WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

Изучена возможность сушки влажных БЛК двумя способами: в «виброкипящем» слое и распылением. Установлено, что применение первого способа нецелесообразно: вследствие налипания частиц влажного БЛК на фторопластовые гранулы-носители унос сухого продукта из сушильной камеры прекращался через 25 – 30 минут с начала экспериментов. Сушка распылением протекала стабильно, полученные образцы сухого БЛК содержали 97,6 – 97,9 % сухих веществ, в том числе 68,9 – 69,4 % азотистых соединений и 11,1 – 11,4 % липидов, что свидетельствует об их высокой кормовой ценности.

При обосновании рациональных параметров процесса сушки влажного БЛК распылением было изучено влияние температуры воздуха на выходе из сушильной камеры на химический состав сухого продукта, фракционный со став азотистых веществ и его выход. При этом температура воздуха на входе в сушильную камеру, скорость вращения распылительного диска и скорость воздуха в сушильной камере были постоянны и составляли, соответственно, С, 135 и 0,25 м/с. Установлено, что при изменении температуры воздуха на выходе от 90 до 110 С содержание сухих веществ в конечном продукте изменяется незначительно, но существенно от 7,8 до 18,6 % изменяется его выход (см. рис. 3). В результате определения среднего диаметра частиц БЛК, полученного при различных температурах воздуха, установлено, что при увеличении температуры от 90 до 95 С средний диаметр частиц уменьшается от 29,до 17,0 мкм, что свидетельствует об интенсификации процесса сушки, при температуре 95 С выход сухого БЛК максимален (18,6 %). Дальнейшее повышение температуры до 105 и 110 °С приводит к увеличению среднего диаметра частиц вследствие их набухания и невозможности удаления из них влаги из-за коркообразования. Таким образом, уменьшение выхода БЛК с 18,6 до 10,2 % происходит за счет избыточного содержания в нем влаги, что приводит к увеличению отложений на стенках сушильной камеры. Исследованиями фракционного состава азотистых веществ сухого БЛК, полученного при температуре воздуха 95 С, установлено, что вследствие частичной деструкции белка содержание в нем белкового азота снижается лишь на 8,9 % по сравнению с влажным, а при температуре 110 С – уже на 22,9 %. Поэтому температуру 95 С следует принять за рациональную для получения сухого БЛК.

Обоснованы рациональные павыход, % от массы сырья d ср., мкм 30 29,28,раметры сушки влажного БЛК рас18,25 24,пылением: температура воздуха на 20 входе и выходе из сушильной каме- II 12,10,17,ры – 240 и 95 С, соответственно, ок- 15 I ружная скорость вращения распыли10 7,тельного диска – 135 м/с, скорость 5 t, °С 85 90 95 100 105 110 воздуха в сушильной камере – 0,м/с. Определено, что полученный Рис. 3. Зависимости выхода (I) и при данном режиме продукт характесреднего диаметра частиц сухого ризуется наибольшим содержанием БЛК(II) от температуры сухих веществ 98,9 %, в том числе азотистых соединений 72,1 % и липидов 11,%, а его выход максимален и составляет 18,6 % от массы сырья.

В седьмой главе «Изучение кормовой и биологической ценности БЛК» исследованы общий химический состав полученных продуктов (табл. 3), показатели их качества, безопасности и биологическая ценность; определен срок хранения сухого БЛК.

