Таблица 2
экономической деятельности (ОКПД 2)
Справочник НДТ не распространяется на:
- 10.11.1 Производство мяса в охлажденном виде;
- 10.11.2 Производство пищевых субпродуктов в охлажденном виде;
- 10.11.3 Производство мяса и пищевых субпродуктов в замороженном виде;
- 10.11.5 Производство животных жиров;
- 10.12.1 Производство мяса птицы в охлажденном виде;
- 10.12.2 Производство мяса птицы в замороженном виде;
- 10.12.3 Производство жиров домашней птицы;
- 10.12.4 Производство субпродуктов домашней птицы, пригодных для употребления в пищу;
- 10.39 Прочие виды переработки и консервирования фруктов и овощей (производство обжаренных орехов; производство пасты и прочих продуктов питания из орехов; производство скоропортящихся полуфабрикатов из фруктов и овощей, таких как: салаты, упакованные смешанные салаты, очищенные или нарезанные овощи);
- 10.41.3 Производство хлопкового линта;
- 10.41.4 Производство жмыха и муки тонкого и грубого помола из семян или плодов масличных культур;
- 10.41.7 Производство растительных восков и дегры;
- 10.62 Производство крахмала и крахмалосодержащих продуктов;
- вопросы, касающиеся исключительно обеспечения промышленной безопасности или охраны труда.
Рассматривая эмиссии в виде сточных вод (сбросов) от описываемых в настоящем справочнике НДТ технологий, следует отметить, что на большинстве предприятий отрасли сточные воды формируются опосредованно, через сбор и усреднение промышленных (технологических) и ливневых сточных вод (продувки заводского водооборотного цикла, непрямые сбросы сточных вод от отделений охлаждения, водоподготовки, продувок котлов и др.).
Учитывая вышесказанное, а также во избежание дублирования информации и излишней нагрузки на настоящий справочник НДТ здесь рассмотрены только специфические виды обращения с технологическими сточными водами (использования, утилизации, нейтрализации и переработки и др.). Общие подходы к обращению со сточными водами описаны в справочнике НДТ "Очистка сточных вод при производстве продукции (товаров), выполнении работ и оказании услуг на крупных предприятиях".
Так или иначе, при рассмотрении каждой отдельной технологии или применяемой техники в рамках настоящего справочника НДТ при определении НДТ учитываются удельные уровни эмиссии и удельные нормы потребления сырья и энергоресурсов.
При этом, основываясь на логике принципов НДТ, можно сделать вывод, что оптимальными показателями все равно будут обладать существующие или проектируемые производства, где применяются наилучшие решения, в том числе в обращении со сточными водами и выбросами в соответствии с утвержденными требованиями [21, 22, 23, 24].
Дополнительные виды деятельности, осуществляемые при производстве продуктов питания и напитков, и соответствующие им справочники НДТ, определенные распоряжением Правительства Российской Федерации от 10 июня 2022 г. N 1537-р [20], приведены в таблице 3.
Таблица 3
при производстве продуктов питания, и соответствующие
им справочники НДТ
Пищевая промышленность - стратегически важная отрасль экономики страны, от которой во многом зависят национальная безопасность и благополучие населения. Доля пищевой промышленности в общем объеме промышленного производства составляет 14%. В отраслевой структуре промышленного производства пищевая промышленность занимает третье место после топливной промышленности (20%) и машиностроения (19%) и входит в число лидеров по выпуску промышленной продукции [25].
Пищевая промышленность размещается по своим закономерностям.
К основным принципам ее размещения относятся следующие:
- максимальное приближение промышленности к источникам сырья, энергии и районам потребления;
- специализация отдельных экономических районов на те отрасли, где для этого имеются наилучшие природные и социально-экономические условия, и их комплексное развитие;
- учет международного разделения труда;
- учет обороноспособности страны;
- выравнивание экономики различных регионов обширной по территории России, субъектов федерации;
- размещение предприятий промышленности в соответствии с потребностями рынка для минимизации транспортных расходов;
- учет необходимости максимального использования природных и трудовых ресурсов с охватом их демографической структуры.
В зависимости от преобладающей роли сырьевого или потребительского фактора в составе пищевой промышленности выделяют три группы отраслей:
а) отрасли, предприятия которых целесообразно размещать у источников сырья. К ним относятся производства с невысоким выходом готовой продукции (материалоемкие отрасли);
б) отрасли, предприятия которых тяготеют к местам потребления готовой продукции. К ним относятся производства, выпускающие скоропортящиеся изделия, и с высоким выходом готовой продукции (хлебопекарная, кондитерская, макаронная и др.);
в) отрасли, начальные технологические процессы которых направлены на переработку сельскохозяйственного сырья у его источников, а завершающие (расфасовка, розлив и т.п.) размещаются в пунктах потребления готовых изделий. Таковы, например, мясная и некоторые другие отрасли.
Отрасли пищевой промышленности классифицируют также по различным направлениям в зависимости от характерных признаков, лежащих в основе формирования отрасли, - от назначения продукции, характера используемого сырья, применяемой технологии и т.д.
В зависимости от особенностей организации производства различают также сезонные и несезонные отрасли.
К сезонным отраслям относятся, как правило, большинство перерабатывающих отраслей, т.е. отраслей, специализированных на первичной обработке сезонного сельскохозяйственного сырья.
По способу обработки сырья, т.е. в зависимости от применяемой технологии и соответственно используемой системы машин и аппаратов, пищевая промышленность делится на отрасли с преобладанием биохимических, микробиологических и химических процессов и отрасли с превалирующей механической обработкой сырья. К первым, использующим аппаратурные процессы, относятся, например, масложировая и свеклосахарная отрасли промышленности, ко вторым, применяющим систему машин - кондитерская, мукомольная, макаронная и др.
В состав пищевой промышленности на современном этапе входят 30 отраслей с более чем 60 подотраслями и видами производства, и она объединяет более 22 тысяч предприятий различных форм собственности и мощности (их количество за последние 10 лет возросло в несколько раз) с общей численностью работающих около 2,0 млн человек [25]. Наглядно структура основных отраслей в общей структуре российской пищевой промышленности изображена на рисунке 1.1.
![]() промышленности в России, %
Производство продовольственных товаров в России по итогам 2023 года увеличилось на 5,9% относительно объема годичной давности. Об этом свидетельствуют данные Росстата, опубликованные в феврале 2024 года.
Согласно данным Росстата, индекс производства продукции пищевой промышленности в 2023 году составил 109,3%.
выпускаемой продукции
Россия располагает значительным количеством производственных объектов, на которых осуществляется выпуск мясной продукции.
По данным информационно-аналитической программы "Цербер" Россельхознадзора, зарегистрировано 1173 мясоперерабатывающих предприятия (на 22 февраля 2024 г.) различной организационно-правовой формы. Несколько большее количество предприятий - 1251 - приведено в базе информационного портала "Чекко", из них организации - 431 и индивидуальные предприниматели - 820, или 54,3% от общего количества зарегистрированных производителей мясной продукции (2303).
Распределение предприятий пищевой промышленности по округам в процентном отношении к промышленности представлено на рисунке 1.2.
![]() по федеральным округам Российской Федерации:
а) по базе данных "Чекко"; б) по базе данных "Цербер"
Наибольшая часть мясоперерабатывающих предприятий сосредоточена на территории Центрального и Приволжского федеральных округов. По остальным федеральным округам информация баз данных "Чекко" и "Цербер" различается, возможно, в связи с тем, что в базу данных "Цербер" включены предприятия, прошедшие компартментализацию.
По видам выпускаемой продукции мясоперерабатывающие предприятия подразделяются на собственно мясоперерабатывающие предприятия, производящие колбасные изделия, продукты из мяса, полуфабрикаты, кулинарные изделия и прочую мясную продукцию, и на мясоконсервные предприятия (заводы), выпускающие консервированную продукцию.
В целом по стране количество мясоперерабатывающих предприятий (организации и предприниматели) по видам выпускаемой мясной продукции распределяется следующим образом:
- производство мясных (мясосодержащих) полуфабрикатов - 826 (66%);
- производство мясных (мясосодержащих) колбасных изделий - 270 (21%);
- производство мясных (мясосодержащих) консервов - 83 (7%);
- производство мясных (мясосодержащих) кулинарных изделий - 72 (6%).
Многие предприятия вырабатывают широкий ассортимент мясной продукции, включающей несколько видов, например, производство полуфабрикатов, колбасных и кулинарных изделий.
В официальной статистической отчетности промышленное производство мясной продукции анализируется по следующим основным категориям: колбасные изделия, продукты из мяса, полуфабрикаты, кулинарные изделия и консервы, без выделения продукции, изготовленной на мясоперерабатывающих предприятиях.
В таблице 1.1 представлены объемы производства мясной продукции в целом по стране за 2023 год в сравнении с 2022 годом.
Таблица 1.1
В 2023 году промышленное производство мясной продукции показало положительную динамику, исключение составили только кулинарные изделия, выработка которых уменьшилась на 0,9%. Так, производство колбасных изделий увеличилось на 2,3%, продуктов из мяса - на 4,1%, полуфабрикатов - 7,4%, консервов мясных - на 5,5%.
В структуре производства колбасных изделий наибольший объем традиционно приходится на вареные колбасные изделия, в том числе фаршированные, их доля держится на уровне 68% в общем объеме производимых колбасных изделий. Также значительная доля приходится на копченые колбасные изделия (около 29%). Доля колбасных изделий из термически обработанных ингредиентов не велика и занимает не более 4%.
Основной объем производства в категории "изделия колбасные вареные" занимают вареные колбасы, сосиски и сардельки. Структура производства по этой категории по видам представлена на рисунке 1.3.
![]() колбасных изделий
Структура производства по категории "изделия колбасные копченые" по видам представлена на рисунке 1.4.
![]() колбасных изделий
В производстве охлажденных и замороженных полуфабрикатов основной объем (62,1%) приходится мясные и мясосодержащие полуфабрикаты. Так, доля крупнокусковых полуфабрикатов составляет 24,0%, порционных и мелкокусковых - 16,3%, рубленых - 16,3%, в тесте - 5,5%. На производство полуфабрикатов из мяса и субпродуктов птицы приходится порядка 37,9% от общего выпуска.
Показатели производства мясной продукции по федеральным округам Российской Федерации за 2023 год приведены в таблице 1.2.
Таблица 1.2
Лидером по выпуску колбасных изделий является Центральный федеральный округ (47,5% от общего объема производства), в котором расположено большое количество крупных мясоперерабатывающих предприятий, а также имеется собственная сырьевая база. В тройку крупнейших округов-производителей вошли Приволжский (22,1%) и Северо-Западный (8,6%) федеральные округа. В целом они выработали более 78% от общего производства по стране этой мясной продукции.
Структура производства колбасных изделий в разрезе федеральных округов Российской Федерации приведена на рисунке 1.5.
![]() по федеральным округам, %
Распределение объемов производства мясных и мясосодержащих полуфабрикатов в региональном разрезе показано на рисунке 1.6.
![]() по федеральным округам, %
Больше всего мясных и мясосодержащих полуфабрикатов производится в Центральном и Приволжском федеральных округах (67,5% от общего объема), которые являются ключевыми.
Наибольшие объемы консервов выпускались на предприятиях Центрального ФО, Северо-Западного ФО и Приволжского ФО, суммарный объем этих округов составил 81,5% от общего количества консервов, выпущенных по стране.
Лидерами по производству продуктов из мяса были предприятия Центрального, Северо-Западного и Приволжского округов, которые произвели почти 79% от общего объема по стране.
Основная масса кулинарных изделий была произведена на промышленных предприятиях в Центральном, Северо-Западном и Приволжском федеральных округах, что составило почти 90%.
На мясоперерабатывающих предприятиях, по данным Министерства сельского хозяйства Российской Федерации за 2022 год, вырабатывается от общего объема производства: 15,3% полуфабрикатов, 50,6% колбасных изделий; 74,9% консервов и 17,0% кулинарных изделий.
Для рынка овощных консервов в Российской Федерации в целом по итогам 2023 года характерны высокая динамика и максимальный объем рынка.
Принципиальные тенденции рынка овощных консервов - максимизация объемов производства овощных консервов и появление ряда новых российских производителей, существенное увеличение импортных поставок в физических величинах, рекордная максимизация стоимости закупок импортных овощных консервов, достижение ценового максимума на продукцию под конец года и ряд других.
На рисунке 1.7 представлены сегменты рынка по производству различных консервов в Российской Федерации в 2023 году (по данным Росстата).
![]() (данные за 2023 год)
В овощном сегменте почти 40% приходится на долю зернобобовых культур (зеленый горошек, кукуруза, фасоль, бобы), около 20 занимают маринады, 15 - салаты, икра из овощей (кабачков), закуски, 4 - 5% - грибы.
По производству овощных консервов в Российской Федерации сохраняется динамика устойчивого роста их объемов (рисунок 1.8).
![]() в Российской Федерации, млн тонн (данные Росстата)
Одним из перспективных направлений переработки овощей являются пюре и пасты. Так, до 2030 года по прогнозу агентства Market Research Future рынок овощных пюре будет ежегодно увеличиваться в среднем на 5,6%.
Не менее перспективен рынок фруктовых консервов. Так, в 2023 году российскими предприятиями было выпущено 803 962 тыс. усл. банок джемов, желе и других десертов из фруктов и ягод, что на 9,1% выше по сравнению с результатами 2022 года.
Среднегодовой прирост производства (CAGR) джемов, желе и других десертов из фруктов и ягод за период 2017 - 2023 гг. составил 8,1%.
Лидирующий федеральный округ Российской Федерации по производству джемов, желе и других десертов из фруктов и ягод - Центральный ФО (52,1% производства за период с 2017 по 2023 год), на втором месте - Южный ФО (20,5% производства).
Производство джемов, желе и других десертов из фруктов и ягод в январе 2024 года выросло на 19.5% к уровню января прошлого года и составило 53 690,8 тыс. усл. банок.
В январе 2024 года средние цены производителей по коду ОКПД 2 "Джемы, фруктовые желе, пюре и пасты фруктовые или ореховые" составили 68 929,4 руб./тыс. усл. банок.
Наиболее крупные предприятия из различных регионов России по переработке фруктов и овощей представлены в таблице 1.3 [26].
Таблица 1.3
фруктов и овощей
Перспективным направлением развития отрасли по переработке и консервированию фруктов и овощей является производство замороженной фруктово-овощной продукции. По данным Росстата, в 2018 - 2023 гг. объемы производства замороженных овощей в России увеличились в 1,9 раза. В России ведущим производителем замороженных овощей является "Хладокомбинат Западный", занимающий более 20% объема рынка. Компания осуществляет полный цикл переработки овощей и выпускает широкий ассортимент продукции под торговой маркой "4 сезона". Кроме того, компания занимается контрактным производством по заказу сетей "Лента" и "Дикси". Среди других лидеров по производству замороженных овощей в России "Интерагро" выделила ТД "Покоторг", "Трио-Инвест", "Белгородские овощи" и "Ортика Фрозен Фудс" [25].
Следует отметить, что наиболее высокой концентрацией в стране обладает производство замороженного картофеля. Около 99% всего его объема приходится на Центральный федеральный округ. Основной объем здесь приходится на Липецкую область. В 2018 году в регионе было открыто производство замороженного картофеля фри ГК "Белая дача". Производственная мощность составила до 100 тыс. тонн в год.
Рынок замороженных овощей и грибов в России менее концентрирован, чем замороженного картофеля, около 95% всего объема производится в Южном и Центральном федеральных округах.
Достаточно развитым в Российской Федерации является рынок соковой продукции и напитков.
В 2023 году было произведено 1066480 тыс. усл. банок фруктово-овощных соков, что на 23,4% выше аналогичного показателя предыдущего года.
В 2017 - 2023 годах среднегодовой темп роста рынка соков составил около 1,5%.
При сохранении темпов изменения рынка, установившихся в 2017 - 2023 гг., прогнозируемый объем производства фруктово-овощных соков в России к 2027 году составит около 2,6 млрд литров.
Лидером по производству фруктово-овощных соков является Южный ФО (с 29.07.2016) с долей 36,4% от общероссийского объема. Далее идут Приволжский ФО и Центральный ФО с долями 31,9% и 24,0% соответственно.
Ежегодно производится более 8,5 млрд литров безалкогольных напитков, 8,1 млрд литров упакованной питьевой воды, а также 2,5 млрд литров соковой продукции.
