автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.02, диссертация на тему:Совершенствование технологии производства премиксов

(^ЙЕССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ПИЩЕВЫХ ТЕХНОЛОГИИ

На правах рукописи

Иадани Абделкадер

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ПРЕМИКСОВ

Специальность 05. 18. ог - технология зерновых, бобовых,

крупяных продуктов и комбикормов

Автореферат

диссертации на соискание научной степени кандидата технических наук

Одесса -

1995

- г -

Диссертация есть рукопись

Работа выполнена в одесской государственной академии пишевых технологий

Научный руководитель: -доктор технических наук, профессор

Егоров Богдан Викторович

Официальные опоненты:

1. доктор технических наук, профессор Капрельянц Леонид Викторович;

2. доктор сельскохозяйственных наук, профессор Карунский Алексей Иосипович.

Ведущая организация: Арендное предприятие Белгород-Днестровский КХП 1г. Белгород-Днестровск!.

3о

- / - ¿гшгж/л ,ооч Р «

Зашита состоится "Л__" 1995 г. в часов

на заседании специализированного ученого совета Д 05. 16.01 при Одесской государственной академии пишевых технологии, по адресу: 270039, г.Одесса, ул. Канатная, 112 (ауд. А-234).

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Одесской государственной академии пишевых технологий.

30« ¿жли&^&е^

Автореферат разослан " ±Г_" 1995 г

Ученый секретарь

спедиализированого ученого совета Егоров Б. в.

д. т. к. , профессор

- з -

0Б1ДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность, в достижении высокого уровня биологической полноценности кормления сельскохозяйственных .животных решающее значение имеет обогащение рационов и комбикормов комплексом специальных добавок из Физиологически активных вешеств, в виде премиксов.

Высокое качество премиксов базируется на развитой сырьевой базе и использовании высокоэлективной технологии их производства, и в значительной степени зависит от используемого наполнителя. В качестве наполнителей чаше всего используют сырье органического происхождения: пшеничные отруби, измельченное зерно, шроты и др. Однако высокая стоимость зерна и соответствено высокая стоимость премиксов обуславливают необходимость поиска новых наполнителей, в последнее время получили распространение минеральные наполнители: цеолиты, перлиты, известняк и др. в месте с тем большинство предприятий отказывается от использования цеолита в качестве наполнителя из—за его высокой объемной массы и высокого содержания мучнистой Фракции, что приводит к частому разрыву цепей транспортеров, низкому коэффициенту заполнения смесителя, высокому уровню запыленности помещений. Поэтому поиск новых наполнителей премиксов представляет собой важную научно-техническую проблему решение которой имеет большое значе'ие для комбикормовой промышленности. Нами предложено в качестве наполнителя премиксов использовать алюмосиликат - трепел.

Цель и задачи исследований. Целью диссертации является разработка Физико-химических и технологических основ использования трепела в качестве наполнителя при производстве пре-

миксов. Для достижения поставленой цели были решены следующие основные задачи исследований:

- изучить химический состаи и токсичность трепела;

- разработать технологию ввода трепела в цремикс;

- изучить Физико-технологические свойства, а также эффективность хранения трепела и премиксов на основе его;

- изучить количественный и качественный состав микрофлоры трепела;

- разработать рецептуру премиксов с использованием трепела;

- разработать технологию производства премиксов на основе трепела;

- выработать экспериментальные партии премиксов и осуществить их зоотехническую оценку.

Научная новизна работы, устанод.прнп что алюмосиликат (трепел) является хорошей основой для производства премиксов;

- выявлено, что физико-технологические свойства трепела удовлетворяют требованиям предъявляемым к наполнителям премиксов;

- установлено, что трепел является короаим источником микро- и макроэлементов в премиксах и комбикормах.

Теоретическая ценность работы. Приведено описание технологического процесса подготовки трепела , как наполнителя премиксов, предложен коэффициент сегрегации для оценки способности премиксов к самосортированию.

Практическая ценность работы. Установлены режимы измельчения, просеивания трепела, а также его дозирования и смешивания с другими компонентами премиксов.

Разработаны рецепты премиксов с использованием трепела.

