Технология приготовления влажных кормовых смесей для животноводства

1. Сравнительный анализ технологий и оборудования для переработки сои

2. Актуальность проблемы

3. Цели и задачи

4. Технология ТЕКМАШ^®

5. Описание установки ТЕК-СМ

6. Расчет экономического эффекта от внедрения технологии

7. Оценка влияния внедрения новой технологии ТЕКМАШ^® на рентабельность в животноводстве.

8. Технологический эффект

Известно, что в зависимости от используемых процессов, технологии переработки сои делятся на «влажные» и «сухие». К продуктам, полученным по «влажным» технологиям, относятся соевое молоко, соевый майонез, соевая паста, полученные из цельных соевых бобов (иногда предварительно обработанных). Традиционно соевое молоко производится на так называемых «соевых коровах» -- установках, в которых производится влажный размол соевых бобов, затем – тепловая обработка при температуре 95-110°С (с использованием парогенератора) и в конце процесса – выдержка (для разрушения или инактивации вредных соединений).
 Соевый майонез получают из соевого молока путем его загущения, а соевую пасту – выделяя осадок, образующийся при отстое соевого молока, и содержащий, в основном, углеводы и небольшой процент остаточного белка и жира. (Характеристики одной из «соевых коров», выпускаемых в Украине, приведены в таблице 1 раздела 6.1.)
К «сухим» технологиям относятся процессы получения соевого шрота после переработки соевых бобов в экструдере для получения масла или в высокооборотных мельницах. Соевая мука может быть получена также из молока в результате его сгущения и выпаривания.
Производимые украинским предприятием ООО «ЭКО» сухие соевые продукты в виде муки и шрота, более чем в 1,5-2 раза дешевле аналогичных продуктов импортного производства. Бесспорным преимуществом продуктов, полученных по «сухим» технологиям является продолжительность их сохранения и простота введения в рацион животных.
Рынок оборудования для получения соевого молока достаточно велик, как по производительности, так и по происхождению товара. Например, производительность по молоку широко распространенного в России оборудования краснодарских предприятий лежит в диапазоне 18-4000 л/час (потребляемая мощность -- от 10 до 300 кВт). «Соевые коровы», выпускаемые в Украине, например, Харьковским предприятием «РОСС», позволяют получать от 30 до 300 л соевого молока в час. Некоторые усовершенствования в конструкции «соевой коровы» марки УСК (производитель -- ООО "Тронка-Агротех", г. Киев) позволили уменьшить потребление энергии при работе этого оборудования почти в 1,5 раза.
Объемы импорта соевого шрота, широко используемого в животноводстве Украины, в последние годы заметно снизились из-за его непомерно высокой цены и повышения активности национальных производителей.

1. Сравнительный анализ технологий и оборудования для переработки сои

Анализ технологий и характеристик соответствующего оборудования для получения комбикормов в реальных условиях жизнедеятельности фермерского и коллективного хозяйства Украины позволяет сделать вывод о несовершенстве технологий и оборудования для переработки соевых бобов. Например, для приготовления по традиционной «влажной технологии» 7%–ого соевого молока нужно нагреть 93% воды до температуры около 100 ?С, а затем охладить ее до температуры употребления животными. Это приводит к высоким потерям энергии и удорожанию оборудования. Кроме того, далеко не все хозяйства имеют возможности для подключения энергоемкого оборудования.
Применение «сухих» технологий в животноводстве, по нашему мнению, мало оправданно. Здесь, кроме экономических факторов, связанных с высокой стоимостью сухого сырья в виде соевой муки и шрота, следует обратить внимание на низкую эффективность использования соевого шрота в качестве корма.
Действительно, известно, что соевый боб – кладовая уникальных белковых комплексов, легко усваиваемых жиров, аминокислот, микроэлементов. Продолжительность сохранения бобов сои без потери ее уникальных качеств зависит от целостности зерен, то есть от целостности их оболочки (известно, что сортность сои определяется процентом поврежденных и битых семян сои). При повреждении оболочки за счет активных веществ происходит быстрое окисление жиров и разрушение витаминных комплексов.
Именно по этой причине технологию «сухой» переработки сои для получения шрота нельзя считать эффективной, так как в ней скорость процессов окисления намного превышает скорость процесса технологии приготовления комбикормов. Кроме того, при таком методе не обезвреживаются такие вредные вещества, как уреаза и ингибитор трипсина, который ведет к увеличению болезней и падежа животных.
Результаты анализов, проведенных Испытательно-биологическим центром Института биохимии им. О.В. Палладина Национальной академии наук Украины, свидетельствуют о том, что витаминный состав соевой пасты, полученной по технологии гидродинамической переработки «ТЕКМАШ», остается неизменным, т.е. таким, как в бобах до переработки!

