Organizarea utilizării deșeurilor de reciclare. Metoda de conservare a pulpei de cartofi Utilizarea substanțelor solubile de cartofi

Cartofii nu sunt doar o cultură alimentară valoroasă și un produs furajer utilizat în creșterea animalelor, ci și unul dintre cele mai comune tipuri de materii prime pentru o serie de industrii alimentare, în special pentru tratarea alcoolului și a amidonului. Extracțiile fără azot sunt reprezentate în cartofi de amidon, zaharuri și o anumită cantitate de ientozani. În funcție de condițiile de păstrare a cartofilor, conținutul de zahăr din acesta se modifică semnificativ, iar în unele cazuri poate depăși 5%. Substanțele azotate din cartofi constau în principal din proteine ​​solubile și aminoacizi, care reprezintă până la 80% din cantitatea totală de substanțe proteice. În condițiile tehnologiei de producție a amidonului, substanțele solubile, de regulă, se pierd cu apa de spălare. Deșeul de producție la fabricile de amidon din cartofi este pulpa, care, după deshidratare parțială (conținut de umiditate 86-87%), este folosită pentru hrana animalelor.

Conținutul de amidon din pulpă depinde de gradul de măcinare a cartofilor. Potrivit lui M. E. Burman, la fabricile mari, bine echipate, coeficientul de extracție a amidonului din cartofi este de 80-83%, iar la uzinele de capacitate mică, 75%. Creșterea acestuia este asociată cu o creștere semnificativă a capacității energetice a întreprinderii și, în consecință, a costurilor de capital. În prezent, la unele întreprinderi avansate din industria amidonului-melasă, acesta ajunge la 86% și mai mult. Celuloza folosită ca furaj este un produs de valoare scăzută și perisabil. 1 kg de pulpă conține 0,13 unități de furaj, în timp ce cartofii proaspeți - 0,23. Hrănirea animalelor cu pulpă proaspătă ar trebui limitată. La prelucrarea cartofilor la fabrici specializate de amidon, se obține 80-100% pulpă din greutatea cartofilor, iar o parte semnificativă a acesteia rămâne adesea nevândută.

Utilizarea solubililor din cartofi

Mulți ani de experiență în industria amidonului au arătat că problema folosirii substanțelor solubile din cartofi este una dintre cele mai dificile. Încă nu este permis atât la fabricile interne de amidon, cât și la întreprinderile străine. Chiar și în Rusia prerevoluționară, pentru a folosi pulpa de cartofi mai eficient, au început să o prelucreze la distilerii situate în apropierea celor de amidon. Cu toate acestea, potrivit lui G. Fot, o astfel de prelucrare s-a dovedit a fi neprofitabilă din cauza conținutului scăzut de alcool din piure. La unele distilerii din Cehoslovacia s-a folosit o prelucrare combinată a cartofilor pentru amidon și alcool, în care se folosea nu numai pulpa de cartofi, ci și o parte din apa concentrată de spălare.

O astfel de tehnică nu numai că a crescut factorul de utilizare a amidonului, dar a făcut posibilă și utilizarea parțială a substanțelor solubile ale cartofului. Mai jos este o diagramă a echilibrului solid al cartofilor în producția combinată de amidon și alcool într-o fabrică pilot din Norvegia. În URSS, M. E. Burman și E. I. Yurchenko au propus o combinație de producție de amidon și alcool pe o bază fundamental nouă. Se recomandă extragerea a doar 50-60% din amidon din cartofi, ceea ce face posibilă transferarea pulpei mai bogate în amidon pentru prelucrare în alcool și, de asemenea, simplificarea procesului de izolare a amidonului, eliminând operațiunile de spălare multiplă a pulpei. și măcinarea secundară.

Prin această metodă de prelucrare a cartofilor, următorii factori asigură eficiența producției: utilizarea aproape completă a amidonului conținut de cartofi pentru producerea produselor de bază (amidon și alcool); obţinerea de barde în locul pulpei de valoare mică -. furaje nutritive foarte valoroase pentru animale; utilizarea majorității substanțelor solubile ale cartofilor în distilerie sau pentru producția microbiologică organizată la distilerii; reducerea costurilor de transport și general de fabrică; economii în investiții de capital în construcția unei fabrici de amidon conform unei scheme simplificate la o fabrică existentă.

