Оценка технико-экономической эффективности линии по производству замороженного зеленого горошка

4. Устройство для производства замороженных продуктов посредством их замораживания, содержащее морозильную камеру, в которой установлены: морозильная ванна с находящимся в ней замораживающим агентом для замораживания путем погружения в него продуктов, подлежащих заморозке, средства для обдува продуктов, замороженных в морозильной ванне, газом с температурой 0°C или ниже для удаления замораживающего агента, оставшегося на продуктах, и транспортные средства для переноса продуктов, подлежащих заморозке, в морозильной камере таким образом, что продукты, подлежащие заморозке, погружаются в замораживающий агент, находящийся в морозильной ванне, после чего поднимаются и выводятся из нее, а замораживающий агент, оставшийся на продуктах, удаляется с помощью средств для обдува газом.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что размеры морозильной ванны, скорость переноса продуктов, подлежащих заморозке, транспортными средствами и температура замораживающего агента выбраны такими, что в морозильной ванне замораживаются части продуктов, подлежащих заморозке, а незамороженные части указанных продуктов замораживаются путем обдува указанных продуктов газом с помощью средств обдува газом.

6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что дополнительно содержит собирающие средства для сбора замораживающего агента, удаленного с продуктов, подлежащих заморозке, средствами для обдува газом, и для возврата собранного замораживающего агента в морозильную ванну.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что собирающие средства представляют собой нижнюю поверхность морозильной камеры, наклоненную вниз, в сторону морозильной ванны.

8. Устройство по п.4, отличающееся тем, что вход и выход для переноса продуктов, подлежащих заморозке, в морозильную камеру и из нее снабжены разделительным компонентом для разделения объемов внутри и снаружи морозильной камеры с обеспечением возможности переноса продуктов, подлежащих заморозке, в морозильную камеру и из нее.

9. Устройство по любому из пп.4-8, отличающееся тем, что вокруг морозильной ванны установлены разбрызгивающие средства для орошения продуктов, подлежащих заморозке, замораживающим агентом, уровень жидкого замораживающего агента в морозильной ванне выбран таким, что только части продуктов, подлежащих заморозке, погружаются в замораживающий агент, а разбрызгивающие средства выполнены с возможностью орошения замораживающим агентом части указанных продуктов, не погружавшихся в замораживающий агент, находящийся в морозильной ванне.

10. Устройство для производства замороженных продуктов посредством их замораживания, содержащее морозильную камеру, в которой установлены: оросительная ванна для замораживания продуктов, подлежащих заморозке, путем их орошения, с помощью разбрызгивающих средств, замораживающим агентом, средства для обдува продуктов, замороженных замораживающим агентом в оросительной камере, газом с температурой 0°C или ниже для удаления замораживающего агента, оставшегося на продуктах, и транспортные средства для переноса продуктов, подлежащих заморозке, в морозильной камере таким образом, что продукты, подлежащие заморозке, замораживаются замораживающим агентом в оросительной ванне, после чего поднимаются и выводятся из нее, а замораживающий агент, оставшийся на продуктах, удаляется с помощью средств для обдува газом.



3. Характеристика сырья и готового продукта

3.1 Характеристика сырья

Для переработки используют недозрелые зерна зеленого горошка лущильных сортов, которые по форме зерна делятся на 2 группы: сорта с гладкими зернами округлой формы и мозговые сорта[21].

Горох овощной свежий по ГОСТ 5312.

Вода питьевую по ГОСТ 2874

Таблица 3.1 - Наименование показателя ГОСТ 15842-90 C. 2

Таблица 3.2 - Коды ОКП (Общероссийский классификатор продукции).

Наименование консервов	Код ОКП
Горошек зеленый сорта экстра	916132 3010
Горошек зеленый высшего сорта	91 6132 4010
Горошек зеленый первого сорта	91 6132 5010
Горошек зеленый столового сорта	916132 8010

В соответствии с "Гигиеническими требованиями безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов" (СанПиН 2.3.2.10-78-01) для свежезамороженных овощей, фруктов и ягод установлены допустимые уровни содержания ксенобиотиков: [9]

1) Токсичные элементы (мг/кг, не более): свинец -- 0,4; мышьяк -- 0,2; кадмий -- 0,03; ртуть -- 0,02.

2) Нитраты нормируются индивидуально для отдельных видов овощей в зависимости от технологии выращивания (для открытого грунта и защищенного грунта).

3) Пестициды (мг/кг, не более) нормируются для гексахлорциклогексана: 0,5 - овощи для ДДТ (дихлордифенилтрихлорэтан) и его метаболитов -- 0,1.

4) Радионуклиды (Бк/кг): цезий - 137 -- 120 для овощей.

Микробиологические показатели нормируются для всех видов быстрозамороженных плодоовощных продуктов, допустимый уровень устанавливается в зависимости от вида замороженной плодоовощной продукции и технологических аспектов их переработки для мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов, дрожжей; плесневых грибов, бактерий группы кишечных палочек, патогенных и условно-патогенных микроорганизмов; для некоторых видов регламентируется количество продукта. Ниже приведены ПДК микробиологических показателей быстрозамороженных плодов и овощей:

- количество микроорганизмов в 1 г. продукта не более 5,0 • 104 КОЕ, бактерий группы кишечных палочек;

- для бланшированных овощей и плодов в 1 г не более 1,0 • 10 4 КОЕ,

- для не бланшированных - не более 1,0 • 105 КОЕ,

- плесневых грибов в 1 г не более 1,0 * 104 КОЕ,

- патогенные бактерии, в том числе сальмонеллы в 25 г не допускаются.

