Азық экструдерлерінің қызметі жағынан гранулдау машиналарынан қандай айырмашылығы бар?

Азық экструдерлері мен гранулдау машиналарының жұмыс принциптері

Азық экструдерлері экструзиялық пісіру үшін қалай жоғары температура, қысым мен ысырылуды қолданады

Екі қадамды қыздыру мен қысу процесстерін қолданып, шикізатты түрлендіру арқылы жұмыс істейтін қорек экструдерлері өз сиқырын жасайды. Температура 120-ден 150 градус Цельсийге дейін жеткенде және қысым шамамен 20-дан 40 барға дейін көтерілгенде қорек компоненттерінде қызықты нәрсе болады. Крахмал жұмсарып, гельге ұқсас болып құрылымы өзгереді, ал ақуыздар өз бастапқы құрылымын жоғалтады. Бұл жануарлар үшін қоректі әлдеқайда ас қорытуға жеңілдетеді, FAO-дың 2023 жылғы есептеріне сәйкес, өңделмеген қорекке қарағанда 18-25 пайызға дейінгі жақсару көрсетілді. Бұл процесстің негізгі қозғаушы күші машина ішіндегі қуатты бұрандалар, үйкеліс жылуын жасап қана қоймай, сондай-ақ булануды енгізу арқылы жылынады. Бұл орнату қоспаны толық пісірумен қатар, зиянды бактерияларды жояды және шығыс жағынан алынатын дәмді пеллеттердегі құнды қоректік заттарды сақтауға көмектеседі.

Қорек экструзиясындағы егіз бұранда мен жалғыз бұранда жүйелерінің рөлі

Қазіргі кезде екі желімді экструдер күрделі аквағорық өнімдерін дайындау үшін негізгі жабдық болып табылады, нарықтың шамамен 60% үлесін ұстап тұр. Бұл негізінен олардың қарсы бағытта айналатын желімді конструкциясына байланысты, әсіресе 12% майлылық деңгейінен жоғары қоспаларды дайындау кезінде дұрыс араластыру үшін ерекше айырмашылық жасайды. Алайда, бір желімді жүйелер әлі де энергия тиімділігі ең маңызды болып табылатын әдеттегі мал азығы өндірісінде өз орнын сақтап тұр. Олар дәнді жемдерді өңдеу кезінде әдетте әр тоннаға шаққанда 35-тен 50 кВт·сағ дейінгі энергияны тұтынады, ал екі желімділер 55-тен 75 кВт·сағ дейінгі аралықта тұтынады. Қызық ететіні, заманауи технология қаншалықты дамып кеткенінде көптеген жаңа үлгілер материалды ұстау уақытын 15 секундтан 90 секундқа дейін өзгертуге мүмкіндік беретін айнымалы жылдамдықты жетектермен жабдықталған, бұл өндірістік процессті тоқтатпай-ақ реттеуге болатындығын білдіреді.

Қалай реттеуіш пеллет машиналары орташа ыстықпен сығу және пішіндеу арқылы құрылады

Пеллет жасайтын зауыттар әдетте 60-тан 85 градус Цельсийге дейінгі температурада жұмыс істейді, бұрын айтылған конусты тесіктер арқылы өңделген ұнтақ материалды сығу үшін көлденең сақиналы пішіндерді пайдаланады. Сақиналы пішінмен сығу процесінің нәтижесі қандай? Әрбір куб метріне 600-ден 700 килограммға дейінгі тығыздықтағы пеллеттер, ылғалдылық деңгейін 12,5 пайыздан төмен сақтау арқылы құрлықтағы жануарлар үшін жарамды болады. Ал енді экструзиялық әдістермен салыстырғанда қызық нәрсе ортaya шығады. Бұл процессте ешқандай химиялық өзгеріс болмайды. Оның орнына, ылғалдылық деңгейі 18-ден 22 пайызға дейінгі аралықта болса, лигниннің пластикалануы деп аталатын құбылыс арқылы механикалық байланыс пайда болады, бұл көрсеткіштер 2022 жылы жаңартылған ASABE стандарттарына сәйкес келеді.

