Пчеловодство — одно из древнейших занятий человека. Пчел разводили не только для хозяйственных нужд. Они представляли собой интереснейший объект для наблюдений и приятного времяпровождения.
Сейчас пчеловодство является неотъемлемой составной частью аграрно-промышленного комплекса России. Пчел разводят для получения меда, воска, маточного молочка, прополиса, пыльцы, пчелиного яда, которые находят широкое применение в народном хозяйстве. Мед, доля которого составляет 85−90% общего объема пчеловодческой продукции, относится к ценнейшим продуктам питания, обладает лечебными и диетическими свойствами. Из-за высокого содержания легкоусвояемых углеводов, наличия витаминов, ферментов, незаменимых аминокислот мед представляет собой уникальный питательный продукт и является хорошим стимулятором при физической и умственной усталости.
Воск идет на изготовление вощины, используемой на пасеках для отстройки сотов пчелами, служит сырьем более чем в 50 отраслях промышленности, находит широкое применение в медицине и косметике. Во всем мире растет спрос на биологически активные продукты пчеловодстваматочное молочко, пыльцу, прополис и пчелиный яд, которые являются эффективными натуральными лекарственными средствами и используются в качестве добавок к пище, а также в косметике и парфюмерии.
Однако самое большее народнохозяйственное значение принадлежит пчеловодству как фактору, обеспечивающему опыление около 150 видов энтомофильных сельскохозяйственных культур (гречиха, подсолнечник, рапс, плодовые и кормовые, в т. ч. семенники клевера, люцерны и др.), которые занимают в России около 9 миллионов гектаров. При этом повышается не только урожайность опыляемых растений, но также улучшается качество их семян и плодов. По самой скромной оценке стоимость дополнительного урожая, получаемого ежегодно благодаря пчелоопылению, составляет около.
10 млрд. рублей, что в несколько раз превосходит стоимость прямой продукции пчеловодства.
Для нормальной жизнедеятельности пчелиной семьи требуется значительное количество корма — мёда и перги. В тех случаях, когда семья не имеет достаточного количества кормовых запасов, а именно в зимне-весенний период и во время продолжительного ненастья, пчёл необходимо подкармливать. Для обеспечения стабильного развития семей, исключения их гибели в нужный период осуществляют подкормку пчел углеводными и белковыми кормами.
Для подкормки пчёл используют сахарный сироп, сахарно-медовую и медово-перговую смеси. Сахарный сироп готовят непосредственно перед раздачей пчёлам, однако его использование затрудняется тем, что он не хранится долгое время. Сахарно-медовые и белковые подкормки хранят в герметических упаковках, что предохраняет их от высыхания и забраживания мёда в них. Но при раздаче и скармливании герметичность упаковок нарушают и внешний слой подкормки засыхает. Общим недостатком данных подкормок является то, что они в процессе скармливания засыхают.
Для предотвращения высыхания медово-перговых подкормок проводят их капсулирование. Применение подкормки в виде капсул позволяет механизировать процесс, обеспечить точное дозирование, снизить потери, увеличить продолжительность хранения при стабильной влажности. Перечисленные преимущества дают возможность увеличить продолжительность использования подкормки, что позволяет меньше тревожить пчел и обеспечить более стабильный тепловой режим в ульях.
Однако широкое использование капсулированных подкормок сдерживается отсутствием научно-обоснованной технологии и средств механизации для приготовления тестообразных гранул шаровидной формы, необходимых при нанесении на их поверхность защитного покрытия из воска.
На основании выше изложенного в Рязанской государственной сельскохозяйственной академии имени профессора П. А. Костычева разработана технологическая линия приготовления подкормок для пчёл в защитной оболочке [46]. Основным недостатком этой линии является то, что до настоящего времени не разработаны устройства для получения гранул шаровидной формы подкормок. Существующие грануляторы-окатыватели приспособлены для получения сахарного драже малых размеров с пониженной влажностью. Поэтому целью нашей работы является повышение эффективности использования тестообразных подкормок для пчел путем разработки технологии и механизированной линии приготовления их в виде шаровидных гранул с последующим нанесением на них защитного состава из воска.
Народнохозяйственное значение работы заключается в том, что предлагаемая технология и линия обеспечивают приготовление подкормок пчелам, которые можно скармливать в любое время года. Это позволяет почти полностью сохранить пчелиные семьи в период зимовки.