Разработана схема технологического процесса подготовки

ввода трепела в состав премиксов. Установлены режимы и сроки хранения трепела и премиксов на основе его,

Разработана технология производства премиксов на основе трепела.

Проведена промышленная апробация технология производства премиксов на основе трепела в цехе премиксов колитянского комбикормового завода.

Определена зоотехническая эффективность использования премиксов на основе трепела.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на первой национальной конференции "Хлебопродукты 1994" (Одесса, 1994 г), На научных конференциях проФессорско-преподавательского состава одесской государственной академии пищевых технологий (1993 - 1995 гг).

Публикации, по материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ.

структура и объем работы, диссертация состоит из введения, пяти разделов. основных выводов, списка литературы и приложений.

Работа выполнена на 170 страницах машинописного текста, имеет го рисунков и 47 таблиц, список литературы содержит юг названий отечественных авторов, в т. ч. 16 зарубежных авторов.

На защиту выносятся следующие научные положения, полученные лично автором:

- Данные о Физико-технологических свойствах, санитарном качестве и химическом составе трепела;

- режимы процессов измельчения, просеивания, дозирования трепела, а также его смешивания с другими компонентами премиксов;

- технология производства премиксов на основе трепела и результаты их зоотехнических испытаний.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулирована цель и дана общая характеристика работы.

в первой главе "Проблемы совершенствования технологии производства премиксов" Приведен обзор научно-технических и патентных источников информации по проблеме использования различных видов наполнителей при производстве премиксов. Наибольший вклад в развитие науки и практики в области технологии производства премиксов внесли видные отечественные и зарубежные ученые: С.Я.Герасимов, А. п. Дмитроченко, 3. И. сенина, К. Н. Солнцев, в. а. Крохина, Б. в. Егоров, и. к. чайка, в. в. василь-ченко, с. и. Бременер, и. г. Багишвили, в. й. Березовский, в. А. Членов, А. О. Бортикаев, И. Ф. Томмэ, Bloom С. , Bunn А. , Butters I.R. , Miller W.J. , Roesler м. z. , Cunha Т. и многие другие. По заключению многих ученных использование минеральных наполнителей является одним из наиболее перспективных направлений совершенствования технологии производства премиксов. Для минеральных наполнителей характерны: нейтральность по отношению к биологически активным веществам, тонкий помол, шероховатость частиц, удерживающих на своей поверхности биологически активные вещества, низкая влажность и по возможности не высокая сорбционная способность влаги из воздуха. Известные минеральные наполнители отличаются неудовлетворительными Физико-технологическими свойствами, трепел - удовлетворительными. Однако технология производства премиксов на основе трепела не разработана. В связи с этим проблема разработки технологии производства премиксов на основе трепела является актуальной и тре-

Рис. I. Структурная

схема исследований

бует незамедлительного решения. В заключении главы сФормулиро ваны задачи исследования.

Вторая глава посвящена выбору обьектов и методов исследс вания, которое выполнено по программе, представленной на рис 1. в соответствии с целью и задачами исследования в качест! обьектов исследования были выбраны: трепел, премиксы на осно] трепела, комбикорма с этими премиксами, технологические пр< цессы производства премиксов. Экспериментельные исследован: проводили в лабораторных и промышленных условиях.

В ходе исследований определяли физические свойства ста дартными методами по следующим показателям: влажность, уг естественного откоса, объемная масса, однородность смеси, с пучесть. а также химические свойства методом ренгено-структэ ного анализа.

Изучение показателей качества трепела и премиксов на > основе в процессе хранения проводили в нерегулируемых лабо: торных и производственных условиях, санитарное качество тре ла и премиксов на его основе, определяли в лаборатории кафе биохимии и микробиологии одесской государственной академии шевых технологий, зоотехническую оценку премиксов на оси трепела и комбикормов с ними проводили по общепринятым мете кам на базе Одесской птицефабрики.

Содержание минеральных элементов определяли в лаборат< каФедры аналитической химии одесской государственной акад| пищевых технологий.

в третей главе представлены результаты исследований, торые подтверждают возможность использования трепела, как полнителя премиксов.