Рынок минеральной и питьевой воды остается одним из самых динамично развивающихся потребительских рынков в Российской Федерации. На рынке безалкогольных напитков на долю минеральной воды по разным экспертным оценкам приходится от 40 до 60%.
Особенностью российского рынка минеральной воды является активность региональных производителей. Каждый регион имеет свою марку минеральной воды, пользующуюся популярностью в данной области, но малоизвестной на остальной территории.
По данным NeoAnalytics, по итогам 2023 года объем рынка бутилированной воды в России увеличился на 38,9% по отношению к аналогичному показателю годом ранее и был благоприятным для основных участников рынка.
Внутреннее производство за год выросло на 14,5%. В структуре рынка производства бутилированной воды в России доля воды минеральной составляет 47,5%. На долю воды питьевой, в том числе газированной, приходится 52,5%.
Российский рынок масложировой продукции - один из самых емких, насыщенных и высококонкурентных. Предприятия масложировой отрасли занимают ведущие места в агропромышленном комплексе страны. К основным возделываемым в России масличным культурам относятся подсолнечник, соя и рапс - на их долю приходится около 95% валового сбора маслосемян, на подсолнечник, в частности, более 80% [27].
Основными продуктами производства масложировой промышленности являются растительное масло, маргарин и жиры, майонез.
Исследования показывают, что в мире сохраняется тенденция увеличения объемов потребления растительных масел, что способствует повышению объемов производства и развитию отрасли в России [28]. В стране прослеживаются тенденции как расширения посевных площадей, отводимых под масличные культуры, так и повышения валовых сборов этих культур [29].
По данным Росстата, в Российской Федерации в 2023 году было собрано почти 29,9 млн т масличных культур, что превышает показатель 2022 года (29,1 млн т). В частности, урожай подсолнечника составил почти 17,3 млн т (16,4 млн т годом ранее), сои - 6,8 млн т (6 млн т), рапса - 4,2 млн т.
Масложировая промышленность в Российской Федерации представлена свыше 90 крупными предприятиями (в отрасли в настоящее время до 200 предприятий крупной и средней мощности и более 1000 малой) [30, 31]. Общая потенциальная производительность крупных маслодобывающих предприятий - 20,5 млн тонн семян в год или 61 тыс. тонн семян в сутки.
В 2023 году российскими предприятиями было выпущено 9,49 млн т нерафинированных растительных масел, что на 20% выше по сравнению с результатами 2022 года. Среднегодовой прирост производства (CAGR) нерафинированных растительных масел за период 2017 - 2023 гг. составил 7,5%. Лидирующий федеральный округ Российской Федерации по производству нерафинированных растительных масел - Центральный ФО (31,6% производства за период с 2017 по 2023 год), на втором месте - Южный ФО (26,8% производства). Производство нерафинированных растительных масел в январе 2024 года выросло на 18,1% к уровню января прошлого года и составило 895 016,7 т.
В январе 2024 года средние цены производителей по коду ОКПД 2 "Масла растительные и их фракции нерафинированные" составили 74 000,2 руб./т.
Основными крупнейшими компаниями по переработке подсолнечника являются: Юг Руси, Русагро, Эфко, Казанский маслоэкстракционный завод, Благо, Нижегородский масложировой комбинат, Астон [32].
Сахарная отрасль также является одной из ведущих отраслей пищевой промышленности России.
В 2023 году российскими сахарными заводами было произведено 6,6 млн тонн свекловичного сахара, что на 670 тыс. тонн выше уровня 2022 года. Данный объем производства стал вторым рекордным показателем после 2019 года за всю историю российской свеклосахарной отрасли.
По данным Союзроссахара, по состоянию на январь 2024 года продолжали переработку сахарной свеклы урожая 2023 года 40 из 66 сахарных заводов (в 2022 году - 29 заводов). Суточное производство сахара в январе 2024 года составляет 19 тыс. тонн, что на 7,4 тыс. тонн выше суточного потребления сахара.
В ТОП-5 ведущих производителей входят следующие компании: Продимекс, Доминант, Русагро, Сюкден и Агрокомплекс [33]. Динамика производства сахара коррелирует с объемами посевов, но иногда климатические условия вносят свои коррективы (рисунок 1.9).
![]() в Российской Федерации в период 2018 - 2024 гг., млн т
В число свеклосеющих входят всего около 20 регионов Российской Федерации, именно там размещены сахарные заводы. При этом выделяются два пояса сахарной промышленности России: северный, проходящий через Центральное Черноземье и Поволжье до Предуралья (Башкирия), и южный, Предкавказский (Краснодарский край и в меньшей степени Адыгея, Карачаево-Черкесия, Ставропольский край).
Небольшой очаг свеклосеяния и производства сахара расположен на юге Западной Сибири (Алтайский край). На Дальнем Востоке (в Приморье) существует один сахарный завод; и он работает на импортном тростниковом сахаре-сырце [33].
Географически предприятия сахарной промышленности размещены практически во всех регионах Российской Федерации (рисунок 1.10).
![]() по федеральным округам Российской Федерации
Сахарные предприятия отсутствуют лишь в Уральском федеральном округе.
В структуре производства мясных и мясосодержащих полуфабрикатов на долю мясных полуфабрикатов приходится около 83%, доля мясосодержащих составляет около 17%.
В целом в структуре производства мясных и мясосодержащих полуфабрикатов наибольшую долю составляют мясные рубленые (27,9%), мелкокусковые, крупнокусковые (26,1%), полуфабрикаты мясные крупнокусковые (20,5%).
Перечень и объемы консервной фруктово-овощной продукции представлены в таблице 1.4 [26].
Таблица 1.4
и фруктово-ягодных консервов
В таблице 1.5 приведены объемы производства растительных масел в Российской Федерации.
Таблица 1.5
(тыс. т)
Предприятиями сахарной промышленности в России с начала текущего сезона 2023/24 произведено 6,6 млн т свекловичного сахара, что на 0,7 млн т больше, чем в предыдущем сезоне. Объем производства побочной продукции составил: сушеного гранулированного жома - 1,92 млн т, свекловичной мелассы - 1,66 млн т.
Производственная мощность - это показатель, отражающий максимальную способность предприятия (подразделения, объединения или отрасли) по осуществлению выпуска товарной продукции в натуральных или стоимостных единицах измерения, отнесенных к определенному периоду времени (смена, сутки, месяц, квартал, год).
Уровень использования среднегодовой производственной мощности предприятий по выпуску отдельных видов продукции (в процентах) приведен в таблице 1.6.
Таблица 1.6
по выпуску отдельных видов продукции (в %)
Высокий уровень использования производственной мощности наблюдается на предприятиях по производству сахара.
Свеклосахарная индустрия - пример рывка страны с позиции крупнейшего в мире импортера сахара-сырца в конце 1990-х (на пике импорт превышал 6 млн т в год) к статусу ведущего поставщика продукта, а также мелассы и гранулированного свекловичного жома (продуктов переработки свеклы) на зарубежные рынки (данные Института конъюнктуры аграрного рынка - ИКАР). Согласно данным аналитического отчета ИКАР, продуктивность свекловодства в Российской Федерации за это время выросла почти в четыре раза - до 5,17 т сахара с 1 га посевов.
Серьезный вклад в развитие собственных мощностей обеспечили ведущие агрохолдинги, выстраивающие вертикально интегрированное производство сахара от поля до прилавка. По данным Национального рейтингового агентства (НРА), около 60% рынка сахара контролируется четырьмя производителями. Крупнейшим из них с долей около 20% является группа компаний "Продимекс".
Не менее высокий уровень использования производственной мощности наблюдается и для масложировой отрасли.
Уровень использования среднегодовой производственной мощности предприятий масложировой отрасли за последние годы представлен на рисунке 1.11.
![]() производственной мощности организаций по выпуску масел
растительных и их фракций нерафинированных
С целью решения стоящих проблем и создания принципиально новых условий для функционирования пищевой промышленности Минсельхозом России разработана Стратегия развития агропромышленного и рыбохозяйственного комплексов Российской Федерации на период до 2030 года, которая утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 8 сентября 2022 г. [34].
Стратегической целью развития агропромышленного комплекса является обеспечение населения различными качественными и безопасными продуктами питания в объемах и ассортименте, достаточных для формирования правильного и сбалансированного рациона питания. Гарантией ее достижения является стабильность внутренних источников продовольственных и сырьевых ресурсов, с учетом развития основных направлений сельскохозяйственного производства страны. В Стратегии учитываются сложившиеся в последние годы позитивные и негативные изменения в макроэкономической политике и социально-экономическом положении аграрного сектора экономики, усиление воздействия на него процессов, происходящих на мировых агропродовольственных рынках. С учетом морального и физического износа основных производственных фондов организаций пищевой и перерабатывающей промышленности, а также проблем экологического характера их обновление должно осуществляться в ускоренном режиме.
Перспективными направлениями являются: обеспечение биобезопасности и контроля качества сельскохозяйственного сырья и продукции переработки на всей цепочке создания стоимости; технологии производства импортозамещающих видов пищевого оборудования; технологии глубокой переработки сельскохозяйственного и рыбохозяйственного сырья; базовые пищевые биотехнологии, в том числе для производства специализированной пищевой продукции.
В условиях высоких урожаев масличных культур и сахарной свеклы перед АПК стоит задача развития переработки продукции, в том числе глубокой, и производства продукции с высокой добавленной стоимостью.
Увеличение прогнозируемого объема производства сахара белого к 2025 году составит 6700 млн тонн.
Доля сахара (из сахарной свеклы) отечественного производства в общем объеме его ресурсов с учетом структуры переходящих запасов ожидается на уровне 98,7% при пороговом значении Доктрины продовольственной безопасности не менее 80%, самообеспеченность достигнет 115,7%.
Насыщение рынка сахара создает риски для развития отрасли ввиду того, что низкая цена на сахар делает выращивание сахарной свеклы менее выгодной для аграриев, поэтому важнейшими вопросами дальнейшего развития отрасли являются увеличение экспорта сахара и продуктов, его содержащих, и глубокая переработка свекловичного жома [35].
Сопоставляя современное состояние свеклосахарного комплекса России с последними достижениями сахарного производства промышленно развитых стран, можно принять их технико-экономический уровень как индикатор для будущего развития. Необходим переход к принципиально новым технологиям возделывания, заготовки, хранения и переработки свеклы, которые смогли бы вывести отрасль на качественно новый уровень и обеспечить достижение в среднем по стране следующих показателей: степень извлечения сахара из свеклы при переработке - 85 - 88%, потери сахара в производстве - 0,5 - 0,7%, расход условного топлива - 2,3 - 2,8%, расход известнякового камня - 2,1 - 2,8% к массе свеклы, качество сахара, отвечающее европейским стандартам, трудозатраты на переработку 100 т свеклы - не более 3 чел./дней.
Перед предприятиями мясной отрасли АПК стоит комплексная задача обеспечения производства конкурентоспособных качественных мясных продуктов.
К 2025 году объемы изделий колбасных вырастут на 2,2%, полуфабрикатов - на 4,2%, консервов - 3,1%. Повышение производства к 2030 году изделий колбасных составит 2,1%, полуфабрикатов - 2,7% и консервов - 4,5% [36].
Производство мясных и мясосодержащих консервов будет увеличиваться за счет роста востребованности в продукции, предназначенной для длительного хранения и использования в различных, в том числе экстремальных, ситуациях. Кроме того, мясные консервы являются источником необходимых питательных веществ, что делает их популярным выбором для тех, кто стремится к здоровому образу жизни.
Производство масличных культур к 2030 году должно составить 34,7 млн т, что более чем на 5 млн т превысит рекордный урожай прошлого года (29,2 млн т), а масложировой продукции увеличится до 32,6 млн т по сравнению с 25,1 млн т в 2023 году. Самообеспеченность России подсолнечным маслом в 2022 году достигла 269,1%, в 2023 году - 275,9%. Это не могло не сказаться на расширении экспортных поставок подсолнечного масла из России. Объем поставок продукции российской масложировой отрасли к 2030 году может достигнуть 16,1 млн т, что на 1,5 раза превысит уровень 2023 года [36].
Изучение структуры и специализации масличного производства регионов страны позволяет прогнозировать следующие направления совершенствования производств как перспективные:
- расширение сырьевой базы масличного производства за счет увеличения в севообороте рапса (в Центральном, Волго-Вятском, Северо-Западном, Уральском и Западно-Сибирском районах), сои (в Центрально-Черноземном регионе, Северо-Кавказском и Поволжском) и клещевины (в Западно-Сибирском и Уральском), что позволит решить проблему загруженности производственных мощностей на маслодобывающих заводах и улучшить экологическую ситуацию в земледелии;
- повышение эффективности производства и качества продукции путем модернизации технологий и оборудования, автоматизации производственных процессов;
- увеличение объемов выработки растительного масла на экстракционных заводах за счет сокращения производства на прессовых предприятиях;
- возрождение производства "забытых" пищевых масел - конопляного и льняного. Одно из направлений совершенствования новых вкусов растительных масел и продуктов их дальнейшей переработки - введение в масла экстрактов различных растений: укропа, петрушки, моркови, чеснока, облепихи и др.
менеджмента, используемые в настоящее время
в рассматриваемой отрасли промышленности
При производстве продуктов питания и напитков используются разнообразные технологические процессы. В настоящем разделе представлено краткое описание технологий обработки и типовых процессов, использующихся в производстве продуктов питания и напитков, включая их назначение и область применения.
в настоящее время
Наиболее распространенные способы обработки и типовые технологические процессы производства продуктов питания и напитков приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1
в производстве продуктов питания и напитков
Сырьем для производства продуктов питания и напитков являются продукты животного, растительного, микробиологического, минерального, искусственного или биотехнологического происхождения и питьевая вода, которые должны соответствовать требованиям, установленным в нормативных и технических документах. В зависимости от региональных особенностей сырьевых зон физико-химические характеристики сырья могут изменяться. Поэтому должна быть предусмотрена адаптация технологических процессов для приспособления к изменениям характеристик сырья.
В переработку сырья в продукт вовлечено использование множества технологических методов, операций и способов, взаимосвязанных между собой в технологической линии.
и мяса птицы
Производство всех групп мясной продукции начинается с проведения входного контроля, приемки сырья и материалов. Входной контроль сырья и материалов, используемых для изготовления мясной продукции, осуществляют в соответствии с ГОСТ 24297 и программой производственного контроля, утвержденной на предприятии в установленном порядке.
Объектами входного контроля являются все виды мясного сырья (туши, полутуши, четвертины, отруба, блоки и др.), пищевые ингредиенты и добавки, пряности, оболочки и упаковочные материалы (далее по тексту - сырье и материалы).
Проведение входного контроля осуществляется совместно технологической службой и производственной лабораторией.
Входной контроль, приемка сырья и материалов на мясоперерабатывающих предприятиях включают:
- контроль наличия и правильности оформления сопроводительных документов. Контроль показателей безопасности и качества в соответствии с программой производственного контроля, контроль качества питьевой воды;
- хранение сырья и материалов до прохождения проверки, их сортировку, а также изолированное хранение сырья и материалов, не соответствующих установленным требованиям;
- перемещение и хранение сырья и материалов, соответствующих установленным требованиям, до использования в производстве.
По результатам входного контроля осуществляют приемку сырья и материалов.
Заключительные процессы при производстве мясной продукции включают:
- контроль безопасности и качества готовой продукции, маркировку (маркировку и этикетирование) и упаковку;
- транспортирование и хранение.
Для контроля безопасности и качества продукции от каждой партии отбирают образцы для лабораторных исследований в соответствии с программой производственного контроля. Продукцию, прошедшую производственный контроль, направляют на маркировку и упаковку. Маркировку и упаковку производят вручную, с использованием упаковочного и маркировочного оборудования или линий.
Колбасные изделия и продукты из мяса упаковывают под вакуумом или в модифицированной газовой среде (атмосфере) целыми батонами (изделиями), куском (порционная нарезка) или ломтиками (сервировочная нарезка) с одинаковой или разной номинальной массой.
Колбасные изделия, подлежащие упаковыванию целыми батонами, освобождают от шпагата и, при необходимости, протирают, металлические скрепки и оболочку не удаляют. Допускается групповая упаковка колбас, при этом удаление шпагата - по согласованию с потребителем.