S-a găsit o metodă de combinare a producției de amidon și alcool pe bază de plantă de alcool aplicare largăîn industrie. Până în 1963, peste 60 de ateliere de amidon din cartofi au fost puse în funcțiune la distilerii. Schemele tehnologice pentru producția de amidon se bazează pe principiul de mai sus, cu toate acestea, în ceea ce privește designul hardware, ele sunt oarecum diferite unele de altele. Mai jos este o diagramă propusă de M. E. Burman și E. I. Yurchenko pentru uzina Berezinsky. Acesta prevede utilizarea în producția de alcool nu numai a pulpei, ci și a substanțelor solubile din cartofi. Acestea din urmă sunt izolate sub formă de seva celulară pe o sită agitată cu o ușoară diluare a terciului de cartofi cu apă.

Pentru a separa amidonul, seva celulară este trimisă la o centrifugă sedimentară, după care este trimisă la o colecție de produse transferate la distilerie. Pulpa este spălată pe un extractor cu două niveluri sau o sită agitată și trimisă la presa de celuloză, apoi intră în colecție. Amidonul de noroi din capcane este, de asemenea, furnizat distileriei pentru procesare. Laptele de amidon este curățat de substanțele solubile într-o centrifugă sedimentară, iar din pulpa fină - pe site de rafinare.

Curățarea sa finală are loc pe jgheaburi. Separarea substanțelor solubile din cartofi este asigurată înainte ca amidonul să fie spălat din terci pentru a obține sucul de celule de cartofi într-o formă ușor diluată și pentru a nu reduce concentrația de substanțe uscate din amestecul de produse care intră în distilerie. Cu toate acestea, după cum au arătat experimentele din fabrică, o sită cu agitare este un aparat nepotrivit pentru izolarea sevei celulare concentrate. Conform cercetării autorului, pe o sită cu o suprafață de 2,5 m2 cu o plasă twill nr. 43 cu o productivitate a cartofilor de 1,0 mii pe 1 m2 de sită și o frecvență de vibrație de 1000-1200 pe minut, suc de celule dintr-un terci nediluat se eliberează într-o cantitate mică. În tabel. 1 prezintă date care caracterizează eliberarea sevei celulare la diluarea terciului de cartofi cu apă.

Metoda se referă la producția de furaje. Metoda constă în adăugarea de soluție granulată de sulf sau hipoclorit de sodiu la pulpa mărunțită la un consum de 1,8-2,3 g și respectiv 420-25 ml la 1 kg de masă însilozată. Metoda permite reducerea pierderii de nutrienți. 1 filă.

Invenţia se referă la creşterea animalelor, în special la metode de conservare a furajelor, putând fi utilizată la însilozarea acestora.

Conservarea furajelor este utilizată pe scară largă în producția de furaje pentru a îmbunătăți siguranța furajelor.

Ca conservanți sunt folosite diverse substanțe chimice - acizi, săruri, substanțe organice. Ca urmare a transformărilor în furaje, conservanții chimici contribuie la scăderea pH-ului mediului, inhibând microflora nedorită și la obținerea furajelor de înaltă calitate.

În producția de amidon-melasă, pulpa de cartof se formează ca produs secundar - un produs apos, puțin transportabil, care este utilizat imediat pentru hrana animalelor, deoarece se deteriorează rapid sau este supus la însilozare. Datorită prezenței carbohidraților în pulpă are loc fermentația, și se obține siloz, potrivit pentru hrănirea animalelor de fermă. Cu toate acestea, apar pierderi relativ mari de nutrienți.

Rezultatul tehnic este utilizarea conservanților disponibili pentru a reduce pierderile de nutrienți. Acest lucru se realizează prin faptul că în metoda propusă pentru conservarea pulpei de cartofi se folosesc conservanți chimici de producție locală - sulf granular - un produs rezidual de la purificarea produselor petroliere (TU 2112-061-1051465-02) la un consum. de 1,8-2,3 g/kg sau hipoclorit de sodiu - preparat „Belizna” după diluare cu apă în raport de 1:9 la un debit de 20-25 ml/kg greutate.

Compoziția pulpei de cartofi, % în greutate:

Sulful granular este granule semisferice galbene cu un diametru de 2-5 mm cu un conținut de substanță principală - sulf de cel puțin 99,5% în greutate. acizi organici 0,01% cu o densitate în vrac de 1,04-1,33 g/cm3.

Medicamentul "Belizna" este un produs comercial - o soluție de hipoclorit de sodiu cu o concentrație de până la 90 g / l.

