Введение к работе
Актуальность темы. При производстве крахмала получают побочные продукты: отжатую мезгу и кукурузный экстракт, которые используются для приготовления различных типов кормов сельскохозяйственным животным.
Наиболее ценным кормовым продуктом является кукурузный экстракт, который обладает высокой питательной ценностью и содержит до 50% белка, а также углеводы и органические кислоты. Кукурузный экстракт имеет высокую кислотность рН – 4,2…4,4, что является существенным недостатком при использовании его в качестве компонента корма.
В связи с этим в настоящее время значительная часть сгущенного кукурузного экстракта не используется, а сбрасывается в отстойники, что создаёт большую экологическую проблему, так как он является биологически активным веществом.
Поэтому исследования, направленные на повышение эффективности использования побочных продуктов крахмалопаточного производства для приготовления сырого корма сельскохозяйственным животным и снижения экологического ущерба, являются актуальными.
Цель исследований. Повышение эффективности использования побочных продуктов крахмалопаточного производства и снижения экологического ущерба путём разработки технологии приготовления сырого корма из мезги и экстракта с применением нейтрализатора для снижения его кислотности.
Объект исследований. Технологический процесс нагревания сгущенного кукурузного экстракта и смешивания его с водным раствором реагентов в нейтрализаторе кислотности.
Предмет исследований. Взаимосвязи параметров, режимов и закономерностей технологического процесса нагревания кукурузного экстракта и смешивания его с водным раствором реагентов в нейтрализаторе кислотности.
Методика исследований. Достижение поставленной цели осуществлялась теоретическими и экспериментальными исследованиями.
Теоретические исследования выполнялись с использованием основных законов и методов теплотехники, гидравлики, механики и математики.
Экспериментальные исследования выполнены на специально изготовленных установках с использованием стандартных и частных методик с применением методов планирования эксперимента.
Обработка результатов полученных при экспериментальных исследованиях проводилась методами математической статистики с применением ЭВМ.
Научная новизну работы составляют:
технология получения сырого корма из побочных продуктов крахмалопаточного производства включающая отжатую мезгу и сгущенный кукурузный экстракт с предварительной нейтрализацией его кислотности реагентами оксидом кальция и гидроксидом натрия;
показатели физико-механических и теплофизических свойств сгущенного кукурузного экстракта;
конструктивно-технологическая схема нейтрализатора кислотности сгущенного кукурузного экстракта;
теоретические положения по обоснованию технологии приготовления сырого корма и конструктивно-режимных показателей нейтрализатора кислотности сгущенного кукурузного экстракта;
результаты лабораторных и производственных испытаний технологии приготовления сырого корма и нейтрализатора кислотности сгущенного кукурузного экстракта.
Новизна подтверждена патентами на изобретение РФ №2336722 «Способ приготовления сырого корма из побочных продуктов крахмалопаточного производства» и №2396838 «Способ приготовления сырого корма из побочных продуктов крахмалопаточного производства».
Практическая ценность и реализация работы. Разработанная технология использования побочных продуктов крахмалопаточного производства с предварительной нейтрализацией сгущенного кукурузного экстракта позволяет его использовать в полном объёме для приготовления сырого корма и снизить экологический ущерб от сброса в окружающую среду. Применение в технологии приготовления сырого корма нейтрализатора кислотности позволило использовать теплоту, образуемую в результате химических реакций при приготовлении водного раствора реагентов для нагревания сгущенного экстракта, и тем самым сократить энергоёмкость процесса.
Разработанная технология приготовления сырого корма из побочных продуктов крахмалопаточного производства и нейтрализатор внедрены в производстве на ОАО «Ибредькрахмалпатока» Шиловского района Рязанской области. Техническая документация на нейтрализатор кислотности сгущенного кукурузного экстракта передана ЗАО «Газтехпром» (п. Лесной, Шиловский район, Рязанская область) и выпущена опытная партия.
Внедрение разработанной технологии приготовления сырого корма и нейтрализатора кислотности сгущенного кукурузного экстракта позволяет обеспечивает качественными кормами более 25 производителей животноводческой продукции Московской, Рязанской и Владимирской областей.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научно-практических конференциях ФГОУ ВПО ГАТУ г. Рязани 2004 – 2011г., ГНУ ВНИИ крахмалопродуктов Россельхозакадемии г. Коренёво, Московской области 2009 – 2011г..
Защищаемые положения:
– показатели физико-механических и теплофизических свойств сгущенного кукурузного экстракта;
– технология приготовления сырого корма из побочных продуктов крахмалопаточного производства и её теоретическое обоснование.
– конструктивно-технологическая схема нейтрализатора кислотности сгущенного кукурузного экстракта;
теоретические зависимости, обосновывающие параметры, и режимы работы нейтрализатора кислотности сгущенного кукурузного экстракта;
результаты лабораторных исследований по обоснованию конструктивно-технологических параметров нейтрализатора;
– результаты проверки разработанной технологии и нейтрализатора кислотности сгущенного кукурузного экстракта в производственных условиях.
Публикации. По основным положениям диссертации опубликовано 12 научных работ, в том числе 2 входят в перечень печатных изданий рекомендованных ВАК РФ и 2 патента РФ на изобретения.
Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из реферата, введения, пяти разделов, выводов, списка используемой литературы включающего 112 наименований, приложения. Работа изложена на 225 страницах машинописного текста, из которых основной текст содержит 154 страницы и иллюстрирован 48 рисунками и 18 таблицами.
