826

В результате проведенных исследований было установлено, что воздействие электрического тока при высокотемпературной обработке позволяет повысить микротвердость поверхности деталей машин в 1,5 – 2,0 раза, причем переходный участок упрочненного слоя не имеет резкой границы. Таким образом, проведенные исследования позволили выявить особенности формирования упрочненного слоя электродиффузионной термообработкой на исследованных ножах [4], установлено, что коэффициент упрочнения находится в зависимости от величины расстояния между обрабатываемой деталью и вспомогательным электродом, а также от соотношения их площадей, регулируя которые можно изменять микротвердость поверхностиТаким образом, в сложившихся геополитических условиях и в целях устранения зависимости предприятий от поставок расходных материалов из-за рубежа возможна замена импортных деталей сельскохозяйственной техники отечественными более дешевыми аналогами, подвергнутыми электродиффузионному упрочнению с получением превосходящих эксплуатационных свойств[5].

Литература

1.Патент на полезную модель № 148889 Российская Федерация, МПК F27B19/02. Установка для электродиффузионной термообработки полых деталей / Паульс В.Ю., Жданович М.Ф., Смолин Н.И., Скок М.А., Ставицкий А.В. (РФ); заявл. 10.06.14, опубл. 20.12.14, Бюл. № 35.

2.Жданович М.Ф., Паульс В.Ю., Ставицкий А.В., Скок М.А. Особенности формирования упрочненного слоя электродиффузионной термообработкой. Молодой ученый. 2015. № 6-5 (86). С. 1-4.

3.Паульс В.Ю., Смолин Н.И., Ставицкий А.В., Скок М.А., Жданович М.Ф. Инновационная технология электродиффузионного упрочнения ножей косилок. Тракторы и сельхозмашины. 2015. № 5. С. 40-42.

4.Паульс В.Ю., Смолин Н.И., Жданович М.Ф., Скок М.А., Ставицкий А.В. Формирование износостойкого поверхностного слоя электродиффузионной термообработкой. Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2015. Т. 12. № 2. С. 209-213

5.Ставицкий А.В. Упрочнение ножей косилок электродиффузионной термической обработкой. В сборнике: НОВЫЕ ЗАДАЧИ ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ. Сборник статей Международной научно-практической конференции. 2016. С. 139-142.

6.Кусков, В.Н. Ремонт технологического оборудования перерабатывающих производств [Текст]/В.Н. Кусков, В.Ю. Паульс, Н.И. Смолин. Тюмень: Вектор Бук, 2013. 160 с.

УДК 664.7

М.А. Трутнев, канд. техн. наук, доцент; Н.В. Трутнев, канд. техн. наук, доцент; А.В. Костицин, аспирант; А.В. Киселев, аспирант, ФГБОУ ВО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

ВЛИЯНИЕ ЭНЕРГОЕМКИХ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ ЗЕРНОВЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ИХ ПИТАТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА

Аннотация. Рассмотрены основные энергоемкие технологии переработки зерновых материалов, влияющие на качественные показатели готового корма и повышающие продуктивность животных и птицы. Для повышения питательных свойств кормов используют физико-механические, химические или биологические методы обработки исходного зернового сырья. Рассмотрены основные преимущества и недостатки энергоемких технологий, а также возможные направления повышения эффективности процессов.

181

Ключевые слова: концкорма, измельчение, плющение, ферментный гидролиз, экструдирование.

Состав рационов для животных нормируется исходя из потребности животных в питательных веществах. Одним из основных компонентов рациона являются концентрированные зерновые корма (концкорма), которые входят в состав комбикормов для всех видов животных и птицы.

Зерновые компоненты являются основным источником питательных веществ и при скармливании способствуют повышению продуктивности животных [1], однако очень часто эффективность использования кормов находится на низком уровне. Причинами могут быть сложность переработки организмом животного прочной оболочки зернового корма, трудность в усвоении сложных соединений крахмала, содержание вредных и ядовитых веществ, оказывающих влияние при переваривании корма и много других условий.

Для изучения поставленной проблемы необходимо провести аналитические исследования путей решения данной проблемы.

Исходный химический состав и питательность основных злаковых культур Пермского края приведены в таблице 1 [2].

Основным энергоемким способом подготовки концкормов к скармливанию является измельчение. При измельчении разрушается твердая оболочка зерна, увеличивается площадь поверхности материала, в результате чего в корм лучше проникает желудочный сок, а, следовательно, повышается перевариваемость и усвояемость. Основными недостатками являются энергоемкость процесса и пылеобразование. Химический состав и питательность практически не изменяется.

