Az un. teljes értékû keverék-takarmányok, röviden a tápok különböző takarmány-komponensekből összeállított, ásványi és egyéb hatóanyagokkal kiegészített, etetésre közvetlenül felhasználható keverékek, amelyek hatóanyaga kifejezetten a cél állatok (faj, fajta, korcsoport) takarmányozási igényeihez igazodik.

Keveréktakarmány előállításánál az ásványi anyagok, mikroelemek, illetve ezek sói általában korpával keverve ásványi anyag premixként, a vitaminkészítmények (esetenként gyógyszerek) szintén korpával keverve vitaminpremixként kerülnek bedolgozásra. A premixekből állati és növényi eredetû fehérjékben gazdag takarmányokból készítenek un. koncentrátumokat, melyek 70-90% gazdasági abrakkal kiegészítve képeznek teljes értékû keveréktakarmányt. A premixek előállítását az erre szakosodott ipari üzemek végzik, míg a koncentrátumok készítése a nagyobb keverőüzemekben külön gépsoron is elvégezhető. A kisebb keverőüzemeknek, kisgazdaságoknak a premixeket vagy a kész koncentrátumot célszerû a kereskedelemből vagy közvetlen a gyártótól beszerezni.

A keveréktakarmányok előállítását megelőző mûvelet a szemestermények aprítása, darálása, amely befolyásolja a komponensek egyenletes keverhetőségét, a termék megjelenési formáját, fogyaszthatóságát. Az aprítás fokát az optimális szemcsézettséget a hasznosulási eredmény és a keveréktakarmány előállítási költsége összehangolásával kell meghatározni. A szemcseösszetételt elsősorban az befolyásolja, hogy milyen állatcsoport etetésére fogják felhasználni. Takarmánykészítéskor törekedni kell a homogén keverék kialakítására, lisztes és poros frakció minél kisebb részarányára.

Darálás során a szemestakarmányokat (búza, árpa, kukorica, zab stb.) meghatározott méretre aprítják. Az aprítás a mag darabokra bontása, amely mechanikai terhelés során jön létre. Az anyagban nyomó, hajlító vagy nyíró illetve összetett feszültség lép fel, mely meghaladja a törőszilárdságot, azaz a határfeszültség értékét. A darálás, aprítás folyamatának elmélete összetett folyamat, mert inhomogén anyagok aprításáról van szó, ahol a mag egyes alkotórészei eltérő fizikai tulajdonságokkal rendelkeznek. Az egyes szemek alakja is eltérő, valamint nedvességtartalmuk függvényében eltérő viszkoelasztikus tulajdonságokkal rendelkeznek.

A darálás módja különböző lehet attól függően, hogy az aprítást milyen úton érjük el:

-         Ütéssel, ütköztetéssel (pl. kalapácsos daráló)

-         Nyomással, lapítással, zúzással (pl: egymással szemben, azonos kerületi sebességgel forgó hengerpárok között)

-         Nyírással, nyírófeszültség keltésével (pl: tárcsás darálóknál)

-         Dörzsöléssel, koptatással, amikor a mag felületén csak kisebb mélységben ébred nyírófeszültség (pl: tárcsás daráló, eltérő kerületi sebességû bordás hengerpárral rendelkező hengerszékek)

-          A darálógépekben a különböző darálási módok kombinált hatása jelentkezik.

A darálókkal szemben támasztott követelmények a következők:

-         többféle, különböző nedvességtartalmú termény darálását legyen képes elvégezni

-         a dara szemcsemérete változtatható legyen

-         fajlagos energia ráfordítás kedvező legyen

-         egyszerû, könnyen karbantartható szerkezetû legyen

-         termék lehûtve kerüljön ki a gépből

Az aprítás minőségének egyik fontos jellemzője a termék átlagos szemcsemérete, amelyet szitaanalízissel határoznak meg. A frakciók szétválasztása után megkapott átlagos szemcseméret, a daramodul, valamint a szemcseeloszlás képet ad a termék jellegéről, és támpontul szolgálhat a darálógép beállításához.

Az aprítandó anyagtól, a végtermékkel szemben támasztott követelményektől függően aprításra a gyakorlatban többféle daráló használható. Ezek lehetnek hengeres darálók (hengerszékek, szemtörők), tárcsás és a leginkább elterjedt kalapácsos darálók.

A hengeres darálókban két egymással szembe forgó hengerpár végzi az aprítást. A hengerek kerületi sebessége lehet azonos, ekkor nyomófeszültséget ébresztenek, és lehet különböző, ekkor nyírófeszültséget ébresztenek. A hengerek felszíne lehet sima (de nem tükörsima) vagy rovátkolt. Az utóbbi időben elterjedten használják a külföldi országokban a szemroppantó vagy törő berendezéseket (1. ábra), melyek egyszerû hengeres darálóknak tekinthetők. A hengeres darálók energetikai szempontból igen kedvező tulajdonságokkal rendelkeznek, de univerzális jelleggel nem használhatók.