Колбасные изделия, предназначенные для упаковывания в нарезанном виде, освобождают от шпагата, металлических скрепок, искусственной (несъедобной) оболочки. Натуральные и искусственные съедобные оболочки оставляют на продукте. Перед упаковкой колбасных изделий может также производиться нанесение таухмассы или обсыпок.
Нарезку (сервировочную, порционную) осуществляют на резательных машинах (слайсерах). Допускается порционная нарезка колбасных изделий и продуктов из мяса вручную.
Все операции по подготовке к упаковыванию и по упаковыванию производят в помещениях, оборудованных вытяжной вентиляцией, при температуре и относительной влажности воздуха, соответствующих последующим условиям хранения готовой продукции, установленным изготовителем.
Упаковку под вакуумом или в модифицированной газовой среде (МГС) осуществляют в прозрачные газонепроницаемые пленки или пакеты, а также другие материалы, разрешенные к применению в установленном порядке (материалы пленочные многослойные, полимерные многослойные пленки /ламинаты/, пленку многослойную термоформуемую, пакеты из многослойной термоусадочной пленки, пакеты многослойные для вакуумной упаковки, пакеты из ламинатов, жесткие лотки и др.).
В качестве МГС для упаковки мясной продукции применяют двуокись углерода, азот, кислород или готовые газовые смеси. Упаковывание в МГС производят без или с предварительным вакуумированием до остаточного давления в вакуум-камере не более 5 кПа. Наполнение упаковки газом осуществляют из расчета 0,5 дм3 на 1 кг продукции.
Взвешивание и этикетирование упаковок рекомендуется осуществлять на автоматизированных устройствах.
После упаковывания продукции сразу же проводят контроль качества потребительских упаковок. В случае обнаружения дефектов упаковки (герметичности шва, нарушения герметичности, неправильного заполнения упаковки газом, несоответствия состава газовой смеси и пр.) продукция подлежит возврату на повторную упаковку.
Для консервов проводят вторую сортировку на складе предприятия перед отгрузкой партии потребителю или после термостатной выдержки, отделяя от партии консервы, имеющие визуальные дефекты потребительской упаковки.
После потребительской упаковки продукцию упаковывают в транспортную упаковку. При необходимости, например, в случае использования для упаковки термоусадочных материалов, упакованную продукцию направляют на дополнительное охлаждение до достижения температуры, соответствующей температуре хранения по всему объему продукта.
Окончанием технологического процесса производства мясной продукции является завершение всех операций по упаковке и маркировке продукции, а также доохлаждения продукции до температуры хранения (при необходимости).
Мясную продукцию выпускают в реализацию с температурой в любой точке продукта, соответствующей температуре хранения.
Мясную продукцию транспортируют в рефрижераторном или изотермическом транспорте, поддерживающем температуру в любой точке продукта, соответствующую температуре хранения. Транспортирование осуществляют в соответствии с правилами перевозок скоропортящихся грузов, действующими на данном виде транспорта.
Особенности производства отдельных групп продукции приведены ниже.
2.1.1.1 Производство мясных и мясосодержащих продуктов
(производство соленого, вареного, запеченного, копченого,
вяленого и прочего мяса)
Продукт из мяса - это мясной или мясосодержащий продукт, изготовленный из различных частей туши, подвергнутых посолу и термической обработке до готовности к употреблению.
В зависимости от вида и возраста убойного животного продукты из мяса подразделяют на: продукты из говядины, продукты из телятины, продукты из свинины, продукты из конины, продукты из жеребятины, продукты из оленины, продукты из верблюжатины, продукты из мяса птицы и других видов мяса или сочетаний разных видов мяса (например, продукты из говядины, свинины и мяса птицы).
В зависимости от особенностей термической обработки к основным видам продуктов из мяса относят: вареные, запеченные, жареные, копчено-вареные, сырокопченые и сыровяленые. Продукты из мяса могут также вырабатываться путем различных сочетаний способов термической обработки, например, копчено-запеченные, варено-запеченные, варено-копченые.
Также продукты из мяса подразделяют на цельнокусковые, фаршированные, реструктурированные, формованные. В отдельных случаях для длительного хранения вырабатывают пастеризованные продукты из мяса.
На рисунке 2.1 представлена технологическая схема производства основных видов продуктов из мяса.
![]() продуктов из мяса
В производстве продуктов из мяса используют пищевую соль, сахара, пищевые добавки (нитриты, нитраты, фосфаты, антиокислители, регуляторы кислотности, структурообразователи и др.). Также могут использовать крахмал, белковые ингредиенты растительного и животного происхождения и др. Для изготовления отдельных видов продуктов из мяса применяют формование в колбасные оболочки (реструктурированные продукты, например, ветчины). Широко используют сетки и пищевые пленки (коллагеновые, целлофановые).
Разделка, обвалка, жиловка (А.3). Мясное сырье для изготовления продуктов из мяса выделяют из туш, полутуш, четвертин, отрубов в сырьевом отделении, зачищают в процессе жиловки от малоценных тканей и бахромок, после чего направляют в случае изготовления цельнокусковых продуктов из мяса на посол (Б.2), а в случае изготовления реструктурированных и фаршированных на измельчение (Б.1), посол (Б.2) и перемешивание (Б.3).
Для изготовления реструктурированных продуктов (ветчин) мясное сырье измельчают в волчке с диаметром отверстий решетки 16 - 25 мм или через приемный нож. Для фаршированных продуктов при изготовлении фарша (аналогичного колбасному) применяют более мелкое измельчение.
Посол (Б.2) осуществляют в производственных помещениях с температурой от 0 до 4 °C и относительной влажностью воздуха не выше 70%. Основные приемы (способы) посола сырья для продуктов из мяса следующие:
- шприцевание рассолом - рассол вводят в толщу сырья уколами в мышечную ткань одноигольчатыми или многоигольчатыми шприцами (инъекторами);
- натирка посолочной смесью (сухой посол) - осуществляют вручную, затем посоленное сырье для созревания укладывают для выдержки в емкости (чаны, ванны, тележки из нержавеющей стали) или на стеллажи;
- заливка рассолом (мокрый посол) - сырье укладывают в емкости и заливают рассолом;
- массирование - осуществляют в массажерах под вакуумом (глубина вакуума - 80 - 90%), температура сырья после массирования не должна превышать 8 °C.
Массирование проводят по режимам, подбираемым с учетом имеющегося оборудования, степени загрузки рабочей емкости, вида мясного сырья, массы кусков и других характеристик.
В процессе посола сырье выдерживают для распределения посолочных ингредиентов по массе мясного сырья и созревания. Посол и выдержку в посоле сырья для каждого наименования продукта осуществляют отдельно. В зависимости от ассортимента продуктов из мяса основные приемы посола могут сочетаться в разных вариантах.
Шприцовочные и заливочные рассолы готовят простым добавлением ингредиентов в воду при интенсивном перемешивании либо вручную, либо с помощью механических устройств. Температура рассола должна быть не выше 4 °C, температура мясного сырья - от 0 до 4 °C. Для охлаждения рассолов часть воды заменяют на чешуйчатый лед, который готовят с использованием льдогенераторов. Состав рассолов рассчитывают, исходя из уровня введения рассола в мясное сырье и требуемого содержания посолочных веществ в готовом продукте.
Для изготовления реструктурированных продуктов измельченное мясное сырье загружают в мешалку, добавляют рассол и перемешивают 10 - 20 минут, после чего сырье отправляют на созревание в камеру с температурой 0 - 4 °C. Также сырье может быть загружено в массажер, и после добавления рассола его подвергают массированию в течение 12 - 24 часов.
Фарш для фаршированных продуктов из мяса готовят аналогично колбасному фаршу в мешалке или на куттере, добавляя все необходимые рецептурные компоненты и перемешивая до их равномерного распределения по массе фарша.
Общая продолжительность посола, включая выдержку в посоле, зависит от размера кусков мясного сырья (степени измельчения), способов посола, скорости проникновения посолочных веществ и может составлять от 12 часов до 15 суток.
Для изготовления формованных продуктов применяют формование (Б.4). Для формования используют: натуральные и искусственные колбасные оболочки, пищевые пленки, текстильные сетки, металлические монолитные или сетчатые формы.
Перед формованием в металлические формы посоленное сырье слабо набивают в пакеты или колбасные оболочки (под вакуумом или без него), клипсуют и укладывают в формы, после чего подпрессовывают. По другому способу формы выстилают целлюлозной пленкой или пергаментом, накрывая сырье сверху свободными концами упаковочных материалов и подпрессовывая крышкой. При формовании с использованием сеток посоленное сырье, как правило, сначала заворачивают в пищевую пленку. Формование может проводиться также путем перевязки шпагатом. Для этого сырье предварительно пластуют, сворачивают в рулет и перевязывают в поперечном направлении через каждые 5 см или чаще.
Для изготовления фаршированных продуктов фарш вкладывают в кусковое сырье, делая предварительно разрез ("карман"), или заворачивают фарш в предварительно распластованное кусковое сырье. При этом соблюдают определенное соотношение кускового сырья и фарша. Затем сырой фаршированный продукт формуют любым подходящим способом.
При использовании свинины в шкуре сырье в формы выкладывают таким образом, чтобы шкурка была с внешних сторон продукта, соприкасаясь с дном, стенками и крышкой формы. Для выстилания металлических форм перед формованием также используют свиную шкурку или тонкие пласты свиного шпика. В процессе формования также использую декоративные обсыпки или смеси пряностей.
Если формование не требуется, то посоленное сырье осматривают, при необходимости срезают бахромки и придают форму.
Все продукты (в том числе неформованные) перед термической обработкой подпетливают и навешивают на рамы. Продукты в металлических формах (если не предусмотрено крюков для подвешивания) для направления на термическую обработку помещают на тележки или специальные рамы.
При изготовлении вареных продуктов тепловая обработка (Д) включает варку (Д.3) и охлаждение (Ж.1). Варку проводят в универсальных термокамерах при температуре 75 - 78 °C до достижения температуры в центре продукта 70 - 72 °C, в отдельных случаях до 76 °C.
Для некоторых продуктов в натуральных оболочках перед варкой проводят подсушку (Д.1) при 60 °C в течение 30 минут и обжарку (с дымом) (Д.2) при 75 - 80 °C до температуры 45 °C в центре продукта.
Варку в котлах, в стационарных камерах и термоагрегатах проводят при 75 - 78 °C из расчета 50 - 60 минут на 1 кг массы продукта или до достижения температуры в центре продукта 70 - 72 °C.
Тепловая обработка при изготовлении копчено-вареных продуктов включает подсушку (Д.1) при температуре 60 °C до достижения сухой поверхности, копчение (Д.2) при 70 - 72 °C в течение 30 - 45 минут, варку (Д.3) при 76 - 78 °C до достижения температуры в центре продукта 70 - 72 °C и охлаждение (Ж.1).
Для изготовления запеченных продуктов термическая обработка включает запекание (Д.4) и охлаждение (Ж.1).
Тепловая обработка жареных продуктов включает жарение (Д.5) и охлаждение (Ж.1).
При изготовлении сырокопченых продуктов проводят климатизацию (Д.1), копчение (Д.2) и сушку (Е.2), а при изготовлении сыровяленых продуктов - только сушку (Е.2). После сушки сырокопченые и сыровяленые продукты из мяса охлаждают до температуры хранения.
Заключительные операции и процессы проводят как описано выше.
2.1.1.2 Производство мясных и мясосодержащих
колбасных изделий
В зависимости от технологии в эту группу мясной продукции входят:
- колбасные изделия вареные, в том числе фаршированные - колбасы (колбаски), сосиски, сардельки, шпикачки, хлебы колбасные, прочие;
- колбасные изделия из термически обработанных ингредиентов - паштеты, ливерные (потрошковые) колбасы, студни, холодцы, заливные, зельцы, прочие;
- кровяные колбасы (колбасные изделия);
- жареные колбасы (колбасные изделия);
- колбасные изделия копченые - колбасы (колбаски); полукопченые, варено-копченые, сырокопченые, сырокопченые мажущейся консистенции (пастообразные);
- сыровяленые колбасные изделия - сыровяленые колбасы (колбаски), в том числе мажущейся консистенции.
Отдельные виды колбасных изделий вырабатывают пастеризованными.
Общая схема производства основных видов колбасных изделий представлена на рисунке 2.2.
![]() колбасных изделий
Разделку, обвалку, жиловку (А.3) осуществляют в производственных помещениях с температурой воздуха не выше 12 °C, относительной влажностью не выше 70%.
На разделку, обвалку и жиловку поступает мясо с температурой в толще мышц: парное - не ниже 35 °C; охлажденное - от минус 1 до 4 °C; размороженное - не ниже минус 1 и не выше 3 °C. При переработке парного мяса должны быть обеспечены ритмичная подача сырья, его разделка, обвалка, жиловка, измельчение и дальнейшее направление в производство.
Разделка туш и полутуш проводится на части или на отрубы для облегчения последующей обвалки мясного сырья. Например, свиные полутуши, как правило, разделяют на три части - переднюю, заднюю и среднюю. Существует много схем разделки для различных видов мясного сырья и различных целей. Выбор схем разделки зависит от ассортимента вырабатываемой продукции.
Обвалка мяса проводится с целью получения бескостного мяса. В процессе обвалки выделяют пищевую кость. Далее бескостное мясо поступает на жиловку, в процессе которой выделяют жилованное мясное сырье с определенным содержанием соединительной и жировой тканей. При жиловке из мясного сырья удаляют мелкие кости, не выделенные при обвалке, кровяные сгустки, абсцессы, загрязнения, хрящи, грубую соединительную ткань, а также излишки соединительной и жировой тканей. В процессе жиловки мясо нарезают на куски и сортируют, исходя из процентного содержания в нем жировой и соединительной тканей. В зависимости от ассортимента выпускаемой продукции применят одно-, двух- и трехсортные жиловки мясного сырья. Жилованное мясо направляют, в зависимости от технологии и ассортимента вырабатываемой продукции, на измельчение, посол, замораживание (подмораживание) или на приготовление фарша.
Свиной шпик зачищают от шкурки, излишних прирезей мяса и разделяют на хребтовый, боковой шпик, грудинку. Шпик свиной, в случае если нет возможности использовать его сразу в колбасном производстве, направляют на посол или замораживание. Свиную шкурку направляют на изготовление белкового стабилизатора.
При использовании субпродуктов (свиных голов и щековины, языков, сердца, печени, диафрагмы, мясной обрези, голяшек и пр.) их промывают, обваливают и/или удаляют малоценные ткани.
Все мясное сырье должно находиться в отделении разделки, обвалки и жиловки не более двух ч.
Разделку, обвалку и жиловку мясного сырья на крупных и средних предприятиях проводят на конвейерных линиях, при отсутствии конвейерных линий - на столах.
При использовании механической обвалки (дообвалки) и жиловки эти процессы совмещаются с мелким измельчением мясного сырья. При механической обвалке образуется костный остаток, при механической жиловке - соединительнотканный остаток.
Помещения для разделки, обвалки и жиловки должны иметь раковины с холодной и горячей водой и стерилизаторы для обработки инструмента.
Для колбасных изделий из термически обработанных ингредиентов (главным образом субпродуктов) подготовленное сырье направляют на варку или бланширование (Д.3).
Приготовление фарша осуществляется за счет реализации трех операций - измельчения (Б.1), посола (Г.4), перемешивания (Б.2). Эти операции могут осуществляться последовательно с использованием блокорезок, волчков и мешалок или могут быть полностью или частично совмещены при использовании куттеров. Последовательность закладки сырья при приготовлении фарша зависит от рецептурного состава продукта, термического состояния сырья, требуемой степени измельчения и желаемого структурного рисунка фарша и других факторов. В процессе приготовления контролируют температуру фарша, добавляя воду и чешуйчатый лед. Температура готового фарша зависит от вида колбасного изделия. Для большинства видов колбасных изделий температура готового фарша не должна превышать 12 °C. При изготовлении паштетов горячим способом температура готового фарша должна быть не ниже 40 °C, а при изготовлении сырокопченых и сыровяленых колбас с использованием подмороженного сырья температура готового фарша - не выше минус 2 °C.