Нами получены основные результаты, которые выносятся на защиту:
1- разработанная технология и линия для приготовления тестообразных подкормок пчелам, которая включает подготовку исходных компонентов, получение окатышей шаровидной формы, их равномерную подачу с интервалом по времени в расплавленную восковую массу для получения защитной оболочки;
2- разработанная установка сферического типа для получения окатышей шаровидной формы из сахаромедовой смеси и рациональные режимы ее работы;
3- результаты лабораторных и производственных исследований получения окатышей из тестообразной подкормки для пчел и нанесения на них защитной восковой оболочки;
4- показатели физико-механических свойств исходного сырья и гранулированной подкормки для пчел;
5- результаты проверки предложенной технологии в производственных условиях и рекомендации производству.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.
1. Технология приготовления тестообразных капсулированных подкормок пчелам шаровидной формы должна включать следующие основные операции: смешивание сухих компонентов, тонкое их измельчение и дозирование, распускание меда, смешивание его с жидкими компонентами и дозирование, получение окатышей шаровидной формы из смеси сухих и жидких компонентов, поштучную подачу окатышей и нанесение на них защитного покрытия из расплавленного воска. Для выполнения указанных операций линия должна содержать расположенные в технологической последовательности смеситель сухих компонентов, бункер — накопитель сухих компонентов, микромельницу, дозатор сухих компонентов, ванну для распускания меда и дозатор жидких компонентов, установку для получения окатышей, ячеистый транспортер, наклонный лоток, устройство для нанесения защитного покрытия.
2. Установка для окатывания должна содержать сферическую чашу, привод, устройство для регулировки угла наклона чаши. Рабочий процесс установки должен быть организован следующим образом. В чашу загружается необходимое количество просеянного крупнокристаллического сахара-песка. Затем дозированно подается приготовленная в смесителе в нужной пропорции и измельченная до порошкообразного состояния смесь сухих компонентов (сахар-песок, лечебные и стимулирующие вещества), а также распущенный в ванне мёд в смеси с жидкими добавками. Вращение наклонно расположенной чаши установки создает восходящий винтообразной поток смеси, в результате чего происходит накатывание на кристаллы сахара-песка сахарной пудры, что приводит к росту гранул до необходимого размера, которые получаются в виде окатышей шаровидной формы.
3. Теоретически установлено, что частота вращения чаши зависит от ускорения свободного падения, коэффициента трения гранул о дно чаши, угла наклона и радиуса самой чаши. Производительность установки при получении гранул-окатышей заданного диаметра зависит от количества циркулирующего в ней материала, угла наклона и частоты вращения чаши. При этом должно быть соблюдено условие равенства по массе количества подаваемых в чашу компонентов и сход гранул-окатышей из чаши. Диаметр окатышей зависит от количества циркулирующего в чаше материала, угла ее наклона и времени окатывания.
4. Исследованиями установлено, что плотность меда с увеличением температуры с 25 до 50С° уменьшается с 1439 до 1408 кг/м3, а при увеличении концентрации меда в воде от 0 до 90% увеличивается от 1000 до 1418 кг/м3. Липкость водных растворов меда при повышении концентрации от 0 до 70% увеличивается от 27,8 до 88,4 Па. Липкость тестообразной подкормки зависит от давления и увеличивается от 4,3 до 12,4 Н/м2 при увеличении давления от 0,1 до 40 Н/м 2. Плотность гранул-окатышей подкормки составляет 1300 кг/м3, а их объемная масса при диаметре 30 мм- 889 кг/м3.
5. В результате многофакторного эксперимента процесса накатывания сахарной пудры, проведенного в лабораторных условиях, установлено, что максимальное количество накатываемой массы будет происходить при углах наклона скатной поверхности 15−20°, концентрации меда в воде 30−50% и массе накатываемых цилиндрических образцов 40−45г.
6. Исследования в производственных условиях показали, что при изготовлении гранул-окатышей подкормки для пчел на установке с диаметром чаши 600 мм при угле ее наклона 20−25° и частоте вращения 20−30 об/мин можно получать окатыши диаметром 30 мм влажностью 8%. При этом производительность установки составляет 180−190 кг/ч, а энергоемкость.
0, п п кВт • ч J-. процесса окатывания- 8,3−7,9 -. При капсулировании установлено, что т гранулы-окатыши в агрегат для нанесения защитного покрытия необходимо подавать подсохшими с интервалом не менее трех секунд. Достигаемая толщина воскового покрытия 0,35−0,5 мм достаточна для длительного хранения подкормки при расходе воска 72 г на один килограмм гранул диаметром 30 мм.
