Способ и установка для переработки экстракционного шрота из семян подсолнечника для кормления животных

Изобретение относится к способу и установке для безотходной переработки экстракционного шрота из семян подсолнечника стандартного качества для кормления жвачных и нежвачных животных. Экстракционный шрот, включающий частицы шелухи, частицы зерен и шелуху с прилипшими к ней частицами зерен, подвергают механическому структурированию и измельчению, причем прилипшие к шелухе частицы зерен отделяют и волокнистую структуру грубых частиц шелухи улучшают за счет расщепления на волокна и частицы, разделяют по размерам путем просеивания на две фракции с разным содержанием сырого белка и сырой клетчатки. При этом собирают частицы, в основном, шелухи (лузги), с получением фракции с содержанием сырой клетчатки, равным, по меньшей мере, 15%, имеющей низкое содержание сырого белка, и частицы, в основном, зерен с прилипшей шелухой с получением фракции с содержанием сырого белка более 40% и содержанием сырой клетчатки менее 10%. Изобретение позволяет перерабатывать весь (без отходов) экстракционный шрот, получаемый в процессе получения растительного масла из семян подсолнечника. При этом получают высококачественный растительный белковый корм, близкий по своей ценности экстракционному шроту из соевых продуктов. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 табл., 4 ил.

 

Изобретение относится к способу безотходной переработки экстракционного шрота из семян подсолнечника стандартного качества для кормления животных, а также к установке для осуществления этого способа.

Экстракционный шрот из семян подсолнечника образуется при получении подсолнечного масла. После предварительного измельчения семена подсолнечника подвергают первому прессованию, после которого в них остается около 15-20% масла. Дальнейшее извлечение масла на экстракционной установке производится путем разогрева горячим паром с добавлением растворителя гексана методом противотока до содержания примерно 1-3%; оставшаяся после этого часть семян и называется экстракционным шротом.

Животным требуется большое количество белков в получаемом питании, причем это должны быть белки и белковые корма исключительно растительного происхождения. К общепринятым растительным белковым кормам относятся соя, рапс, подсолнечник, пальмовые ядра, другие масличные культуры, люпин, бобовые, как то: кормовой горох, полевые бобы и отходы производства крахмала, например кукурузная клейковина. Из вышеназванных белковых кормов соевые продукты занимают около 50% рынка. Однако большая доля соевых кормов производится из генетически модифицированных сортов (ГМС), применение которых допускается не везде. В частности, уже сейчас предлагаются многие смешанные продукты, содержащие генетически модифицированные сорта сои (ГМС). Между тем многие потребители отказываются от продуктов питания, полученных при использовании генетически модифицированного сырья, а это означает, что при производстве продуктов питания животного происхождения для питания животных должны использоваться корма без ГМС.

В Европе выращиваются масличные сорта без генетических модификаций, из которых особенно ценен подсолнечник, поскольку его белки имеют биологически ценный состав аминокислот, и поэтому благодаря высокому качеству своих белков он хорошо подходит для кормления животных.

Экстракционный шрот семян подсолнечника, возникающий при получении подсолнечного масла как побочный продукт (отходы производства), также содержит биологически ценные белки, и поэтому экстракционный шрот семян подсолнечника по качеству своих белков находится примерно на одном уровне с соевым экстракционным шротом.

С точки зрения кормления скота сырье для белковых кормов должно выбираться на основании физиологии питания, а именно:

- по содержанию сырой клетчатки и перевариваемости/концентрации питательных веществ;

- по количеству, перевариваемости и биологической ценности белков;

- по составу жиров, жирных кислот и биологически активных веществ;

- по веществам, затрудняющим пищеварение.

С учетом вышеназванных критериев соевый экстракционный шрот хорошо подходит для кормления нежвачных животных. Экстракционный шрот семян подсолнечника стандартного качества по содержанию сырой клетчатки и перевариваемости менее пригоден для нежвачных животных.

Однако отходы, возникающие при получении подсолнечного масла, - т.н. экстракционный шрот - хорошо подходят для кормления животных благодаря своему составу жирных кислот. В частности, семена подсолнечника содержат большое количество незаменимых жирных кислот линолевой кислоты, и по их содержанию подсолнечник даже превосходит сою и рапс, что можно увидеть из приводимой ниже таблицы 1:

Кроме того, среди плюсов экстракционного шрота подсолнечника можно также назвать:

- Высокая питательно-физиологическая ценность масла зерен подсолнечника. Содержание незаменимой линолевой кислоты (С18:2ω6) значительно выше соответствующих показателей сои и рапса, см. таблицу 1.

- Зерна подсолнечника практически не содержат веществ, затрудняющих пищеварение. Соя и рапс, напротив, содержат целый ряд биологически активных веществ, таких как трипсин-ингибиторы (соя) и гликозид горчичного масла/глюкозинолат (рапс), которые являются токсинами. В любом случае эти биологически активные вещества снижают пищевую ценность кормового сырья, если не будут дезактивированы путем тепловой обработки (обжарки). Если щадящий режим обжарки нарушается, белки кормового сырья повреждаются и их пищевая ценность снижается, что представляет собой серьезную практическую проблему.

- Тепловая обработка подсолнечника на последующих стадиях не требуется, что благоприятно сказывается на качестве белков.

- В сельском хозяйстве в севообороте подсолнечник является ценной предшествующей культурой, улучшающей биологическую активность почвы и тем самым ее плодородие.

Несмотря на все эти преимущества, одна биологическая особенность зерен семян подсолнечника приводит к тому, что побочный продукт переработки зерен - экстракционный шрот подсолнечника стандартного качества - подходит для жвачных животных, однако менее пригоден в качестве корма для птицы и свиней.

Подсолнечник образует свои семена в форме орехов-семянок. Семянки - это односемянные плоды, в которых зерно, содержащее масло и белок, настолько прочно срослось с наружной оболочкой, что при очистке невозможно полностью разделить зерно и шелуху. В результате экстракционный шрот, полученный из семян подсолнечника, наряду со жмыхом зерен содержит также значительную долю фрагментов шелухи, остатки которой остаются на зернах. Эти остатки шелухи приводят к тому, что получаемый обычным способом шрот из семян подсолнечника, несмотря на содержание ценных белков, не удовлетворяет питательно-физиологическим требованиям, предъявляемым к кормам для птицы и свиней. Важнейшим здесь является фактор "перевариваемости органического вещества". Этот показатель при стандартном качестве сырья не удовлетворяет существующим требованиям для птицы и свиней.

В таблице 2 приведены данные по различным видам экстракционного шрота, причем сырые питательные вещества по своей питательной ценности сгруппированы согласно анализу Веендера в зависимости от отношения "кормовое сырье/рацион" и коэффициента перевариваемости VQ, соответствующего количеству переваренного органического вещества, которое равно разности между количеством органического вещества в корме и в навозе. Их отношение (в %) и есть VQ. Данные таблицы 2 взяты из источника Lennerts, L. 1984, Menke K.M., Huss W. 1987, Hugger H. 1989, DLG 1991/1997.

Цифры в таблице 2 подтверждают, что значения, полученные в пробах перевариваемости образцов экстракционного шрота семян подсолнечника стандартного качества, отвечают требованиям для кормления жвачных животных, однако недостаточны для свиней. То же самое характерно и для птицы, хотя в таблице фактические данные отсутствуют, поскольку пробы перевариваемости у птиц по методическим причинам практически не проводятся. По этой причине экстракционный шрот семян подсолнечника до сих пор использовался в качестве добавки, не превышающей 20% объема белковых кормов в рецептурах комбикормов для птицы и свиней.

Однако даже для жвачных животных перевариваемость шелухи семян подсолнечника настолько низка (таблица 2), что организм животного не может использовать эти отходы производства в своем энергообмене. Причина заключается в высоком содержании инкрустирующих веществ, которые пищеварительный аппарат не может переварить. Однако перевариваемость шелухи семян подсолнечника, а также стеблей и соплодий может быть повышена путем обработки щелочью. Таким образом, организм животного сможет использовать это кормовое сырье в своем энергообмене, и потребность в альтернативных носителях энергии снижается. При обработке натровым щелоком комплекс ЦЕЛЛЮЛОЗА - ЛИГНИН - ГЕМИЦЕЛЛЮЛОЗА ослабляется/расщепляется. В результате большая доля целлюлозы перерабатывается микроорганизмами в преджелудках животных, и таким образом энергетическая ценность богатого инкрустирующим веществом пищевого материала повышается. Увеличивается потребление корма и повышается скорость прохождения предварительно обработанного пищевого материала в пищеварительном тракте. Эффект щелочной обработки тем больше, чем выше степень лигнификации инкрустирующего вещества.

