+7 (499) 322-30-47  Москва

+7 (812) 385-59-71  Санкт-Петербург

8 (800) 222-34-18  Остальные регионы

Бесплатная консультация с юристом!

Переработка отходов животного происхождения

В процессе производства и переработки продукции животноводства и птицеводства образуется много отходов – цельные тушки павших и выбракованных животных и птицы, отходы от убоя и переработки животных, головы, лапки, кости, субпродукты, кровь, яйца, скорлупа, инкубационные отходы – которые, при соответствующих условиях, могут стать как источником распространения болезней, так и экономичным, не причиняющим ущерба окружающей среде, высококачественным ингредиентом рациона.

Компанией INSTA-PRO (г. Де Мойн, штат Айова, США) разработан и внедрен в ряде стран (США, Канада, Польша, Россия и др.) способ переработки отходов птицеводства и животноводства, в основе которого лежит технология сухой экструзии. Метод сухой экструзии INSTA-PRO в качестве единственного источника нагревания использует трение. Тепло и давление вырабатываются в процессе прохождения экструдируемого продукта через компрессионные диафрагмы в стволе экструдера. Процесс сухой экструзии занимает менее 30 секунд, однако за это время сырье успевает пройти несколько стадий обработки:

— стерилизацию, обеззараживание. Под воздействием температуры и давления болезнетворные микроорганизмы, грибки, плесени полностью уничтожаются;

— увеличение объема. Является следствием разрыва стенок клеток (в том числе и жировых), разрушения структуры гранул и разрыва молекулярной цепочки крахмала. Это повышает энергетическую ценность продукта;

— измельчение, смешивание. Несмотря на то, что сырье дробится и перемешивается перед подачей в экструдер, в стволе экструдера эти процессы продолжаются и продукт становится полностью однородным;

— обезвоживание. За 30 секунд пребывания сырья в экструдере содержание влаги понижается на 50% (от исходной);

— стабилизацию. Высокая температура и давление нейтрализуют действие ферментов, к примеру, являющихся причиной прогоркания продукта. Это способствует значительному увеличению сроков хранения готовой продукции.

С учетом изменений, происходящих с сырьем при экструдировании, технологический процесс переработки состоит из измельчения отходов и наполнителя, их смешивании, экструзии, сушке (по необходимости), охлаждении и измельчении готового продукта. Конечный продукт может быть выпущен в качестве полнорационного корма или как ингредиент для включения в самые разнообразные рационы.

Основным условием при переработке отходов по технологии INSTA-PRO является процесс смешивания их с сухим наполнителем. Это создает условие для эффективного экструдирования сырья (эффективно процесс экструзии проходит при влажности сырья не более 40%). Кроме этого, этот прием позволяет сохранить находящиеся в отходах питательные водо-растворимые вещества и жиры, которые теряются в процессе механического удаления влаги из отходов. Лучше всего в качестве наполнителя использовать белковые культуры, жмыхи и шроты сои, рапса, в том числе и нетостированные. При экструдировании этих наполнителей перерабатываются не только отходы, но и одновременно уничтожаются содержащиеся в наполнителе антипитательные факторы. Наполнителем могут служить и злаковые культуры: пшеница, ячмень, кукуруза и т.д.. При использовании в качестве наполнителя отрубей и овса будут ограничения по вводу готового продукта в рационы птиц из-за повышенного содержания в нем клетчатки.

1. Бункер для наполнителя
2. Нория для наполнителя
3. Бункер для наполнителя с весами
4. Смеситель
5. Бункер/агитатор
6. Бункер для отходов с весами
7. Дробилка
8. Пастоприготовитель
9. Экструдеры Инста-Про
10. Пневматический конвейер
11.Охладитель
12. Промежуточный бункер
13. Дробилки
14. Двухходовой клапан
15. Бункер готовой продукции
16. Шнековые конвейеры

Содержание влаги в готовом продукте зависит от влажности наполнителя и отходов и пропорции их смешивания. При максимальном (50% по массе) включении в экструдируемую смесь отходов и для получения готового продукта влажностью 10-12%, используется сушилка. При смешивании отходов и наполнителя в соотношении 1:3, досушка готовой продукции не требуется, так как после экструдирования получают продукт влажностью до 15%. Для хранения и транспортировки конечного продукта к месту использования после экструдирования его необходимо охладить до температуры окружающей среды.