8. Расчеты показали, что при производстве капсулированной подкормки для пчел в количестве 12 852 кг необходимой для 2520 пчелосемей экономия составит, по сравнению с существующей линией, 354 254 рублей в ценах 2004 года за счет снижения затрат труда, энергозатрат, стоимости линии и гибели пчелиных семей.
1. Аветисян ГА. Пчеловодство. — М.: Колос, 1982.-309 с.
2. Авт.св. № 1 597 127, кл. А 01 j 27/070, В 05 с 04, 1990.
3. Авт.св. № 1 762 822, кл. А 01 j 27/02, 1992.
4. Авт.св. № 506 353, кл. А 01 j 27/07,1976.
5. Авт.св. № 824 917, кл. А 01 j 27/02,1981.
6. Авт.св. № 95 200, кл. А 01 j 27/02, 1951.
7. Билаш Н. Г., Лебедев В. И. Технология кормления пчелиных семех в течении года. Научнотехнический совет министерства сельского хозяйства Российской Федерации. Сборник материалов № 1. Москва, 2001, с.38−94.
8. Большин М. Ю. Зависимость усадки и свойств порошковых тел от их плотности (пористости). Журнал «Техническая физика» т. XVIII, вып.9, стр. 1179−1184.
9. Буренин Н. Л., Котова Г. Н. Справочник по пчеловодству. — М.: Колос,.
1977.
10. Вадюнина А. Ф., Корчагина З. А. Методы исследования физических свойств почв. — М.: Агропромиздат, 1986.
11. Веденяпин Г. В. Общая методика экспериментального исследования и обработка опытных данных. — М.: Колос, 1973.
12. Веркаускас Э. Производство гранулированных комбикормов с мелассой. Журнал «Мукомольно-элеваторная промышленность», М., № 12,1968.
13. Вицерман М. Гранулирование комбикормов с применением сульфатно-спиртовой барды. Журнал «Мукомольно-элеваторная промышленность», М., № 1, 1968.
14. ГОСТ 13 469юЗ-70. Комбикорм. Методы определения влажности. — М.: изд. Стандартов, 1970. -9с.
15. ГОСТ 2.105 — 95. ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.
16. Гришенко Ф. В. Методическое пособие для выполнения работ по курсу «Основы теории и расчета рабочих процессов сельскохозяйственных машин». -Рязанский СХИ, 1979.
17. Гусев О. И. Движение материалов в грануляторах барабанного типа. Журнал «Химическое и нефтяное машиностроение», № 11,1960.
18. Диланян З. Х. Сыроделие. — М.: Пищевая промышленность, 1973.
19. Драгилёв А. И. Технологическое оборудование предприятия кондитерского производства. М. «Колос». 1997 г. стр. 138.
20. Дьяченко П. Ф. и др. Технология молока и молочных продуктов. — М.: Пищевая промышленность, 1974.
21. Ермолов П. А. Основы практического пчеловодства. -М.: Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1949 -221 с.
22. Зинюк Р. Ю., Бердичевский А. И. Особенности гранулирования сульфата калия. Санкт-Петербургский Государственный Технологический институт.
23. Знаменский Н. Н. Полимерные материалы в молочной промышленности. — М.: Пищевая промышленность, 1967.
24. Кипарисов Н. Г., Корнилов С. В., Музалев А. В., Лузгин Н. Е. Устройство для определения коэффициента вязкости жидкости методом падающего шарика. Перспективные разработки в области механизации сельского хозяйства. //Сборник научных трудов.- Рязань, 2001, с.8−9.
25. Киреев В. К., Корнилов С. В., Лузгин Н. Е., Музалев А. В. Сравнительный расчет энергозатрат при нанесении защитного покрытия на пищевые продукты. // Сборник научных трудов аспирантов, соискателей и сотрудников РГСХА.-Рязань, 2001, с.401−403.
26. Классен П. В., Гришаев И. Г. Основы техники гранулирования. М.: Химия, 1982.
27. Комаров А. А. Пчеловодство. — Тула: Ритм, 1992. — 224 с.
28. Коптев B.C. Технология разведения и содержания сильных пчелиных семей. — М., Нива России, 1993.
29. Кормление пчел и использование заменителей меда и перги. — Рыбное, НИИ Пчеловодства, 1988.