Готовый фарш направляют на формование (Б.4) в натуральные или искусственные колбасные оболочки. При изготовлении некоторых видов колбасных изделий применяют осадку. Осадке (Д.1) подвергают главным образом колбасные изделия в натуральных и искусственных белковых оболочках. Осадка может различаться по продолжительности. Кратковременную осадку для уплотнения фарша, например, при изготовлении вареных колбас проводят при температуре от 0 до 4 °C и относительной влажности 80 - 85% продолжительностью до двух часов. Длительную осадку применяют при изготовлении сухих сырокопченых колбас при температуре от 0 до 6 °C и относительной влажности воздуха 85 - 95% в течение 5 - 7 суток. При изготовлении полусухих сырокопченых и сыровяленых колбас также может применяться так называемая теплая осадка, например, при температуре 12 - 15 °C и относительной влажности 88 - 90% в течение 4 - 8 часов.
После формования (Б.4) (формования и осадки) сырые батоны направляют на тепловую обработку. Основные различия в изготовлении разных видов колбасных изделий состоят в способах тепловой обработки.
Вареные колбасные изделия, в том числе фаршированные, колбасные изделия из термически обработанных ингредиентов и кровяные колбасы изготавливают примерно по одной схеме. Основным тепловым процессом является варка (Д.3), вместе с тем, в зависимости от вида и даже наименования продукта, а также от типа применяемой колбасной оболочки, перед варкой сырые батоны могут подвергаться подсушке (Д.1) или обжарке (Д.2), а после варки - копчению (Д.4). Так, вареную колбасу "Столичную" после варки охлаждают в течение 3 - 4 часов в помещении с температурой не выше 20 °C, затем коптят при 35 - 45 °C до достижения требуемого цвета поверхности.
При изготовлении жареных колбас основной тепловой процесс - жарение (Д.5) или запекание (Д.4). Существуют разные способы тепловой обработки для жареных колбас, и они также могут включать дополнительные тепловые процессы:
- варка (Д.3) острым паром или в воде при 75 - 80 °C в течение 55 - 60 минут, после варки остывание до 18 - 20 °C, затем жарение (Д.8) в духовых, ротационных или других печах в течение 1,5 часа до температуры в центре батона 70 - 72 °C;
- подсушка (Д.1) при 50 °C в течение 20 минут, варка (Д.3) в термокамере при 80 °C до 68 °C в центре батона, запекание (Д.4) при 95 °C до 70 - 72 °C в центре батона;
- жарение (Д.5) батонов на противнях, смазанных жиром, на плитах различных конструкций при температуре 180 - 220 °C (с двух сторон, по 20 - 35 мин каждая сторона), перед жарением могут применять ошпаривание паром в варочных камерах в течение 5 - 10 мин до белого цвета оболочки.
Тепловая обработка для изготовления полукопченых колбас включает подсушку (Д.1), обжарку (Д.2), варку (Д.3) и копчение (Д.2). На предприятиях могут применяться различные способы и режимы тепловой обработки полукопченых колбас. Классическими являются следующие способы.
Первый способ. Подсушка (Д.1) и обжарка (Д.2) - при температуре от 80 до 100 °C в течение 60 - 90 мин, окончание процесса обжарки определяют по высыханию оболочки и покраснению поверхности батонов; в начале процесса поддерживают относительную влажность воздуха в камере 10 - 20% и скорость движения воздуха 2 м/с, за 15 - 20 мин до окончания обжарки влажность в камере повышают до 49 - 55%. Варка (Д.3) при 74 - 76 °C до достижения в центре батона температуры 70 - 72 °C. Продолжительность варки (в зависимости от диаметра батона) составляет 40 - 80 мин. После варки колбасу подвергают копчению (Д.2) при 36 - 50 °C в течение 6 - 8 часов при относительной влажности дымовоздушной среды 60 - 65% и скорости ее движения 1 м/с.
Второй способ. Подсушка (Д.1) при температуре 60 °C в течение 30 - 40 минут до высыхания оболочки. Копчение (Д.2) при 72 - 74 °C до формирования характерной окраски поверхности батонов. Варка (Д.3) при 74 - 76 °C до температуры в центре батона 70 - 72 °C.
Тепловая обработка для изготовления варено-копченых колбас включает различные сочетания следующих процессов: подсушка (Д.1), обжарка (Д.2), варка (Д.3), копчение (Д.2), сушка (Е.2). Между тепловыми процессами может быть предусмотрено охлаждение батонов (Ж.1). Наиболее традиционными являются следующие способы.
Первый способ. Подсушка (Д.1) при температуре 60 °C в течение 30 - 40 минут до высыхания оболочки. Первичное копчение (Д.2) при температуре 70 - 80 °C в течение 1 - 2 часов до формирования характерной окраски поверхности батонов. Варка (Д.3) при 73 - 75 °C до температуры в центре батона 70 - 72 °C. Продолжительность варки (в зависимости от диаметра батона) составляет 45 - 90 минут. Вторичное копчение при температуре 39 - 45 °C в течение 24 часов или при 31 - 35 °C в течение 48 часов при относительной влажности дымовоздушной среды 60 - 65% и скорости ее движения 1 м/с. Сушка при температуре 10 - 12 °C и относительной влажности воздуха 75 - 78% в течение 3 - 7 суток до приобретения плотной консистенции и стандартной массовой доли влаги.
Второй способ. Подсушка (Д.1) и обжарка (Д.2) при температуре 80 - 100 °C в течение 60 - 90 минут. Окончание процесса обжарки определяют по высыханию оболочки и покраснению поверхности батонов. В начале процесса поддерживают относительную влажность воздуха в камере 10 - 20% и скорость движения воздуха 2 м/с. За 15 - 20 минут до окончания обжарки влажность в камере повышают до 49 - 55%. Варка (Д.3) при 73 - 75 °C до температуры в центре батона 70 - 72 °C в течение 45 - 90 минут. Копчение (Д.2) при 40 - 50 °C в течение 48 часов при относительной влажности дымо-воздушной среды 60 - 65% и скорость ее движения 1 м/с. Сушка при температуре 10 - 12 °C и относительной влажности воздуха 75 - 78% в течение 2 - 3 суток до приобретения плотной консистенции и стандартной массовой доли влаги.
Сырокопченые и сыровяленые изделия отличаются тем, что основными процессами, которые можно отнести к тепловым, являются климатизация (Д.1), копчение (Д.2) и сушка (Е.2). Сыровяленые колбасы не подвергают копчению, но часто используют коптильный дым для кратковременной бактерицидной обработки поверхности батонов на начальных этапах климатизации.
Например, для изготовления полусухих сырокопченых колбас с применением стартовых культур проводят климатизацию и копчение в климокамерах. При этом происходят ферментация фарша под воздействием внесенной микрофлоры и обработка батонов дымом. Климатизацию и копчение осуществляют в климокамерах в течение 4 - 7 суток по программам, предусматривающим автоматическое регулирование параметров последовательно проводимых процессов кондиционирования и копчения, - температуры, относительной влажности, скорости движения воздуха и дымо-воздушной среды. Длительность обработки батонов в климокамерах зависит от исходного значения pH фарша, диаметра батонов, технологических свойств применяемой стартовой культуры, количества углеводного компонента, конструктивных особенностей климокамер, температуры и других факторов.
Климатизацию (Д.1) начинают при температуре воздуха в климокамере 22 - 26 °C и относительной влажности 93 - 95%. В течение первых двух суток температуру последовательно снижают до 17 - 19 °C, а относительную влажность - до 83 - 85%. На третьи-четвертые сутки начинают копчение, продолжая снижать температуру в камере до 14 °C, а относительную влажность - до 78%. Общая продолжительность этапов обработки дымом должна составлять не менее 12 часов.
При проведении климатизации и копчения контролируют pH батонов. Копчение начинают только после снижения pH до значений 5,0 - 5,3. Перед началом копчения должно наблюдаться появления красного окрашивания по всей толщине батона, и поверхность батонов должна быть сухой.
После климатизации и копчения батоны сырокопченой колбасы помещают в камеру сушки. Начальные условия сушки: температура 14 - 15 °C, относительная влажность воздуха 76 - 78%, скорость его движения 0,1 м/с. Дальнейшую сушку проводят в течение 20 - 27 суток при температуре 12 - 14 °C, относительной влажности воздуха 74 - 78% и скорости его движения 0,05 - 0,1 м/с.
В сушильных камерах с автоматическим регулированием параметров среды сушку сырокопченых колбас проводят, равномерно снижая температуру и относительную влажность воздуха до параметров хранения продукции.
Перед сушкой (Е.2) и в процессе сушки при необходимости допускается обработка поверхности батонов растворами консервантов - сорбиновой кислотой (E200), сорбатом натрия (E201) или сорбатом кальция (E203).
Окончанием сушки сырокопченых и сыровяленых колбас является достижение нормативных значений массовой доли влаги.
По окончании тепловой обработки все виды колбасных изделий охлаждают (Ж.1) до температуры последующего хранения, как правило, до температуры 0 - 6 °C, и затем направляют на заключительные операции. В некоторых случаях колбасные изделия замораживают. Например, в замороженном виде с температурой не выше минус 18 °C часто выпускают сосиски. Замораживанию с последующим хранением при температуре минус 7 - минус 9 °C иногда подвергают полукопченые колбасы.
2.1.1.3 Производство мясных и мясосодержащих консервов
Производство мясных и мясосодержащих консервов может быть организовано в виде самостоятельного здания или сблокировано с мясоперерабатывающим производством и холодильником в общем комплексе предприятия. Каждое предприятие - изготовитель консервов должно иметь номер и индекс вида экономической деятельности, которые выносят в маркировочные знаки на потребительскую упаковку. Номер предприятие-изготовитель получает при его внесении в национальный реестр производственных объектов - заводов и/или цехов по производству мясных и мясосодержащих консервов Российской Федерации.
Каждое название мясных и мясосодержащих консервов должно иметь ассортиментный номер продукции, который также выносят в маркировочные знаки на потребительскую упаковку с консервами.
Реестры ведет государственная организация-эксперт в области теплового консервирования мясной продукции.
В зависимости от технологии изготовления стерилизованные мясные и мясосодержащие консервы подразделяют на виды: кусковые; рубленые; фаршевые; паштетные; ветчинные; эмульгированные; первые обеденные блюда; вторые обеденные блюда. Отдельные виды мясных консервов вырабатывают пастеризованными.
В зависимости от используемых мясных ингредиентов консервы изготавливают из: говядины, свинины, баранины, конины, оленины, мяса прочих видов убойных (продуктивных) животных, мяса различных видов убойных (продуктивных) животных в любом соотношении, субпродуктов различных видов убойных (продуктивных) животных и мяса и субпродуктов различных видов убойных (продуктивных) животных в любом соотношении.
При изготовлении мясосодержащих консервов используют крупы, бобовые, овощи, макаронные изделия и прочие пищевые ингредиенты растительного и животного происхождения. Мясосодержащие консервы в зависимости от доли мясных ингредиентов подразделяют на мясорастительные и растительно-мясные.
Потребительскую упаковку, используемую при производстве мясных и мясосодержащих консервов, подразделяют по виду материала, из которых она изготовлена, на следующие типы: металлическая, стеклянная, из комбинированных материалов, из полимерных материалов. Средства укупорочные подразделяют по используемым материалам на металлические, полимерные и комбинированные.
Примечание: потребительская упаковка с укупорочными средствами далее по тексту раздела - упаковка.
Общая технологическая схема изготовления мясных и мясосодержащих консервов приведена на рисунке 2.3.
![]() мясных и мясосодержащих консервов
При производстве мясных и мясосодержащих консервов процессы входного контроля, приемки животного сырья (А) проводятся стандартно, они соответствуют описанию, приведенному в п. 2.1.1.
Складские помещения для хранения упаковки должны быть оборудованы поверенными средствами измерения температуры и влажности в помещении (А.1).
В помещениях должна быть организована естественная и механическая (принудительная) вентиляция. Стеллажи, поддоны и полки должны быть выполнены из моющихся материалов, устойчивых к средствам, используемым при дезинфекции. Минимальное расстояние от пола - 15 см.
При хранении упаковки должны соблюдаться условия хранения и срок годности, установленные изготовителем.
При приемке и сортировке (А.2) металлической упаковки обращают внимание на равномерный непрерывный слой уплотнительной пасты укупорочных средств, слой должен быть без припусков, пузырей и натеков. Укупорочные средства с наличием гофр, царапин, задиров на внутренней и наружной поверхностях, трещин, разрывов металла и другими дефектами отбраковывают.
При сортировке стеклянной потребительской упаковки отбирают "бой", упаковки с трещинами, насечками, сколами, подпрессовкой на кончике горла, стрелками на дне и другими дефектами. Стеклянную потребительскую упаковку поворачивают дном вверх и встряхивают для удаления возможных осколков стекла, внутреннюю поверхность обрабатывают сжатым воздухом в течение 2 - 3 с при давлении воздуха 0,1 - 0,3 МПа.
При сортировке упаковки из комбинированных и полимерных материалов отбирают единицы с дефектами в виде трещин и пузырей под пленкой, отслоения, составляющих материала, складок, с деформированной поверхностью, со смещенными рисунком и цветом литографии и другими дефектами.
Подготовка растительного сырья и материалов включает просеивание и очистку (А.2), мойку и замачивание (А.4), варку и бланширование (Д.3), а также пассерование (Д.5), в зависимости от технологии мясных и мясосодержащих консервов.
Обработку растительного сырья, пряностей и замачивание сухих ингредиентов осуществляют в отдельно выделенных помещениях. В первом отдельном помещении с вытяжной вентиляцией крупы пропускают через магнитный сепаратор и удаляют посторонние примеси и загрязнения. Во втором помещении проводят промывку очищенных круп холодной водой в течение 10 - 15 мин до полного удаления мучеля. Из указанной в рецептуре консервов массы воды исключают массу воды, поглощенной крупой при промывке.
Бобовые (фасоль, горох, чечевицу) инспектируют, промывают и замачивают в воде в течение 3 - 4 ч, периодически меняя воду. Грибы свежие дважды тщательно промывают водой с температурой не выше плюс 18 °C, инспектируют, отбирают крошку и непригодные экземпляры, и вновь ополаскивают водой. Капусту квашеную, огурцы соленые промывают в воде с температурой не выше плюс 18 °C и откидывают на сетки для стекания. Баклажаны, кабачки или цветную капусту измельчают и бланшируют в кипящей воде 3 - 5 мин и немедленно охлаждают проточной водой. Свеклу свежую после сортировки и мойки варят в течение 60 мин, затем охлаждают под проточной водой. При использовании сушеных овощей, корнеплодов или фруктов их замачивают в установленных соотношениях в воде и выдерживают в течение установленного времени в зависимости от их вида.
Обработку потребительской упаковки осуществляют в отдельно выделенном помещении с вытяжной вентиляцией.
Металлическую потребительскую упаковку для консервов моют (А.4) в специальных моечных машинах различной конструкции горячей водой (не ниже 80 C) и обрабатывают острым паром (при давлении 0,10...0,15 МПа) при условии подачи воды и пара на внутреннюю поверхность потребительской упаковки. Стеклянную потребительскую упаковку моют в специальных машинах горячей водой с температурой 75 - 85 °C в течение 2 - 5 минут без замачивания с двукратным ополаскиванием горячей водой с температурой 90 - 95 °C в течение 0,7 - 1 минут. Загрязненную потребительскую упаковку предварительно замачивают в растворе, содержащем 2,5 - 3,0% каустической соды, 1,2 - 2,0% силиката натрия (жидкого стекла) и 1,0 - 1,5% тринатрийфосфата.
Потребительская упаковка после мойки не должна иметь остатков конденсата или воды.
Обработку комбинированной и полимерной потребительских упаковок проводят путем впрыска паров перекиси водорода. При отсутствии специального оборудования комбинированную и полимерную потребительские упаковки используют без предварительной подготовки.
После обработки потребительская упаковка подается на фасование рецептурных ингредиентов или смесей (Б.4).
Измельчение мясного сырья (Б.1) при производстве мясных и мясосодержащих консервов определяется технологией их изготовления и соответствует ассортиментным группам консервов. При изготовлении кусковых консервов мясо или субпродукты измельчают на кусочки массой от 30 до 120 г. Жилованное мясо и субпродукты нарезают на мясорезательных машинах, которые осуществляют резание мяса в двух плоскостях - в продольной и поперечной. Допускается нарезка вручную. Для производства рубленых консервов мясо и субпродукты измельчают на волчках на кусочки размером от 16 до 25 мм. Для производства однородных гомогенных фаршей и паштетных консервов мясные ингредиенты измельчают на волчке, а затем на куттере.