3.2 Характеристика готового продукта

Замороженный горошек должен соответствовать требованиям ГОСТ 26313

Приемка:

Правила приемки -- по ГОСТ 26313.

Реквизиты документа о качестве устанавливают в соответствии с порядком санитарно-технического контроля заморозки на производственных предприятиях, оптовых базах, в розничной торговле и на предприятиях общественного питания, утвержденным органами государственного санитарно-эпидемиологического надзора[21].

Методы испытаний: заморозка горошек сырье отход

Отбор проб -- по ГОСТ 26313, подготовка проб -- по ГОСТ 26671, ГОСТ 26929, методы испытаний -- по ГОСТ 8756.1, ГОСТ 8756.18 и указанным в п. 1.2.4 настоящего стандарта.

Методы отбора проб для микробиологических анализов -- по ГОСТ 26668, подготовка проб - по ГОСТ 26669.

Содержание токсичных элементов определяют по ГОСТ 26927, ГОСТ 26930 -- ГОСТ 26935.

Микробиологические анализы при необходимости подтверждения промышленной стерильности проводят по ГОСТ 10444.1, ГОСТ 30425, ГОСТ 26670.

Анализ на присутствие возбудителей порчи проводят при необходимости подтверждения микробиальной порчи по ГОСТ 10444.1, ГОСТ 30425, ГОСТ 10444.11, ГОСТ 10444.12, ГОСТ 10444.15, ГОСТ 26670.

Анализ на присутствие патогенных микроорганизмов проводят по требованию органов Государственного санитарного надзора в указанных ими лабораториях по ГОСТ 10444.1, ГОСТ 10444.2, ГОСТ 10444.8, ГОСТ 10444.9, ГОСТ 26670.

Определение массовой доли битых зерен

Сущность метода заключается в механическом отделении битых зерен от общей массы зерна и определении их массовой доли отношением массы битых зерен к общей массе зерна с помощью взвешивания.

Битыми зернами считают половинки и кусочки зерен, оболочки и их частицы. Зерна с трещинами, с частично нарушенными семядолями, сохранившие нормальную форму, относят к целым зернам.

Отбор проб -- по ГОСТ 26313.

Аппаратура

Сито с диаметром отверстий 2,5--3 мм.

Поднос белой или светлой окраски.

Весы лабораторные общего назначения с метрологическими характеристиками по ГОСТ 24104 с наибольшим пределом взвешивания 500 г и допускаемой погрешностью ±0,01 г.

Проведение испытания Пропускаем через сито. Из оставшихся на сите зерен горошка берут навеску массой 200 г, навеску рассыпают на поднос и отделяют битые зерна от целых. Битые зерна взвешивают.

Обработка результатов

Массовую долю битых зерен (X) в процентах вычисляют по формуле

X = м2/м1*100

где м2, -- масса навески исследуемого образца, г;

м1, -- масса битых зерен, г.

Результат округляют до целого числа.



4. Технология производства замороженного зеленого горошка

Линия по производству замороженного зеленого горошка включает в себя мойке, чистке, разделке и заморозке овощей различных видов и сортов.

Продукт высыпается в бункер-накопитель ленточного конвейера. Конвейер подает продукт в моечную машину, где происходит мойка и отделение примесей (камней) от продукта. Из мойки сырье попадает в бункер-накопитель ленточного конвейера и затем по этому конвейеру и устройству распределения в одну из двух машин очистки PL40. Устройство распределения направляет поток сырья в одну или в другую машину очистки, где происходит очистка сырья от кожуры. Затем очищенный продукт моется в бункере с водой транспортера[5].

После операции мойки продукт подается транспортером на инспекционный стол на восемь рабочих мест. На инспекционном столе рабочие зачищают, удаляют глазки и вкрапления в овощах. После этого продукт опять подвергается мойке в бункере с водой транспортера. По этому транспортеру мытые и обработанные овощи подаются в универсальную резательную машину KUJ, где подвергаются резке на части различных размеров в зависимости от установленной насадки.

По ленточному конвейеру измельченный продукт подается в специальную моечную машину GEWA 3800. После мойки по конвейеру овощи попадают в инактиватор (бланширователь), где подвергаются термической обработке водой или паром с определенной технологическим процессом температурой.

Так как из бланширователя продукт выходит с высокой температурой, то его необходимо охладить на конвейере охлаждения. Затем, перед заморозкой, с нарезанных овощей необходимо удалить влагу и еще охладить. Этим операциям продукт подвергается на конвейере осушки и охлаждения. Виброконвейер служит для подачи равномерным слоем нарезанных овощей с конвейера охлаждения на конвейер сушки и дополнительного охлаждения.

После охлаждения продукт поступает в аппарат скороморозильный воздушный типа АСМФ-1000, где замораживается до температуры -18°C.

Готовый замороженный горошек из аппарата заморозки поступает в фасовочный модуль, где он ссыпается в мешки и отправляется на склад хранения. Отходы от процесса переработки овощей собираются в устройство для сбора отходов и мелочи[6].

