Моделирование кормовых смесей. Практикум. Учебное пособие

Аналогично производится расчет содержания других солей. Активность витаминов, ферментов и др. препаратов, содержание элементов в солях микроэлементов указываются в сопроводительных документах по качеству продуктов или на этикетках упаковки. При отсутствии информации возможно исполь-

зовать таблицы коэффициентов перевода элементов в соль.

При ведении технологического процесса и эксплуатации оборудования производства премиксов должны выполняться требования и мероприятия по соблюдению техники безопасности, охраны труда, производственной санитарии, а также противопожарные и противовзрывные мероприятия. Премиксы в воздушной среде в присутствии других веществ не образуют токсичных соединений, при попадании в организм не аккумулируются. Однако пыль премиксов может вызвать раздражение слизистой оболочки дыхательных путей и органов пищеварения, а также кожных покровов. Поэтому для предупреждения отрицательных воздействий премиксов на человека следует применять индивидуальные средства защиты, специальную одежду, респираторы, резиновые перчатки, специальную обувь. Запрещается оставлять личную одежду, хранить и принимать пищу в помещениях, где приготавливаются премиксы или хранятся биологически активные вещества. После работы с премиксами и БАВ необходимо принять душ. Лица, контактирующие с биологически активными веществами, периодически подвергаются медицинскому осмотру.

Для снижения запыленности воздуха в помещениях, где размещается оборудование для производства премиксов, предусматривается система аспирации, которая должна обеспечить концентрацию пыли в рабочей зоне не выше 4 мг/м3. В производственных помещениях должна осуществляться регулярная уборка пыли с поверхности оборудования, полов, стен. Поэтому места, на которых возможно накопление пыли, должны быть доступны для очистки, а внутренние поверхности стен помещений должны быть окрашены в тона, отличные от цвета пыли. Если технологией предусмотрено ручное отвешивание БАВ в малых дозах, то это следует проводить в вытяжном шкафу, как и все испытания по определению качества премиксов.

41

Впротивопожарном отношении в производственных помещениях должна контролироваться относительная влажность воздуха и поддерживаться в пределах 60 - 75 %.

Втабл. 2 представлены ПДК, ОБУВ и класс опасности вредных веществ при производстве премиксов. Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны подлежит систематическому контролю в соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями и стандартизованными методиками измерения.

42

П р и м е ч а н и е. По степени воздействия на организм человека вредные вещества подразделяются на 4 класса опасности: 1 – чрезвычайные; 2 – высокоопасные; 3 – умеренно опасные; 4 – малоопасные (в соответствии с ГОСТ 12.1.007 - 76 ССБТ «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности».

Вырабатываемые на предприятиях премиксы по показателям безопасности должны соответствовать ветеринарносанитарным требованиям, утвержденным в установленном порядке. Порядок и периодичность контроля качества готовой продукции по показателям безопасности устанавливает производитель. Контроль премиксов по номенклатуре гарантируемых показателей осуществляют органы государственного надзора. К гарантируемым показателям согласно ГОСТ Р 52356 - 2005 «Премиксы. Номенклатура показателей» от-

несены: содержание витаминов - А, D3, Е, К3, В1, В2, В4, В5; содержание микроэлементов - марганца, цинка, железа, ме-

ди, кобальта; массовая доля влаги; крупность (остаток на сите с сеткой № 1,2).

На предприятии организуется выборочный контроль каждой партии выпускаемой продукции по гарантируемым показателям качества, для определения которых используются стандарти-

43

зированные методики. Содержание влаги определяют по ГОСТ 13496.3 - 92 ; крупности - по ГОСТ 26573.3 - 85; содержание витамина А - по ГОСТ 26573.1 - 93 или ГОСТ Р 50928 - 96; содержание витаминов D3, Е - по ГОСТ Р 50928 - 96; содержание витаминов В1, В2, В4, В5 - по ГОСТ Р 50929 - 96; содержание витамина К3 - по ОСТ 0093211.7 - 006 - 97; содержание микроэлементов: марганца, цинка, железа, меди, кобальта - по ГОСТ Р 51637 - 90. Отклонения содержания витаминов в премиксах от предусмотренного в рецептах должны быть не более 15 %, микроэлементов - не более ошибок определения стандартизированных методик для каждого компонента.

Качество премиксов в значительной степени зависит от условий хранения и транспортировки. Хранят премиксы упакованными в мешках в сухих, чистых, хорошо вентилируемых складских помещениях. Каждую партию размещают отдельно на поддонах штабелем или на стеллажах. Каждая партия снабжается ярлыком с указанием наименования продукции, изготовителя, массы партии, даты выработки, рекомендуемого срока хранения. Премиксы влажностью до 10 % хранятся не более 5 мес., влажностью от 10 до 13 % - не более 4 мес., упакованные в контейнеры – не более 3 мес. Премиксы, в состав которых введены антиоксиданты, хранятся не более 6 мес. По истечении гарантийного срока хранения премиксы необходимо проверить на содержание биологически активных веществ с последующей корректировкой нормы ввода их в комбикорма.