Таблица 2
Масличная культура	Содержание	Перевариваемость органического вещества=VQ10
	Сырая клетчатка	Сырой жир	Сырой белок-	Жвачные	Свиньи
Полученные данные	Требования по продуктивности	Полученные данные	Требования по продуктивности
Соевые бобы	6-7	20-22	35-39	92	80-50	87	90-70
Экстракционный шрот из неочищенных бобов	6-7	1-2	42-45	91	80-50	87	90-70
Экстракционный шрот из очищенных бобов	3-4	1-2	49-50	92	80-50	92	90-70
Шелуха	34	2	2-12	72	80-50	56	90-70
Семена рапса	6-14	43	24	77	80-50	71	90-70
Экстракционный шрот	12-15	2	35	80	80-50	67	90-70
Зародыши семян подсолнечника	19-34	42-52	22-24	51	80-50	62	90-70
Экстракционный шрот из неочищенных семян	30-34	2	26-29	51	80-50	(19)	90-70
Экстракционный шрот из частично очищенных семян	20-22	2-2,4	34-39	75	80-50	46	90-70
Экстракционный шрот из очищенных семян	13-15	1,5	40-45
Шелуха	60	1	4	19	80-50

Решающим для показателя содержания белков является для незаменимых аминокислот в них, в частности лизина, метионина и цистина, треонина и триптофана. В таблице 3 приведены данные содержания лимитирующих незаменимых аминокислот в экстракционных шротах в граммах на 100 г сырого белка.

Таблица 3 показывает, что семена подсолнечника превосходят сою по содержанию метионина и цистина, но уступают сое и рапсу по лизину.

По содержанию треонина и триптофана соя, рапс и семена подсолнечника практически равноценны.

Таким образом, белки семян подсолнечника стоят очень близко по пищевой ценности к белкам сои.

Поскольку нежвачные сельскохозяйственные животные, такие как свиньи и птица, могут перерабатывать лишь корма с незначительной долей сырой клетчатки, экстракционный шрот семян подсолнечника, получаемый обычным способом, для кормления нежвачных животных по причине высокого содержания сырой клетчатки (20% и более) практически не используется. Лишь при снижении доли сырой клетчатки ниже 10%, критической величины для нежвачных животных, и одновременном повышении содержания сырого белка экстракционный шрот удовлетворяет требованиям к перевариваемости и концентрации питательных веществ для этих видов животных.

Так, из работы Levic, Jovanka et al. "Removal of cellulose from sunflower meal by fraptionation", J. Am. Oil Chen. Soc., Jaocs, 1992, 69 (9) 890-893 известен способ, по которому экстракционный шрот, полученный после очистки семян подсолнечника, а именно шелуха с прилипающей к ней мягкости зерен, фракционируется через сита. Однако просеивание не обеспечивает отделения всех остатков мягкости зерен от шелухи. При этом получается продукт, содержащий ок. 30% сырого белка, который предполагается использовать в качестве корма для крупного рогатого скота. Поскольку доля частиц величиной до 0,5 мм составляет 75,4% от массы, полученной при просеивании, с точки зрения техники подготовки кормов этот продукт далек от совершенства. В частности, содержание жира, составной части мягкости зерна семени, в продукте, полученном по этому способу, остается неизменным, если сравнивать значение до и после просеивания.

Из заявок DE 4034738 А1 и DE 4034739 А2 известны способы переработки семян подсолнечника путем лущения перед извлечением масла. При этом предпринимается попытка отделения мягкости зерна от шелухи путем многократного лущения и просеивания и добавления получаемых мелких частиц к фракции, используемой для кормления животных. Этот процесс лущения очень неэкономичен, поскольку образуются 20% отходов, утилизируемых сжиганием. С точки зрения физиологии питания производимый известными способами продукт не пригоден в качестве корма. Процесс не обеспечивает и полного отделения мягкости ядра от шелухи, что приводит к сжиганию вместе с отходами и ценных белков.

В заявке DE 3707541 А1 описывается переработка богатых жиром семян масличных культур, таких, например, как подсолнечник. Данный способ отличается тем, что после термообработки семена сушат при установлении содержания влаги ниже 10% путем резкого нагрева при температурах от 100 до 150°С в течение временного интервала до 5 минут. При этом может произойти частичная коагуляция белка, в результате чего ухудшается перевариваемость продукта, и в данном случае речь идет о способе, который осуществляется перед процессом экстракции масла, то есть о способе лущения семян подсолнечника, а не о дальнейшей переработке экстракционного шрота из них, который остается после экстракции масла. Из-за значительной денатурации белков в результате воздействия высоких температур полученный продукт лишь ограниченно пригоден для кормления животных.

В заявке ЕР 0750845 А2 описывается способ обработки щелочью богатого сырой клетчаткой питательного материала, при котором обработка щелочью комбинируется с процессом ферментации.

В основу изобретения положена задача разработки способа безотходной переработки экстракционного шрота из семян подсолнечника стандартного качества на корм домашним животным, а именно как для жвачных, так и для нежвачных животных, с целью получения высококачественного растительного белкового корма, близкого по своей ценности экстракционному шроту из соевых продуктов. При этом целью изобретения является переработка всего получаемого в процессе получения растительного масла экстракционного шрота семян подсолнечника, т.е. без отходов.

Благодаря данному изобретению поставленная задача решается способом, при котором экстракционный шрот семян подсолнечника в форме шелухи, частиц зерен и шелухи с прилипающими к ней частицами зерен измельчается и подвергается механическому структурированию, причем образовавшиеся комки экстракционного шрота измельчаются, прилипшие к шелухе частиц зерен отделяются, и шелуха подвергается грубому измельчению с сохранением и улучшением структуры клетчатки, а структурированные частицы разделяются на две фракции с разным содержанием сырых белков и сырой клетчатки, причем сначала из процесса структуризации выделяется фракция, содержащая белки, с низкой долей шелухи и высоким содержанием сырого белка, пригодная для кормления нежвачных животных, а в качестве остатка получают содержащую фракцию сырую клетчатку с высоким содержанием шелухи и низким содержанием сырого белка, пригодную для кормления жвачных животных. Таким образом, данное изобретение позволяет получить из экстракционного шрота семян подсолнечника стандартного качества фракцию, обогащенную сырым белком, пригодную для кормления нежвачных животных, и остаточную фракцию, бедную белками, пригодную для кормления жвачных животных.

Остаточная фракция, которая при низком содержании сырого белка имеет очень высокое содержание сырой клетчатки, значительно повышенное по сравнению с содержанием в исходном экстракционном шроте, благодаря дополнительному процессу предварительной обработки улучшается в отношении ее показателей перевариваемости и питательной ценности, что делает ее пригодной для кормления жвачных животных.

Суть изобретения заключается в переработке экстракционного шрота семян подсолнечника, в частности, стандартного качества на специальной установке по подходящему способу размалывания, направленной на отделение шелухи от зерен. Целью является точное регулирование доли шелухи в новых продуктах, поскольку именно изменением доли шелухи можно влиять на перевариваемость органического вещества, от которой, в свою очередь, зависит возможность использования продуктов для кормления отдельных видов животных.

До сих пор предпринималось много попыток разработать способ отделения шелухи от зерен. Ни один из них не оказался эффективным и не производил продуктов, пригодных для кормления нежвачных животных - птицы и свиней. Именно поэтому ни один из этих способов так и не был реализован на практике.

Предлагаемые способ и установка пригодны для промышленного использования. С их помощью стало впервые возможным настолько точно регулировать долю шелухи в экстракционном шроте семян подсолнечника, что образуются две фракции:

- Фракция с низкой долей шелухи и высоким содержанием белка; по свойствам своего перевариваемого органического вещества и биологической ценности белков она соответствует требованиям к кормам для птицы и свиней. Этот продукт практически равноценен с лидером рынка, соевым экстракционным шротом.

- Фракция с высокой долей шелухи и низким содержанием белка; этот продукт пригоден в качестве корма для жвачных животных.

- Кроме того, в ходе особого процесса шелуха, являющаяся собственно отходом производства, обрабатывается щелочью; инкрустирующие вещества разлагаются и благодаря этому шелуха также может быть использована в качестве корма для жвачных животных.

