Создание композитной смеси из отходов масложировой промышленности (отстойного фуза, шрота)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

КАЗАХСТАНСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

Алматы, 2007 г.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К ДИПЛОМНОЙ РАБОТЕ

НА ТЕМУ: «Создание композитной смеси из отходов масложировой промышленности (отстойного фуза, шрота) »

Студент ΙV курса Нарбаева А. Л.

Научный руководитель,

старший преподаватель Сидорова В. И.

КОНСУЛЬТАНТЫ:

по основной части Сидорова В. И.

по экономической части Ормагамбетов К. О.

по охране труда и

охране окружающей среды Сарманкулов Т. М.

Рецензент Алимкулов Ж. С.

Зав. кафедрой

Чл. корр. - НИА РК,

д. т. н., профессор Джерембаева Н. Е.

Допущен к защите

К. т. н., доцент ___ Орымбет М. М.

Факультет Инженерно-технологический

Кафедра Технология пищевых производств

Специальность 050727-Технология продовольственных продуктов

ЗАДАНИЕ

на выполнение дипломной работы

Студенту Нарбаевой А. Л.

Тема работы: Создание композитной смеси из отходов масложировой промышленности (отстойного фуза, шрота) .

Утверждена приказом по вузу № 25 от « 10 » марта 2007г.

Срок сдачи законченной работы « 25 » мая 2007 г.

Исходные данные к работе: Отходы масложировой промышленности (отстойный фуз, шроты)

Перечень подлежащих разработке в дипломной работе вопросов или краткое содержание дипломной работы:

В дипломной работе освещены особенности технологии производства комбикорма, разработка оптимизационной математической модели получения композитной смеси , разработка композитных смесей на основе фуза и шрота, технология получения композитной смеси, расчет экономической эффективности использования комбикормов с композитной смесью на основе отходов масложировой промышленности, рассмотрены вопросы охраны труда, охраны окружающей среды и промышленной экологии.

Перечень графического материала:

1) Схема технологического процесса переработки семян масличных культур

2) Схема технологического процесса водной гидратации

3) Объем образования вторичных продуктов масложировой промышленности

4) Физико-химический состав и качество сырья

5) Рецептура композитных смесей

6) Схема технологического процесса производства композитной смеси

7) Схема технологического процесса экструдирования композитной смеси

8) Физико-химический состав композитных смесей

9) Физико-механические свойства композитных смесей

10) Равновесная влажность композитных смесей

11) Изменение качества композитных смесей при хранении

12) Технические требования к качеству композитной смеси.

Рекомендуемая литература

1. Назарбаев Н. А., Послание Президента РК народу Казахстана в 2007 году; 2. Жадан А. М. Научные основы рационального использования отходов промышленности в кормлении сельскохозяйственных животных. Научные труды УСХА, Киев, вып. 191. -1967. -С. 4; 3. Коваленко И. Т. Попутные продукты и отходы масло-жировой промышленности. Научные труды УСХА, Киев, вып. 191. -1976. -С. 78; 4. Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров. Л. ВНИИЖ, т. 2, 1973; 5. Ильенк-Петровская Т. П., Бухтарева Э. Ф. Товароведение пищевых жиров, молока и молочных товаров. М. :Экономика, 1980; 6. Петрухин И. В. Корма и кормовые добавки. Справочник. М. Росагропромиздат, 1989; 7. Щербаков В. Т., Иваницкий Е. Б. Производство белковых продуктов из масличных семян. -М. : Агропромиздат, 1987. -С. 9.

Консультации по работе с указанием относящихся к ним разделов работы:

График выполнения дипломной работы

Дата выдачи задания « 10 » марта 2007г .

Заведующий кафедрой,

Чл. корр. - НИА РК,

д. т. н., профессор Джерембаева Н. Е

Научный руководитель,

С. Н. С. лаб. технологии и

оборудования

и комбикормового производств

РГП НПЦ ППП Сидорова В. И

Задание принял к исполнению

Студентка ΙV курса Нарбаева А. Л

Введение

Президент Республики Казахстан Н. А. Назарбаев в своем выступлении «Послании Народу Казахстан» 28 февраля 2007 года указал на то, что необходимым условием ускоренного продвижения Казахстана в сообщество пятидесяти наиболее конкурентоспособных стран мира и укрепление позиций Казахстана в качестве его постоянного члена является выход казахстанских товаров на качественный уровень передовых международных стандартов. Добиться этого возможно только благодаря внедрению в производство передовых технологий, к которым относится зерноперерабатывающая и комбикормовая промышленность [1] .

