Механизированные технологические процессы в животноводстве

1. Основные виды кормовых смесей и технологические схемы их приготовления.

Общие зоотехнические требования к параметрам кормосмеси, которые должны обеспечивать машины и оборудование кормоцехов для различных видов животных, приведены в таблице.

Требования к качеству кормосмеси для различных животных, %

Показатель	КРС	Свиньи	Овцы	Звери
Конечная влажность кормосмеси	45-75	60-80	45-60	60-70
Неравномерность смешивания	20-30	10-15	20-25	10-15
Погрешность взвешивания:
стебельчатых кормов	±15	±10	±10	--
корнеклубнеплодов	+ 15	±15	+ 15	--
комбикорма	+5	±5	±5	±5

Для приготовления влажных кормосмесей для КРС используют корма следующей влажности и насыпной плотности: концентрированные корма -- 12…18 % и 500…650 кг/м3; сено, солома -- 15… 40 и 40…100; силос --70…85 и 200…300; сенаж --50…55 и 120… 180; корнеплоды - 80…88 и 550…600; жом - 82…90 и 600…950; меласса -- 22…28 % и 1390…1440 кг/м3.

В составе влажных кормосмесей содержание компонентов (по массе) может составлять, %: для коров -- солома 10…15, силос 35…70, сенаж 13…45, корнеплоды 15…36, концентрированные корма 6…12, питательные растворы и кормовые добавки 5…10; для молодняка КРС -- солома 8…17, силос, сенаж и жом до 50… 70, зерновые концентраты до 35, другие корма и добавки до 5…10. Допустимая влажность готовой массы для КРС 45…75 %. Продолжительность приготовления и раздачи кормов на одну дачу не должна превышать 100…120 мин для коров и 120…180 мин для откормочного молодняка КРС.

Показатели качества. Солому и другие грубостебельчатые корма, а также силос измельчают на резку с содержанием частиц до 50 мм для коров, а солому для молодняка КРС и овец -- до 30 мм. Расщепление стеблей соломы не менее 85 %. Корнеплоды очищают от загрязнений, измельчают в виде ломтиков толщиной до 15 мм и смешивают с другими кормами. Остаточная загрязненность корма не более 3 %, потери массы не более 0,3 %. Питательные растворы мелассы, карбамида и других растворимых добавок дозируют в соответствии с существующими нормами с использованием подогретой до 50…60 °С воды. Показатель неравномерности распределения компонентов в смеси не более 20 %, а при вводе в смесь кормовых добавок, особенно токсичных, не более 10%.

При концентратно-корнеплодном и концентратно-картофельном типах кормления свиней для получения корма влажностью 60…75 % необходимо корнеплоды измельчать на частицы до 10 мм. Частиц размером 5…6 мм должно быть не менее 70….75 % по массе. Частиц размером 10…15 мм -- 20…30%. Наибольший размер не более 20 мм. Зеленые корма измельчают на частицы длиной 10…15 мм, а грубые -- до 2 мм.

Равномерность смешивания не менее 90 %. Допустимые отклонения содержания компонентов кормосмеси: грубые корма, силос и зеленая масса ±10 %; корнеклубнеплоды ±15; концентрированные ±5; пищевые отходы ±5; питательные растворы ±5 %.

2. Классификация кормоцехов.

На больших фермах и комплексах при большой концентрации животных и птицы для приготовления кормов необходимо иметь совокупность согласованных между собой нескольких поточных технологических линей с полной механизацией всех процессов. Технологическое оборудование кормоприготовления размещают в специальных помещениях - кормоцехах. Комплексная механизация приготовления кормов дает возможность улучшать их качество и снижать стоимость их обработки. В структуре себестоимости продукции животноводства корма составляют 60% и их качество влияет на продуктивность животных и птицы. Различают: специализированные и комбинированные кормоцехи.

Специализированные кормоцехи - предназначены для одного вида ферм

Комбинированные - для нескольких отраслей животноводства.

По назначению делят на 2 типа:

Первый тип - для приготовления влажных кормовых смесей. Такие корма не могут долго храниться. Данный цех строится непосредственно на ферме. Особенностью является непостоянство загрузки, как по периодам года, так и в течение суток.

Второй тип - для приготовления сухих кормов. К ним относятся цеха по производству травяной муки, комбинированных кормов, гранул и брикетов. Эти кормоцеха имеют постоянную загрузку, на них корм готовят в прок. Данный цех может располагаться вне фермы, обслуживая несколько ферм и даже хозяйств.