În condițiile însilozării, sub acțiunea enzimelor și a sucului de pulpă de cartofi, au loc transformări chimice ale sulfului cu formarea de hidrogen sulfurat, sulfiți și sulfați. Acești compuși, precum și hipocloritul de sodiu, au proprietăți bactericide și inhibă dezvoltarea microflorei nedorite. În același timp, activitatea bacteriilor lactice practic nu este inhibată, masa de siloz este acidulată, în urma căreia se obține un siloz de bună calitate. În literatura disponibilă nu s-au găsit date privind utilizarea conservanților chimici la însilozarea pastei.

Exemplu. În condiții de laborator, pulpa de cartofi zdrobită cu un conținut de umiditate de 80,0% este încărcată în recipiente sigilate în straturi, se adaugă sulf granulat - un deșeu din producția de produse petroliere la o rată de 2 g / kg, în a doua variantă - preparat diluat „Belizna” (1: 9) în doză de 20 ml/kg, în varianta a treia - fără conservanți, compactat, închis ermetic și lăsat la păstrare la temperatura camerei. După 35 de zile, containerele sunt deschise, se evaluează calitatea silozurilor. Obțineți siloz de calitate cu miros de legume murate cu un pH de 3,9-4,1.

Analiza zootehnică a arătat următoarele rezultate

Index	eu optiunea	varianta II	Opțiunea III (contor)
Pierderile de nutrienți au fost (% rel.)
Substanța uscată	3,8	9,1	10,1
Proteine ​​brute	20,9	18,6	21,5
Modificarea substanțelor extractive fără azot (NES), %
BEV	5,4	14,9	4,7
Ponderea acizilor grași mai mici, %
Acid acetic	82,7	23,0	91,5
Acid butiric	ots.	ots.	ots.
Acid lactic	17,3	77,7	8,5

Astfel, utilizarea conservanților chimici - sulf granular sau soluție de hipoclorit de sodiu - îmbunătățește calitatea silozului de pulpă de cartofi, reduce pierderea de nutrienți în comparație cu metoda cunoscută.

SURSE DE INFORMARE

1. Taranov M.T. Conservarea chimică a furajelor. M.: Kolos, 1964, p.79.

2. Muldashev G.I. Influența complexului sulf și sulf-uree asupra calității silozurilor de secară de iarnă și a productivității taurilor în timpul îngrășării. Abstract insulta. pentru competitie grad stiintific cand. stiinte agricole. Orenburg, 1998.

3. Gumenyuk G.D. și alte Utilizarea deșeurilor industriale și agricole în creșterea animalelor. Kiev, Harvest, 1983, p.15.

REVENDICARE

O metodă de conservare a pulpei de cartofi, caracterizată prin aceea că pulpa este zdrobită și i se adaugă conservanți chimici: sulf granular - un deșeu din producția de produse petroliere de rafinare sau o soluție de hipoclorit de sodiu - preparatul "Belizna" după diluare cu apă în raport de 1:9 cu un consum de 1,8-2, respectiv, 3 g și 20-25 ml la 1 kg de masă însilozată.

Cartofii sunt principalul tip de materie primă pentru producerea amidonului.

Principala cerință a producției de amidon și lactate pentru materiile prime pentru cartofi este conținutul ridicat de amidon. Pentru producerea amidonului uscat, dimensiunea boabelor de amidon este de asemenea importantă. Cele mai mari cresc randamentul amidonului de grade mai mari.

Partea principală a materiei uscate a cartofilor este amidonul, al cărui conținut este de aproximativ 70-80% din masa lor.

Pulpa de cartofi. Compoziție chimică pulpa de cartof ca procent din masa substanței uscate este următoarea: amidon - 50, fibre -1 Scăderea producției de amidon uscat de cartofi este asociată cu lipsa de materii prime.

25, carbohidrați solubili - 2,5, minerale - 6,2, proteină brută - 6,0, alte substanțe - 10,3.

De la 3 la 7% din masa materiei absolut uscate a cartofilor trece în pulpă mare și mică, în funcție de conținutul de amidon al soiului de cartofi și de gradul de măcinare a acestuia. Cantitatea de amidon legat din pulpă variază de la 40 la 60%, în funcție de calitatea mașinilor de răzuit.

Cu un conținut mediu al acestor componente, randamentul celulozei, în funcție de schema tehnologică aplicată de producție, este caracterizat de următoarele date

Pulpa brută de cartofi este folosită pentru hrana animalelor sau servește ca materie primă pentru producerea de produse suplimentare din aceasta; este ingredientul principal în furajele pentru cartofi cruzi sau uscati.

Pulpa brută nestorsă se vinde la prețul de 50 kop./t (conținutul de umiditate al celulozei nu este specificat în lista de prețuri). Pulpa presată este vândută la prețul de 2 ruble. 50 k. pe tonă.