Tárcsás darálóknál az aprítás két tárcsa között történik. Az aprítandó anyag tengelyirányú mozgással jut be az álló és mozgótárcsa közötti őrlőrésbe. Az őrlőrés nagysága, így az aprítás mérete az álló tárcsa elmozdításával szabályozható. Az ilyen típusú darálók Európában nem terjedtek el, gyártására azonban van példa. A 2. ábrán egy nagyteljesítményû SKIOLD gyártmányú tárcsás daráló látható.

Valamennyi aprítást végző gépváltozat közül a kalapácsos darálók terjedtek el leginkább a mezőgazdasági üzemekben. Ennek oka, hogy az ilyen típusú darálók univerzálisan használhatók, viszonylag egyszerû szerkezeti kivitelûek, így üzemeltetésük és karbantartásuk is kisebb szakértelmet igényel.

A kalapácsos darálók szerkezeti felépítésének egyik jellemzője az anyagáram bevezetése, ami alapján tangenciális, radiális és axiális beömlésû darálókat különböztetünk meg.

A termény az adagolón és mágnesen keresztül jut a daráló gépbe, ahonnan aprózódás után általában légáram segítségével távozik. Kisebb darálóknál rés állításával, a nagyobb teljesítményû gépeknél vibrációs adagoló segítségével szabályozható a termény tömegárama. Egyes gépeknél maga a daráló vákuuma szívja fel a darálandó szemesterményeket váltószelepen, kőcsapdán és vasleválasztón keresztül. A darálótérben a szemek a nagy sebességgel forgó kalapácsokhoz, majd törőfelülethez, végül a rostafelülethez ütközve aprózódnak fel. Az aprózódás mértékét a rosták lyukátmérője határozza meg elsősorban, ezért az átlagos szemcseméret változtatása rostacserével végezhető. Leggyakrabban a 3-6 mm-es lyukátmérőjû rostákat használják.

Az egy vagy több részből készült rosták különböző ívben veszik körül a lengőkalapácsos forgórészt. Az axiális beömlésû változatoknál 360°-os körülforgási szög alkalmazható, így a darálógép teljesítménye nagyobb lehet. A 3. ábrán egy ilyen változat látható.

A kalapácsok alakja különféle lehet, elsősorban téglalap keresztmetszetû, egysarkú vagy lépcsős sarkokkal kialakított kalapácstípusok használatosak. A kalapácsok kerületi sebessége 60 és 130 m/s között változik.

A darálók fajlagos energiafelhasználásának meghatározásánál fontos szempont, hogy annál a legnagyobb rostalyuk méretnél kapjuk a legkedvezőbb értéket, amely még a kívánt dara előállítására alkalmas. A kalapácsos daráló egyik előnyös tulajdonsága, hogy a nyert szemcsék törési felületei sarkosak, kevésbé koptatottak. Az ilyen szemcsék könnyebben emészthetők és megkönnyítik további feldolgozásukat (pl. keverés, granulálás) is.

Kis- és nagyüzemi darálók készülnek un. őrlőtárcsás kivitelben. Az 1¸4 db ötvözött acélból készült tárcsa peremén kifelé hajló tarajokat alakítanak ki, melyek, mint merev ütközőfelületek végzik a szemek aprítását.

A felaprított szemestermény darákból és az egyéb kiegészítő komponensekből keveréssel készíthető az előírt homogenitású keveréktakarmány. Maga a keverési folyamat lehet szakaszos vagy folyamatos. A keveréktakarmány készítése történhet részben vagy teljesen automatizált gyártó üzemekben ill. a felhasználás helyéhez közel kisüzemi takarmánykeverő berendezésekkel. Jelen tanulmányban ez utóbbiakkal foglalkozunk részletesebben.

A kisüzemi takarmánykeverő berendezések általában szakaszos üzemûek, de külföldön ismert a daráló-keverő elvén mûködő folyamatos üzemû kisteljesítményû változat is. Magyarországon az utóbbi 15 évben számos hazai és külföldi kis teljesítménykategóriájú (0,3-3,0 t/h) berendezés jelent meg a piacon. Szerkezeti kialakítás szempontjából három csoportba sorolható:

-         függőleges csigás

-         ferde- vagy diagonális csigás

-         vízszintes tengelyû szalagcsigás.

A kisüzemi keverőberendezések készülnek osztott kivitelben, amikor is a daráló és keverőgép külön egységet képez. Ilyenkor az elhelyezéstől függően gravitációs úton vagy mechanikus anyagmozgató közbeiktatásával kerülhet a dara a keverőbe. Gyakori a két gép összeépítése, az így kialakított daráló-keverő berendezésnél a dara gravitációs úton közvetlenül a keverőtérbe kerül.