Контрольные вопросы

1.Что входит в систему технохимического контроля?

2.Каковы правила приемки, хранения, вскрытия тары БАВ, наполнителей, растительных масел и кормовых жиров?

3.Как осуществляется контроль технологического процесса?

4.По какой формуле рассчитывают массовую долю препаратов витаминов, антибиотиков, ферментов и других добавок?

5.По какой формуле рассчитывают необходимое количество солей микроэлементов?

6.Какие основные мероприятия по защите от пыли вы знаете?

44

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 7

ОЦЕНКА ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

Цель работы: ознакомиться со способами расчёта размера частиц; научиться рассчитывать степень измельчения продуктов и работы затрачиваемой на измельчение.

Теоретические сведения

Характеристика результата процесса измельчения:

1) показатели, характеризующие интенсивность процесса: - средневзвешенный размер частиц продуктов измельчения

(модуль крупности); - суммарная поверхность единицы массы продуктов из-

мельчения; - приращение суммарной поверхности единицы продуктов

измельчения одинаковых масс; - степень измельчения;

2) показатели, характеризующие качество процесса измельчения:

-гранулометрический состав;

-соотношение в продуктах измельчения частиц определенных классов крупности;

3) показатели, характеризующие энергоемкость процесса:

-расход энергии на единицу вновь образованной поверхности;

-расход энергии на тонну измельченного сырья;

4) показатели, характеризующие производительность операции:

- производительность измельчающего оборудования в единицах массы в единицу времени.

Порядок выполнения работы

В комбикормовой отрасли принято характеризовать процесс измельчения на основе величины частицы.

Частицы материала до и после измельчения почти всегда имеют неправильную форму. Поэтому для определения величины

45

частиц для расчетов наиболее целесообразным представляется следующее.

При наличии крупных частиц неправильной формы рассчитывают среднеарифметическую величину основных размеров.

d = длина + ширина + высота .

3

При относительно мелких частицах неправильной формы используют контрольные сита. За величину частицы d берут ширину отверстий сита, через которое продукт просеивается.

Расчёт средней величины частицы основывается на результатах ситового анализа. В специальной литературе приводятся различные методы расчета средней величины частиц dт. Но наиболее часто используется следующее уравнение, согласно которому dт получается в виде среднеарифметической величины всех диапазонов величин частиц

dm = d1m1 ++d2m2++ ...++ dnmn . m1 m2 ... mn

В комбикормовой отрасли используют показатель среднего размера или модуля крупности, который рассчитывают на основании ситового анализа. Для этого навеску образца (например, 100 г) просеивают на лабораторном рассеве (анализаторе) с набором сит с отверстиями 5, 4, 3, 2, 1 мм, дно. Средний размер частиц рассчитывают по формуле

dоб = 0,5m0 +1,5m1 + 2,5m2 + 3,5m3 + 4,5m4 + 5,5m5 , 100

где т0 - остаток на сборном дне анализатора, г;

m1,m2 ,m3,m4 ,m5 - остаток на ситах диаметром 1, 2, 3, 4, 5 мм, г.

В практической деятельности для характеристики измельченного материала ранее были установлены три степени крупности размола со следующими показателями каждой степени. Размол считается крупным, если величина частиц (средний размер) состав-

ляет 2,6-1.8 мм, средним - 1,8-1,0 мм и мелким - 1,0-1,2 мм.

Степень измельчения продукта определяется как отношение суммарной поверхности частиц продукта после измельчения

(S к ) суммарной поверхности исходного продукта (S и )

46

i = Sk . Su

Аналогичный результат получается , если вместо показателей поверхности использовать средневзвешенные размеры частиц

продуктов до (d и ) и после (d и ) измельчения:

i = du . dk

В практической технологии комбикормов величину d находят доступным методом ситового анализа. Возможно использование седиментационного анализа и т. п.

Некоторые исследователи предлагают метод расчета поверхности частиц отдельной фракции, если принять, что частицы имеют форму кубиков или шариков. Поверхность отдельных фракций ситового анализа Sфр, см², рассчитывают по следующему уравнению

Sфр = 60m ,

gdn

где т - масса фракции, г;

g - плотность частиц, г/см3;

dп - средний диаметр частицы фракции, см.

Поверхность пробы получают путем сложения поверхностей отдельных фракций.

Но так как действительные формы частиц отличаются от кубообразных и шарообразных форм, то полученный расчетом результат нужно откорректировать с применением коэффициентов формы, которые определяются экспериментальными микроскопическими исследованиями.

Отношение поверхности к массе материала называют удельной поверхностью.