În prezent, celuloza este vândută în principal pentru hrana animalelor în formă brută (zburată cu un conținut de umiditate de 86-87%). Conținutul ridicat de umiditate din pulpă o face mai puțin transportabilă. Prin urmare, la o serie de fabrici, din cauza dificultății de transport, nu este pe deplin realizat, în ciuda prețului scăzut. Pentru a facilita transportul și eliminarea, pulpa trebuie deshidratată.

Pentru deshidratarea pulpei de cartofi se folosesc prese cu role de tip ZPE.

Pulpa intră în corpul presei, în interiorul căruia se rotesc unul spre celălalt doi tamburi perforați. Pulpa este comprimată de aceste tamburi; apa eliberată din acesta trece în interiorul butoaielor și este evacuată în exterior, pulpa stoarsă coboară prin golul dintre tobe. Unul dintre tamburi cu ajutorul roților de mână poate fi deplasat față de celălalt pentru a regla dimensiunea spațiului dintre ele. Pulpa stoarsă pe tamburi, la părăsirea presei, se slăbește cu ajutorul unui arbore cu dinți instalați în partea inferioară a corpului presei. Pentru o mai bună deshidratare a pulpei înainte de presare, i se adaugă lapte de var în proporție de 2-3% CaO per substanță uscată a pulpei.

Utilizarea preselor face posibilă obținerea de pastă presată cu un conținut de substanță uscată de până la 27%, ceea ce reduce încărcătura la transport de 4 ori.

Pulpa presată trebuie hrănită imediat pentru animale, deoarece atunci când este depozitată în aer liber, în special pe vreme caldă, își pierde complet proprietățile nutritive în 24 de ore.

Hrană pentru cartofi cruzi. Este mai indicat să folosiți hrana pentru cartofi cruzi, care este un amestec de pulpă și seva celulară, pentru îngrășarea animalelor.

Investiții de capital pentru implementarea schemei care prevede producția de furaje brute din pulpă presată și seva celulară (cu excepția costurilor de capital pentru producerea produsului principal, amidon uscat), la o fabrică cu o capacitate de 100 de tone de cartofi pe zi, se ridică la 37 mii de ruble.

Îmbogățirea pulpei de cartof cu nămol proteic din seva celulară. Izolarea proteinei din seva celulară se bazează pe capacitatea proteinei cartofului - tuberina - de a coagula la temperaturi peste 60 °C. Coagularea termică a proteinei se realizează prin barbotare deschisă a aburului cu acidificarea mediului la pH 4,7.

Încălzirea sevei celulare la o temperatură de 80 ° C duce la coagularea a aproximativ 50% din substanțele proteice conținute în ea. La îngrășarea animalelor, acestea sunt absorbite cu 80%.

Proteina coagulată (nămolul proteic) se separă de filtrat prin decantare sau pe separatoare (vezi diagrama din 2.7.3) și poate fi deshidratată suplimentar pe filtru presă și uscată sau amestecată cu pulpă presată.

Pentru a clarifica proteina, seva celulară rece sau ușor încălzită este introdusă în fluxuri subțiri cu agitare puternică în coagulator,

umplut cu seva de celule fierbinți la o temperatură de 80 °C. Proteina este coagulată instantaneu fără a se lipi de elementele de încălzire. În același timp, are loc inactivarea enzimelor oxidative și proteina se dovedește a fi mai ușoară.

1 tonă de furaj brut conține aproximativ 100 de furaje. unitati Luând costul unui furaj. unitati pentru 5 kop. (prin analogie cu hrana pentru porumb), puteți determina prețul furajelor brute la nivelul de 5 ruble. pe tonă.

Însilozarea pulpei. Pulpa de cartof este bine însilozată fără impurități în gropi cu pereți impermeabili și acoperire convențională (scânduri, lut, pământ). Pentru însilozare, ei iau pulpă presată cu un conținut de umiditate de aproximativ 76% și o așează într-o groapă în straturi de 20-25 cm, urmată de compactarea atentă a fiecărui strat. Pulpa de însilozare este foarte ușor consumată de către animale.

Pentru a îmbunătăți calitatea silozului, în pulpă se adaugă nămol proteic (proteină coagulată izolată din seva celulară prin coagulare termică). La însilozare, pulpa trebuie amestecată bine cu nămolul proteic, bine compactat și izolat de aer.