30. Коротич В. И. Теоретические основы окомкования железоруднух материалов. Изд. «Металлургия», 1966.
31. Кривцов Н. И., Лебедев В. И., Туликов Г. М. Пчеловодство.-М.: Колос, 1999;399 с.
32. Крусь Г. Л. и др. Технология молочных продуктов. — М.: Агропромиздат, 1988.
33. Крусь Г. Л., Тиняков В. Г., Фофанов Ю. Ф. Технология и оборудование предприятий молочной промышленности. М: Агропромиздат, с 279,1986.
34. Кулешова М. Ф., Щербаков П. Г. Хранение масла и сыра на базах и в холодильниках. — М.: Агропромиздат, 1969.
35. Лебедев В. И., Некрашевич В. Ф., Корнилов С. В., Лузгин Н. Е. Технология приготовления тестообразной подкормки для пчел в защитной оболочке. // Материалы 3-й международной научно-практической конференции «Интермед-2002».- Москва, 2002, с. 161−163.
36. Лузгин Н. Е. Технология и агрегат для капсулирования подкормок пчелам. — Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. — Рязань, 2004.
37. Махмудов С. Экспериментально-теоретическое исследование процесса гранулирования комбикормов методом окатывания Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, ЛСХИ, 1969, Ленинград-Пушкин.
38. Мелконян М. С. Современная технология сыроделия и безотходная переработка молока. Материалы всесоюзной научнотехнической конференции. -М.: Мир, 1982.
39. Мельников С. В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм.-Л.: Колос, 1978.
40. Мельников С. В., Алешкин В. Р., Рощин П. М. Планирование экспериментов в исследовании сельскохозяйственных процессов. — Л.: Колос, 1980.
41. Методика определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. — М.: Россельхозиздат, 1984.
42. Методика определения экономической эффективности новой техники, изобретений и рационализаторских предложений в машиностроении для животноводства и кормопроизводства. — М.: ВНИПИ, 1986.
43. Механизированное производство тестообразных кормов для пчелРыбное, НИИ Пчеловодства, 1988.
44. Мешалкин А. В. Хранение сыров в полимерных пленках. — Журнал «Сыроделие и маслоделие», № 3,2002.
45. Налимов В. В., Чернова И. А. Статистические методы планирования экспериментальных исследований. — М.: Наука, 1965.
46. Некрашевич В. Ф., Бронников В. И., Корнилов С. В. Линия приготовления подкормки для пчел. Патент РФ № 2 192 127.
47. Некрашевич В. Ф., Бронников В. И., Корнилов С. В. Приготовление подкормок пчелам в защитной оболочке. // Перспективные разработки в области механизации сельского хозяйства. Сборник научных трудов.- Рязань, 2001, с.5−7.
48. Некрашевич В. Ф., Бронников В. И., Корнилов С. В., Лузгин Н. Е. Линия приготовления подкормки для пчел в защитной оболочке. // Материалы 2-ой международной научно-практической конференции «Интермед».- Рыбное, Рязанская область, 2001, с71−72.
49. Некрашевич В. Ф., Бронников В. И., Лузгин Н. Е., Корнилов С. В. Способ нанесения защитного покрытия на подкормку для пчел и устройство для его осуществления. Патент РФ № 2 174 748.
50. Некрашевич В. Ф., Бронников В. И., Лузгин Н. Е., Корнилов С. В. Способы подачи гранул подкормки пчелам в расплавленную покрывающую массу при капсулировании. // Совершенствование средств механизации и мобильной энергетики в сельском хозяйстве. Сборник научных трудов 11-ой научно-практической конференции ВУЗов Поволжья и Юго-Нечерноземной зоны Российской Федерации. Рязань, 2000, с.299−302.
51. Некрашевич В. Ф., Бронников В. И., Стенин С. С. Способ нанесения защитного покрытия на подкормку для пчел и устройство для его осуществления. Патент РФ № 2 125 368.
52. Некрашевич В. Ф., Корнилов С. В. Обоснование способа приготовления гранул подкормок для пчел к капсулированию. // Сборник научных трудов аспирантов, соискателей и сотрудников РГСХА.- Рязань, 2001, с.403−405.
53. Некрашевич В. Ф., Корнилов С. В., Лузгин Н. Е. Приготовление тестообразных подкормок для пчел. // Журнал «Пчеловодство» № 8 2002, с 48.
