RU216224U1 - Шнек экструдера, обеспечивающий поэтапное снижение влажности в процессе экструдирования за счет влагоудаления в зоне экструдирования путем выпаривания - Google Patents
Шнек экструдера, обеспечивающий поэтапное снижение влажности в процессе экструдирования за счет влагоудаления в зоне экструдирования путем выпаривания Download PDFInfo
- Publication number
- RU216224U1 RU216224U1 RU2022111344U RU2022111344U RU216224U1 RU 216224 U1 RU216224 U1 RU 216224U1 RU 2022111344 U RU2022111344 U RU 2022111344U RU 2022111344 U RU2022111344 U RU 2022111344U RU 216224 U1 RU216224 U1 RU 216224U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- moisture
- extrusion
- screw
- evaporation
- zone
- Prior art date
Links
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 22
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 abstract description 10
- 244000144974 aquaculture Species 0.000 abstract description 9
- 238000009360 aquaculture Methods 0.000 abstract description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 7
- 235000019733 Fish meal Nutrition 0.000 abstract description 6
- 239000004467 fishmeal Substances 0.000 abstract description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 5
- 235000004252 protein component Nutrition 0.000 abstract description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 2
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 4
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 3
- 235000019621 digestibility Nutrition 0.000 description 3
- 238000009372 pisciculture Methods 0.000 description 3
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 2
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 2
- 239000005996 Blood meal Substances 0.000 description 1
- 210000000988 Bone and Bones Anatomy 0.000 description 1
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 1
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 1
- 229920002521 Macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial Effects 0.000 description 1
- 239000010796 biological waste Substances 0.000 description 1
- 239000002374 bone meal Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000004059 degradation Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 235000013332 fish product Nutrition 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 230000002538 fungal Effects 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic Effects 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 230000002588 toxic Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
Представлена модель шнека для поэтапного снижения влажности в процессе экструдирования за счет влагоудаления в зоне экструдирования путем выпаривания. Отвод пара осуществляется за счет переменных механических воздействий на экструдируемую смесь. Переменные механические воздействия создаются за счет неравномерного шага винта, а также системы пароотводящих проточек вала шнека. Зоны различных тепловых нагрузок на экструдируемую смесь формируются за счет неравномерного механического воздействия в зонах витков с переменным шагом. В зоне текстурирования выполнены специальные проточки для обеспечения эффективного пароотвода. Конструктивное выполнение позволяет получать качественные экструдированные высокобелковые корма для аквакультур из сырья повышенной влажности до 50%. Белковая компонента формируется за счет использования отходов рыбопереработки естественной влажности без примесей сухой рыбной муки.
Description
Заявленное техническое решение относится к комбикормовой промышленности и может быть использовано в линиях производства высокобелковых комбикормов из отходов производства для ценных пород рыб в интенсивном промышленном рыбоводстве.
Среди источников высокобелковой пищи для человека важным сегментом является рыбная продукция. В настоящее время происходит революционный переход от добывающего хозяйства (рыболовства) к производящему (рыбоводству). Критическое значение для рыбоводства имеет возможность промышленного производства высокоэффективных кормов, специфичных для разных пород рыб. Для промышленного выращивания ценных хищных пород рыб наиболее эффективны высокобелковые гранулированные корма. Известны различные способы получения кормов для аквакультуры.
Анализ технологий промышленного производства специализированных кормов для аквакультур показал, что наиболее перспективными в настоящее время технологиями являются гранулирование, экструдирование, экспандирование и др. [Мишуров Н.П. Технологии и оборудование для производства комбикормов в хозяйствах: справ. - М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2012. - 204 с.]. Из существующего уровня техники известен способ приготовления экструдированных сухих кормов для ценных аквакультур. В ходе технологического процесса экструдирования происходит физико-химическое преобразование составляющих сырьевой кормовой смеси с резким повышением питательной ценности. Происходит декструкция макромолекул крахмала с образованием различных декстринов и сахаров, в результате чего существенно повышается усвояемость комбикормов, причем ассимиляция питательных веществ происходит с меньшими энергетическими затратами. Также повышается перевариваемость белков за счет роста доступности аминокислот вследствие разрушения в молекулах белка вторичных связей. При этом благодаря относительно низким температурам и кратковременности тепловой обработки сами аминокислоты не разрушаются. [Коноваленко Л.Ю., Мишуров Н.П., Пономарев С.В., Федоровых Ю.В. Технологии производства кормов для аквакультуры: аналит. обзор. - М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2020. - 80 с. ISBN 978-5-7367-1564-0]. В то же время экструдеры успешно нейтрализуют факторы, отрицательно влияющие на пищевую ценность сырья. Экструдирование практически полностью обеззараживает продукт от грибной и бактериальной микрофлоры, а слаботоксичное сырье делает нетоксичным. Технологические особенности процесса экструдирования определяются в конструкцией экструдеров, составом экструдируемых смесей и используемыми технологическими режимами их эксплуатации. Разработаны различные конструкции экструдеров, кормовых смесей и технологических режимов кормопроизводства методом [патенты РФ №2164773, РФ №2403830, RU 2476079 C2, RU 2354553 C2, RU 2192756 C2, RU 2739798 C1, RU 2517228 C1, RU 2469624 C1, RU 2648703 C1].