Кормоцех КОРК-15

Комплект оборудования КОРК-15 предназначен для быстрого приготовления влажных кормосмесей, в состав которых входят солома (россыпью, в рулонах, тюках), сенаж или силос, корнеклубнеплоды, концентраты, меласса и раствор карбамида.

Этот комплект можно использовать на молочнотоварных фермах и комплексах на 800…2000 голов и откормочных фермах до 5000 голов крупного рогатого скота во всех сельскохозяйственных зонах страны. Он поставляется потребителю в различных исполнениях.

Комплект оборудования состоит из следующих технологических линий:

- соломы (питатель-загрузчик кормов и дозирующий скребковый транспортер);

- силоса или сенажа (питатель зеленой массы и дозирующий скребковый транспортер);

- концентрированных кормов (два бункера-дозатора и винтовой конвейер);

- корнеклубнеплодов (скребковый транспортер, измельчитель-камнеуловитель и бункер-дозатор);

- обогатительных добавок (ОМК-2);

- смешивания и выдачи кормосмесей (измельчитель-смеситель кормов и скребковый транспортер).

Кормоцех для концентрированных кормов типа ОКЦ (ОЦК)

Предназначен для приготовления комбинированных кормов непосредственно на с/х предприятиях из зерна собственного производства с использованием обогатительных добавок промышленного изготовления или с предварительным приготовлением их в хозяйствах.

Оборудование ОЦК отличается от ранее выпускаемого (типа ОКЦ) реализацией принципа автоматического весового дозирования и порционного смешивания компонентов вместо объемного с непрерывным перемешиванием исходных компонентов. Автоматизированные комбикормовые агрегаты ОЦК-4 и ОЦК-8 имеют одинаковые технологические линии. В ОЦК-8 использован сдвоенный размольно-смесительный блок и серийное оборудование ОПК-2 для прессования кормов, а в ОЦК-4 - серийный гранулятор комбикормов ОГК-3. В состав оборудования ОЦК входят блоки: очистки и накопления запаса сырья; приготовления рассыпных комбикормов; приготовления белково-витаминно-минеральных добавок; приготовление гранулированных комбикормов и ввода в комбикорма жидких добавок.

3. Технологическое оборудование кормоцехов и методика его подбора и расчета.

В кормоцехах различают три основные линии : сочных, грубых и концентрированных кормов.

Влажные кормовые смеси готовят в специальных кормоцехах на фермах непосредственно перед раздачей. Типы и производительность кормоцехов выбирают в зависимости от вида и размера ферм, принятых способов и рационов кормления животных в расчете на максимальное использование местного кормового сырья.

Расчет кормоцеха начинают с разработки схемы технологического процесса с применением машин и оборудования, включенных в поточно-технологическую линию (ПТЛ). При этом следует руководствоваться нормами технологического проектирования кормоприготовительных и кормо-смесительных цехов.

Затем определяют предварительно структуру и состав ПТЛ в зависимости от потребной производительности кормоцеха, состава приготавливаемых кормовых смесей, требований к качеству смесей, способов подготовки компонентов и номенклатуры выпускаемого оборудования.

Суточное количество кормов, подлежащих обработке каждой ПТЛ,

где aij -- количество корма i-го вида в рационе j-й группы животных, т; mj -- число животных j-и группы; n -- число групп животных.

Суточный объем производства кормосмеси

где f-- число поточных технологических линий обработки компонентов.

Тогда производительность технологической линии:

- для обработки и подачи компонента

;

- для приготовления и выдачи готовой продукции

где Тр -- время работы линии (кормоцеха) в течение суток, ч.

По производительности линий обработки и подачи компонентов и линий приготовления и выдачи готовой продукции рассчитывают потребность в машинах (смесителях, запарниках, измельчителях и пр.) для комплектования этих линий. Методы расчета аналогичны для всех машин. Рассмотрим такой расчет на примере смесителей.

Число смесителей непрерывного действия

где qсм -- производительность смесителя, т/ч.

Аналогично рассчитывают другие машины ПТЛ. При определении потребного числа машин для обработки кормов, не подлежащих хранению, учитывают допустимое время работы tд = 1,5...2 ч и число кормлений.

Поточность технологических линий достигается применением транспортеров различных типов, связывающих в единую цепь отдельные кормоприготовительные машины и целые линии. Транспортеры рассчитывают и подбирают в соответствии с производительностью обслуживаемых машин.

