Влаготепловая обработка зерна с плющением

Существуют различные влаготепловые воздействия на зерно. При холодном кондиционировании зерно перед закладкой в специальные емкости увлажняют водой непосредственно в бункерах или перемешивающих шнеках и выдерживают 24 ч. Расход энергии на разрушение увлажненного зерна по сравнению с размолом сухого уменьшается, мучнистая пыль при обработке первого не образуется.

Отволоженный материал поступает в плющилку, затем в корм животным. Холодное кондиционирование — наиболее простой, но вместе с тем длительный процесс.

В США (В. Галс, 1971) для обработки зерна кукурузы, проса и сорго, используемого при откорме крупного рогатого скота, применяется метод восстановления, т. е. доведения влажности сухого зерна до 23 – 26 % с последующим хранением на протяжении 21 – 25 дней в герметических башнях и плющением перед скармливанием. Восстановление — довольно эффективный способ улучшения качества зерновых кормов без теплового воздействия. Основанное на биохимических и микробиологических процессах обработки корма, оно способствует накоплению легкопереваримых углеводов и протеинов, но связано с потерей питательных веществ в процессе ферментации.

Как показали исследования Р. Бридсона (1972), обработка корма способом восстановления зерна обеспечивает повышение степени переваримости протеинов корма. Автор зарегистрировал, что на процесс восстановления влияют такие факторы, как температура, уровень влажности и продолжительность хранения (ферментации), причем зерно на отволаживание можно закладывать целым и предварительно измельченным.

Пропаривание зерна при атмосферном давлении для повышения качества корма применяют сравнительно давно. Технология пропаривания состоит в том, что сухое зерно подается в увлажняющую камеру, где подвергается воздействию горячего пара (при 95 – 99° С) в течение 20 мин. При этом влажность зерна повышается до 20 %.

До появления плющилок влаготепловым способом обрабатывали измельченное зерно, но при простом размоле не все крахмальные зерна разрушаются. Для раздробления отдельных зерен крахмала и нарушения их структуры необходимо очень тщательное измельчение. Однако в результате такого воздействия продукт становится настолько мелким, что его трудно использовать.

Пропускание кормов через плющилки позволило добиться более полного разрушения структуры клеток зерна и равномерного распределения в нем тепла и влаги. Следует иметь в виду, что тепловая обработка зерна в ряде случаев, в частности при перегреве, может привести к распаду некоторых аминокислот, особенно лизина.

Повышение влажности более 20 % нежелательно, так как поверхность вальцов залипает. После выхода из вальцов плющилки хлопья имеют температуру 83 – 88° С и влажность около 18 %. В некоторых случаях для равномерного прогревания зерна и просушивания плоскостей плющения температура вальцов поддерживается на уровне температуры в увлажняющей камере.

Разновидностью описанного способа является обработка зерна с использованием химических реагентов методом распыления жидких препаратов, после чего оно пропаривается при температуре 96 – 104° С в течение 5 – 15 мин, а затем плющится. В качестве увлажняющей жидкости используется раствор, содержащий некоторые кислоты — серную, фосфорную, лимонную, уксусную и другие добавки (1,4 л на 53 – 66 л воды). Корм после такой обработки отличается тонкостью хлопьев, что повышает его вкусовые качества.

Один из способов подготовки зерна к скармливанию — воздействие пара в сочетании с высоким давлением и последующим превращением зерна в хлопья. Основное его преимущество — возможность пропаривания зерна в течение 1 – 2 мин вместо 15 – 20 мин без подключения давления.

Поиски путей улучшения товарного вида зерна, подвергнутого влаготепловой обработке, привели к появлению в технологическом цикле нового процесса — подсушивания материала после пропаривания. Подсушивание можно проводить двумя способами: промежуточным (перед плющением) и конечным (после выхода хлопьев из вальцов). Промежуточное подсушивание осуществляется влажным (до 20 %) горячим воздухом. Вследствие уменьшения влажности зерновой оболочки расплющенный материал лучше сохраняет свою форму и питательные качества при кратковременном хранении.

Подсушивание хлопьев до 13 – 15%-ной влажности заканчивается в специальных сушилках после выхода из вальцов. Параметры процесса следующие: температура — 93 – 94° С, время пропаривания — 5 – 12 мин (или 1,5 мин под давлением), влажность зерна перед поступлением на вальцы — 18 – 20 %. Такими методами обрабатывают зерно кукурузы, ячменя, овса и пшеницы.

За последние годы в США апробируется в хозяйственных условиях способ подготовки зерна к плющению с использованием сухого нагрева.

Очищенный зерновой материал влажностью 10 – 15 % поступает в теплообменник, куда нагнетается через форсунки сильно нагретый воздух, с помощью которого зерновой материал еще и транспортируется. Время, необходимое для нагрева, обычно составляет 1 – 2 мин, в зависимости от типа и влажности зерна. Температура воздуха в камере достигает 315° С, а температура зерна на выходе — 160 – 188° С. Так как перегретое зерно имеет температуру выше точки кипения, то каждое зернышко представляет собой как бы «запарник под давлением». При этом из-за внутренней влаги происходит мгновенная варка зерна. При повышении внутреннего давления отмечается распущенность зерен. Кукуруза, например, увеличивается в объеме на 30 – 40 %. Тепловая обработка снижает влажность зерна примерно на 5 %. Подготовленный таким образом зерновой материал направляется на вальцы для плющения.