Экструзия мен пеллеттеу: ылғалдылық, температура және ұстау уақытындағы айырмашылықтар

Экструдерлер мына температурада жұмыс істейді 120–150°C -мен 15–30% ылғалдылық , екі бұрандалы жүйелерді пайдаланып 90–120 секунд бақыланатын жылу өңдеуін (Wenger Group 2023). Ал пеллеттауыш машиналар ылғалдылықты 70–90°C -мен 10–15% , қалыптастыруды 15–30 секунд ішінде аяқтайды. Бұл айырмашылықтар экструдерлерге мүмкіндік береді:

• Жою 86% дәм туғызбайтын заттар көбірек трипсин ингибиторлары сияқты
• Олардың мақсатына жетуін 3,1 есе жоғары крахмал желатинденуі грануляциялауға қарағанда

Экструзияланған гранулалардың физикалық сипаттамалары дәстүрлі гранулалармен салыстырғанда

СӘРЕПТІК	Экструзияланған гранулалар	Дәстүрлі гранулалар
Кеңейту коэффициенті	1,8–2,5:1	1,1–1,3:1
Көлемдік тығыздық	350–450 кг/м³	550–650 кг/м³
Суға тұрақтылық (сағат)	6–8	12
Ұнтақталу деңгейі	<3% 24 сағаттан кейін	8–12% 24 сағаттан кейін

Экструзияланған қоректің дәнекер құрылымы қоректік заттардың сіңірілуін арттырады 19–27% судың жануарларында ферменттік өтімділікті жеңілдету арқылы.

Аквақоректердің жүзіп шығу және бату қасиеттері: Экструзия арқылы қалқыма бақылау мүмкіндігі қалай жүзеге асады

Экструдерлерге жетеді 5–12 минут жүзіп шығу қасиетін дәл нандастыру арқылы қамтамасыз етеді—грануляция арқылы жетуге болмайды. 2022 жылғы Alltech Аквакультура есебі экструдерленген қоректердің шаған шармасында бату жылдамдығын бақылау арқылы қалдықтарды азайтатынын көрсетті 41% шармада қалдықтардың азаюы

• Ауа қапшығының пайда болуы 125–140°C матрица температурасында
• Ылғалдылықты реттеу арқылы тығыздықты (400–700 кг/м³) реттеу

Өңдеу тиімділігі мен масштабтау: Қорек экструдерін немесе грануляторды таңдау уақыты

Экструдерлер өнімділігі 8–12 тонна/сағат бірақ жұмсайды 35–50 кВт·сағ/тонна , бұл оларды жоғары көлемді су қоректендіру желілеріне сәйкес келтіреді. Гранулдау қондырғылары өндіреді 3–6 тонна/сағат ат 18–25 кВт·сағ/тонна , 10 000 тонна/жыл көлемінен төмен құсшылық және шошқа өсіру үшін тиімді. FAO 2023 шығын тиімділігі талдауы мыналар үшін экструдерлерді ұсынады:

• 20% липид қосу керек диеталар
• 75% қуат пайдалануынан жоғары жұмыс істейтін кәсіпорындар

Қоректік заттардың түрленуі мен ас қорыту нәтижелері

Экструдерленген жемде крахмал желатинденуі мен ақуыздың денатурациясы

Жоғары температура әсерінен экструзия процесі қоректік заттарда маңызды өзгерістерге әкеледі, әсіресе жануарларға арналған жем ретінде пайдаланылатын астық тұқымдас өсімдіктерде крахмалдың 70%-дан астам желатинденуі байқалады. Күрделі көмірсулар қарапайым глюкоза молекулаларына ыдыраған кезде жануарлар осындай жемдерді тұтынғанда олар үшін көбірек энергия қолжетімді болады. Сонымен қатар ақуыздар денатурацияға ұшырайды, яғни ас қорыту кезінде оларды ыдырату барысында ферменттер тиімдірек жұмыс істей алады. 2021 жылы Frontiers in Nutrition журналында жарияланған зерттеу нәтижелері экструдерленген жемнің өңделмеген шикізатқа қарағанда ақуыздың ас қорытуын 12-18 пайызға арттыратынын көрсетті. Бұл айырмашылық қоректік заттарды сіңіру жануарлардың өсуі мен денсаулығы үшін маңызды болып табылатын қарапайым қарынға ие жануарлар, әсіресе құстар мен басқа да құс тұқымдары үшін ерекше маңызды.

