Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Машины и средства механизации сельскохозяйственного производства

Диссертационная работа:

Иванов Сергей Анатольевич. Совершенствование технологии и технических средств приготовления кормов для животноводства на основе соевого зерна : Дис. ... д-ра техн. наук : 05.20.01 : Благовещенск, 2005 359 c. РГБ ОД, 71:05-5/558

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 6

1. СОСТОЯНИЕ НАУЧНОЙ ПРОБЛЕМЫ. ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И
ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ 11

1.1 Эффективность использования соевых белковых продуктов в рационах
кормления сельскохозяйственных животных и птицы 11

1.2 Анализ способов, технологий и технических средств приготовления
кормов с использованием соевого зерна 23

  1. Анализ способов и технологий получения термообработанных соевых кормовых продуктов 27

  2. Анализ исследований процесса измельчения и технических средств для его осуществления 38

  3. Анализ технологий и исследований по изучению процесса приготовления соевой белковой основы для производства заменителей цельного молока 49

  4. Анализ технологий и технических средств приготовления комбикормов-концентратов 61

1.3 Постановка цели и задач исследования 66

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СОЕВОГО ЗЕРНА И
ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ 70

  1. Классификация технологических операций приготовления кормов с использованием соевого зерна 70

  2. Структурная схема процесса приготовления кормов с использованием соевого зерна 72

  3. Экономико-математическая модель процесса приготовления кормов с использованием соевого зерна 76

2.4 Термическая обработка соевого зерна 80

  1. Математическая модель процесса термообработки соевого зерна 80

  2. Обоснование параметров термоагрегата 90

  1. Обоснование параметров штифтового измельчителя 96

  2. Получение соевой белковой основы из соевой крупки 136

2.6.1 Обоснование путей повышения эффективности белка из соевой крупки и
разделения суспензии 136

2.6.2 Анализ рабочего процесса и обоснование параметров экстрактора-
разделителя 139

2.7 Получение экструдированной смеси концкормов с использованием
нерастворимой соевой фракции 173

  1. Теоретические основы приготовления кормовых смесей с помощью пресс-экструдера с кольцевой фильерой 173

  2. Обоснование параметров пресс-экструдера с кольцевой фильерой 186

3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 192

3.1 Программа исследований и общие методические положения 192

3.2 Методика экспериментальных исследований процесса термообработки
соевого зерна 194

  1. Методика экспериментальных исследований процесса измельчения термообработанного соевого зерна 196

  2. Методика экспериментальных исследований процесса экстракции с одновременным разделением суспензии на жидкую и твердую фракцию 201

  3. Методика исследования процесса смешивания и баротермической обработки смеси 207

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 211

4.1 Результаты исследований процесса термообработки соевого зерна 211

4.1.2 Исследования по обоснованию параметров пропаривателя и барабанной
жаровни 213

4.2 Получение термообработанной соевой крупки и обоснование параметров
измельчителя 217

4.3 Исследования процесса получения соевой белковой основы из

термообработанной соевой крупки .224

4.3.1 Исследования по изучению процесса разрушения соевой крупки 224

4.3.2 Исследования по обоснованию оптимальных параметров экстрактора-
разделителя 225

4.3.3 Исследования процесса экстракции белка из соевой крупки 229

4.4 Получение комбикормов-концентратов с использованием соевого белкового
компонента 23 5

4.4.1 Исследования процесса смешивания кормовых компонентов с помощью
шнекового пресс-экструдера 235

4.4.2 Исследования по обоснованию параметров шнекового пресс-
экструдера 237

5. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОВЕРКА ОСНОВНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
ИССЛЕДОВАНИЙ, ИХ РЕАЛИЗАЦИЯ, ЭКОНОМИЧЕСКАЯ
ЭФФЕКТИВНОСТЬ И МЕТОДИКА РАСЧЕТА ОБОРУДОВАНИЯ 249

  1. Общие сведения о реализации научных разработок 249

  2. Технология и оборудование по приготовлению соевой белковой основы и комбикормов-концентратов 249

  3. Технология и технические средства получения белковой соевой основы для приготовления заменителя цельного молока и комбикормов-концентратов 262

  1. Технологическая линия баротермической обработки и приготовления комбикормов-концентратов 270

