Использование побочных продуктов и отходов переработки картофеля

 

 

Реферат

 

 

 «Использование побочных продуктов и отходов переработки картофеля»

 

 

 

 

Содержание

                                                                                                                             Стр.

Введение                                                                                                              3

1. Производство крахмала                                                                                  5

2. Технологические процессы производства картофелепродуктов по        10

     малоотходной и безотходной технологии.

3. Переработка картофеля  на кормовые цели                                                  13

4.Использование продуктов  переработки картофеля для производства       20

   комбинированных мягких сыров

Заключение                                                                                                           22                                                                            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Переработка части овощей, плодов и картофеля в местах производства — важнейший путь сохранения пищевых ресурсов. Существенное значение она имеет и в повышении экономической эффективности производственной деятельности хозяйств в результате более полной и рациональной реализации ценной продукции и использования рабочей силы в межсезонный период.

Способы переработки  картофеля, овощей и плодов разнообразны. В зависимости от способов воздействия на сырье и происходящих в нем процессов их разделяют на следующие группы: биохимические — квашение, соление, мочение, производство плодово-ягодных и виноградных вин; химические — консервирование веществами антисептического действия (сернистой и сорбиновой кислотами, пропионатами и др.) и маринование; физические — термостерилизация (при производстве консервов), сушка, замораживание, лучевая стерилизация и др.; механические — производство крахмала из картофеля и др.

Переработанная продукция  должна по качеству отвечать требованиям  государственного нормирования и санитарным нормам. При переработке любых видов сырья обязательно выполняют все правила ведения технологического процесса и обеспечивают должный технохимический и микробиологический контроль.

В зависимости от местоположения и направленности в хозяйствах создают перерабатывающие предприятия. Наиболее распространены квасильно-засолочные пункты, цехи по производству соков, компотов, варенья, джемов и пюре, морозильные установки, овоще- и плодосушильные цехи, консервные заводы и картофелеперерабатывающие предприятия.

При переработке овощей, плодов и картофеля внедряют безотходную технологию. Безотходная технология — это принцип организации технологического производства, при котором обеспечивают рациональное и комплексное использование всех компонентов сырья и не наносят ущерб окружающей среде. Основные направления безотходной технологии переработки овощей и плодов следующие: сушка плодоовощных отходов; изготовление плодового порошка и желирующего концентрата из яблочных выжимок при производстве сока; комплексная переработка томатных отходов; выработка крахмала; утилизация плодовых косточек и семян овощных культур.

Значение картофеля  как продукта питания весьма велико. Наряду с реализацией его в необработанном виде налажено производство из него продуктов, отличающихся повышенными вкусовыми и питательными свойствами, а главное — готовыми к потреблению или не требующими значительной кулинарной обработки. Это дает возможность домашним хозяйкам существенно экономить время на приготовлении пищи. При централизованном промышленном производстве таких продуктов резко возрастает производительность труда, снижаются отходы по сравнению с обработкой картофеля в домашних условиях.

Учитывая огромный объем  хранения и переработки картофеля  в стране, понятно значение утилизации его отходов — очистков, мелких, подмороженных, частично порченных клубней, перерабатываемых на крахмал.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Производство крахмала

 

Картофель представляет собой важнейшее  сырье для производства крахмала и крахмалопродуктов. Существует большое  количество технологических схем производства крахмала.

Типовая технологическая  схема производства крахмала включает процессы выделения клеточного сока, отбеливание крахмала сернистой  кислотой, выделение песка из рафинированной крахмальной суспензии, механическую очистку и повторное использование транспортно-моечной воды для транспортирования картофеля. При использовании такой схемы переработки продукта коэффициент извлечения крахмала составляет 88 %, выход крахмала высших сортов — до 98 % при расходе воды на 1 т картофеля 8,5 м³.

Шведская фирма «De Loval» рекомендует осуществлять вымывание крахмала из кашки на центробежно-лопастных ситах последовательно в четыре ступени, а выделение соковой воды и промывание крахмала — на центробежных сепараторах. Западногерманская фирма «Starcosa» предусматривает промывание крахмала производить на отстойно-промывных центрифугах. Голландская фирма «Dorr Oliver» предлагает оригинальную технологическую схему производства картофельного  крахмала  из  мелких  и  крупных зерен,  содержащихся в мезге. По этой схеме большая часть мезги отделяется и промывается на семиступенчатой станции дуговых сит по принципу противотока, то есть свежая вода подается на седьмую ступень, а жидкое молоко с седьмой ступени подается на шестую, с шестой на пятую и т. д, При этом расход свежей воды на ситовую станцию составляет 1,7 м³ на 1 т перерабатываемого картофеля.