Өңдеудің витаминдерді сақтау және антинутриционалды факторларға әсері

Экструзия әысқа сезімтал витаминдерге әысқа әсер етеді, әсіресе тиамин деңгейі өңдеу барысында 65-75 пайызға дейін төмендейді. Бірақ бұл әдістің оң жағы да бар – соя ұнтағындағы 95 пайызға жуық дәмізгі ақуыздардың, соның ішінде трипсин ингибиторларының көп бөлігін жоятынын айта кеткен жөн. Өткен жылы ScienceDirect жариялаған кейбір жаңа зерттеулерге қарағанда, гранулаланған қоректендіргіштер өндіріс кезінде жоғары температураға дейін жетпегендіктен витаминдердің шамамен 15 пайызын қосымша сақтайды. Гранулалар үшін ең жоғары температура 60-80 градус Цельсий шамасында болса, экструзия процесстерінде 130-150 градусқа дейін жетеді. Алайда, экструзия лектиндер мен мырыш пен темір сияқты маңызды минералдарды байланыстырып алып, олардың сіңірілуіне мүмкіндік бермейтін фитаттарды жою бойынша өте тиімді екенін айта кеткен жөн.

Салыстырмалы қорытылу: Неліктен экструдерленген қоректендіргіштер көбінесе қоректік заттардың сіңірілуін арттырады

Қоректік өнімдерді өңдеу туралы айтқанда, экструзия кезінде қызықты құбылыс болады. Крахмалдың желатинделуі мен ақуыздардың жіңішке болып жазылуының әсерінен қоректік қоспалардағы метаболизімге қатысатын энергия әдеттегі гранулалармен салыстырғанда шамамен 20-25 пайызға артады. Аквакультура саласында жүргізілген кейбір сынақтар тауық қорегін экструзия арқылы жасау нәтижесінде де жақсы нәтижелер алынатынын көрсетті. Экструдерленген өнімдер үшін ақуыздың ықтималдылық коэффициенті шамамен 2,8 болса, гранулалар үшін тек 2,3 ғана жетеді. Бұл крахмалдың түрленуі қоректің құрылымында әртүрлі кішігірім кеуектердің пайда болуына әкеліп соғады, ол өз кезегінде ас қорыту кезінде ферменттердің жұмысын жылдамдатады. Бірақ маңызды бір нәрсе: терілері жылтыр жануарлар осындай пайдалы әсерлерді білдірмейді, себебі олардың ішектегі микробтары әртүрлі талшықты материалдармен күресуге бейімделіп келген.

Аквакорма мен мал азығын қоректендірудегі қолдануға тән артықшылықтар

Балық және тауық қорегін өндіруде неге корма экструдерлері басым

Қазіргі замақтың экструзиялық қорек жасау қондырғылары 140-160 градус Цельсий температурада пісірген кезде крахмалдың 95 пайызын жеткілікті дәрежеде желатиндендіре алады. Бұл судың бетінде жүзіп тұратын қажетті жүзіп тұру қасиетіне ие гранулаларды алуға мүмкіндік береді, бұл беткей қоректенетін балықтар мен рак тәрізділер үшін өте қажет. Тилапия мен табиғи шаян өсіретін шаруашылықтар осындай гранулаларды жоғары бағалайды, себебі жануарлардың шыныменде қоректеніп жатқанын көре алады. Нақты артықшылық гранулалардың тығыздығын басқару мүмкіндігінде. Көбінесе экструдерленген қорек 6 сағаттық кезеңде он реттің сегізінде жүзіп тұрады, ал қарапайым гранулалар судың ішіне түскеннен кейін он екі минут ішінде батып кетеді. Ал формулалау икемділігі туралы айтсақ, екі бұрандалы машиналар майлы құрамдармен де жақсы келеді. Кейбір өндірістер грануланың құрылымын бұзбай он сегіз пайызға дейін майлылық мөлшері бар қоректерді қолданады, бұл өсу циклы бойы жоғары энергетикалық қажеттілігі бар жыртқыш балық түрлерін өсіру үшін өте қажетті шарт.