  2. Экономическая эффективность приготовления кормов с использованием соевого зерна 274

5.6 Методика расчета оборудования для приготовления кормов с

использованием соевого зерна 284

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 288

ЛИТЕРАТУРА 294

ПРИЛОЖЕНИЯ 314

Введение к работе:

Одной из важнейших проблем животноводства является низкая эффективность процесса производства животноводческой продукции, обусловленная низким качеством кормов и высокими затратами труда и средств на ее получение. Повышения качества кормов и исключение дефицита белка в кормовых рационах животных достигается путем использования в них соевого зерна и продуктов ее переработки. Однако в сыром виде соевое зерно содержит антипитательные вещества, поэтому включение его в рационы в неподготовленном виде не эффективно.

Применяемое в настоящее время оборудование и технические средства для приготовления кормов разработаны без учета таких специфических свойств соевого зерна, как наличие в ней уреазы и ингибитора трипсина, а также высокого содержания жира (до 25 %). В тоже время, известные и существующие способы подготовки соевого зерна к скармливанию и приготовления на его основе высокобелковых кормов, не позволяют достичь требуемого качества с наименьшими затратами труда и средств.

Так, получение соевой белковой основы с использованием соевого зерна, включает высокозатратные операции по предварительному замачиванию (до 20 часов) больших объемов соевого зерна, экстракцию белка, отделение нерастворимого соевого остатка и его дальнейшего использования. Использование термообработанной соевой муки для приготовления белковой основы не эффективно, так как связано со значительными затратами на процесс получения такой муки.

Приготовление кормовых смесей с использованием соевого зерна и продуктов его переработки также требует больших затрат труда и средств. При этом, не всегда достигается требуемое качество белка, связанное с тем, что при мягких режимах тепловой обработки не разрушаются антипитательные вещества, а при жестких режимах белок подвергается денатурации.

Практический опыт использования комплектов оборудования типа АВМ и КПСМ-850 по производству соевой муки для нужд животноводства показал,

7 что требуются определенные изменения структурной схемы, новой компоновки оборудования и технических средств, обоснованию их оптимальных параметров и режимов работы. Прежде всего, они связаны с выбором и обоснованием новой рациональной схемы производства крупки, режимов и параметров термообработки соевого зерна и его измельчения до требуемых размеров частиц, имеющих к тому же однородный гранулометрический состав.

Данный подход позволяет использовать получаемую термообработанную крупку для производства соевой белковой основы и комбикормов-концентратов с минимальными затратами труда и средств при допустимых значениях содержания антипитательных веществ в готовых кормовых продуктах.

Таким образом, существующее противоречие между стремлением повысить эффективность производства животноводческой продукции путем инженерно-технологического обеспечения приготовления кормов с использованием соевого зерна с одной стороны и уровнем знаний о закономерностях процессов получения соевой белковой основы и комбикормов-концентратов с соевым белковым компонентом с другой стороны, порождает научно-техническую проблему, решение которой является важной народно-хозяйственной задачей.

Представленная работа выполнялась в период с 1994 по 2005 год в рамках государственных программ № ГР 01880057515 и № ГР 01.200.117062, а также на основе выполнения хоздоговорных и инициативных НИОКР.

Рабочей гипотезой, исходной при решении сформулированной проблемы являлось предположение о том, что повышение эффективности приготовления кормов с использованием соевого зерна за счет повышения его качества и снижения энергетических и материальных затрат возможно на основе изыскания и выбора рациональных способов и схем термообработки соевого зерна, экстракции белковых веществ, разделения, смешивания и экструдирования, а также установления закономерностей и зависимостей, характеризующие указанные процессы, и являющихся функциями показателей

8 качества, энергетических и материальных затрат с обоснованием области оптимальных значений этих функций.

Методы исследований. Общей методологической основой исследований являлось использование системного подхода, обеспечивающего рассмотрение процесса приготовления кормов с использованием соевого зерна с учетом взаимосвязей параметров.

В аналитических исследованиях использованы методы и положения теоретической механики, теории вероятностей, численные методы математического анализа.

Экспериментальные исследования проводились на пилотных установках с использованием методов планирования многофакторных экспериментов и математического моделирования. Анализ и обработка полученного экспериментального материала осуществлялась с помощью методов математической статистики.