представлены результаты исследования Физико-техно;

Тсблипа I.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАПОЛНИТЕЛЕЙ

а/и |

Показатели

I

Отруби I „.„¡.п. I Шрот под- ¡и,„.,..„, I Цеолит ¡Трепел пшеничные; ^льченное^ ' ....... I\Иванофран-}Коноп-

! зерно пшеницы ! подсолнечным !ковач мук

ковскии ¡ллнский

I. Влажность, %

13, 2

10,5

о,1

г,о 6,5

6,8

6.

Сбьемная масса, кг /и3

Угол естественного откоса, град

342

46

6Ь£

44

49?

42

1340 ПЬО

4?

44

750-820 ю

I

46

4. Сыпучесть-, см/с

С,О

5,6

:,ь 1,б

и

Средневзвешенный размер частиц, мм 1,7ь

1,26

1,47

0,Ь6 0,4£

0,90

ческих и химических свойств трепела (табл. 1> г и 3).

таблица г.

Химический состав алюмосиликатов

N п/п

Показатели, г на схой вещества

Трепел

1. Двуокись кремния

2. Окись кальция

3. Окись железа

4. Окись алюминия

5. Окись кагния

76, О 10. 7 5. 2 5, О 2. 1

Цеолит

68, 2 3. 2 1,3 11,4 1,6

таблица з.

Мккрокоипонентный состав некоторых минеральных наполнителей

Наполнители

трепел

цеолит*

мел*

Монокалькии фосфат«

Микроэлементы, мг/кг

г\\

си

со

А1

N1

ге

МП

1000 500 200 20 460 20 800 5

ТОО £40 150 50 1250 17 2100 20 1

£5, 1 0, 8 25, 3 О, 15 О, б 2, 5 2, 3 2, О О

24, 3 41, 1 5, 0 1. О 0, 6 15, 6 4, 0 1,3 6

Примечание: » - данные приведены по литературных источника

Установлено, что средневзвешеныи размер частиц треп

колеблется от 3, 0 до О,15 мм. По углу естественного откоса трепел следует отнести к трудносыпучим компонентам >чо град. ).

Показано, что трепел может храниться при относительной влажности воздуха в диапазоне ^ 50. . . 80 у. неограниченое время, поскольку его равновесная влажность при этом является безопасной (УПО У.).

Изучение| лроиесса дозирования показало, что наибольшая точность дозирования трепела наблюдается при взвешивании трепела со средним размером частиы от о, 13 до о, 6 мм.

На процесс смешивания большое влияние имеет природа используемого наполнителя для производства премиксов, в качестве наполнителей в исследованиях использовали: отруби пшеничные, МЯСОКОСТНУЮ И РЫбНУЮ МУКУ, ДРОЖЖИ' КОРМОЕЫе, ШРОТ подсолнечный, мел, цеолит и трепел.

Контрольным компонентом был калий йодистый, так как он вводится в премиксы в наименьших количествах и естественно наиболее тяжело распределяется.

Анализ полученных результатов (рис. 2) показывает, что наилучшее распределение контрольного компонента наблюдалось в трепеле, цеолите и рыбной муке.

Наихудшие условия для распределения микрокомпонентов наблюдалось в отрубях пшеничных и мясокостной муке. По-видимому, при смешивании этих компонентов оказала влияние Форма и поверхность частиц.

Исследования процесса смешивания показали, что наилучшая эффективность процесса смешивания достигается при следующих значениях Факторов:

- средний размер частиц микрокомпонентов (рис. 3)

10,0 ..

8,0 .. 6,0 ..

4,0 ..

2,0 --

1 2 3 4 5 6 7-8

Рис. 2. Коэффициент неоднородности распределения К1

(1/с ) при смешивании с различными наполнителями в течение 6 мин

1 - отруби пшеничные;

2 - мясокостная мука;

3 - мел;

4 - дрожжи кормовые;

5 - шрот подсолнечника;

6 - рыбная мука;

7 - цеолит;

8 - трепел.