Основным преимуществом способа сухой тепловой обработки является незначительная влажность продукта, что улучшает его транспортирование и создает возможность длительного хранения. Благодаря ускоренным процессам внутренних превращений в зерне и уменьшению влажности его поверхностного слоя производительность плющения можно повысить в 2 раза по сравнению с влажным пропариванием.

Опыт использования первых агрегатов по приготовлению хлопьев с применением сухого нагрева показал, что данный способ обладает существенными преимуществами, даже по сравнению с обработкой зерна с пропариванием. Фермеры некоторых стран отдают предпочтение сухому нагреву вследствие удобства эксплуатации агрегатов, небольшой стоимости переработки и высокого качества хлопьев.

Кормовая ценность хлопьевидного корма, обработанного сухим тепловым нагревом или микронизацией, в рационах для скота и свиней увеличивается примерно на 10 % по сравнению с измельчением сухого зерна. Хорошее усвоение обработанного корма способствует ускорению роста животных, особенно в первый его период (М. Лукер, 1972).

В опытах на свиньях установлено, что скармливание зерна, подвергнутого влаготепловой обработке и микронизации, обеспечивает получение наиболее высокого прироста массы (табл. 38). Эти данные подтверждаются и зарубежными опытами. Так, на крупнейшем скотооткормочном комплексе США (компания «Монфорд оф Колорадо Инк»), где на протяжении года выращивают 500 тыс. животных до живой массы 475 – 544 кг, в дополнение к объемистым кормам постоянно дают концентраты (в основном кукурузу) в виде хлопьев. Оборудование для обработки зерна паром и для плющения позволяет раздавать корм через 15 мин после его получения. Среднесуточный прирост массы составляет 1,13 – 1,36 кг.

Эффективность различных способов обработки зерна при откорме свиней

По данным Украинской сельскохозяйственной академии (А. М. Жадан, А. Н. Пилипенко и др., 1974), в опытах на свиньях наблюдалось также лучшее поедание животными кормов, в составе которых было плющеное зерно, прирост массы при этом увеличился на 6,9 %. При введении в рацион бычкам на откорме плющеного после влаготепловой обработки ячменя как основной составной части концентрированной смеси прирост массы составил 970 г, т. е. на 9,7 % выше по сравнению со скармливанием зерна в виде дерти в смеси с объемистыми кормами (сено, трава, силос).

Расчеты показывают, что затраты на влаготепловую обработку зерна по сравнению с затратами на его переработку измельчением покрываются за счет увеличения удоев, прироста массы и оплаты корма животными.

На молочной ферме колхоза «Память Ильича» Щелковского района Московской области теплопаровая обработка зерна производится с применением камерного пропаривания порционного действия. Загруженная в камеру порция зерна подвергается воздействию пара, который нагревается и увлажняет зерно на протяжении 20 мин, затем происходит разгерметизация камеры, а пропаренное зерно подается к вальцам плющилки. Зерновые хлопья скребковым транспортером направляются в КТУ-10, транспортируются к ферме и скармливаются молочным коровам.

Современное оборудование для влаготепловой обработки зерна можно разделить на три группы: увлажнители, пропариватели и нагреватели.

Увлажнители зерна эксплуатируются на больших фермах и работают, как правило, по непрерывному циклу. Вода подается в зерновую массу порциями или струями, а также при погружении ее в емкость, в донную часть которой входит транспортер для выгрузки увлажненного зерна и последующей подачи его в отволаживающие емкости. Основной частью устройства для увлажнения зерна порциями воды служит ковшовое колесо, зачерпывающее воду из нижнего поддона и подающее затем ее в перемешиваемую шнеком зерновую массу. Сравнительно широкое распространение получили водоструйные машины с механическим или пневматическим дроблением струи. Для интенсивного перемешивания зерна с распыляемой водой используют шнековые или лопастные смесители.

Для пропаривания зерна применяют специальное оборудование. По способу образования тепла его разделяют на установки с собственным источником парообразования и с подводом пара от отдельных паровых котлов. Первые агрегатируются с плющилками небольшой производительности. С целью приготовления хлопьев на небольших фермах хорошо также зарекомендовали себя камерные пропариватели порционного действия. Загруженная в камеру порция зерна обрабатывается паром, который нагревается и увлажняет материал. Во избежание выхода пара наружу камера снабжается загрузочным и выгрузным шиберными или клапанными затворами. После обработки зерна происходит разгерметизация камеры, а пропаренное зерно подается к вальцам плющилки.

В хозяйствах с большим поголовьем животных кормоприготовительные цехи оборудуют шнековыми пропаривателями непрерывного действия, работающими под давлением 0,7 – 4,2 атм. Загруженный в него через верхний шлюзовой затвор зерновой материал последовательно проходит через верхнюю и нижнюю пропарочные камеры и, благодаря наличию шнекового перемешивающего органа, равномерно увлажняется и нагревается. Размещенная под выгрузным затвором плющилка превращает обработанное зерно в хлопья.

Анализ работы кормоцеха в колхозе «Память Ильича» показывает, что замена в рационах дойных коров 65 % комбикорма по питательности пропаренным плющеным зерном обеспечила возможность повысить молочную продуктивность в среднем на 5 %. Аналитические исследования пропаренного зерна показали, что в нем содержание сахара увеличивается в 2,5 раза при некотором уменьшении содержания крахмала. Эксплуатация кормоцеха в колхозе «Память Ильича» в течение 1 месяца обусловила устойчивое повышение среднесуточного удоя на фуражную корову на 0,5 кг и на 200 кг годового удоя при равных затратах кормов.