С помощью предлагаемых способа и установки можно получать белковые корма различного качества, пригодные для сельскохозяйственных животных. Эти продукты точно сбалансированы в зависимости от требований к кормам для различных видов животных. Благодаря данному изобретению впервые получен белковый корм из семян подсолнечника, полностью пригодный для кормления нежвачных животных. Кроме того, решена задача полного использования возникающих при переработке семян подсолнечника побочных продуктов, включая отходы шелухи, в качестве корма для сельскохозяйственных животных.

Изобретение позволяет получать продукт двух сортов из воспроизводимого сырья, подсолнечника, в частности однолетних растений, богатых жирами и белками, путем соответствующей переработки получаемого при получении растительного масла экстракционного шрота.

Согласно изобретению разработан высокотехнологичный способ промышленной переработки с надежным в эксплуатации, механизированным, процессом щадящей обработки кормовой массы, а именно экстракционного шрота, без дополнительного ее нагрева, благодаря чему сохраняются все природные ингредиенты. Из экстракционного шрота семян подсолнечника получаются чисто натуральные кормовые массы благодаря экологически чистому, экономически рентабельному способу, требующему незначительных энергетических затрат, который позволяет повысить питательную ценность и перевариваемость корма для пользовательных животных.

Развитие и/или уточнение предлагаемого способа перечислены в п.2-6 формулы изобретения. В частности, предлагается измельчать частицы экстракционного шрота перед просеиванием, после чего путем просеивания разделять массу по размеру частиц и из фракции самых крупных частиц с помощью воздушной сепарации разделять частицы по их удельному весу, причем отдельные операции или последовательности операций выполняются, по крайней мере, однократно, в частности многократно, до тех пор, пока отделенные частицы не будут выведены из процесса и добавлены к соответствующей образуемой фракции, т.е. либо к фракции, богатой сырым белком, либо к фракции, богатой сырой клетчаткой.

Полученные путем воздушной сепарации легкие частицы образуются в основном частицами шелухи (лузги), отсасываются и собираются во фракцию с высоким (более 15%) содержанием сырой клетчатки, тогда как частицы с большим удельным весом образуются в основном частицами зерен либо частицами зерен с прилипшей к ним шелухой и отделяются за счет силы тяжести, либо проходят еще один цикл этого процесса и собираются с получением фракции с высоким (более 40%) содержанием сырого белка.

Согласно изобретению путем обработки и разделения можно получить фракцию, богатую сырым белком, с долей сырого белка свыше 40% и содержанием сырой клетчатки менее 10%, которая по своему составу примерно соответствует соевому экстракционному шроту и пригодна для кормления нежвачных животных.

Согласно предпочтительному признаку предлагаемого способа фракцию, содержащую не менее 15% сырой клетчатки, подвергают дополнительной обработке щелочью, в частности едким натром, что приводит к повышению энергетической ценности и перевариваемости материала, и, таким образом, она еще больше пригодна в качестве корма для жвачных животных.

В частности, предлагается осуществить обработку фракции, содержащей сырую клетчатку, в две стадии, причем на первой стадии первую часть данной фракции смачивают жидким едким натром и перемешивают, а затем интенсивно смешивают со второй частью данной фракции, гомогенизируются, после чего, при необходимости после промежуточного хранения, обработанную смесь подают в установку кондиционирования с дополнительной подачей пара для темперирования и повышения влажности массы, а затем - в пресс, где при температуре ок. 40-65°С ее прессуют в гранулы, которые охлаждаются в условиях сохранения достигнутой влажности до комнатной температуры.

Предлагаемый способ обработки, структурирования и улучшения качества экстракционного шрота из семян подсолнечника стандартного качества и получения двух фракций различного состава осуществляют в замкнутой системе, причем его осуществляют непрерывно путем соответствующего управления, регулировки и хранения запаса сырья в промежуточных емкостях во избежание холостой работы узлов установки, включая соединяющие отдельные узлы транспортеры, функционирующих за счет центробежной силы либо сжатого воздуха, либо откачки воздуха.

Установка для осуществления предлагаемого способа структурирования и улучшения качества экстракционного шрота из семян подсолнечника для получения двух фракций различного качества и разного количества включает в себя не менее двух последовательных комбинаций из просеивающего устройства, воздушного сепаратора и вентилятора с отделителем и разгрузочным шлюзом, причем каждое просеивающее устройство связано соединительными трубопроводами с собственным воздушным сепаратором для транспортировки крупных, не проходящих через сито частиц и последующим просеивающим устройством, обеспечивающим транспортировку малых, проходящих через сито частиц. По крайней мере, второе и каждое последующее просеивающее устройство дополнительно имеет размещенное в нем вращающееся бильное устройство, и каждый воздушный сепаратор связан с соответствующим вентилятором и отделителем через соответствующие отсасывающие трубопроводы для отсоса крупных частиц с малым удельным весом, причем отсасываемые частицы через разгрузочный шлюз по соединительным трубопроводам передаются в сборный бункер фракции, богатой сырой клетчаткой. Далее предусмотрен турбоотделитель, к которому включены вытяжные каналы вентиляторов. За исключением последнего воздушного сепаратора выход каждого воздушного сепаратора через соединительный трубопровод связан измельчительным устройством, причем выход последнего просеивающего устройства и выход последнего воздушного сепаратора имеют прямые соединительные трубопроводы к соответствующим сборным бункерам фракций - богатой сырым белком и богатой сырой клетчаткой, а выход измельчительного устройства соединен со входом первого просеивающего устройства посредством подающего устройства для рециркуляции недостаточно структурированного материала.

Предпочтительные признаки предлагаемой установки приведены в п.п.8-20 формулы изобретения.

Получение из экстракционного шрота семян подсолнечника двух фракций различного качества и в разном количестве для кормления как жвачных, так и нежвачных животных описываются далее со ссылкой на схематично изображенной на фиг.1а-1d установки.

С помощью предлагаемой установки экстракционный шрот, получаемый в качестве отхода процесса получения растительного масла из семян подсолнечника, перерабатывается в две фракции, полностью пригодные для кормления животных. Экстракционный шрот из семян подсолнечника имеет насыпной вес около 300-350 кг/м³, тогда как насыпной вес самих семян подсолнечника составляет 400-440 кг/м³. Для получения корма для нежвачных животных экстракционный шрот не только должен получить тонкую, мелкозернистую структуру, но и содержание в нем сырого белка должно быть поднято свыше 40%, а содержание сырой клетчатки понижено до величины менее 10%. Чтобы сделать экстракционный шрот из семян подсолнечника пригодным в качестве корма для жвачных животных, должна сохраняться грубая структура, но в то же время должно достигаться более высокое наполнение его клетчаткой и улучшаться перевариваемость шелухи семян подсолнечника, в частности, путем реакции расщепления едким натром. Компактная производственная установка в модульном исполнении из стандартных блоков, которая по своим размерам может быть приведена в соответствие с местными условиями, схематично изображена на фиг.1а, 1b, 1c, 1d, причем процесс переработки и производства может осуществляться в замкнутой системе. От одного устройства или узла к другому материалы передаются по трубопроводам, шнековым транспортерам, лотковым цепным транспортерам и подъемникам.

Производственный процесс начинается с загрузочного бункера 1 для экстракционного шрота из семян подсолнечника, снабженного контрольной системой сигнализации уровня загрузки. Вместимость бункера рассчитана на основе требуемой производительности и предусмотрена для работы в течение не менее 24 часов, чтобы обеспечить непрерывное бесперебойное производство. На выходе загрузочный бункер снабжен дозировочным шнеком 2 для выпуска материала, причем дозировочный шнек 2 имеет бесступенчато регулируемый привод для равномерного регулируемого по количеству выпуска материала.

В предназначенном для переработки экстракционном шроте из семян подсолнечника, получаемом в качестве отхода на маслоэкстракционной установке, наблюдаются значительные колебания в составе и различная комковатость материала. Поэтому экстракционный шрот из семян подсолнечника, постоянно выпускаемый из дозировочного шнека 2, передается непосредственно в устройство 29 для разрушения комков, которое снабжено протирочными механизмами и решетной вставкой, через которую проходит тонко измельченный материал. Для дальнейшей переработки материал передается в первый двухходовой клапанный бункер 26а, откуда он направляется либо в приемный бункер 22 измельчительного устройства 24, выполненного в качестве специальной мельницы, либо через подъемник 3 и электромагнитный сепаратор 4 в первую секцию просеивающего устройства 5.