При изготовлении ветчинных консервов мясо измельчают на куски определенной массы и проводят посол. Посол мяса (Г.4) осуществляют по двум способам.
Способ 1: крупные куски мяса шприцуют рассолом, массируют и выдерживают в посоле, затем измельчают на куски массой от 50 до 300 г.
Способ 2: мясо измельчают на куски массой 150 - 200 г или на куски неопределенной массы, но по высоте соответствующие высоте используемой потребительской упаковки, смешивают с рассолом и выдерживают в посоле.
Смешивание рецептурных ингредиентов (Б.2) при приготовлении рецептурных смесей консервов проводят в фаршемешалках или куттерах в зависимости от технологии изготовления. При изготовлении кусковых мясных и мясосодержащих консервов перемешивание рецептурных ингредиентов не допускается.
Фасование (З.1) рецептурных ингредиентов или предварительно подготовленных смесей осуществляют на автоматических и полуавтоматических машинах или вручную. При изготовлении кусковых мясных и мясосодержащих консервов рецептурные ингредиенты фасуют последовательно. Фасование жидких (бульон, соусы), сыпучих (пряности, крупы) и пластических (фарши) рецептурных ингредиентов осуществляют объемным дозированием. Проверку правильности фасования проводят на настольных весах. Объем незаполненного пространства в потребительской упаковке должен быть одинаков для всей партии продукции, загружаемой в автоклав. Это обеспечивает одинаковый прогрев консервов во время стерилизации.
Укупоривание (З.2) потребительской упаковки. Сущность процесса укупоривания металлической потребительской упаковки состоит в герметичном присоединении крышки к корпусу потребительской упаковки путем образования двойного закаточного шва. Закатка производится при помощи закаточного патрона и закаточных роликов первой и второй операций закаточной машины. Для образования правильного и герметичного двойного закаточного шва на машинах любой конструкции необходимо, чтобы ролики первой операции сделали 5 - 7, а ролики второй операции 3 - 5 оборотов по шву. Закаточный шов должен быть герметичным, гладким без наката, подрезов, морщин и иметь минимальное утолщение в месте пересечения продольного и поперечного швов. Паста не должна выступать из-под закаточного шва.
Укупоривание стеклянной банки осуществляют путем образования обкатного шва на закаточных машинах при помощи специальных роликов или путем образования обжимного шва путем введения горловины банки с крышкой в специальный обжимной цилиндр. Третьим способом является укупоривание стеклянной банки с резьбовой горловиной путем навинчивания крышки на венчик горла специальным укупорочным приспособлением. Крышки при закатке не должны деформироваться. Перед накрыванием крышками банки могут подвергать термическому вакуумированию паром. Специальное оборудование обеспечивает рабочую температуру пара до 200 °C.
Герметизацию потребительской упаковки из комбинированного и полимерного материалов осуществляют путем термозапечатывания крышкой или покровным материалом. Температура и продолжительность термозапечатывания зависят от типа используемых материалов. Герметизацию пакетов из комбинированных и полимерных материалов осуществляют термосвариванием боковых поверхностей упаковки. Ширина термошва должна быть не менее 2,5 мм. Для обеспечения прочности и герметичности термошва не допускается попадание продукта на его поверхность. Термошов укупоренных потребительских упаковок должен быть непрерывным, гладким, с четким и равномерным по ширине отпечатком сварочного элемента термозапечатывающей машины. Не допускаются складки и морщины на термошве.
Качество работы машин для укупоривания потребительской упаковки проверяют не менее трех раз в смену в разное время.
Тепловую обработку - пастеризацию и стерилизацию консервов (Д.6) - осуществляют в автоклавном отделении. Пастеризацию консервов проводят при температуре до 100 °C в течение времени, достаточного для обеспечения кулинарной готовности и промышленной стерильности консервов группы Д, гарантирующего микробиологическую стабильность, безопасность и качество продукта при хранении и реализации в течение ограниченного срока годности при температуре от 0 до 5 °C и относительной влажности воздуха не более 75%.
Стерилизацию консервов осуществляют при температуре выше 100 °C в течение времени, достаточном для обеспечения кулинарной готовности и промышленной стерильности консервов группы А, гарантирующем микробиологическую стабильность, безопасность и качество продукта при хранении и реализации в течение установленного срока годности при температуре от 0 до 20 °C и относительной влажности воздуха не более 75%.
Пастеризацию и стерилизацию консервов начинают не позднее, чем через 30 минут после укупорки (герметизации) потребительской упаковки.
Пастеризацию и стерилизацию консервов осуществляют в вертикальных или горизонтальных автоклавах периодического действия. Вертикальные автоклавы - только статические, горизонтальные - статические и ротационные, в которых происходит вращение корзин с консервами. В качестве греющей среды в автоклавах используют воду, водяной насыщенный пар или пароводяную смесь. Стерилизовать консервы в стеклянных банках непосредственно паром не допускается. Кроме автоклавов периодического действия, также используют пневматические, гидростатические и пневмогидростатические стерилизаторы непрерывного действия.
При стерилизации/пастеризации должен строго соблюдаться установленный в технологической инструкции режим тепловой обработки при обязательной автоматической регистрации параметров на бумажных или электронных носителях, которые являются документами строгой отчетности и должны храниться изготовителем в течение времени, превышающем срок годности продукции не менее чем на 3 месяца.
Сортировка (А.2) - оценка внешнего вида потребительской упаковки с консервами, выявление видимых нарушений герметичности, наличие подтеков, вспучивания концов или корпуса упаковок, неплотно или неравномерно обкатанной крышки на горловине стеклянной банки, складок и морщин на термошве и другие отклонения от норм. При производстве консервов существует первая сортировка - сразу после тепловой обработки консервов и вторая - перед отгрузкой партии потребителю.
Маркировка и этикетирование консервов (З.2). Маркировка консервов включает нанесение маркировочных знаков и маркировочных надписей. Маркировочные знаки наносят на донышко или крышку металлических и стеклянных банок, контейнеров или термошов мягкой упаковки - пакетов трехшовных или с донышком из полимерных и комбинированных материалов.
Консервы упаковывают (З.2) в ящики из гофрированного картона, в термоусадочную пленку, дощатые ящики или другие виды упаковок, разрешенные для транспортной упаковки консервов. Масса нетто упакованной продукции не должна превышать 20 кг.
2.1.1.4 Производство мясных и мясосодержащих полуфабрикатов
и кулинарных изделий
Мясоперерабатывающие предприятия выпускают широкий ассортимент мясных и мясосодержащих полуфабрикатов и кулинарных изделий. Под кулинарными изделиями понимаются полуфабрикаты, доведенные до кулинарной готовности. Полуфабрикаты и кулинарные изделия подразделяют по виду мяса, из которого их вырабатывают: из говядины, свинины, баранины, конины, оленины или прочих видов мяса. По технологии изготовления полуфабрикаты и кулинарные изделия разделяют на кусковые, рубленые, фаршированные, в тесте и пр.
Кусковые полуфабрикаты и кулинарные изделия в зависимости от морфологического состава мяса могут быть бескостные или мясокостные, а в зависимости от массы кусков - крупнокусковые, порционные или мелкокусковые. Кулинарные изделия могут вырабатывать без гарнира или с гарниром.
Полуфабрикаты и кулинарные изделия выпускают в охлажденном или в замороженном виде.
Общая схема производства основных видов полуфабрикатов показана на рисунке 2.4.
![]() полуфабрикатов
При приготовлении мясных и мясосодержащих полуфабрикатов практически все основные операции (выделение и подготовка мясного сырья, измельчение, приготовление фарша) производят в охлаждаемых помещениях с температурой воздуха не выше 12 °C. Температура рассолов для инъецирования, температура мясного сырья, температура среды при массировании и выдержке в посоле не должна быть выше 5 °C.
Процесс производства полуфабрикатов начинается так же, как и других видов мясной продукции, с операций по входному контролю, приемке сырья и материалов. Затем в результате разделки, обвалки и жиловки мясного сырья (А.3) выделяют сырье для производства полуфабрикатов.
При производстве несоленых кусковых полуфабрикатов мясное сырье при необходимости сразу нарезают на порции и направляют на упаковку, охлаждение или замораживание, далее на оставшиеся заключительные операции. При выпуске посоленных кусковых полуфабрикатов, как правило, посол (Г.4) осуществляют путем инъецирования рассола многоигольчатыми инъекторами с применением массирования или без него. Кусковые полуфабрикаты также могут выпускать в декоративных обсыпках, с добавлением лука, в панировочных смесях, маринадах, соусах и пр.
Для изготовления рубленых полуфабрикатов жилованное мясное сырье измельчают в волчках, получая фарш, который реализуется как рубленый неформованный полуфабрикат. Такой фарш может также быть использован для изготовления формованных полуфабрикатов, в том числе фаршированных или полуфабрикатов в тесте. В фарш добавляют пищевую соль, пряности и прочие рецептурные компоненты. Применение нитритов и нитратов при производстве полуфабрикатов не допускается. При изготовлении рубленых формованных полуфабрикатов (котлет, биточков, тефтелей, фрикаделек и пр.) формование производят вручную, с использованием специальных приспособлений, или на котлетных автоматах и поточных автоматизированных линиях. При этом контролируют массу одного изделия. Рубленые формованные полуфабрикаты вырабатывают в панировке или без нее, в зависимости от конкретного наименования продукта.
Фаршированные полуфабрикаты представляют собой продукты, в которых одна часть, например, внутренняя, мясная или мясосодержащая, а другая - растительная (фаршированные перцы, фаршированные кабачки и т.п.). Другим примером фаршированных полуфабрикатов является продукты, в котором мясная часть нафарширована немясными ингредиентами - сливочным маслом, сыром, зеленью, грибами и пр. (зразы, котлеты по-киевски и др.). В последнем случае такие полуфабрикаты формуются, как правило, на специальном оборудовании, работающем по принципу коэкструзии, что позволяет в одном процессе дозировать мясную и немясную части, производить формование, нанесение льезонов, панировочных смесей и пр.
Полуфабрикаты в тесте являются разновидностью фаршированных полуфабрикатов, но ввиду значительных объемов производства и технологических особенностей, связанных с приготовлением теста, их выделили в отдельную группу полуфабрикатов.
Тесто замешивают на агрегатах непрерывного действия или аппаратах периодического действия, или вручную. Мука, подаваемая для приготовления теста, должна иметь температуру 18 - 20 °C. При замешивании теста на агрегатах непрерывного действия дозаторы выдают муку, воду, раствор соли и меланжа, масло растительное и прочее непрерывно в соответствии с рецептурой. При работе на аппаратах периодического действия или вручную все компоненты, предусмотренные рецептурой, взвешивают и вводят одновременно.
Перемешивание (Б.2) компонентов продолжают до получения равномерно промешанного пластичного теста (не менее 15 минут). Тесто перед формовкой выдерживают 20 - 40 минут.
Приготовление фарша осуществляют в мешалках периодического действия, агрегатах непрерывного действия или на аналогичном оборудовании. Допускается приготовление фарша вручную.
При работе на агрегатах непрерывного действия предварительно регулируют весовую и объемную дозы компонентов в соответствии с рецептурой: измельченное мясное сырье, соль поваренную пищевую и сахар (в сухом виде или в растворе), лук репчатый, чеснок (при его использовании), пищевые добавки (при их использовании), пряности и воду. При составлении фарша в мешалках периодического действия или вручную измельченное мясное сырье перемешивают, добавляя последовательно лук репчатый, соль поваренную пищевую, сахар (при его использовании), чеснок (при его использовании), пищевые добавки (при их использовании), пряности и воду.
Фарш перемешивают в течение 4 - 8 минут, в зависимости от конструкции оборудования, до получения однородной массы. Для регулирования температуры фарша добавляют чешуйчатый лед в количестве до 5% взамен воды. Температура готового фарша должна быть не более 14 °C.
Пельмени формуют на пельменных автоматах или других устройствах. Массовая доля фарша к массе пельменя должна составлять не менее 50%, если в документации изготовителя не предусмотрено иное значение. Сформованные пельмени укладывают на лотки (подносы), помещают на рамы, стеллажи либо непосредственно на движущуюся металлическую ленту конвейера, а затем направляют на заморозку.
Во избежание прилипания пельменей к штамповочному барабану ручьи теста непрерывно посыпают мукой, излишки которой удаляют вентиляционной установкой. Собранную муку повторно используют при замесе теста.
Подсыпку мукой исключают при: использовании для приготовления теста муки макаронной из твердой пшеницы в количестве
к общему расходу муки; обдувке воздухом тестовой оболочки с фаршем перед штамповкой на металлическую ленту; смазывании штамповочного барабана растительным маслом.Допускается формовку пельменей осуществлять вручную.
Перед замораживанием сформованные пельмени не должны находиться при плюсовой температуре более 20 минут.
Замораживание (Ж.2) пельменей производят до температуры в центре продукта не выше минус 10 °C: в морозильных камерах с температурой воздуха минус 20 - 35 °C и скоростью движения воздуха от 0,1 до 2 м/с; в скороморозильных туннелях или аппаратах при минус 30 - 40 °C и скорости движения воздуха 2 - 3 м/с.
Пельмени при необходимости подвергают галтовке для придания им гладкой поверхности и отделения муки и тестовой крошки. При отсутствии галтовочных барабанов пельмени шлифуют на ситотряске или других устройствах. Полученную при галтовке муку просеивают и используют при замешивании теста в смеси с обычной мукой в соотношении 1:4, тестовую крошку - при производстве сухих животных кормов.
Кулинарные изделия производят из полуфабрикатов. Для этого применяют различные способы тепловой обработки, в том числе обжарку (Д.2), варку (Д.3), бланширование (Д.3), жарение (Д.5) и запекание (Д.4). Перед реализацией кулинарные изделия охлаждают или замораживают. Для производства кулинарных изделий используют специализированные линии или отдельные единицы оборудования для нарезки, измельчения, перемешивания, дозирования, а также для проведения тепловой обработки. Наиболее часто для доведения продуктов до готовности используют пароконвектоматы.
2.1.1.5 Производство прочих видов мясной продукции
Мясная продукция отличается большим разнообразием ассортимента, который постоянно расширяется и пополняется новыми видами и подвидами продуктов, возникающих на стыке технологий и/или путем комбинирования различных приемов технологической обработки.
Среди прочих видов мясной продукции есть и продукция, традиционно выпускаемая в России, - продукты из шпика. В зависимости от технологии изготовления продукты из шпика могут выпускаться соленые, вареные, копченые, варено-копченые, копчено-запеченные, запеченные и др.
2.1.1.6 Перечень типовых технологических процессов по цехам
Перечень типовых технологических процессов производства мясной продукции по цехам мясоперерабатывающего предприятия с указанием основного технологического, вспомогательного и природоохранного оборудования приведен в таблице 2.2.
Таблица 2.2
продукции из мяса
На всех этапах производства также требуются системы кондиционирования воздуха, вентиляционное оборудование, весовое оборудование, стерилизаторы, рукомойники, оборудование для мойки и дезинфекции помещений, внутрицеховой тары, инвентаря, индивидуальных средств защиты и др.
2.1.2.1 Производство сушеных фруктов, овощей и грибов
Данный подраздел распространяется на продукцию, имеющую код ОКПД 2: 10.31.12 - Картофель сушеный, включая нарезанный ломтиками, но не подвергнутый дальнейшей обработке, 10.39.13 - Овощи (кроме картофеля) и грибы сушеные; 10.39.25.130 - Фрукты сушеные; 10.39.25.131 - Виноград сушеный (изюм); 10.39.25.132 - Фрукты косточковые сушеные; 10.39.25.133 - Фрукты семечковые сушеные; 10.39.25.134 - Смеси сушеных фруктов (сухой компот); 10.39.25.139 - Фрукты сушеные прочие.
Сушеные фрукты, ягоды и овощи содержат незначительное количество влаги (8 - 25%), что обеспечивает их длительное хранение без значительных потерь качества и питательных веществ.
Технология производства сушеных фруктов, ягод и овощей заключается в том, что продукт подвергается процессу обезвоживания при помощи циркуляции теплых потоков воздуха. Это самый простой и дешевый способ сохранения продуктов.
Технология производства исключает использование химии и консервантов, таким образом, продукты полностью натуральные.