Описание всего производственного процесса в деталях:

Производится сбор и доставка горошка. Всё это составляет 3 часа. Далее проводится процесс приёмки -- горошек проверяют на вкус, цвет, размер, спелость. Проверка проходит со всеми требованиями и спецификациями производства. Проводится очистка горошка воздухом. Благодаря этой очистке из овощей удаляется более лёгкий мусор, к примеру, лепестки и стручки. Потоком воды горошек промывают от камней, стекла. На данном этапе у овощей обрезают кончики, к примеру, у зелёного горошка в стручках. Затем горошек калибруют, то есть отсеивают мелкие плоды. Проводится бланшировка, то есть удаляется газ из овощей. Вкус становится более сбалансированным.

Настало время для шоковой заморозки (-30°C). В течение нескольких минут температура внутри овоща достигает -18°C. Благодаря такому способу заморозки в овощах сохранится 75-90% всех полезных витаминов, минералов и прочих элементов. Так же сохранится цвет и вкус, плод не потеряет форму и аромат. Теперь овощи и фрукты хранятся при температуре -18°C.

Продукцию взвешивают, упаковывают, наносят дату производства и срок годности. Готовые пакеты упаковывают в картонные коробки. Готовый продукт, который предназначен к отгрузке, хранят при -18°C. Транспортируют готовый продукт при -18°C в рефрижераторах.



Рисунок 4.1 - Схема производства замороженного зеленого горошка

Детализированная блок-схема производства замороженного зеленого горошка

На промывку полов, в помещениях с небольшим загрязнением полов панелей и стен расход воды за смену составляет 2-3 л/м2



5. Продуктовый расчет

1. Плиточные аппараты

Подготовленное сырье фасуют в коробки, полиэтиленовые пакеты, а при замораживании россыпью - на противни из нержавеющей стали. Крупные экземпляры улаживают в 1-2 слоя, мелкие высотой не более 4 мм. Перед началом работы морозильные камеры охлаждают, раздвигают плиты, укладывают продукцию, сдвигают плиты до контакта с продукцией с помощью гидросистемы, закрывают камеры и замораживают при t -24-30°C до снижения t в массе продукции -18°C. Продолжительность замораживания 2-5 часов.

Представляют собой: герметический шкаф с 11полыми плитами, в которых по патрубкам поступает хладагент.

Верхняя плита неподвижная остальные регулируются по высоте и фиксируются деревянными рейками.

2. Одним из скороморозильных аппаратов являются туннельные. Длина от 12,5 до 31м, ширина 2м. представляет собой тоннель внутри которого смонтирован ленточный транспортер из проволочной сетки, под которым расположена система труб с жидким хладагентом (аммиак). Охлажденный воздух приводится в движение вентилятором по принципу противотока, т.е. холодный воздух движется со скоростью 6-7 м/с навстречу конвейеру.

Туннельные аппараты имеют непрерывный производственный цикл: с одной стороны постоянно загружают сырьё, а с противоположной - выгружают готовую продукцию. Продолжительность замораживания 2,5-3,5 часа.

3. Гравитационные аппараты (ГКА-2) - это разновидность туннельных аппаратов, в которых продукция перемещается под действием собственной тяжести по системе металлических направляющих, расположенных в несколько ярусов. Продукция при этом располагается в стеллажах и движется с помощью роликов.

4.Так же используются флюидизационные установки. При флюидизации овощи обдуваются струей холодного воздуха, индивидуально снизу вверх сквозь слой продукта со скоростью 3-4 м/с при температуре от -30 до -40°С. Подаваемый снизу воздух поднимает продукцию над сеткой хорошо ее перемешивает, создавая впечатление «кипения» в воздушном потоке. При этом продукция покрывается тоненькой корочкой льда. В этих аппаратах замораживают зеленый горошек, землянику, вишню, черешню, измельченные овощи и др., т.е. такую продукцию, которая может быть поднята потоком воздуха. Продолжительность 1-30 мин.

5.Криогенные аппараты. Принцип действия заключается в непосредственном контакте продукта (путем погружения или орошения) с жидкостью, кипящей при низкой t°С (жидкий азот -196 °С, двуокись углерода, фреон).

Способ погружения продукта в азот на практике почти не используется как весьма неэкономичный. Чаще применяется технология опрыскивания, когда продукт орошается жидким азотом, а образующийся газ служит для предварительного их охлаждения и домораживания. [2]

Лежащие на ленте транспортера продукты сначала охлаждаются холодным газообразным азотом, затем производится их опрыскивание газообразным азотом. На участке замораживания продукты соприкасаются с циркулирующим газом, а потом по ленте транспортера выводятся из аппарата. Скорость ленты можно изменять в широких пределах (до 30 м/мин), поэтому продолжительность замораживания легко регулировать. Продукты, имеющие начальную температуру +21 °С, замораживаются до -18°С за 1-5 мин в зависимости от их размера.

В последнее время в качестве хладагента используют жидкий фреон, температура кипения которого -29,7 °С. Это делает его более удобным в применении по сравнению с жидким азотом.