Большинство картофелекрахмальных заводов страны не используют сухие  вещества соковой воды, спуская ее после примитивной очистки в  естественные водоемы. Полная очистка сточных вод — дорогостоящая операция, требующая больших капиталовложений и крупных строительно-монтажных работ. Поэтому рациональное использование сухих веществ соковой воды представляет собой важную народнохозяйственную проблему.

В НПО по крахмалопродуктам разработаны технологические схемы переработки картофеля с выводом на хранение отфугованной картофельной кашки или нерафинированного крахмала.

Для внедрения этих схем необходимо увеличение мощностей станции подготовки и первых стадий переработки клубней: мойки, истирания, выделения картофельного сока и нерафинированного крахмала. Эти мощности создаются из расчета возможности переработки всего картофеля, принимаемого предприятием в период заготовки сырья, и превышают мощность завода в 2,5—3 раза. В дальнейшем избыточная часть отфугованной кашки и нерафинированного крахмала выводится на хранение в наливные склады — хранилища. Хранение этих продуктов под слоем воды с применением в качестве консерванта сернистой кислоты проходит практически без изменения содержания крахмала. Внедрение таких технологических схем позволит избежать затрат, связанных с хранением картофеля, и исключить потери крахмала. При внедрении этих схем реконструкция заводов не требует расширения теплового хозяйства и увеличения мощностей по выпуску готовой продукции (размывка, рафинировка, сушка).

Головная часть картофелекрахмальных заводов наращивается за счет установки более производительного или дополнительного оборудования и не требует значительных затрат. Технология переработки картофеля с выводом на хранение картофельной кашки осуществляется следующим образом: измельченная кашка без разбавления направляется для выделения картофельного сока на центрифугу типа ОГШ, ПЦКС. Неразбавленный картофельный сок выводится из производства, а кашка разбавляется водой до содержания сухих веществ 15 % и направляется на вторичное выделение картофельного сока. Разбавленный картофельный сок выводится из производства и используется для транспортирования клубней.

Кашка разбавляется водой до содержания сухих веществ 20 % и перекатывается в хранилище. В качестве консерванта отфугованной кашки применяют SO₂, который вводится в кашку в виде 7—8%-ного водного раствора. Дозировка раствора — 0,05 % к массе продукта.

Сульфитнрованная кашка самотеком поступает в наливной склад-хранилище, состоящий из четырех секций, каждая из которых снабжена устройством для слива картофельной кашки и крахмального молока в сборник. Непосредственно у емкости находится подготовительное отделение склада, в подвале которого находится насосная станция.

Картофельная кашка  поступает на склад до тех пор, пока каждая секция не заполнится на установленную  высоту (с учетом необходимого надсадочнго  слоя воды 0,5 м).

После окончания хранения отфугованную картофельную кашку размывают струей воды из водобоев и подают на ситовые станции, далее крахмал обрабатывается по существующей технологической схеме.

При внедрении этой схемы  производства крахмала с выводом на хранение картофельной кашки потери крахмала минимальны (около 1 %).

В НПО по крахмалопродуктам  разработаны гидроциклонные установки, которые дают возможность с минимальными затратами разделить картофельную кашку на смесь мезги с картофельным соком и нерафинированный крахмал. Крахмальное молоко, консервированное (сульфитированное) SO2 (дозировка — 0,025% к массе сухих веществ), содержащее 37—40 % сухих веществ, направляется в наливной склад-хранилище.

Значительное влияние  на хранение нерафинированного крахмала оказывает температурный режим. Установлено, что лучше крахмал хранится при температуре 1—4°.

Существует другой способ хранения сырого крахмала — замораживание его слоями толщиной 200—250 мм с предварительной утрамбовкой. После наполнения склада поверхность крахмала покрывают слоем   теплоизоляционных   материалов.

Хорошо сохраняется  крахмал в подвальных складах, где  его утрамбовывают и периодически увлажняют с поверхности. Потери крахмала при хранении под водой  значительно больше, чем при хранении в утрамбованном виде. По мере необходимости крахмал промывают водой и перекачивают на станцию рафинирования, а затем на станцию промывания и в цех сухого крахмала.