A kisüzemi keverőberendezéseknél az előállítani kívánt táp összetételének megfelelő szemestakarmány komponenseket, a darálóba juttatás előtt célszerû bemérni, lehetőleg tömegmérés elvén, pl. 500 kg méréshatárú körszámlapos mérlegen. Így a darálás során bizonyos fokú előkeverés is megvalósul. Korszerû berendezéseknél a bemérést tenzometrikus mérőrendszer segíti, ill. a keverési idő időkapcsolóval beállítható. Ez utóbbi berendezések kiegészíthetők un. mini komputerrel is, melynél 6-10-féle receptúra beprogramozható.

A technológiai folyamat elindításakor ebben az esetben a megfelelő receptúrának megfelelően a különböző mért mennyiségû és fajtájú szemesterményt a daráló saját vákuuma segítségével egymásután a darálóba szívja, megdarálja, majd meghatározott ideig összekeveri és leüríti. Kívánság szerint ezt a mûveletsor többször automatikusan megismétli.

A koncentrátumot vagy premixet kimérést követően a daráló után, legtöbbször közvetlenül a keverőtérbe kell a többi komponenshez juttatni. Erre a célra külön nyílást képeznek ki a beöntőgarat nélküli keverőgépeknél.

A függőleges csigás keverőgépeknél a csiga az anyagot a hengeres palástú keverőtartály felső részébe szállítja, majd az visszahullik a kúpos alsó részbe, ahol a nyitott burkolócsövön keresztül újra a keverőcsigához jut. A keverőcsiga alsó része felhasználható a különböző komponenseknek a garatból a keverőtérbe juttatására is, ha ez szükséges. A 4. ábrán egy korszerû automatizálható daráló-keverő berendezés látható. A függőleges csigás keverőberendezés itt a kalapácsos daráló leválasztó ciklonja egyben, a porképződés elkerülésére szûrővel is ellátták.

A ferde vagy diagonálcsigás keverők szintén elterjedtek a gyakorlatban, kis- és közepes teljesítmény-tartományban készülnek (5. ábra). Szemtörő aprítógéppel vagy függőleges tengelyû kalapácsos darálóval történő egybeépítés terjedt el. Az aprítógépek az alsó nyíláshoz csatlakoztathatók, a felső nyílás a premixek vagy koncentrátum betöltésére szolgál.

A vízszintes szalagcsigás keverőgépek keverőterében különböző átmérőjû ellentétes szállítási irányú szalagcsigák végzik a takarmánykomponensek összekeverését. A gyakorlatban ellenáramú gyorskeverő elnevezés is elterjedt, utalva az intenzív keverőmunkára. A kisüzemi gépek mellett az 1-2 t befogadású keverőüzemi változatban is készülnek.

A kész tápot a legtöbb berendezésnél ürítőcsonkon keresztül lehet a keverőből kitárolni. Az ürítőcsonkra surrantócsövet, vagy zsákolóberendezést is lehet csatlakoztatni.

A keverék minősége a keverés során folyamatosan javul, de egy bizonyos homogenitási határérték elérése után szétválás figyelhető meg. Ezért a kedvező homogenitás eléréséhez a keverési idő beállítása a leglényegesebb. A betöltéskor fontos betartani, hogy a legnagyobb mennyiségû komponenstől haladjunk a legkisebb mennyiségû felé, illetve a legnagyobb sûrûségû összetevő lehetőleg a felsőbb rétegekbe kerüljenek. A keverési idő a konstrukció függvénye is. Függőleges csigás keverőgépeknél 8-10 perces, a ferdecsigás keverőgépnél 8-12 perces, a horizontális szalagcsigás keverőgépeknél 5-7 perces keverési idő szükséges általában, de követni kell a gyártó erre vonatkozó előírását.

Az egybeépített daráló-keverő berendezések teljesítménye elsősorban a daráló teljesítményétől függ. Ezt pedig, a daráló kialakításán kívül, a darálandó termények fajtája (búza, kukorica, árpa, zab stb.), illetve a daráló rosták lyukmérete befolyásolja. Az egész berendezés technológiai teljesítményét ezen kívül meghatározza a receptúra szerinti komponensek kimérése, a darálógaratba juttatás módja és ideje, a keverési idő, illetve a lezsákolás ideje.

A kisüzemi keverőberendezések részegységeinek ill. az egybeépített berendezések fejlesztési tendenciája a kisebb munkaerőigényt, az előírt technológia és egészséges munkakörülmény biztosítását célozza.

A cikk szerzője: Lakatos Erika egyetemi tanársegéd