О, 1. . . О, 25 мм;

- средний размер частиц трепела, используемого как наполнитель для производства премиксов (рис. 3) - 0,6...1,2 мм;

- степень заполнения смесительной камеры (рис. 4) - 0, 8;

- продолжительность смешивания (рис. 5) - 360 с.

В четвертой главе на основе результатов экспериментальных исследований предложена принципиальная технологическая схема подготовки трепела, как наполнителя премиксов. Чтобы трепел соответствовал всем требованиям предьявляемым к наполнителям его подготовку необходимо осуществлять по предлагаемой технологической схеме (рис. б). Трепел принимают и хранят в складе напольного типа. По мере потребления из склада тележкой трепел подается на транспортер 2 откуда попадает в просеивающую машину 3, в которой установлено сито с диаметром отверстий 5 мм. Очищенный трепел подается на норию после которой просеивается на сепараторе 5, в котором установлено сито с диаметром отверстий 1 мм. Крупная фракция проходя магнитную колонку 6 подается в дробилку, где измельчается. В случае если влажность трепела выше 9 '/.. то сырье направляют в сушилку 9. высушенный продукт посредством транспортера 10 и нории 11 подается в производственный корпус. Если влажность трепела менее 9 '/ то сразу же с помошью нории 11 направляют на дозирование и смешивание с другими компонентами премикса.

Далее показано, что технология, производства премиксов на основе трепела практически не отличается от традиционной технологии производства минеральных премиксов. Для выпуска премиксов на основе трепела не требуется дополнительная установка какого либо технологического оборудования.

Технологическая схема производства премиксов на основе трепела представлена на рис. т.

3. Зависимость КОЗч'-ьшь--; . --л:^ ; - ий-•>.'ти IV--).

от КРУПНОСТИ частиц ^¡пт../!■■..-;) И • ■ П ,; I СеЮ 1- <!'= и с ": мм; 2- ' мм;

3- ¿'г о. V ми: Ч- ¿'г . ^ чи.

V щ / ;

N • И

0.3

0,5

0,7

К

Рлс. 4. Зависимость коэффициента неоднородности распределения индикаторов ( Уо ), от степени заполнения камеры смесителя ( К ). I - Мл504; 2 - К1 .

I - 16 -I

I

I

Рис. 5. Зависимость коэффициента неоднородности (Vс ) от продолжительности смешивания трепела.

I - Мп.$04; 2 — К1.

премикса.

Рис. б. Схема технологического процесса подготовки трэггела как наполнителя премиксов

1 - тележка; 6 - магнитная колонка;

2 - транспортер; 7 - молотковая дробилка;

3 - просеивающя машина; 8 - сушилка;

4 - нория; 9 - транспортер.

5 - сепаратор;

в пятом главе приведены результаты зоотехнической эффе тивности премиксов на основе трепела. Зоотехническую оцеь проводили на трех группах кур-несушек (две опытные, одна ко* рольная), по 25 голов в каждой. Эффект кормления кур-несуи комбикормом в который входит премикс на основе трепела прс вился в повышении яйценоскости на 1,5 х и увеличении обье яиц на 5, 5 у (табл. 4).

Таблица 4.

Яйценоскость и качество яиц в научно-хозяйственном опь

Показатели Группы кур-несушек

1-я 1 контрольная J 2- я опытная 3- я опытн;

Касса птицы, г 1600 1610 1640

Яйценоскость, шт 39. 6 40, 1 40, 2

Масса яйца, г 49, 4 55, 9 56, г

Обьем яйца, см 45, гг 47, 78 47, 53

Толщина скорлупы, мкм О, 371 0, 376 0, 379

Плотность яйца, г/см 1, 091 1, 096 1, 097

Упругая деформация, мкм 13, 39 18, 98 15, 58

Обшая яичная масса

(без скорлупы), кг 177, 60 £10, 16 234, 12

Исследования показали, что переваримость протеина нес ками всех групп была достаточно высокая, переваримость кл чатки во всех группах была заметно выше контроля, БЭВ во в группах была выше контроля (77.9 в контрольной и 81.6 "/■ 82,4 в опытных группах). Сухие вещества как и органическ