54. Некрашевич В. Ф., Корнилов С. В., Лузгин Н. Е., Музалев А. В. Капсулирование тестообразных кормов для подкормок. // Журнал «Пчеловодство» № 7 2002, с. 51−52.
55. Некрашевич В. Ф., Корнилов С. В., Лузгин Н. Е., Панфилов И. А. Технология и устройство для приготовления тестообразной подкормки для пчел в защитной восковой оболочке. // По материалам круглого стола ученых и специалистов по пчеловодству. Сборник научных трудов по пчеловодству. Орел 2003, с. 23.
56. Нечепоренко М. А. Окомкование тонких концентратов. Труды «Механобр», вып. 121,1958.
57. Нечепоренко М. А. Отчет института «Механобр». 1949.
58. Никитин А. И. Пеллетирование железных руд. Госиздат технической литературы УССР. Киев, 1961.
59. Нуждин А. С., Таранов Г. Ф., Полтев В. И. Учебник пчеловода.- М.: Колос, 1984.-415 с.
60. Орентлихер Л. П., Ласман И. А. Безобжиговой пористый гравий для легких бетонов. Журнал «Жилищное строительство» № 3,2001.
61. Особов В. И. О сцеплении тонкостебельных материалов при брикетировании. Вестник сельскохозяйственной науки, № 8 1962.
62. Отчет по теме «Разработка и внедрение технологий и эффективные средства механизации приготовления кормовых гранул и брикетов с повышенным использованием животными их энергетического потенциала». № Госрегистрации 01.86.29 745. Тема № 7р.7.4. — Рязань.
63. Парфенов A.M. Нечепоренко М. А. Отчет института «Механобр» 1948.
64. Полунина Н. И. Исследование технологического процесса гранулирования комбикормов. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, М., 1959.
65. Пустильник Е. И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений, — М.: Наука, 1968. 228с.
66. Румшинский Л. З. Математическая обработка результатов эксперимента.- М.: Наука, 1971. 192с.
67. Сакланов В. Д., Сергеев М. П. Технико-экономическое обоснование выбора средств механизации. — М.: Колос, 1973.
68. Сахарно-медовое и сахарное тесто в подкормках пчел. — Рыбное, НИИ Пчеловодства, 1985.
69. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин. — Под ред. Миклецкина Т. З. — М.: Машиностроение, 1964.
70. Стенин С. С. Технология и установка для капсулирования подкормок пчелам. — Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. — Рязань, 2000.
71. Супряга В. Д. Приготовление тестообразных кормов. Журнал «Пчеловодство» № 8 1986, с. 19−20.
72. Таранов Г. Ф. Корма и кормление пчелМ.: Россельхозиздат, 1986.
160с.
73. Твердохлеб Г. В., Алексеев В. Н., Соколов Ф. С. Технология молока и молочных продуктов. — Киев: Головное предприятие издательского объединения «Вища школа «, 1978.
74. Углеводные, белковые и минеральные подкормки пчел. — Рыбное, НИИ Пчеловодства, 1986.
75. Фарбман Г. Я. Исследование процесса гранулирования кормов для птиц. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, ЛСХИ, 1963, Ленинград-Пушкин.
76. Федотова А. В., Снежко А. Г., Штыков А. Н. Защитное покрытие «Полисвэд» для твердых сычужных сыров. — Журнал «Сыроделие», № 4,2000.
77. Ходоров Е. И., Нелидов В. А. Тарельчатый гранулятор. Журнал «Цемент», № 6, 1955.
78. Ходоров Е. И., Нелидов В. А. Технический отчет по теме № 1−55. Гипроцемент, Л., 1955.
79. Цебро В. П. День заднем на пасеке. — Л., Лениздат, 1991.
80. Цециковский В. М., Пушкина Г. П. Технологическое оборудование зерноперерабатывающих предприятий. -М.: Колос, 1976.
81. Михаил Мачичка. Пчеловодное оборудование, инвентарь и их самодельное производство.- Братислава: Природа, 1988.
82. Donnan F.G. The Aqqlomertion of Granular Masses Trans straday Bee., 14, 12 1914.
83. Firth C.V. A.J.M.E. Proceedings of the Blast Furnace and Coke Ovens Raw Materials Conference, v. 4, p 46−69,1944.
84. Tigerschiold M and Limoni P.A. Amer. Inst. Min. Eng. Proceeding of the Blast Furnace and Coke Ovens Raw Materials Conference, v. 9, p. 18−45,1950.