Фрукты и овощи для сушки проходят предварительную обработку: сортировку (А.2), калибровку (А.2), мойку (А.4), резку (яблоки, корнеплоды) (Б.1); очистку (картофель) (А.2), обработку (виноград, абрикосы, персики) сернистым ангидридом (SO2) (Г.6).
Фрукты и овощи подвергаются бланшированию (Д.3), обсушиванию и передаче на сушку (Е.2).
Сушка осуществляется на солнце и в специальных аппаратах (сушилках: ленточных, туннельных и др.). Сушильным агентом является воздух.
Высушенные фрукты, ягоды, овощи расфасовывают (З.1) в мелкую и крупную тару и отправляют потребителю.
В некоторых случаях после сбора урожая фрукты обрызгивают или окунают в эмульсию масла в растворе карбоната калия. Масло в эмульсии может быть различным, например, некоторые производители используют оливковое масло, другие могут использовать смеси этиловых эфиров жирных кислот и свободную олеиновую кислоту.
Для производства сухофруктов существует разнообразное оборудование: это и небольшие комбайны, позволяющие открыть небольшое домашнее производство, и целые комплексы, предназначенные для крупного производства. На рынке присутствуют оборудования различных ценовых категорий, как зарубежных производителей, так и отечественных.
Однако применяют в основном два вида сушилок: инфракрасные и конвективные.
Принцип работы конвективных сушилок основывается на обычных электронагревателях. Сырье помещается на специальный поддон, где подвергается обработке разогретым воздухом, вследствие чего влага, содержащаяся в исходном продукте, испаряется.
В инфракрасных сушилках продукт подвергается инфракрасному излучению, благодаря чему удаляется влага. Эффективная глубина проникновения инфракрасного излучения - 6 - 8 мм, поэтому фрукты лучше нарезать дольками толщиной 10 - 12 мм. При этом способе нагревается не сушильная камера, а сам продукт, что значительно экономит электроэнергию. Данное оборудование позволяет сушить различные виды фруктов: шиповник, яблоки, сливы, абрикосы и т.д.
Природные источники энергии также актуальны в сушке продуктов. Для этого изготавливаются специальные лотки для сушки на открытом воздухе. Для этих конструкций используются рейки с сечением 2 x 3 см с основой из строительной штукатурной сетки. Мякоть к ней практически не прилипает. В данном случае производство сухофруктов может осуществляться без применения специальной техники.
Производство сушеных фруктов, овощей и грибов представлено на рисунке 2.5.
![]() фруктов, овощей, картофеля и грибов
2.1.2.2 Производство замороженных фруктов, овощей и грибов
Данный подраздел распространяется на продукцию, имеющую код ОКПД 2: 10.31.11 - Картофель замороженный, 10.39.11 - Овощи (кроме картофеля) и грибы замороженные; 10.39.21.110 - Фрукты, свежие или предварительно подвергнутые тепловой обработке, замороженные; 10.39.21.120 - Ягоды свежие или предварительно подвергнутые тепловой обработке, замороженные.
Замораживание фруктов является основным современным методом консервирования и широко используется в технологиях переработки фруктов и овощей.
Фрукты, предназначенные для замораживания, обычно моют и осматривают перед индивидуальным скоростным замораживанием, затем помещают в сироп (если предусмотрено технологией).
Типичными методами скоростного замораживания предусмотрены использование прямого контакта с охлажденной поверхностью, например, ленточными или барабанными морозильными аппаратами, прямой контакт с охлажденным воздухом или другими газообразными смесями, например, воздушной струей, кипящим слоем и спиральными морозильными аппаратами, прямое погружение в охлажденную жидкость, например, рассольные морозильные аппараты или низкотемпературные (криогенные) морозильные аппараты.
Процесс скоростного замораживания фруктов, овощей, грибов и картофеля показан на рисунке 2.6.
![]() замороженных фруктов, овощей, грибов и картофеля
Сырьем для производства замороженных фруктов и овощей являются: фрукты - семечковые, косточковые, ягоды, виноград. Замороженные фрукты и овощи содержат витаминов в большей степени, чем сушеные фрукты.
Фрукты и овощи подвергаются сортировке и калибровке (А.2), у винограда отделяют гребни; моют (А.4) и инспектируют (А.2). Ягоды винограда и зелень обдувают теплым воздухом для удаления излишней влаги. Ягоды и косточковые фрукты отделяют от плодоножек и косточек (А.2), кроме вишен, семечковые - от семенного гнезда, овощи - от покровных тканей, у лука удаляют чешую, у крупных косточковых фруктов - косточку.
Семечковые фрукты и крупные косточковые отправляют на резание (Б.1). Резание осуществляют на кубики, половинки; томаты мелкие замораживают целиком, крупные режут на кубики или ломтики; стручковую фасоль режут на кусочки; огурцы режут на кружочки или дольки; перец для фарширования замораживают после удаления семяносцев целиком или кубиками и полосками; брокколи и цветную капусту разделяют на соцветия; тыкву, кабачки и патиссоны режут кубиками, удаляя семена; белокочанную капусту шинкуют; зелень режут на кусочки.
Семечковые фрукты, кабачки, патиссоны, баклажаны, цветную капусту бланшируют.
Расфасовывают (З.1) подготовленное сырье в пакеты, заполняя 2/3 объема, либо пластиковые контейнеры, упаковывают и отправляют в морозильную камеру или на шоковое замораживание (Ж.2).
2.1.2.3 Производство фруктово-овощных маринадов и грибов
маринованных
Данный подраздел распространяется на продукцию, имеющую код ОКПД 2: 10.39.18 - Овощи (кроме картофеля), фрукты, орехи и прочие съедобные части растений, переработанные или консервированные с уксусом или уксусной кислотой; 10.39.18.110 - Овощи (кроме картофеля), приготовленные или консервированные с уксусом или уксусной кислотой; 10.39.18.120 - Грибы, приготовленные или консервированные с уксусом или уксусной кислотой; 10.39.18.140 - Фрукты, приготовленные или консервированные с уксусом или уксусной кислотой.
Овощные маринады представляют собой продукты из овощей с добавлением пряностей и заливки, в которую входят уксусная кислота, сахар и поваренная соль.
Поскольку уксусная кислота влияет на вкус консервов, ее применяют в концентрации не более 0,9%. Маринады фасуют в герметическую тару и стерилизуют. Для маринования используют уксусную кислоту.
В зависимости от содержания уксусной кислоты различают маринады слабокислые (0,40 - 0,60%) и кислые (0,61 - 0,90%).
Для выработки овощных маринадов используют следующее сырье: огурцы свежие с недоразвитыми семенами, правильной формы, с плотной упругой мякотью и соленые; патиссоны мелкоплодные с недоразвитыми семенами; кабачки с плотной мякотью без пустот с недоразвитыми семенами длиной до 110 мм, диаметром до 60 мм; баклажаны с недоразвитыми семенами цилиндрической формы; томаты красные, бурые или зеленые; перец красный сладкий толстостенный; цветную капусту, белую и краснокочанную с плотными кочанами; морковь столовую с мякотью оранжево-красного цвета без волокнистой середины; свеклу столовую с мякотью темно-красного цвета без светлых колец; зеленый горошек быстрозамороженный или консервированный.
Для изготовления маринадов применяют также фасоль стручковую, укроп, лук, чеснок, хрен, сельдерей, петрушку (зелень), перец стручковый горький, лавровый лист, мяту. В основном вырабатывают слабокислые овощные маринады. Маринады, состоящие из смеси разнообразных овощей, называют ассорти.
Просеянные сахар и соль в соответствии с рецептурой растворяют в воде, кипятят в котлах из нержавеющей стали 5 - 10 минут, затем фильтруют, добавляют вытяжку из пряностей, уксусную кислоту и воду. Вытяжку из пряностей готовят настаиванием в воде или в 20-процентном растворе уксусной кислоты. Пряности (перец черный и душистый) инспектируют, фасуют в банки, закатывают и стерилизуют.
Фруктовые и ягодные маринады готовят из свежих фруктов или ягод одного вида или из смеси различных фруктов и ягод.
В зависимости от содержания уксусной кислоты и способа приготовления фруктово-ягодные маринады подразделяются на виды: слабокислые маринады из винограда, вишни, кизила, крыжовника, слив и смородины (белой, красной и черной) с содержанием уксусной кислоты 0,2 - 0,4%; слабокислые маринады из груш, черешни, яблок с содержанием уксусной кислоты 0,4 - 0,6%; кислые маринады из винограда и слив с содержанием уксусной кислоты 0,6 - 0,8%.
Технология производства фруктово-овощных маринадов и грибов маринованных представлена на рисунке 2.7.
![]() и грибных маринадов
Технология производства кислых и средних фруктово-овощных маринадов заключается в следующем.
Овощи, фрукты или грибы доставляют (А.1), сортируют (А.2), калибруют (А.2), моют (А.4). Грибы варят в течение 15 - 20 мин, охлаждают. Затем расфасовывают (З.1) в тару и заливают маринадной заливкой (Г.3), содержащей соль, сахар, уксусную кислоту и настой пряностей, после чего укупоривают (З.2) и пастеризуют (Д.6). Готовые маринады выдерживают не менее двух недель на складе.
Слабокислые овощные маринады, изготовленные с зеленью, перцем красным горьким, лавровым листом, перцем черным горьким и чесноком готовят аналогично. Эти маринады готовят из огурцов, кабачков и патиссонов. В тару предварительно закладывается чеснок, зелень, перец горький и лавровый лист, затем основное сырье, после чего наполняют банку заливой, содержащей соль и уксусную кислоту.
2.1.2.4 Производство солено-квашеной фруктово-овощной
продукции
Данный подраздел распространяется на продукцию, имеющую код ОКПД 2: 10.39.17.190 - Овощи (кроме картофеля), консервированные без уксуса или уксусной кислоты, прочие (кроме готовых овощных блюд), не включенные в другие группировки.
Технология производства солено-квашеной фруктово-овощной продукции представлена на рисунке 2.8.
![]() моченых фруктов и грибов
Для производства соленых или моченых продуктов подготовленное сырье заливают рассолом (раствор соли) или раствором (соль, сахар, раствор солода). После чего сырье проходит ферментацию (Г.2) (соленые овощи до накопления 0,6 - 0,7% молочной кислоты, квашеные до 0,5% молочной кислоты). По окончании процесса продукты охлаждают и хранят до реализации.
Подготовку сырья для получения квашеной капусты проводят следующим образом: после сортировки (А.2) и калибровки (А.2) проводят зачистку (А.4) от покровных листьев, высверливание кочерыги и шинкование (Б.1). Подготовленное сырье смешивают с компонентами (Б.2), добавляя чистую культуру дрожжей, уплотняют для удаления воздуха и подвергают ферментации (Г.2) до накопления молочной кислоты 0,7%. Далее проводят заключительные операции.
2.1.2.5 Производство салатов
Технология производства салатов представлена на рисунке 2.9.
![]() Салат представляет собой смесь нарезанных свежих, соленых или квашеных овощей, консервированного или замороженного зеленого горошка, свежих яблок и другого с добавлением растительного масла, уксусной кислоты (или без нее), соли, сахара и пряностей.
Для производства салатов сырье проходит следующую подготовку: сортировку (А.2), калибровку (А.2), мойку (А.4), у яблок удаляют семенное гнездо, у перца сладкого семяносцы с семенами, у капусты зачищают покровные листья и удаляют кочерыгу (А.2), затем передают на шинкование (Б.1). Яблоки, огурцы, томаты, сладкий перец режут (Б.1) кружочками или дольками и передают на смешивание (Б.2).
Свеклу, картофель, морковь, лук подвергают очистке (А.2); свеклу, картофель, морковь обрабатывают острым паром (Д.3) (120 °C, 10 - 15 мин), затем ополаскивают (А.4) холодной водой и на щеточной моечной машине удаляют кожицу. Лук чистят (А.2), проводят доочистку (А.2), ополаскивание (А.4) и передают на резку (Б.1), так же, как и свеклу, картофель, морковь.
После резки (Б.1) овощи направляют на посол, после чего на смешивание (Б.2) и наполнение тары (З.1), затем на добавление заливы, укупорку (З.2) и стерилизацию (Д.6). Перед наполнением в банку укладывают лавровый лист и пряности.
В заливочную жидкость вносят уксусную кислоту, сок, выделившийся из овощей во время посола, а также сахар, соль, перец черный молотый, перец красный жгучий и растительное масло.
2.1.2.6 Производство компотов
Данный подраздел распространяется на продукцию, имеющую код ОКПД 2: 10.39.22.120 - Компоты фруктовые и ягодные.
Компоты готовят заливкой подготовленных фруктов и ягод сахарным сиропом. Повышенное содержание сахара и использование свежего высококачественного сырья для приготовления компотов делают их ценными в пищевом отношении. Поэтому производство компотов распространено очень широко. Компоты вырабатывают почти из всех видов фруктов и ягод.
Особенно высокими пищевыми качествами обладают абрикосовый, алычовый, виноградный, сливовый, вишневый, малиновый, персиковый и грушевый компоты. Для детского и диетического питания компоты из плодов косточковых культур вырабатывают без косточек, а из плодов семечковых - без семенного гнезда с кожицей или без кожицы. Из смеси фруктов и ягод, целых и нарезанных половинками, дольками или кубиками, вырабатывают различные компоты-ассорти.
Для компотов широко используют не только культурное, но и дикорастущее сырье: бруснику, ежевику, клюкву, морошку, черноплодную рябину, терн, чернику.
Технология производства компотов приведена на рисунке 2.10.
![]() Фрукты и ягоды проходят предварительную обработку: сортировку (А.2), калибровку (А.2), мойку (А.4), резку (Б.1) (для семечковых плодов), удаление косточки (А.2) и резку (Б.1) на половинки (для крупных косточковых плодов).
После чего бланшируют семечковые плоды, а также цельноплодные косточковые: сливы, абрикосы. Опушенные персики очищают раствором каустической соды и промывают проточной водой.
Параллельно готовят сахарный сироп. Сахар просеивают и подвергают магнитной сепарации, растворяют в воде, кипятят, фильтруют и передают на линию на заполнение сиропом.
Затем сырье расфасовывают (З.1) в тару, заливают сахарным сиропом разной концентрации, укупоривают (З.2) и передают на пастеризацию (Д.6) и охлаждают.
2.1.2.7 Производство фруктового пюре и повидла
Данный подраздел распространяется на продукцию, имеющую код ОКПД 2: 10.39.22.130 - Пюре и пасты фруктовые, ягодные и ореховые 10.39.25.110 - Фрукты переработанные.
Технология производства пюре и повидла представлена на рисунке 2.11.
![]() Фрукты и ягоды после краткосрочного хранения подвергают сортировке (А.2), мойке (А.4), инспекции (А.2).
Перед протиранием фрукты и ягоды (Б.1), кроме голубики, ежевики, земляники и малины, размягчают пропариванием или бланшированием (Д.3). Бруснику, кизил, клюкву, красную и черную смородину, крыжовник бланшируют в воде (10 - 15% от массы ягод) при температуре 90 - 100 °C в течение 3 - 8 минут.
Фрукты разваривают в шпарителях или дигестерах при температуре 100 - 110 °C в течение 10 - 15 минут.
Размягченное сырье протирают на двойной протирочной машине либо дополнительно финишируют.
Готовое пюре отправляют на хранение в асептических условиях либо на расфасовку и укупорку (З.2) и стерилизацию (Д.6). Перед фасованием проводят подогрев до 85 °C.
Повидло готовят из одного вида фруктово-ягодного пюре или смеси фруктов и ягод.
Хранящееся пюре финишируют (Б.1) и передают на варку (Д.3), смешивая (Б.2) в вакуум-аппарате с необходимым количеством сахара. Готовое повидло должно содержать 67 - 70% сухих веществ.
Для создания желирующей консистенции в конце варки добавляют пектиновый раствор, который готовят заранее из расчета до 8 кг на единицу готового продукта, в зависимости от содержания пектина в сырье. Готовое повидло доводят до 100 °C и передают на расфасовку и укупорку (З.1, З.2), далее на пастеризацию (Д.6). Возможна расфасовка в фанерные ящики с целлофановым вкладышем.
В производстве фруктового пюре и повидла для мойки фруктов и овощей в технологических линиях, особенно для мойки клубники, вишни, сливы, применяется эффект барботирования, который позволяет ускорить процесс и улучшить качество мойки.
