В современном аграрном секторе производство высококачественных и сбалансированных кормов является ключевым фактором успеха животноводства, птицеводства и рыбоводства. Одним из наиболее эффективных и технологичных решений для достижения этой цели являются экструдеры для кормов. Эти универсальные машины позволяют перерабатывать различное сельскохозяйственное сырье в питательные и легкоусвояемые корма, обладающие рядом значительных преимуществ по сравнению с традиционными методами обработки.
Что такое экструдер для кормов?
Экструдер для кормов представляет собой сложное технологическое оборудование, предназначенное для экструзии – процесса продавливания предварительно подготовленного сырья через формующее отверстие (матрицу) под воздействием высокого давления и температуры. В результате этого процесса сырье подвергается комплексному воздействию, включающему механическое сжатие, сдвиг, нагревание и кратковременное воздействие высокого давления.
Принцип работы экструдера основан на непрерывной подаче измельченного и увлажненного сырья в рабочую камеру экструдера. Внутри камеры вращаются один или два шнека (винтовых вала), которые перемещают сырье вдоль цилиндра, одновременно измельчая, перемешивая и сжимая его. За счет трения о стенки цилиндра и между частицами сырья происходит его интенсивный нагрев до высоких температур (обычно от 80 до 180 °C). Под высоким давлением (до нескольких десятков атмосфер) разогретая масса продавливается через отверстия матрицы, формируя гранулы определенной формы и размера. При выходе из матрицы происходит резкое падение давления, что приводит к вскипанию влаги, содержащейся в сырье, и увеличению объема гранул (эффект «вздутия»). Затем гранулы поступают на этап охлаждения и сушки для придания им необходимой прочности и влажности.
Основные типы экструдеров для кормов
Существует несколько основных типов экструдеров, различающихся по своей конструкции и принципу действия:
- Одношнековые экструдеры: Это наиболее распространенный тип экструдеров, отличающийся относительно простой конструкцией и высокой производительностью. Они подходят для переработки широкого спектра сырья и производства различных видов кормов.
- Двухшнековые экструдеры: Эти экструдеры обладают более сложной конструкцией с двумя вращающимися шнеками, которые обеспечивают более интенсивное перемешивание и обработку сырья. Они позволяют работать с более сложными рецептурами и достигать более высокого качества конечного продукта. Двухшнековые экструдеры особенно эффективны при производстве экструдированных полножирных соевых бобов и других труднообрабатываемых материалов.
- Сухие экструдеры: В этих экструдерах процесс экструзии осуществляется без предварительного увлажнения сырья или с минимальным добавлением влаги. Они обычно используются для обработки масличных культур и производства экструдированной муки.
- Паровые экструдеры: В этих экструдерах перед экструзией сырье подвергается обработке паром под давлением, что позволяет повысить эффективность процесса и улучшить качество корма.
Преимущества использования экструдеров для кормов
Использование экструдеров в производстве кормов предоставляет целый ряд значительных преимуществ:
- Повышение усвояемости питательных веществ: Процесс экструзии разрушает сложные углеводы (крахмал) и белки, делая их более доступными для пищеварительных ферментов животных. Это приводит к лучшему усвоению питательных веществ и снижению потерь корма.
- Инактивация антипитательных веществ и патогенной микрофлоры: Высокая температура и давление, создаваемые в экструдере, эффективно уничтожают вредные микроорганизмы (бактерии, грибки, вирусы), а также деактивируют антипитательные вещества, такие как ингибиторы трипсина в соевых бобах. Это значительно повышает безопасность и питательную ценность корма.
- Улучшение вкусовых качеств и привлекательности корма: Экструдированные корма обладают более привлекательным вкусом и запахом для животных, что способствует увеличению потребления корма и, как следствие, повышению продуктивности.
- Возможность использования широкого спектра сырья: Экструдеры позволяют перерабатывать различные виды зерновых, бобовых, масличных культур, отрубей, жмыхов, шротов, а также нетрадиционные виды сырья, такие как барда и меласса.
- Получение кормов различной формы и размера: Изменяя конфигурацию матрицы, можно производить гранулы различной формы (цилиндрические, сплющенные, полые) и размера, что позволяет адаптировать корм под потребности различных видов и возрастных групп животных.
- Увеличение срока хранения корма: Процесс экструзии снижает влажность корма и инактивирует ферменты, способствующие его порче, что значительно увеличивает срок его хранения.
- Снижение пылеобразования: Экструдированные корма имеют более плотную структуру и не образуют пыли при транспортировке и хранении, что улучшает условия труда на производстве и снижает потери корма.
- Возможность производства комбинированных кормов с заданными свойствами: Экструдеры позволяют точно дозировать и смешивать различные ингредиенты, а также вводить в корм жидкие добавки (масла, жиры, витамины), обеспечивая получение кормов с заданным составом и питательной ценностью.
Области применения экструдеров для кормов
Экструдеры для кормов широко используются в различных отраслях сельского хозяйства:
- Производство комбикормов для сельскохозяйственных животных: Крупный рогатый скот, свиньи, овцы, козы. Экструдирование позволяет улучшить усвояемость зерновых компонентов, повысить питательную ценность корма и снизить риск заболеваний.