Важная составная часть технологических расчетов -- определение потребности кормоцеха в паре, воде и электроэнергии. По известным формулам находят суточный расход пара для тепловой обработки корма, подогрева воды и центрального пароводяного отопления помещений.

Суточный расход электроэнергии определяют, исходя из требуемой мощности на привод машин и установок кормоцеха, времени их работы и кратности включений.

Графическая часть расчета включает в себя построение графиков суточной работы кормоцеха, а также расхода электроэнергии, пара и воды.

График суточной работы кормоцеха строят на основе разработанной общей схемы приготовления кормов по часам суток. При этом соблюдают очередность включения машин для обеспечения поточной технологии и сохранности кормов. Исходя из графика суточной работы кормоцеха, в соответствующих масштабах строят графики расхода электроэнергии, пара и воды в течение суток.

В заключение выполняют план кормоцеха с размещением оборудования.

Площадь кормоцеха, м3 ,

где а -- коэффициент, определяющий долю площади здания, потребную для рабочих мест, проходов и вспомогательных помещений (а = 2...3); УFM -- суммарная площадь, занимаемая оборудованием (определяется по габаритным размерам машин из технических характеристик), м .

Расчет технологического оборудования кормоцеха завершают определением стоимости приготовления 1 т корма, которая характеризует целесообразность применения предложенного проекта.

Машины и оборудование для кормораздачи на фермах

1. Зоотехнические требования и технологические схемы раздачи кормов.

2. Мобильные и стационарные кормораздатчики.

3. Оборудование для нормированной выдачи кормов.

1. Зоотехнические требования и технологические схемы раздачи кормов.

Для раздачи кормов на фермах используют разнообразные по принципу действия и конструкции кормораздатчики. К машинам для раздачи кормов предъявляют сложный комплекс требований, в том числе:

1. Кормораздатчики должны равномерно распределять корм. Регулировка нормы выдачи.

2. Возвратимые потери допускаются до 1%. Невозвратимые потери не допускаются.

3. Время раздачи на более 20 мин. у стационарных раздатчиков в одном помещении и не более 30 мин для мобильных кормораздатчиков. Высокая производительность.

4. Кормораздатчики не должны загрязнять корм и расслаивать его.

5. Не травмировать животных, бесшумность работы.

6. Надёжность кормораздатчиков не ниже 98%. Удобство очистки кормораздатчика.

7. Универсальность в раздаче различных видов кормов.

8. Возможность раздачи корма другими средствами во время ремонта (для стационарных раздатчиков).

Технологические схемы раздачи кормов.

Мобильный кормораздатчик КТЦ - 10А;

1. Кормораздатчик самоходный аккумуляторный КСА - 5;

2. Кормораздатчик стационарный ТВК - 80Б;

3. Кормораздатчик стационарный РК - 50;

4. Кормораздатчик стационарный ленточный КЛО - 75.

Выбор технических средств для раздачи кормов определяется следующими факторами:

1. физико-механическими свойствами кормов;

2. способом кормления;

3. типа животноводческих построек;

4. способа содержания животного;

5. размера ферм.

2. Мобильные и стационарные кормораздатчики.

Кормораздатчики выполняют две операции: перемещение (транспортировку) от места загрузки до точки выдачи и дозированное распределение его вдоль фронта кормления с выдачей в кормушку порции, равной установленной норме.

Именно этим обусловлено многообразие конструкций кормораздатчиков, учитывающих различные типы животноводческих помещений, системы и способы содержания животных и птицы, физико-механические свойства кормов и способы кормления.

Кормораздатчики подразделяются на :

1. Стационарные

Механические (ленточные, скребковые, шнековые, платформенные, конвейерные);

Пневматические (сжатый воздух, вакуум);

Гидравлические (насосы);

Гравитационные (самотечные).

2. Мобильные

Прицепные;

Навесные;

Приводные;

Самоходные.

3. Раздатчики специальные и универсальные.

Мобильные кормораздатчики

Мобильные кормораздатчики применяются в помещениях с шириной кормового прохода не менее 2м и высотой кормушки не более 0,7м.

1. КТУ-10; КТУ-10А - транспортная саморегулирующая двух основная тележка. Используется для раздачи кормосмесей на основе стебельчатых кормов КРС и овцам, и объёмных кормов (сено, солома). Раздача производится на одну или две стороны. Кормушка высотой не более 750мм. Точность дозирования ±15%.