Показатели Соевый шрот Соевый шрот +
30% падежа 30% смеси**
Состав: Влага Протеин Жир Клетчатка Метионин Цистин Лизин Треонин Аргинин Лейцин Изолейцин Кальций Фосфор Калий Натрий
Показатели Наполнители
Пшеница Жмых подсолнечника Шрот рапса
Влага Протеин Жир Клетчатка Метионин Цистин Лизин Треонин Аргинин Лейцин Изолейцин Кальций Фосфор Калий Натрий
Показатели Наполнители
Пшеница Жмых подсолнечника Шрот рапса
Влага Протеин Жир Клетчатка Метионин Цистин Лизин Треонин Аргинин Лейцин Изолейцин Кальций Фосфор Калий Натрий
Группы Прочность скорлупы,кг Толщина скорлупы,мм Яйценоскость,% Затраты корма, кг/10 шт.
Контроль Опыт Рис. Живая масса и эффективность использования корма индейками при замене соевого шрота на экструдированные отходы.

Поскольку отходы с животноводческих предприятий и птицефабрик являются потенциально опасными с точки зрения наличия возбудителей различных заболеваний, которые могли находиться у павшей птицы или появиться во время хранения, предшествующего переработки, возникает вопрос: «Насколько безопасно для здоровья использовать в кормлении такие тушки?»

Благодаря уникальному сочетанию температурного режима, давления, влаги, временного фактора, продукт, после его обработки в экструдере, превращается в стерильный и стабилизированный корм.

Жизнестойкость бактерий, как грамм-проложительных, так и грамм-отрицательных, плесеней и возбудителей заболеваний подвергались многочисленным проверкам, в результате чего было выяснено, что экструзия эффективно уничтожала или дезактивировала до безопасных уровней все микроорганизмы.

Кроме этого был проведен ряд исследований, в которых было установлено, что экструзия не только уничтожает плесень, но и понижает уровень афлотоксина. В 1981 году Харпером было установлено, что обработка продукта в условиях высоких температур и в сжатые сроки (экструзия INSTA-PRO) может денатурировать афлотоксин и микотоксин, чьи антипитательные свойства отрицательно влияют на физиологическое состояние и рост животных и птицы.

Таким образом, использование многочисленных побочных продуктов животноводства и птицеводства в кормлении животных и птицы является весьма перспективным. Кроме того, в этих целях допустимо использовать побочные продукты и отходы мясо — и рыбокомбинатов.

Глубокая переработка отходов животноводства

Материал подготовлен специалистами ФГБНУ «Росинформагротех»

Современный уровень развития мясной отрасли АПК требует принципиально нового подхода к проблеме комплексного использования всех видов продукции. В этом отношении утилизация побочного сырья вместо его полноценной и глубокой переработки — не только потери ценного пищевого и кормового белка, но и огромные денежные убытки, приводящие к повышению себестоимости мяса.

Это интересно:  Стажировка оператора котельной на рабочем месте

Сегодня работу с побочным сырьем в России осуществляет только ряд крупных компаний. По нормативам и примерным подсчетам в нашей стране может быть получено порядка 1888 тыс. т подобных ресурсов, однако фактически собирается только около 30 процентов данного объема. При этом на многих предприятиях предпочитают не заниматься переработкой побочных продуктов, хотя данное решение могло бы обеспечить высокие показатели рентабельности производства и увеличить доходность, которая сегодня составляет лишь 3–4 процента, практически в три раза.

В процессе убоя, разделки крупного, мелкого рогатого скота и свиней, обработки продуктов убоя и производства мясных изделий предприятия отрасли получают не только основной товар, но и до 40 процентов побочных материалов и отходов. К этой категории относятся субпродукты, не направленные в пищу как главное сырье, кровь, кость, шкуры, кишки, жир-сырец, эндокринно-ферментные и специальные вещества, содержимое желудочно-кишечного тракта и непищевое сырье. Все это используется для изготовления некоторых видов пищевой продукции, фармацевтических препаратов, кормовых и технических товаров, кожевенных, меховых изделий и другого.

Побочное сырье — источник ценного животного белка, дефицит которого в рационе населения России увеличивается с каждым годом. Кроме того, эффективное и полное использование крови и кости на предприятиях первичной подготовки может обеспечить дополнительную прибыль порядка 380 млн рублей в расчете на прогнозируемый объем переработки скота в 2020 году. По этой причине «Государственной программой развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельхозпродукции, сырья и продовольствия на 2013–2020 годы» предусмотрены мероприятия по развитию переработки продукции животноводства. Согласно документу, планируется увеличить сбор и обработку сопутствующих сырьевых ресурсов для получения разных видов товаров и довести интегрированный показатель глубины переработки до 90–95 процентов.