- Производство кормов для птицы: Куры, утки, гуси, индейки. Экструдированные корма обеспечивают птицу необходимыми питательными веществами для быстрого роста и высокой продуктивности.
- Производство экструдированных кормов для домашних животных: Собаки, кошки. Экструдирование позволяет создавать сбалансированные и легкоусвояемые корма с привлекательным вкусом и ароматом.
- Производство аквакормов для рыб и других водных обитателей: Экструдированные корма обладают необходимой плавучестью и устойчивостью в воде, обеспечивая эффективное кормление и снижение загрязнения водоемов.
- Производство специальных кормов: Корма для лабораторных животных, экзотических птиц и животных зоопарков. Экструдеры позволяют создавать корма с точно заданным составом и свойствами, учитывающими специфические потребности различных видов.
Основные этапы процесса экструдирования кормов
Процесс экструдирования кормов включает несколько последовательных этапов:
- Подготовка сырья: Сырье очищается от примесей, измельчается до необходимой фракции и при необходимости увлажняется.
- Дозирование и смешивание: Различные компоненты корма точно дозируются и тщательно перемешиваются для получения однородной смеси.
- Экструдирование: Подготовленная смесь подается в экструдер, где подвергается воздействию высокого давления и температуры, продавливается через матрицу и формируется в гранулы.
- Резка гранул: Выходящие из матрицы непрерывные жгуты корма нарезаются на гранулы необходимой длины с помощью вращающихся ножей.
- Охлаждение и сушка: Горячие и влажные гранулы поступают в охладительную колонну или сушильный барабан, где происходит их охлаждение и снижение влажности до оптимального уровня.
- Просеивание и сортировка: Охлажденные и высушенные гранулы просеиваются для удаления мелкой фракции (пыли) и некондиционных гранул.
- Упаковка: Готовый экструдированный корм упаковывается в мешки или другую тару для хранения и транспортировки.
Выбор экструдера для кормов: ключевые факторы
При выборе экструдера для кормов необходимо учитывать ряд ключевых факторов:
- Производительность: Требуемая производительность экструдера зависит от объема производства кормов и потребностей хозяйства.
- Вид сырья: Различные типы экструдеров лучше подходят для переработки определенных видов сырья. Необходимо учитывать состав и свойства используемого сырья.
- Тип производимого корма: Требования к форме, размеру и свойствам готового корма (например, плавучесть аквакормов) могут влиять на выбор типа экструдера и матрицы.
- Бюджет: Стоимость экструдеров различных типов и производителей может существенно отличаться. Необходимо учитывать имеющийся бюджет и экономическую целесообразность приобретения оборудования.
- Надежность и долговечность: Важно выбирать экструдеры от проверенных производителей, отличающиеся надежностью, долговечностью и простотой обслуживания.
- Энергоэффективность: Современные экструдеры отличаются высокой энергоэффективностью, что позволяет снизить затраты на производство кормов.
- Доступность запасных частей и сервисного обслуживания: Важно убедиться в наличии запасных частей и возможности квалифицированного сервисного обслуживания в регионе эксплуатации оборудования.
Тенденции развития технологии экструдирования кормов
Технология экструдирования кормов постоянно развивается, появляются новые решения и инновации, направленные на повышение эффективности, качества и экологичности производства:
- Разработка новых рецептур экструдированных кормов: Исследования направлены на создание кормов с оптимальным балансом питательных веществ, учитывающих специфические потребности различных видов и возрастных групп животных.
- Совершенствование конструкции экструдеров: Разрабатываются новые конструкции шнеков, цилиндров и матриц, позволяющие повысить производительность, снизить энергопотребление и улучшить качество экструдирования.
- Использование автоматизированных систем управления: Внедрение автоматизированных систем управления позволяет контролировать и оптимизировать все этапы процесса экструдирования, обеспечивая стабильное качество продукции и снижение влияния человеческого фактора.
- Разработка технологий экструдирования нетрадиционного сырья: Исследования направлены на расширение спектра используемого сырья, включая побочные продукты сельскохозяйственного производства и альтернативные источники белка и углеводов.
- Повышение экологичности производства: Разрабатываются технологии, направленные на снижение выбросов и отходов производства, а также на использование возобновляемых источников энергии.
Заключение
Экструдеры для кормов являются незаменимым оборудованием для современного и эффективного производства высококачественных и сбалансированных кормов для различных видов сельскохозяйственных и домашних животных, а также рыбы.
Благодаря своим многочисленным преимуществам, таким как повышение усвояемости питательных веществ, инактивация вредных веществ, улучшение вкусовых качеств и возможность использования широкого спектра сырья, экструдирование является одним из наиболее перспективных и востребованных методов обработки кормов в аграрном секторе. Правильный выбор и эксплуатация экструдера позволяют значительно повысить эффективность животноводства и обеспечить производство безопасной и питательной продукции.