Эффективность использования комбикормов значительной мере определяется предыдущим подготовкой зерновых компонентов, которые являются основой комбикормов. Так, зерно бобовых культур содержит очень много ценного белка, зерно злаковых культур - 50% и более - крахмал. Но, учитывая положительные и отрицательные свойства зерна, его следует считать не кормом, а лишь ценным сырьем для приготовления кормов.
Повысить переваримость белков, подготовить крахмал до более усваиваемой животным формы, обезвредить вредные вещества для ощутимого повышения пищевой ценности зерна возможно в случае применения определенных способов его подготовки к использованию.
 эффективными оказались термодинамические способы, одним из которых является экструзия.
Экструзия - это сложный физико-химический процесс, происходящий под действием механических усилий и высокой температуры при наличии влаги. При этом сложные структуры белков, углеводов, клетчатки и крахмала распадаются на более простые, вредная микрофлора обеззараживается, а в бобовых происходит нейтрализация ингибиторов протеазы, трипсина и уреазы. Кроме того, благодаря ощутимому падению давления при выходе разогретой зерновой массы с рабочего органа экструдера, происходит "взрыв" (увеличение объема три-четыре раза), что делает экструдат доступным для воздействия ферментов желудка животных. Переменными параметрами процесса экструзии является состав сырья и его влажность. А еще в процессе экструзии возможно изменять температуру рабочего процесса, давление, продолжительность и интенсивность обработки сырья. Технологии экструдирования предполагается как настоящая сухая экструзия (экструдирования за счет тепла, которое вырабатывается в процессе прохождения экструдированного продукта в рабочем органе экструдера), так и возможность использования для экструдирования пары. Для этого экструдер может быть оборудован камерой предварительной обработки сырья паром (кондиционером). Использование пары удваивает производительность и уменьшает износ деталей рабочего органа экструдера.
Для реализации процесса экструзии применяют шнековый экструдер, основным рабочим органом которого является шнек специальной конструкции, вращающийся в цилиндрическом корпусе. Это оборудование различных производителей отличается конструкционным исполнением элементов рабочего органа, количеством рабочих камер, наличием дополнительных систем, позволяющих расширить технологические возможности экструдеров, конструкцией питателей, приводов и т.д.

Предложения на рынке
Экструдеры для зерна производят фирмы Wenger (США) - экструдеры серии UP / C, Optima X т.п.; Insta-Pro (США) - модели 600, 2000 DB, 2500; Kahl (Германия) - экструдеры ОЕЕ 8, ОЕЕ 2,15, ОЕЕ 3,23; Sprout-Matador (Дания) - экструдеры серий 600, 900 и 1200; Farmet (Чехия) - экструдеры серии Е 250, Е 500, Е 1000; Yemmak (Турция) - экструдер EXT 1000; Mujang (Китай) - модели MY 150 x 2 и PHY 200 т. Эти машины имеют высокий технический уровень, они довольно энергонасыщенные (мощность установленных электродвигателей составляет от 50 кВт до 600 кВт), преимущественно оборудуются кондиционером и несколькими рабочими органами одновременно. В зависимости от моделей, производительность таких экструдеров составляет от 365 кг / ч (модель 600 фирмы Insta-Pro), 8-20 т / ч (экструдеры серии 1200 фирм Sprout-Matador до 15-25 т / ч (экструдеры серии UP / C производства фирмы Wenger (США) (табл. 1).
В Украине основными производителями этого типа оборудования является ЗАО "ЧеркассыЭлеваторМаш", которое производит широкий типоразмерный ряд экструдеров для зерна под торговой маркой BrontoTM производительностью от 150 до 1500 кг / ч; НПФ "ВАКСАН" (г. Умань Черкасской области) является производителем экструдеров серии ЭС производительностью от 250 до 1000 кг / ч; ЧП "Лаврин" (Днепропетровск) предлагает на рынке экструдеры серии ЭКО производительностью от 95 до 350 кг / ч; ОАО "Уманьферммаш" является производителем экструдеров ПЭС-250.