Таблица Общий химический состав влажного и сухого БЛК Объект Содержание, % исследования Влага Сухие Жир Азотистые Мин-е в-ва соед-я в-ва Мембрана TrumemTM (диаметр пор 0,05 мкм) Влажный БЛК 75,2±1,3 24,8±1,3 3,5±0,6 16,1±2,0 2,6±0,Сухой БЛК 1,5±0,6 98,5±0,6 12,5±1,1 68,8±3,4 12,2±2,Мембрана CeRAM INSIDE® (отсечка 300 кДа) Влажный БЛК 74,2±1,8 25,8±0,2 3,1±0,3 18,1±1,2 3,2±0,Сухой БЛК 1,6±0,5 98,4±0,5 12,6±1,2 70,2±2,9 12,7±1,Сравнительными исследованиями качественных показателей липидов бульонов, влажных и сухих БЛК установлено, что в процессе концентрирования перекисное число липидов бульона увеличивается с 7,4 до 8,6 ммоль О2/кг, кислотное число – с 9,4 до 10,9 мг КОН/г, а процентное содержание оксикислот – с 5,0 до 5,8 %. В процессе сушки качество липидов снижается более значительно: в сухом БЛК перекисное число увеличивается с 8,6 до 10,8 ммоль О2/кг, кислотное - с 10,9 до 15,4 мг КОН/г, а содержание оксикислот – с 5,8 до 7,3 %.

По всем контролируемым показателям качества и безопасности полученные БЛК удовлетворяют требованиям ВетПиН 13-5-01/0101, поэтому могут быть использованы в качестве кормовых продуктов.

Исследованиями аминокислотного состава белка полученных продуктов установлено, что они содержат все незаменимые аминокислоты и являются полноценными. Во влажном БЛК суммарное содержание незаменимых аминокислот составляет 20,6 % и на 3,0 % выше, чем в бульоне, при этом аминокислотный скор лизина составляет 80,9 % от рекомендуемой нормы, содержание остальных незаменимых кислот несколько ниже, но составляет не менее 51,4 %.

В сухом БЛК содержание незаменимых аминокислот снижается на 1,5 % по сравнению с влажным, а заменимых – на 2,0 % и составляет 50,9 %. Отмечено, что аминокислотный скор лизина остается высоким и составляет 78,1 % от нормы, рекомендуемой ФАО ВОЗ. Также установлено, что белковая часть БЛК содержит 21 – 22 % полипептидов с молекулярной массой 1000 – 1300 Да, способствующих полноценному развитию гидробионтов.

Исследованиями жирнокислотного состава липидов установлено, что во влажном БЛК присутствуют все характерные для рыбного сырья жирные кислоты, они содержат эссенциальных кислот 9,9 %, ПНЖК 32,0 %, в том числе биологически активных кислот 3 10,0 %. В сухом БЛК по сравнению с влажным отмечено уменьшение содержания ПНЖК на 8,2%, жирных кислот 3 – на 3,2 % и увеличение насыщенных на 4,5 %, что объясняется частичным окислением липидов в процессе сушки. Тем не менее, сухой БЛК, как и влажный, обладает высокой биологической ценностью, так как содержат ПНЖК 24,2 %, кислот 3 6,7 % и является полноценным по аминокислотному составу белка.

Исследованиями изменений химического состава сухого БЛК в процессе хранения установлено, что за 12 месяцев содержание в нем влаги увеличивается лишь на 3 % и продукт сохраняет свои органолептические показатели. Изучены изменения качественных показателей липидов в процессе хранения (рис. 4), К. ч., мг КОН/г П. ч., ммоль О2/кг.

20,18,18,0 б) а) ПДК (15,6) 16,0 ПДК (50) 12,14,12,9,2 2 10,0 9,7,опыт 8,6,контроль 6,6,4,4,4,2,0 1,5 3 4,5 6 7,5 9 10,5, мес.

0,0 1,5 3 4,5 6 7,5 9 10,5, мес.

Содержание оксикислот, % Рис. 4. Изменение перекисного (а), 23,в) кислотного (б) чисел и содержания 19,14,5 оксикислот (в) в липидах сухого ПДК (12) 10,10,12,БЛК в процессе 12-тимесячного 9,7,7,8,опыт хранения: 1 – опытный образец (соконтроль, мес. держание ионола 0,06 % к массе сы0 1,5 3 4,5 6 7,5 9 10,5 рья); 2 – контрольный образец.

показавшие, что через 12 месяцев хранения качество липидов не соответствует требованиям ВетПиН 13-5-01/0101: кислотное число составляет 61 мг КОН/г, содержание оксикислот – 12,2 %. Основываясь на полученных данных, можно заключить, что срок хранения сухого БЛК должен составлять 9 месяцев.

