Разработка и обоснование методов утилизации растительных отходов бродильных производств

• Автор: Василевская, Светлана Петровна
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 210 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕГО СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ БРОДИЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

1.1 Характеристика отходов производства пива и их полезных свойств

1.2 Характеристика отходов спиртового производства и их полезных свойств

1.3 Совершенствование технологии производства спирта, направленное на уменьшение количества вырабатываемой барды

1.4 Существующие методы переработки отходов пивоварения

1.5 Методы переработки отходов спиртового производства

1.6 Комплексное использование вторичных материальных

ресурсов пивоварения

1.7 Перспективные процессы в технологии утилизации пивной

дробины и спиртовой барды
1.7.1 Основные режимы и способы экструзии пищевых масс
1.7.2 Основные режимы и способы сушки пищевых масс
1.8 Задачи исследования
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССОВ ЭКСТРУДИРОВАНИЯ И КОНВЕКТИВНОЙ СУШКИ ВЫСОКОВЛАЖНЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
2.1 Аналитическое описание процесса экструдирования
2.2 Аналитическое описание процесса конвективной сушки
2.3 Выводы по главе
3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ЭКСТРУДИРОВАНИЯ И КОНВЕКТИВНОЙ СУШКИ СМЕСЕЙ СКОРОПОРТЯЩИХСЯ ПИЩЕВЫХ ОТХОДОВ С ЗЕРНОВЫМИ ОТХОДАМИ
3.1 Процесс экструдирования
3.2 Определение свойств полуфабриката, подготовленного к сушке
3.3 Процесс конвективной сушки
3.4 Выводы по главе
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССОВ УТИЛИЗАЦИИ СМЕСЕЙ СКОРОПОРТЯЩИХСЯ ПИЩЕВЫХ ОТХОДОВ С ЗЕРНОВЫМИ ОТХОДАМИ
4.1 Исследование свойств экструдата смеси пшеничных отрубей с высоковлажными отходами бродильных производств
4.2 Определение параметров процесса экструдирования
4.3 Исследование сорбционных свойств экструдата
4.4 Определение параметров процесса конвективной сушки
4.5 Выводы по главе
5 РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1 Возможные направления утилизации высоко влажных
отходов бродильных производств
5.2 Критерии оценки эффективности процесса утилизации отходов пищевых производств
5.3 Линия для обезвоживания высоковлажных вторичных сырьевых ресурсов
5.4 Новые конструкции экструдирующего оборудования
5.4.1 Матрицы с фильерами в упругой оболочке
5.4.2 Экструдеры высоковлажных полуфабрикатов
5.5 Расчет экономической эффективности от внедрения
технологии утилизации отходов бродильных производств
5.6 Выводы по главе
Общие выводы по работе
Список использованных источников


В Оренбургском государственном университете разработана технология получения высококачественного спирта, в которую входит отделение и вывод из технологического процесса зерновых оболочек. Эти оболочки затем утилизируются вместе с бардой []. Следует отмстить, что все вышеприведенные технологии приводят наряду с уменьшением количества вырабатываемой барды к некоторому снижению выхода спирта. Поскольку в отходах пивоварения сохраняются питательные компоненты исходного сырья, предпринимались попытки их переработки для последующего использования в пищевой и комбикормовой промышленности. Основным направлением использования пивной дробины в настоящее время является реализация на корм скоту в нативном виде []. Реализации дробины в сыром виде препятствуют ее недостатки. Поэтому ведутся работы по глубокой переработке пивной дробины, позволяющей улучшить ее потребительские свойства, в том числе увеличить срок хранения. Для этих целей предлагают обезвоживание, силосование, консервирование, сушку и гранулирование [,,]. С целью сокращения массы перевозимого потребителю продукта, производят предварительное обезвоживание пивной дробины. Из исходной массы удаляют жидкую фазу. На первом этапе удаляют избыточную жидкость. Для этого используют нутч-фильтры, представляющие собой сетчатые перегородки приемных бункеров. Иногда жидкую фазу отделяют на вибросите []. На втором этапе производят дополнительное обезвоживание дробины на отжимных шнековых прессах. После отжима влаги экструдированный продукт имеет влажность . Такая схема была применена на пивзаводе имени Бадаева еще в году. Предварительно обезвоженная в приемных бункерах дробина попадала в отжимной шнековый пресс, расположенный непосредственно под бункерами. Высота расположения пресса обеспечивала выгрузку дробины в кузов грузового автомобиля. Было установлено, что обезвоженную пивную дробину можно перевозить на грузовых автомобилях без специального оборудования []. Недостатком отделения жидкой фазы из пивной дробины на жидкую и твердую фазы является унос значительной части растворимых веществ, из-за чего понижаются питательные свойства обезвоженного продукта []. Поэтому жидкую фазу используют в виде пищевых или кормовых добавок []. Например, она применяется как лечебное средство при вскармливании телят с инфекционным расстройством пищеварения []. Жидкую фазу после центрифугирования можно возвратить в технологический процесс приготовления пива. Осветленная жидкость может также быть использована в виде пищевой добавки []. Полученный центрифугированием осадок, представляющий собой ценный белковый концентрат, в Германии используют как кормовую добавку []. Широко распространены различные способы консервирования дробины. В ПНР создана технология приготовления силоса из сырой дробины [2]. Во ВНИИ физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных (ВНИИФБиП) разработан способ консервирования дробины поваренной солью []. Нашел применение способ сохранения дробины обработкой ее продуктами с различной влажностью: свекловичной мелассой и сорбатом калия. Такой продукт в герметичной упаковке сохраняется до -ти месяцев [4]. В качестве закваски при консервировании используют материалы растительного происхождения: кормовой подсолнечник, патоку и химические препараты: органические и минеральные кислоты, конпасил и кофасальц. Химические препараты оказывают благоприятное воздействие на развитие молочнокислых бактерий и ограничивают развитие маслянокислых бактерий [9,2]. Обработка пивной дробины растворами пропионовой и муравьиной кислоты в концентрации соответственно 0,4 % и 0,2 . Состояние пивной дробины можно стабилизировать препаратом заквашенной и сгущенной сыворотки, которая повышает начальную кислотность до pH 4,0. Качество дробины сохранялось в течение 4 недель []. После обезвоживания отжимным шнековым прессом пивную дробину влажностью . В случае применения аскорбиновой кислоты в количестве 0, % к массе дробины срок ее хранения возрастает до суток. При обработке сорбатом калия в количестве 0,5 % или аммиаком в количестве 1,0 % к массе дробины она сохраняется 7 .