Таблица 5.1 - Потери зеленого горошка при обработке

Приход	Кг	%	Расход	Кг	%
Приемка	1000	100	Зел горошек	990	99
			Потери	10	1
Охлаждение, кг	990	99	Зел горошек	985	98,5
			Потери	5	0,5
Подготовительная операция	985	98,5	Зел горошек	981	98,1
			Потери	4	0,4
Удаление стручков, кг	981	98,1	Зел горошек	978	97,8
			Потери	3	0,3
Калибровка	978	97,8	Зел горошек	963	96,3
			Потери	15	1,5
Обсушивание	963	96,3	Зел горошек	961	96,1
			Потери	2	0,2
Быстрая заморозка	961	96,1	Зел горошек	959	95,9
			Потери	2	0,2
Фасовка, маркирование	959	95,9	Зел горошек	955	95,5
			Потери	4	0,4
Хранение	955	95,5	Зел горошек	955	95,5
			Потери	0	0
			Итого	1000	100



6. Подбор основного и вспомогательного технологического оборудования

Техническая характеристика линии:

1. Производительность -- 500 кг/час

2. Установленная мощность -- 260 кВт

3. Расход воды -- 5 куб.м/час

4. Расход пара -- 500 кг/час

5. Ориентировочная длина -- 40 м

6. Ориентировочная масса -- 45000 кг

Цена за каждую единицу оборудования, кроме холодильного склада, около 500 000 рублей. Что касается холодильного склада, то он будет стоить дороже. Цена на камеру для шоковой заморозки овощей и фруктов начинается примерно от 150 000 рублей. Так же стоимость будет зависеть непосредственно от производительности конкретного оборудования и его размеров.



7. Технико-экономическое обоснование

Работа оборудования за год, час:

Рг = М/ П=275/125=2,2

где М - годовой объем работы, тонн;

П - производительность оборудования, т/час.

Работа оборудования за смену, час:

Рс = Рг / Д=2,2/275=0,01

где Рг - работа оборудования за год, час;

Д - отработанных дней за год 275 дней).

Тарифные ставки для оплаты труда рассчитываются исходя из МРОТ, а также существующей на предприятии тарифной сетки и тарифного коэффициента. Премии и надбавки учитываются в размере 50% от фонда оплаты.

Оплата труда, всего в год, тыс.руб.:

Опл.тр. = Т*Рг / 1000=111,36*8*275*2,2/1000=538,98

где Т - тарифная ставка за час, руб/час;

Рг - работа оборудования за год, час.

Премии и надбавки, тыс.руб.:

П = Опл.тр. *1,5=538,98*1,5=808,47

где Опл.тр. - всего в год оплата труда, тыс.руб.;

1,5 - размер премии, надбавок.

Количество потребленной электроэнергии за год, кВт:

Э = С * Рг=1*2,2=2,2

где С - мощность использованного оборудования, кВтч;

Рг - работа оборудования за год, час.

Затраты на электроэнергию, тыс.руб.:

Зэ = Э * Сэ / 1000=2,2*4,3/1000=0,01

где Э - количество потребленной электроэнергии, кВтч;

Сэ - стоимость 1 кВт в час, руб.

Количество потребляемой воды за год, м3:

В = Г * Зп=275*0,5= 137,5

где Г - количество произведенной продукции за год, тонн;

Зп - норма расхода воды на производство 1 тонны, м3.

Затраты на водоснабжение, тыс.руб.:

Зв = В * Св / 1000=137,5*32/1000=4,4

где В - количество потребляемой воды за год, м3;

Св - стоимость 1 м3 воды, руб.

Количество отведенной воды (канализация) за год, м3:

К = Г * Зо = 275*0,5= 137,5

где Г - количество произведенной продукции за год, тонн;

Зп - норма расхода воды на производство 1 тонны продукции, м3.

Затраты на канализацию, тыс.руб.:

Зк = В * Ск / 1000=137,5*17,5/1000=2,37 (10)

где В - количество потребляемой воды за год, м3;

Ск - стоимость 1 м3, руб.

Норма амортизации в зависимости от оснащенности состава и износа основных средств производства по оборудованию составляет 14%.

Ремонтный фонд рассчитывается пропорционально сумме амортизации в размере 50%.

Полученные результаты сводятся в таблицу 7.1.

Далее рассчитывается экономическая эффективность производства продукта, которую характеризуют прибыль и рентабельность.

Прибыль рассчитывается по формуле (1):

П = ДВ - ПС = 84436-65216,82= 19219,18

где П - прибыль, тыс. руб.;

ДВ - денежная выручка, тыс. руб.;

ПС - производственная себестоимость, тыс. руб.

Рентабельность предприятия рассчитывается по формуле 2:

Р = П / ПС*100= 19219,18/65216,82*100=29,47

Полученные данные оформляются в таблицы 7.2, 7.3.



Таблица 7.2 - Расчет себестоимости замороженного зеленого горошка

Показатель
Произведено продукции за год, кг (850*257)	1055450,00
Стоимость сырья, руб. (1000кг*257 дн*14 руб)	9625,00
Эксплуатационные расходы, тыс. руб.	177,07
Электроэнергия	120,40
Водоснабжение и водоотвод	56,66
Амортизация	1107,40
Текущий ремонт	553,70
Оплата труда с отчислениями	53433,15
Транспортные затраты, тыс. руб.	168,40
Итого прямых затрат, тыс. руб.	55439,72
Общехозяйственные и общепроиз-водственные расходы, тыс. руб.	85,60
Прочие затраты, тыс. руб.	66,50
Производственная себестоимость, тыс. руб.	65216,82

Таблица 7.3 - Эффективность производства замороженного зеленого горошка

Показатель
Произведено продукции за год, т	257,00
Производственная себестоимость, тыс. руб/т	27,34
Оптовая цена, за кг.	20000,00
Денежная выручка, руб.	5140,00
Прибыль (убыток), тыс. руб.	5132,97
Рентабельность, %	73,05



8. Предложения по переработке отходов первичной обработки и хранения замороженного зеленого горошка

Отходы переработки зеленого горошка - это ботва и створки. Выход зерен горошка составляет 15-20% скошенной массы. Отходы содержат до 40% безазотистых экстрактивных веществ, до 11% минеральных веществ и другие соединения Отходы могут использоваться для получения микробных белковых препаратов[11].