Для удаления косточек (персики, сливы, абрикосы, вишня) используют оборудование, состоящее из специальных косточковыбивных барабанов большого диаметра и большой глубины. Большие отсеки барабанов позволяют также перерабатывать твердые и крупные фрукты без серьезных потерь в выходе.
Величина протирки зависит от величины отверстий на встроенном сите и может выбираться от 0,6 мм и больше, по потребности.
Для стерилизации и асептической фасовки пюре применяют комплект оборудования, в котором возможны реализация стерилизации вязких пищевых жидкостей (фруктовые и овощные пюре, повидло, джем и др.) в закрытом потоке, охлаждение их после выдержки и подача на розлив на асептический наполнитель в упаковку типа "Bag in Box" (стерильные мешки, вложенные в коробки) или пластиковые бочки (Евро-стандарт) с объемами от 1 до 220 л.
2.1.2.8 Производство джемов, варенья, конфитюров и желе
Данный подраздел распространяется на продукцию, имеющую код ОКПД 2: 10.39.22.110 - Джемы, желе фруктовые и ягодные; 10.39.25.120 - Консервы фруктовые.
Пищевая промышленность вырабатывает большое количество продуктов, консервированных сахаром: варенье, джем, повидло, желе, конфитюры, цукаты, фрукты или ягоды, протертые или дробленые с сахаром.
Производство этих консервов основано на использовании высоких концентраций сахара. Растворы с массовой долей сахара 60 - 65% имеют высокое осмотическое давление. Микроорганизмы, находящиеся в таком растворе, обезвоживаются и не могут развиваться. Если консервы содержат 65 - 70% сухих веществ, то они могут длительное время храниться без пастеризации и герметизации. Однако в производственных условиях без пастеризации вырабатывают только повидло.
При хранении не пастеризованного и не укупоренного варенья, джема и других консервов с сахаром в помещении с высокой влажностью воздуха в верхнем слое продукции накапливается вода из воздуха, концентрация сахарного сиропа снижается и начинается брожение продукции.
При массовой доле в варенье или джеме 65 - 70% сахара и хранении при температуре ниже 5 °C сахароза кристаллизуется и продукция засахаривается. При варке варенья и джема из кислого или некислого сырья с добавлением лимонной кислоты сахароза частично гидролизуется (до 30 - 40% ее превращается в глюкозу и фруктозу) и продукт уже не засахаривается. Предотвратить засахаривание можно заменой части сахара патокой, содержащей глюкозу. Варенье и джем с концентрацией сухих веществ в сиропе 60% также не засахариваются, а чтобы они не забродили, их пастеризуют и герметично укупоривают.
Джем, конфитюры, повидло в отличие от варенья должны иметь желеобразную консистенцию. Желирование продукции происходит за счет пектина в присутствии кислот. Добавление сахара способствует желированию. Способность образовывать желе в высокой степени зависит от желирующих свойств самого пектина. Желирующие свойства пектина большинства фруктов и ягод высокие. Если они недостаточны, к сырью добавляют раствор чистого пектина, получаемый специально для этого из выжимок яблок или другого сырья.
Длительное нагревание разрушает пектин и ослабляет его способность образовывать желе.
Перемешивание продукции нарушает структуру студня, но при нагревании и прекращении перемешивания она восстанавливается. Если продукция перемешана после нагревания, структура студня и желеобразная консистенция консервов разрушаются.
Технологическая схема производства джемов, варенья, конфитюров и желе представлена на рисунке 2.12.
![]() варенья, конфитюров и желе
Основными компонентами данной группы консервов являются фрукты, ягоды и сахар. Возможна замена сахара подсластителями. При необходимости в продукты добавляют раствор лимонной или винной кислоты. В качестве желирующего агента используют пектин.
Сырье применяют свежее, замороженное или сульфитированное. После предварительных технологических операций - сортировка (А.2), калибровка (А.2), мойка (А.4), чистка (А.2), резание (Б.1), бланширование (Д.3) и т.д.
Подготовленное сырье поступает на уваривание (Д.3) в вакуум-аппараты. Варка проходит при сниженном давлении и пониженной температуре, что позволяет получить высококачественный продукт. Можно проводить варку и при атмосферном давлении. Готовый продукт расфасовывают и укупоривают (З.1, З.2) в тару, подвергают пастеризации (Д.6) и отправляют на хранение до реализации.
Получение желе осуществляется следующим образом. Осветленный фруктовый сок подвергают фильтрации (В.4) и подают на смешивание с сахаром, затем передают на варку (Д.3). перед готовностью добавляют раствор пектина и 50-процентный раствор лимонной кислоты и варят до содержания 70% сухих веществ. Готовую массу расфасовывают и укупоривают (З.1, З.2), после чего подвергают пастеризации (Д.6).
При варке (Д.3) джема и конфитюра при недостаточном содержании пектина в сырье в конце варки добавляют раствор пектина. В зависимости от вида фруктов и ягод применяют одно- или многократную варку. С учетом этого оборудование может быть одноступенчатым с варкой и охлаждением продукта при вертикальном или горизонтальном варианте исполнения и двухступенчатым.
Расфасовывают джемы и желе в стик-пакет. Для этого используют вертикальную упаковочную машину.
Стик-пакет используется в сфере доставки продуктов питания, для расфасовки стандартного питания (для сети пунктов (цехов) подготовки и формирования рационов питания высокой готовности для пассажиров автобусного, железнодорожного и авиационного транспорта). Возможна расфасовка в стеклянные банки, полимерную тару (150 - 500 мл).
2.1.2.9 Производство томатопродуктов
Данный подраздел распространяется на продукцию, имеющую код ОКПД 2: 10.39.17.111 - Пюре томатное; 10.39.17.112 - Паста томатная.
К этой группе относятся томат-пюре, томат-паста и соусы, изготовленные с их применением. Производство томатных консервов занимает ведущее место в консервной промышленности как по количеству вырабатываемой продукции (25% ко всем фруктово-овощным консервам), так и по степени механизации производства.
Томатное сырье подают в цех гидравлическим транспортером, т.е. по желобам с протекающей по ним водой.
В процессе подачи томатов производится их промывка. Иногда для транспортировки томатов используют ленточные транспортеры. В производственном помещении томаты подвергают дополнительной мойке в вентиляторных или других машинах, а также тщательному осмотру на инспекционных конвейерах, в ходе которого удаляются все некачественные экземпляры.
На новейших технологических линиях для этой цели установлены роликовые транспортеры, обеспечивающие переворачивание томатов во время их перемещения.
После инспекции томаты подогревают в трубчатых или шнековых шпарителях для того, чтобы в дальнейшем облегчить отделение мякоти от кожицы и семян на протирочных машинах.
Подогрев ведется 20 - 30 с при температуре 85 °C. Затем томаты дробят на дробилках.
Протирание ведут на универсальной протирочной машине или на строенной протирочной установке (триплекс), в которой одна под другой установлены три барабанные протирочные машины. Каждая из них представляет собой горизонтальный сетчатый металлический барабан, внутри которого на валу с большой скоростью вращаются бичи (лопасти), прижимая попадающую внутрь барабана томатную массу к стенкам барабана. При этом мякоть проходит через отверстия сит, а кожица, семена и другие твердые частицы выводятся из барабана. Диаметр сит верхнего барабана - 4 - 5 мм, среднего - 1,5 мм, нижнего - 0,75 - 0,80 мм. В новых установках применяют и более мелкие сита.
Технологический процесс переработки томатов показан на рисунке 2.13.
![]() томатопродуктов
В зависимости от сырья, способа, характера его предварительной обработки и рецептуры различают следующие виды овощных закусочных консервов: овощи, фаршированные смесью обжаренных корнеплодов и лука и залитые томатным соусом (фаршированные перец, баклажаны, томаты, голубцы из капусты); овощи, нарезанные кружками и обжаренные (баклажаны или кабачки, консервированные с фаршем или без фарша в томатном соусе); овощи, нарезанные кусочками, дольками, полосками (в зависимости от вида сырья); овощная икра (из баклажанов, кабачков или патиссонов и тыквы, зеленых томатов в виде смеси измельченного обжаренного сырья).
2.1.2.10 Производство закусочных овощных консервов
Технология производства закусочных консервов приведена на рисунке 2.14.
![]() фаршированных овощей (баклажаны, кабачки, перец сладкий)
Закусочные овощные консервы - консервы, приготовленные из целых, нарезанных, измельченных или протертых овощей с добавлением томатных продуктов, пищевого растительного масла, пряностей, зелени или без них.
Овощные консервы закусочного типа вырабатывают, в отличие от натуральных, применяя кулинарную обработку сырья - обжаривание в масле и фарширование. Они содержат большое количество жира, имеют повышенную калорийность, хорошие вкусовые качества и полностью готовы к использованию в пищу.
Обобщенная технологическая схема производства закусочных консервов складывается из следующих процессов. Овощи проходят сортировку (А.2), калибровку (А.2), мойку (А.4), очистку (А.3), обрезку концов (А.3), баклажаны и кабачки режут (Б.1) на кружки 20 - 25 мм и выдерживают 5 мин в 12-процентном растворе соли для посола и удаления горечи. Подготовленные овощи затем обжаривают (Д.2) в прокаленном растительном масле при температуре 130 - 140 °C, после чего охлаждают (Ж.1).
Для фарширования у баклажан, кабачков, томатов и перца сладкого удаляют сердцевину, моют (А.4) и передают на бланширование (Д.3), охлаждение (Ж.1) и фарширование.
Белые коренья (петрушка, сельдерей, пастернак), лук репчатый, зелень петрушки и укропа сортируют (А.2), калибруют, удаляют корневые мочки, верхние ростовые части (лук) и корневую часть (зелень) (А.2), моют (А.4), чистят (А.2), вторично моют (А.4) и передают на резку (В.1), после чего просеивают (А.2) для удаления мелочи, используемой при производстве икры овощной. Порезанные овощи обжаривают (Д.2) и охлаждают (Ж.1).
Корнеплоды, лук, подготовленную зелень, соль, прокаленное растительное масло смешивают (Б.2) с помощью фаршемешалок.
Отдельно готовят томатный соус. В котел загружают томат-пюре, обжаренный лук и зелень, сахар, соль, и последними добавляют подготовленные пряности.
Расфасовку (З.1) проводят поочередно. Сначала в банку наливают первую порцию соуса, затем до половины банки укладывают обжаренные баклажаны, далее слой фарша и снова обжаренные кружки овощей, после чего добавляют вторую порцию соуса и передают на укупорку и далее на стерилизацию (Д.6), охлаждение.
Для икры из обжаренных или бланшированных овощей подготовленные овощи измельчаются, смешиваются и увариваются до определенного содержания сухих веществ с добавлением зелени, сахара, соли, пряностей и томатного пюре. Затем готовый продукт расфасовывают, укупоривают и передают на стерилизацию.
2.1.2.11 Производство натуральных овощных консервов
Натуральные овощные консервы - консервы, приготовленные из одного или нескольких видов овощей, залитых водой или овощным соком с добавлением поваренной соли, сахара, пряностей, зелени, пищевых кислот или без них.
Эти консервы подвергаются незначительной тепловой обработке, обеспечивающей в основном их устойчивость против порчи при хранении. В них максимально сохранены природные свойства и состав. К натуральным консервам относятся зеленый горошек, сахарная кукуруза, цветная капуста, картофель консервированный, цельно консервированные томаты, стручковая фасоль, шпинат и щавель, морковь и свекла консервированные и др.
Технология производства натуральных консервов приведена на рисунке 2.15.
![]() овощных консервов
Сырьем для натуральных овощных консервов являются: зеленый горошек, цветная капуста, картофель, фасоль зерновая натуральная, фасоль стручковая, томаты натуральные целые с кожицей и без кожицы, залитые натуральным томатным соком или заливой, перец сладкий.
Используемое сырье подвергают сортировке (А.2), калибровке (А.2), мойке (А.4), бланшированию (Д.3). В зависимости от вида сырья применяют специфичные для него процессы. Так, фасоль зерновую натуральную после сортировки (А.2) замачивают (А.4) на 2 - 3 ч при температуре 50 °C. Цветную капусту перед мойкой (А.4) разрезают (Б.1) на части, а после мойки отбеливают в 0,2-процентном растворе сернистой кислоты. У перца сладкого удаляют плодоножки с семяносцем (А.2); томаты очищают (А.2) от кожицы, фасоль стручковую после калибровки и обрезки концов (А.2) режут (Б.1) на кусочки 25 мм, просеивают, удаляя мелочь. Подготовленное сырье (зеленый горошек, стручковая фасоль, цветная капуста, фасоль зерновая) замачивают на 2 - 3 ч в воде (t = 50 °C).
Сладкий перец бланшируют (Д.3), охлаждают (Ж.1) проточной водой и режут (Б.1) на половинки или кусочки. Затем идут расфасовка и наполнение банок (З.1) подготовленной заливой.
В состав заливы входят сахар, соль, лимонная кислота. Для томатов без кожицы и с кожицей заливу готовят на протертой томатной массе (томатном соке), куда добавляют (Г1) 0,09% CaCl2 для предотвращения разваривания при стерилизации. После этого банки укупоривают и подают на пастеризацию (Д.6) и охлаждение (Ж.1), согласно требованиям.
2.1.2.12 Производство соковой продукции из фруктов
и (или) овощей
Соковая продукция из фруктов и (или) овощей включает в себя соки, нектары, сокосодержащие напитки, морсы, пюре, концентрированные натуральные ароматообразующие вещества, клетки цитрусовых фруктов, мякоть.
Сок - жидкий пищевой продукт, который несброжен, способен к брожению, получен из съедобных частей доброкачественных, спелых, свежих или сохраненных свежими либо высушенных фруктов и (или) овощей путем физического воздействия на эти съедобные части и в котором в соответствии с особенностями способа его получения сохранены характерные для сока из одноименных фруктов и (или) овощей пищевая ценность, физико-химические и органолептические свойства.
Соки вырабатывают следующих видов в зависимости от способов их производства и обработки фруктов и овощей: сок прямого отжима, свежеотжатый сок, восстановленный, концентрированный и диффузионный.
Наиболее популярные виды соков на рынке - соки прямого отжима и восстановленные. Соки прямого отжима получают путем отжима сока из фруктов и овощей с его дальнейшей тепловой обработкой и упаковыванием. Восстановленные соки изготавливаются из концентрированных соков путем возвращения в них воды, которая в ходе концентрирования ранее была удалена из сока, отжатого из фруктов и овощей. Процесс концентрирования позволяет сохранить сок в течение длительного времени без потери его потребительских свойств, его проще доставлять из мест выращивания и переработки плодов в другие регионы мира.
Диффузионные соки получают экстракцией из фруктов или овощей, сок из которых не может быть извлечен путем отжима, или если плоды были высушены.
Нектары - жидкий пищевой продукт, который несброжен, способен к брожению, произведен путем смешивания сока, и (или) фруктового и (или) овощного пюре, и (или) концентрированного фруктового и (или) овощного пюре с питьевой водой с добавлением сахара, и (или) сахаров, и (или) меда, подсластителей или без их добавления. Нектар должен содержать минимум 20 - 50% сока, сокосодержащий напиток - не менее 10%.
Для морсов используются только ягодные соки, их содержание должно быть не меньше 15%.
Соковая продукция может быть осветленной или с мякотью. При осветлении удаляются взвешенные частицы мякоти плодов, напиток становится прозрачным. В продуктах с мякотью, напротив, присутствует значительное число взвешенных частиц, что делает такие напитки ценным источником пищевых волокон.
В сок могут быть добавлены концентрированные натуральные ароматообразующие фруктовые вещества и (или) концентрированные натуральные ароматообразующие овощные вещества, фруктовая и (или) овощная мякоть, и (или) фруктовое и (или) овощное пюре (в том числе концентрированное - для восстановленного сока), и (или) клетки цитрусовых фруктов, произведенные из одноименных фруктов и (или) овощей путем физического воздействия на них.
Смешанный сок производят путем смешивания двух и более различных соков или соков и фруктовых и (или) овощных пюре.
Консервирование сока может быть осуществлено только с использованием физических способов, за исключением обработки ионизирующим излучением.
Технологическая схема производства фруктовых соков представлена на рисунке 2.16.
