безотходка. 1. Безотходная и малоотходная технологии цель, задачи
 Скачать 102.09 Kb.
|
|
1. Безотходная и малоотходная технологии – цель, задачи. По мере развития современного производства всё большую актуальность приобретают новые разработки и внедрения мало и безотходных технологий. В большинстве стран они рассматриваются как стратегическое направление рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды. Однако решение этих проблем требует больших материальных затрат. Предприятия с большим кол-ом отходов оказываются экономически более выгодными, чем предприятия, которые перерабатывают такое сырьё по малоотход.,а тем более и безотходным технологиям. Поэтому разработка и внедрение малоотход. и безотход. тех-и требует тщательной экономической оценки эффективности. Безотходная технология-это принцип функционального производства, при котором рационально используются все компоненты сырья и энергии в цикле: первич. сырьевые ресурсы-производство-потребление-вторич. сырьевые ресурсы и не нарушены экологическое равновесие. Основой безотходного производства является комплексная переработка сырья и использование всех его компонентов, поскольку отходы производства это не исп. часть сырья. В России по законодательству предприятия нарушающие санитарные экологические нормы должны быть реконструированы или закрыты. Все современные предприятия должны быть безотходными или малоотходными. Малоотходные тех-и - являются промежуточной ступенью, при создании безотходного пр-ва. Это пр-во, в результате практической деятельности которого вредные воздействия на окружающую среду не превышают уровня допустимого санитарными нормами, но по опр. причинам часть сырья и материалов переходят в отходы и отправляются на захоронения или длит. хранение. Оценить степень приближения к безотходным тех-ям можно с помощью материального индекса пр-ва. Это коэф., который вычисляется как отношение суммы массы исходного сырья и вспомогат. материалы к массе готовой продукции. 2. Принципы безотходных технологий. 1.Основной принцип ситемности. Каждый отдельный процесс или пр-во просматривается как элемент динамичной системы всего промышленного пр-ва в регионе. На более высоком уровне уже как элемент эколого-экономической системы в целом. Эта система вкл. материал. пр-во и др. деят. человека, а также природную среду, человека и среду его обитания. Принцип системности учитывает взаимосвязь и взаимозависимость производства, социальных и природных ресурсов.2.Комплексность исп. ресурсов. Необходимо использовать все компоненты сырья и потенциал энергоресурсов. Известно,что почти всё сырьё явл. комплексным и в среднем более 1/3 составляют сопутствующие элементы, а в пищевой промышленности отходы могут составлять больше сопутствующих элементов. Принцип комплексного экономичного исп. сырья в России возведён в ранг гос. задачи и сформирован в ряде постановлений правительства. 3. Цикличность материальных потоков. Замкнутые водо и газооборотные циклы. В конечном итоге реаизация принципа должна привести к формированию сознательного организованного техногенного круговорота в-ва и связ. с ним превращение энергии, сначала в отдельных регионах,а в последствии и во всей техносфере. Пути реализации: кооперация производств-это разработка новых видов продукции с возможностью повторного использования. 4. Ограничение воздействия производства на окр. природную и соц. среду. Здесь нужно учитывать рост объемов и эколог. совершенства. Реализация этого принципа возможна при эффективном мониторинге, эколог. нормированию и управлению природопользованием. 5. Рациональность организации производства. Это требование разумного использования всех компонентов сырья, максимальное уменьшение энерго материала и трудоемкости пр-ва, а также поиск новых экологичных технологий. Основной путь достижения этой цели явл. разработка новых и усовершенствованных действ. тех. процессов, кооперации пр-в с использованием отходов одних пр-в в качестве сырья для других. 3. Понятия и определения в области вторичных мат.