Повышение энергетической эффективности процессов переработки кости убойных животных за счет оптимизации последовательности технологических операций и методов обработки сырья

• Автор: Тихонов, Евгений Андриянович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург, Пушкин
• Количество страниц: 170 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Утилизация отходов звероводства, животноводства и птицеводства 9 важная экологическая, экономическая и производственная проблема

1.1.1. Охрана окружающей среды

1.1.2. Получение конкурентоспособного продукта из отходов производства экономический аспект

1.2. Способы производства сухих кормов

1.3. Анализ технологических линий по приготовлению мясокостной муки, представленных на рынке производственного оборудования
1.4. Анализ измельчителей входящих в состав технологических линий представленных на рынке

1.5. Зоотехнические требования к процессу приготовления сухих животных кормов

1.6. Анализ способов измельчения, применяемых в рассматриваемых технологических линиях

1.6.1. Дробление ударом

1.6.2. Силовое измельчение
1.7. Современные машины для измельчения мясокостных кормов
1.8. Краткий анализ проведенных исследований по переработке мясокостного сырья в сухие корма
1.9. Цели и задачи научного исследования
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ
2.1. Альтернативная классификация измельчителей мясокостных
2.2. Теоретическое обоснование последовательности операций при приготовлении сухих животных кормов из отходов животноводства
2.2.1. Моделирование технологии производства сухих животных кормов
2.2.2. Анализ внутритехнологических операций
2.2.3. Обоснование последовательности операций энергосберегающей технологии для приготовления мясокостной муки
2.3. Обоснование конструктивной схемы измельчителя высушенной и обезжиренной кости
2.3.1. Обоснование выбора рабочего инструмента измельчителя
2.3.2. Обоснование выбора схемы резания
2.3.3. Анализ процесса одноопорного резания
2.4. Анализ рабочего процесса плосковращательного режущего аппарата
2.4.1. Общие характеристики
2.4.2. Условие защемления материала
2.4.3. Определение максимального размера сечения кости, при условии не прижатия ее к корпусу режущего аппарата
2.5. Выводы
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБРАБОТКА ПОЛУЧЕННЫХ ДАННЫХ
3.1. Цель и программа проведения исследований
3.2. Экспериментальная установка для изучения процесса измельчения 0 кости
3.3. Методика регистрации экспериментальных данных
3.3.1. Измерительное оборудование и программное обеспечение 2 экспериментальной установки
3.3.2. Проверка адекватности получаемых данных
3.4. Тарировка экспериментальной установки
3.4.1. Определение коэффициентов перевода первичных 8 экспериментальных данных в реальные физические величины
3.5. Методика определения работы измельчения
3.5.1. Теоретические основы определения чистой работы измельчения
3.5.2. Предварительные исследования
3.6. Однофакторные эксперименты
3.6.1. Определение влияния влажности на работу измельчения
3.6.2. Определение оптимальной схемы взаимного расположения 5 ножей в режущем аппарате
3.7. Определение оптимальных конструктивнорежимных параметров 7 методом планирования многофакторного эксперимента
3.7.1. Выбор факторов для варьирования
3.7.2. Методика варьирования влажности измельчаемой кости
3.7.3. Оценка степени измельчения
3.7.4. Матрица плана и результатов эксперимента
3.7.5. Проверка гипотезы о законе распределения экспериментальных 1 данных
3.7.6. Обработка экспериментальных данных
3.8. Экспериментальное исследование микроволновой сушки кости
3.8.1. Планирование и проведение эксперимента
3.8.2. Обработка экспериментальных данных
3.9. Экструдирование высушенной и измельченной кости
4. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ПО ПЕРЕРАБОТКЕ 9 КОСТИ УБОЙНЫХ ЖИВОТНЫХ
4.1. Энергетический анализ поточной технологической линии по 9 переработке кости
4.2. Энергетический анализ предлагаемой технологической линии по 0 переработке кости
Общие выводы и рекомендации Список использованных источников ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ


Основной энергосберегающий эффект заключается в энергетической ценности самих кормов, полученных в результате утилизации отходов. Для максимально выгодной утилизации кости необходима дешевая и эффективная технология приготовления кормов из этого сырья. Предлагаемые на рынке технологические линии по приготовлению мясокостной муки дороги, поэтому очень не многие предприятия могут себе позволить приобрести их. При этом существующая технология часто подразумевает под собой длительную и агрессивную обработку продукта, изза этого, сильно увеличивается энергоемкость процесса переработки, и ужесточаются режимы обработки, а это ведет к снижению биологической ценности получаемого корма. Для того чтобы хозяйства могли эффективно использовать отходы своего производства, требуется сравнительно дешевая технология переработки кости и субпродуктов забойных животных. При мокром способе производства, разваркастерилизация сырья производится острым паром иод давлением 0,3. МПа с периодическим сливом бульона и жира и последующей сушкой шквары в тех же горизонтальных вакуумных котлах или в специальных сушилках. При сухом способе обработки сырья, влага, содержащаяся в нем после разварки, и стерилизации удаляется под разрежением. Потери жира и белка при этом незначительны. Но такая схема имеет ряд существенных недостатков. Е8Ф0Б и центрифуги. После прессования продукт не всегда удовлетворяет условию остаточного содержания жира. Даже незначительное отклонение содержания влаги, жира и других факторов от оптимальных значений резко ухудшают работу прессов и снижают степень обезжиривания шквары . Несовершенство конструкций прессов привело к тому, что многие мясокомбинаты вынуждены для обезжиривания шквары сливать жир и бульон из котла после разварки сырья. Потери сухого вещества, которое содержится в бульоне, достигает 5 от массы перерабатываемого сырья. При этом длительность процесса достигает . Качество кормовой муки изза большого содержания в ней жира низкое . В большинстве зарубежных стран для выработки кормов также применяют горизонтальные вакуумные котлы, хотя температурные режимы более щадящие . Такие режимы позволяют получить продукты высокого качества. При сравнении технологий с применением вакуумгоризонгальных котлов с непрерывными технологическими линиями по качеству получаемой кормовой муки, сотрудники ВНИИМПа установили, что мука из вакуумгоризонтального котла содержала меньше азотсодержащих веществ на 1,, которые к тому же имели пониженную усваиваемость ,. Для интенсификации производства мясокостной муки ВНИИМПом разработана технология производства сухих животных кормов с промежуточным отделением жира центрифугированием, имеющая ряд существенных достоинств . Эта технология позволяет получать кормовую муку и технический жир 1го сорта по ГОСТ 6. По предложенной технологии тепловая обработка сырья осуществляется в два этапа разваркастерилизация сырья и сушка шквары. Но обезжиривание сырья происходит не после сушки, а между этапами, что позволяет сократить время сушки обезжиренной шквары. Во ВНИКИМПе разработана технология производства мясокостной муки, с использованием вместо сырой кости е минеральный концентрат. Кость измельчается, смешивается с водой, подвергается тепловой обработке, полученную белковоминеральную эмульсию разделяют на центрифуге. Затем минеральный концентрат кости добавляют в мякотное сырь и сушат в горизонтальных вакуумных котлах в течение двух часов. Это повышает содержание белка на . Такая технология существенно ускоряет процесс, но при этом существенно увеличивается его энергомкость. В птииеводстводческой отрасли фирмы Венгер и ИнстаПро США предлагают способ утилизации отходов переработки птицы посредством экструзии с прожариванием, в результате чего получается богатый белком продукт. Основные операции тонкое измельчение, термообработка в кондиционере, термическая и механическая обработка в экструдере, сушка. ИнстаПро при этом ещ предлагает смешивать мясокостное сырь с сухим наполнителем бобовые культуры, жмых, шрот из сои и риса, а также злаковые культуры.