Линия Пммй« Лыии* ТТодго-

псдгото»*« солей подго^о*** подготовки гоькм

иикгеэлепем*о» холинхпогипд ъитьимн^Х, ^^

ггтг

О о <5 «3 ь- Bj С Е А

V-J лЛ -л •в

с KI *3 ш Ь- £ Е с rJ s (О Ьм та m iw

УУ^У VvYVVvvvvvv'VvV

Е jEjB, 3KT2LT bsjB, кны с с. с -к > о 3 5 i gn f

VVVVVVVVVVYVY

j5

"Ш

з1

Рис. 7. :. Технологическая схема производства премиксов на основе

трепела „

I- -приемный бункер; 2-просеивающая машина; 3-электромагнитный сепаратор: 4-бункера; 5-промеж уточный бункер; 6,21-сушилки; 7-дро-билки; 8-бочки для жира::9-подьеыное устройство; 10-разогреватель; Шбункер; IS-оперативный бункер; 13-бункера для антиоксидантов; 14-насосы; 15-переклшатели; 16-смесители-эмульсификаторы; I /-смеситель для ввода липа? 18-дозатор; 19-валковая дробилка: 20-верти-кальный смеситель; 22-накоштельный бункер; 23-фильтр; ¿4-расходо-мер; 25-смеситель; I - отходы; II - микродобавки в малых дозах; III - стабилизирующее вещество.

переваривались более полно несушками опытных групп (в контроле 70,7 У- у опытных групп 74.5 у. и 75.4 X). Таким образом, куры-несушки контрольной группы хуже переваривали и усваивали зольные элементы в сравнении с опытными так как опытные группы получали дополнительно вешества в виде добавленого в комбикорм премикса. В первой опытной группе это был премикс на основе цеолита, а во второй на основе трепела (табл. 5).

Таблица 5.

переваримость питательных веществ комбикормов, у.

группа кур-несушек

Показатели

1-я контрольная 2-я опытная 3-я опытная

Переваримость:

протеина 66. 5 88, 6 88, 3

жира 70, 1 70, 8 73, 1

клетчатки О "7 13, 9 21,6

БЭБ 77, 9 ег, 4 81,8

сухие веаества 70, 7 74, 5 75, 4

Усвояемость золы 38, 6 4-5, 1 40, 0

Чистый доход от использования трепела в качестве наполнителя, увеличится в расчете на приготовление 1 т премикса на 2,31 млн. крб (в ценах 1995 г). Экономический эффект от использования трепела в качестве наполнителя достигается как за счет снижения стоимости используемого наполнителя (стоимость 1 т трепела - 1 млн. крб), так и за счет экономии солей микро- и макроэлементов.

!

Основные выводы.

Исследование технологических процессов подготовки и изучения свойств трепела позволило сформулировать следующие выводы:

1. На основании научно-производственной оценки доказана возможность и целесообразность использования трепела в качетве наполнителя для производства премиксов.

2. Выявлено, что трепел содержит большое количество кальция 10.7 х, железа 800 мг/кг, меди 500 мг/кг и цинка 1000 мг/кг.

3. Выявлено, что физико-технологические свойства трепела удовлетворяют требованием предъявляемым к наполнителям премиксов.

4. установлено, что трепел в природном виде не содержит микрофлоры. Она возникает при транспортировке и хранении трепела. для предотвращения развития микрофлоры, которая появляется в результате транспортировки и хранения, трепел рекомендуется хранить при относительной влажности воздуха не превышающей 80 у.

5. Выявлено, что наибольшая эффективность процесса смешивания трепела с другими компонентами при производстве премиксов достигается при следующий значениях Факторов:

- средний размер частиц микрокомпонентов - о, ю.. . о,2 5 мм;

- средний размер частиц трепела, используемого как наполнитель для производства премиксов - 0,6...1.2 мм;

- степень заполнения камеры продуктом - о, 8;

- продолжительность смешивания - 360 с.

6. Установлено, что премикс выработанный на основе трепе-

да с размером частиц менее О,б мм обладает низкой способностью к самосортированию.