2. Актуальность проблемы

Проведенный анализ существующих методов переработки сои позволяет сделать вывод об отсутствии на рынке Украины единой концепции развития технологий приготовления соевых добавок, которые должны удовлетворять следующим требованиям:

• оптимизации технологии кормления животных;
• снижения затрат, то есть повышения рентабельности хозяйств;
• минимизации энерго - и ресурсопотребления;
• охраны окружающей среды.

3. Цели и задачи

1. Приготовление кормов должно производиться непосредственно перед кормлением животных.
2. Температура кормов при потреблении их животными должна быть в пределах 20-30°С.
3. Удельное потребление энергии для приготовления соевых, гороховых и других компонентов должно быть минимальным.
4. Установленные мощности оборудования должны быть минимальными.
5. Оборудование и технология приготовления должны обеспечивать эффективное приготовление кормов типа «соя-зерно», «соя-кукуруза», «горох-зерно» и т.д.
6. Технология должна обеспечивать эффективное введение витаминных, лекарственных и других добавок.
7. Надежность и безопасность обслуживания оборудования.
8. Экологическая чистота оборудования и технологии.

4. Технология ТЕКМАШ^®

Технология ТЕКМАШ^® реализуется с помощью гидродинамических нагревателей ТЕК-СМ и базируется на:
1. Приготовлении концентрированных соевых добавок в виде сметанообразных и пастообразных продуктов.
2. Разведении соевых паст холодной водой сразу же после приготовления до необходимой концентрации соевого молока с соответствующим понижением температуры до 20-30°С.
3. В одной из разработанных модификаций реализовано требование полной автономности оборудования путем использования в качестве привода дизельного двигателя.
4. Надежность и безопасность технологии определяется отсутствием нагревательных элементов. Оборудование не имеет парогенератора и не требует согласования с органами Государственного комитета по надзору за охраной труда.
5. Технология ТЕКМАШ^® -- безотходная. Загрязнение окружающей среды отсутствует.

Технология обеспечивает:

5. Описание установки ТЕК-СМ

Принцип работы установки ТЕК-СМ базируется на нагревании жидкости с помощью явлений гидромеханики, в частности, кавитации и турбулентного трения. Установка состоит из насоса с электрическим или дизельным приводом, бункера, в который идет загрузка составляющих (сырье, вода, примеси) и специальной насадки, где осуществляется процесс одновременного размола и нагревания смеси. Автоматика контролирует и поддерживает температуру, необходимую по технологии. Установка защищена патентами Украины, России и международными заявками на изобретения.

Применение принципиально нового подхода к нагреванию соевой суспензии позволяет:

• предотвратить образование канцерогенных веществ, которые содержатся в термоокисленном продукте за счет пригорания на конвективных поверхностях;
• обеспечить равномерное объемное нагревание всей обрабатываемой массы, предотвращая потери витаминного состава из-за перегрева части продукта;
• максимально упростить конструкцию установки и снизить затраты на ее эксплуатацию.

6. Расчет экономического эффекта от внедрения технологии

6.1. Сравнение с традиционной “влажной” технологией приготовления соевого молока

Сравнительная таблица показателей установок приготовления соевого молока (УСК-1000 -- производитель ООО «Тронка-Агротех», г. Киев, ТЕК-4СМ -- производитель и разработчик НПП «Институт «ТЕКМАШ» г. Херсон)

Исходные данные для расчета экономического эффекта:

6.2 Сравнение с «сухой» технологией приготовления молока

Эта технология предусматривает приготовление соевого молока из муки бобов сои. Рассмотрим, например, технологию ООО «ЭКО» г. Киев.
В соответствии с рекламными материалами этого предприятия средняя цена сухой муки сои лежит в границах 3 600 грн. за 1 т.

