Problemas modernos de la ciencia y la educación. Método combinado de procesamiento de papas para almidón y alcohol Pérdidas en la producción de pulpa de papa
Resumen de disertación sobre el tema "Tecnología y deshidratador de pulpa de patata para la alimentación del ganado"
IZHZHGUT AGRÍCOLA DE RIAZÁN NOMBRADA EN LUGAR DEL PROFESOR P.A. KOSTSHEV
como un manuscrito
ULYANOV Vyacheslav Mikhailovich
Fecha 631.363,285:636.007.22 -
TECNOLOGÍA Y PARTIDORA DE PATATAS
Especialidad 20.05.01 - mecanización _ de la producción agrícola
disertaciones para el "grado científico de candidato a ciencias técnicas"
Riazán - 1990
El trabajo se llevó a cabo en el departamento de "Mecanización de la cría de animales" del Instituto Agrícola de Ryazan que lleva el nombre del profesor P.A. Kostycheva,
Asesores científicos: Doctor en Ciencias Técnicas, Profesor Nekrashavich V.F., Candidato a Ciencias Técnicas, Profesor Asociado Oreshkina M.V.,
Opositores oficiales: doctor en ciencias técnicas, profesor Terpilovsky K.F., candidato de ciencias técnicas Mestyukov B.I.
La empresa líder es el Instituto de Investigación y Diseño de Mecanización Ganadera de toda Rusia (SIIIMZH), Podolsk.
La defensa tendrá lugar "II" de octubre de 1990 en una reunión del Consejo regional especializado K.120.09.01 del Instituto Agrícola de Ryazan en la dirección: 390044, Ryazan * st. Kostycheva, D. I.
La disertación se puede encontrar en la biblioteca del Instituto Agrícola de Ryazan.
Secretario Científico del Consejo Regional Especializado Candidato a Ciencias Técnicas, Profesor Asociado
ES DECIR. Liéberov
:Departamento de actas&Z
DESCRIPCIÓN GENERAL DEL TRABAJO
1.1. Relevancia del tema. Las "Directrices para el desarrollo económico y social de la URSS para 1986-1990 y para el año 10 de 2000" prevén un aumento significativo de la producción ganadera. De suma importancia para resolver las tareas establecidas es el fortalecimiento ampliado de la base forrajera mediante el uso de subproductos (desechos) de la industria alimentaria y de procesamiento, incluida la producción de fécula de patata.
Hasta 1,5 millones de toneladas de papas se procesan anualmente en el país para obtener almidón, mientras que el 40% de la materia seca de la papa se convierte en subproductos: pulpa y jugo de papa. La pulpa y el jugo de papa, que contienen almidón, proteína, fibra, grasas y otras sustancias, son la materia prima más valiosa para satisfacer las necesidades de la ganadería en la alimentación. Sin embargo, en la actualidad, los desechos de la producción de fécula de papa no se venden en su totalidad para fines de forraje, por lo que en el país la pérdida de pulpa de papa es de más de $ 15, jugo - $ 80. Esta situación con el uso de subproductos de la producción de almidón se debe principalmente a su alto contenido de humedad de $ 94 ... 96 y una gran cantidad de educación. La falta de equipos especiales para la concentración de residuos provoca que las fábricas de almidón se vean obligadas a verter parte de la pulpa y el jugo de patata en las aguas residuales. Las aguas residuales con alta actividad biológica, al ingresar a los cuerpos de agua, contaminan el agua, lo que causa daños ambientales al medio ambiente.
Las tecnologías más prometedoras para el procesamiento de residuos de producción para la alimentación del ganado con el uso de deshidratación mecánica, que aseguran la concentración de pulpa de papa y resuelven el problema de "producción de proteína alimentaria contenida en jugo".
Sin embargo, la implementación práctica de la deshidratación mecánica de pulpa de papa y la tecnología de preparación de alimentos a partir de los desechos de papa y la producción de almidón se ve obstaculizada debido a la falta del equipo necesario para su implementación. Por lo tanto, los estudios teóricos y experimentales tenían como objetivo perfeccionar la tecnología de preparación de alimentos a partir de subproductos de la producción de fécula de patata y desarrollar un digestor confiable de alta calidad * Tekgapny I: kzr? e£ele0l pulp yael.t?) .channh tareas
1.2. Propósito y objetivos de la investigación. El objetivo del trabajo es mejorar la tecnología para la preparación de piensos a partir de subproductos de la producción de fécula de patata y desarrollar un deshidratador de pulpa de patata con justificación de los parámetros y modos de funcionamiento. Para lograr este objetivo, se establecieron las siguientes tareas de investigación: 1 - desarrollar una tecnología y un esquema constructivo-tecnológico para un deshidratador de pulpa de papa; 2- estudiar las propiedades fisicas y mecanicas. pulpa de patata; ,3 - fundamentar el criterio para evaluar el proceso de trabajo de "deshidratadores de materiales que contienen humedad dispersa; 4 - desarrollar un modelo matemático del líquido exprimido de la pulpa en una prensa de tornillo; 5 - fundamentar los parámetros y modos de funcionamiento del deshidratador 6 - probar el deshidratador en condiciones de producción y evaluar la eficiencia económica de su aplicación.
1.3. Objetos de investigación. Los objetos de investigación fueron: pulpa de papa con diferente contenido de jugo, un modelo de laboratorio de una prensa de tornillo de compresión de doble cara, tecnología y una muestra piloto de producción de un descalentador de pulpa de papa.
1.4. Metodología de investigación. En el trabajo se utilizaron investigaciones teóricas y experimentales. Los estudios teóricos consistieron en la descripción matemática de la esencia física del proceso de exprimido de "pulpa de papa en una prensa de tornillo y el análisis de las ecuaciones obtenidas".
Durante los experimentos, se utilizaron métodos, instrumentos e instalaciones estándar y privados. Los coeficientes de fricción, la influencia de los principales parámetros en el proceso de deshidratación se determinaron utilizando instrumentos e instalaciones especialmente diseñados. En este caso, las fuerzas se midieron con galgas extensométricas. Se realizaron estudios de laboratorio del proceso de jugo de otatina a partir de pulpa de papa en una prensa de tornillo de doble cara utilizando el método matemático de planificación de experimentos. El procesamiento de datos experimentales se llevó a cabo mediante métodos de estadística matemática,
1.5. Novedad científica. Se fundamenta el uso de deshidratación mecánica para la concentración de pulpa de papa. Se han determinado las propiedades físico-mecánicas de la pulpa de patata. Se propone un esquema del proceso técnico-cológico para la preparación de alimentos a partir de subproductos de la producción de fécula de papa y el diseño de un deshidratador para pulpa kaotoZelnoP (decisiones positivas del BNShYaLE sobre solicitudes de invenciones K-4297260 / 27-30, * 4605033 / 27-33, "5 4537442 / 31- 26 y
como. L 1512666). ¡ "[Ecuaciones completas que describen el proceso de deshidratación-renya cargo Whole? con meegle en gzhevs1" prensa: doble cara comprimida,
justificó teóricamente sus principales parámetros de diseño e identificó modos tecnológicos óptimos de operación.
1.6. Ejecución de obra. En base a los resultados de la investigación se realizó una muestra piloto de producción del deshidratador de pulpa. Las pruebas realizadas en las condiciones de producción de la planta de jarabe de almidón Ibradsky de la región de Riazán mostraron su operatividad. El deshidratador desarrollado se recomienda para su instalación en la línea de reciclaje de pulpa de patata en las fábricas de almidón. Los resultados de la investigación pueden utilizarse para el diseño. organizaciones en el desarrollo y modernización de máquinas para la deshidratación de pulpa de patata y otros materiales con un alto contenido de humedad. La documentación técnica para el descalcificador desarrollado se transfirió a la Planta Experimental TOSSHSH de Ryazan.
1.7. Aprobación. Los resultados se informaron y aprobaron en conferencias científicas del Instituto Agrícola de Ryazan (1987 ... 1990), el Instituto Agrícola de Bryansk (1988), la Orden de Leningrado del Instituto Agrícola de la Bandera Roja del Trabajo (1989), en el All-Union Conferencia científica y práctica "La contribución de los jóvenes científicos y especialistas en la intensificación de la producción agrícola" (Alma-Ata, 1989), en la Conferencia científica y técnica de toda la Unión "Problemas modernos de la mecánica agrícola" (Melitopol, 1989), en el Consejo Científico y Técnico de la ONG para Productos de Almidón (Corea ;vo, 1989).