Выпускаемый материал (экстракционный шрот) с помощью подающего устройства, например подъемника 3, представляющего собой ковшовый транспортер на резиновой ленте, передается в первую секцию просеивающего устройства 5 по трубопроводу 4а, в котором установлен трубный магнит 4 с магнитным сердечником для надежного отделения попавших в экстракционный шрот металлических частиц. Поток материала распределяется в трубном магните и через размещенный внутри трубопровода конусообразный магнитный сердечник поступает на отделение металлических частиц. Двойной магнитный сердечник своими мощными магнитными полями создает сильное притяжение, которое позволяет надежное удаление посторонних металлических включений.

Далее следуют несколько стадий структурирования, т.е. измельчения и отделения прилипающих к шелухе частичек зерен и воздушной сепарации полученных частиц, причем каждая стадия включает просеивающее устройство, воздушный сепаратор, вентиляторы и отделители со шлюзами.

Первое просеивающее устройство 5, в которое поступает транспортируемый из загрузочного бункера 1 материал, выполнено в виде качающегося сита, которое может устанавливаться с наклоном от 5 до 17°. Оно имеет угол бросания и обеспечивает равномерное распределение материала по всей ширине сита; возможно регулирование в соответствии с требованиями качества просеивания. Первое просеивающее устройство 5 выполнено как двудонное качающееся сито с двумя расположенными на расстоянии друг над другом вкладными ситами и имеет предусмотренные для очистки резиновые шарики, гарантирующие предотвращение забивки сетки сита и одновременное повышение качества просеивания.

Верхнее вкладное сито первого просеивающего устройства 5 образует первый участок сепарирования, причем крупные частицы шелухи вместе с прилипающими частицами зерен движутся дальше по верхнему ситу и по соединительному трубопроводу 6с подаются непосредственно в приемный бункер 22 измельчительного устройства 24.

Второе, нижнее вкладное сито образует участок сепарирования для материала, прошедшего через первое вкладное сито. Средние частицы шелухи и крупные частицы зерен такого же размера не проходят через второе вкладное сито, а выносятся на конце нижнего вкладного сита и поступают по соединительному трубопроводу 5а в соответствующий воздушный сепаратор 9. В воздушном сепараторе 9 происходит разделение частиц по удельному весу таким образом, что тяжелые частицы зерен, а также частицы шелухи с прилипающим материалом зерен центробежной силой выносятся из воздушного сепаратора вниз для дальнейшей обработки и передаются по соединительному трубопроводу 9а, 9с также в приемный бункер 22 измельчительного устройства 24. Частицы шелухи того же размера, но с меньшим удельным весом, содержащие в основном сырую клетчатку, напротив, отсасываются из воздушного сепаратора с помощью подключенного к нему вентилятора 13 с отделителем 14 по отсасывающему трубопроводу 9b и передаются через разгрузочный шлюз 14а и соединительный трубопровод 14b отделителя на дальнейшую переработку через соединительный трубопровод 21d на транспортировочное устройство 27, например на подъемник 27, и далее в сборный бункер 31. При этом выше речь идет в основном только о частицах шелухи, содержащих сырую клетчатку, т.е., по сути, только о богатой сырой клетчаткой фракции, собираемой в сборный бункер 31 и предназначенной для жвачных животных.

В данной установке предусмотрены четыре технологические стадии I, II, III и IV, которые включают просеивающее устройство 5, 6, 7, 8, воздушный сепаратор 9, 10, 11, 12 и вентилятор 13, 15, 17, 19 с отделителем 14, 16, 18, 20 и разгрузочным шлюзом 14а, 16а, 18а, 20а. Просеивающее устройство и воздушный сепаратор представляют собой комбинацию двух различных типов сепарирования частиц, причем легковесные частицы, шелуха, лузга с различным удельным весом на отдельных участках сепарирования - технологических стадиях - отсасываются из зернистого экстракционного шрота. Частицы, поступающие из просеивающего устройства 5, 6, 7, 8 в соответствующий воздушный сепаратор 9, 10, 11, 12 по соединительному трубопроводу 5а, 6а, 7а, 8а, вводятся в воздушный сепаратор 9, 10, 11, 12 через регулируемый впуск и по вибрационному желобу 9g, 10g, 11g, 12g распределяются в виде вуали по всей ширине воздушного сепаратора. Регулируемая дроссельная заслонка 9h, 10h, 11h, 12h управляет скоростью потока и пропускаемым объемом воздуха, для каждого продукта на каждом участке сепарирования устанавливаются соответствующие значения. Отделение легких содержащих сырую клетчатку частиц, лузги, происходит путем их отсоса из воздушного сепаратора в зависимости от удельного веса. Граница разделения может быть в любое время приведена в соответствие с требованиями в ходе эксплуатации установки. Бесступенчатая регулировка предусмотрена как для количества пропускаемой массы, так и для скорости и расхода воздуха. Каждый воздушный сепаратор с независимой подачей воздуха оснащен вентилятором низкого давления 13, 15, 17, 19 с циклонным отделителем 14, 16, 18, 20 и разгрузочным шлюзом 14а, 16а, 18а, 20а для непрерывного отсоса лузги из воздушного сепаратора, разделения в соответствующем циклоне, выноса через разгрузочный шлюз и, при необходимости, дальнейшей транспортировки. Воздух, отводимый из воздушных сепараторов и циклонных отделителей, поступает по соединительным трубопроводам 14с, 16с, 18с и 20с, которые объединяются в один трубопровод, на очистку в общий турбоотделитель 21.

Турбоотделитель 21 имеет универсальное применение и заменяет обычные циклоны. При большой пропускной способности он требует очень мало места для установки. Отделитель практически не требует технического обслуживания, поскольку в нем отсутствуют подвижные детали. Пылевоздушная смесь нагнетается вентиляторами 13, 15, 17, 19 в турбоотделитель 21 и направляется в шнекообразный корпус последнего. Благодаря форме корпуса воздух приобретает вращение, при котором частицы пыли отбрасываются на внутреннюю стенку корпуса и побочным воздушным потоком загоняются через щелевидное отверстие в дополнительный отделитель 21. Практически очищенный от пыли основной поток воздуха, протекающий мимо щелевидного отверстия, проходит через пластинки. Из-за резкого изменения направления движения воздушного потока остаточная пыль направляется обратно во вращающийся поток. Дополнительный отделитель действует по тому же принципу, что и циклон, и состоит из центральной трубы, циклонной головки и цилиндрического кожуха. Воздух тангенциально поступает в циклон. Выделяемая в нем из воздуха пыль уносится избыточным воздухом. Коэффициент разделения у турбоотделителя при равных значениях минимального и максимального расхода воздуха значительно выше, чем у обычных циклонов.

Материал, падающий в первом просеивающем устройстве 5 через второе сито, в форме более грубого и мелкозернистого материала вместе с лузгой, уже отсортированный по размеру частиц, направляется в следующее просеивающее устройство 6 по соединительному трубопроводу 5b. Просеянный материал с каждого просеивающего устройства 5, 6, 7, 8 направляется по соответствующим соединительным трубопроводам 5b, 6b, 7b в следующее просеивающее устройство 6, 7, 8.

Следующие за просеивающим устройством 5 просеивающие устройства 6, 7, 8 стадий II, III и IV служат для разделения экстракционного шрота от лузги, в частности отделения частиц зерен от шелухи с помощью бильного устройства и щеток. Просеивающие устройства 6, 7, 8 снабжены приемной воронкой для материала, поступающего по соединительным трубопроводам 5b, 6b, 7b. Посредством винтового транспортера 6s, 7s, 8s материал поступает внутрь конического решетчатого барабана, в котором вращается крестообразное било 6е, 7е, 8е, снабженное завихрительными планками, которые вращают весь объем взвеси в сите. Кроме того, на крестообразном биле установлены щетки, которые не допускают забивания решетки сита и обеспечивают хорошее разделение мелких и крупных частиц. Возможность применения сит с разным размером отверстий в зависимости от требуемой величины частиц возможна на каждом участке просеивания 6, 7, 8. Решетчатые барабаны можно заменить в течение нескольких минут, поскольку при этом не требуется снимать никаких механических деталей.

Соединительные трубопроводы 5с, 9с, 10с сходятся вместе в приемном бункере 22.