2. РСП-10; АРС-10 - предназначен для приёма определённой дозы кормовых компонентов (сенажа, силоса, гранул, измельчённого сена, концентрированных кормов и др.), смешивания их, транспортировки и раздачи кормовых смесей КРС. Прицепной, одноосный, раздача на одну сторону. АРС-10 - на базе автомобиля ЗИЛ-Т30.

3. КСА-5А; КСА-5Б - самоходный аккумуляторный раздатчик кормов для КРС. Высокоманевренный поперечный транспортёр реверсивный.

4. КУТ-3А(Б) - прицепной (самоходный на базе автомобиля) одноосный, используется для смешивания, транспортировки и раздачи всех видов кормов для всех видов животных и птицы.

5. КС-1,5; РС-5А - самоходные, электрифицированные, рельсовые кормораздатчики для влажных (60..80%) кормовых смесей свиньям. Выдача на одну или две стороны.

Стационарные кормораздатчики

- это такие кормораздатчики, которые устанавливаются внутри помещения на всю длину фронта кормления и на весь срок службы.

1. РК-50 - подвесной раздатчик вне кормушек ленточного типа. Предназначен для транспортировки всех измельчённых кормов. Привод от электродвигателя Р= 9кВт.

2. РВК-Ф-74 - ленточно-тросовый с кормушкой из дерева, металла, бетона, для раздачи рассыпчатых кормовых смесей и отдельных кормов КРС и свиньям.

3. КЛО-75 - с односторонним подходом.

4. РКА-1000 (2000) - штангово-шайбовый, автоматизировано-реверсивный транспортёр возвратно-поступательного движения, для раздачи и дозирования сухих сыпучих и гранулированных кормов свиньям на откорм.

3. Оборудование для нормированной выдачи кормов.

Для объёмного или массового отмеривания компонентов корма или кормовых смесей служат дозаторы.

По конструкции различают объёмные и весовые дозаторы.

По способу действия они могут быть непрерывного или периодического действия.

Непрерывное дозирование осуществляют:

- ленточные;

- барабанные;

- вибрационные;

- шнековые дозаторы.

Для весового дозирования используют обычные весы.

Требования к дозаторам заключаются в соблюдении заданной точности отмеривания и взвешивания.

Существуют следующие схемы дозаторов.

1. Барабанный дозатор - служит для дозирования основных сыпучих компонентов комбикорма.

2. Тарельчатый дозатор - имеет рабочий орган в виде диска, с которого продукт при вращении снимает скребком.

3. Шнековый дозатор - применяют для дозирования сыпучих продуктов.

4. Вибрационный дозатор - имеет лоток, приводимый в колебательное движение от вибродвигателя.

Для жидких кормов и добавок можно применять расходомеры с насосами.

Контрольные вопросы

1. Технологические схемы раздачи кормов.

2. Зоотехнические требования к технологии раздачи кормов.

3. Классификация кормораздатчиков.

4. Требования к дозаторам.

Литература

1 Механизация и технология производства продукции животноводства./В.Г. Коба, Н.В. Брагинец, Д.Н. Мурусидзе, В.Ф. Некрашефич.- М.: Колос, 2000.- 528с.

2. Алешин В. Р., Рощин П.М. Механизация животноводства. - М.:

Агропромиздат, 1993.-456 с.

3. Мурусидзе Д.Н. и др. Технология производства продукции животноводства. - М.: Колос С, 2005. - 432 с.: ил.

Лекция 5. Машины и оборудование для уборки навоза

1. Технология и классификация средств механизации для уборки, транспортировки и подготовки навоза к использованию.

Существуют четыре схемы удаления навоза:

1. Технология сбора, удаления, хранения и внесения в почву твёрдого подстилочного навоза.

2. Технология сбора и удаления жидкого бесподстилочного навоза с приготовлением, хранением и внесением в почву твёрдого компоста, полученного с использованием резаной соломы, опилок, минеральных удобрений.

3. Технология сбора и удаления жидкого навоза с хранением и внесением его в жидком виде.

4. Технология сбора и удаления бесподстилочного навоза с разделением его на твёрдую и жидкую фракции, с последующим хранением и внесением каждой фракции раздельно.

В зависимости от выполняемых операций средства уборки навоза можно разделить на:

1. Оборудование для очистки стойл, боксов и мест дефекации;

2. Средства для транспортировки навоза от стойл к сборным коллекторам;

3. Сборные коллекторы со средствами для транспортировки по ним навоза;

4. Накопители навоза со средствами выгрузки;

5. Средства для транспортировки навоза от накопителей к местам его переработки или хранения.