рес. Каждое предприятие пищевой промышленности выпускает основную продукцию. На неё существует перечень, цена, стандарты. Основное сырьё-это сырьё, из которого получают основную продукцию с применением доп. материалов. Отходы делят на: собственно отходы и отходы обычные. В группу вторичны мат. рес. все отходы не входят: это отходы пр-ва и потребления, кот. образуются в народном хозяцстве. Собственно отходы пр-ва – это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образующихся при пр-ве продукции или выполнении работ и утратившие частично или полностью свои потребительские св-ва. Они могут быть использованы в качестве сырья для других предприятий или как добавки в пр-ве новой продукции. В группу вторич. мат. рес. входит побочная и попутная продукция. Она получается в процессе ф-х или биологической переработки сырья или отходов наряду с основной продукцией, но они не главная цель пр-ва, хотя исп. как готовая продукция без доработок. На них существуют стандарты, их выпуск планируется, они обладают низкой стоимостью: эфир-альдегид. фракция. В группу обычных отходов пр-ва входят потери и отбросы. Потери неизбежны для пр-ва, но строго нормируются. Отбросы не исп. или технология их переработки нерентабельна: сточные воды, шламы, утиль. В группу собственно отходов пр-ва входят возвратные отходы. Отходы, которые повторно исп. в пр-ве, виде добавок к основному сырью: сыворотка для подкисления обезж. молока, пахта. Они не нормируются, на них нет ГОСТа. 4. Отходы производства пищевых отраслей. Процессы биодеградации и биоконверсии. Многоотраслевая, пищевая и мясомолочная пр-ти перерабатывают в основном с/х сырьё раст. и живот. происхождения. Только в пищевой пр-ти кол-во вторич. мат. рес. не менее 120 млн тонн в год. Отходы представляют собой часть непереработ. части сырья. Свыше 70% отходов находятся в основном кормовое применение в с/х или в естественно получаемом (свежем виде), или в силосовании, брикетировании, высушенном виде. Около 25-30% общего кол-ва отходов подвергают промышленной переработке, превращая в новые виды товарной продукции, на самих предприятиях, или передаются в качестве сырья на переработку в другие отрасли: гидролизную, химическую, фармацевтическую. По степени и перспективности исп. отходов ряд отраслей близки к малоотходным или безотходным технологиям. Это крахмало-паточная, масло-жировая, кондитерская, хлебопекарная. Однако мясоперераб., спиртовая, сахарная, пивоваренная пр-ти до сих пор производят много отходов и загрязняют окр. среду. Сейчас большое внимание уделяется биодеградации и биоконверсии. При биодеградации происходит утилизация, т.е расщипление ненужного, часто экологически вредного сырья с помощью биолог. агентов. На основе биоконверсии получаютс полезные продукты. П-р, переработка в Японии отходов животноводческих комплексов с помощью сине-зел. водорослей. При этом избавляются от отходов, получают биомассу с высоким содержанием белка и биогаза, обогащенную метаном. 5. Характеристика отходов мясоперерабатывающей промышленности. К ним относятся отходы, которые можно разделить на группы: 1. Кровь 2. Шкуры 3. Кишки 4.Костное и коллагенсодержащее сырьё 5. Кератинсодержащее сырьё 6. Эндокринное сырьё 7. Перо-пуховое сырьё. Получаемая кровь – важнейший источник белков, т.е. ценное сырьё для производства пищевой, кормовой и технической продукции. Полное использование крови предотвращает загрязнение окружающей среды. На пищевых предприятиях сейчас используют плазму и сыворотку крови для колбас, полуфабрикатов. Цельную кровь и эритроциты используют технологии кровяных колбас, отдельных видах зельца, паштетов. Кровь придаёт тёмно-коричневый цвет продукции, поэтому применяют обработку крови, маскирующую окраску крови. Это расширяет пути использования – изготовление лечебных препаратов, гематогена. Из плазмы, сыворотки и фибрина изготавливают лечебные гидролизаты. Для использования на пищевые и лечебные цели пригодна кровь только от здоровых животных, для кормовых целей кровь не консервируют антисептиками. Количество крови, извлекаемой при обескровливании зависит от вида, пола, возраста, упитанности. Нормальный выход в % к массе животного: КРС – 4,2%, МРС – 3,2%, свиньи – 3,5%. После изъятия пищевую кровь направляют на переработку, техническую собирают в ёмкости и направляют на производство кормовых или технических продуктов. Шкура – кожа с волосяным покровом. Её строение и свойства на разных участках неодинаковы. Толщина наибольшая у огузка, наименьшая в шейной области. Плотность в значительной степени зависит от характера сплетения волокон из коллагена. Существует 5 классов переплетения, плотность сетчатого слоя самая большая – у 1-го класса, к 5-му – снижается. Кожа состоит из эпидермиса, дермы и подкожной жировой клетчатки. Эпидермис – 1-2% от толщины кожи. Его и волос при выработки кожи удаляют. Дерма – сложные переплетения коллагеновых волокон и волокон эластина и ретикулина. Состоит