Недостатком этих и сходных с ними технических решений является необходимость для обеспечения достаточного содержания белка в готовых кормах использования предподготовленных компонент (рыбной муки, реже мясокостной или кровяной муки). Рыбная мука является дефицитным на мировом рынке и дорогостоящим компонентами. Рассмотренное оборудование и технологии не позволяют использовать впрямую естественное белковое сырье животного происхождения.
Также недостатком является невозможность экструдирования смесей высокой влажности. Влажность смесей для существующих систем экструдирования рекомендована в интервале 12-30%. В связи с этим невозможно применять сырье естественной влажности (рыбный или мясной фарш) без предобработки при формирования сырьевых смесей для экструдирования. Влажность таких смесей для ценных высокобелковых кормов составляет 40-50%. Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение является производство экструдированных высокобелковых кормов для аквакультуры, в процессе производства которых насыщение кормов белковыми компонентами происходит без применения рыбной муки, за счет исходного сырья - мелкодисперсного фарша из отходов рыбопереработки естественной влажности. Без дополнительного подсушивания обеспечивается переработка сырьевой смеси для кормов общей влажностью до 50% путем прямого экструдирования.
Заявленное техническое решение представляет шнек экструдера, обеспечивающего возможность поэтапного снижения влажности экструдируемой смеси в процессе экструдирования путем выпаривания с отводом пара из зоны текстурирования через зоны подачи и перемешивания за счет переменных механических воздействий на экструдируемую смесь, создаваемых за счет неравномерного шага винта, а также системы пароотводящих проточек вала шнека.
Первым техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является возможность получения высокоэффективных кормов для аквакультур с высоким содержанием протеинов без добавления дефицитного компонента - рыбной муки. Результат достигается за счет ввода в экструдируемую смесь фарша из отходов рыбопереработки естественной влажности без операций сушки и предобработки. Вторым результатом является возможность получения экструдированных кормов из сырья высокой влажности - до 45% по сравнению с ограничением до 30%, характерным для экструдеров стандартной конструкции. Третьим результатом является возможность безопасной и экономически эффективной утилизации промышленных биологических отходов, утилизация которых безопасными методами затратна, а захоронение без кондиционирования - опасно для экологии. Четвертым результатом является производство высокобелковых кормов для ценных хищных видов рыб с высокой усвояемостью протеиновой компоненты за счет естественного аминокислотного состава исходного сырья, сбалансированного с потребностью выращиваемых аквакультур.
Сущность изобретения поясняется чертежами (фиг. 1)
Шнеки экструдера имеют переменный шаг витков, объединенных в 7 различных зон, обеспечивающих переменное механическое воздействие на экструдируемую смесь. На последних участках вала выполнены специальные проточки.
За счет неравномерного механического воздействия в зонах витков с переменным шагом формируются зоны различных тепловых нагрузок на экструдируемую смесь. Под воздействием тепловых нагрузок происходят фазовые переходы в жидкой компоненте смеси, а именно испарение и конденсация в режимах смены давления и температуры. В передвигаемой шнеком смеси формируется динамическая пористая структура, обеспечивающая просачивание водяного пара во всей зоне экструдирования. При этом в зонах подачи, перемешивания и первичного экструдирования для влагоудаления достаточно пароразрывов пористой структуры смеси для обратной диффузии влаги, а в зоне текстурирования необходима выборка специальных проточек для обеспечения эффективного пароотвода. Сформированный в этих процессах профиль убывания влажности достаточен для получения качественных экструдированных высокобелковых кормов для аквакультур из сырья повышенной влажности до 50%, в которых белковая компонента формируется за счет использования отходов рыбопереработки (рыбокостного фарша) естественной влажности, без примесей сухой рыбной муки.