С выводом на хранение нерафинированного крахмала потери его практически исключаются, а предприятия получают экономию, позволяющую в течение этого же сезона компенсировать все затраты, связанные со строительством склада-хранилища.

Переработка картофеля  на крахмал по этой технологии имеет  ряд преимуществ перед ранее описанными. Значительно сокращается срок хранения картофеля, за три месяца работы весь запас картофеля измельчается и разделяется на жидкую и плотную, частично обескрахмаленную фракции. Плотная, частично обескрахмаленная масса поступает на хранение, а жидкая фракция обеспечивает работу завода в период переработки всего запаса картофеля.

Организация переработки  картофеля в крахмал в колхозах и совхозах, то есть непосредственно  в районах выращивания сырья, позволит ликвидировать дальние  перевозки картофеля, подлежащего  промышленной переработке в крахмал. При переработке картофеля в крахмал непосредственно в колхозах и совхозах радиус перевозки его составляет не более 10— 15 км. Это мероприятие, помимо высвобождения транспорта, позволит значительно снизить потери картофеля при перевозках и хранении, а также лучше использовать отходы и снизить себестоимость крахмала и других крахмалопродуктов. Организация переработки картофеля создает возможность полного и рационального использования отходов картофелекрахмального производства: мезги и картофельного клеточного сока, являющихся ценным кормом для животных, а также соковой воды.

Однако при скармливании побочных продуктов картофелекрахмального  производства в сыром виде должен быть строгий контроль за вывозкой, так как корм быстро портится. Примерно половина побочных продуктов картофелекрахмального производства может быть переработана на сухой корм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Технологические процессы производства картофелепродуктов по малоотходной и безотходной технологии.

 

Сущность их заключается в том, что крахмальные зерна из клубней извлекаются без применения технологической воды, за исключением процесса мойки картофеля. Технология отличается от существующей тем, что она предусматривает наиболее полное использование сухих веществ клубня, исключает потери сырья, ликвидирует производственные стоки и связанные с ним вопросы охраны окружающей среды. Отмытый от загрязнений мелкий и некондиционный картофель шнеком подается на терочный аппарат, где измельчается в кашку. На терку также поступают отходы после механической очистки и доочистки клубней. В качестве терочных аппаратов применяют картофелетерки СТМ-100, ZT-300, ZT-350 и др. Коэффициент измельчения картофеля составляет 88—92 %.

Для предупреждения потемнения картофельной кашки во время дальнейших технологических операций (прессование, смешивание, высушивание) ее сульфитируют, добавляя 2,5 % раствора бисульфита натрия (NaHSCb) из расчета 100 г раствора на 1000 г кашки. Раствор готовят на натуральном картофельном соке, выделяемом из кашки при прессовании. Сульфитация осуществляется при выходе картофельной кашки из-под терки в приямок.

Просульфитированная картофельная кашка насосом Ж7-АНВ-125 подается на автоматизированный камерный фильтр-пресс  ФПАКМ, где обезвоживается под давлением до 1,5 МПа до влажности 47—52 %. Картофельный сок непрерывно удаляется в специальные приемники. Отпрессованная кашка ножами срезается с фильтровальной ткани и шнековым транспортером подается в смеситель.

Снижение влажности  отпрессованной картофельной кашки  до 31—34 % осуществляется путем контактного  обезвоживания. Для обеспечения указанного процесса производят смешивание отпрессованной кашки с сухим полуфабрикатом картофелепродукта в отношении 1,0:0,5—0,8 (количество отпрессованной кашки и сухого полуфабриката картофелепродукта рассчитывают в  зависимости от  содержания  сухих  веществ, исходя из конечной влажности смеси не более 34 %). Смешивание производят в смесителях с центральным валом и перемешивающими лопастями в течение 6—8 мин. При достижении влажности не более 34 % масса получается полурассыпчатой.

Из смесителя полурассыпчатая  масса поступает в сушилку  с псевдоожиженным слоем. Режим работы сушилки отрегулирован так, что высушенные зерна крахмала и часть мелкой фракции полуфабриката потоком воздуха выносятся в циклон для улавливания, более крупные частицы полуфабриката картофелепродукта с частью крахмала выводятся из сушилки после высушивания. Конечная влажность высушенного картофелепродукта составляет 20 %.