Изобретение относится к кормопроизводству. Способ включает экстракцию белка из белоксодержащего сырья, отделение экстракта, обработку экстракта кислым раствором до рН 3-4 для осаждения белка, отделение нерастворимого белкового осадка, его высушивание на распылительной сушилке воздухом, причем в качестве белоксодержащего сырья используют горох, а экстракцию белка проводят 2-4 раза раствором католита с рН 11-12 в течение 10-12 мин, причем горох и раствор католита взяты из расчета 1 весовая часть гороха к 5-7 весовым частям католита, а растворы белка в католите, полученные после каждой экстракции, объединяют и одновременно осаждают. В качестве кислого раствора используют анолит или раствор соляной кислоты. Изобретение позволяет повысить эффективность получения белковой добавки из гороха за счет уменьшения времени экстракции и сокращения количества отходов производства, повысить выход добавки из гороха. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технологиям приготовления корма из растительных продуктов.

Растительные белки являются важным резервом для решения белковой проблемы в птицеводстве, где уровень белка в кормах высок. Высокое его содержание может быть достигнуто получением белковых концентратов и изолятов с высоким содержанием белка в продукте.

Известен способ получения липопротеинового экстракта из зерна сои для использования для кормления молодняка сельскохозяйственных животных. Способ включает замачивание сои в воде при рН 7-8 в течение 6-8 часов. Экстракцию проводят в течение 18-22 минут при 49-51°С. Экстракт пастеризуют при 92°С в течение 30-40 минут (авт. свид. СССР №1340716, кл. А 23 К1/00, 1987, бюл. №36).

Однако данный способ невозможно использовать для экстракции белковых веществ из белковосодержащего сырья, каковым является, например, шрот или жмых из подсолнечника, так как он сырье многокомпонентно по составу. Большие затраты времени при реализации данного способа затрудняют внедрение его в практику. Кроме того, полученный экстракт имеет влажность 60%. что затрудняет его длительное хранение без потери качества концентрата.

Известен способ выделения белка из протеинсодержащего сырья, к которому относится подсолнечниковый шрот, путем экстрагирования белка в щелочном растворе, пропуская экстракт через ультрафильтрующие мембраны, и осаждения белка кислотой, все операции проводили в атмосфере инертных газов.

Однако данный способ невозможно использовать при промышленном получении белковых веществ, так как для его реализации требуется дорогостоящее оборудование (блок для ультрафильтрации, устройство для обеспечения пропускания инертного газа), все это значительно удорожает технологию и конечный продукт. Кроме того, вызывает сомнения, что при этих условиях возможно получение белка с высоким выходом. Все это исключает возможность использования этой технологии для получения белкового концентрата, используемого в кормопроизводстве.

Известен способ получения белка из шрота подсолнечника, включающий экстракцию белка из шрота подсолнечника раствором, содержащим хлористый натрий, затем раствором, содержащим гидрооксид натрия, отделение нерастворимого осадка, осаждение раствором соляной кислоты, высушивание на распылительной сушилке воздухом, а нерастворимый осадок шрота высушивают и используют на корм животным (Технология пищевых производств / Под ред. Ковальской. Л.П. М.: Колос, 1997. С.462, 463).

Однако в известном способе белок из шрота экстрагируется в несколько стадий: сначала водным раствором хлористого натрия, а затем гидрооксидом натрия, что дает большие потери в процессе использования нескольких экстрагентов в связи с многоступенчатостью процесса и требует большого количества технологических растворов.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ изготовления белкового концентрата из подсолнечного шрота, включающий экстракцию белка из шрота, причем экстракцию белка проводят в течение 50-70 мин раствором, содержащим хлористый натрий и гидрооксид натрия, в соотношении, мас.%:

хлористый натрий - 5,8-6,2

гидрооксид натрия - 0,3-0,5

вода - остальное,

из расчета 1 весовая часть шрота к 7-8 весовым частям экстрагента, обработку экстракта раствором соляной кислоты до рН 3-4, отделение экстракта, обработку экстракта раствором соляной кислоты до осаждения белка, отделение нерастворимого белкового осадка, его высушивание на распылительной сушилке воздухом (патент РФ №2218811, кл. А 23 К 1/14, бюл. №35 от 20.12.2003 - прототип).

Однако в известном способе используется в качестве белоксодержащего сырья подсолнечниковый шрот, при переработки которого происходит образование хлорогенновой кислоты, которая накапливается в конечном продукте и является токсичной для животных и придает серо-зеленоватый цвет получаемому продукту. Кроме того, концентрат получаемый по прототипу, низкого качества, так как содержит в своем составе хлористый натрий, осаждающийся вместе с белком, а он лимитирует ввод полученного концентрата в корм птице. Время экстракции белка достаточно длительно, что снижает эффективность и производительность процесса получения концентрата. Кроме того, с экологической точки зрения, большой объем водных растворов экстрагента затрудняет использование этой технологии на практике в связи с проблемой их утилизации или регенерации, а также значительно удорожает белковый концентрат и не дает возможность, с экономической точки зрения, использования его в производстве.

