Обоснование технологии и параметров технических средств для переработки отходов эфиромасличного производства на кормовую муку

В В Е Д Е Н И Е В директивах ХХУ1 съезда KIluC, в Основных направлениях развития народного хозяйства на I98I-I985 годы и на период до 1990 года, а также в решениях пленумов ЦК КПСС и ЦК КП Грузии указывается, что главной задачей в области сельского хозяйства является значительное увеличение продуктов животноводства, в целях лучшего удовлетворения растущих потреоностей населения в продуктах питания. Несмотря на значительный прогресс в развитии животноводства между оощественными потребностями в продуктах и достигнутым уровнем производства сохраняется определенный разрыв. В связи с зтим ХХУ1 съезд КПСС особое внимание уделил разработке продовольственной программы, в которой главную роль должно сыграть животноводство. Дальнейшее увеличение производства мяса, молока, яиц, шерсти и снижение их себестоимости возможно только на основе всемерного укрепления кормовой базы животноводства и рационального использования имеющихся резервов. В решении этой важнейшей задачи огромную роль должна сыграть комбикормовая промышленность. Ее задача довести производство комбикормов к концу пятилетки не менее, чем до 80,0 миллионов тонн. Вопрос создания прочной кормовой базы особенно остро стоит Б Грузинской ССР, где производство кормов значительно отстает от потребностей животноводства. Причиной отставания производства кормов в республике является малоземелье и неполное использование местных сырьевых ресурсов. Особенно в малом количестве используются отходы пищевой промышленности и сельского хозяйства. Одним из существенных кормовых резервов являются отходы эфиромаоличного производства, получаемые после экстрагирования эфиромасличных культур герани и базилика. Отходы базилика и герани содержат до 250 мг/кг каротина и достаточно большое количество других ценных веществ, что является основной причиной, привлекающей к ней внимание. Однако, в непосредственном виде эти отходы скармливать животным невозможно ввиду целого ряда причин, как то: отрицательные вкусовые качества, влажность и т. д. Таким образом перед настоящим исследованием стоял вопрос изучения основных свойств отходов герани и базилика, а также обоснования и исследования технических срейств для практического осуществления технологии переработки этих отходов на кормовую муку. Для решения ряда вопросов, связанных с процессом переработки избрана тема: «Обоснование технологии и параметров технических средств для переработки отходов эфиромаоличного производства на кормовую муку». Целью настоящей работы является создание научно-обоснованной технологии и технических средств для производства кормовой муки из отходов эфиромаоличного производства. Научная новизна работы: а) обоснован типаж технических средств для осуществления комплексной механизации технологического процесса переработки отходов эфиромаоличного производства на кормовую мукуб) даны рекомендации по способам подготовки и переработки отходов, а также по технологическим режимам работы средств механизациив) исследована динамика изменения кормовых достоинств отходов в процессе их переработкиг) исследован способ механического снижения влажности отходов перед сушкойдля снижения влажности создана и исследована установка и установлены ее оптимальные параметры и режимыд) исследовано влияние предварительной подготовки, отлежки отходов и технологических параметров агрегата на сохранность каротина в процессе переработки отходове) дана обоснованная технология переработки отходов на кормовую муку и ввода стабилизатора с учетом перспективы" I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ I.I. Состояние производства кормовой муки Вопросы производства и использования кормовой витаминной муки издавна являлись объектом научных исследований советских и зарубежных ученых. В кормлении животных, особенно птицы, имеющей высокий уровень обмена веществ, огромную роль играют витамины. Отсутствие или недостаток их в рационах приводит к заболеванию животных авитаминозами, снижению их продуктивности и ухудшению качества потомства. Важным источником обогащения кормов протеином и витаминами является витаминная кормовая мука, полученная из зеленой массы растений. К кормовой муке, как составной части комбикормов и белкововитаминной подкормки сельскохозяйственных животных и птиц предъявляются особые требования: она должна содержать в себе много каротина, протеина, полезные для животных минеральные вещества и мало клетчатки. Включение в комбикорм витаминной кормовой муки во многом повышает его биологическую ценность, экономит такое дефицитное белковое сырье, как рыбная и мясокостная мука, жмыхи и шроты из семян масличных культур, снижает расходы дорогостоящих и дефицитных кормов на единицу продукции, сокращает отход молодняка /I/. Опытами /2/ установлено, что в рационах кормления добавка 10% витаминной муки повышает привес свиней на 20%. Поскольку производство синтетического препарата витамина, А ограничено, особое значение имеет увеличение производства витаминной кормовой муки, как источника провитамина, А каротина. В нашей стране промышленное производство витаминной муки началось лишь с 1959 года в Русненском государственном хозяйстве Литовской ССР, а в Грузии с 1962 года в совхозе Муганло Марнеульского района. Для обеспечения комбикормовой промышленности республики витаминной травяной мукой, в Марнеульском районе созданы три специализированных совхоза, которые в основном заняты производством витаминной травяной муки из люцерны. Годовая производительность этих совхозов составляет 15 тысяч тонн. Но данное количество витаминной муки не удовлетворяет растущих потребностей животноводства. Увеличение же производства витаминной муки в республике ограничивается из-за нехватки сенокосов и пахотных земель для возделывания сеяных трав, однако, для производства витаминной кормовой муки имеются неиспользованные резервы, к которым относятся отходы сельскохозяйственного производства и пищевой промышленности, в том числе, отходы эфиромасличных культур герани и базилика после экстрагирования из них эфирных масел. Данные о переработке и использовании в кормовых целях отходов герани и базилика в доступной нам литературе не обнаружены. Учитывая то, что по питательности, содержанию минеральных веществ, каротина и протеина эти отходы близки к витаминной травяной муке, мы обобщиж литературу по переработке и использованию травяной муки в комбикормовой промышленности. На качество кормовой травяной муки и ее питательную полноценность влияет не только вид сырья, но и технология ее переработки, к которой предъявляются два основных требования: максимально сохранить в ней основные питательные вещества и до минимума сократить расходы средств на ее производство. протеина в сухой массе в 2 раза больше, каротина в 10−12 раз, а кормовых единиц в 2,5 раза, чем при сушке в естественных условиях. 110 данным научно-исследовательского института сельского хозяйства Литовской ССР /7/, травяная мука искусственной сушки на высокотемпературных сушилках содержит 9U-957o кормовых единиц, скошенная и высушенная трава на вешалах 70−75, а в прокосах 40−50%. Приготовление травяной муки искусственной сушкой позволяет максимально механизировать процесс заготовки ее в любых метеорологических условиях с наименьшими потерями питательных веществ. Такое же мнение высказывается и в других научных трудах /2- 3- 6- 8- 9/. Эти установки отличаются от других типов сушилок ускоренным высушиванием измельченной массы в потоке горячих газов. В процессе сушки быстрое испарение влаги обеспечивает постоянную температуру продукта, не разрушая витамины и другие питательные вещества /3- 9- 10/. В этих агрегатах рабочий процесс состоит из двух фаз: падения материала с лопастей вращающегося барабана и отлежки. Для производства высококачественной витаминной муки большое значение имеет правильный подбор режима сушки. Известно, что при правильном подборе параметров и установлении температурного режима сушки, скорости вращения барабана, подачи сырья и топлива производительность агрегата максимальная, при минимальных расходах топлива и электроэнергии, и качество готовой продукции высокое. При пересушивании муки содержание.