Классификация средств механизации для уборки, транспортировки навоза.

В настоящее время применяют четыре способа удаления навоза из животноводческих помещений: механический, гидравлический, пневматический и комбинированный.

Механические средства навозоудаления.

Механические средства для удаления навоза подразделяются на мобильные и стационарные.

К мобильным средствам относится бульдозерные навески БН-1, агрегат с мобильной навеской АМН -Ф - 20 , бульдозер-скребок с навеской БСМ -1.5. Эти средства применяют для уборки навоза с выгульных площадок и открытых навозных проходов.

Стационарные навозоуборочные средства.

1. Скребковые транспортёры типа ТСН-2,0; ТСН-3,0Б; ТСН-160. В основном применяются для уборки навоза из помещений и погрузки его в транспортные средства на фермах.

2. Скреперные установки возвратно-поступательного действия. ТСН-1, УСП-12, УС-15, УС-Ф-170, УС-250. Установки УС-15, УС-Ф-170 и УС-250 - предназначены для уборки навоза КРС и открытых продольных навозных проходов при боковом и комбинированном содержании животных.

Гидравлические системы для удаления навоза.

1. Самотечная система (непрерывного действия) основана на принципе свободного течения навозной массы под действием силы тяжести.

2. Лотково-отстойная система (самотечная периодического действия) - отличается от самотечной тем, что предусматривает накопления навоза в навозных каналах, выход которых перекрыт шиберами. Для периодического спуска навозной массы (7-14 дней) шибера открывают, а для её разжижения добавляют воду. Основной недостаток системы - при спуске навозной массы происходит сильное выделение выдорода.

3. Лотково-смывная система предусматривает промывку навозоприёмных каналов 1-2 раза в сутки водой. Она применяется на комплексах с производством 54 и 108 тыс. голов свиней в год.

4. Рециркуляционная-лотковая система - предусматривает ежедневную промывку навозоприёмных каналах жидкой фракцией навоза, предварительно осветлённой, обеззараженной и дезодорированной. Применение такой системы позволяет сохранить расход воды, уменьшить выход навозной массы.

5. Бесканальная система - её особенность заключается в том, что смыв навоза производится при помощи специальной гидравлической установки тонкими смывными струями воды под давлением 1,4МПа.

Машины и оборудования для выгрузки навоза и помёта из сборников и хранилищ.

Для выгрузки из хранилищ навоза и помёта используются погрузчики подстилочного навоза и компостов, навешиваемые на шасси тракторов, а также насосное оборудование. Помёт накапливается под клетками с птицей. Клеточные батареи оборудуют спаренной скреперной установкой для уборки помёта. Работает среперная установка следующим образом: при рабочем ходе одного скрепера, второй совершает холостой ход. Дойдя до конца траншеи, скрепер сбрасывает помёт на поперечный скрепковый транспортёр ТСН-3,0Б. Поперечный скрепковый транспортёр удаляет помёт из птичника и подаёт его в транспортное средство.

В комплекс мобильных погрузчиков твёрдого навоза должно входить также бульдозерное оборудование для складирования буртов и сбора навоза с площадок.

Для выгрузки твёрдого навоза служат грейферные погрузки ПЭ-0,8; погрузчики бульдозеры ПБ-35. Ковшовые погрузчики типа Д имеют гусеничный и пневматический ход, производят на базе автомобилей, тракторов и тягачей.

Для перекачки загрязнённых отточных жидкостей выпускаются центробежные фекальные насосы вертикального и горизонтального исполнения, а также специальные насосы типа НИИ, НЖН снабжённых устройством для измельчения попадающих в них крупных включений.

2. Оборудование и сооружения для биологической переработки жидкой фракции навоза.

Чтобы иметь возможность использовать жидкую фракцию навоза на полях, орошения или системе обратного водоснабжения для гидравлического удаления навоза, необходима её дополнительная биологическая очистка. Метод биологической обработки жидкой фракции бесподстилочного навоза основан на способности микроорганизмов, использовать в качестве питательных веществ растворённые в ней органические соединения. Под действием микроорганизмов органические соединения минерализуются с образованием углекислого газа, воды. Минерализация может происходить в присутствии кислорода (аэробная обработка) и без него (анаэробная обработка).

С этой целью применяют аэраторы различного типа, аэротенты и воздуходувки. Аэраторы обеспечивают интенсивное перемешивание жидкостей и подачу кислорода воздуха в аэротенты.