Известные способы не позволяют эффективно получать белковую добавку высокого качества с минимальными затратами реагентов и низким экологическим ущербом для окружающей среды.

Техническим решением задачи является уменьшением количества используемых химических реагентов в процессе производства, снижение времени экстракции, повышение качества добавки и сокращение количества агрессивных отходов производства.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения белковой добавки из гороха, включающем экстракцию белка из белоксодержащего сырья, отделение экстракта, обработку экстракта кислым раствором до рН 3-4 для осаждения белка, отделение нерастворимого белкового осадка, его высушивание на распылительной сушилке воздухом, в качестве белковосодержащего сырья используют горох, а экстракцию белка проводят 2-4 раза раствором католита с рН 11-12 в течение 10-12 мин, причем горох и раствор католита взяты из расчета 1 весовая часть гороха к 5-7 весовым частям экстрагента, а растворы белка в католите, полученные после каждой экстракции, объединяют и одновременно осаждают. В качестве кислого раствора используют анолит или раствор соляной кислоты.

Заявленный способ получения белковой добавки из гороха отличается составом сырья и рабочими параметрами раствора для экстракции, уменьшением времени экстракции белка.

Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемых технических решений критерию "новизна".

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, направлены на достижение поставленной задачи и не выявлены при изучении данной и смежной областей науки и техники и, следовательно, соответствуют критерию "изобретательский уровень".

Способ получения белковой добавки из гороха реализуется следующим образом.

Пример 1. Способ получения белковой добавки из гороха осуществлялся в проблемной лаборатории кафедры биотехнологии, биохимии и биофизики Кубанского государственного аграрного университета. В раствор католита, полученного на электрохимическом активаторе ЭЛХА-008, объемом 600 мл с рН 11,5 добавили предварительно измельченный на лабораторной мельнице "Пируэт" горох массой 100 г. С помощью магнитной мешалки проводили перемешивания раствора в течение 11 минут. Экстракт белка гороха, растворенный в католите, отделяли через фильтр с использованием вакуумного водоструйного насоса. В качестве фильтра используют несколько слоев хлопчатобумажной ткани, а оставшийся нерастворимый осадок заливали новой порцией католита такого же объема и аналогичной рН. Операцию повторяли три раза и получаемый экстракт объединяли. В получаемые объединенные экстракты объемом 2,5 литра добавляли однонормальный раствор соляной кислоты до рН 3,5. При этом белки гороха достигают изоэлектрического состояния, теряют свою растворимость и выпадают в осадок. Осадок белка отделяют фильтрованием, сушат в сушильном шкафу и измельчают на лабораторной мельнице. Выход белковой добавки составляет 18,2%.

Пример 2. Способ получения белкового концентрата осуществлялся в ФГУ "Краснодарский биоцентр". Католит и аналит получали на электрохимическом активаторе ЭЛХА-038. В емкость, содержащую 50 литров католита, вносят горох массой 6 кг. Полученную композицию периодически перемешивают в течение 10 минут с помощью пропеллерной мешалки. Экстракт белка гороха, растворенный в католите, отделяют через фильтр с использованием промышленного вакуума. В качестве фильтра используют один слой хлопчатобумажной ткани типа "мешковина". Операцию повторяют три раза. Полученный экстракт белка в католите объемом 138 литров объединяют в емкости из нержавеющей стали. В связи с тем, что в процессе получения католита образуется анолит (водный раствор с рН 2,0), то его использовали для осаждения белков из раствора католита. В результате осаждения белка анолитом получили раствор объемом 270 литров. При этом белки достигают изоэлектрического состояния, теряют свою растворимость и выпадают в осадок. Осадок белка отделяют фильтрованием, сушат в распылительной сушилке на линии по сушке яичного порошка. Сухой белковый концентрат упаковывают в водонепроницаемую тару. Выход белкового концентрата составляет 17,7%.

Полученная по примеру 1 и 2 белковая добавка из гороха не содержала в своем составе хлористого натрия, что в отличие от прототипа не требует лимитирования ее ввода в кормосмеси для птицы.

Содержание протеина и величина энергозатрат в предлагаемой добавке представлены в таблице.

Таблица 8.1 - Содержание протеина и величина энергозатрат в предлагаемой добавке

Показатель	Предлагаемая добавка
	по примеру 1	по примеру 2
Протеин, %	71,6	69,5
Энергоемкость (кВт)	?	?
по белку	4450	4520
по гороху	564	570

Как видно из таблицы, в предлагаемой добавке уровень белка высокий, а затраты энергии незначительны. Кроме того, в рабочих растворах при использовании предлагаемого способа получения не употребляется хлористый натрий, который в концентрациях 5,8-6,2% может вызывать засоления при сливе отработанных рабочих растворов в окружающую среду, а вторично данные растворы использоваться не могут. Кроме того, при переработке гороха не образуются токсичные соединения (хлорогеновая кислота и др.), поэтому качество получаемой добавке выше, чем в прототипе.

В предлагаемом способе получения неорганические соли и агрессивные реагенты (щелочи) не используются, что обеспечивает нанесение минимального вреда окружающей среде. Кроме того, в заявляемом способе рабочие растворы можно использовать вторично, пропуская отработанный раствор католита после закисления и удаления белка через активатор для его регенерации.