из 2-х слоёв – сосочкового и капиллярного. Толщина зависит от вида шкуры (у КРС 84%). В сосочковом слое находятся волосяные сумки с волосом, потовые железы, кровяные и лимфатические сосуды. Ретикулиновые волокна переплетаются с тонкими коллагеновыми эластиновыми волокнами, и на поверхности сосочкового слоя образуется густая сеть. Этот слой при выделке образует «лицо» кожи. Расположены небольшие многочисленные выступы, они вместе с отверстиями потовых желёз, углублениями волосяных сумок создают характерный рисунок. Очень устойчивы к действию внешних факторов: механических, тепловых, бактериальных, сосочковый слой – рыхлый, непрочный, неустойчив к воздействию микроорганизмов. Сетчатый – ретикулярный – состоит из сложно переплетённых пучков коллагенновых волокон, они более толстые – 30-35мкм. Очень мало капилляров и эластиновых волокон, отсутствуют волосяные сумки и железы (исключение - свиные). Шкуры овец рыхлые, много сальных и потовых желёз, переплетение дермы имеют горизонтальный характер, густой покров шерсти. Подкожная жировая клетчатка (мездра) содержит много кровяных сосудов, эластиновых волокон и жировых клеток. Волосяной покров КРС – волос, свиней – шетина, овец – шерсть. Кишечное сырьё – кишечник, пищевод и мочевой пузырь. Кишки от одного животного составляют комплект. Комплект КРС – тонкие и толстые кишки, пищевод и мочевой пузырь. У молодых животных 2-6 мес – только толстый кишечник, у МРС – тонкие и толстые кишки, у свиней – толстые и тонкие кишки, мочевой пузырь. Тонкая – 12 перстная, тощая, повздошная. Толстая – слепая, ободочная, прямая. При обработке кишки делят на части, не соответствующие строению и в производстве используют терминологию, отличную от анатомической. Размеры, толщина стенок и прочность отдельных участков неравномерна. Стенка: серозный слой, мышечный, подслизистый, слизистый. Серозный слой эластичен и прочен, покрывает весь кишечник. Мышечный слой прямой кишки развит сильнее. Подслизистый слой – переплетение коллагенновых и эластиновых волокон. В нём содержатся железы, много кровеносных и лимфатических сосудов. Из всех слоёв наиболее прочен, его оставляют в составе фабрикатов. Наименее прочен слизистый слой, его удаляют. Серозный удаляют или оставляют в зависимости от прочности и степени развития. Кишки содержат: Белки – 9%, жиры – 1-2%, минеральные соли – 1%, вода – 85-88%. Они содержат ферменты и витамины. Отработанные кишки используют как оболочки для колбасных изделий. Бараньи черева используют для выработки хирургических нитей; изготовления музыкальных и технических струн. 6. Кровь – характеристика и назначение. Кровь, полученная при убое с/х животных, является важным источником белка, что делает её ценным сырьем для пр-ва пищевых и лечебных, кормовых и технических продукций. Полное использование крови способствует предотвращению загрязнений окр. ср. В н.в. в тех-и колбас, полуфабрикатов и консервов широко применяют плазму и сыворотку крови. Цельную кровь и эритроциты исп. при пр-ве кровяных колбас, отдельных видов зельцев, паштетов, консервов. В ограниченных кол-ах цельную кровь добавляют для улучшения окраски комбинированных мясопродуктов. Применение специальных приемов обработки, маскирующих цвет позволяют исп. кровь в пр-ве различных мясопродуктов. Кровь исп. также при пр-ве лечебных препаратов и БАД. Из крови и формленных элементах вырабатывают гематоген, из плазмы, сывортки и фибрина изготовляют лечебные сыворотки и белковые гидролизаты. Из крови вырабатывают высокоценные белковые корма. Для исп. на пищевые цели и леч. препараты берут кровь только от здоровых животных. Способы и условия переработки крови и её компонентов зависят от вида изготовленного продукта. Условия сбора крови при обескровливании определяются направленностью её дальнейшего использования. Кол-во извлекаемой крови зависит от вида животного, породы, возраста, упитанности, методов оглушения. По средним данным норма выхода цельной крови в % к животной массе для КРС 4,2%, МРС 3,2%, свиней 3,5%. После изъятия пищ. крови направляют на послед. стадии тех. обработки. Техническая кровь поступает в ёмкости, а затем направляется на пр-во живот. кормов или тех. продукции. 7. Получаемая кровь – важнейший источник белков, т.