В восьмой главе «Оценка эффективности разработанной технологии» представлены результаты апробации технологии влажного и сухого БЛК в производственных условиях в корпусе экспериментальных технологий ФГУП ВНИРО, результаты биологических испытаний сухого БЛК в составе стартового комбикорма на молоди осетровых рыб, рассчитана экономическая эффективность технологии сухого БЛК.

При апробации технологии из подпрессового бульона получены образцы влажного и сухого БЛК. Установлено, что выход влажного БЛК при использовании мембран TrumemTM составляет 30,2 %, при использовании мембран CeRAM INSIDE® - 26,0 %, а выход сухих БЛК, полученных сушкой влажных распылением, - 18,2 – 19,1 %. На основании проведенных исследований разработана схема технологического процесса получения БЛК (рис. 5). Исследованиями химического состава установлено, что во влажных БЛК по сравнению с сырьем содержание азотистых соединений увеличивается в 2,5 – 2,7 раза, а липидов – в 3,0 – 3,5 раза. В сухих БЛК по сравнению с влажными содержание азотистых веществ увеличивается в 3,8 – 3,9 раза, липидов – в 4 – 4,3 раза. Максимальные различия в показателях химического состава продуктов, полученных на стадии разработки технологии и при ее апробации составляли не более 2 %, что свидетельствует об ее пригодности для применения в промышленных условиях. На основании данных, полученных в результате контрольных замеров удельной производительности мембран CeRAM INSIDE® на воде, проведенных после их регенерации, было установлено, что степень регенерации мембран составляет 98,1 %. Таким образом, разработанная технология регенерации обеспечивает возможность их многократного использования в промышленных условиях.

Биологическими испытаниями сухого БЛК в составе комбикорма ОСТ-установлено, что его внесение в количестве 10 % взамен 10 % кормовой рыбной муки положительно влияет на развитие ранней молоди ленского осетра. За суток выращивания в опытной группе наблюдалось увеличение выживаемости на 3 % по сравнению с контрольной, при этом кормовые затраты снижались на 0,2 кг/кг массы, средняя масса молоди опытной группы увеличивалась на 0,23 г.

Рыбный подпрессовый бульон Накопление бульона добавление белковых взвесей в жом Отделение белковых взвесей вода (по необходимости) жир технический Сепарирование Ультрафильтрация внесение внесение консерванта антиоксиданта Перемешивание Перемешивание Фильтрат подготовка тары Фасование Сушка ополаскивание подготовка мембранной тары установки Фасование Упаковка Маркировка Упаковка Маркировка Хранение Хранение Концентрат влажный Концентрат сухой Рис. 5. Схема технологического процесса получения БЛК Рассчитана экономическая эффективность технологии сухого БЛК. В качестве ведущего оборудования принималась серийная рыбомучная установка РМУ-5, дополненная ультрафильтрационной установкой, оборудованной мембранами CeRAM INSIDE®, и серийной дисковой распылительной сушилкой.

Цена сухого БЛК составляла 30 руб./кг, муки – 25,5 руб./кг. Основные технико экономические показатели, рассчитанные с учетом капитальных затрат на закупку оборудования в размере 2999340 руб., представлены в табл. 4.

Таблица Финансово-экономические показатели технологии сухого БЛК Наименование показателя Единица измерения Значение Объём продукции в натуральном выражении - кормовой муки кг/год - сухого БЛК Себестоимость продукции руб. Прибыль чистая руб. Рентабельность % 25,Срок окупаемости Лет 2, Из табл. 4 видно, что технология экономически выгодна: срок ее окупаемости составляет 2,5 года и в 2 раза меньше предельно допустимого (5 лет).

ВЫВОДЫ 1. Обоснована и разработана безотходная и экологически чистая технология влажных и сухих белково-липидных концентратов, предусматривающая концентрирование рыбных подпрессовых бульонов способом ультрафильтрации с использованием металлокерамических и керамических мембран и последующую сушку распылением, позволяющая получать продукты высокой кормовой и биологической ценности.

