Совершенствование процесса приготовления кормовой соевой основы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат технических наук Филонов, Роман Федорович

• Филонов, Роман Федорович
• кандидат технических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат технических наук Филонов, Роман Федорович

Введение.

1. Состояние механизации и исследований производства кормовой соевой основы. Цель и задачи исследований.

1.1. Кормовая соевая основа - источник полноценного белка для животных.

1.2. Технологические схемы производства соевой основы и факторы, влияющие на эффективность и качество её приготовления, их анализ.

1.3. Технологические линии для производства соевой основы и их анализ.

1.4. Обзор существующих способов, конструктивно технологических схем измельчителей и экстрактров.

1.4.1. Измельчители ударного действия.

1.4.2. Вальцовые мельницы и плющилки.

1.4.3. Щековые и гирационные дробилки.

1.4.4. Измельчители истирающего действия.

1.4.5. Существующие экстракционные аппараты и их анализ.

1.4.6. Обзор исследований по изучению процесса измельчения.

1.5. Цель и задачи исследований.

2. Теоретические исследования процесса измельчения соевого зерна повышенной влажности и обоснование параметров измельчителя - экстрактора.

2.1. Анализ рабочего процесса измельчителя - экстрактора и обоснование его параметров.

2.2. Уравнения движения зерна по вращающемуся диску измельчителя.

2.3. Движение зерна по нижнему вращающемуся диску с прямыми бороздками.

2.4. Движение зерна по нижнему вращающемуся диску с криволинейными бороздками.

2.5. Движение зерна по плоскому диску, вращающемуся около горизонтальной оси и снабженного прямолинейными бороздками.

2.6. Движение зерна по горизонтальному вращающемуся диску с прямыми бороздками с учетом сопротивления среды.

2.7. Движение зерна по вертикальному диску, имеющему вокруг горизонтальной оси, прямые бороздки, с учетом сопротивления среды.

2.8. Производительность дискового измельчителя соевого зерна.

Выводы.

3. Программа и методика экспериментальных исследований.

3.1. Установка и оборудование для экспериментальных исследований

3.2. Программа, методика и объекты исследования.

3.3. Методика проведения экспериментальных исследований. Определение физико-механических свойств соевого зерна.

3.4. Методика планирования экспериментальных исследований. Определение оптимальных конструктивных и режимных параметров измельчителя.

4. Результаты экспериментальных исследований и их анализ.

4.1. Результаты определения размерных характеристик соевого зерна.

4.2. Результаты экспериментальных исследований процесса измельчения замоченного соевого зерна.

Выводы.

5. Производственные испытания и экономическая эффективность результатов исследований.

5.1. Производственные испытания измельчителя для производства жидкой соевой основы.

5.2. Результаты испытаний.

5.3. Экономическая эффективность результатов исследований.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование процесса приготовления кормовой соевой основы»

Полнорационное кормление - один из основных путей повышения продуктивности животных, увеличения производства продукции животноводства, при одновременном снижении их себестоимости. Важнейшим звеном полнорационного кормления сельскохозяйственных животных является использование в рационах высокобелковых продуктов с разнообразным набором витаминов и минеральных веществ. Источником номер один в мире для производства таких продуктов является соя. При этом рациональное использование соевого зерна и продуктов его переработки связано не только с наличием протеина, минеральных веществ, жира и витаминов. Необходимо еще и обеспечивать повышение поедаемости сои и биологической доступности протеин. Поэтому основной путь повышения продуктивности животных это решение вопроса переработки такого высокобелкового продукта, как соя на корм.

При выращивании молодняка, наиболее полно отвечает физиологическим потребностям животных, использование в жидких кормовых смесях соевой основы. В этом случае достигается максимальный эффект усвояемости протеина.

Анализ существующих технических схем и средств получения соевой основы показал, что они используются с низкой эффективностью вследствие недостатков организационного, технического и технологического характера. Существенным недостатком технического оборудования для производства соевой основы является его металло и энергоемкость. Кроме того, узким местом в производстве кормовой соевой основы является процесс измельчения соевого зерна, влияющий в первую очередь на качество продукта. При этом выход белка в экстракт не отвечает предъявляемым требованиям. Не найдено, достаточно продуманного, решения вопроса использования и хранения нерастворимого остатка, получаемого в процессе измельчения и экстракции исходного сырья.

Эти серьезные факторы ограничивают использование соевой основы, как источника полноценного белкового питания с. х. животных.

Следовательно, желательно получать соевую основу более высокого качества при наименьших затратах. Для этого нужны новые, рациональные схемы технологических процессов и технологических средств для производства кормовой соевой основы.