Құс етінде, шошқаның және қармауыр малдың қорегінде гранулалық машиналардың қолдану жағдайлары

Пеллет жасайтын машиналар 30-дан 40 пайызына дейінгі талшық құрамы бар қоспалармен жұмыс істегенде жануарларды қоректендіру үшін өте жақсы нәтиже береді. Бұл машиналар материалда 12-ден 15 пайызға дейінгі ылғалдылық болған жағдайда ең жақсы жұмыс істейді. 2024 жылы жүргізілген зерттеулер мал шаруашылығында пеллет ерітіндісін пайдаланудың тиімділігін көрсетті. Қораздарға ұнтақ емес, пеллет түрінде қорек берген жағдайда, қоректі ыдырату көрсеткіші 9 пайызға дейін артты. Шошқалар үшін бұл көрсеткіш дәстүрлі қорек түрлерімен салыстырғанда 6 пайыз құрады. Пеллет жасау процесінің тиімділігі 60-тан 80 градус Цельсийге дейінгі температуралық диапазонда жүруінде. Бұл температура фитаза ферменттері сияқты маңызды қоспалардың тұрақтылығын сақтайды және зиянды бактерияларды азайтады. Сол себепті пеллет жасау күрделі емес ас қорыту жүйесі бар жануарлар үшін экономикалық тиімді және практикалық пайдалы әдіс болып табылады.

Зерттеу жобасы: Тилапия балығын өсіруде экструдерленген жүзетін жем мен гранулаулық батып кететін жемнің салыстырмалы талдауы

Тилапия балығын 12 апта бойы зерттеу нәтижесінде экструдерленген жем қолдану салыстырмалы талдау нәтижесінде соңғы салмағы 1450 грамм болса, гранулаулық жеммен қоректендіргенде 1178 грамм болып, салмақ 23 пайызға өскені анықталды. Сонымен қатар, жемнің айналу коэффициенті 1,7-ден 1,4-ке дейін төмендеп, 18 пайызға азайды. Бұл технология фермерлердің қоректік заттардың сіңірілуін арттыру үшін гранулалардың қуыстылығын реттеуіне мүмкіндік беретінімен қызықтырады. Бұл тилапияның ішегінің салыстырмалы түрде қысқа болуымен, яғни оның дене ұзындығынан төрт есе қысқа болуымен маңызды. Тағы бір артықшылық – судың сапасының айтарлықтай жақсаруы болып табылады. Аммиак деңгейі жалпы жем жоғалту азайғандықтан 27 пайызға төмен болды. Судың тазалығын сақтау әрқашан қиын болып келетін акуликульура өндірісінде мұндай жақсарулар нақты айтарлықтай айырмашылық жасай алады.

Құрылғы, техникалық қызмет көрсету және технология таңдау бойынша нұсқаулар

Бастапқы шығындар мен жұмыс істеу құны: Экструдер мен гранулятор салыстыруы

Қоректендіргіш экструдерлердің бастапқы құны әдетте грануляторлардың құнынан 60-тан 100 пайызға дейін қымбат болады. Қарапайым гранулятордың құны 20 мың шамасында болса, екі бұрандалы экструдерлердің құны оңай 150 мыңды асып түседі. Алайда ірі көлемде өндіріс жүргізген жағдайда, уақыт өте экструдерлер қаржылық тұрғыдан тиімді болып табылады. Өңделетін әр тонна үшін энергия шығыны шамамен он пайыздан елу пайызға дейін төмендейді, сонымен қатар әртүрлі қоспалармен жұмыс істеуге ыңғайлы. Күнделікті ірі көлемде өнім шығаратын кәсіпорындар үшін тиімділік жоғары болғандықтан, бастапқы қымбат баға орын алатын болса да, олардың пайдалануы тиімді болып табылады.