Табл. 1. Объемы образования продуктов убоя по видам скота

Наиме-нование сырья

Свиньи

Всего, тыс. т

Средний норма-тивный выход, %

тыс.
т

тыс.
т

тыс. т

Мясо на костях:

1309,3

2202,8

3674,7

1032,9

1913,9

— кость

Субпродукты

Кишки

Шкуры

Жир-сырец

Кровь:

— пищевая

— техническая

Эндокринно-ферментное и специальное сырье

Содержимое желудочно-кишечного тракта

Непищевое сырье

Произведено на убой скота (живая масса)

2909,5

3611,2

6948,5

Убойная масса

1702,1

2672,3

4578,5

Основными направлениями возможного использования побочного мясного продукта являются пищевая и кормовая, медицинская и техническая отрасли. Однако коэффициент применения подобного сырья в России остается очень низким, а большая его часть утилизируется. Так, по данным Росстата, в 2013 году в нашей стране было собрано лишь 9,07 т поджелудочной железы коров, что составляет 1,8 процента от нормы, 7,65 т поджелудочной железы свиней, 0,009 т задней доли гипофиза и 8,89 т желчи КРС, что равняется только 0,8 процента от возможного объема. При этом в том же году в РФ было ввезено 61 т сычужного фермента реннина и 2,5 т гепарина. В 2014 году импорт лизина в нашу страну составил 83,6 тыс. т, а отечественное производство — менее 20 т. Помимо этого, в последние годы практически прекратилась выработка пищевого желатина, однако объемы его поставок из-за рубежа выражаются в 5,6 тыс. т ежегодно.

Рис. 1. Направления использования побочного мясного сырья


В связи с подобными неутешительными показателями в нашей стране необходимо развивать несколько направлений переработки и использования побочных ресурсов. Так, для последующего производства пищевых продуктов, например ливерных колбас, студней, низкосортных мясных изделий и прочего нужна переработка малоценных субпродуктов, отходов II категории и кишечного материала в пасты и эмульсии. Данное решение позволит увеличить ресурсы животного сырья за счет высвобождения соответствующих объемов натурального мяса — порядка 10–15 процентов от живой массы убойного скота. Помимо этого, следует увеличить объемы получения пищевой, лечебно-профилактической, технической и кормовой продукции из крови, например кровяной муки, сухих животных кормов, черного технического альбумина и других ценных товаров. Кость может применяться в пищевых целях для выработки сухих концентратов первых обеденных блюд, бульонов и завтраков, жира, паштетов, продуктов питания лечебно-профилактического действия, лечебных препаратов для регулирования фосфорно-кальциевого обмена. Кроме того, она пригодна для производства желатина, кормовой муки, кормления пушных зверей и изготовления товаров народного потребления — различных поделок. Механическая дообвалка кости позволяет использовать костный остаток для получения пищевого жира, сухих бульонов и кормовой муки.

Не менее важным и полезным является эндокринно-ферментное сырье, которое можно использовать для изготовления отечественных медицинских и ветеринарных препаратов для профилактики и лечения ряда заболеваний. За последние годы сбор этого материала практически прекратился, в результате чего выпуск российских медикаментов сократился. В частности, сегодня выработка в нашей стране инсулина осуществляется только из импортного продукта. Поэтому при условии сбора эндокринно-ферментного и специального сырья по нормативам потребности в нем для медицинских целей и изготовления сыров могут полностью удовлетворяться за счет внутреннего ресурса. Кроме того, в России необходимо наращивать объемы сбора непищевого сырья, к которому относятся продукты переработки скота низкой ценности, — бараньи головы без языков и мозгов, пищеводы, трахеи, аорты, путовый сустав и так далее. В эту группу входят ветеринарные конфискаты, полученные после экспертизы внутренних органов убойных животных, а также непищевые отходы от убоя и разделки туш скота, мяса на мясоперерабатывающих предприятиях: обрезь от зачистки туш, отходы кишок и шлям, желчные пузыри, мясокостные опилки от распиловки, жир-сырец, непригодный для пищевых целей, и тому подобное. Данные виды побочного сырья пригодны для получения различных продуктов: вареных и сухих кормов животного происхождения, например мясокостной муки, технического и кормового жира.

В мясной отрасли в процессе производства образуются и другие остатки, которые в современных условиях могут эффективно применяться. К ним относится жиросодержащее сырье, возникающее на первых стадиях очистки сточных вод предприятий данного сегмента, то есть отходы после решеток и пенная масса жироловок, а также твердые остатки, обезвреживание которых ранее осуществлялось путем сбора, компостирования и использования в качестве удобрений или частично при выработке кормовой муки. Сейчас ведутся научные исследования, которые позволят решить проблему экологической безопасности для животноводческих ферм. Внедряются новые технологии переработки жиросодержащих отходов для получения биогаза, жидкого и твердого биотоплива в качестве альтернативы существующим видам горючего.