1.8. Publicación. El contenido principal de la disertación se publicó en 5 artículos científicos, dos descripciones de invenciones (ac. I5I2666 ti I4I99I4) y tres solicitudes de invenciones (decisiones aprobadas del VNZhGAE sobre solicitudes 4297280/31-26, 4605033/27-30, 4657442 /31-26).
1.9. Carga de trabajo. La disertación consta de una introducción, 5 secciones, conclusiones y recomendaciones para la producción, una lista de referencias de 105 títulos y 5 aplicaciones. El trabajo se presenta en 221 páginas, incluyendo el texto principal de 135 páginas, 35 figuras y
II mesas.
La introducción contiene una breve justificación de la relevancia del tema.
2.1, En la primera sección "Métodos y medios modernos para preparar alimentos a partir de subproductos de almidón de patata lroiz-. bodstee" sobre la base de trabajos publicados, se dan las secciones principales
se considera información sobre la composición y los tipos de subproductos de la producción de almidón de patata, los problemas de la eficacia de su uso en la cría de animales. Hay varias formas de preparar piensos a partir de los residuos de la producción de fécula de patata. La base de todas las tecnologías es la deshidratación mecánica de la pulpa de patata. Las tecnologías que utilizan la deshidratación mecánica permiten concentrar la pulpa de patata y trabajar para resolver el problema de la proteína alimentaria contenida en el jugo.
El análisis de patentes y literatura científica y técnica mostró que con una gran variedad de diseños de prensas deshidratadoras, no existe un equipo confiable para deshidratar pulpa de papa. El funcionamiento eficaz de los deshidratadores depende en gran medida de la correcta elección de sus principales parámetros en base al estudio de las propiedades físicas y mecánicas y del proceso de deshidratación del material procesado. Se ha acumulado una experiencia significativa en estudios teóricos y experimentales sobre la separación mecánica de líquidos de materiales dispersos en mecánica de suelos, fraccionamiento húmedo de plantas verdes, química, alimentos y otras industrias. Estos temas se discuten en los trabajos de H.H. Gersevanova, V. A. Florina, K. F. Terpilovsky, V.I. Fómina, I.I. Iodo, V.A., Nuzhikova, N.I., Gelperina, T.A. Malinovskaya, A. Ya. Sokolova, A.A. Gelgera, AB Ivanenko y varios otros investigadores. Un análisis de las teorías sobre la deshidratación de materiales dispersos mostró que el proceso de deshidratación de la pulpa de patata ha sido muy insuficientemente estudiado.
La descripción del proceso de deshidratación de la pulpa de patata se puede realizar sobre la base de diversos enfoques teóricos. Si consideramos el proceso de deshidratación de la pulpa de patata como dos etapas combinadas, la primera es el espesamiento de la pulpa original a 85... .
De acuerdo con el objetivo del trabajo y con base en los resultados de la revisión y análisis de la literatura, al final de la sección se formulan los objetivos de la investigación.
2.2. La segunda sección "Propiedades físicas y mecánicas de la pulpa de papa" describe el programa, la metodología y los resultados de los estudios de las propiedades físicas y mecánicas de la pulpa de papa. El estudio de estas propiedades es necesario para el desarrollo de tecnología y equipos para la deshidratación de pulpa de papa. Por lo tanto, la tarea de la investigación fue determinar los indicadores numéricos de las principales propiedades en el
viah correspondiente a los modos de deshidratación.
De acuerdo con la tarea se determinó: la densidad de partículas sólidas de pulpa de papa, el cambio en los coeficientes de fricción, presión lateral y características de filtración-compresión a partir de la presión de extracción. La densidad de las partículas sólidas de papa meegz se encuentra entre 1026...1040 kg/m3. Se ha establecido que los valores numéricos de los coeficientes de fricción de la pulpa de papa en una superficie de acero liso disminuyen de 0,135 a 0,10, y en latón perforado, de 0,37 a 0,24 con un aumento en la presión de prensado de 0,35 a 2,0 MPa. El coeficiente de fricción interna de la pulpa al aumentar la presión de extracción de 0,40 a 2,83 MPa disminuye de 0,66 a 0,24, y el coeficiente de presión lateral disminuye de 0,9 a 0,68.
Se ha establecido que las características de filtrado y compresión tienen un efecto significativo en el proceso de filtrado del jugo de la pulpa exprimida. Con un aumento en la presión de prensado de 0,20 a 2,60 MPa, el coeficiente de filtración disminuye de 60" NG9 a 0,73 * 10 - 9 m/s, el coeficiente de compresibilidad - de 5,13 * 10 "® a O^6TO" 6 y el módulo de compresibilidad - de 1,56 a 0,17 El coeficiente de porosidad del cerebro disminuye de 9,0 a 1,1 con una disminución de la humedad de 90 a 52,36%.
2.3. En la tercera sección "Requisitos teóricos previos para la fundamentación de los parámetros de una prensa de puré de tornillo de compresión de doble cara" se consideran los criterios existentes para evaluar el proceso de trabajo de los deshidratadores de materiales dispersos, se propone el diseño de un deshidratador de pulpa de papa, el Se estudia teóricamente el proceso de exprimido de la pulpa en una prensa de puré de compresión de doble cara y se obtiene un modelo generalizado que describe el proceso de deshidratación. Se proponen expresiones analíticas para determinar los parámetros geométricos básicos de una prensa de tornillo de compresión de doble cara.
El criterio propuesto para evaluar el proceso de trabajo del deshidratador tiene la forma:
Pv (\Usr-\ChT)- (SO O-W/u)-(40Q-Wg) ■ Wu, j
Co ~ fWp- Wil) ■ (Wu - Wr)*- ü- JOO > ^ 1 >
donde £a es un criterio generalizado, kW "h" ?! /t;
Ры - consumo de energía, kW;
Wu, W. Este criterio caracteriza los costes energéticos específicos atribuibles a la reducción de la unidad de contenido de humedad del producto prensado. Yari en- El poder del criterio generalizado reveló que los diseños prometedores son prensas con cuerpos de trabajo de tornillo, que trabajan en conjunto con dispositivos que proporcionan filtrado del líquido durante el movimiento de la suspensión. El deshidratador de pulpa de papa propuesto (Fig. I) consta de dos dispositivos interconectados: un espesador I y una prensa de tornillo de doble cara 2. El espesador de pulpa contiene un cuerpo cilíndrico-cónico vertical 3 con una boquilla tangencial 4 para suministrar una suspensión, un boquilla 5 para la salida del filtrado y una boquilla para eliminar el sedimento espesado. En la boquilla 5, cuya superficie está perforada, se instala coaxialmente un limpiador inercial 7. El limpiador inercial es una rueda de paletas con rascadores ubicados a lo largo de la boquilla perforada y que giran junto con la rueda de paletas alrededor de la boquilla. La prensa shnokovyy consiste en un marco 8, un cilindro perforado 3, en cuyos extremos hay cuellos 10 dan para recibir material del espesador. En el interior del cilindro perforado hay un tornillo II con un diámetro de eje variable, aumentando hacia la mitad. El tornillo está hecho de dos partes simétricas con direcciones espirales opuestas y paso constante. En el medio del cilindro perforado, hay una ventana 12 para la salida de og - "pulpa aat" y un dispositivo para controlar el grado de deshidratación, hecho de dos discos cónicos 13, ubicados a ambos lados de la ventana y que tiene el posibilidad de movimiento simétrico a lo largo del cilindro perforado. Los colectores de filtrado 14 están instalados debajo del cilindro. Las características de diseño del deshidratador incluyen lo siguiente. Los espesadores de pulpa se instalan fuera de los contenedores de materia prima. La prensa de cuello en los extremos opuestos del cilindro perforado tiene cuellos de carga para el producto, y en el medio hay una sección para compresión de doble cara. El tornillo es simétrico con respecto al medio con un "montón de espirales opuesto y un hueco en la zona de la ventana de salida para retirar el producto exprimido. Este diseño de la prensa permite compactar el material por ambos lados con una presión distribuida uniformemente, lo que aumenta el grado de deshidratación de la pulpa y "aumenta la productividad teóricamente dos veces en comparación con n "prensas cortas de un solo sentido. La salida radial del producto exprimido contribuye constantemente a: *: sujetar el "corcho " del material descortezado. En la zona de la ventana de salida, que estabiliza el proceso