Автор выражает особую благодарность второму научному руководителю к.т.н. Конченко Н.Ф.

Заключение диссертации по теме «Технологии и средства механизации сельского хозяйства», Филонов, Роман Федорович

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ существующих исследований и разработок технических средств приготовления кормовой соевой основы, как источника полноценного белка для с.х. животных показал, что они не располагают системными подходами и методами математического моделирования к изучению процесса приготовления кормовой соевой основы, получаемой в процессе измельчения и экстрак-гии исходного сырья.

2. Разработана рациональная безотходная технология приготовления кормовой соевой основы, включающая замачивание соевого зерна, его последующее измельчение, разделение полученной суспензии на кормовую белковую основу и нерастворимый соевый остаток, отделение от него влаги и сушку.

3. Разработана гипотеза и получена зависимость выхода белка от степени измельчения замоченного соевого зерна. Обоснована схема рабочего органа измельчителя-экстрактора и его параметры.

4. Получены выражения, устанавливающие влияние параметров режима работы измельчителя-экстрактора замоченного зерна сои на энергетические показатели.

5. В результате экспериментальных исследований определены размерные характеристики сухого и замоченного соевого зерна. Установлено двукратное увеличение размеров замоченного соевого зерна по сравнению с сухим при 16 часовой продолжительности его замачивания.

6. Получены математические модели определения массового выхода белка из зерна сои и определения удельного расхода энергии на измельчение единицы массы замоченного зерна для процессов измельчения соевого зерна и экстракции соевого белка.

7. Определены оптимальные значения параметров измельчителя-экстрактора, которые при величине соотношения зерна и воды 1:10 находятся в следующих пределах: частота вращения диска - 225. .235 с"1;

3 3 подача исходного сырья - 3,75-10" .3,95-10" кг/с; зазор между дисками - 2,5. .3,5 мм; зернистость абразивного материала диска - 10. 12.

8. Производственные испытания разработанной безотходной технологии производства кормовой соевой основы показали соответствие работы линии и оборудования предъявляемым требованиям. На полученные продукты разработаны технические условия, утвержденные Амурским центром стандартизации, метрологии и сертификации Госстандарта России (ТУ-929110-001-00493238-96).

9. Использование результатов научных исследований на животноводческих фермах и комплексах позволит готовить высокобелковые кормовые продукты и получить годовой экономический эффект 69577,86 руб. в ценах 1998 года.

115

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Филонов, Роман Федорович, 1999 год

1. Адлер Ю.П., Макарова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование экспериментапри поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. - 280 с.

2. Азаров Б.М. Технологическое оборудование пищевых производств. М.: Агропромиздат, 1988. -463 с.

3. Алешкин В.Р., Рощин П.М. Механизация животноводства. 2-е изд., перераб. доп. - М.: Колос, 1993. - 319 с.

4. Алешкин В.Р., Рощин П.М. Механизация животноводства. Под. ред. C.B. Мельникова. -М.: Агропромиздат, 1985. -346 с.

5. Алейникова Л.Д., Козлов Ю.С. Основы кормопроизводства. М.: Агропромиздат, 1988. - 191 с.

6. Алябьев Е.В. и др. Приготовление, хранение и раздача кормов на животноводческих фермах.-М.: Колос, 1977.-С. 135. 139.

7. Астахов A.C., Еленев A.B. Краткий справочник по машинам и оборудованию для животноводческих ферм. М.: Колос, 1977. - 256 с.

8. Ашмарин И.П., Васильев H.H., Амбросов В.А. Быстрые методы статистической обработки и планирования экспериментов. Д.: Ленинград. Университет, 1974. - 76 с.

9. Бабичев A.A. Соя в США // Масленичные культуры. 1987. №6.

10. Баловнев В.И. Дорожно-строительные машины и комплексы. М.: Машиностроение, 1988. - 384 с.

11. Беленький Д.Е. Приготовление молочных и молочнокислых соевых продуктов. // Труды ВНИИ зернобобовых культур. М.: 1934, т.5. - 30 с.

12. Беликов И.Ф. Соя в Приморском крае. Владивосток, 1973.

13. Белянчиков H.H., Смирнов А.И. Механизация животноводства. М.: Колос, 1983.-360 с.

14. Бережной И.А., Волков А.Т., Рябченко В.Н. Исследование размерных характеристик зерна сои. // Труды Амур. с.-х. станции. т.2, вып.2. - Хабаровск, 1968.-С. 131.142.

15. Боярский Л.Г. Производство и использование кормов. М.: Росагропром-издат, 1988.16.17,18,19,20,21,22,23,24,25,26