Скачать статью в pdf.

УДК 636.085.64

DOI: 10.15507/2658-4123.029.201903.428-442

Баротермическая обработка ингредиентов комбикормов

Сыроватка Владимир Иванович
заведующий лабораторией ФГБНУ ВНИИМЖ, ИМЖ – филиал ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (108823, Россия, г. Москва, поселение Рязановское, поселок Знамя Октября, д. 31), академик РАН, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2846-9041, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Жданова Наталья Владимировна
инженер-исследователь ИМЖ, филиал ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (108823, Россия, г. Москва, поселение Рязановское, поселок Знамя Октября, д. 31), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5144-044X, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Рассказов Александр Николаевич
ведущий научный сотрудник ИМЖ, филиал ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (108823, г. Москва, поселение Рязановское, поселок Знамя Октября, д. 31), ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9630-5404, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Торопов Дмитрий Иванович
полномочный представитель Республики Мордовия при Правительстве Российской Федерации, Постоянное представительство Республики Мордовия при Президенте Российской Федерации (127018, Россия, г. Москва, ул. Образцова, д. 29), Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Введение. В статье обоснована необходимость высокотемпературной обработки ингредиентов комбикормов. Рассмотрены принципы работы и конструктивные особенности применяемых способов и оборудования для кормопроизводства. Проанализированы фазовые переходы, достоинства и выделены ключевые энергетические, технологические и технические недостатки. Целью исследования является обоснование возможности создания поточной линии тепловой обработки комбикормов путем применения тепловых затворов, обеспечивающих непрерывную загрузку сырья в реактор и выгрузку обработанных кормов при высоком давлении и температуре.
Материалы и методы. Предложено перевести процесс баротермической обработки в более высокую зону фазовой диаграммы системы p, t (давление и температура). Это участок зоны перегретого пара с параметрами температуры 300–374 °С, давления 12–21 МПа и экспозицией обработки 30–60 секунд, что заменяет высокозатратные процессы нормализации, экспандирования, экструдирования и гранулирования. Показано изменение энтальпии Н в диапазоне Р от 0 до 21 МПа и t от 0 до 600 °С. Тепловые режимы представлены в аналитических зависимостях (формулах), которые являются базовыми условиями применения цифровых технологий.
Результаты исследования. Предложено конструктивное исполнение реактора с тепловым затвором на загрузке и выгрузке, который является базовым агрегатом поточной линии тепловой обработки комбикормов. Результаты исследования являются основополагающими для разработки проекта и образца поточной малоемкостной линии.
Обсуждение и заключение. Переход процесса баротермической обработки комбикормов в зону перегретого пара позволяет осуществить перевод плохо усвояемых элементов зерновых и бобовых в легкоусвояемые, очистить корма от патогенных бактерий. К преимуществам реактора и линии относятся простота конструкции, экономия энергии и возможность реализации перспективных цифровых технологий.

Ключевые слова: баротермическая обработка комбикормов, фазовые переходы, реактор, поточная линия

Для цитирования: Баротермическая обработка ингредиентов комбикормов / В. И. Сыроватка [и др.] // Инженерные технологии и системы. 2019. Т. 29, № 3. С. 428–442. DOI: https://doi.org/10.15507/2658-4123.029.201903.428-442

Заявленный вклад соавторов: В. И. Сыроватка – научное руководство, подготовка начального варианта текста, развитие методологии, представление данных в тексте, курирование данных; Н. В. Жданова – сбор данных и доказательств, изучение концепции, подготовка рисунков; А. Н. Рассказов – компьютерные работы, сбор данных и доказательств, формализованный анализ данных; Д. И. Торопов – критический анализ и доработка текста, курирование данных.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила 07.12.2019; принята к публикации 10.04.2019;
опубликована онлайн 30.09.2019

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Измайлов А. Ю. Интеллектуальные технологии и роботизированные средства в сельскохозяйственном производстве // Вестник российской академии наук. 2019. Т. 89, № 5. С. 536–538. DOI: https://doi.org/10.31857/S0869-5873895536-538