В большинстве стран на пищевые цели направляется примерно 20–30 процентов крови убойных животных. В Англии этот материал применяется при производстве пудингов, кровяных хлебов, в Германии — зельцев и колбас для усиления окраски вареных изделий. В Дании в колбасные продукты добавляют до 10 процентов плазмы крови, а чешские специалисты в целях более широкого использования этого сырья при выработке мясных изделий предлагают включение эмульсий, которые обычно готовят из крови, жира, воды и казеината натрия.

Кровь — один из наиболее ценных видов побочного сырья. Однако сейчас на пищевые и технические цели во время убоя скота в России она практически не собирается, хотя был разработан ряд отечественных технологий для ее применения в данном направлении. Так, во ФГБНУ «ВНИИМП им. В. М. Горбатова» была создана методика использования плазмы крови в количестве 15, 20 и 25 процентов взамен 3, 4 и 5 процентов свинины или 4, 5 и 6 процентов говядины соответственно при производстве вареных колбас. Плазма крови, или светлый пищевой альбумин, нашла применение при выпуске майонеза — ею можно заменять яичный порошок. Технология изготовления этого продукта была разработана сотрудниками ФГБНУ «ВНИИМП им. В. М. Горбатова», Московского филиала ФГБНУ «ВНИИ жиров» и московского маргаринового завода. Методика предусматривает использование 125 кг плазмы пищевой крови или 80 кг сухого альбумина, предварительно растворенного в воде температурой 50–55ºС, для производства 1000 кг майонеза. Новый способ позволил исключить из рецептуры дорогостоящий яичный порошок и улучшить биологическую ценность продукта.

Черный пищевой альбумин также является важным ингредиентом для получения средств антианемического действия. Специалистами были разработаны технологические процессы производства новых продуктов функционального назначения на основе черного альбумина и белково-минеральной части кости. Благодаря наличию кальцийсодержащих солей их применяют для повышения содержания гемоглобина в крови пациентов, а также в целях профилактики и лечения детского рахита и остеопороза.

Кость можно использовать, в первую очередь, для производства пищевого жира, мясной массы, мясокостных полуфабрикатов, сухих бульонов и других товаров, а также кормов, клея и желатина. Для получения сухого белкового продукта применяется специальный комплект оборудования для переработки кости. Он включает автоклав, то есть аппарат для вытопки жира, сушильную установку распылительного типа или с виброкипящим слоем инертного материала, а также механизм для очистки жира методом сепарирования или отстаивания. Сухие пищевые бульоны нашли применение вместо мяса при изготовлении концентратов супов и соусов. Ассортимент подобных продуктов был разработан сотрудниками ФГБНУ «ВНИИМП им. В. М. Горбатова» и ОАО «Комбинат детского питания и пищевых концентратов». По показателям сухая смесь, приготовленная на основе кости и костного остатка убойных животных, а также отходов от обвалки птицы методом прессования обладает высокими качественными характеристиками, не уступающими по своим свойствам импортным продуктам известных брендов.

Это интересно:  Оценка опыта и деловой репутации

В ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет инженерных технологий» была разработана технология приготовления пшеничного хлеба с использованием сухого белкового полуфабриката. Она позволила сократить продолжительность брожения теста в девять раз, уменьшить затраты основного сырья на 1,5–2 процента, увеличить содержание в продукте аминокислоты лизина и белка на 3,4 процента, а также повысить биологическую ценность хлеба на 22 процента. Сухой белковый полуфабрикат нашел применение в качестве заменителя яйцепродуктов в технологиях изготовления бисквита и нового сахарного печенья, разработанных специалистами этого же вуза. Его общее количество в рецептуре составляет 12 процентов к массе муки. Благодаря этому биологическая ценность изделий повышается на 31,9 процента по сравнению со значением контрольных образцов.

Представляет практический интерес применение сухого пищевого бульона на основе кости, пшеничной хлебопекарной и кукурузной муки для производства сухих завтраков. Этот самостоятельный продукт питания содержит весь комплекс незаменимых аминокислот, жиров с высокой концентрацией ненасыщенных и полиненасыщенных жирных кислот и углеводов. Помимо этого сухие завтраки, выработанные по данной технологии, могут использоваться в качестве закуски.

Широкий ассортимент фаршевой продукции можно получать на основе белково-жировых и крове-углеводно-жировых эмульсий, для изготовления которых предусматривается применение говяжьего и свиного жира-сырца. Разработанная методика делает возможным снижение расхода свинины в среднем на 50 процентов при выпуске вареных колбас и сосисок, что актуально для действующих предприятий мясной промышленности в современных условиях.