Claims (1)
- Шнек двухшнекового экструдера, характеризующийся возможностью поэтапного снижения влажности экструдируемой смеси в процессе экструдирования путем выпаривания с отводом пара из зоны текстурирования через зоны подачи и перемешивания за счет переменных механических воздействий на экструдируемую смесь, создаваемых за счет неравномерного шага винта, а также системы пароотводящих проточек вала шнека.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU216224U1 true RU216224U1 (ru) | 2023-01-24 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3600495A1 (de) * | 1986-01-10 | 1987-07-16 | Tgw Thyssen Getriebe Und Kuppl | Doppelschneckenextrudergetriebe in planetengetriebe-bauart |
| RU2286493C2 (ru) * | 2004-11-24 | 2006-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "АПРЕЛЬ" | Распределительная коробка двухшнекового экструдера, привод двухшнекового экструдера и двухшнековый экструдер |
| RU129771U1 (ru) * | 2013-03-19 | 2013-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова" | Двухшнековый пресс-экструдер |
| WO2021069733A1 (en) * | 2019-10-11 | 2021-04-15 | Dsm Ip Assets B.V. | New feed additives of carotenoids |
| RU204880U1 (ru) * | 2020-11-10 | 2021-06-16 | Максим Александрович Потапов | Экструдер для переработки влажной массы в виде птичьего помета или навоза |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3600495A1 (de) * | 1986-01-10 | 1987-07-16 | Tgw Thyssen Getriebe Und Kuppl | Doppelschneckenextrudergetriebe in planetengetriebe-bauart |
| RU2286493C2 (ru) * | 2004-11-24 | 2006-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "АПРЕЛЬ" | Распределительная коробка двухшнекового экструдера, привод двухшнекового экструдера и двухшнековый экструдер |
| RU129771U1 (ru) * | 2013-03-19 | 2013-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова" | Двухшнековый пресс-экструдер |
| WO2021069733A1 (en) * | 2019-10-11 | 2021-04-15 | Dsm Ip Assets B.V. | New feed additives of carotenoids |
| RU204880U1 (ru) * | 2020-11-10 | 2021-06-16 | Максим Александрович Потапов | Экструдер для переработки влажной массы в виде птичьего помета или навоза |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE60318304T2 (de) | Eiweiss-enthaltendes lebensmittel und verfahren für seine herstellung | |
| JPH0365146A (ja) | 小エビと魚のためのテキスチャライズされた沈降性の餌 | |
| US20110281003A1 (en) | Method and system for deriving animal feed from waste food | |
| US20200138055A1 (en) | Processing of a press cake and / or powder of oil-containing seeds | |
| CN105104707A (zh) | 高水分组织化大豆蛋白加工设备及方法 | |
| RU2458523C1 (ru) | Способ получения кормового продукта | |
| RU216224U1 (ru) | Шнек экструдера, обеспечивающий поэтапное снижение влажности в процессе экструдирования за счет влагоудаления в зоне экструдирования путем выпаривания | |
| US11220442B2 (en) | Waste material process and product | |
| RU2396001C2 (ru) | Способ приготовления экструдированного сухого корма для рыб, преимущественно для аквариумных рыб | |
| RU2544913C2 (ru) | Способ производства модифицированной пищевой добавки на основе клейковины | |
| Babajanyan et al. | The results of the study of the amino acid composition of compound feeds during the extrusion of wheat grain with the addition of Black Soldier Fly Larvae (Hermetia illucens L.) | |
| WO2021163203A1 (en) | Low moisture extrusion process | |
| RU2203559C2 (ru) | Способ производства кормовой добавки из сырья животного происхождения | |
| GB2172787A (en) | Method of producing textured food | |
| JPH0544254B2 (ru) | ||
| RU2690349C1 (ru) | Способ получения сухого белково-углеводного композита | |
| RU2563677C1 (ru) | Способ приготовления белково-минерально-витаминного кормового продукта | |
| RU2262243C1 (ru) | Способ приготовления экспандированных комбикормов | |
| RU2591467C1 (ru) | Способ приготовления минерально-обогащенной соевой белковой кормовой добавки | |
| RU2796848C1 (ru) | Способ получения сухой биомассы из отходов шелководства для получения кормовой добавки | |
| RU2730621C1 (ru) | Способ производства кормов | |
| RU97109649A (ru) | Биологически активная добавка и способ ее производства | |
| JPS6255058A (ja) | 珍味食品の製造法 | |
| Čolović et al. | How does oil addition in main mixer influence physical properties of trout feed? | |
| Chaplygina et al. | Improvement of Technology for Producing Extrudates Using Protein-Vitamin Coagulate |