Для получения белкового концентрата из гороха экстракцию белка католитом проводят в течение 10-12 мин. Если экстракция будет проводиться менее 10 минут, то белок, находящийся в горохе, не весь растворится в растворе, а значит потери при производстве увеличатся. Если экстракция будет проводиться более 12 минут, то концентрация белка в экстрагенте не увеличится, а затраты времени неоправданно возрастут. Для того чтобы процесс экстракции проходил достаточно эффективно, оптимальное время экстракции должно составлять 11 минут. Экстракцию проводят 2-4 раз. Если экстракция будет проводиться менее 2 раз, то белок, находящийся в горохе, не весь экстрагируется раствором. Если экстракция будет проводиться более 4 раз, то концентрация белка в экстрагенте не увеличится, а затраты времени неоправданно возрастут. Для того чтобы процесс экстракции проходил достаточно эффективно, оптимальное количество операций экстракции должно составлять 3 раза. Для растворения белка рН католита должно составлять 11-12. Если значение рН будет менее 11, то белок, находящийся в горохе, не растворится в католите. Если значение рН будет более 12, то часть белков останется в растворе и выход конечного белка будет занижен, так как для большинства белков из гороха величина рН для растворения находится ниже. Оптимальным значением рН раствора для растворения белка из гороха является 11,5. Соотношение гороха и раствора при экстракции должно составлять: 1 весовая часть гороха к 5-7 весовым частям экстракта. Если одну весовую часть гороха экстрагировать менее чем в 5 весовых частях раствора, то этой массы раствора будет недостаточно для максимального перехода белка в растворенное состояние и выход белка будет занижен, а технологический процесс значительно усложнен за счет густоты рабочей смеси. Если одну весовую часть гороха экстрагировать более чем в 7 весовых частях раствора католита, то объемы сточных вод резко возрастут, а расход реагентов будет неоправданно завышен. Оптимальным соотношением гороха и раствора при экстракции будет составлять: 1 весовая часть гороха к 6 весовым частям экстракта. Из растворителя белок осаждают кислым раствором до конечного рН 3-4. Если значение рН будет менее 3, то расходы реагента неоправданно возрастут, а количество конечного продукта увеличится крайне незначительно в связи с профилем растворимости протеиновой фракции. Если значение рН будет более 4, то часть белков останется в растворе и выход конечного белка будет занижен, так как изоэлектрическая точка для большинства белков из гороха будет ниже. Оптимальным значением рН раствора для осаждения белка является 3,5.

1. Способ получения белковой добавки, включающий экстракцию белка из белоксодержащего сырья, отделение экстракта, обработку экстракта кислым раствором до рН 3-4 для осаждения белка, отделение нерастворимого белкового осадка, его высушивание на распылительной сушилке воздухом, отличающийся тем, что в качестве белоксодержащего сырья используют горох, а экстракцию белка проводят 2-4 раза раствором католита с рН 11-12 в течение 10-12 мин, причем горох и раствор католита взяты из расчета 1 вес. ч. гороха к 5-7 вес. ч. католита, а растворы белка в католите, полученные после каждой экстракции, объединяют и одновременно осаждают.



Заключение

В курсовой работе рассмотрены обзор литературы. В этом разделе проанализировали структуру ассортимента готовой продукции, химический состав и пищевая ценность зеленного горошка.

В патентной части рассмотрены передовые технологии производства зеленого горошка. Так патент РФ 2419043 раскрыл технологию производства замороженного зеленого горошка: скороморозильный аппарат с вертикальным винтовым конвейером для замораживания продуктов, состоящий из изолированного корпуса, винтового вертикального конвейера и ряда форсунок, отличающийся тем, что по внутреннему периметру аппарата установлены в четыре ряда форсунки, соединенные трубопроводом, а в корпусе аппарата имеется цилиндрическая перфорированная решетка, ограничивающая рабочую полость аппарата по наружному диаметру винтового конвейера.

1. Устройство для непрерывного замораживания пищевых продуктов, подлежащих замораживанию, которые непрерывно подаются от подающего участка одновременно с переносом их по направлению к участку выгрузки, содержащее: первый ленточный транспортер сеточного типа, который имеет первый конец, расположенный на подающем участке, и который переносит пищевые продукты в первом направлении от своего первого конца ко второму концу; второй транспортер, проходящий непосредственно под первым транспортером вдоль него и переносящий пищевые продукты, упавшие со второго конца первого транспортера, во втором направлении, противоположном первому направлению; ванну с охлаждающим составом, расположенную непосредственно под вторым транспортером и содержащую охлаждающий состав, который замораживает пищевые продукты, упавшие со второго транспортера; третий транспортер, который имеет по меньшей мере один участок, погруженный в ванну с охлаждающим составом, и переносит пищевые продукты, упавшие со второго транспортера, погружая их в ванну с охлаждающим составом, и; средство орошения охлаждающим составом, помещенное непосредственно над первым транспортером и разбрызгивающее охлаждающий состав в сторону первого транспортера.

2. Устройство, отличающееся тем, что содержит переворачивающее средство, помещенное между вторым концом первого транспортера и вторым транспортером и направляющее пищевые продукты, упавшие с первого транспортера, на второй транспортер, переворачивая их.

3. Устройство, отличающееся тем, что участок второго транспортера, перемещающийся в обратном направлении, расположен в ванне с охлаждающим составом у уровня поверхности жидкого охлаждающего состава или ниже этого уровня.