de trabajo del psoss, - Esquema estructural y tecnológico de deshidratación de pulpa de papa: I - espesadores; 2- prensa de tornillo sinfín de compresión de doble cara; 3- cuerpo cilíndrico-cónico; 4- ramal tangencial; o - tubería de derivación para la eliminación de yiltrate; 6 - tubo de salida de lodos espesados; 7- limpiador shtrtsnonshl; 8- cama; 9 - cilindro perforado; 10 - cuellos receptores; II - barrena; 12 - día libre, ventana; 13 - tableros cónicos; 14 - colecciones de filtrado. Los lados del sinfín están dirigidos uno hacia el otro y teóricamente se cancelan mutuamente, y esto hace posible abandonar los cojinetes de empuje especiales. En vista del mayor conocimiento de los dispositivos de espesamiento y el volumen limitado de la disertación, la tarea de investigación fue fundamentar teórica y "experimentalmente la prensa de tornillo de compresión de doble cara". El proceso de deshidratación de patata t.gazgi en una prensa de tornillo de doble cara tiene dos zonas características. Desde los cuellos de alimentación de la prensa hasta el final de las últimas vueltas del tornillo - la zona de compresión, desde el final de las últimas vueltas hasta la ventana de descarga - la zona de compactación. Al investigar el proceso de deshidratación de la pulpa en la zona de compresión de una prensa de tornillo, se obtuvo una dc general Una ecuación simple que describe este proceso. Se parece a esto: Arroz. 2. Esquema de cálculo de una prensa de tornillo de compresión de doble cara. Humedad de la pulpa exprimida; £ - tiempo de centrifugado; 2 - coordenada dirigida a lo largo del eje del tornillo; " O. - coeficiente teórico. El coeficiente teórico a. se determina a partir de la expresión: donde szb - ángulo de conicidad del eje del tornillo, granizo; /Cdz - coeficiente de filtración, m/s; /tc - factor de compresibilidad, m?/N; ^ - os5ё1.shaya masa de jugo de patata, kg / m3; ^ - aceleración de caída libre, m/s. Coeficiente A. refleja la relación de los parámetros de diseño y las propiedades físicas y mecánicas de la pulpa prensada. Para que la solución de la ecuación (2) sea completamente definida, la función ¿) debe satisfacer las condiciones de contorno correspondientes a las condiciones físicas del problema. Para el proceso de exprimir líquido de la pulpa de papa en el dispositivo que se está desarrollando (Fig. 2), elegimos las siguientes condiciones iniciales y de contorno: (9 ley de cambio en la humedad de la pulpa exprimida a lo largo prensa de choque; Y/0 - contenido de humedad inicial de la pulpa de patata. La solución de la ecuación (2) se encuentra por el método de separación de variables - *, ■ ". Después de resolver la ecuación diferencial y la "reingeniería" correspondiente, obtenemos una fórmula para determinar el contenido de humedad del puré en cualquier sección de la zona de compresión de una prensa de balas de compresión de dos caras: Delaware. Jk es el coeficiente de la serie de Fourier; k - 1,2,3, La longitud de la zona de prensado de la prensa, y; e es la base del logaritmo natural; £ - tiempo de centrifugado, s". La estabilidad de la prensa propuesta depende de la formación y retención de un "tapón" del "material prensado" en el área de la ventana de salida. La estabilidad del "tapón" depende principalmente de la longitud de la zona de compactación ubicada entre los extremos de las últimas vueltas del tornillo. Dado que la compresión de dos lados de la prensa de hielo es simétrica con respecto al eje H-H, consideramos que en esta sección hay una partición condicional, a la derecha y a la izquierda de la cual se aplica la misma presión. Esto nos permite considerar ambas partes de la prensa por separado (Fig. 3). Para determinar la longitud óptima de la zona de compactación, considere el equilibrio de la capa elemental s/g. a una distancia de 2 del eje H-H. Bajo la acción de factores de fuerza que surgen en el proceso de compactación; presiones axiales Pg y (Ras^P^), presiones laterales, la ecuación de equilibrio se verá como: Rg-R-rg + MgUR+uh-r + (8) donde P es el área de horneado transversal de la capa seleccionada; tr; Coeficientes de fricción cerebral en la superficie interna del cilindro perforado y eje del tornillo; T), c1 - respectivamente, el diámetro del cilindro perforado y el eje del monje, m. Después de las sustituciones, transformaciones y soluciones apropiadas de la ecuación diferencial (8), obtenemos φ<тулу для определения длины sellos de zona: / n " ," / (/r T) + -grr, o 5 Arroz. Fig. 3. Esquemas para calcular la longitud de las zonas de compactación (a) y el ancho de la ventana de salida (b) de una prensa de barra de compresión de doble cara: I - cilindro perforado; 2- barrena; 3- ventana de salida. donde, P - "presión en la sección de la última vuelta de tornillo, N / m2; Pa - presión en la exudación a una distancia / 2 del eje H-H.N / m2; - coeficiente de presión lateral; d-, - el ancho de la ventana de salida, m Debido al hecho de que el producto exprimido se retira de la prensa en la dirección diametral, luego en el área de la ventana de salida, donde el movimiento axial de la La pulpa cambia a radial, las capas de la pulpa se mueven entre sí, lo que debe tenerse en cuenta ingresando el coeficiente de fricción interna /d. Por lo tanto, componemos una ecuación diferencial para el equilibrio de un elemento de material seleccionado con un espesor c|_p a una distancia t del eje del eje del tornillo en el momento de su desplazamiento en la dirección de la ventana de salida (Fig. 36 ): 0 (10) donde es el área de la sección transversal de la capa elemental, m^; £ - persheter de la capa transversal de pulpa, m Habiendo resuelto la ecuación, obtenemos un witzkening para determinar la presión lateral C,0 en la superficie del eje del tornillo: e/p (b-c*), (I) donde el respaldo es daplann en el tahod de la ventana, N/m^. De Eyrakpng.ya (II) se deduce que la presión lateral aumenta en la zona del odg.yga a lo largo de (.tapo acercándose al eje del tornillo y en el alcanza su valor máximo. Modificamos la expresión (II) de alguna manera, es decir, sumamos ambas partes de esta razón y dividimos por dos, obtenemos: donde ^c es la presión lateral promedio en la zona de corte, N/m2. . Reemplazó la presión a través de Ra. y sustituir en la expresión (9.) ". obtenemos una fórmula para determinar la longitud óptima de la zona de compactación: Analizando la expresión (13), se puede notar que la longitud de la zona de compactación de una prensa de tornillo de compresión de doble cara con diámetros conocidos del cilindro perforado y del eje del tornillo depende del factor de fuerza (), propiedades físicas y mecánicas del pulpa parámetro de diseño (.¿?/). Resolviendo las expresiones (7) y (13) juntas después de transformaciones y sustituciones, obtenemos un modelo generalizado de deshidratación de pulpa de papa en una prensa de choque de doble cara: tt. t ""pVg", \ rg * "14) donde C) es un coeficiente empírico; 1Lo - módulo de compresibilidad; . . coeficiente general de la serie de Fourier; A - coeficiente igual a, y ~ ; /i ■(£>-(() Coeficiente igual a ^-- Cr - coeficiente igual a SoSch-^-TsU- s.Qi))\u003e P - velocidad del tornillo, rpm; C - el ángulo de elevación de la línea de tornillo del schnack, grados; Ø - el ángulo entre la dirección de movimiento del material y el plano superficies laterales del devanado del tornillo, granizo; UE<- среднее значение коэффициента пористости мезги. Выражение (14) описывает процесс обезвоживания картофельной мезги в шоковом пресса двухстороннего сжатия и может быть использовано при расчете пресса. Productividad de una prensa de tornillo de compresión de doble cara. no se determina a partir de la expresión: donde X es el espesor de la capa de pulpa en la zona de compactación, m; - £ - paso de tornillo, m; £ - ancho del canal del tornillo, m; - - Densidad de pulpa en la zona de la primera vuelta del sinfín, kg/m3. También se han obtenido expresiones analíticas para determinar algunos parámetros del cuerpo de trabajo del tornillo. ■ 2.4. El cuarto apartado “Estudio experimental del proceso de deshidratación de pulpa de patata en condiciones de laboratorio” ■ presenta el programa, metodología y resultados de la investigación del proceso de deshidratación de pulpa de patata sobre un modelo de laboratorio de una prensa ■ de tornillo de doble cara comprimida. De los estudios experimentales mediante el método de planificación del experimento se obtuvieron modelos de regresión adecuados que permiten determinar, dentro del rango de niveles de los factores, el contenido de humedad de la pulpa prensada y la intensidad energética del proceso de prensado en una prensa de tornillo, que en cantidades nombradas tienen la forma: para el contenido de humedad de la pulpa prensada. ... 