е. ценное сырьё для производства пищевой, кормовой и технической продукции. Полное использование крови предотвращает загрязнение окружающей среды. На пищевых предприятиях сейчас используют плазму и сыворотку крови для колбас, полуфабрикатов. Цельную кровь и эритроциты используют технологии кровяных колбас, отдельных видах зельца, паштетов. Кровь придаёт тёмно-коричневый цвет продукции, поэтому применяют обработку крови, маскирующую окраску крови. Это расширяет пути использования – изготовление лечебных препаратов, гематогена. Из плазмы, сыворотки и фибрина изготавливают лечебные гидролизаты. Для использования на пищевые и лечебные цели пригодна кровь только от здоровых животных, для кормовых целей кровь не консервируют антисептиками. Количество крови, извлекаемой при обескровливании зависит от вида, пола, возраста, упитанности. Нормальный выход в % к массе животного: КРС – 4,2%, МРС – 3,2%, свиньи – 3,5%. После изъятия пищевую кровь направляют на переработку, техническую собирают в ёмкости и направляют на производство кормовых или технических продуктов. 8. Стабилизация – предотвращения свёртывания. Упрощает технологических процесс, сохраняет в составе крови все белки, понизает вероятность гемолиза, микроскопического загрязнения, т.е. сохраняет в составе крови полноценный белок фибриноген и повышает выход технического продукта. Используют 2-замещённый триполифосфат калия или натрия, пирофосфат натрия, NaCl, фибризол (смесь из орто- и пирофосфата натрия+ NaCl), цитрат натрия. При стабилизации пищевой крови дозы стабилизаторов должны быть не токсичными – стабилизаторы подавляют ферментную систему свёртывания. Стабилизация крови происходит в процессе обескровливания, т.е. стабилизаторы вводят после оглушения в сонную артерию. Затем кровь через полый нож отсасывается под вакуумом. Кровь, стекающую с туши стабилизировать трудно – стабилизаторы в виде водных растворов наливают в ёмкости, но сложно обеспечить постоянный контакт крови с нужной концентрацией стабилизатора. Дефибринирование – удаление белка фибрина. Образующийся при свёртывании фибрин удаляют двумя способами: Для пищевых и медицинских целей дефибринируют сразу после после изъятия, после образования фибрина. Время между сбором и дефибринированием не более 1 мин (если дальше сепарируют). Выход фибрина 5-8%. Дефибринирование крови для технических продуктов, т.е. после образования сгустка, разрывая нити фибрина. Выход фибрина 20-25%. Первый способ осуществляют в дефибринаторах с помощью механических мешалок (4-5 мин). Кровь сливают в приёмник через металлические сетчатые фильтры. Фибрин используют для получения фибриновой плёнки, комплекс фибрина с гемоглобином используют для приготовления фарша. Второй способ – путём измельчения сгустка крови и последующего отделения фибрина, его отделяют процеживанием через металлическую сетку с диаметром 2-3 мм или отстаиванием в течение 30 мин. Сгустки фибрина содержат значительное количество крови и их используют для выработки кровяной муки. Сепарирование – разделение на сыворотку (плазму) и кровяные элементы. Основывается на разности в плотности. Проводят с помощью специальных сепараторов. Попадая во вращающийся барабан сепаратора, кровь распределяется тонким слоем в межтарельчатом пространстве и под влиянием центробежной силы более тяжёлая фракция форменных элементов отбрасывается к периферии, а сыворотка – к центру. Разделение зависит от вязкости, поэтому сепарируют при темпратуре 35-40ºС. 9. В настоящее время используют методы выделения белков из крови методом тепловой или химической коагуляции. Тепловая – 90-95 ºС, снижается микробиологическая обсеменённость, содержание влаги около 50% коагулята. Недостатки – денатурация белка. Химическая – белки выделяют обработкой крови реагентами в кислой среде (рН=3,5 – 4,5). Реагенты: полифосфат натрия, FeCl3. Выделяют до 98% белков, затем коагулят нейтрализуют и используют на пищевые цели. На долю гемоглобина приходится около 60% белков крови. Его питательная ценность очень велика, так как в нём содержится железо в легко усвояемой форме. В настоящее время используют химические методы обесцвечивания гемоглобина и физико-химические способы воздействия на системы с гемоглобином, которые позволяют маскировать его окраску. Химические методы основаны на удалении гема, например, в кислой среде в присутствии ацетона, но его удаление понижает устойчивость к денатурации. Обработка Н2О2 Добавляют воду для гемолиза эритроцитов и нагревают суспензию до 70ºС в присутствии Н2О2, затем для разрушения Н2О2 вводят фермент каталазу. Обесцвеченный белок не растворяется в воде, его используют в производстве колбас и фаршей. Гемоглобин также удаляют при ферментативном гидролизе гемоглобина. |