Silozul pregătit corespunzător din pulpa de cartofi cu nămol proteic trebuie să aibă o culoare galben deschis (este acceptabilă o anumită întunecare a stratului superior la o adâncime de 5-10 cm) și să aibă un miros plăcut acru (asemănător, de exemplu, cu mirosul de murături). și în general inerente materialului vegetal supus fermentației lactice).

Mucegaiul de suprafață care nu pătrunde adânc în masă nu indică calitatea proastă a acestui siloz. Întunecarea întregii mase de siloz în igname, un miros ascuțit, înțepător sau în general neplăcut indică faptul că procesul de însilozare nu a decurs corect și fermentația lactică pură, care stă la baza însilozării, nu a fost efectuată.

Uscarea pulpei. Obținerea hranei uscate din pulpă presată și nămol proteic se realizează conform schemei prezentate în 2.7.4.

În Olanda, se folosește o metodă diferită de obținere a furajelor proteice uscate. Seva celulară nediluată este concentrată în aparate cu vid până la un conținut de solide de 55-57%, amestecată cu pulpă presată și uscată până la un conținut de umiditate de 10-15%. La evaporare, este necesar să vă asigurați că temperatura apei sucului nu depășește 50 ° C, deoarece la mai mult de temperatura ridicata are loc coagularea proteinelor și gelatinizarea amidonului din suc, ceea ce determină depunerea de sedimente (calamă) pe suprafața de încălzire a evaporatoarelor.

În timpul prelucrării cartofilor, un numar mare de deşeuri. În producția de amidon din cartofi, principalele deșeuri sunt pulpa de cartofi și sucul celular.

Conținutul ridicat de umiditate din pulpa de cartof (peste 90%) îl face mai puțin transportabil, ceea ce îl face dificil de vândut. În anii favorabili, pulpa de cartof nu este utilizată pe deplin pentru hrana proaspătă a animalelor și este depozitată în gropi, ceea ce duce la pierderi mari de nutrienți (până la 30 de ani). – 35% substanță uscată). În fermele situate lângă întreprinderile de amidon și sirop, pulpa proaspătă și de siloză este alimentată la mare bovine, porci, pasari.

Pulpa de cartof este vândută pentru hrana animalelor în formă brută (raționalizată, cu un conținut de umiditate de 86 – 87%. Pentru a facilita transportul și eliminarea, este indicat să îl deshidratați. Pentru a reduce pierderile și pentru a crește transportabilitatea, pulpa este uscată. În acest caz, toate substanțele sunt complet conservate. 100 kg de pulpă uscată conțin 95 de unități de furaj. Este folosit ca ingredient pentru furaje. Sucul de celule de cartofi conține până la 6% substanță uscată. Cu toate acestea, este cu greu folosit. Sucul celular reprezintă aproximativ 50% din masa cartofilor procesați.

În prezent, se introduce în producție o schemă de eliminare a deșeurilor din producția de amidon de cartofi cu producerea de hidrolizat de carbohidrați-proteine ​​și furaje proteice. Vă permite să utilizați substanța uscată de cartofi cu 97%, reduceți consumul de apă dulce pentru nevoi tehnologice. Îmbogățirea pulpei cu seva celulară crește valoare nutritionala furaje. Hrana proteică (proteina coagulată din seva celulară) este digerată de animale cu 80%.

Vânzarea completă a pulpei și sucului de cartofi în formă brută este posibilă numai la fabricile mici care procesează până la 200 de tone de cartofi pe zi. La fabricile mai mari, este recomandabil să construiți magazine de reciclare cu producție de furaje concentrate și uscate.

La prelucrarea cartofilor în industria alcoolului, cea mai mare parte a depozitelor conține 3.2 – 4,1% substanță uscată, hrănită animalelor. Barda este un aliment valoros, dar apos și prost transportabil. Transportul rutier în ferme este ineficient, deoarece costul acestui furaj crește semnificativ. Prin urmare, fermele de îngrășare ar trebui să fie situate în apropierea distileriilor.

Cea mai rațională modalitate de a elimina resturile de cartofi este de a-l procesa în drojdie furajeră și de a o folosi în creșterea animalelor sub formă uscată, ca parte a furajelor combinate, precum și sub formă de produs alimentar lichid. Multe distilerii se confruntă cu dificultăți cu vânzarea de rădăcini în primăvara și vara, când nevoia de acesta este redusă drastic din cauza prezenței furajului verde.

Se acordă multă atenție dezvoltării drojdiei furajere lichide, deoarece adăugarea lor la rațiile furajere le îmbogățește cu proteine ​​foarte digerabile.