127,73 - 2,341 - 0,247a< - 4,330л. +■ + 0,024 V/о[ц + 0,075 + 0,027а, -Л + 0.0155 Uiorg - 0.043 a / -0.119 ne (16 ^ don intensidad energética del proceso de centrifugado E (/g \u003d 62.145. - 1.0536 - 0.9957 a. - 1.0267 P + .. ". + 0.0065 \ K / o-a, + 0.0086 Mo-i 0.005 a- n+ 0.0046 ^ + o.oyu a* + o.oyu n& (¿yo?) "donde. es el contenido de humedad inicial de la pulpa original, %; D1 es el ancho" de la ventana de salida de la prensa, nosotros; P - velocidad del tornillo, rpm. El análisis de los modelos de regresión se realizó utilizando secciones bidimensionales (Fig. 4) y al mismo tiempo se resolvió un problema de compromiso, en el que se requería encontrar los valores de los factores que dan un mínimo de consumo energético. . hilatura, con un alto grado de deshidratación de la pulpa de patata. Como resultado se obtuvieron los siguientes parámetros óptimos: el contenido de humedad inicial de la pulpa es de 90$, el ancho de la ventana de salida es de 0,011...0,015 m, la frecuencia de la voladura es de 4,0...6,0 rpm. Al mismo tiempo, el contenido de humedad del material prensado está en el rango de 58 ... 65 $, y la intensidad energética es solo el proceso de hilatura es de 0,6 ... 0,3 kW "h / t. Para comprobar la convergencia de los resultados de los estudios teóricos y experimentales, la Figura 5 muestra las dependencias parciales obtenidas de los estudios teóricos.< 14) и экспериментальной. ventana O.) y la frecuencia de rotación de la barrena P. sobre el "contenido de humedad de la pulpa exprimida y la intensidad energética del proceso de exprimido. a un contenido de humedad inicial de la pulpa 90 $: --- - contenido de humedad de la pulpa exprimida; - - - - intensidad energética del proceso de exprimido. (16) modelos - Deshidratación de pulpa de patata en prensa de tornillo de compresión de doble cara. Las dependencias teóricas se construyen teniendo en cuenta el coeficiente empírico С^ = 1,27. Como puede verse en la figura, el contenido de humedad de la pulpa de patata exprimida aumenta con el aumento del ancho de la ventana de salida y la velocidad del tornillo. Las dependencias gráficas presentadas muestran que la convergencia de los resultados de los estudios teóricos y experimentales es bastante alta, el error no supera el 5,0%. Por lo tanto, el modelo teórico (14) se puede utilizar para justificar los parámetros de una prensa de pila de doble cara. Arroz. Fig. 5. Dependencia del contenido de humedad de la pulpa de papa prensada W en el ancho de la ventana de salida de la prensa (a) y la velocidad del tornillo P. (b): I-W0 \u003d 90%, n \ u003d 4,25 rpm: 2- Wo "\u003d n. = 4,25 rpm: 3-VD = SC $, OTs = 0,015 m; 4- Wo = BQ%, Ctj = 0,025 m; Dependencia teórica; " " - - dependencia experimental. compresión. En el curso de los estudios experimentales, también se revelaron las dependencias de la productividad de una prensa de tornillo sobre las fracciones exprimidas líquidas y sólidas de pulpa iniciales sobre el ancho de la ventana de salida y la velocidad del tornillo. , ■ 2.5. La quinta sección “Pruebas de producción, implementación de los resultados de la investigación y su eficiencia económica” presenta el programa, metodología y resultados de las pruebas, el esquema tecnológico propuesto para la preparación de alimentos a partir de subproductos de la producción de fécula de papa, así como la metodología y resultados del cálculo del efecto económico de la introducción del ■ deshidratador desarrollado como parte de la línea de reciclaje de pulpa de patata para la alimentación del ganado. Se llevaron a cabo pruebas de una muestra de producción piloto de un deshidratador de pulpa de patata en la planta de almidón y jarabe de Ibredsky (región de Ryazan). La prensa neumática del deshidratador tenía un diámetro de 0.205 U y un total para un cilindro perforado de 2.0 U, sobre en cuyos cuellos de carga se instalaron dos espesadores con un diámetro interior de la parte cilíndrica del cuerpo de 0,04 m. La figura 6 muestra los resultados de las pruebas de producción del deshidratador. Como se puede observar en la figura, al aumentar el ancho de la ventana de salida de la prensa aumenta la productividad del deshidratador y disminuye la intensidad energética del proceso, pero al mismo tiempo aumenta la humedad del material prensado. El análisis de los resultados de las pruebas de producción del deshidratador permitió recomendar las fechas para la obtención de pulpa deshidratada con un contenido de humedad de 70 ... 75% a una presión de suministro de la mezcla inicial de 0,3 ... salida o;sha 0,015 ... O.02 y, al mismo tiempo, la productividad será de 5,2 ... 6,0 t/h, Rgs. 6. Cambio en la productividad del deshidratador (2d, contenido de humedad de la pulpa exprimida V/ e intensidad energética del proceso E de presione el ancho de salida e intensidad energética específica - 1,6 ... 1,25 kW * h / t. Proponemos mejorar la tecnología para la producción de alimentos secos y crudos como subproductos de la producción de almidón de papa de acuerdo con dos opciones, dependiendo de la capacidad de las plantas de procesamiento (radar 7). Según la primera opción La suspensión (una mezcla de pulpa y patata) se divide en dos fracciones por deshidratación mecánica: tvordu y líquido. Sólido: se utiliza para alimentar al ganado como sustituto de los tubérculos, y el líquido se desvía para su eliminación. Según la segunda opción, la suspensión de takhe se divide en dos fracciones. Se libera una proteína de gldksya con una "coagulación" en una nota al pie de página, que es gteaalyaetsya en "^lztp" l-vated, y luego después de obzzbozyavayaz ostz^tst z te^doy g-i::::.vnsupagletgya 2 donde:.- "s,- Arroz "" "7" Esquema del proceso tecnológico de preparación de alimentos. subproductos de la producción de fécula de patata: ¿I-pump? 2- colección; 3- tubería; 4- deshidratador; 5 - coagulador; filtro de 6 bandas; 7- modelador de monolitos; 8- unidad de secado; 9- transportador; Yu-reuniendo-" "nick drive. archivo a un contenido de humedad de 12 ... 133?. El resultado es un completo alimentación concentrada de proteínas. El efecto económico de la introducción del deshidratador desarrollado "como parte de la línea de eliminación de pulpa de papa para alimento para ganado será de 6.786 rublos en la producción de 6.000 * alimento deshidratado con un contenido de humedad" del 75%. costos de transporte para la entrega de pulpa de papa al consumidor. y producción de rdamshAdai I. Proceso de preparación del alimento a partir de los subproductos de la producción de patatas, se recomienda llevar a cabo según dos tecnologías. La primera tecnología incluye la separación de la mezcla inicial de pulpa con jugo de papa en fracciones sólidas y líquidas, coagulación térmica de bedok en la fracción líquida, su espesamiento y mezcla con la mezcla inicial, enriquecimiento sólido; proteína irada con mecánica deshidratación de la mezcla resultante, la formación de monolitos a partir de la fracción sólida y su secado, lo que asegura la obtención de un producto alimenticio con alto contenido proteico. La segunda tecnología incluye la separación de la mezcla inicial de meegi con jugo de papa por deshidratación mecánica en fracciones líquidas y sólidas, la eliminación de la fracción líquida de la producción y el uso de sólidos para la alimentación del ganado, dando como resultado un producto forrajero en forma de pulpa de papa con un contenido de humedad de $ 70 y un contenido de 0, 3 q.vd. en un kilogramo. La base de estas tecnologías es la deshidratación mecánica de la pulpa de patata. 