42 / 52
ТЕХНОЛОГИИ ЗАГОТОВКИ И ХРАНЕНИЯ КОРМОВ
ͪКормопроизводствоͫ № 12, 2017
www.kormoproizvodstvo.ru40
Методика исследований.
Сахар способствует лучшему ис-
пользованию животными азота: его отложение в теле животных
и усвоение образуемого в рубце аммиака возрастает с увеличе-
ниемсодержания крахмала (Краснощёкова, 2011; Макарцев, 2007;
Григорьев, 2007). Способствовать регулированию протеиновой
питательности кормов можно, кроме их подбора, методом экс-
трудирования, снижающим растворимость и расщепляемость
протеина в рубце. По мнению Воякина (2014), в отечественном
животноводстве соя и продукты её переработки пока не нашли
должного применения по причине отсутствия специальной тех-
ники и технологий, а также научно обоснованных данных для их
разработки.
Гипотеза о том, что кукуруза — идеальный углеводный обо-
гатитель зерна сои, нуждается в практическом подтверждении
разработкой и научным обоснованием рецептов кормовых до-
бавок, комбикормов и премиксов с учётом биогеохимических
условий, вида, возраста, физиологического состояния и про-
дуктивности животных, качества и рентабельности продукции
(Богина, 1977).
Для получения исходных данных в целях обеспечения на-
учно обоснованного уровня проводимых исследований и их
результатов, обоснования принимаемых в рабочем процессе
решений, использования современных научно-теоретических
разработок и исключения дублирования проведён регламента-
ционный поиск информации по теме исследования, результаты
которого подтвердили отсутствие данных об оптимальных кон-
структивно-технологических параметрах изучаемого процесса
и химическом составе экструдата соево-кукурузной зерно-
смеси.
При планировании многофакторного эксперимента для раз-
работки математических моделей, характеризующих влияние
независимых переменных на результирующие функции, ранжи-
рованием были выбраны значимые факторы (табл. 1).
Все перечисленные факторы отвечают требованиям управ-
ляемости, операционности и независимости. Неуправляемые,
но контролируемые — влажность окружающего воздуха, его
температура и барометрическое давление — учитывались пе-
ред началом эксперимента.
Для оценки исследуемого объекта выбрано два критерия
оптимизации:
Y
1
— сахаро-протеиновое соотношение экструдата (С:П, %);
Y
2
— производительность экструдера (
P
э
, г/мин.)
В целях определения долевого соотношения компонентов
соево-кукурузной зерносмеси для оптимизации сочетания их
основных питательных достоинств было подготовлено два об-
разца зерносмесей, содержащих по 25 и 75% кукурузы. Из этих
образцов взяты по четыре навески (250 г), которые подвергнуты
экструдированию в двух опытах при сменных параметрах пресс-
экструдера (х
2
и х
3
) в двух повторностях. В процессе экструдиро-
вания особое внимание уделялось однородности смеси зерна,
поступающей в экструдер. Влажность зерна поддерживалась на
натуральном уровне (10–13%). Химический состав эксперимен-
тальных образцов экструдата исследован на содержание указан-
ных питательных веществ.
Экструдирование зерновой смеси проводилось в лабора-
тории ДальНИИМЭСХ с использованием лабораторного пресс-
экструдера ХР-3. Химический анализ полученных образцов
экструдата выполнен в лаборатории Станции агрохимической
службы «Амурская». Содержание в пробах экструдата сырого
протеина проводилось титриметрическим методом по Кьельда-
лю в соответствии с ГОСТ 13496.4-93, сахара — методом опре-
деления растворимых углеводов по Бертрану (контрольный
метод) по ГОСТ 26176-91. Производительность пресс-экструдера
(параметр оптимизации у
2
) определялась массой экструдата, по-
лученного в единицу времени (г/мин.).
Результаты исследований.
При постановке эксперимента
была использована часть полного плана, полуреплика (Емелья-
нов, 1984), позволяющая варьировать все факторы одновре-
менно, оценить влияние на оптимизацию процесса отдельных
факторов и их взаимодействие, снизить количество опытов.
Матрица планирования, отражающая условия эксперимента,
а также полученные значения результирующих переменных и их
обработки представлены в табл. 2.
Значения критерия оптимизации y
1
(С:П, %) рассчитаны по
результатам химических исследований экспериментальных об-
разцов экструдата зерновых смесей (табл. 3).
Математической моделью изучения степени влияния меня-
ющихся конструктивно-режимных параметров пресса и соста-
ва зерносмеси на качественные характеристики получаемого
в процессе экструдирования продукта и производительность
1. Факторы, влияющие на качество продукта
и производительность пресс-экструдера,
их условные обозначения, уровни варьирования
Факторы Обозна-
чение
Размер-
ность
Уровень варьирования
–1
0
+1
Доля кукурузы
в смеси,
D
k
x
1
%
25
50
75
Шаг витка шнека,
S
Ш
x
2
мм 12
14
16
Частота вращения
шнека,
ω
б
x
3
об./мин.
52,0
57,4
62,8
2. План полуреплики 2
3–1
и результаты исследований процесса изменения углеводной питательности
соево-кукурузного экструдата и производительности пресс-экструдера
Основной уровень
50
14
57,4
Интервал
варьирования
25
2
5,4
Верхний уровень
75
16
62,8
Нижний уровень
25
12
52,0
Номер опыта
Кодовые обозначения переменных
x
0
x
1
x
2
x
3
y
1
y
1
y
2
y
2
y
y
2
S
1
2
S
2
2
1
+
–
–
+
33,29 33,92
18,1
18,1
33,61
18,5
0,198
0,32
2
+
+
+
+
75,93 75,09
41,3
42,0
75,51
41,7
0,352
0,25
3
+
–
+
–
30,64 29,07
26,0
26,6
29,85
26,3
1,232
0,18
4
+
+
–
–
74,30 81,59
29,2
29,6
77,95
29,4 26,571 0,08
1 модель b
j
54,23 22,50 –1,55
0,33
2 модель b
j
28,97
6,57
5,03
1,13
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека