3. Вплив процесу гранулювання на якість комбікормів

Процес гранулювання суттєво впливає на зміни структурно-механічних властивостей розсипного комбікорму. В результаті цього ін. перетворюється з сипучого стану в продукт визначеної форми. Крім того, отриманий комбікорм набуває нові властивості і кращі показники поживності. В процесі кондиціювання відбуваються хімічні зміни основних органічних речовин (білків, жиру, крохмалю), а також вітамінів, ферментів, мінеральних речовин, амінокислот та ін.

Перед підвищенням живильної цінності гранульованих комбікормів може відбуватись часткове руйнування вітамінів, амінокислот, зниження вмісту біологічно активних речовин.

При гранулюванні можуть частково руйнуватись вітаміни А,Е,К, однак це компенсується перевагами гранульованих комбікормів перед розсипними.

При гранулюванні кормових сумішей і комбікормів технологічні фактори (тепло, волога і механічний тиск) в одних випадках позитивно впливають на фізичні властивості і кормову цінність продукту, в інших – негативно.

При гранулюванні кормових сумішей і комбікормів в них протікають два роди біохімічних процесів:

• зміна низькомолекулярних компонентів (вітамінів, амінокислот, ферментів, мінеральних та інших речовин);

• фізико-хімічні перетворення основних біополімерів корму (білків, крохмалю, клітковини. Лігніну та інших).

Перші суттєво впливають на зміни живильної цінності продукту при гранулюванні, інші визначають природу сил і ступінь зв’язування частиць в гранулах.

При пресуванні кормові суміші і комбікорми піддаються водотепловій обробці. Це може негативно впливати на вміст вітамінів, здатних окислятись.

В процесі гранулювання підвищення температури сприяє вивільненню жиру з жирових кліток компонентів комбікормів (шротів, жмихів та інших), зниженню в’язкості жиру, рівномірно обволокуючого теплу і вологу поверхню частиць комбікорму.

Важливий фактор, який позитивно впливає на кормову цінність комбікормів кормових сумішей – це стерилізуючи дія пару при їх гранулюванні. В процесі гранулювання знищується до 95% колоній плісеневих грибів, які виробляють токсин.

При гранулюванні значно змінюються біополімери. Водотеплова обробка викликає денатурацію білка, впливає на розчинність протеїну комбікорму.

Під дією водо теплової обробки частково клейстеризується крохмаль і переходить в форму, більш доступну дії ферментів. При нагріванні крохмаль частково гідролізується до декстринів і простих цукрів, які збільшують силу зчеплення між частицями комбікормів в гранулах. Декстринізація крохмалю позитивна, оскільки декстрини краще піддаються розщепляючій дії ферментів шлункового соку, що досить важливо для молодняка тварин і птиці. Підвищений вміст клейстеризованого крохмалю в кормах суттєво збільшує їх засвоюваність.

4. Гранулювання комбікормів: способи, етапи, режими

Розрізняють два основних способи виготовлення гранул:

• сухе гранулювання;

• вологе.

Гранулювання сухим способом:

Перед гранулюванням розсипний комбікорм направляють на просіюючу

машину для виділення випадкових крупних домішок.

Послідовність послідуючої обробки складається з наступних операцій:

• відокремлення металомагнітних домішок;

• обробка комбікорму паром для зміни його в’язко-пластичних властивостей в змішувачі-кондиціонері;

• процес гранулювання, тобто продавлення через фільєри матриці;

• охолодження в вертикальних або горизонтальних охолоджувачах;

• контрольне просіювання для висіву крошки, пиловидних частиць;

• зважування гранул на автоматичних вагах;

• направлення готових гранул в бункера зберігання готової продукції.

Для проведення гранулювання з мінімальними енергозатратами важливо рівномірно прогріти і пропарити масу розсипного комбікорму. Це досягається в результаті обробки комбікорму в кондиціонері-змішувачі сухим перегрітим паром з тиском 3,5…4,5·10⁵Па в кількості до 50…60кг пару на 1т продукту. При цьому температура розсипного комбікорму підвищується до 75…85⁰С.

Розрізняють два можливих способи кондиціювання: швидкісне - в кондиціонерах-змішувачах і довготривале – в кондиціонерах-видержувачах. Перше застосовують для комбікормів, які містять в своєму складі багато крохмальної і білкової сировини; друге – для комбікормів з великим вмістом волокнистих компонентів рослинного походження, таких, наприклад, як трав’яне борошно.

Існує ряд гіпотез, які пояснюють процес пресування сипучих матеріалів. Найбільшу цікавість представляє молекулярна гіпотеза, згідно якої об’єднання частиць відбувається під дією молекулярних сил. Величина сил молекулярного протягування залежить від природи контактуючих поверхонь і їх геометричної характеристики.

Дія сил молекулярного протягування при збільшенні частиць проявляється практично миттєво. Тиск пресування необхідно для зближення частиць і створення достатнього числа контактів між ними. Число контактів залежить від дисперсності пресує мого матеріалу. Тому при інших рівних умовах тонке подрібнення вихідних матеріалів дозволяє отримувати більш міцні гранули.

Біохімічні зміни при пропарюванні і пресуванні зводяться в основному до деякої зміни співвідношення крохмалю, білків, активності ферментів, вітамінів. З підвищенням температури і тиску пресування відбувається клейстеризація крохмалю, перехід його в розчинну форму, більш доступну для дії ферментів. Оптимальна температура клейстеризації крохмалю 70…80⁰С, вологість 17%. Декстрини і прості Сахара, які утворюються при частковому гідролізі крохмалю сприяють формуванню міцної гранули, підсилюють молекулярну взаємодію.

Гранулювання вологим способом

Основною машиною для виробництва гранул методом вологого пресування служить прес-екструдер.

Для отримання якісних гранул має значення не тільки процес екструзії, але також і процес підготовки матеріалу до екструзії: вологість, дисперсність, склад комбікорму, кількість і властивості добавляємих зв’язуючих речовин, температура і час кондиціювання, спосіб змішування. На якість готового продукту, який отримують, впливає також спосіб сушіння і відсіву мілких фракцій.

При визначеній вологості і режимах екструзії можна отримати гранули з щільністю менше щільності води. Такі гранули будуть плавати на поверхні водоймища.

При вологому способі комбікорм перед пресуванням зволожують до 30-35% гарячою водою при температурі 70-80⁰С, при цьому гранули стають більш щільними і менше розбухають у воді, що важливо при скормлюванні їх рибам. Однак необхідність застосування сушки гранул ускладнює і їх виробництво.

На комбікормових підприємствах застосовують два способи виробництва гранульованих комбікормів – сухий і вологий. При першому способі сухі розсипні комбікорми перед пресуванням пропарюють, іноді добавляють в них рідкі зв’язуючи добавки (мелясу, гідрол, жир і т.д.). При вологому способі в комбікорм добавляють гарячу воду (70-80⁰С) в кількості, що забезпечує отримання тіста з вологістю 30…35%, потім з тіста формують гранули, сушать і охолоджують.

Набіл ефективний спосіб підготовки продукту – пропарювання, яке пластифікує продукт, підвищує його температуру, що полегшує проходження продукту через фільєри.

Оптимальні параметри підготовки продукту рахують його зволоження до 15…16% і прогрів до 75-80⁰С при тиску пару 0,2…0,4МПа.