1. Для производства 1 тонны 7%-ного соевого молока необходимо израсходовать 252 грн.
2. Для достижения технологической температуры молока при кормлении животных необходимо соевую муку перемешать с водой и подогреть на 15-20°С. Для чего необходимо израсходовать 25 кВт*час., что со стоимостью воды составляет около 10 грн.
3. С учетом рабочей силы, аренды и т.п. стоимость 1 т молока будет не менее 280 грн. или 28 коп. за 1 литр.
То есть, молоко, изготовленное из соевой муки более, чем в 4 раза дороже молока, полученного по технологии ТЕКМАШ^®.

6.3 Расчет срока окупаемости оборудования

1. Как и раньше, будем считать, что каждый день производится 7 т молока.
2. При этом экономия при замене «сухой» технологии на «влажную» на 1 т составит:
280 грн. – 70 грн. = 210 грн., или 1470 грн. в сутки.
3. Тогда, при начальной стоимости оборудования 32 040 грн., срок его окупаемости:
32 040 грн. : 1 470 грн. = 22 сут.

7. Оценка влияния внедрения новой технологии ТЕКМАШ^® на рентабельность в животноводстве

В соответствии с публикацией агрофирмы «Мечта», одного из лучших животноводческих хозяйств Украины, за 6 месяцев кормления молодняка используется 415 литров соевого молока, при общем объеме кормов 1825 кг.

Расчет на основе данных этого хозяйства показывает, что себестоимость кормов составляет 367 грн. или около 20 коп. за 1 кг. Это в случае, если 415 литров молока из сои готовится из соевой муки при стоимости 28 коп. за 1 кг.

Экономия за счет внедрения новой технологии при цене молока 7 коп. за 1 кг составит 415 х (0,28 - 0,07) = 87,15 грн., что соответственно составляет 87,15 : 367 = 23,8%.

Из многочисленных публикаций известно, что стоимость кормов составляет около 60% от общих затрат на откорм животных. Учитывая это, нетрудно пересчитать, что себестоимость откорма в целом уменьшится на 14,7%. Соответственно, на столько же процентов поднимется прибыльность хозяйств, то есть рентабельность увеличится с 18,7% до 33,4 %.

Таким образом, можно сделать вывод, что только за счет замены технологии получения соевого молока можно поднять рентабельность хозяйства более чем в 1,5 раза!

Если сделать подобный расчет для случая, когда хозяйство применяет технологию производства молока с помощью «соевой коровы», соответственно получим, что стоимость кормов будет составлять 302,5 грн.

При переходе на новую технологию стоимость кормов уменьшится на
415 х (0,13 грн. - 0,07 грн.) = 24,9 грн.
Соответственно, прибыльность поднимется на 5% (с 18,7% до 23,7%), то есть в 1,27 раза!

8. Технологический эффект

С целью подтверждения эффективности предложенной технологии, с точки зрения сохранения полезных веществ, были проведены независимые исследования соевой пасты, изготовленной по технологии «ТЕКМАШ», в Испытательно-биологическом центре Института биохимии им. О.В. Палладина Национальной академии наук Украины.

Сравнение проводилось с семенами сои, которые сначала были переработаны в соевую муку. Чтобы предотвратить потери полезных веществ, такое преобразование проводилось непосредственно перед каждым анализом. На основании анализов можно сделать следующие выводы:

1. Витаминный состав в пасте в несколько раз выше, чем в соевой муке.
2. Жиры (точнее, жирные кислоты) сохраняют свой качественный баланс (ненасыщенные кислоты – насыщенные кислоты) после переработки. Особенно это касается ненасыщенных жиров линолевой и линоленовой кислот (доля которых составляет около 60% всех жиров), которые важны для нормального процесса пищеварения. Подчеркнем, что при «сухом» способе переработки и продолжительном сохранении доля этих незаменимых соединений значительно уменьшается.
3. Состав аминокислот (т.е. белок в первом приближении) почти не изменяется в сравнении с сухими бобами сои, что объясняется отсутствием поверхностей нагрева и термодеструкции белка на них.

Таким образом, анализы подтверждают высокую эффективность предложенной технологии переработки сои с точки зрения пищевой ценности конечного продукта – соевой пасты «ТЕКМАШ».