Биологические методы разделяют:

1. Естественный;

2. Искусственный.

Естественный метод основан на биологических процессах, протекающих в естественных условиях - в отстойниках-накопителях, биологических прудов, почве.

Искусственный метод основан на биологических процессах, протекающих в искусственно создаваемого условия - в аэротенах.

Химические методы обеззараживания жидкого навоза включают в себя его контактную обработку формальдегидом, хлором, озоном. Недостаток - высокая стоимость.

Физические методы:

1. Тепловой метод - основан на том, что сточные воды помещают ёмкость большой вместимости и прогревают до температуры 1300С.

2. Метод ионизирующего облучения. После обработки такой навоз можно использовать на орошение сельскохозяйственных культур.

3. Обеззараживание навоза.

Использование навоза особенно бесподстилочного в качестве удобрения без предварительной обработки не представляется возможным в связи с тем, что он содержит огромное количество различных микроорганизмов, в том числе возбудителей кишечных и других заболеваний.

Так, твёрдый (подстилочный) навоз буртуют, перелопачивают, вследствие чего происходит самосогревание массы за счёт активной жизнедеятельности микроорганизмов и при t = 600С она самоочищается. В результате такого процесса получается ценное удобрение - перегной, которое вывозится на поле.

Для использования жидкого навоза применяют три основных способа:

1. Гомогенизацию;

2. Компостирование;

3. Разделение навоза на жидкую и твёрдую фракцию с последующим использованием их в отдельности.

Гомогенизация навоза - заключается в систематическом его перемешивание в течение всего периода хранения в хранилищах.

Компостирование навоза - смешивание навоза с торфом и с добавлением минеральных удобрений.

Разделение жидкого навоза на фракции. Все способы разделения на фракции и обеззараживания жидкого навоза можно разделить на:

1. естественное;

2. механическое;

3. электрохимическое;

4. термическое.

Естественное разделение жидкого навоза происходит под действием гравитационного поля в горизонтальных отстойниках. Устройства эти просты по конструкции, несложны в эксплуатации.

4. Перспективные способы утилизации навоза.

Навоз - это ценнейшее органическое удобрение, содержащее все витаминные вещества необходимые для роста и развития растений.

Выход навоза на животноводческих комплексах резко увеличивается, что создаёт опасность загрязнения окружающей среды.

Проблему удаления навоза и использования навоза следует рассматривать (в первую очередь) как:

1. Защита окружающей среды;

2. Вероятность заболевания животных;

3. Значение навоза как удобрения.

Кроме того, в последние годы разработаны способы использования навоза для производства кормов и кормовых добавок.

Контрольные вопросы

1. Способы уборки навоза.

2. Способы обеззараживания навоза.

Литература

1 Механизация и технология производства продукции животноводства./В.Г. Коба, Н.В. Брагинец, Д.Н. Мурусидзе, В.Ф. Некрашефич.- М.: Колос, 2000.- 528с.

2. Алешин В. Р., Рощин П.М. Механизация животноводства. - М.: Агропромиздат, 1993.-456 с.

3. Мурусидзе Д.Н. и др. Технология производства продукции животноводства. - М.: Колос С, 2005. - 432 с.: ил.

Лекция 6. Оборудование для первичной обработки молока

1. Свойства молока и основные технологические схемы первичной обработки молока.

Молоко содержит полноценные белки, жир, сахар, минеральные вещества, витамины. Чтобы сохранить пищевую и технологическую ценность этого скоропортящегося продукта на возможно более длительный промежуток времени, необходимо проводить первичную обработку молока. Для этого проводят очистку (удаление механических и частично бактериальных примесей), охлаждение (замедление жизнедеятельности микроорганизмов, вызывающих порчу и скисание молока) и пастеризацию (тепловую обработку, применяемую для уничтожения микроорганизмов).

Первые две операции проводятся обязательно, а пастеризация необходима лишь при заболеваниях животных или в том случае, если молоко поставляют непосредственно потребителю.

Известны несколько технологических схем переработки молока, которые меняются в зависимости от заданного конечного продукта (цельное сырое молоко, нормализованное пастеризованное молоко, сливки и др.).

На рисунке представлена универсальная технологическая схема первичной обработки молока при доении в молокопровод (I) и в ведра (II). Молоко из молокопровода или из раздельной емкости подается насосом через очистительно-охладительный агрегат. Пройдя центробежную очистку, оно поступает для разделения на сливки и обезжиренное молоко в сменный сливкоотделительный барабан молокоочистителя и охладителя сливок или в универсальный танк типа ТУМ-1200, предназначенный для охлаждения, хранения, а при необходимости и пастеризации молока.