2. La evaluación comparativa de deshidratadores de varios diseños debe realizarse de acuerdo con un criterio generalizado que tenga en cuenta los costos de energía específicos para reducir la unidad de contenido de humedad del producto exprimido. Con la ayuda de un criterio generalizado, se reveló que los diseños prometedores son prensas con cuerpos de trabajo de tornillo, que trabajan en conjunto con dispositivos que brindan filtración de líquidos "en el proceso de movimiento de suspensión, 3. El diseño y esquema tecnológico del deshidratador de pulpa de papa debe incluir una prensa de tornillo comprimido de doble cara y espesadores centrífugos con una superficie filtrante autolimpiante instalada en sus cuellos de alimentación, que asegura la deshidratación de la pulpa en dos etapas por espesamiento y estrujado mecánico, que permite retirar del producto deshidratado hasta bj % de humedad. GRAMO" La prensa debe realizarse con un cuerpo de trabajo que consiste en dos tornillos con ejes cónicos conectados por bases grandes en el área de la ventana de salida por medio de un inserto cilíndrico sin bobinado. Ambos sinfines deben estar encerrados en cilindros perforados con ranuras para la filtración de jugo con dimensiones de 0,25 x 5,0 mm. Entre los cilindros es necesario colocar una ventana con una sección transversal ajustable para la salida del producto exprimido, y en los extremos opuestos de los cuellos de carga. Este diseño de la prensa permite compactar el producto por ambos lados con una presión distribuida uniformemente, lo que aumenta el grado de deshidratación de la pulpa en un 15 % y aumenta la productividad aproximadamente dos veces en comparación con las prensas de tornillo de un solo lado. El modelo generalizado de deshidratación desarrollado muestra que el contenido de humedad de la pulpa de papa prensada en una prensa de choque de doble cara depende del diseño y los parámetros cinemáticos. unidad de prensa y propiedades físicas y mecánicas del producto removido. 4. Se ha establecido que los valores numéricos de los coeficientes de fricción de la pulpa de papa en una superficie de acero liso disminuyen de 0,135 a 0,10, y en latón perforado, de 0,37 a 0,24 con un aumento en la presión de prensado de 0,35 a 2,0 Sha. El coeficiente de fricción interna de la pulpa con un aumento en la presión de compresión de 0,40 a 2,83 Sha disminuye de 0,66 a 0,24, y el coeficiente de presión lateral, de 0,9 a 0,68. Se ha establecido que las características de filtración por compresión tienen un efecto significativo en el proceso de filtración del jugo de la pulpa exprimida. Con un aumento en la presión de prensado de 0.2 a 2.6 MPa, el coeficiente de filtración disminuye de 60 a 0.73 * 10~9 m / s, el coeficiente de compresibilidad - de 5.13 "KG5 a 0.06" 10-6 m ^ / N y módulo de compresibilidad - de 1.56 a 0.17. El coeficiente de porosidad de la pulpa con una disminución de la humedad de 90l a 52,38,? disminuye de 9.0 a 1.1. 5. Los estudios de laboratorio del modelo de prensa de tornillo de compresión de doble cara demostraron que su diseño es eficiente y se puede utilizar para pulpa de papa prensada. La optimización del proceso de trabajo de la prensa de tornillo por el método de secciones bidimensionales de los modelos de regresión multifactorial obtenidos permitió establecer que con un contenido de humedad inicial del producto inicial de 90$, se requieren los siguientes valores de parámetros para obtener pulpa exprimida con un contenido de humedad de 58...65$: velocidad del tornillo 4,0...6, 0 rpm; pulsar salir ventana ancho 0,011...0,015 m; costes de energía sólo para el proceso de agotado 0,6 ... 0,3 kWh / t. 6. Las pruebas de producción de una muestra de producción piloto del deshidratador de pulpa de patata, desarrolladas sobre la base de estudios teóricos y un modelo de laboratorio de la prensa, demostraron que es necesario controlar los parámetros tecnológicos del proceso cambiando el ancho de salida. ventana de la prensa de tornillo. Con su incremento de 0,01 a 0,03 m a una presión de alimentación de la mezcla inicial de pulpa con jugo de patata de 0,30….37 a 77,07^, y la intensidad energética del proceso de deshidratación disminuye de 1,94 a 0,8 kRt”h/t . 7. Para el funcionamiento estable del deshidratador en la producción us-ll-ith para s ta si g. "zga y jugo de patata con un contenido de humedad inicial? 5T> sl ^-tet rec? m? n,::? 30 ...0.3? ".:~a, frecuencia w?t;? cue barrena 6.0 rev / ch, ancho de la ventana de salida ecca O.015...0.020 m La productividad en este caso será de 5,2... O t/h, humedad del producto exprimido - 70...1b% e intensidad energética del proceso de deshidratación 1,60...1,25 kW * h/t. 8. El efecto económico de la introducción del gel deshidratante desarrollado como parte de la línea para la utilización de pulpa de patata para la alimentación del ganado es de 6786 rublos en la producción de 6000 toneladas de pienso deshidratado con un costo de $ 75. 1. Deshidratador de hidrocarburos.- Decisión positiva de la Facultad de Economía sobre la solicitud 4297280/31-26 del 26 de febrero de 1990 (coautores V.F. Nekrazvich y M.V. Oreshkina). 2. Inekov press.- Decisión positiva de VNIIGOZ sobre la solicitud BO5033 / 27-30 con fecha 23.10.89, (coautor M.V. Oreshkina). 3. Filtro para separar la suspensión, - Una decisión positiva del ShZhPE según la solicitud-4657442 / 31-26 del 22.09.89, (coautor M.V. Oreiana). 4. Ao I5I2666 B04G 5/16. Desaguador de suspensión, - Publ. I B.I., 1989, No. 37, (coautor M.V. Orepkina). sobre. C.A. I4I99I4 VZOV 9/20. Prensa para extraer líquido de sustancias - Publ. en B.I., 1988, JK32, (coautores M.V. Oreyakina y P.I.]vetsov). 6. Justificación de tecnologías para el aprovechamiento de residuos de la producción de fécula de papa para la alimentación del ganado. Se sentó. nzuch. Tinder. - Gorky, 1990, - P.42,..45, (coautor M.V. "Oreshkina"). 7. Tecnología y deshidratación, pulpa de shvatol gartotelnok para ganado vacuno // Contribución de jóvenes y ^ ei, gah y especialistas a la intensificación de la producción agrícola / Material de la Conferencia científica y técnica de toda la Unión ~ Alma-Ata, 1939 , - Pág. 106. 8. Deshidratación de papas "Lzzga lay siege tey.chsh dentrdfugiro-ranlem // Mejora de equipos agrícolas utilizados en la cría de animales. Se sentó. científico obras, - Gorki, 1990. - S.29...31. Las papas no solo son un cultivo alimenticio valioso y un producto alimenticio utilizado en la cría de animales, sino también uno de los tipos más comunes de materias primas para varias industrias alimentarias, en particular, el tratamiento del alcohol y el almidón. Los extractivos libres de nitrógeno están representados en las papas por almidón, azúcares y una cierta cantidad de ientosans. Dependiendo de las condiciones de almacenamiento de las papas, el contenido de azúcar cambia notablemente y, en algunos casos, puede superar el 5%. Las sustancias nitrogenadas de las papas consisten principalmente en proteínas solubles y aminoácidos, que representan hasta el 80% de la cantidad total de sustancias proteicas. Bajo las condiciones de la tecnología de producción de almidón, las sustancias solubles, por regla general, se pierden con el agua de lavado. El desecho de la producción en las plantas de fécula de patata es la pulpa, que, después de una deshidratación parcial (contenido de humedad 86-87%), se utiliza para la alimentación del ganado. El contenido de almidón en la pulpa depende del grado de molienda de la patata. Según M. E. Burman, en plantas grandes y bien equipadas, el coeficiente de extracción de almidón de las patatas es del 80-83 %, y en plantas de baja capacidad, del 75 %. Su aumento está asociado con un aumento significativo en la capacidad energética de la empresa y, en consecuencia, los costos de capital. En la actualidad, en algunas empresas avanzadas de la industria de la melaza de almidón, alcanza el 86% y más. La pulpa utilizada como alimento es un producto perecedero y de bajo valor. 