ВЫВОДЫ.

На основе результатов проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Рекомендовано, что переработку отходов герани и базилика необходимо производить на агрегатах искусственной сушки, высокотемпературных пневмобарабанных сушилках типа АВМ.

2. Установлено, что переработка отходов после экстрагирования растений герани и базилика без предварительной подготовки сопровождается большими потерями питательных кормовых веществ и витаминов, особенно провитамина, А — каротина (до.

3. Показано, что отходы герани и базилика требуют предварительной подготовки перед сушкой, а именно снижения первоначальной влажности на 20% и однородности измельчения. При этом снижение влажности необходимо производить после экстрагирования растений, а измельчение — до экстрагирования.

4. Для снижения первоначальной влажности отходов создана установка, работа которой основана на принципе отжатия отходов двумя противоположно вращающимися барабанами. Установлено, что наилучшие результаты отжатия получаются при частоте вращения барабанов 34 об/мин. (коэффициент отжатия 0,26−0,28), 10 миллиметровом резиновом слое поверхности барабана, оптимальной скорости подачи отходов, равной 0,28 м/сек. и усилии нажатия на верхний валец — 0,8 кН.

5. При измельчении растений герани и базилика технологическим требованиям производства эфирных масел удовлетворяет установка ЭРА-10. Кондиционные частицы (до 60 мм) при измельчении на этой установке составляют 76у<> от общей массы.

6. Экспериментально доказано, что оптимальными параметрами сушки являются: влажность исходного сырья 60%, температура сушки 120 °C, частота вращения сушильного барабана 7 об/мин. и длина резки 2U мм. При указанном режиме сушки отходов мука имеет влажность 11,5%.

7. При рекомендованном режиме сушки потери каротина составляют 12%, производительность агрегата увеличивается на 340 кг/час, расход топлива снижается на 40 кг/час, расход электроэнергии на 28 квт/час, а экспозиция сушки на 8 мин.

8. Изучение влияния отлежки на сохранность каротина показало, что за первые 4 часа отлежки происходит интенсивная потеря каротина (39,3%), после этого интерсивность потерь уменьшается и после 48 часов отлежки потери составляют 78,5%. Поэтому отходы должны перерабатываться поточно.

9. Для максимального сохранения каротина в муке, в процессе хранения необходимо вводить в готовую продукцию антиокислители и подвергать гранулированию.

Антиокислители (сантохин и дилудин) необходимо вводить в циклон сухой массы с помощью форсунки, работающей на принципе пульверизатора.

Антиокислители вводятся в виде раствора с растворителями изопропилового спирта и эмульгатора «ВНИИ1−1» .

10. Показано, что переработка отходов эфиромасличного производства на кормовую муку ежегодно дает народному хозяйству республики дополнительно 171 тысяч рублей, а по стране — до 1,6 млн. рублей прибыли.