В работах отечественных и зарубежных ученых отмечено, что во всех странах мира расходы на корма ежегодно увеличиваются, а ресурсы для их производства уменьшаются. При этом многие компоненты комбикормов стали дефицитные, а некоторые используются на другие цели. Удорожание и сокращение традиционных энергетических ресурсов обусловило необходимость включения в рационы до 80% и более зерновых компонентов, что приводит к несбалансированным комбикормам, и не обеспечивает биологически полноценной продукции.

На предприятиях отрасли в настоящее время вырабатывается около 8 млн. т комбикормов и 2 млн. т различных кормовых добавок. Однако, достигнутый уровень производства комбикормов не удовлетворяет потребности животноводства, как в количественном, так и в качественном отношении. Их удельный вес, в общем расходе концентрированных кормов, не превышает 20%, в то время как около 3, 0 млн. т зерна используется в виде простых смесей или просто дроблеными. Расчеты показывают, что к 2015 г для удовлетворения потребности животноводства, птицеводства и рыбоводства следует довести объем производства полнорационных комбикормов в республике до 3, 0 млн. т в год, т. е. увеличить в 3 раза.

Для нужд животноводства комбикормовая промышленность республики производит около 100 различных рецептов комбикормов, что приводит к необходимости использования для их выработки самых различные виды сырья. Имеющиеся в литературе сведения говорят о многообразии компонентов, используемых в комбикормовой промышленности, число которых доходит до 150 и более. По мере увеличения объемов производства комбикормовой продукции и расширения ассортимента в сырьевые ресурсы вовлекается все больше новых видов сырья, использованию которых предшествуют всесторонние исследования.

В настоящее время рынок предъявляет высокие требования к качеству комбикормов. Качество комбикормов и степень их усвояемости во многом обусловливается гранулометрическим составом компонентов. Для всех видов и возрастных групп животных существует оптимальная крупность комбикормов, при которой обеспечивается, при прочих равных условиях, лучшая продуктивность при меньших затратах корма на получение единицы животноводческой продукции. При этом необходимо выдерживать не только оптимальный средний размер частиц, но и ограничивать содержание в комбикорме мелкой фракции.

Реализация этих требований возможна путем обогащения комбикормов (привлечения новых кормовых добавок) и использованием методов специального воздействия на корм, изменяющего структурно - механические и биохимические свойства продукта (гранулирование, экструдирование и экспандирование) . Кроме того, качество комбикормов и степень их усвояемости во многом обусловливается гранулометрическим составам компонентов. Для всех видов и возрастных групп животных существует оптимальная крупность комбикормов, при которой обеспечивается, при прочих равных условиях, лучшая продуктивность при меньших затратах корма на получение единицы животноводческой продукции. При этом необходимо выдерживать не только оптимальный средний размер частиц, но и ограничивать содержание в комбикорме мелкой фракции

Таким образом, в условиях рыночной экономики продукция комбикормовой промышленности должна быть конкурентоспособной и иметь соответствующее качество. Производство качественного продукта обусловлено качеством сырья и применением передовой технологии.

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Объектом исследования является вторичные продукты переработки масложировой промышленности отстойный фуз и шроты.

Цель работы - изучение и возможность использования отходов масложировой промышленности (отстойного фуза, шрота) в кормлении сельскохозяйственных животных.

Область применения исследований - комбикормовая промышленность и перерабатывающие хозяйства.

Для выполнения принятого исследования были определены основные направления работы:

- изучение физико-механических свойств и химического состава сырья;

- оценка качества сырья;

- разработка технологии получения композитной смеси;

- выбрать наиболее приемлемый вариант композитной смеси на основе отходов масложировой промышленности;

- изучение физико-механических свойств и химического состава композитной смеси;

- влияние сроков и условий хранения смеси.

1. Переработка семян масличных культур

Технологическая схема

Технологический процесс переработки семян масличных культур состоит из следующих операций:

Рисунок 1 Схема технологического процесса переработки семян масличных культур

1. 2 Ассортимент готовой продукции

В процессе производства вырабатывается следующий ассортимент продукции, и он представлен в таблице 1 (табл. 1) .