В хозяйствах Украины на сегодня эксплуатируют также экструдеры ТЭК 125х6, ТЭК 125х8С и ТЭК 125х8Ж производства ОАО "УкрНИИпластмаш" (Киев), установки УЭС-Ф-800У производства ОАО "Пальмирский РТП" (Черкасская область) и т.д.
Модельный ряд этих производителей представлены экструдерами производительностью от 30 кг / час до 1500 кг / ч, что удовлетворяет потребности как фермера, так и крупных сельскохозяйственных предприятий.
Краткую техническую характеристику экструдеров для зерна отечественного производства приведены в табл. 2.
Специалисты УКРНДИПВТ им. Л. Погорелого последнее время провели тестирование экструзионного оборудования почти всех отечественных производителей (кроме экструдеров производства ЧП "Лаврин").

Конструкционные особенности
и принцип действия экструдеров
Экструдеры для зерна отечественного производства сходные по конструкции и схеме выполнения технологического процесса, имеют привод от электродвигателя (кроме модели ЭКО-130 производства ООО "Лаврин", имеющий привод от ВВП трактора) и состоят из следующих основных узлов (рис.): рама, привод рабочего органа, дозатор, рабочий орган и электрооборудования.
Рама является базой для монтажа узлов и механизмов экструдера и представляет собой сварную конструкцию.
Привод состоит из электродвигателя, клиноременной передачи и приводного вала. Клиноременную передачу закрыта защитным кожухом.
Дозатор предназначен для равномерного подачи зерна в рабочий орган. Он состоит из приемного бункера, оснащенного заслонкой, вибролотка, установленного на пружинных стойках, электромагнита и подставки.
Рабочий орган состоит из шнекового вала и корпуса, а корпус - из нескольких камер, при этом камеры соединяются между собой скобами (хомутами), а шнековый вал разделен конусными шайбами ​​соответственно количеству камер.
Шнековый вал соединен с приводным валом посредством закаленного пальца, является одновременно мерой элементом в случае внештатной ситуации. Ему предоставляют вращение через клиноременную передачу.
Корпус заканчивается головкой с конусом, в которой устанавливаются сменные насадки с различными выходными отверстиями.
Электрооборудование предназначено для дистанционного управления электроприводом экструдера и содержится в шкафу управления рабочим процессом.
Экструдеры устанавливают на твердой основе и прикрепляют к ней анкерными болтами.
Характерными особенностями конструкции рабочей части экструдеров является то, что камеры и шнеки смонтировано в соответствии с поставленными технологических задач. Выделяют загрузочную камеру, в которую вводят сырье и различные добавки, закрытые камеры с отверстиями для измерения температуры и давления, а также для ввода жидких добавок и отбора проб. На шнеки можно устанавливать различные элементы, что дает возможность создавать дополнительное сопротивление перемещению продукта и перемешивать его в процессе перемещения.
Рабочую часть экструдера, с учетом последовательности выполнения технологического процесса, можно условно разделить на три зоны:
I - зона приема сырья; II - зона пластификации и сжатие; III - зона выпрессовывание продукта.
Есть целый ряд конструкций рабочей части шнековых экструдеров:
1. Одинарные шнеки: цилиндрический шнек с постоянным шагом; цилиндрический шнек с переменным шагом; наличие винтовой линии в кожухе шнека; конический шнек; конический шнек с шагом, уменьшается до выхода из экструдера.
2. Сдвоенные шнеки, не входящих в зацепление: шнеки, что вращаются в одном направлении; шнеки, вращающихся в разных направлениях.
3. Сдвоенные шнеки, входящих в зацепление: шнеки, что вращаются в одном направлении и самоочищающиеся; шнеки, вращающихся в разных направлениях и частично самоочищающиеся.
В комбикормовой промышленности основном применяют одношнековые экструдеры с цилиндрической формой шнека с постоянным шагом.