В процессе измельчения частица испытывает упругие и пластические деформации, а затем при преодолении сил молекулярного сцепления разрушаются, образуя более мелкие частицы с большей суммарной поверхностью. Принимая это

во внимание, энергозатраты на процесс измельчения Э и могут быть выражены:

47

Э и = Э y + Эs ,

где Э y - энергия, затрачиваемая на упругие и пластические деформации, Дж;

Э s - энергия, затрачиваемая на образование новых по-

верхностей, Дж/м2.

Работа, затрачиваемая на измельчение по П.А. Ребиндеру, определяется по формуле, А, Дж/м2

A= g ×γ ×V + σ × DS ,

где g - количество упругой энергии, накопленной единицей объема тела, деформируемого до разрушения, Дж/м3 ;

γ - коэффициент перехода, показывающий, какая доля объема деформируется;

V- объем тела до деформации, м3;

σ- разрушающее напряжение измельчаемого тела, Дж/м2;

DS - площадь поверхности, вновь образованная в процесс измельчения, м2.

Из уравнения следует, что работа измельчения состоит из:

-работы, затрачиваемой на упругую и пластическую деформации тела; в момент разрушения тела она частично переходит в тепловую энергию;

-работы, затрачиваемой на приращения поверхности

измельчаемого тела; чем больше DS , тем больше А. Предложено оценивать общие энергозатраты по следую-

щей формуле в развернутом виде:

где А об - энергозатраты, образующиеся в оборудовании; my - число циклов (воздействии) при измельчении;

δ р - разрушающее напряжении измельчаемого материала;

V - объем измельчаемого материала;

Е- модуль упругости материала;

ϕ- энергия на образование единицы новой поверхности;

48

F = Fk − Fн - приращение поверхности;

Fн , Fk - начальная и конечная поверхности измельчаемого материала;

степень измельчения.

Анализ этой зависимости (обобщенного закона измельчения) показывает, что энергозатраты могут быть сокращены при снижении Аоб , что означает, что необходима высокая точность и надежность при изготовлении измельчающего оборудования, и при снижении числа циклов измельчения ту.

Контрольные вопросы

1.Чтоявляетсяхарактеристикой результата процесса измельчения?

2.По какой формуле рассчитывают среднеарифметическую величину крупных частиц неправильной формы?

3.Покакой формулерассчитывают степеньизмельчения продукта?

4.По какой формуле рассчитывают работу, затраченную на измельчение по П. А. Ребиндеру ?

5.По какой формуле рассчитывают общие энергозатраты?

49

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Алиев, А. Справочник ветеринарного фельдшера [Текст] / А. Алиев, Н. Андреева. – СПб. : Лань, 2007.

Гордеев, А. В. Российское зерно - стратегический товар XXI века [Текст] / А. В. Гордеев, В. А. Бутковский, А. И. Алту-

хов. – М. : Изд-во «ДеЛи», 2007. – 480 с.

Кодекс алиментариус. Зерновые и бобовые [Текст] – М. :

Изд-во «Весь мир», 2007. – 156 с.

Корма. Приготовление, хранение, использование. Справочник [Текст] – М.: Агропромиздат, 1990.

Кругляков, Г. Н. Товароведение продовольственных товаров [Текст] / Г. Н. Кругляков, Г. В. Круглякова. – Ростов н /Д. :

МарТ, 1999. – 448 с.

Легеза, В.Н. Животноводство [Текст] / В.Н. Легеза : учеб. для начин. проф. образования. – М.: ИРПО, Про-

фОбрИздат, 2001. – 384 с.

Лукьянов, Б.В. Учет фактических коэффициентов переваримости и усвояемости кормов при расчете рационов, комбикормов и премиксов [Текст] / Б. В. Лукьянов. - Комбикорма. -

№7. - 2001.

Лукьянов, Б. В. Эффективность кормления с использованием премиксов [Текст] / Б. В. Лукьянов. Комбикорма. -

№3. - 2001.

Малин, Н. И. Энергосберегающая сушка зерна [Текст] / Н. И. Малин. – М. : Изд-во «КОЛОСС», 2004. –239 с.

Мачихина, Л. И. Научные основы продовольственной безопасности зерна (хранение и переработка) [Текст] / Л. И. Мачихина, Л. В. Алексеева, Л. С. Львова. – М. : Изд-во «ДеЛи», 2007. – 382 с.

Меры борьбы с потерями зерна при заготовках, послеуборочной обработке на элеваторах и хлебоприемных предприятиях [Текст] / В. Б Фейденгольд., Г. А. Закладной и [др.]. – М. : Изд-во

«ДеЛи», 2007. – 320 с.

Остриков, А. Н. Процессы и аппараты пищевых производств [Текст] : в 2 т. / А. Н. Остриков и [др.]. - СПб. : ГИОРД, 2007. – Т. 2 - 704 с.

50