4. Устройство, отличающееся тем, что содержит средство обдувки холодным воздухом, помещенное между участком выгрузки и ванной с охлаждающим составом и обдувающее холодным воздухом пищевые продукты, выведенные из ванны с охлаждающим составом.

5. Устройство, отличающееся тем, что средство обдувки холодным воздухом сконфигурировано с возможностью проводить обдувку холодным воздухом с температурой от -35°С до -45°С.

6. Устройство, отличающееся тем, что средство орошения охлаждающим составом использует в качестве источника охлаждающий состав, находящийся в ванне с охлаждающим составом.

7. Устройство по отличающееся тем, что третий транспортер имеет по меньшей мере один участок, расположенный непосредственно под вторым транспортером.

8. Способ непрерывного замораживания пищевых продуктов, предназначенный для замораживания пищевых продуктов, непрерывно подаваемых от подающего участка, и включающий следующие операции: (переносят поданные от подающего участка пищевые продукты в первом направлении посредством первого транспортера сеточного типа; переносят пищевые продукты, упавшие с первого транспортера, во втором направлении, противоположном первому направлению, посредством второго транспортера, проходящего непосредственно под первым транспортером вдоль него, и; переносят пищевые продукты, упавшие со второго транспортера, посредством третьего транспортера, одновременно с этим погружая их в ванну с охлаждающим составом, расположенную непосредственно под вторым транспортером, причем; во время переноса пищевых продуктов посредством первого и второго транспортеров орошают охлаждающим составом пищевые продукты на первом и втором транспортерах посредством средства орошения охлаждающим составом, расположенного непосредственно над первым транспортером.

9. Отличающийся тем, что пищевые продукты, упавшие с первого транспортера, переворачивают до их переноса посредством второго транспортера во втором направлении.

10. Отличающийся тем, что между ванной с охлаждающим составом и участком выгрузки пищевые продукты, выведенные из ванны с охлаждающим составом, обдувают холодным воздухом.

11. Отличающийся тем, что пищевые продукты, выведенные из ванны с охлаждающим составом, обдувают между ванной с охлаждающим составом и участком выгрузки холодным воздухом с температурой от -35°С до -45°С

В разделе характеристика сырья и готового продукта и технология производства замороженного зеленого горошка раскрыта нормативная информация, регулирующая качества зеленого горошка.

В разделе продуктовый расчет и подбор основного и вспомогательного технологического оборудования была дана детализированная блок-схема производства замороженного зеленого горошка, с расчетом потребляемого сырья. Описана технология производства и представлена характеристика оборудования.

В работе сделан расчет технико-экономического обоснование производства замороженного зеленого горошка.

На основании проделанных расчетов можно сделать вывод, что отрасль является перспективной, рентабельность продукции составляет 72%, следовательно, предложенная отрасль высокоприбыльная.

Отходы переработки зеленого горошка - это ботва и створки. Выход зерен горошка составляет 15-20% скошенной массы. Отходы содержат до 40% без азотистых экстрактивных веществ, до 11% минеральных веществ и другие соединения Отходы могут использоваться для получения микробных белковых препаратов.



Список использованной литературы

1. ГОСТ 26313-84 Продукты переработки плодов и овощей. Правила приёмки, методы отбора проб. - 5 с.

2. ГОСТ 26323-84. Продукты переработки плодов и овощей. Метод определения содержания примесей растительного происхождения. - 6 с.

3. ГОСТ 8756.1-79 Продукты пищевые концентрированные. Методы определения органолептических показателей, массы нетто или объёма и массовой доли составных частей. - 5 с.

4. ГОСТ 8756.4-70 Продукты пищевые концентрированные. Метод определения содержания минеральных примесей. - 2 с.

5. ГОСТ 28674-90 - Горох. Требования при заготовках и поставках

6. Карташова Л.В., Николаева М.А., Печнекова Е.Н. Товароведение продовольственных товаров растительного происхождения: Уч. Пособие. - М.: Изд. Дом «Деловая литература», 2006. - 816 с.

7. Использование малоценного растительного сырья и отходов в кормлении с/х животных // «АПК Эксперт». - 2011. - №1-2. - 52 с..

8. СанПиН 2.3.2.560-96. Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов. - 273 с.

9. СанПиН 2.3.2.1078-01. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. - 207 с.

10. Н.М. Личко, В.Н. Кудрина, Л.Г. Елисеева. Технология переработки продукции растениеводства. - М.: КолосС, 2006. - 616 с.

11. Николаев В.М. Экологизация производства и инновационная деятельность // Масла и жиры. - 2008. - № 2. - С. 3-6.

12. Шепелев А. Ф., Печенежская И. А. Товароведение и экспертиза продовольственных товаров - Москва, Ростов-на-Дону: Издательский центр «Март», 2006. - 990 с.

13. ГОСТ 52477 - Воротников И. Л., Петров К. А., Кононыхин В.В. Ресурсосберегающее развитие перерабатывающих отраслей АПК // Экономика с.-х. и перераб. предприятий. - 2010. - № 10. - С. 21-23.

14. Косолапов, В.М. Кормопроизводство: проблемы и пути решения / В.М. Косолапов - М.: Ваш сельский консультант, 2010,- №2, с. 25-28

15. Плотникова Т.В., Позняковский В.М., Ларина Т.В., Елисеева Л.Г. Экспертиза свежих плодов и овощей: Уч. Пособ. - Новосибирск: Сиб.унив. из-во, 2005. - 302 с.

Размещено на Allbest.ru