Просеивающее устройство 5 первой стадии I имеет 2 участка сепарирования - верхнее и нижнее сито, просеивающее устройство 6 образует третий разделительный участок. Материал, поступающий в установку воздушной сепарации 10 по соединительному трубопроводу 6а и имеющий частицы одинакового размера, но разного удельного веса, разделяется в воздушном сепараторе 10 по удельному весу, причем при одинаковом размере частицы шелухи с меньшим удельным весом отсасываются установленным далее вентилятором 15 и отделителем 16 и через разгрузочный шлюз 16а по соединительному трубопроводу 16b, 21d транспортного канала 27 подается в сборный бункер 31 на дальнейшую переработку. А более тяжелые частицы, являющиеся в основном частицами зерен, богатыми белком, выносятся из воздушного сепаратора (10) через выход 10а и могут поступать либо через клапанный бункер 26b и соединительный трубопровод 10с в приемный бункер 22b измельчительного устройства 24, либо уже в качестве конечного продукта по соединительному трубопроводу 10d, 12d в транспортный канал 28, например в один из подъемников, и отсюда - в сборный бункер 50 для сбора частиц, богатых белком, образующих конечный продукт для нежвачных животных.

Соединительные трубопроводы - разгрузочные трубопроводы 14b, 16b, 18b, 20b и 12с, а также идущий от контрольного отделителя 21а трубопровод 21d после заслонки 26е сходятся вместе в подающем устройстве 27, которое ведет к сборному бункеру 31. Соединительные трубопроводы 21с, 8с, 12d, 11d, 10d, ведущие к подающему устройству 28, также сходятся вместе.

Частицы, падающие из третьего воздушного сепаратора 11, вместо измельчительного устройства 22, 24 можно также направлять через клапанный бункер 26b и соединительный трубопровод 11с непосредственно по соединительному трубопроводу 21d в сборный бункер 31.

При различной величине частиц продукта и индивидуально регулируемом расходе воздуха в последующем ступенчатом процессе происходит аналогичное систематическое разделением материала. Четвертым и пятым участками сепарирования на стадиях III и IV являются просеивающие устройства 7 и 8 с воздушными сепараторами 11 и 12, вентиляторами 17 и 19, отделителями 18 и 20 и разгрузочными затворами 18а и 20а, выполненные тем же образом, что и соответствующее оборудование на стадии II.

За воздушными сепараторами 10, 11, 12 находятся соответствующие клапанные бункеры 26b, 26с, 26d, к которым подключены два соответствующих отводных соединительных трубопровода 10с, 10d; 11с, 11d; 12с, 12d; которые позволяют в зависимости от свойств продукта либо возвращаться в его процесс структуризации на дальнейшее измельчение и сепарирование, либо направлять его в сборные бункеры 50 или 31 для разных фракций.

Отводимый воздух нагнетается вентиляторами 13, 15, 17 и 19 в турбоотделитель 21.

В турбоотделителе из пылевоздушной смеси отделяется пыль, а очищенный воздух выбрасывается наружу. Собранная пыль через контрольный отделитель 21а направляется через клапанный бункер 26е по выбору либо по трубопроводу 21d в транспортный канал 27 и сборный бункер 31 для содержащей клетчатку фракции для жвачных животных, либо по трубопроводу 21с в транспортный канал 28 и сборный бункер 50 для содержащей белок фракции для нежвачных животных.

В первой секции установки экстракционный шрот из семян подсолнечника перерабатывается промышленным способом в соответствии с требованиями к кормам для нежвачных и жвачных животных и разделяется на две фракции. Прилипающие к шелухе частицы зерен мягко отделяются, комковатый материал с помощью устройства для разрушения комков получает необходимую структуру и измельчается, а шелуха семян подсолнечника грубо измельчается при сохранении и улучшении структуры клетчатки с учетом колебаний состава у различных сортов.

Частицы, собранные в приемном бункере 22 после просеивания через сита и воздушный сепаратор, равномерно подаются по дозировочному винтовому транспортеру 23, имеющему бесступенчато регулируемый привод, в измельчитель 24. Приемный бункер 22 снабжен сигнализатором уровня загрузки и обеспечивает непрерывную подачу материала на дозировочный винтовой транспортер 23. Участок переработки с различными технологическими устройствами включает в себя особый измельчитель 24 со сбалансированной конструкцией измельчающих пластин с рифлеными отбойными плитами, т.е. соответствующей измельчительной техникой и процессами переработки с варьируемой окружной скоростью ротора, что позволяет достичь однородной структуры конечного продукта и вместе с этим отделения оставшихся частиц зерен от шелухи, а также измельчения частиц зерен в процессе перемалывания, чтобы получить сыпучий продукт мелкозернистой структуры с размером частиц, отвечающим требованиям нежвачных животных. Благодаря большому числу мелких частиц и их форме значительно повышается удельная поверхность и улучшается структура материала, еще одно выгодное улучшение перевариваемости частиц нежвачными животными, причем размер частиц составляет от 700 до 200 мкм в соответствии с промышленным стандартом Германии ISO DIN 4188. Путем выбора мельничных вкладных сит с отверстиями определенного размера и большой рабочей поверхностью можно улучшить структуру клетчатки грубой шелухи и тем самым ее абсорбционные свойства. Эффект разделенных на мелкие волокна частиц шелухи обеспечивает дополнительные преимущества при последующем процессе расщепления щелочью фракции, богатой клетчаткой. Структура размола является решающей для качества конечного продукта для жвачных животных. Измельчительная установка, являющаяся одновременно установкой переработки, оснащена аспирационной установкой, устраняющей в размольной камере возникающее повышенное давление; в ее состав входят вентилятор и съемный фильтр 25. Таким образом, материал выводится быстрее и не участвует в общем вращении. Тем самым достигается требуемая однородная структура размола.

Экстракционный шрот, оставшийся после участков сепарирования просеивающих устройств, после прохождения последнего участка структуризации и переработки из мельницы 24 по разгрузочному винтовому транспортеру 24а поступает в подающее устройство 3, например подъемник, и далее обратно в первый участок сепарирования первого просеивающего устройства 5 и повторно подвергается процессу переработки на стадиях с I-IV.

В сборном бункере 50 собирается содержащий белок материал зерен с незначительной долей шелухи - сырой клетчатки, образуя фракцию мелкозернистой структуры, которую можно применять непосредственно в качестве корма для нежвачных животных.

Фракция, собираемая в сборный бункер 31, со значительно большим содержанием сырой клетчатки, предназначенная для жвачных животных, далее может быть подвергнута дальнейшему обогащению и улучшению свойств для повышения энергетической и питательной ценности путем расщепления сырой клетчатки. Процесс переработки и расщепления щелочью этой содержащей клетчатку фракции, отделяемой в первой секции установки, предназначен именно для такого материала. Процесс расщепления щелочью может быть одно- или двухстадийным. При одностадийном процессе время реакции относительно велико. Предпочтение отдается двухстадийному процессу, при котором расщепление сырой клетчатки, в частности лузги и частиц шелухи, улучшается при совмещении с процессом гранулирования, и благодаря давлению, трению и повышенной температуре возникает самонагревание в гранулах, что существенно сокращает длительность реакции действия щелочи и одновременно снижает количество используемой щелочи. У обработанного таким образом материала улучшаются сыпучие свойства, благодаря гранулированию снижается объем, упрощается хранение, исключается расслоение продукта, снижаются расходы на транспортировку.

Кроме того, дополнительно к собранной фракции с высоким содержанием клетчатки можно также добавлять на переработку балластные компоненты, такие как соплодия и стебли, которые повышают энергетическую ценность данного корма для жвачных животных. Данные балластные компоненты после соответствующего измельчения могут направляться непосредственно в сборный бункер 31.