2. Изучены безопасность, общий химический состав, аминокислотный и жирнокислотный состав подпрессовых бульонов, особенностью которых является содержание полноценных по аминокислотному составу азотистых веществ до 6,7 % и липидов, характеризующихся наличием биологически активных ПНЖК кислот 3 до 18,9 % от суммы кислот, что свидетельствует о высокой кормовой и биологической ценности бульонов.

3. Обоснован выбор рациональной металлокерамической мембраны TrumemTM с диаметром пор 0,05 мкм и разработаны рациональные параметры технологии концентрирования бульонов: рабочее давление на входе в мембранный модуль 0,3 МПа, температура обрабатываемой жидкости 75 – 80 С, продолжительность концентрирования - 3,25 часа, что позволяет увеличить содержание азотистых веществ во влажном БЛК в 2,1 раза, липидов – в 4,0 раза по сравнению с их содержанием в бульоне 4. Обоснован выбор рациональной керамической мембраны CeRAM INSIDE ® с отсечкой 300 кДа и разработаны рациональные параметры технологии концентрирования подпрессовых бульонов: температура жидкости – 75 – 80 С, принудительное увеличение трансмембранного давления от 0,05 до 0,25 МПа для поддержания постоянной удельной производительности мембран, равной л/м2·ч, продолжительность процесса – 4,7 часа, что позволяет увеличить содержание азотистых веществ во влажном БЛК в 2,3 раза, липидов - в 3,1 раза по сравнению с их содержанием в бульоне. Установлено, что регенерацию мембран необходимо осуществлять при температуре 80 С в две стадии, на первой из которых в течение 1/3 часа при давлении 0,1 МПа проводить их обработку 1%-ным раствором средства «Агросил-202», на второй – 4%-ным раствором «Агросил-102», при этом через 0,5 часа увеличить рабочее давление от 0,1 до 0,4 МПа и продолжить процесс в течение 35 – 40 минут, что позволяет восстановить удельную производительность мембран на 96 – 98 % от первоначальной.

5. Обоснован выбор способа сушки влажных БЛК распылением и установлены его рациональные параметры: температура воздуха на входе и выходе из сушильной камеры 240 и 95 С, соответственно, окружная скорость распылительного диска сушилки – 135 м/с, скорость воздуха в сушильной камере – 0,25 м/с, обеспечивающие выход сухого БЛК в количестве 18 % от массы сырья с содержанием сухих веществ до 98,9 %.

6. Изучена безопасность, кормовая и биологическая ценность влажного и сухого БЛК. Установлено, что они содержат, соответственно, до 18,1 и до 70,2 % полноценных по аминокислотному составу азотистых соединений, включающих незаменимых аминокислот до 20,6 % от суммы аминокислот, а в состав липидов входит до 32,3 % ПНЖК от суммы жирных кислот, что свидетельствует о высокой кормовой и биологической ценности БЛК.

7. Обоснован срок хранения сухого БЛК, составляющий 9 месяцев. При этом кислотное число липидов составляет 48 мг КОН/г, процентное содержание оксикислот – 10,8 %, что соответствует требованием ВетПиН 13-5-01/0101.

8. Биологическими испытаниями сухого БЛК, проведенными в составе стартового комбикорма, установлено, что его внесение в количестве 10 % взамен 10 % кормовой рыбной муки повышает эффективность выращивания молоди ленско го осетра: выживаемость особей опытной группы возрастает на 3 %, прирост живой массы – на 21,1 %, а кормовые затраты снижаются на 0,2 кг/кг по сравнению с контрольной.

9. На технологический процесс и готовую продукцию разработана и утверждена НД: на производство влажного БЛК - ТУ № 9280 - 030 - 00472124 - 05 «Концентрат белково-липидный кормовой» и «ТИ по изготовлению концентрата белково-липидного кормового» и проекты НД на получение сухого БЛК: ТУ № 9280 - 048 - 00472124 - 07 «Концентрат белково-липидный сухой кормовой» и «ТИ по изготовлению концентрата белково-липидного сухого кормового».

Pages:     | 1 | 2 || 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»