повышается доступность масла, увеличивается энергетическая ценность продукта (P. Best, 1993, В.В. Новиков и др., 2010).
Вследствие желатинизации крахмала, деструкции целлюлознолигниновых образований, по утверждению Г.А. Таланова, Б.Н. Хмельницкого (1991), значительно повышается кормовая ценность продукта. При этом количество крахмала уменьшается на 12%, а декстринов (продуктов первичного распада крахмала) увеличивается более чем в 5 раз, количество сахара возрастает на 14%. Под действием высокой температуры и давления почти полностью уничтожается патогенная микрофлора и плесневые грибы.
И.В. Петрухин (1989) отмечает, что основным показателем качества экструдата считается степень взорванности (отношение массы размолотого зерна к массе экструдата). Объем экструдированного зерна или зерносмеси должен быть в 4 и более раза больше объема размолотого продукта. Увеличение объема происходит вследствие разрыва стенок клеток и разрушения структуры гранул молекулярной цепочки крахмала (П.П. Мельник, 1999).
Технология производства специальных комбикормов с экструдированной сырьевой частью для животных включает прием и накопление запаса сырья, его очистку, экструдирование зерновых компонентов, охлаждение и измельчение экструдата, дозирование и смешивание компонентов комбикорма, транспортировка сырья и складирование готовой продукции (В.А. Шаршунов и др., 2004).
Многие ученые изучали эффективность процесса экструдирования сои. Результаты были получены различного характера, поэтому в этом вопросе сейчас нет единого мнения. Экструдирование кормов повышает их питательность, но соя в чистом виде экструдируется плохо – теряет жир и из-за его обилия температура всей массы не достигает 140°C. Получаемый продукт горчит, имеет привкус мыла, в нем сохраняется часть антипитательных веществ. При экструдировании без увлажнения потери влаги при охлаждении готового продукта составляют 5-8%, экструдат при этом получается пересушенным – влажностью 6-8%.
Наряду с перечисленными экструдера имеет следующие недостатки: большая энергоемкость; процессы, происходящие в шнековой камере, имеют «жесткий» режим, отрицательно влияющий на аминокислотный состав получаемого продукта; изготовление его требует высокоточного оборудования, что делает это оборудование дорогостоящим; обработка сырья с повышенным содержанием жиров ограничена или невозможна вообще, необходимо предварительное измельчение зернового материала перед обработкой, что увеличивает общие энергозатраты (С.И. Козлов, 2007).
Новой прогрессивной технологией обработки зерна сои является экспандирование . Экспандирование основано на гидротермической обработке корма под давлением. Принцип действия экструдеров и экспандеров одинаков: в шнековом рабочем органе продукт разогревается, уплотняется и выпрессовывается.
Обработка в экспандере осуществляется при более высокой влажности зерна – до 30%; продукт разогревается за счет ввода пара и трения. При одной и той же температуре (130-160о С) и давлении (2-10 МПа) обработка в экспандере при повышенной влажности протекает в менее жестких условиях. Вместе с тем экспандеры характеризуются существенным снижением удельных энергозатрат. Экспандирование обеспечивает следующие преимущества: ввод большого количества жидких компонентов – масла, жира, мелассы и др.; устранение вредных для питания компонентов; улучшение вкуса и усвояемости комбикормов; высокое качества гранул; использование более дешевого и сложного (измельченные травы, овощи, корнеплоды) для гранулирования сырья, является альтернативой автоклавированию (И. Алейников, 2001; В.А. Афанасьев, Н.М. Сухарева, 2002).
На выходе из экспандера продукт мгновенно теряет нагрузку, а добавленная жидкость в значительной степени испаряется; в зависимости от рецептуры, температуры продукта и давления готовый продукт может иметь структуру теста, толстых хлопьев и комков. Расход энергии составляет 5-10
кВт ч/т при производстве кормов для свиней и 15 кВт ч/т – для крупного рогатого скота (Л. Бойко и др., 2002).
В.А. Шаршуновым и др. (2001) установлено, что при экспандировании зерносмеси наилучшие показатели качества получаемого продукта достигнуты при температуре 200°С, влажности зерносмеси 20%, диаметре формирующего отверстия 25 мм и частоте вращения шнека 25 с-1 . Такой режим работы позволяет получить продукт с коэффициентом вспученности 2,6 при энергоемкости процесса 17,4 кВт ч/т.
Преимущество экспандирования зерна в сравнении с экструдированием отмечено С.И. Козловым (2007). Так, предлагаемая автором конструкция экспандера с применением внешнего нагрева рабочего органа и изменяющейся длиной предматричной камеры позволяет обеспечить устойчивое протекание технологического процесса, снизить энергозатраты до 50%, повысить производительность на 20—25% по сравнению с экструдером КМЗ — 2М, уменьшить активность уреазы и ингибиторов трипсина на 100% и получить годовой экономический эффект от внедрения 44652 белорусских рублей на одну установку.
Исследование технологического процесса экспандирования кормов позволило В.Ю. Сапа и др. (2008) определить оптимальную удельную энергоемкость процесса экспандирования – 12,78 Вт ч/кг в зависимости от частоты вращения шнека 10,47 с-1, при влажности сырья 30-35% и минимальном расходе энергии компактирования, достигающейся при нагревании смеси в зоне максимального уплотнения до температуры 398-403К.
Применение процесса экспандирования сдерживается недостаточной его изученностью, отсутствием теоретических основ и инженерных методик расчета экспандеров, дороговизной зарубежного оборудования.
Продукты из обработанной полножирной сои в зарубежных источниках информации можно встретить под названием ФФС («фулл-фэт» соя). Энергетическое содержание ФФС (МДж/кг) в зависимости от способа обработки со-