1 kg de pulpa contiene 0,13 unidades de alimentación, mientras que las patatas frescas - 0,23. Se debe limitar la alimentación con pulpa fresca al ganado. Cuando se procesan papas en plantas especializadas en almidón, se obtiene del 80 al 100 % de la pulpa del peso de las papas, y una parte significativa a menudo queda sin vender. Muchos años de experiencia en la industria del almidón han demostrado que el problema de utilizar sustancias solubles en patata es uno de los más difíciles. Todavía no está permitido tanto en las fábricas de almidón nacionales como en las empresas extranjeras. Incluso en la Rusia prerrevolucionaria, para utilizar la pulpa de papa de manera más eficiente, comenzaron a procesarla en destilerías ubicadas cerca de las de almidón. Sin embargo, según G. Fot, dicho procesamiento no resultó rentable debido al bajo contenido de alcohol en el puré. En algunas destilerías de Checoslovaquia, se utilizó un procesamiento combinado de patatas para almidón y alcohol, en el que no solo se utilizó pulpa de patata, sino también parte del agua de lavado concentrada. Tal técnica no solo aumentó el factor de utilización del almidón, sino que también hizo posible utilizar parcialmente las sustancias solubles de la patata. A continuación se muestra un diagrama del balance de sólidos de papas en la producción combinada de almidón y alcohol en una planta piloto en Noruega. En la URSS, M. E. Burman y E. I. Yurchenko propusieron una combinación de producción de almidón y alcohol sobre una base fundamentalmente nueva. Se recomienda extraer solo el 50-60% del almidón de las papas, lo que permite transferir la pulpa más rica en almidón para su procesamiento en alcohol, y también simplificar el proceso de aislamiento del almidón, eliminando las operaciones de lavado repetido de la pulpa. y molienda secundaria. Con este método de procesamiento de papas, los siguientes factores aseguran la eficiencia de la producción: el uso casi completo del almidón contenido en la papa para la producción de productos básicos (almidón y alcohol); obtención de bardos en lugar de pulpa de bajo valor -. alimento nutritivo de gran valor para el ganado; el uso de la mayoría de las sustancias solubles de las papas en la destilería o para la producción microbiológica organizada en las destilerías; reducción de transporte y costos generales de fábrica; ahorros en inversiones de capital en la construcción de una planta de almidón según un esquema simplificado en una planta existente. El método de combinar la producción de almidón y alcohol basado en una planta de alcohol ha encontrado una amplia aplicación en la industria. Para 1963 se pusieron en funcionamiento más de 60 talleres de fécula de patata en las destilerías. Los esquemas tecnológicos para la producción de almidón se basan en el principio anterior, sin embargo, en términos de diseño de hardware, son algo diferentes entre sí. A continuación se muestra un diagrama propuesto por M. E. Burman y E. I. Yurchenko para la planta Berezinsky. Prevé el uso en la producción de alcohol no solo de pulpa, sino también de sustancias solubles de papas. Estos últimos se aíslan en forma de savia celular en un tamiz agitador con una ligera dilución de papilla de patata con agua. Para separar el almidón, la savia celular se envía a una centrífuga sedimentaria, luego de lo cual se envía a una colección de productos transferidos a la destilería. La pulpa se lava en un extractor de dos niveles o en un tamiz agitador y se envía a la prensa de pulpa, luego ingresa a la colección. El almidón de lodo de las trampas también se suministra a la destilería para su procesamiento. La leche de almidón se limpia de sustancias solubles en una centrífuga sedimentaria y de pulpa fina, en tamices de refinación. Su limpieza final se realiza sobre los canalones. La separación de las sustancias solubles de la patata se realiza antes de eliminar el almidón de la papilla para obtener el jugo de células de patata en una forma ligeramente diluida y no reducir la concentración de sustancias secas en la mezcla de productos que ingresan a la destilería. Sin embargo, como han demostrado los experimentos de fábrica, un tamiz de agitación es un aparato inadecuado para aislar la savia celular concentrada. Según la investigación del autor, en un tamiz con un área de 2,5 m2 con una malla de sarga No. 43 con una productividad de papa de 1,0 mil por 1 m2 de tamiz y una frecuencia de vibraciones de 1000-1200 por minuto, celda el jugo de una papilla sin diluir se libera en una pequeña cantidad. En mesa. 1 muestra datos que caracterizan la liberación de savia celular al diluir papilla de patata con agua. El procesamiento de la papa genera una gran cantidad de desechos. En la producción de fécula de patata, los principales productos de desecho son la pulpa de patata y el jugo celular. El alto contenido de humedad de la pulpa de patata (más del 90%) la hace menos transportable, lo que dificulta su comercialización. En años favorables, la pulpa de patata no se aprovecha por completo para la alimentación fresca del ganado y se almacena en pozos, lo que provoca grandes pérdidas de nutrientes (hasta 30 –
35% materia seca). En las fincas ubicadas junto a las fábricas de almidón-melaza, se alimenta al ganado vacuno, porcino y avícola con pulpa fresca y ensilada. La pulpa de patata se vende para la alimentación del ganado en su forma cruda (aerodinámica, con un contenido de humedad de 86 –
87%. Para facilitar el transporte y la eliminación, se recomienda deshidratarlo. Para reducir las pérdidas y aumentar la transportabilidad, la pulpa se seca. En este caso, todas las sustancias se conservan por completo. 100 kg de pulpa seca contienen 95 unidades de alimentación. Se utiliza como ingrediente de alimentos. El jugo de células de patata contiene hasta un 6% de materia seca. Sin embargo, apenas se usa. El jugo celular constituye aproximadamente el 50% de la masa de papas procesadas. Actualmente, se está introduciendo un esquema en la producción para la eliminación de desechos de la producción de almidón de patata con la producción de hidrolizado de proteína de carbohidratos y alimento proteico. Le permite aprovechar la materia seca de las papas en un 97%, reducir el consumo de agua dulce por necesidades tecnológicas. El enriquecimiento de la pulpa con jugo celular aumenta el valor nutricional del alimento. El alimento proteico (proteína de savia celular coagulada) es digerido por los animales en un 80%. La venta completa de pulpa y jugo de papa en su forma cruda solo es posible en plantas pequeñas que procesan hasta 200 toneladas de papas por día. En plantas más grandes, es recomendable construir talleres de reciclaje con la producción de alimentos concentrados y secos. Cuando se procesan patatas en la industria del alcohol, la mayor parte de la vinaza que contiene 3,2 –
4,1% de materia seca, alimento para animales. Barda es un alimento valioso, pero acuoso y poco transportable. Su transporte en granjas por carretera es ineficiente, ya que el costo de este alimento aumenta significativamente. Por lo tanto, las granjas de engorde deben ubicarse cerca de las destilerías. La forma más racional de eliminar la vinaza de patata es transformarla en levadura forrajera y utilizarla en la cría de animales en forma seca como parte de un pienso compuesto, así como en forma de un producto alimentario líquido. Muchas destilerías están experimentando dificultades con la venta de vinaza en primavera y verano, cuando la necesidad se reduce drásticamente debido a la presencia de forraje verde. Se presta mucha atención al desarrollo de levaduras forrajeras líquidas, ya que su adición a las raciones de alimentación las enriquece con proteínas de alta digestibilidad. El artículo está dedicado a un estudio exhaustivo de la composición química y los indicadores de seguridad de los residuos de la producción de patatas. Los principales indicadores que controlan la calidad y seguridad de los productos incluyen: el contenido de sólidos, cenizas, proteína cruda, almidón, azúcares, humedad, así como elementos tóxicos e indicadores microbiológicos. La determinación de los parámetros físicos y químicos se llevó a cabo de acuerdo con GOST 7698-78. "Muestreo y métodos de análisis". Al procesar las papas, alrededor del 20 % de la materia prima seca se pierde en forma de jugo de papa y el 20 % en forma de pulpa. La utilización completa de productos secundarios ayuda a utilizar las papas de manera más racional y económica como materia prima industrial, y también contribuye a resolver el problema del suministro de alimentos y reduce significativamente la contaminación de los cuerpos de agua con aguas residuales de la industria procesadora de papas. Con base en los estudios realizados, se demostró que la cantidad de sustancias secas en la pulpa de papa y el jugo celular contiene 14,6 y 1,5%, respectivamente. Además, la composición química también se complementa con vitaminas como C, PP, B9, caroteno, ácido pantoténico, minerales, monosacáridos y otros. Al mismo tiempo, los límites de cambio de humedad de la papa en condiciones de laboratorio y producción son 86.65±4.6% y 97.4±0.85%, respectivamente. El contenido de sustancias tóxicas, así como indicadores microbiológicos en la pulpa y savia celular, no superan los niveles permisibles vigentes. Los indicadores de seguridad, incluido el contenido de humedad de la pulpa de papa y el jugo celular, demuestran que este tipo de producto es perecedero y no está sujeto a almacenamiento a largo plazo. Los resultados mostraron que la composición de los residuos de producción de papa depende más de la calidad de la materia prima, lo que establece la posibilidad de su uso como alimento para animales de granja. residuos de producción de patatas composición química rendimiento de seguridad reciclaje aditivo para piensos 1. Anisimov B. V. Cultivo de patatas en Rusia: producción, mercado, problemas de producción de semillas // Patatas y hortalizas. - 2000. - Nº 1. - P. 2-3. 