Если температура воды в противоточном охладителе ниже 7 єС и молоко должно быть отправлено с фермы не позднее 12 ч со времени доения, то можно ограничиться этим охлаждением.

В ином случае молоко дополнительно охлаждается в танке при помощи холодильной установки. Пастеризация происходит в универсальном танке горячей воды, получаемой в бойлере при помощи котла-парообразователя. Количество молока контролируется весами, на которых установлен танк.[4]

2. Оборудование для учета, очистки и охлаждения молока.

Сохранение молока в свежем виде на длительный срок - важная задача, так как из молока с повышенной кислотностью и большим содержанием микроорганизмов нельзя получить качественные продукты.

Молоко охлаждают, нагревают, пастеризуют и стерилизуют; перерабатывают на сливки, сметану, сыр, творог, кисломолочные продукты; сгущают, нормализуют, гомогенизируют, сушат и т. д.

В хозяйствах, которые поставляют цельное молоко на молокообрабатываюшие предприятия, применяют наиболее простую схему доение - очистка - охлаждение, осуществляемую в доильных установках. При поставках молока в торговую сеть возможна схема доение - очистка - пастеризация - охлаждение - расфасовка в мелкую тару. Для глубинных хозяйств, поставляющих свою продукцию на продажу, возможны линии по переработке молока на молочнокислые продукты, кефир, сыры или, например, по производству сливочного масла по схеме доение - очистка - пастеризация - сепарирование - маслоизготовление. Приготовление сгущенного молока - одна из перспективных технологий для многих хозяйств.

Для очистки молока от механических примесей и видоизмененных составных частей применяют фильтры и центробежные очистители. В качестве рабочих элементов в фильтрах используют ватные диски, марлю, фланель, бумагу, металлическую сетку, синтетические материалы.

Для охлаждения молока применяют фляжные, оросительные, резервуарные, трубчатые, спиральные и пластинчатые охладители. По конструктивному исполнению они бывают горизонтальные и вертикальные, герметичные и открытые, а по виду системы охлаждения - оросительные, змеевиковые, с промежуточным хладоносителем и непосредственного охлаждения, с испарителем холодильной машины, встроенным и погружаемым в ванну для молока.

Холодильная машина может быть встроенной в резервуар или автономной.

Резервуары-охладители применяют для глубокого охлаждения и хранения молока. В целях улучшения теплообмена и предохранения молока от отстоя сливок резервуары оборудуют мешалками (пропеллерными, лопастными и др.) с индивидуальным электроприводом. Во избежание излишних потерь резервуары оснащают термоизоляцией. Такие резервуары-термосы без охлаждающих установок служат для хранения предварительно охлажденного молока. Их используют при изготовлении кисломолочных продуктов, а также для кратковременного (не более 24 ч) хранения глубоко охлажденного молока.

В агрегатах для охлаждения молока применяют холодильные машины различной производительности. В качестве холодильного агента в основном используют хладон-12/22.

Принцип действия холодильной машины основан на способности ряда жидкостей кипеть при низких температурах, отбирая теплоту из окружающей среды на кипение.[4]

3. Установка для пастеризации, сепарирования и хранения молока.

Для нагрева молока применяют пастеризаторы резервуарные, с вытеснительным барабаном, трубчатые и пластинчатые. Широко распространены электропастеризаторы.

Для разделения молока на составные продукты применяют сепараторы. Различают сепараторы-сливкоотделители (для получения сливок и очистки молока), сепараторы-молокоочистители (для очистки молока), сепараторы-нормализаторы (для очистки и нормализации молока, т. е. получения очищенного молока определенной жирности), универсальные сепараторы (для отделения сливок, очистки и нормализации молока) и сепараторы специального назначения.

По конструктивному исполнению сепараторы бывают открытые, полузакрытые, герметические.

Ванны длительной пастеризации типа ВДП имеют вместимость 300,600,1000 л и более. В крупных ваннах предусмотрено автоматизированное управление процессами пастеризации, мойки и прополаскивания. Их можно использовать также для охлаждения молока, приготовления кисломолочных продуктов и др.

В ваннах можно устанавливать широкий диапазон температурного воздействия на продукт во времени как при пастеризации, так и при охлаждении.