Научную новизну представляют:

теоретические предпосылки повышения эффективности приготовления комбикормовых продуктов и (СБО) с использованием соевого зерна;

экономико-математическая модель оценки эффективности приготовления кормовых продуктов на основе соевого зерна;

полученные в результате аналитического анализа зависимости по обоснованию параметров технических средств и режимов процессов термообработки соевого зерна, получения крупки, экстракции белка. Отделение нерастворимого остатка из суспензии, его смешивания с кормовых продуктовыми компонентами рациона и экструдирования получаемой смеси;

Комплекс технологических решений и технических средств приготовления кормовых продуктов с использованием соевого зерна. Практическая значимость работы. Обоснован технологический процесс

и технические средства приготовления кормовых продуктов на основе термообработанной соевой крупки. Разработана методика расчета основных

9 параметров технических средств приготовления кормовых продуктов на основе соевого зерна и продуктов его переработки, обоснованы режимы и параметры термоагрегата и пресс-экструдера, а также конструкции экстрактора-разделителя и штифтового измельчителя термообработанного соевого зерна для получения крупки.

Реализация результатов работы. Результаты исследований одобрены и рекомендованы к внедрению НТС департамента с.х. администрации Амурской области, а также НТС ассоциации российских производителей и переработчиков сои. Освоение основных результатов исследований осуществлено на межхозяйственном заводе по производству соевых продуктов с.Тамбовка, молочном комбинате «Благовещенский», ООО «Соевые технологии» Амурской области, а также на Лаишевском молочном заводе г.Казань, производственной компании «БАКМ-соя» г.Москва и др.хозяйствах и предприятиях Амурской области. Производство экстрактора-разделителя и штифтового измельчителя освоено на предприятии ООО НПК «Агротехника».

Апробация работы. Результаты исследований рассмотрены, доложены и одобрены на научно-практических конференциях ДальГАУ и ВНИИ сои в 1995-2004г.г., на 2-й и 3-й Международной специализированной выставке «Соя и соевые продукты в XXI веке» в 2001 и 2002 г.г. г.Москва., на II и IV Международных конференциях в СибНИПТИПе г.Краснообск в 2002 и 2004 годах и СибИМЭ в 2004 году.

Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано 50 печатных работ общим объемом 25,2 п.л., в том числе 5 патентов на изобретения. Без соавторов опубликовано 19 печатных работ общим объемом 9,1 п.л.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка литературы, включающего 249 наименований, в том числе 13 на иностранном языке. Работа изложена на 357 страницах основного текста, содержит 6 приложений, 68 таблиц, 124 иллюстрации.

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте РАСХН.

В решении отдельных частных вопросов принимали участие Корбанева И.А., Скрипко О.В., Петров В.В., которым автор выражает искреннюю благодарность.

Подобные работы
Мухин Виктор Алексеевич
Совершенствование технологий и технических средств приготовления кормов с ресурсосбережением в животноводстве
Зиганшин Булат Гусманович
Повышение эффективности технических средств приготовления кормов в животноводстве на основе расширения технологических возможностей измельчителей
Фоминых Александр Васильевич
Повышение эффективности сепарирования зерна и сои на основе совершенствования фракционных технологий и машин
Баранов Леонид Николаевич
Повышение эффективности производства плющеного зерна путем совершенствования технологий и комплекса технических средств
Агузаров Алан Маирбекович
Разработка технологии и совершенствование средств механизации приготовления сенажа из трав субальпийских лугов в условиях Республики Северная Осетия-Алания
Купреенко Алексей Иванович
Разработка метода оптимизации энергосберегающих технологий и средств механизации приготовления кормов
Детистова Ольга Ивановна
Разработка технологии и обоснование средств механизации приготовления силосованных кормов в малообъемных хранилищах
Сновицкая Лариса Владимировна
Совершенствование технологии и переработки зерна ячменя
Семыкин Владимир Анатольевич
Совершенствование технологии и средств механизации производства сахарной свеклы в ЦЧР на агроэкологической основе
Хахов Мурат Анатольевич
Совершенствование технологии и средств механизации для посева семян яровых культур в условиях повышенной влажности почв

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net