Экстракционный шрот, а также содержащиеся в нем частицы шелухи уже были подготовлены в процессе получения масла на экстракционной установке, причем восковая оболочка семян подсолнечника также подверглась обработке, в результате чего воск исчез. Некоторый процент воска и растворителя, гексана, присутствует в полученной масляной смеси, которая направляется на дальнейшую переработку. Фракция экстракционного шрота из семян подсолнечника, хорошо структурированная в описанном выше процессе механической обработки, поступает из перерабатывающей установки в сборный бункер 31, обеспечивающий непрерывную и надежную работу всей установки. В случае непредвиденной остановки производственного процесса сборный бункер 31 при необходимости осуществляет управление в течение нескольких часов. Производственный процесс и технологический комплекс механических устройств разработаны таким образом, чтобы обеспечить непрерывную эксплуатацию установки в течение многих дней. Сборный бункер 31 оснащен контрольной системой сигнализации уровня загрузки. Разгрузочный винтовой транспортер 31а работает с перерывами в зависимости от наличия материала в приемном бункере 34, наполняемого подъемником 32, и приводится в действие автоматически сигнализатором уровня загрузки приемного бункера 34. На входном дозаторе приемного бункера 34 находится также сильный трубный магнит 33, установленный аналогично трубному магниту 4, для дополнительного удаления возможных металлических частиц из корма для животных.

Приемный бункер 34 вместе с сигнализатором уровня загрузки связан на выходе с разгрузочным дозировочным винтовым транспортером 35, имеющим систему регулирования числа оборотов, для равномерной непрерывной подачи материала на конвейерные весы 36, где осуществляется взвешивание твердого вещества и непрерывное измерение количества продукта, необходимое для точного дозирования добавляемой щелочи.

Для орошения щелочью в системе предусмотрен оросительный вращающийся смеситель 37 с тремя зонами смешивания, снабженный регулируемыми смесительными инструментами и имеющий разделенный вход для гомогенного смешения твердых веществ и жидкостей. В процессе вращательного перемешивания можно получить гомогенную смесь твердых частиц и щелочи для щелочного расщепления. Содержащая клетчатку фракция, полученная из экстракционного шрота семян подсолнечника, подается в виде взвеси в смесительный цилиндр и разделяется на два потока. В первый поток непрерывно подается точно дозированное количество жидкого натрового щелока, рассчитанное по текущим данным производственного процесса. Этот насыщенный жидкостью поток материала уже на первой стадии перемешивания в установке смешивается с остальной массой твердого вещества, т.е. со вторым потоком материала. Благодаря такому двухстадийному перемешиванию достигается высокая интенсивность процесса. Во второй, технологической зоне перемешивания происходит интенсивное перемешивание. Скорость движения материала по сравнению с первой зоной перемешивания снижена. В третьей зоне перемешивания скорость перемешивания снова повышается и осуществляется последний этап интенсивной гомогенизации.

Дозирование щелочи происходит полностью автоматически в зависимости от текущих данных производственного процесса. Из основного бака щелочи 38, снабженного запорным клапаном 38а, с помощью присоединенного непосредственно к баку дозировочного насоса с редукционным клапаном 39 производится точное автоматическое дозирование щелочи, осуществляемое с помощью дозировочного клапана, приводимого в действие двигателем, и механизма учета расхода с дистанционным сигнализатором на основе магнитного индуктивного счетчика. Высокоточный дозировочный механизм разработан с целью точного добавления даже самых малых объемов, например, от 0,5 до 10%, здесь преимущественно добавляется от 3 до 5% натрового щелока от объема орошаемого в смесительной установке материала, где щелочь мелко разбрызгивается и перемешивается с материалом.

После оросительно-смесительной установки обработанный таким образом материал выносится по соединительному трубопроводу 37а из вращающегося смесителя 37 и направляется по подающей системе посредством подъемника 41 и лоткового цепного транспортера 42 в силосохранилище 43 либо через двухходовой клапанный бункер 52а непосредственно в приемный бункер 46 установки гранулирования. Силосохранилище 43 состоит из трех отстойных секций, а также сигнализатора уровня загрузки и снабжен тремя пневматическими выпускными задвижками 42. Емкость каждой отстойной секции соответствует объему, необходимому для трехсменного производства при круглосуточной эксплуатации. Время отстаивания в зависимости от структуры сырой клетчатки может составлять 10-75 часов, что обеспечивает наилучшее сщепление обработанных щелочью частиц сырой клетчатки. Затем материал можно подавать в установку грануляции.

Богатая клетчаткой смесь, полученная после расщепления щелочью, может быть направлена на вторую стадию процесса расщепления, которая осуществляется совместно с процессом гранулирования.

Смесь из силосохранилища 43 подается с помощью пневматической элеваторной выпускной задвижки 44 по лотковому цепному транспортеру 44а в подъемник 45, а отсюда направляется в большой приемный бункер 46 пресса-гранулятора, снабженный сигнализатором уровня загрузки. Емкость приемного бункера рассчитана примерно на 10 часов работы пресса-гранулятора.

Другая возможность осуществления двухстадийного процесса расщепления фракции с высоким содержанием клетчатки состоит в том, что материал из вращающегося смесителя (37) по подающему трубопроводу 37а с помощью клапанного бункера 52а направляется мимо силосохранилища 43 непосредственно в приемный бункер 46 пресса и лишь после окончания процесса грануляции подается в силосохранилище 43 подъемником 45. В ходе процесса грануляции при прессовании в матрице пресса-гранулятора происходит вызывающее разогрев продукта сильное трение материала гранулируемой фракции, которое сопровождается высоким давлением. Сохранение постоянной величины трения, температуры, давления и влажности материала в процессе прессования приводит к достижению сильного эффекта механического воздействия при расщеплении щелочью предварительно обработанной фракции с высоким содержанием клетчатки. В результате этого повышается перевариваемость сырой клетчатки жвачными животными. Таким образом, достигаемое повышение питательной ценности и увеличение выхода кормового сырья имеет все увеличивающееся значение.

Смесь с высоким содержанием клетчатки, переработанная на первой стадии процесса расщепления во вращающемся смесителе 37, выпускается из приемного бункера 46 по дозировочному винтовому транспортеру 47 и равномерно подается в кондиционер 48. Для дальнейшего улучшения структуры клетчатки и благоприятного протекания процесса расщепления дополнительно предусмотрено устройство дозирования пара 53 с запрограммированной системой термоавтоматики, взаимодействующей с кондиционером. Благодаря этому достигается незначительное повышение влажности материала, а также поддержание в нем постоянной оптимальной температуры перед процессом прессования. В кондиционере материал также подвергается вращательному перемешиванию, подаваемый пар проникает внутрь и равномерно распределяется по всей массе. Это приводит к улучшению качества получаемого продукта в сочетании с процессом расщепления щелочью фракции с высоким содержанием клетчатки. Кондиционер снабжен пластмассовой футеровкой, которая обеспечивает более низкий расход энергии, предотвращает прилипание материала к стенкам и комкование материала и одновременно является хорошим изоляционным слоем, уменьшающим потери тепла. Устройство дозирования пара 53 состоит из фильтра, паровой сушилки, редукционного клапана. Регулировочный клапан управляется системой термоавтоматики. Подача пара может быть прервана электромагнитным запорным клапаном. Благодаря гидротермическому действию процесса кондиционирования достигается дальнейшая абсорбция жидкой щелочи в материале. Эта интенсивная подготовка в оптимальном режиме в значительной мере способствует последующему расщеплению сырой клетчатки в пресс-грануляторе. Прессуемый материал, поступающий из кондиционера, распределяется по всей поверхности кольцевой матрицы путем принудительного выдавливания. Для этого предусмотрен пресс-гранулятор с такой поверхностью кольцевой матрицы, в которой предусмотрены отверстия, через которые прессуемый материал выдавливается нажимными роликами. При этом происходит также его уплотнение. Полученные таким образом гранулы имеют еще более высокую температуру, колеблющуюся в диапазоне от 40 до 65°С. По этой причине далее они охлаждаются в охлаждающей установке 49 в щадящем режиме до комнатной температуры. Охлаждающее устройство выполнено по принципу противоточного кругового охладителя и обеспечивает для продукта соответствующий щадящий и равномерный режим охлаждения. На входе гранулы равномерно распределяются по всей охлаждающей поверхности, благодаря чему не допускается неравномерного охлаждения продукта. Сигнализаторам уровня задается минимальное и максимальное время выдержки, входной сигнализатор не допускает поступления чрезмерного количества материала. Если полученные гранулы после этого снова подаются в силосохранилище на дополнительный период хранения, то гранулы необходимо охлаждать до соответствующей температуры. Для эффективного противоточного охлаждения важно сбалансированное соотношение расхода воздуха, скорости потока воздуха и время выдержки, а также минимальное механическое воздействие на гранулы. При выпуске из пресс-формы гранулы имеют температуру около 50°С. В щадящем режиме их необходимо довести до температуры, примерно равной температуре окружающего воздуха, при минимальной потере влажности. Это лучше всего достигается при противоточном охлаждении. Полученные в пресс-грануляторе 48 гранулы непрерывно подаются через шлюз в охлаждающую установку 49 и распределяются по всей рабочей поверхности. Вентилятор охлаждающего воздуха установлен в крышке установки. Сама форма крышки обеспечивает равномерное распределение охлаждающего воздуха. Вентилятор при работе всегда выбирает наиболее экономичный режим в зависимости от климатических условий и требуемой производительности. Охлаждающая установка имеет большую смотровую дверцу со смотровым стеклом. На ней установлены регулируемые сигнализаторы материала, которыми задается производительность и время охлаждения. Управление сигнализаторами осуществляется автоматически с не изображенного на чертеже управляющего устройства. Это означает низкие затраты энергии и расходы на техническое обслуживание. Скорость выгрузки материала можно бесступенчато регулировать, благодаря чему достигается оптимальное время выдержки. Дальнейшее продвижение охлажденных гранул после охлаждающей установки происходит через клапанный бункер 52с либо непосредственно на склад готовой продукции 51, либо через подъемник 45 и клапанный бункер 57 в силосохранилище 43, имеющее отстойные секции, из которых после истечения необходимого времени выдержки, т.е. заданного изменяемого времени отстаивания, готовый продукт через соответствующую пневматическую выпускную задвижку 44 направляется с помощью разгрузочного цепного транспортера 44а через клапанный бункер 52b непосредственно на склад готовой продукции 51. Изготовленный таким образом готовый продукт является конечным продуктом с высоким содержанием клетчатки, а именно экстракционным шротом из семян подсолнечника, расщепленным, имеющим более высокую энергетическую ценность и пригодным в качестве корма для жвачных животных.