Таблица 1 Ассортимент готовой продукции

1. 3 Щелочная рафинация

Очистка жиров растворами щелочи является одним из наиболее распространенных методов их рафинации. При взаимодействии жирных кислот со щелочами образуются нерастворимые в нейтральном жире соли-мыла, водные растворы которых благодаря их большему удельному весу отделяются от жира. Отделившуюся при этом мыльную массу называют соапстоком.

При обработке жиров водным раствором щелочи, прежде всего, происходит нейтрализация их, поскольку ею связываются все вещества, имеющие кислотный характер. Образующееся мыло, обладая высокой солюбилизирующей и абсорбционной способностью, увлекает из жира значительную часть других примесей, как, например, фосфатиды, белки, слизи, красящие вещества и др. Хлопья мыла захватывают и механические примеси.

Под действием щелочи некоторые примеси могут в большей или меньшей степени претерпевать химические превращения. Так, концентрированный раствор щелочи, взаимодействуя с фосфатидами при интенсивном тепловом воздействии, может вызвать глубокий распад их. В слабых растворах щелочей растворяются и некоторые белки с образованием солей. При более высокой температуре возможна частичная денатурация белков вследствие гидролитического действия щелочей на амидную группу. Денатурированные белки хорошо растворяются в слабых растворах щелочей.

Растворы щелочей слабой концентрации почти не влияют на красящие пигменты - хлорофиллы, каротин, каротиноиды и измененный госсипол. Растворы щелочей средней и особенно, высокой концентрации действует и на красящие вещества, вызывая их большее или меньшее разрушение.

Благодаря такому комплексному действию растворов щелочей, жир после нейтрализации освобождается не только от свободных жирных кислот, но и от значительного количества других примесей. Этим и объясняется широкое применение метода щелочной рафинации в заводской практике при очистке жиров для пищевых и технических целей.

Попутно со связыванием свободных жирных кислот щелочи омыляют и некоторое количество нейтрального жира, что нежелательно из-за снижения выхода рафинированного масла. Иногда, однако, вводят большой избыток раствора щелочи, используя образующееся мыло для осветления масла, содержащего большое количество примесей, например черного хлопкового. Снижение выхода рафинированного масла при щелочной рафинации связано также со способностью концентрированных водных растворов мыла коллоидно растворять глицериды. Эта часть жира не может быть выделена из соапстока ни отстаиванием, ни центрифугированием.

Процессы, происходящие при щелочной рафинации. Основную реакцию нейтрализации свободных жирных кислот раствором едкой щелочи можно схематически изобразить следующим уравнением:

RCOOH + NaOH → RCOONа + H2O

При недостатке щелочи или в результате гидролиза могут образоваться кислые мыла по уравнению:

2RCOOH + NaOH → RCOOH·RCOONа + H ₂ O

Сравнительно простая химическая реакция нейтрализации жира протекает в довольно сложных условиях. Это определяется гетерогенностью среды, свойствами образующегося мыла и тем, что в жире присутствуют некоторые другие вещества, обладающие поверхностно активными свойствами и влияющие на ход процесса. Скорость нейтрализации жиров водными растворами щелочи увеличивается при повышении кислотности жира и концентрации раствора щелочи, увеличении дисперсности раствора щелочи, вводимого в жир (увеличивается поверхность их соприкосновения), и при повышении температуры жира и щелочи.

Согласно исследованиям А. А. Шмидта, щелочная рафинация протекает в несколько стадий, следуя одна за другой. При попадании капли раствора щелочи в жир, за счет реакции ее с жирными кислотами на поверхности капли образуется тончайшая мыльная пленка. Под влиянием сопротивления масла движению такой капли мыльная пленка сначала сдвигается в сторону, противоположному движению капли, а затем отрывается от нее. В момент отрыва пленка образует мешочек, внутри которого содержится не успевшая прореагировать часть щелочи и небольшое количество жира.

По мере сдвига и отрыва пленки по обнажающейся поверхности капли щелочи образуется новая мыльная пленка, которая затем отрывается так же, как и первая.