2. Голикова Т. А. Научное обеспечение реализации приоритетов научно-технологического развития Российской Федерации. Выступление заместителя председателя Правительства РФ // Вестник Российской академии наук. 2019, Т. 89, № 4. С. 311–314. DOI: https://doi.org/10.31857/S0869-5873894311-314

3. Madau F. A., Furesi R., Pulina P. Technical Efficiency and Total Factor Productivity Changes in European Dairy Farm Sectors // Agricultural and Food Economics. 2017. Vol. 5, Issue 17. Pp. 1–14. DOI: http://dx.doi.org/10.1186/s40100-017-0085-x

4. Kostlivý V., Fuksová Z. Technical Efficiency and Its Determinants for Czech Livestock Farms // Agricultural Economics. 2019. Vol. 65, Issue 4. Pp. 175–184. DOI: https://doi.org/10.17221/162/2018-AGRICECON

5. Subsidies and Technical Efficiency in Agriculture: Evidence from European Dairy Farms / L. Latruffe [et al.] // American Journal of Agricultural Economics. 2017. Vol. 99, Issue 3. Pp. 783–799. DOI: https://doi.org/10.1093/ajae/aaw077

6. Kharmanda G. The Safest Point Method as an Efficient Tool for Reliability-Based Design Optimization Applied to Free Vibrated Composite Structures // Вестник Донского государственного технического университета. 2017. Т. 17, № 2 (89). С. 46–55. DOI: https://doi.org/10.23947/1992-5980-2017-17-2-46-55

7. Ferket P. R. Technological Advances Could Make Extrusion an Economically Alternative to Pelling // Feedstuffs. 1991. Vol. 63, Issue 9. Pp. 19–21. URL: http://edepot.wur.nl/121964 (дата обращения: 15.05.2019).

8. Krolczyk J. B. Homogeneity Assessment of Multi-Element Heterogeneous Granular Mixtures by Using Multivariate Analysis of Variance // Tehnicki Vjesnik. 2016. Vol. 23, Issue 2. Pp. 383–388. DOI: https://doi.org/10.17559/TV-20151031183255

9. Best P. Extruder Opereting Costs. Comparisons with Double Pelleting in a Dutch Feedmill // Feed International. 1993. Vol 14, no. 6. Pp. 32–34.

10. Wasserstein R. L., Lazar N. A. The Asa’s Statement on P-Values: Context, Process and Purpose // The American Statistician. 2016. Vol. 70, no. 2. Pp. 129–133. DOI: https://doi.org/10.1080/00031305.2016.1154108

11. Krolczyk J. B. The Effect of Mixing Time on the Homogeneity of Multi-Component Granular Systems // Transactions of Famena. 2016. Vol. 40, Issue 1. Pp. 45–56. URL: https://hrcak.srce.hr/file/229037 (дата обращения: 15.05.2019).

12. Strielkowski W., Lisin E. Economic Aspects of Innovations in Energy Storage // International Journal Of Energy Economics And Policy. 2017. Vol. 7, no. 1. Pp. 62–66. URL: https:// www.econjournals.com/index.php/ijeep/article/view/3528 (дата обращения: 15.05.2019).

13. Khoshbin-e-Khoshnazar M. R. Ice Phase Transition as a Sample of Finite System Phase Transition // Physics Education. 2016. Vol. 32, Issue 2. URL: https://www.physedu.in/uploads/ publication/23/371/4.-Ice-Phase-transition-as-a-sample-of-finite-system-phase--transition.pdf (дата обращения: 15.05.2019). 

14. Ковальчук М. В., Нарайкин О. С., Яцишина Е. Б. Природоподобные технологии: новые возможности и новые вызовы // Вестник Российской академии наук. 2019. Т. 89, № 5. С. 455–465. DOI: https://doi.org/10.31857/S0869-5873895455-465

15. Лухт Х., Долуд М., Зябрев В. Гидротермическая обработка соевых бобов // Комбикорма. 2019. № 1. С. 31–34. URL: http://kombi-korma.ru/arkhiv/no-01-19 (дата обращения: 15.05.2019).

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.