Технологический процесс работы экструдеров такой: после включения электродвигателя привода машины и работы ее в холостом режиме 0,5-1 мин в приемный бункер загружают зерно, предназначенное для переработки. При открытии шиберные заслонки бункера зерно поступает в вибролоток дозатора. При этом регулятор скорости подачи зерна вибролотком в рабочий орган экструдера показывается в положение медленного подачи, в котором он находится, пока из выходного отверстия рабочего органа не появится экструдат и амперметр в шкафу управления не зафиксирует уменьшение нагрузки на электродвигатель экструдера.
После этого представления зерна увеличивается, и регулятор подачи устанавливается в положение, достаточное для обеспечения надлежащего качества и производительности машины, не допуская при этом перегрузки электродвигателя.
С поступлением зерна в рабочий орган и перемещением его винтовой частью последнего смесь измельчается, проходит тепловую обработку благодаря действию сил трения, нагревается до надлежащей температуры и превращается в вязко-тягучую массу. Готовый продукт выжимается снаружи через выходное отверстие в виде струи или жгута.
Процесс сухой экструзии занимает менее 30 с. За это время сырье успевает пройти несколько стадий обработки:
 тепловую (в зависимости от вида сырья, осуществляется полная тепловая обработка при температуре 120 ... 150 ° С, которая повышает переваримость питательных веществ, улучшает вкусовые качества продукта, подавляет отрицательные свойства сырья);
 стерилизацию, обеззараживание (под действием температуры и давления болезнетворные микроорганизмы, например сальмонеллы, полностью уничтожаются; токсины бактерий и активность грибков тоже или полностью разрушаются, либо подавляются до допустимого уровня);
 увеличение объема (происходит вследствие разрыва стенок клеток (в частности жировых), разрушение структуры гранул и разрыва молекулярной цепи крахмала, повышает энергетическую ценность продукта);
 измельчение, смешивание (несмотря на то, что часть сырья измельчается и перемешивается перед подачей в экструдер, в камерах рабочего органа экструдера эти процессы продолжаются, пока продукт не становится полностью однородным);
 обезвоживания (за 30 секунд пребывания сырья в экструдере содержание влаги снижается на 50%);
 стабилизацию (высокие температура и давление нейтрализуют разрушительное действие ферментов, которые могут вызвать, например, горчину продукта).
Регулирование температуры рабочего процесса и степени зирваности зерна осуществляется с помощью сменных насадок с различными выходными отверстиями.
Включают и останавливают экструдер, регулирующие производительность из шкафа управления.
В зависимости от места установки экструдера, загрузка приемного бункера зерном оператор осуществляет вручную или из внешней системы подачи.
Среди отечественных экструдеров, оборудованных кондиционерами, нужно выделить экструдер Е-1500 производства ЗАО "ЧеркассыЭлеваторМаш" для переработки различных зерновых и бобовых культур.
Обработка исходного сырья паром перед поступлением ее в рабочий орган позволяет увеличить производительность экструдера до 1500 кг / ч и более с получением экструдата улучшенного качества и значительно меньшими удельными затратами электроэнергии, улучшить форму гранулированной продукции и повысить износостойкость деталей рабочего органа. На экструдере Е-1500 можно производить также гранулированный рыбный корм, корм для домашних животных и хищников, отвечающий всем современным требованиям.
Технологический процесс экструдер Е-1500 выполняет так: сырье исходной влажностью от 12 до 25% с помощью питателя поступает в смеситель-прекондиционер (смешивается и обрабатывается паром под давлением 0,6 МПа в течение 50 с). При этом происходит тепловая обработка сырья (температура рабочего процесса достигает 200 ° С), ее стерилизация и обеззараживание.
Из смесителя-прекондиционера сырье через промежуточный бункер с помощью питателя поступает в рабочий орган. При этом предусмотрена возможность ввода в подготовленную сырье премиксов и добавок (в промежуточном бункере). В рабочем органе подготовленную сырье в течение 30 с измельчают, смешивают, подвергают повторной тепловой обработке (до 90 ° С), обезвоживают (содержание влаги снижают на 50% от исходной) и стабилизируют. Готовый продукт выжимается снаружи через выходное отверстие в головке рабочего органа.