной  щелочи  в  сырье  не  нуждается  в  нейтрализации,  что  позволяет  обработанную  лузгу  непосредственно  направить  на  корм  скоту  [3].

Применение  в  качестве  химического  реагента  раствора  Na₂CO₃  позволяет  получить  более  низкую  энергоемкость  процесса  и  стабильный  режим  экструдирования. 

Таблица  2.

Результаты  расчета  коэффициента  перевариваемости

Результаты  исследований  показали,  что:

1.  перевариваемость  лучше  в  смеси  с  большим  процентным  содержанием  отрубей;

2.  коэффициент  перевариваемости  незначительно  увеличивается  при  обработке  5  %  раствором  NaOH;

3.  более  высокое  значение  коэффициента  перевариваемости  характерно  для  смеси  (отруби  пшеничные  —  60  %,  лузга  подсолнечная  —  40  %,  4  %  Na₂CO₃)  с  влажностью  16  %.

Проведенный  химический  анализ  исходной  смеси  и  полученного  экструдата  показал,  что  происходит  снижение  содержания  сырой  клетчатки  и  лигнина  по  сравнению  с  исходной  смесью  более  чем  в  2,5  раза  (таблица  3).

Таблица  3.

Химический  состав  образцов  экструдированной  смеси  (лузга  подсолнечника  40  %  +60  %  пшеничные  отруби),  обработанной  5  %  NaOH,  на  а.с.

*  результаты  собственных  исследований  химического  состава  исходного  продукта  (ГОСТ  на  определение  сырой  клетчатки  13496.2-91),  испытания  проводились  на:  спектрофотометрах  AAS-4  и  C-115,  КФК-  2МП.

Дальнейшие  исследования  показали,  что  исходное  сырье  следует  измельчать,  так  как  операция  измельчения  влияет  как  на  производительность  и  энергоемкость  пресс-экструдера,  так  и  на  внешний  (товарный)  вид  экструдата.

Из  таблицы  4  следует,  что  дополнительная  операция  —  измельчение  оказывает  положительное  влияние  на  ведение  технологического  процесса  по  получению  экструдированного  продукта  [2].

Таблица  4.

Экструдированный  продукт  (бинарная  смесь:  60  %  отруби  пшеничные  +  40  %  лузга  подсолнечная,  предварительно  обработанная  5  %  NaOH)

Список  литературы:

1. Антимонов  С.В.,  Габзалилова  Ю.И.  Современные  проблемы  науки  и  образования:  Материалы  Международной  научно-практической  конференции  студентов,  аспирантов,  специалистов,  преподавателей  и  молодых  учены,  29  мая  2009:  В  2  т.  Т.  2.  —  Н.  Новгород:  НФ  УРАО,  2009.  —  416—418  с.
2. Антимонов  С.В.,  Соловых  С.Ю.  Технология  получения  кормосмесей  и  добавок  с  применением  нетрадиционного  растительного  сырья.  Пищевые  технологии.  VIII  Всероссийская  конференция  молодых  ученых  с  международным  участием  (г.  Казань,  2007  г.)  Сборник  тезисов  докладов  —  Казань:  Издательство  «Отечество»,  2007  —  с.  222. 
3. Дудкин  М.С.,  Черно  Н.К.  Пищевые  волокна  Киев:  Урожай,  1988.  —  152  с.