Менее энергоемким процессом механической обработки зерна является плющение. При плющении макроструктура зерна сохраняется, что способствует повышению питательной ценности. Кроме того, зерно можно начинать заготовлять значительно раньше, что способствует повышению качества кормов [3]. Состав зерна в ранние фазы вегетации значительно отличается от зрелого зерна и имеет лучшие показатели по питательности.

В процессе заготовки кормов плющением дополнительно вносят консерванты, которые не только повышают питательную ценность корма [4, 5, 6,7,8,9, 10,11,12], но и исключают процесс сушки.

Для повышения усвояемости зерна производят влаготепловую обработку зерна. Известна технология, заключающаяся в увлажнении, пропаривании и плющении зерна [13].

182

Исследования показали, что содержание сырого протеина практически не изменяется. Содержание растворимых углеводов и атакуемость крахмала глюкоамилазой после обработки увеличивается соответственно на (25,7-43,5%) и (33,4- 63,4), а общие бактериальная и грибная обсемененности уменьшаются на 94-98% для всех исследуемых зерновых компонентов. Этот способ повышает перевариваемость зерновых кормов, что особенно важно для молодняка сельскохозяйственных животных.

К недостаткам технологии относят ухудшение технологических свойств зерна после плющения и влаготепловой обработки.

Одним из направлений повышения питательности растительных кормов является гидролиз. При ферментном гидролизе разрушается поверхностная стенка растительных клеток и, следовательно, повышается доступность для воздействия ферментов пищеварительного тракта [14].

Обычно гидролизу подвергают растительные компоненты, которые не представляют питательную ценность без данной обработки, например, гречневая шелуха [14], шрот подсолнечника [15], солома и прочие.

Внастоящее время процессы ферментативного воздействия на зерносырьѐ используют в биотехнологии в нескольких направлениях: в производствах пива, этилового спирта, при получении кормовых белковых продуктов в процессе микробиологического синтеза [17].

Ферментный гидролиз осуществляется различными препаратами, поэтому чтобы оценить эффективность использования препарата на конкретном виде корма необходимо проводить соответствующие исследования. Следует также отметить, что ферментный гидролиз более эффективен при предварительной термообработке, способствующей клейстеризации и высокой степень конверсии полисахаридов.

Одним из вариантов обработки сырья является прямая биоконверсия с использованием различных микроорганизмов и высших грибов. В основном данные способы применяются для производства ферментных препаратов и различных биологически активных веществ.

Вкомбикормовой промышленности для тепловой обработки зерновых компонентов иногда применяют экструдеры [17].

При экструдировании происходит перемешивание, клейстеризация крахмала, измельчение и гидротермическая обработка. Процесс экструдирования предусматривает увеличение давления, разогрев продукта и механохимическое деформирование продукта. Наблюдается эффект гидролиза сырья.

После тепловой обработки улучшаются вкусовые качества кормовых средств, так как образуются различные ароматические вещества, значительно возрастает активность ферментов в переваримости кормов, а также нейтрализация некоторых токсинов и гибель их продуцентов.

трудированное зерно лучше, легче усваивается животными, содержит меньше

183

вредных микроорганизмов и токсинов, которые разрушаются в процессе обработки, а также значительно лучше хранится вследствие низкой влажности продукта. Основной недостаток экструдирования – значительная энергоемкость и износ рабочих органов.

Содержание крахмала, сахара, декстринов и клетчатки в зерне, шелушеном зерне, экструдированном ядре, осахаренном зерне и осахаренном экструдате исследовались в Оренбургском государственном университете Манеевой Э.Ш. и Мирошниковым С.А.[18].

После экструзии содержание крахмала снижается более чем на 20% за счет превращения в сахара и декстрины.

Выводы:

Проведенный анализ способов переработки зерна показал, что исследования влияния тепловой обработки на зерновые культуры актуальны и востребованы.

Под воздействием высокой температуры и применив различные способы обработки зерна можно значительно увеличить питательные свойства корма.

Исследования, направленные на повышения питательных свойств корма, по технологии ферментного гидролиза с предварительной термообработкой, способствующей клейстеризации и высокой степень конверсии полисахаридов актуальны.

Экструдированный корм имеет хорошие вкусовые и питательные свойства, однако теоретические исследования строятся на гипотезах поведения материала от воздействия различных факторов. Кроме того, процесс очень энергоемкий и при работе происходит интенсивный износ оборудования. Исследования, направленные на устранение основных недостатков, необходимы и востребованы.

Литература

1.Глобин А.Н., Оганесян С.К. Качество кормов как основа повышения продуктивности животных // Современная техника и технологии. 2016. № 3 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2016/03/8422 (дата обращения: 07.03.2016).