Техникалық қызмет көрсету талаптары мен компоненттердің қызмет ету мерзімі

Гранулалау-прес әдетте жылына 3-5 рет қана қызмет көрсету жұмыстарын қажет етеді, мысалы, матрицаларды ауыстыру немесе валоктерді реттеу сияқты, басқа жабдықтармен салыстырғанда оның техникалық қызмет көрсетуін қарапайым етеді. Алайда экструдерлер үшін операторлар айына бір рет шнек элементтері мен бункердің ішкі қабырғаларын тексеруі тиіс, егер жүйе арқылы балық ұнтағы сияқты үйкеліске тұрақты заттар өтіп жатса. Біз барлығы бірдей болып тұрған жағдайда экструдер бөлшектерінің гранулалау-прес бөлшектеріне қарағанда екіден үш есе тезірек тозып кететінін уақыт бойынша жалпы шығындарды талдау арқылы көрдік. Бұндай айырмашылық жабдықтарды жүргізушілер үшін ұзақ мерзімде қосылады.

Қоректендіргіш түрі мен көлеміне сәйкес дұрыс технологияны таңдау

• Шығушылар үшін Excel:
  • Бақыланатын батып кетуін қажет ететін су қорегі
  • Жоғары майлы қоспалар (>12% липидтік құрам)
  • 5 тоннадан сағатына артық өнім шығаратын жұмыстар
• Гранулалау-прес сәйкес келеді:
  • Қарапайым қоспалармен жасалған құс және шошқа қорегі
  • Күніне <2 тонна өнім шығаратын шаруашылықтар
  • Техникалық қызмет көрсету персоналы шектеулі кәсіпорындар

Кіші көлемді өндірушілер қарапайымдылығы және төмен бағасы үшін гранулдауыш қондырғыларды ұнатуы тиіс, ал жылына 50 000 тоннадан астам өңдейтін интегралды қоректендіргіш өндірушілер экструдерлердің көпшілдігі мен өнімділігі арқылы тиімді пайда табады.

Сұрақтар мен жауаптар бөлімі

Қоректендіру экструдерлері мен гранулдауыш қондырғылардың негізгі айырмашылықтары қандай?

Экструдерлер жоғары температура мен қысымды пайдаланады, ал гранулдауыш қондырғылар қысу мен орташа жылуға сүйенеді. Экструдерлер крахмалды желатиндеу және ақуызды денатурациялау арқылы қоректің сіңуін жеңілдетеді; гранулдауыш қондырғылар негізінен химиялық өзгеріссіз механикалық байланысты ғана қамтамасыз етеді.

Экструдерлер су қоректендіруіндегі қоректің сіңуіне қалай ықпал етеді?

Экструзия процесі ауа қапшықтарының түзілуіне ықпал етіп, ферменттердің тереңірек енуіне мүмкіндік беретін қоректің сіңуін арттыратын қуысты гранулалар алады.

Су шаруашылығында неге экструдерленген қоректер жиі ұнатылады?

Экструдат жемдер беткей қоректенетін балықтар мен ондатулар үшін бақыланатын батып кету қасиетін қамтамасыз ететіндіктен қолданысқа ие. Олар пеллет құрылымын бұзбай-ақ жоғары майлылық деңгейін қосып тұруға болады.

Кіші кәсіпорындар үшін қандай жем өңдеу технологиясы қолайлы?

Пеллет жонғыштар кіші кәсіпорындар үшін қарапайымдылығы мен төмен шығындары арқасында қолайлы. Олар құсшылық және шошқа шаруашылығы үшін қажетті қарапайым құрамдармен жақсы жұмыс істейді.