Полученную фракцию с высоким содержанием клетчатки, предназначенную для жвачных животных, с незначительной долей частиц зерен можно также направлять без обработки щелочью из сборного бункера 31 по разгрузочному винтовому транспортеру 31 через двухходовой клапанный бункер 26f и по не изображенному соединительному трубопроводу непосредственно в подъемник 41.

Если гранулирования полученных фракций не требуется, материал, собранный в приемном бункере 46, можно направлять по дозировочно-разгрузочному винтовому транспортеру 47 через двухходовой клапанный бункер 26g по подающему трубопроводу непосредственно на склад готовой продукции 51 для жвачных животных.

Благодаря предлагаемой механической переработке и расщеплению экстракционного шрота из семян подсолнечника удается получить ценный корм для животных, причем в двух категориях, а именно получить фракцию, богатую белком, близкую по качеству к соевому экстракционному шроту и предназначенную для нежвачных животных, и фракцию, обогащенную сырой клетчаткой и предназначенную для жвачных животных.

Получаемые изобретением из экстракционного шрота из семян подсолнечника новые кормовые компоненты являются чистым натуральным кормом. Производственные установки могут быть размещены в месте возникновения спроса на такие корма. Продукт можно получать непосредственно в районе, где произрастает подсолнечник.

Обе фракции, получаемые согласно данному изобретению из экстракционного шрота семян подсолнечника, могут также в промышленном масштабе использоваться в качестве кормовой добавки в рецептах комбикормов в соответствии с нормами потребления, установленными для разных видов и классов продуктивности. При этом фракции, полученные согласно данному изобретению из экстракционного шрота семян подсолнечника, будучи высококачественной кормовой добавкой, могут составлять ценную долю рациона животных и являться заменой соевым кормам, исключая необходимость использования продуктов, полученных из генетически модифицированных сортов. Ниже приводятся несколько моделей калькуляций для комбикормов, в основу которых положены действующие цены на кормовое сырье в Германии.

Важнейшими характеристиками кормового сырья для сравнительного расчета являются содержание в них белка и энергетическая ценность. При анализе белковых кормов в качестве базового продукта для сравнения принимается доминирующий на рынке соевый экстракционный шрот. С помощью линейного программирования по таким критериям, как:

- нормы потребления по видам животных и классам продуктивности;

- данные измерений по содержанию питательных и биологически активных веществ в кормовом сырье;

- рыночные цены на кормовое сырье,

можно рассчитать оптимальную рецептуру комбикорма, основанную на ценовой экономии и одновременно соответствующую нормам потребления. Ниже поясняется использование полученной согласно данному изобретению фракции с высоким содержанием белка в рецептурах комбикормов для куриц-несушек и свиней. Приведенные ниже модели калькуляций в таблицах с 4 по 7 показывают, что новый продукт - экстракционный шрот семян подсолнечника, фракция 1 - в качестве белкового корма для птицы и свиней равноценен лидеру рынка соевому экстракционному шроту, если оставить без внимания аспект генетической модификации. Однако экстракционный шрот семян подсолнечника, фракция 1, не являющийся генетически модифицированным, оказывается на 10% дешевле, если делать калькуляцию в сравнении с соевым экстракционным шротом, тоже не являющимся генетически модифицированным. Для большей наглядности важные калькуляционные показатели таблиц 4-7 сведены в таблице 8. Выводы таковы:

- Продукты - комбикорма для куриц-несушек и свиней - на основе соевого экстракционного шрота и экстракционного шрота семян подсолнечника, фракции 1, сопоставимы между собой по питательно-физиологической ценности, т.е. содержание белка и лимитирующих аминокислот у обоих видов белковых кормов находится в допустимом диапазоне установленных норм.

- Экстракционный шрот семян подсолнечника, фракция 1, с учетом содержания питательных веществ выгоднее по цене, чем традиционный для рынка соевый экстракционный шрот.

- Экстракционный шрот семян подсолнечника, фракция 1, - продукт, не являющийся генетически модифицированным, оказывается значительно выгоднее по цене, если для сравнения взять соевый экстракционный шрот, тоже не являющийся генетически модифицированным.

Вывод: Калькуляции подтверждают, что новый продукт "Экстракционный шрот семян подсолнечника, фракция 1", полученный из экстракционного шрота семян подсолнечника стандартного качества, пригоден в качестве корма для нежвачных животных и может конкурировать с традиционным на рынке соевым экстракционным шротом. По сравнению с соевым экстракционным шротом, тоже не являющимся генетически модифицированным, экстракционный шрот семян подсолнечника, фракция 1, по цене значительно выгоднее.

1. Способ переработки экстракционного шрота из семян подсолнечника стандартного качества для кормления животных, причем экстракционный шрот включает частицы шелухи, частицы зерен и шелуху с прилипшими к ней частицами зерен, которые путем, по меньшей мере, однократного просеивания по размерам разделяют на две фракции с различным содержанием сырого белка, причем получают содержащую белок фракцию с высоким содержанием сырого белка, пригодную в качестве корма для нежвачных животных, и содержащую сырую клетчатку фракцию с низким содержанием сырого белка, пригодную в качестве корма для жвачных животных, отличающийся тем, что частицы экстракционного шрота подвергают механическим структурированию и измельчению с использованием приемов, принятых в измельчительной технологии, причем прилипшие к шелухе частицы зерен отделяют и волокнистую структуру грубых частиц шелухи улучшают за счет расщепления на волокна и частицы разделяют по размерам путем просеивания и из полученной фракции с частицами большего размера, не прошедшими сито при просеивании, путем воздушной сепарации с учетом удельного веса отделяют легкие, содержащие сырую клетчатку, частицы, представляющие собой в основном частицы шелухи (лузги), которые собирают с получением фракции с содержанием сырой клетчатки, равным, по меньшей мере, 15%, имеющей низкое содержание сырого белка, а частицы с более высоким удельным весом, представляющие собой в основном частицы зерен с прилипшей шелухой, собирают с получением фракции с высоким содержанием сырого белка более 40% и содержанием сырой клетчатки менее 10%.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что операции измельчения частиц экстракционного шрота, просеивание по размерам и воздушную сепарацию повторяют, по меньшей мере, раз, в частности многократно.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что содержащую сырую клетчатку фракцию с содержанием сырой клетчатки, равным, по меньшей мере, 15%, подвергают расщеплению обработкой щелочью, в частности натровым щелоком, для повышения энергетической ценности (перевариваемости).