Среди зарубежных разработок представляет интерес технология получения функциональных животных белков шведской фирмы Alfa Laval. Предлагаемый материал является альтернативой соевым изолированным белкам, и его можно использовать при производстве мясных продуктов для замены мяса, повышения пищевой и биологической ценности, улучшения органолептических свойств, усиления мясного вкуса и снижения себестоимости изготавливаемой продукции. Для переработки и получения подобного материала можно использовать различное побочное сырье, например любые виды пищевой бескостной обрези, высокожирные фарши после механической дообвалки костей, соединительную ткань и жир. Технология отличается экономичностью: она позволяет снизить потребление энергии и воды во время производственного процесса.

С точки зрения глубины переработки можно эффективно использовать мясное сырье как вспомогательное средство для пищевой промышленности, например, в качестве ферментов для сыроделия. В основе технологии производства данной продукции лежит способность молока коагулировать в казеиновый комплекс под воздействием протеолитических веществ, получивших название молокосвертывающих. Наиболее известным материалом, традиционно применяемым для коагуляции, является сычужный фермент реннин, или химозин. Он относится к классу аспартатных протеиназ и обычно находится в соке четвертого отдела желудка телят. Разработка ферментных препаратов выступает одним из важнейших и перспективных направлений развития биотехнологии. Данные вещества помимо пищевой промышленности применяются при выпуске моющих средств, в спиртовом, кожевенном производстве, а также в сельском хозяйстве в качестве кормовых добавок. Еще несколько лет назад объем российского рынка ферментных компонентов оценивался в 183 млн долларов с прогнозируемым ежегодным темпом роста в 10 процентов.

Табл. 2. Ферменты для пищевой промышленности

Сырье для их получения

слизистые оболочки желудков свиней и сычуга КРС; высушенные сычуги телят, ягнят и козлят

Способ переработки отходов животного и растительного происхождения

Изобретение предназначено для использования в кормопроизводстве и направлено на утилизацию отходов животного и растительного происхождения для получения белковых добавок к кормовому рациону животных, птиц и рыб. Способ переработки отходов животного и растительного происхождения включает дозирование компонентов, их измельчение, перемешивание, экструдирование и охлаждение. После экструдирования осуществляют быстрый принудительный пневмоотвод пара и воздуха из экструдата. При влажности исходной смеси выше 30% проводят повторное экструдирование с быстрым принудительным пневмоотводом пара и воздуха из экструдата. Содержание отходов животного происхождения в исходной смеси составляет 10-80%. Способ обеспечивает переработку отходов, содержащих компоненты растительного и животного происхождения, в более широком диапазоне, чем в способе-прототипе. Даже при значительной влажности исходных продуктов обеспечивается получение продукта, пригодного для длительного хранения. Исключена необходимость в использовании специальных сушилок. Нет необходимости в использовании разнородных источников энергии. Продукт в процессе переработки находится под действием температуры и давления короткий промежуток времени, поэтому обеспечивается перевариваемость протеина и усвояемость лизина. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к утилизации отходов, в частности к технологии переработки отходов животного происхождения, обеспечивающей получение белковых добавок к кормовому рациону животных, птиц и рыб.

Известен способ утилизации отходов животного происхождения с помощью экструзии. Данный способ включает следующие операции: — измельчение по отдельности сухих и влажных компонентов; — предварительная термообработка в кондиционере экструдера; — экструдирование с пропариванием; — сушка.

Указанный метод разработан компанией «Wenger Manufacturing, Inc.» (США) (см. журнал «Комбикормовая промышленность, 1996, 8, с.40 и журнал «Комбикорма», 1999, 8).

Основным недостатком указанного способа является необходимость операции пропарки, что требует дополнительных затрат энергии. Недостатком является также необходимость использования различных видов энергоносителей: пара (пропаривание), электроэнергии (измельчение, предварительная термообработка и экструдирование) и газа (сушка экструдата). Это удорожает и усложняет процесс.

Известен способ переработки отходов животного происхождения в белковую добавку к комбикормам для животных и птицы, разработанный фирмой «Insta Pro, Inc.», являющейся отделением фирмы «Triple «F», Inc.» (США). Указанный способ, выбранный в качестве прототипа, предусматривает следующую последовательность операций: — объемное дозирование; — очистка и измельчение наполнителя; — измельчение отходов; — перемешивание; — экструдирование;
— сушка;
— охлаждение (см. Проспект фирмы, табл.6.).

При переработке массы, содержащей большее количество отходов, более влажных, чем наполнитель, влажность конечного продукта еще выше, и предусмотренная указанным технологическим процессом сушка не обеспечивает достижение необходимых параметров. Повышенная влажность конечного продукта не позволяет обеспечить его длительное хранение.