2.Рекомендации по производству и скармливанию экструдированного зерна озимой ржи (научно-практическое пособие)/В.А. Ситников, М.А. Трутнев, Е.В. Пепеляева и др. Пермь, ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, 2012. – 28 с.

3.Плющение и консервирование фуражного зерна// Белорусское сельское хозяйство. - 2005. - № 7. - С.2-12.

4.Повышение эффективности использования зерна / Радчиков В. // Комбикорма. - 2003. -

№7. - С.30-31.

5.Плющение фуражного зерна. Опыт Вологодской области/Бильков В.// Агрорынок. - 2003. - № 9. С. 58-59.

6.Плющение и консервирование зерна - путь к рентабельности животноводства/ Дашков В.Н., Шведко А.Ф., Шейко И.П., Радчиков В.Ф. // Белорусское сельское хозяйство. - 2004. - № 3 . - С.21-22.

7.Молочная продуктивность и качество молока коров при использовании плющеного консервированного зерна в условиях Северо - Запада России: Автореферат дис. канд.с.-х. наук / Савин П.А.; ВГМХА им. Н.В. Верещагина. - Вологда; Молочное. - 2003. - 20с.

8.Заготовка плющеного зерна повышенной влажности: отраслевой регламент /Кадыров М.А. - Минск. - 2004. - 16с.

184

9.Оноприенко Н.А. Мандрыкина Н.А. Приготовление кукурузного силоса и консервирование плющеного зерна кукурузы. Рекомендации производству.[Электронный ресурс]. URL: http://biotechagro.ru/recommendations/food_1.php (дата обращения 22.09.2016)

10.Заготовка прессованного сена, силосование трав с применением химического консервирования, химическое консервирование фуражного зерна/ Соколов А.В. // Кормопроизводство. - 1999. - №6. - С. 28-30.

11.Заготовка, хранение и использование плющеного зерна повышенной влажности// Белорусское сельское хозяйство. - 2004. - № 8 . - С.21-24.

12.Консервирование фуражного зерна высокой влажности. Технология и биохимия консервирования кормов с обогащением их химическими добавками/ Роман И.А. // Сб. науч. тр. Гродненский СХИ. - Гродно, 1975. - Вып. 19. - С. 29-32.

13.Линия по производству комбикормов с плющеным зерном /В. Афанасьев, А. Остриков, В. Василенко //. Комбикорма.– 2013. – №11.– С.43-50.

14.Каравай Л.В., Кузнецова А.А., Николаенко О.Ю., Чернышова А.Н., Л.В. Левочкина Влияние комбинированного гидролиза на пищевую ценность лузги гречихи и использование еѐ пищевых волокон в производстве мучных кондитерских изделий //sworld-sworld-2-12 october 2012 [Электронный ресурс]. URL: http://www.sworld.com.ua/index.php/ru/conference/the -content-

of-conferences/archives-of-individual-conferences/oct-2012 (дата обращения 22.09.2016)

15.Баурин Д.В. Комплексная технология переработки шрота подсолнечника с получением изолята белка и углеводно белкового-корма Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Москва, 2014. – 196 с.

16.Сушкова В.И., Воробьѐва Г.И.. Безотходная конверсия растительного сырья в биологически активные вещества. – Киров, – 204 с. [Электронный ресурс]. URL: http://knigi.link/resursosberegayuschie-tehnologii_1076/fermentativnyiy-gidroliz-krahmalsoderjaschego- 22740.html (дата обращения 22.09.2016).

17.Инновационные технологии выращивания телят с использованием стартерных комбикормов и новых биологически активных веществ (Методические рекомендации) Тамбов, Рекомендации составили: Леонов А.В., Воропаев С.Н.(ТОГБУ «Регио-нальный информационноконсультативный центр АПК» Тамбовской обла-сти), Аксенов А.В., Шлыкова Т.В., Кулаков

А.Н.(Управление сльского хозяй-ства Тамбовской области), Балобаев Р.В.(ФГУ ППЗ «Пригородный»), Зазуля А.Н., Кургузкин В.Н., Фролов А.И., Филиппова О.Б.(ГНУ ВНИИТиН Россельхозакадемии), Булгакова Г.В.(ООО «ТехБиоКорм»), Папазян Т.Т., Васи-льева Е.Е.(ООО

«Оллтек»). 67 с. [Электронный ресурс]. URL:http://www.tambovapk.ru/info/m_viraschivanie_telyat.pdf (дата обращения 22.09.2016).

18. Влияние способов обработки зерна на его питательность./ Вестник ОГУ, №6 ИЮНЬ

2009. – С. 214-217 Электронный ресурс http://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-sposobov-obrabotki- zerna-na-ego-pitatelnost (дата обращения 22.09.2016).

185