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что содержащую сырую клетчатку фракцию подвергают двухстадийному расщеплению, причем расщепление лузги и частиц шелухи улучшают обработкой щелочью в комбинации с гранулированием, при котором в результате воздействия давлением, трением и повышенной температурой в процессе прессования в гранулах происходит саморазогрев, который значительно сокращает длительность обработки щелочью.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что содержащую сырую клетчатку фракцию расщепляют в две стадии, причем на первой стадии первую часть материала фракции орошают жидким натровым щелоком и перемешивают, интенсивно смешивают со второй частью фракции и гомогенизируют, а при необходимости после промежуточного хранения, на второй стадии обработанную таким образом смесь подвергают кондиционированию с дополнительной подачей пара для темперирования и повышения влажности, полученную смесь прессуют в гранулы при температуре примерно от 40 до 65°С с последующим охлаждением до комнатной температуры в условиях максимального сохранения влажности.

6. Установка для непрерывного осуществления способа по пп.1-5, состоящая из загрузочного бункера (1) с дозировочным шнеком (2) для равномерного регулируемого выпуска экстракционного шрота в устройство (29) для разрушения комков и измельчения экстракционного шрота, к которому подключены не менее двух установленных последовательно друг за другом комбинаций из одного просеивающего устройства (5, 6, 7, 8), воздушного сепаратора (9, 10, 11, 12) и вентилятора (13, 15, 17) с отделителем (14, 16, 18, 20) и разгрузочным шлюзом (14а, 16а, 18а, 20а), причем каждое устройство просеивания связано с соответствующим воздушным сепаратором для транспортировки крупных, не проходящих через сито частиц и следующим просеивающим устройством для транспортировки проходящих через сито мелких частиц посредством соединительных трубопроводов (5а, 6а, 7а, 8а, а также 5b, 6b, 7b, 8b), по меньшей мере, второе просеивающее устройство, и каждое последующее просеивающее устройство (6, 7, 8) оборудовано дополнительно внутренним подвижным бильным устройством (6е, 7е, 8е), а каждый воздушный сепаратор (9, 10, 11, 12) связан с соответствующим вентилятором (13, 15, 17, 19) и отделителем (14, 16, 18, 20) отсасывающим трубопроводом (9b, 10b, 11b, 12b) для отсоса крупных частиц с малым удельным весом, содержащих сырую клетчатку, причем отсасываемые легкие частицы подаются через разгрузочный затвор (14а, 16а, 18а, 20а) по соединительным трубопроводам (14b, 16b, 18b, 20b) в сборный бункер (31) для фракции, содержащей сырую клетчатку, установка далее содержит трубоотделитель (21), связанный через соединительный трубопровод (21d) со сборным бункером (31), к трубоотделителю (21) подключены вытяжные каналы (14с, 16с, 18с, 20с) вентиляторов (13, 15, 17, 19), выход (9а, 10а, 11) каждого воздушного сепаратора (9, 10, 11), за исключением последнего воздушного сепаратора (12) связан через соединительный трубопровод (9с, 10с, 11с) с общим измельчительным устройством (22-25) для содержащих сырой белок частиц с прилипшими к ним частицами зерен, причем выход (8b) последнего просеивающего устройства (8) и выход (12а) последнего воздушного сепаратора (12) через двухходовой клапанный бункер (26d) по соединительным трубопроводам (12d и 12c) соединены со сборным бункером (50) для фракции, богатой белками, а также со сборным бункером (31) для фракции, содержащей сырую клетчатку, а выход (24a) измельчительного устройства (22-25) соединен со входом первого просеивающего устройства (5) посредством подающего устройства (3).

7. Установка по п.6, отличающаяся тем, что она образует замкнутую систему.

8. Установка по п.6, отличающаяся тем, что устройство (29) для разрушения комков экстракционного шрота оборудована протирочными механизмами и решетной вставкой.

9. Установка по п.6, отличающаяся тем, что первое просеивающее устройство (5) имеет два вкладных сита, причем первое вкладное сито задерживает грубые частицы, подаваемые непосредственно в измельчительную установку (22-25), а второе вкладное сито задерживает следующую часть крупных частиц, поступающих на первый воздушный сепаратор (9), в котором осуществляют разделение по удельному весу, причем частицы с меньшим удельным весом, в частности частицы шелухи, содержащие сырую клетчатку, всасываются последующим вентилятором (13) и отделителем (14) в соединительный трубопровод (9b) и через разгрузочный шлюз (14а) и соединительный трубопровод (14b) передаются в сборный бункер (31) для содержащей сырую клетчатку фракции.

10. Установка по п.6, отличающаяся тем, что воздушные сепараторы (9, 10, 11, 12) снабжены вибрационным желобом (9g, 10g, 11g, 12g) для частиц, поступающих с просеивающего устройства, а также дроссельной заслонкой (9h, 10h, 11h, 12h) для регулировки объема поступающего и отсасываемого воздуха в целях отсасывания более легких частиц, в частности частиц шелухи (лузги) из вибрационного желоба, причем частицы, остающиеся в вибрационном желобе, под действием силы тяжести выносятся и по соединительным трубопроводам (9с, 10с, 11с) снова передаются в измельчительное устройство (22-25).

11. Установка по п.10, отличающаяся тем, что граница сепарации по удельному весу частиц, поступающих на вибрационный желоб воздушного сепаратора, может быть установлена регулировкой мощности отсасывания.

12. Установка по п.6, отличающаяся тем, что трубоотделитель (21), отсасывающий воздух из воздушных сепараторов и вентиляторов/отделителей по отсасывающим трубопроводам, имеет шнекообразный корпус с главным проходом, и через щель в главном проходе к нему присоединен контрольный отделитель для поступающих вместе с отводимым воздухом частиц, содержащих сырую клетчатку, который по отводному трубопроводу (21d) соединен со сборным бункером (31).

13. Установка по п.6, отличающаяся тем, что установленные за первым просеивающим устройством (5) последующие просеивающие установки (6-8) имеют конический решетчатый барабан, внутри которого установлен вращающееся крестообразное било (6е, 7е, 8е) с завихрительными планками и щетками по его окружности.

14. Установка по п.6, отличающаяся тем, что в качестве измельчительного устройства предусмотрен измельчитель (24) с несколькими отбойными пластинами и варьируемой окружной скоростью ротора для разделения частиц зерен от частиц шелухи, их измельчения и получения сыпучего продукта.

15. Установка по п.6, отличающаяся тем, что на выходе (10а, 11а, 12а) воздушных сепараторов (10, 11, 12) предусмотрено по заслонке (26b, 26с, 26d) для его соединения по выбору либо с соединительным трубопроводом (10с, 11с, 12с) для дальнейшей обработки, либо с соединительным трубопроводом (10d, 11d, 12d), ведущим к сборному бункеру (50) для фракции, содержащей белок.

16. Установка по п.6, отличающаяся тем, что после сборного бункера (31) для фракции, содержащей сырую клетчатку, предусмотрено перерабатывающее устройство (33-40) для расщепления фракции, содержащей сырую клетчатку, с помощью натрового щелока, состоящее из вращающегося смесителя, соединенного с регулируемым дозировочным винтовым транспортером для загрузки фракцией и регулируемым дозировочным устройством, снабженным средством для разбрызгивания натрового щелока.

17. Установка по п.16, отличающаяся тем, что выход вращающегося смесителя через клапанный бункер (52а) по выбору связан через соединительный трубопровод силосохранилищем (43) или с пресс-гранулятором (46-49) с приемным бункером (46), причем силосохранилище (43) также снабжено трубопроводом, соединяющим его с пресс-гранулятором (46-49).

18. Установка по п.17, отличающаяся тем, что пресс-гранулятор имеет кондиционер (48), в который фракция подается из приемного бункера (46) по дозировочному винтовому транспортеру (47) при строгом регулировании, причем кондиционер (48) связан с устройством дозирования пара (53) с запрограммированной системой термоавтоматики, и далее имеет гранулированный пресс с кольцевой матрицей, питаемой из кондиционера, при этом к гранулированному прессу подключена охлаждающая установка для охлаждения гранулята в щадящем режиме.

19. Установка по п.6, отличающаяся тем, что входной загрузочный бункер (1) для экстракционного шрота, сборный бункер (31) для фракции, содержащей сырую клетчатку, силосохранилище (43) для фракции, содержащей сырую клетчатку, приемный бункер (22) измельчительной установки, приемный бункер (34) вращающегося смесителя и приемный бункер (46) для пресс-гранулятора, а также приводные и регулируемые подающие устройства, включая измерительные устройства для контроля уровня загрузки принимающих материал бункеров выполнены с возможностью непрерывной автоматической эксплуатации.