2. Anisimov BV Patatas 2000-2005: resultados, previsiones, prioridades // Patatas y hortalizas. - 2001. - Nº 1. - P. 2-3. 3. Gapparov A. M. El problema del suministro de alimentos para la población de Rusia // Industria alimentaria. - 2001. - Nº 7. - S. 13-14. 4. Goncharov VD Materias primas de la industria de procesamiento del complejo agroindustrial / VD Goncharov, TN Leonova // Almacenamiento y procesamiento de materias primas agrícolas. - 2003. - Nº 4. - S. 14-16. 5. Kokina T. P. Control de calidad y certificación de patatas de siembra / T. P. Kokina, B. V. Anisimov // Patatas y hortalizas. - 2001. - Nº 2. - Pág. 6-7. 6. Kolchin N. N. Complejo de papas en Rusia: estado y perspectivas de desarrollo // Papas y vegetales. - 2000. - Nº 4. - P. 2-3. 7. Poznyakovsky V. M. Fundamentos higiénicos de nutrición, calidad y seguridad alimentaria: libro de texto. - 5ª edición, corregida. y adicional - Novosibirsk: sib. universidad editorial, 2000. - 480 p. 8. Prosekov A. Yu. Capacidad de mercado de la región de Kemerovo para productos semielaborados de papas / A. Yu. Prosekov, Ya.M. Karmanova // Industria alimentaria. - 2005. - Nº 6. - art. 76. 9. Pshechenkov K. A. Idoneidad de las variedades para el procesamiento según las condiciones de cultivo y almacenamiento / K. A. Pshechenkov, O. N. Davydenkova // Patatas y hortalizas. - 2004. - Nº 1. - S. 22-25. 10. Stepanova VS Justificación de las necesidades de la población de la región en productos alimenticios // Industria alimentaria. - 2004. - Nº 7. - S. 42-43. Introducción Una de las áreas prioritarias del Programa Estatal para el Desarrollo de la Agricultura y la Regulación de los Mercados de Productos Agropecuarios, Materias Primas y Alimentos para 2013-2020 es el desarrollo de la biotecnología y la estimulación racional del crecimiento en la producción de productos agropecuarios básicos y la producción de alimentos. Los residuos de la industria alimentaria, en la mayoría de los casos, en cantidades moderadas se pueden utilizar directamente en la agricultura para la alimentación animal. Tienen alta actividad energética y biológica, son inofensivos, hipoalergénicos, fácilmente susceptibles de bioconversión enzimática y microbiológica, varios tipos de procesamiento. Sin embargo, el factor limitante suele ser un alto contenido de agua en los desechos, lo que aumenta el costo del transporte, limita la cantidad de estos desechos en las dietas y no contribuye al almacenamiento a largo plazo del producto. En la mayoría de las plantas de procesamiento de papa, debido a la falta de talleres de reciclaje para el procesamiento de desechos, solo una pequeña parte de ellos se utiliza racionalmente para fines de alimentación. Al mismo tiempo, la cantidad de residuos crece constantemente. Se sabe que durante el procesamiento de patatas se forman subproductos que tienen una mayor cantidad de humedad. Solo en Rusia, se generan los siguientes desechos de producción de papa por año: pulpa - 60-70 mil toneladas, desechos en la producción de puré de papa seco - hasta 10 mil toneladas, aguas residuales - 100-120 mil toneladas. Solo en el territorio de la región de Kemerovo, se procesan diariamente hasta 600 mil toneladas de papas de diversas variedades para obtener varios tipos de productos, y en el proceso de procesamiento quedan hasta el 30-50% de los desechos de papa, de los cuales el almidón puede Ser obtenido. A pesar de que la composición química y las propiedades de las papas y sus productos de desecho están cubiertos con suficiente detalle en la literatura de referencia, varían significativamente en números relativos dependiendo de varios factores. Con base en lo anterior, el propósito de este trabajo es estudiar la composición química e indicadores de seguridad de los residuos de producción de papa. Objetos de investigación fueron: residuos de producción de papa (pulpa de papa, savia celular, almidón). Al realizar el trabajo, estándar, generalmente aceptado y original Métodos de búsqueda, incluyendo física y química: espectrofotometría, polarimetría, microscopía, refractometría. La determinación de los parámetros físicos y químicos se llevó a cabo de acuerdo con GOST 7698-78. "Muestreo y métodos de análisis". Los resultados obtenidos se compararon con los estándares y requisitos para la calidad de la fécula de patata de acuerdo con GOST R 53876-2010 “Almidón de patata. Especificaciones". Resultados de la investigacion Cuando se utiliza la pulpa de patata y el jugo de células con fines alimentarios o de piensos, es necesario conocer su composición química y otros indicadores que evalúan sus propiedades tecnológicas. Por lo tanto, para aclarar la composición química de la pulpa de papa y el jugo celular, se realizaron estudios en la dirección de evaluar su calidad y seguridad. La Tabla 1 muestra los límites de cambio en los parámetros de las propiedades fisicoquímicas de la pulpa de papa y el jugo celular. tabla 1 La composición química de la pulpa y el jugo de patata. Indicadores Sentido jugo celular Materia seca, % Proteína cruda, % Almidón, % Reduciendo azúcares, % Celulosa, % En la Tabla 2 se muestran los datos de cambios en el contenido de humedad de la pulpa de papa y del jugo celular, obtenidos en laboratorio y en condiciones de producción. Durante el período de estudio, los límites de cambio de humedad (valor promedio) de las papas en condiciones de laboratorio y producción fueron iguales a 86,65±4,6% y 97,4±0,85%, respectivamente. La alta humedad de los subproductos obtenidos no permite que se almacenen por mucho tiempo. Tabla 2 Cambio en el contenido de humedad de la pulpa de papa y jugo celular Humedad, % jugo celular Condiciones de laboratorio Condiciones de producción Condiciones de laboratorio Condiciones de producción El valor de pH del jugo es 5.6-6.2. La alta acidez de la savia celular se debe a la presencia de una cantidad importante de ácidos orgánicos en los tubérculos. Entre ellos se encuentran los ácidos cítrico, málico, oxálico, pirúvico, tartárico, succínico y algunos otros. Especialmente mucho en los tubérculos de ácido cítrico (hasta 0,4-0,6%). Asumiendo que las propiedades tecnológicas de los objetos biológicos están determinadas por el contenido de sustancias proteicas y aminoácidos contenidos en ellos, por lo tanto, el jugo de patata podría convertirse en una de las fuentes prometedoras de proteína vegetal natural. En el estudio de la savia celular en esta dirección, se encontraron al menos 12 aminoácidos libres, entre los cuales se encuentran aminoácidos vitales: valina, leucina, metionina, lisina, arginina. El jugo y la pulpa de patata fresca también contienen vitaminas como C, PP, B9, caroteno, ácido pantoténico. Sin embargo, cuando están en contacto con las partes de hierro del equipo, el contenido de algunas vitaminas, especialmente la vitamina C, en el jugo de patata se reduce significativamente en comparación con su contenido en los tubérculos. Los elementos de ceniza del jugo están ampliamente representados. Alrededor del 60% de la ceniza es óxido de potasio. Las cenizas del jugo contienen casi todos los oligoelementos. Se observó que no hubo diferencias significativas en la cantidad de sustancias minerales en las muestras estudiadas. El estudio de la savia celular mostró que los carbohidratos están representados principalmente por monosacáridos: glucosa, manosa, fructosa. El contenido de azúcares reductores depende de la variedad, madurez de los tubérculos, condiciones de crecimiento y almacenamiento. Con un aumento en el contenido de azúcares reductores en los tubérculos al 0,5%, el producto de papa adquiere un color marrón y un sabor amargo, que son inaceptables para el producto final. En el transcurso de la investigación se estudió el contenido de elementos tóxicos, nitratos, pesticidas y radionúclidos en las muestras estudiadas. Los