Экструзия в производстве кормов¶

Экструзия в производстве кормов — технологический процесс термической и механической обработки сырья под высоким давлением с последующим продавливанием размягчённой массы через формующие отверстия (матрицу) для получения гранулированного или формованного кормового продукта. В комбикормовой промышленности экструзия применяется для повышения усвояемости питательных веществ, обеззараживания сырья и придания корму заданной структуры.

¶Сущность процесса

Экструзия combines в себе несколько физико-химических явлений: смешивание, сжатие, сдвиг, нагрев, плавление и структурирование. Исходное сырьё (зерно, шроты, белковые концентраты) увлажняется до 20–30 %, подаётся в шнековый пресс, где под действием давления до 4–10 МПа и температуры 110–180 °C происходит размягчение и частичная денатурация компонентов. При выходе из матрицы давление резко падает, влага мгновенно испаряется, что приводит к вспучиванию продукта и образованию пористой структуры.

Ключевые факторы процесса: влажность сырья, температура, давление, скорость вращения шнеков, диаметр отверстий матрицы и продолжительность обработки. В зависимости от параметров получают либо плотные гранулы, либо пористые экспандаты.

¶Виды экструзии и оборудование

В кормопроизводстве выделяют два основных режима:

• Влажная экструзия — используется при производстве кормов для свиней, птицы и рыб. Позволяет вводить до 30 % влаги, получая продукт с высокой клейстеризацией крахмала.
• Сухая экструзия — применяется для переработки зерна и сои без предварительного пропаривания. Температура достигается за счёт трения, что снижает энергозатраты.

Основное оборудование — одно- и двухшнековые экструдеры. Двухшнековые машины обеспечивают более равномерное смешивание и контроль времени пребывания продукта, но сложнее в эксплуатации. Производительность промышленных линий варьируется от 200 до 5000 кг/час.

¶Сырьё и продукты

Типичное сырьё для экструзии: кукуруза, пшеница, ячмень, соевые бобы, подсолнечный шрот, горох, мясокостная мука. В процессе обработки:

• крахмал клейстеризуется и становится более доступным ферментам;
• инактивируются антипитательные факторы (ингибиторы трипсина в сое, уреаза);
• снижается бактериальная обсеменённость, погибают сальмонеллы и плесневые грибы;
• увеличивается объёмная масса и улучшаются вкусовые качества.

Получаемые продукты: экструдированный полножирный соевый шрот, кормовые экспандаты, сухие завтраки для животных, заменители цельного молока для телят, корма для аквакультуры (тонущие и плавающие гранулы).

¶Применение и преимущества

Экструзия используется при производстве стартерных комбикормов для молодняка сельскохозяйственных животных, кормов для высокопродуктивных коров, свиней на откорме, а также специализированных рационов для домашних питомцев. Основные преимущества технологии:

• повышение переваримости протеина и энергии рациона на 10–20 %;
• возможность использования нетрадиционных видов сырья;
• увеличение срока хранения продукта за счёт термической стерилизации;
• снижение потерь при транспортировке благодаря плотной структуре гранул.

Ограничениями являются высокая энергоёмкость (до 60–80 кВт·ч на тонну) и значительные капитальные затраты на оборудование.

¶Особенности в России

В Российской Федерации экструзионные линии устанавливаются на крупных комбикормовых заводах (например, в Белгородской, Липецкой, Ленинградской областях), а также используются в небольших фермерских хозяйствах для переработки сои собственного производства. Развитие технологии стимулируется программами импортозамещения и ростом спроса на качественные корма для свиноводства и птицеводства.

¶Литература

• Кузнецов В. М. «Технология производства комбикормов». — М.: Колос, 2018.
• Афанасьев В. А. «Экструдирование кормов: теория и практика». — Воронеж, 2020.
• ГОСТ Р 51848-2001 «Комбикорма. Термины и определения».