7. Зоотехническая оценка комбикорма с премиксом на основе трепела показала, что использование такого премикса приводит к увеличению яйценоскости на 1.5 г и обьема яиц на 5,5 х.

е. Экономический эффект от использования трепела в качестве наполнителя премиксов достигается как за счет снижения стоимости самого наполнителя (стоимость 1 т трепела - 1 млн. крб в ценах 1995 года), так и за счет экономии солей микро- и макроэлементов. Установлено, что чистый доход от использования трепела в качестве наполнителя премиксов составит в расчете на 1т премикса 1,31 млн.крб (в ценах 1995 года).

основное содержание диссертации опубликовано в таких научных трудах:

1. Шаповаленко О. И. , Егоров Б. В. , Гончарекко В. в. , Мадани Абделькадер. Новый минеральный наполнитель премиксов //Пишевая и перабатываяшая промышленность. 1994. Нб, с. 23 - 24.

2. Егоров Б. В. , Гончаренко в. В. , Мэяанп Абделькадер. Производство премиксов на основе новых минеральных наполнителей / Тез. докл. Первой национальной научно-практической конференции "Хлебопродукты - 1994". -Одесса, 1994, с. (И.

3. Гончаренко в. В. , Паулина я. Б. , Надани Абделькадер. Санитарная оценка качества комбикормов с алюмосиликатами /тез. докл. Первой национальной научно-практической конференции "Хлебопродукты - 1994". - Одесса, 1994. с. 65.

4. Егоров Б. В. , мадани Адбелькадер, Кабул Нурредин. Выбор наполнителя для производства премиксов /Тез. докл. 53-й научн. конф. Одесской государственной академии пишевых технологий. Одесса, 1993, -с. 34.

- гз -

5. Егоров б. В. . Кабул Нурредин. Иадани Абделькадер. проблемы кондиционирования комбикормов /Тез. докл. 53-п научн. конф. Одесской государственной академии пищевых технологий. Одесса, 1993, -с. 35.

6. гончаренко В. В. , Мадани Абделькадер, Погирная Е. н. Новый наполнитель для производства премиксов /Тез. докл. 54-й научн. конФ. Одесской государственной академии пищевых технологий. - Одесса, 1994, -с. 63.

7. Егоров Б. в. , иадани Абделькадер, Ратушна и. И. зоотехническая оценка премикса на основе трепела /Тез. докл. 55-й научн. конФ. Одесской государственной академии пишевых технологий. - Одесса, 1995, -с. 34.

8. Егоров Б.в., Иадани Абделькадер, Ратушна П. М. Эффективность технологического процесса смешивания при производстве премиксов на основе трепела /тез. докл. 55-й научн. конФ. Одесской государственной академии пищевых технологий. Одесса, 1995, -с. 35.

Мадан1 Абделысадер. Вдосконалення технологи вироб-ництва npeMiKciB.

Дисертацгя на здобуття паукового ступеня кандидата техн1чних наук за Фахом 05. 18. 02 - технолоПя зернових, бобо-вихвих, круп'яних продукт1в 1 комб1корм1в, одеська державна акадеи!я харчових технолопй. Одеса, 1995.

Захипаеться bicIm наукових роб1т, якх м1стять теоретичне обгрунтування та експериментальний доказ ножливост1 виробниит-ва npemikcib на ochobi трепелу. Вивчено Ф1зичн1 властивост! i Х1И1ЧНИЯ склад та встановлено посл1Довн!сть технолог!чних операция п1дготовки трепелу для введения у премд.кси. Здгйснено промислову апробашю технологи i проведено оШнку 300TexHi4H0i еФективност1 npemikcib на ochobI трепелу 1 КОМ61КОРМ1В з ними.

Ключевi слова: технолопя, прем!кси, трепел.

Hadani AbdelKader. The improvement of premix production technology.

The dissertation claims* on academic degree as a candidate of technical ciences on speciality 05. is. 02'- the technoloee of cereal gram and bean and feedstufis, the Odessa State Acadercy of Food Technologies, Odessa. 1995.

8 scientific worKs are defended. They consist of the results of theoretical and experimental researches and prove the possibility trepel and premix. An industrial and zootechmcal tests have been done.