Использование двух различных энергоносителей также является одним из недостатков способа-прототипа.

Еще одним отрицательным моментом способа-прототипа является большая длительность процесса температурного воздействия на продукт, что приводит к существенному ухудшению качества белка (уменьшается перевариваемость протеина и снижается усвояемость лизина).

Таким образом, к недостаткам прототипа следует отнести следующее:
— необходимость дополнительной сушки;
— превышение допустимых пределов влажности конечного продукта даже после сушки при использовании исходных компонентов с повышенной влажностью;
— невозможность получения качественного продукта при переработке исходных компонентов, содержащих более 50% отходов животного происхождения;
— необходимость применения различных видов энергоносителей (электроэнергия, газ);
— ухудшение качества белка (уменьшение перевариваемости протеина и снижение усвояемости лизина) вследствие длительности температурного воздействия.

Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков и создание способа, обеспечивающего получение стабильного качества получаемого белкового концентрата с учетом заранее заданных свойств (в зависимости от вида и возраста животных и птицы, для кормления которых будет использоваться получаемая белковая добавка) при одновременном упрощении технологического процесса и его удешевлении.

Для решения указанной задачи в способе переработки отходов животного и растительного происхождения, включающем дозирование, измельчение компонентов, перемешивание, экструдирование и охлаждение, согласно заявляемому способу исходное содержание отходов животного происхождения составляет от 10 до 80%, после экструдирования осуществляют быстрый принудительный пневмоотвод пара и воздуха из экструдата, при этом при влажности исходной смеси более 29% проводят повторное экструдирование с последующим быстрым принудительным пневмоотводом из экструдата пара и воздуха.

Проведенные патентные исследования подтвердили отсутствие в изученном уровне техники аналогичных технических решений, что позволяет предположить соответствие предлагаемого изобретения критериям «новизна» и «изобретательский уровень».

Заявляемый способ может использоваться в промышленных масштабах, следовательно, он соответствует критерию «промышленная применимость».

Сущность изобретения поясняется диаграммами (см. фиг.1-6), на которых представлены варианты осуществления способа при различных исходных составах и различной влажности компонентов.

Заявляемый способ осуществляется следующим образом.

Биологические отходы, в т.ч. отходы мясопереработки и рыбопереработки, падшие животные и птица и др. предварительно измельчаются.

Наполнитель, в качестве которого могут использоваться зерно, зерноотходы, лапник, древесные опилки, отходы бумажного производства и др., при необходимости измельчается.

Оба компонента загружаются в смеситель и перемешиваются. Соотношение исходных компонентов может варьироваться в широких пределах: от 10 до 80% отходов животного происхождения и соответственно от 90 до 20% отходов растительного происхождения.

Смесь подается в экструдер, предназначенный для экструдирования зерновых продуктов. За счет воздействия сил трения внутри экструдера создаются высокие давление и температура. В процессе экструдирования продукт проходит несколько стадий обработки, в т.ч. тепловую, стерилизацию, обеззараживание, измельчение и смешивание, обезвоживание и стабилизацию. При этом обеспечивается максимально возможное сохранение питательной ценности используемого сырья.

Полуфабрикат, выходящий из экструдера, подается в емкость, где под действием специальной пневмосистемы производится быстрый отсос пара и горячего воздуха и, как следствие, быстрое охлаждение экструдата при одновременном очень качественном высушивании экструдата.

В результате проведенных испытаний установлено, что после проведения цикла «экструдирование-пневмоотсос» влажность экструдата уменьшается вдвое. Если общая влажность смеси исходных компонентов составляет 29% и более, то производится повторное экструдирование с последующим пневмоотводом пара и воздуха из экструдата. В этом случае обеспечивается необходимый для длительного хранения уровень влажности (не более 14,5%).

Это интересно:  Технический регламент на табачную продукцию

Примеры конкретного применения способа:
Расчет содержания белка в конечном продукте
Пример 1 (фиг.1)
Исходные компоненты:
— мясокостный остаток, отходы рыбопереработки (10% по массе, 62% белка);
— зерновой наполнитель (90% по массе, 12% белка).

Расчет конечного содержания белка:
/(62%х10)+(12%х90)/:100=
(620%+1080%):100=
1700%:100=17% (белка)
Пример 2 (фиг.2)
Исходные компоненты:
— мясокостный остаток, отходы рыбопереработки (20% по массе, 62% белка);
— зерновой наполнитель (80% по массе, 12% белка).

