кандидат технических наук;
candidate of technical sciences;
Цель исследования – определение оптимальных технологических параметров процесса экструдирования рапсового жмыха, частично обезжиренного методом гидродинамической кавитации. Рапсовый жмых получали путем двукратного отжима на электрическом маслопрессе для холодного и горячего отжима масла AKJP-2000 deluxe (Akitajp, Тайвань) при температуре отжима 50 °С. Семена рапса ярового произрастали в хозяйстве ООО «ОПХ Солянское», чья территория относится к Среднесибирскому плоскогорью, в пределах земледельческой части которого выделена Рыбинская котловина (в южной части). Уборку семян осуществляли на стадии полной спелости зерна (101–110-й день от всходов). Полученный жмых частично обезжиривали с применением гидродинамической кавитации и далее экструдировали. Исследуемыми технологическими параметрами являлись температура экструзии и влажность жмыха, функциями отклика – количество клетчатки, % а.с.м., и количество нерасщепляемого белка, % от общего белка. Для обоснования оптимальных параметров экструзии рапсового жмыха был использован статистический метод планирования экспериментов. В процессе экструдирования рапсового жмыха наблюдалось снижение количества клетчатки и повышение содержания нерасщепляемого белка. В результате математического моделирования процесса экструзии установлено, что основное влияние на количество клетчатки и содержание нерасщепляемого белка оказала температура экструзии. Показатель силы влияния температуры, рассчитанный как выраженное в процентах отношение факториальной суммы квадратов к общей сумме квадратов составил для клетчатки 89,65 % и для белка 87,64 %. Влажность экструдируемого жмыха оказывала значительно меньший эффект, показатель силы влияния составил 4,74 % для клетчатки и 3,81 % для белка. Так как для разработки кормов с защищенным белком базовым показателем является количество белка, нерасщепляемого в рубце, для экструдирования рапсового жмыха оптимальными параметрами являются температура процесса 130 °С и влажность жмыха 20 %, при этих параметрах концентрация нерасщепляемого белка максимальна – 77,39 %.
The objective of the study is to determine the optimal process parameters for extruding rapeseed cake partially defatted using hydrodynamic cavitation. The rapeseed cake was obtained by double pressing using an AKJP-2000 deluxe electric oil press (Akitajp, Taiwan) for cold and hot pressing at a pressing temperature of 50 °C. Spring rapeseed was grown on the Solyanskoye Agricultural Farm, a farm located in the Central Siberian Plateau, with the Rybinsk Basin (in the southern part) designated as its agricultural area. The seeds were harvested at full grain maturity (101–110 days after germination). The resulting cake was partially defatted using hydrodynamic cavitation and then extruded. The process parameters studied were extrusion temperature and cake moisture content, while the response functions were fiber content (% a.d.m.) and undigestible protein content (% of total protein). A statistical design of experiments (DSE) method was used to substantiate the optimal rapeseed cake extrusion parameters. During rapeseed cake extrusion, a decrease in fiber content and an increase in undigestible protein content were observed. Mathematical modeling of the extrusion process revealed that extrusion temperature had the primary influence on fiber content and undigestible protein content. The temperature effect, calculated as the factorial sum of squares to the total sum of squares, was 89.65 % for fiber and 87.64 % for protein, respectively. The moisture content of the extruded cake had a significantly smaller effect, with an effect of 4.74 % for fiber and 3.81 % for protein. Since the amount of rumen-undegradable protein is the key parameter for developing protein-protected feeds, the optimal parameters for rapeseed cake extrusion are a process temperature of 130 °C and a cake moisture content of 20 %. Under these parameters, the concentration of rumen-undegradable protein is at its maximum—77.39 %.