resultados de la investigación se presentan en las tablas 3-4. Tabla 3 Indicadores de seguridad de pulpa de patata y jugo celular. Nombre Nivel permisible de contenido mg / kg, no más jugo celular ocratoxina A esterigmatocistina toxina T-2 Bifenilos policlorados similares a las dioxinas ng WHO-TEF/kg, no más de: Cesio radiactivo, Bq/kg Estroncio radiactivo, Bq/kg Tabla 4 Indicadores microbiológicos de pulpa de patata y jugo celular. Nombre Nivel de contenido permitido jugo celular HP, UFC/g, no más QMAFAnM, UFC/g, no más BGKP (coliformes), en 0,01 g No permitido no detectado no detectado La presencia de microorganismos patógenos: salmonella en 50,0 g No permitido no detectado no detectado Escherichia patógena en 50,0 g No permitido no detectado no detectado Levadura, UFC/g, no más menos de 1,0 10 1 Mohos, UFC/g, no más menos de 1,0 10 1 menos de 1,0 10 1 Se observó que el contenido de radionucleidos en la pulpa y la savia celular no supera los niveles permisibles actuales. No se encontró la presencia de sustancias tóxicas y microorganismos patógenos en las muestras estudiadas de materias primas y subproductos de su procesamiento. No se encontraron mercurio, arsénico, micotoxinas y pesticidas en la pulpa de papa y la savia celular. El contenido de nitratos en la pulpa de patata y el jugo celular es en promedio de 89,75 mg/kg. Se ha establecido que los productos químicos potencialmente peligrosos controlados están contenidos en el producto en concentraciones que no superan los estándares establecidos y cumplen con los requisitos de SanPin 2.3.2.1078-01 "Requisitos de higiene para la seguridad y el valor nutricional de los productos alimenticios" y el reglamento técnico. de la Unión Aduanera "Sobre la seguridad de los piensos y los aditivos para piensos". Así, el análisis de la literatura y nuestros propios datos experimentales mostraron que la composición química y los indicadores que caracterizan las propiedades fisicoquímicas y tecnológicas de la pulpa de patata y el jugo celular dependen en mayor medida de la calidad de la materia prima. Esto predetermina futuras investigaciones sobre el uso en la industria alimentaria. La composición química de los subproductos del procesamiento de la papa indica la posibilidad de su uso como componentes alimentarios. Al mismo tiempo, los principales indicadores de las propiedades tecnológicas de los subproductos indican la necesidad de métodos especiales para su procesamiento o preparación. Con la introducción de tecnologías de procesamiento innovadoras, con un cambio en la demanda de productos manufacturados, los desechos de la producción de alimentos pueden cambiar su utilidad social y convertirse en materia prima para obtener nuevos alimentos de alta calidad. Revisores: Kurbanova M.G., Doctora en Ciencias Técnicas, Profesora Asociada, Jefa del Departamento "Tecnología de almacenamiento y procesamiento de productos agrícolas" FSBEI HPE "Instituto Estatal de Agricultura de Kemerovo", Kemerovo. Popov A.M., Doctor en Ciencias Técnicas, Profesor, Jefe del Departamento de Mecánica Aplicada, Instituto Tecnológico de la Industria Alimentaria de Kemerovo, Kemerovo. El método se relaciona con la producción de forraje. El método consiste en agregar a la pulpa triturada una solución granulada de azufre o de hipoclorito de sodio con un consumo de 1,8-2,3 gy 420-25 ml por 1 kg de masa ensilada, respectivamente. El método permite reducir la pérdida de nutrientes. 1 pestaña La invención se refiere a la cría de animales, concretamente a los métodos de conservación de piensos, y puede ser utilizada en su ensilado. La conservación de alimentos se usa ampliamente en la producción de alimentos para mejorar la seguridad de los alimentos. Varios productos químicos se utilizan como conservantes: ácidos, sales, sustancias orgánicas. Como resultado de las transformaciones en el alimento, los conservantes químicos contribuyen a bajar el pH del medio, inhibiendo la microflora no deseada y obteniendo alimentos de alta calidad. En la producción de melaza de almidón, la pulpa de patata se forma como un subproducto, un producto acuoso de baja transportabilidad que se utiliza inmediatamente para la alimentación del ganado, porque se deteriora rápidamente o se somete a ensilado. Debido a la presencia de carbohidratos en la pulpa, se produce la fermentación y se obtiene un ensilado apto para la alimentación de los animales de granja. Sin embargo, se producen pérdidas de nutrientes relativamente altas. El resultado técnico es el uso de conservantes disponibles para reducir las pérdidas de nutrientes. Esto se logra por el hecho de que en el método propuesto para la conservación de la pulpa de patata, se utilizan conservantes químicos de producción local - azufre granular - un producto de desecho de la purificación de productos derivados del petróleo (TU 2112-061-1051465-02) a un consumo de 1,8-2,3 g/kg o hipoclorito de sodio - preparación "Belizna" previa dilución con agua en proporción 1:9 a un caudal de 20-25 ml/kg de peso. Composición de la pulpa de patata, % en peso: El azufre granulado son gránulos hemisféricos amarillos con un diámetro de 2-5 mm con un contenido de la sustancia principal: azufre de al menos 99,5% en peso. ácidos orgánicos 0,01% con una densidad aparente de 1,04-1,33 g/cm 3 . El medicamento "Belizna" es un producto comercial: una solución de hipoclorito de sodio con una concentración de hasta 90 g / l. En las condiciones de ensilado, bajo la acción de enzimas y jugo de pulpa de patata, se producen transformaciones químicas del azufre con formación de sulfuro de hidrógeno, sulfitos y sulfatos. Estos compuestos, así como el hipoclorito de sodio, tienen propiedades bactericidas e inhiben el desarrollo de microflora indeseable. Al mismo tiempo, la actividad de las bacterias del ácido láctico prácticamente no se inhibe, la masa de ensilaje se acidifica, como resultado de lo cual se obtiene un ensilaje de buena calidad. En la literatura disponible no se encontraron datos sobre el uso de conservantes químicos en el ensilaje de pulpa. Ejemplo. En condiciones de laboratorio, la pulpa de papa triturada con un contenido de humedad del 80,0% se carga en contenedores sellados en capas, se agrega azufre granulado, un desecho de la producción de productos derivados del petróleo a razón de 2 g / kg, en la segunda variante - el preparación diluida "Belizna" (1:9) a razón de 20 ml/kg, en la tercera versión - sin conservantes, compactada, sellada herméticamente y almacenada a temperatura ambiente. A los 35 días se abren los contenedores, se evalúa la calidad de los silos. Consigue un ensilado de calidad con olor a verduras en escabeche con un pH de 3,9-4,1. El análisis zootécnico mostró los siguientes resultados Por lo tanto, el uso de conservantes químicos - azufre granular o solución de hipoclorito de sodio - mejora la calidad del ensilado de pulpa de patata, reduce la pérdida de nutrientes en comparación con el método conocido. FUENTES DE INFORMACIÓN 1. Taranov M. T. Conservación química de piensos. M.: Kolos, 1964, p.79. 2. Muldashev G.I. Influencia del azufre y del complejo azufre-urea en la calidad de los silos de centeno de invierno y la productividad de los toros durante la ceba. Resumen dis. para la competencia título científico cand. ciencias agrícolas. Oremburgo, 1998. 3. Gumenyuk G.D. y otros Aprovechamiento de residuos industriales y agrícolas en la ganadería. Kyiv, Harvest, 1983, p.15. Un método para conservar la pulpa de papa, que se caracteriza porque la pulpa se tritura y se le agregan conservantes químicos: azufre granulado - un desecho de la producción de refinado de productos derivados del petróleo o una solución de hipoclorito de sodio - la preparación "Belizna" después de la dilución con agua en una proporción de 1:9 con un consumo de 1,8-2, respectivamente, 3 gy 20-25 ml por 1 kg de masa ensilada. Patentes similares:Uso de solubles de patata.
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Enlace bibliográfico
Dyshlyuk L.S., Asyakina L.K., Karchin K.V., Zimina M.I. ESTUDIO DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICA E INDICADORES DE SEGURIDAD DE LOS RESIDUOS DE LA PRODUCCIÓN DE PATATA // Problemas modernos de la ciencia y la educación. - 2014. - Nº 3.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=13587 (fecha de acceso: 01.02.2020). Traemos a su atención las revistas publicadas por la editorial "Academia de Historia Natural"