Расчет конечного содержания белка:
/(62%х20)+(12%х80)/:100=
(1240+960):100=
2200:100=22% (белка)
Пример 3 (фиг.3)
Исходные компоненты:
— мясокостный остаток, отходы рыбопереработки (50% по массе, 62% белка);
— зерновой наполнитель (50% по массе, 12% белка).

Расчет конечного содержания белка:
/(62%х50)+(12%х50)/:100=
(3100+600):100=
3700:100=37% (белка)
Таким образом, зная содержание белка в сырье, всегда можно добиться получения конечного продукта с необходимым содержанием белка.

Расчет влажности конечного продукта
Пример 4 (фиг.4)
Исходные компоненты:
— мясокостный остаток, отходы рыбопереработки (10% по массе, 50% влажности);
— зерновой наполнитель (90% по массе, 10% влажности).

Расчет общей влажности исходного продукта:
/(50%х10)+(10%х90)/:100=
(500+900):100=
1400:100=14% (общая влажность исходного продукта).

После одного цикла экструзии с последующим быстрым пневмоотводом пара и воздуха влажность продукта уменьшается вдвое и будет составлять 7%. Повторная экструзия не требуется.

Пример 5 (фиг.5)
Исходные компоненты:
— мясокостный остаток, отходы рыбопереработки (20% по массе, 50% влажности);
— зерновой наполнитель (80% по массе, 10% влажности).

Расчет общей влажности исходного продукта:
/(50%х20)+(10%х80)/:100=
(1000+800):100=
1800:100=18% (общая влажность).

После первичной экструзии влажность составит 9%. Повторная экструзия не нужна.

Пример 6 (фиг.6)
Исходные компоненты:
— мясокостный остаток, отходы рыбопереработки (50% по массе, 50% влажности);
— зерновой наполнитель (50% по массе, 10% влажности).

Расчет общей влажности исходного продукта:
/(50%х50)+(10%х50)/:100=
(2500+500):100=
3000:100=30% (общая влажность).

После первичной экструзии влажность составит 15%. Для обеспечения длительного хранения требуется проведение повторной экструзии с пневмоотсосом пара и воздуха из экструдата. После нее влажность конечного продукта составит 7,5%.

Таким образом, если общая влажность исходных продуктов превышает 29%, то для обеспечения возможности длительного хранения требуется проведение повторной экструзии.

Исходные компоненты:
— 80% мясокостной муки, потерявшей потребительские качества (с повышенной бактериологической осемененностью), влажностью до 30%;
— 20% растительного наполнителя (зерновая шелуха) с влажностью около 10%.

В результате смешивания указанных компонентов рабочая смесь имеет влажность не более 30% и пригодна для экструдирования по заявляемому способу.

Исходные компоненты:
— 80% испорченной рыбной муки (с повышенной кислотностью) с влажностью около 25%;
— 20% растительного наполнения (зерновая шелуха) с влажностью около 10%.

Полученная рабочая смесь имеет влажность менее 25% и пригодна для экструдирования.

Как показано выше, способ обеспечивает переработку отходов, содержащих компоненты растительного и животного происхождения и более широком диапазоне, чем в способе-прототипе. Даже при значительной влажности исходных продуктов обеспечивается получение продукта, пригодного для длительного хранения. Исключена необходимость в использовании специальных сушилок. Нет необходимости в использовании разнородных источников энергии. Продукт в процессе переработки находится под действием температуры и давления короткий промежуток времени, поэтому обеспечивается перевариваемость протеина и усвояемость лизина.

1. Способ переработки отходов животного и растительного происхождения, включающий дозирование, измельчение компонентов, перемешивание, экструдирование и охлаждение, отличающийся тем, что исходное содержание отходов животного происхождения составляет от 10 до 80%, при этом после экструдирования осуществляют быстрый принудительный пневмоотвод пара и воздуха из экструдата.

2. Способ переработки отходов по п. 1, отличающийся тем, что при влажности исходной смеси более 30% проводят повторное экструдирование с быстрым принудительным пневмоотводом пара и воздуха из экструдата.