Пастеризаторы с вытеснительным барабаном ОПД-1М и П-12 производительностью 2500л/час применяют для кратковременной пастеризации.

Автоматизированные пластинчатые пастеризационные установки ОПФ-1-300, ОПУ-3М, ОП2-У5 используют в хозяйствах, в которых наблюдается заболевание животных туберкулезом и бруцеллезом. Температура пастеризации молока от больных животных должна быть 90...94 єС.

Молочные сепараторы предназначены для очистки и обезжиривания молока. Основным элементом конструкции сепаратора является барабан сепаратора, в котором и происходит либо процесс очистки молока от примесей, либо полное или частичное разделение ею на сливки и обрат. Внутри барабана размещен пакет тарелок 2. В зазоре между ними в потоке происходит выделение жировой фракции молока, которая за счет меньшей плотности движется к оси вращения барабана, а обезжиренное молоко (обрат) - к периферии, где освобождается от загрязнений, отлагающихся на стенках грязевой камеры корпуса 9. Пакет тарелок имеет межтарелочное пространство высотой от 300 до 600 мкм в зависимости от конструкции. Сливки проходят к выгрузному окну, снабженному регулировочным винтом 6, при помощи которого сепаратор устанавливают на получение сливок заданной жирности. Обрат выходит из окна корпуса.

Сепаратор-сливкоотделитель Ж5-ОСБ открытого типа. Производительность его при температуре молока 35...40 єС и кислотности более 22 єТ составляет 1000 л/ч. Отношение выхода сливок к выходу обрата от 1:4 до 15:12 позволяет получать сливки жирностью от 10 до 45%.

Молочные сепараторы:

а) - молокоочиститель: 1 - дно; 2 - резиновое кольцо; 3 - грязевая камера барабана; 4 - тарелкодержатель; 5 - пакет разделительных тарелок; 6 - корпус; 7 - выходное отверстие для молока; 8 - накидная гайка; б) - сливкоотделитель: 1 - дно; 2 - пакет тарелок; 3 - тарелкодержатель; 4 - калиброванная трубка поплавковой камеры; 5 - накидная гайка; 6 - винт регулировки жидкости ; 7 - верхняя (разделяющая) тарелка; 8 - резиновое уплотнительное кольцо; 9 - корпус

Полузакрытый сепаратор Г9-ОСП производительностью 3000 л/ч предназначен для разделения молока на сливки и обрат, для нормализации молока на специальном приспособлении, прилагаемом к сепаратору.

В личных хозяйствах и на малых фермах применяют сепараторы-сливкоотделители типов «Сатурн-2», «Плава-Э», «Новочеркасец-Э. Производительность таких сепараторов, как правило, 50 л/ч.

В сепараторе-нормализаторе сливки выводятся отдельно, а нормализованное, доведенное до определенной жирности молоко идет обычным путем. Жирность нормализованного молока регулируют с помощью вентилей, поставленных на пути движения молока и сливок. Можно нормализовать молоко также и в ваннах, повышая жирность внесением сливок.

На фермах и молокозаводах применяют сепаратор-нормализатор-очиститель Г9-ОМ-4Л, предназначенный для непрерывной нормализации молока по жирности с одновременной очисткой его от загрязнения. Производительность сепаратора 5000 л/ч.

Оборудование для хранения молока: малые емкости или фермская молочная посуда - молочные фляги; резервуары общего назначения - молокоприемные резервуары и вакуумированные молокосборные цистерны, резервуары, термосы; резервуары специального назначения - резервуары-охладители с промежуточным хладоносителем, ванны длительной пастеризации, универсальные танки; резервуары для транспортировки молока - автомолокоцистерны и прицепные цистерны.

Контрольные вопросы.

1. Назовите операции, проводимые при первичной обработке молока.

2. Для чего охлаждают, пастеризуют и сепарируют молоко?

3. Что такое регенерация теплоты в процессе пастеризации молока и зачем ее производят?

4. Перечислите оборудование для хранения молока.

Литература

1 Механизация и технология производства продукции животноводства./В.Г. Коба, Н.В. Брагинец, Д.Н. Мурусидзе, В.Ф. Некрашефич.- М.: Колос, 2000.- 528с.

2. Алешин В. Р., Рощин П.М. Механизация животноводства. - М.: Агропромиздат, 1993.-456 с.

3. Мурусидзе Д.Н. и др. Технология производства продукции животноводства. - М.: Колос С, 2005. - 432 с.: ил.

Размещено на Allbest.ru

...