Заключенный в оторвавшихся мешочках раствор щелочи омыляет находящийся там жир. Так продолжается до тех пор, пока не будет израсходована вся щелочь или пока капля ее раствора не опустится на дно аппарата. В мыльных пленках за счет сопряженной растворимости коллоидно растворяется некоторое количество нейтрального жира, а также фосфатидно-белково-слизевый комплекс, красящие и другие вещества. При движении через толщу жира вниз или сталкиваясь в процессе перемешивания, мыльные пленки слипаются, образуя рыхлые хлопья, в пространстве между которыми механически включен нейтральный жир. Осаждаясь на дно аппарата, эти хлопья образует массу соапстока.

Таким образам, в соапстоке содержится : мыло, нейтральный жир, увлеченные примеси и продукты их превращений под влиянием щелочи, а также небольшое количество свободной щелочи. При этом нейтральный жир в соапстоке находится в трех видах :а) в стенках пленок- вследствие сопряженного растворения мыле, б) внутри мыльного мешочка, как в сосуде, куда он попал в момент отрыва пленки от капли щелочи и в) механически увлеченный между пленками при их агрегировании в хлопья .

Ход процесса и формирование структуры соапстока при щелочной рафинации зависят от ряда условий: от температуры жира, от содержание в нем примесей, особенно таких, которые обладают поверхностной активностью (фосфатиды, белки и т. п. ), от концентрации и температуры раствора щелочи и условий ведения реакции.

С повышением температуры жира величина и количество пленок соапстока, отрывающихся от капли щелочи, уменьшается, а скорость опускания самой капли в солее жира увеличивается из-за снижения его вязкости. Одновременно повышается возможность омыления нейтрального жира. При боле низких температурах образуется крупные агрегированные, сложные по структуре системы жир-соапсток-вода, стабилизированные фосфатидно- белковым комплексом. Чем больше этих поверхностно активных веществ входят в структуру мыльных пленок, тем выше их прочность и способность к эмульгированию и к сопряженному растворению в них нейтрального жира .

С повышением температуры раствора щелочи скорость оседания капли возрастает.

Скорость движения капли щелочи в жире имеет большое практическое значения. Замедленное движение позволяет лучше использовать поверхность капли щелочи и израсходовать ее полностью для связывания жирных кислот до того, как она осядет на дно аппарата. Однако это справедливо только в том случае, если продукты реакции- мыльные пленки - быстро отводятся с поверхности капли щелочи, освобождая ее для контакта с новыми молекулами свободных жирных кислот, В противном случае щелочь будет омылять нейтральный жир.

... продолжение

Мültикомпонентный состав муки: свойства, получение и применение в производстве продуктов питания

Технологические аспекты производства растительных масел из жирного сырья

Корма животных: химический состав, питательность и требования ГОСТ к зерновым кормам, сену, корнеплодам и другим видам пищи

Агротехнологическая оценка среднеспелых сортов сои

Витамины и Корма Сельскохозяйственных Животных: Понятие, Классификация и Нормы Питания

Химическая структура и свойства триглицеридов, глицерина и сопутствующих веществ в натуральных жирах и маслах

Функциональные продукты питания: роль в профилактике и лечении заболеваний, связанных с нарушением микрофлоры желудочно-кишечного тракта

Ускоренное развитие производственных технологий в животноводстве: научные основы и эффективное кормление сельскохозяйственных животных

Разнообразие и значимость зернобобовых культур в производстве продуктов питания и корма для животных

Материалы и сырье для производства железобетонных изделий

• Информатика
• Банковское дело
• Оценка бизнеса
• Бухгалтерское дело
• Валеология
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Религия
• Общая история
• Журналистика
• Таможенное дело
• История Казахстана
• Финансы
• Законодательство и Право, Криминалистика
• Маркетинг
• Культурология
• Медицина
• Менеджмент
• Нефть, Газ
• Искуство, музыка
• Педагогика
• Психология
• Страхование
• Налоги
• Политология
• Сертификация, стандартизация
• Социология, Демография
• Статистика
• Туризм
• Физика
• Философия
• Химия
• Делопроизводсто
• Экология, Охрана природы, Природопользование
• Экономика
• Литература
• Биология
• Мясо, молочно, вино-водочные продукты
• Земельный кадастр, Недвижимость
• Математика, Геометрия
• Государственное управление
• Архивное дело
• Полиграфия
• Горное дело
• Языковедение, Филология
• Исторические личности
• Автоматизация, Техника
• Экономическая география
• Международные отношения
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности), Защита труда