Переработка отходов животного происхождения

Экологическая обстановка, сложившаяся в последнее время практически повсеместно, требует решения целого ряда актуальных задач. В первую очередь — это решение проблемы утилизации отходов биогенного происхождения, которые оказывают на окружающую среду разностороннее отрицательное воздействие. По оценкам ученых, объем биологических отходов в общей массе производимой продукции в мире составляет от 10 до 30%. В то же время эти отходы являются дешёвой сырьевой базой для биотехнологии. Особую группу в их составе занимают отходы предприятий перерабатывающей и пищевой промышленности: мясо- и молокоперерабатывающих производств, боенских цехов мясокомбинатов, утилизация которых целесообразна с экологической точки зрения. Проблемы охраны окружающей среды и комплексной переработки отходов пищевых предприятий являются весьма значимыми для всей России. Уровень развития технологий и техническая оснащенность предприятий позволяет перерабатывать вторично не более 20% от объема отходов, пригодных для дальнейшего использования вторичного сырья. Такая ситуация характерна не только для России, но и для большинства зарубежных государств. Так, в молокоперерабатывающей отрасли при получении сыра, творога или казеина образуется молочная сыворотка, выход которой составляет примерно 90% всего молока, используемого для получения этих продуктов. По данным Международной Молочной Федерации, в мире в настоящее время до 50% молочной сыворотки сливается в канализацию. Долгое время сброс сыворотки с производственными водами считался одним из относительно безопасных вариантов её утилизации и широко применялся молокозаводами. Но исследования показали, что такой способ решения проблемы имеет много отрицательных последствий для окружающей среды

Молочная сыворотка содержит большое количество животного белка и углеводов, которые при попадании в окружающую среду разрушаются и создают стойкое органическое загрязнение территории. При сливе в почву молочной сыворотки (или воды с её содержанием) происходит угнетение развития растений, а при длительном поступлении загрязнителя, почва становилась практически бесплодной. Высокая кислотность молочной сыворотки (рН 4,9) приводит к закислению почвы и гибели её нормальной микрофлоры. Попадая в воду или почву, органические вещества сыворотки подвергаются окислению, в результате чего образуется большое число ядовитых соединений. Установлено, что для полного окисления одного литра молочной сыворотки требуется до 50 литров кислорода, поэтому при её попадании в водоемы происходит сильное обеднение воды кислородом, возникает его недостаток, что ведет к гибели флоры и фауны этого водоема.

Молочная сыворотка считается ценным вторичным сырьем, в котором содержатся практически все биологически активные вещества, присутствующие в самом молоке. После отделения от основного продукта в сыворотке определяется 15. 25% белков, до 95% лактозы, а также практически все микроэлементы и большая часть витаминов, содержащихся в молоке. Данные факты подтверждают актуальность решения проблемы переработки отходов предприятий пищевой промышленности, и в частности молочной сыворотки. Объемы производства молока и молочных продуктов будут постоянно расти, несмотря на низкие темпы развития сельского хозяйства в нашей стране.

В настоящее время во многих регионах России существует проблема переработки отходов мясной и молочной промышленности. Такое ценное белоксодержащее сырьё, как боенская кровь животных и птиц, ткани внутренних органов, некондиционные части туш, творожная и подсырная сыворотка, в основном выбрасывается или, в незначительном количестве, используется для приготовления кровяной и мясокостной муки, применение которых не отличается особой эффективностью, и не всегда себя оправдывает. Выходом из создавшегося положения является широкое применение методов и приемов биологической химии. Биохимические производства отличаются использованием в качестве инструмента ферментов и тем, что они не требуют большого количества энергии, высоких давлений и температур, сложного дорогостоящего оборудования и токсичных химических реагентов. Они не загрязняют окружающую среду, не расходуют дорогое и дефицитное сырье, а вполне довольствуются бросовой органикой для ее переработки в ценные продукты.

Применив несколько видов микроорганизмов и низших грибов, мы разработали экологически безопасную технологию изготовления биологически активных веществ из непищевого белкового сырья животного происхождения путём его целенаправленного ферментативного гидролиза. Наши разработки по синтезу биологически активных веществ отвечают всем требованиям биотехнологии и имеют ряд приоритетов. Преимуществом выбранных нами микроорганизмов является наличие у них мощной ферментативной системы, которая позволяет одновременно осуществлять два биохимических процесса — расщепление и синтез, а также делает процесс микробиологического синтеза полностью безотходным и экологически безопасным. Это, в свою очередь, позволяет использовать в качестве субстрата разные отходы и аккумулировать в конечном продукте ценные продукты метаболизма: аминокислоты, пептиды, полисахариды, витамины, макро- и микроэлементы, которые имеют высокую биологическую ценность и находят всё более широкое применение в медицине, ветеринарии и животноводстве. Перспективность биотехнологии здесь очевидна. С одной стороны, без её развития и усовершенствования сегодня невозможно удовлетворить растущие потребности населения в ликвидации белкового дефицита, а с другой стороны, с помощью методов биологической химии и биотехнологии любое перерабатывающее производство можно сделать экологически чистым и безотходным.

Статья написана по материалам сайтов: www.agbz.ru, findpatent.ru, fundamental-research.ru.

»

Помогла статья? Оцените её
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars
Загрузка...
Добавить комментарий

Adblock detector