![]() соков и сокосодержащих напитков
Фрукты или ягоды для производства соков подвергают сортировке (А.2), мойке (А.4), измельчению (дроблению) (Б.1), полученную мезгу нагревают для повышения выхода сока.
При производстве осветленных соков нагретую мезгу направляют на прессование (Б.1), процеживание (В.4), очистку и осветление (В.4), купажирование (Б.2) при необходимости, затем фильтруют (В.4), проводят деаэрацию и подогрев, направляют на пастеризацию (Д.6) в потоке и расфасовывают в комбинированную тару типа Тетра-Пак (З.1).
При производстве нектаров нагретую мезгу направляют на протирание (Б.1), смешивают с другими компонентами рецептуры (Б.2), гомогенизируют (Б.2), проводят деаэрацию и подогрев, направляют на пастеризацию (Д.6) в потоке и расфасовывают в комбинированную упаковку типа Тетра-Пак (З.1).
Особенностью получения виноградного сока является его обязательная выдержка перед расфасовкой для выпадения винного камня. Основные технологические операции получения виноградного сока следующие: мойка (А.4), инспекция (А.1), дробление и гребнеотделение (А.2, Б.3), прессование (Б.1), очистка сока (В.4), хранение сока-полуфабриката, фильтрование (В.4), далее проводят деаэрацию и подогрев, направляют на пастеризацию (Д.6) в потоке и расфасовывают в комбинированную тару типа Тетра-Пак (З.1).
Общая технологическая схема производства соков и нектаров включает в себя подготовку воды, сырья, смешивание компонентов, деаэрацию, гомогенизацию, тепловую обработку, розлив в асептическую упаковку.
Обработка воды для производства соков и нектаров, сокосодержащих напитков, морсов проводится на многоступенчатом оборудовании по водоподготовке с использованием установки обратного осмоса. Перед использованием в производство вода проходит обеззараживание бактерицидными лампами.
Перед использованием концентрированного сока, пюре или пасты (приготовлением купажа) проводится мойка упаковки водой из шланга до полного удаления загрязнения с их поверхности. В купажном отделении на бочке вскрывается металлический обруч, снимается крышка. Ножницами или ножом срезается верхняя часть мешка, мешки-вкладыши разворачиваются на края бочки.
В сахарном отделении происходит приготовление сахарного сиропа. Для этого в танк для приготовления сиропа наливают расчетное количество обработанной воды, с помощью винтового насоса и при постоянном перемешивании постепенно добавляют необходимое количество сахара и лимонной кислоты. Полученный сахарный сироп тщательно перемешивают до полного растворения. При перекачивании сахарного сиропа в купажный танк сироп проходит фильтрацию.
Смешивание компонентов происходит в емкости (купажный танк), изготовленной из нержавеющей стали и оборудованной вертикальной лопастной двухуровневой мешалкой, мерным стеклом (для определения объема купажа) и пробоотборником (для отбора купажа из танка для определения физико-химических и микробиологических анализов продукта). Купажное отделение для непрерывной работы производства оснащено двумя купажными танками.
В теплообменнике происходит нагрев продукта до температуры 55 - 65 °C. После секции рекуперации продукт направляют на деаэрацию. Деаэрация продукта необходима для удаления из него пузырьков воздуха, образовавшихся при приготовлении и перемешивании купажа. Процесс протекает при температуре 55 - 65 °C и разрежении 0,4 - 0,5 бар.
С целью измельчения продукта и получения тонкодисперсной однородной массы при производстве продуктов с мякотью используют гомогенизатор. Процесс протекает при температуре 55 - 65 °C и давлении 50 - 150 бар.
С целью обеспечения микробиологической стабильности продукта при хранении его подвергают термообработке. Пастеризацию и стерилизацию соков и нектаров проводят по следующим режимам:
для овощных соков и нектаров:
- температура стерилизации - 125 °C;
- время стерилизации - 30 с;
для нектаров, сокосодержащих напитков, морсов:
- температура стерилизации - 105 °C;
- время стерилизации - 30 с;
для соков (кроме овощных):
- температура пастеризации - 95 °C;
- время пастеризации - 30 с.
Стерилизованный продукт подвергается сначала регенеративному, а затем окончательному охлаждению (ледяной водой) до температуры 25 +/- 2 °C.
Охлажденный до 250 °C продукт разливают в пакеты Tetra Brik Aseptic, изготовленные из комбинированного материала, прошедшие обработку (стерилизацию). Обработка (стерилизация) потребительской упаковки производится раствором перекиси водорода с массовой концентрацией 30 - 50% и температурой 70 °C, высушивается горячим воздухом при температуре 150 °C. Стерилизуется при температуре 280 - 300 °C.
Одновременно с розливом в машине производится и герметизация пакетов путем сваривания поперечных швов при высокой температуре ниже уровня продукта, что полностью исключает попадание воздуха. Герметичность пакета обеспечивается аппликатурной полиэтиленовой лентой.
На потребительскую упаковку с продуктом наносится маркировка с указанием даты производства, времени, конечного срока годности.
Овощные соки занимают меньшую нишу производства, самым популярным является томатный сок, также консервной промышленностью выпускают в небольших количествах морковный, свекольный и другие виды соков, нектаров и напитков на их основе (рисунок 2.17).
![]() овощных соков
Томатный сок получают из зрелых томатов в виде однородной массы, содержащей мякоть. Продукт используют непосредственно в пищу или в качестве основы для томатных нектаров и напитков.
При выработке томатного сока проводят следующие технологические операции: мойку томатов (А.4), инспекцию (А.2), дробление фруктов (Б.1), нагрев дробленой томатной массы (пульпы), затем проводится двух- и трехкратное протирание (Б.1), полученный сок подается на гомогенизацию (Б.2), деаэрацию и подогрев. Далее сок подается на расфасовку в тару (З.1), укупорку (З.2) и стерилизацию (Д.6).
При производстве соков из моркови и свеклы столовой сырье сортируют (А.2), моют (А.4), если сырье сильно загрязнено, его предварительно замачивают в ваннах (А.4).
Далее сырье направляется на бланширование (Д.3), очистку от кожицы (А.2), остатки кожицы смывают холодной водой (А.4). Затем сырье подается на дробление или резку (Б.1), протирание (Б.1) и смешивание с рецептурными компонентами (сахаром, лимонной, аскорбиновой кислотой или другими соками). Полученный сок подается на гомогенизацию (Б.2), деаэрацию и подогрев. Далее сок подается на расфасовку в тару (З.1), укупорку (З.2) и стерилизацию (Д.6).
В процессе производства восстановленных соков осуществляются следующие ключевые операции: подготовка питьевой воды в объеме, который был утрачен при концентрировании, и ее последующее добавление в концентрат до достижения нормированного содержания сухих веществ (Б.2). Затем следуют пастеризация (Д.6) и расфасовка (З.1) готового продукта.
В таблице 2.3 представлено описание типовых и специфических процессов переработки и консервирования фруктов и овощей.
Таблица 2.3
и консервирования фруктов и овощей
Производство растительных масел включает в себя как извлечение растительных масел из масличного сырья, так и их дальнейшую очистку (рафинацию по полному или частичному циклу).
Основными масличным сырьем являются семена и плоды масличных культур (подсолнечник, соя, рапс, горчица, лен и другие). Также масла получают из маслосодержащих частей растительных культур (кукурузные и пшеничные зародыши, плодовые косточки персиков, абрикосов, семена винограда, тыквы и другие).
Наименование растительных масел формируется в зависимости от наименования масличного сырья, из которых они изготовлены: подсолнечное, льняное, соевое, горчичное, рыжиковое, кукурузное, арахисовое, миндальное, ореховое (из грецких орехов) и другие.
2.1.3.1 Производство нерафинированных масел
Растительные масла извлекают из масличного сырья двумя способами: прессованием или экстрагированием, также используют комбинированный метод - вначале проводят прессование, затем экстрагирование.
В целом выбор способа извлечения растительных масел из масличного сырья определяется физико-механическими свойствами семян, их природой, составом и назначением извлекаемого масла.
Для отдельных видов масличного сырья наиболее предпочтительным является холодное прессование, которое происходит только с применением механических процессов без нагревания.
2.1.3.1.1 Производство нерафинированного соевого масла
Масло соевое нерафинированное в основном вырабатывают способом прямой экстракции на предприятиях большой производительности (рисунок 2.18).
![]() соевого нерафинированного по схеме прямой экстракции
Семена сои с влажностью 8,0 - 12,0% после приемки и хранения (А.1) поступают на магнитный сепаратор, а затем сепаратор сора для очистки от металлической и сорной примеси (А.2). Очистка важна для уменьшения износа вальцевых станков, а также для получения высококачественной продукции.
Очищенное сырье подается в нагреватель/кондиционер. В кондиционере соевые семена медленно перемещаются самотеком сверху вниз. Элементы предварительного нагрева, расположенные в верхней части, нагревают сою проходящим сквозь нее горячим воздухом примерно до 40 °C. Материал кондиционируется и достигает температуры 63 - 72 °C на выходе из кондиционера. Кондиционирование бобов происходит в насыщенной влагой атмосфере, бобы отпотевают, а оболочка подвергается стадии сушки. Сами ядра, однако, остаются "размягченными". Здесь некоторое количество оболочки уже отделено и удаляется потоком горячего воздуха в циклон с помощью вентилятора.
Далее для поверхностной обработки соя поступает на сушилку кипящего слоя (Е.2), где нагревается горячим воздухом, подаваемым вентиляторами.
Отработанный воздух из сушилки затем поступает на рукавный фильтр, где он очищается. Часть воздуха возвращается в вентиляторы, другая часть выбрасывается в атмосферу.
Из сушилки высушенный материал поступает на станки первичного дробления (Б.1) где он дробится на половинки и четвертинки. Затем полученный дробленый материал падает в отделение первичного обрушивания.
Процесс обрушивания состоит из разделения смеси дробленых ядер и частиц свободной оболочки на разные потоки с минимизацией смешивания одного продукта с другим. Смесь загружается в первичный мультиаспиратор. Распределяющее устройство распределяет фракцию по всему сечению аспиратора и контролирует подачу материала. Оболочка аспирируется воздушным вентилятором, тогда как более тяжелые частицы ядра продолжают движение вниз. Оболочка и увлеченное ядро отделяются от воздуха в циклоне и подаются в транспортер.
Дробленка после первичного обрушивания поступает на двухпроходный дробильный вальцевый станок, где она дробится из половинок и четвертинок на 1/6 и 1/8 часть ядра. Дробленое ядро и оболочка поступают вниз на мультиаспираторы. Оболочка аспирируется воздушным вентилятором, тогда как более тяжелые частицы ядра продолжают движение вниз. Дробленое ядро после вторичного обрушивания подается в секцию лепесткования.
Оболочка с примесью частиц ядра, выгруженных после первичного и вторичного обрушивания, транспортируется на сепаратор оболочки. Установка оборудована двумя вибрационными ситами с разным размером отверстий для отделения трех фракций продукта. Дробленое ядро после мультиаспираторов транспортируется в транспортер секции лепесткования. Оболочка транспортируется на дальнейшую обработку, в том числе гранулирование с получением гранулированной соевой оболочки.
Теплые, размягченные частицы ядра направляются с помощью транспортеров в бункеры над плющильными вальцевыми станками. Плющильные вальцевые станки оснащены одной парой гладких валков большого диаметра, которые сплющивают дробленку в лепесток. Клеточная стенка клеток, содержащих масло, размягчается в процессе обработки, и обеспечивается доступ растворителя во время экстракции. Соевый лепесток с правильной влажностью, температурой и толщиной также формирует твердый слой необходимой упругости и проницаемости в экстракторе.
Экстрагируемый материал поступает в барабане экстрактора (В.1). Вместе с материалом, поступающим в ячейку экстрактора, подается мисцелла для создания пульпы (смесь растворителя и масла). Пульпа, состоящая из материала и мисцеллы, равномерно распределяется по ячейке. Приближаясь к концу процесса экстракции, экстрагируемый материал освобождается от мисцеллы, которая стекает в последний поддон, и через выходное отверстие сбрасывается в разгрузочный бункер, откуда шнеком с регулируемой скоростью вращения подается в двух направлениях:
1) в секцию удаления растворителя из шрота, где происходит освобождение от растворителя, прожаривания, сушки и охлаждения экстрагированного материала (шрота);
2) в секцию удаления растворителя для получения пищевого белого лепестка. Отгонка растворителя из обезжиренного материала при производстве пищевого белого лепестка значительно отличается от производства кормового соевого шрота. Особенность состоит в том, что при производстве пищевого белого лепестка необходимо максимально сохранить активность ферментов и функциональность белка. Остаточный растворитель из обезжиренного белого лепестка двумя последовательными операциями - на первом этапе для снижения содержания растворителя с 30 до значения менее 2% используется система мгновенной ФЛЕШ-отгонки (петлевой испаритель), а затем для окончательной отгонки растворителя из лепестка используется тостер.
Дистилляция мисцеллы - отгонка растворителя из мисцеллы для получения масла. На всех стадиях процесс дистилляции ведется под вакуумом для облегчения отгонки растворителя и предотвращения окисления масла.
Полученное в результате дистилляции масло передается на первичную очистку, состоящую из отстаивания (В.3) и фильтрации (В.4).
При работе по схеме, предусматривающей получение лецитинов масло из дистиллятора через теплообменник масло/мисцелла, где охлаждается от 100 °C до температуры приблизительно 70 °C, поступает в подогреватель, где подогревается до температуры 100 °C. Масло обрабатывается водой. Количество вносимой воды определяется по количеству фосфатидов в исходном и гидратированном масле, но не может быть более 1% на 1% фосфорсодержащих веществ в исходном масле.
После отделения гидратационного осадка масло сушат и охлаждают.
Подготовленный материал передается на обезжиривание путем экстракции (В.1). В ходе экстракции образуются раствор масла в растворителе - мисцелла, которая передается на отделение масла - дистилляцию (В.10), и шрот, который подвергается тостированию (Д.8) для удаления растворителя и обезвреживания антипитательных веществ.
Полученное в результате дистилляции масло передается на первичную очистку, состоящую из отстаивания и фильтрации (В.4).
На предприятиях малой и средней мощности масло вырабатывают по схеме двукратного прессования (рисунок 2.19).
![]() соевого нерафинированного по схеме двукратного прессования
После приемки и хранения (А.1) семена сои с влажностью 8,0 - 12,0% подаются на очистку от минеральной примеси (А.2) [39]. Очищенные семена сои поступают в бункер-накопитель, откуда через магнитный сепаратор передаются на дробление и удаление семенной оболочки (А.2). Раздробленные на 4 - 6 частей и частично освобожденные от оболочки семена сои поступают на сортировочную машину для отделения из семенной массы соевой оболочки. Оболочку отделяют с помощью рассева и аспирации. После измельчения (Б.1) мятка транспортируются через питатель в сушилку для тепловой обработки (Д.7). В сушилке мятка доводится до температуры 100 °C и до влажности 6%. Обезжиривание мезги (Б.1) осуществляется на прессах двойного действия [40, 41].
Мезга подвергается первичному выдавливанию в вертикальном зеерном цилиндре, где выход масла достигает 50%. Затем мезга из вертикального цилиндра поступает в горизонтальный зеерный цилиндр непрерывным потоком под давлением. Из пресса выходит жмых с остаточным содержанием жира до 9% в зависимости от эксплуатационных условий.
Масло с примесями из пресса поступает для первичной очистки (В.3, В.4) в двойную механическую гущеловушку.
Масличный шлам из емкости попадает на шнековый транспортер, подающий мезгу на пресс, где тщательно смешивается с мезгой и вновь подвергается прессованию. Масло с содержанием нежировых примесей 2 - 4% подается на фильтр-пресс для окончательной очистки. Обезжиренный осадок с фильтр-пресса также подается на прессование.
2.1.3.1.2 Производство нерафинированного подсолнечного масла
Производство подсолнечного масла в значительной степени обеспечивает продовольственную безопасность Российской Федерации в части растительных масел, при этом избыток позволяет реализовать экспортный потенциал масложировой отрасли страны.
Масло подсолнечное нерафинированное производят в основном по схеме форпрессование - экстракция (рисунок 2.20), также применяется схема двукратного прессования.
![]() подсолнечного нерафинированного масла по схеме
форпрессование - экстракция
После приемки (А.1) семена подсолнечника направляются на сепарацию на виброситах (А.2). Далее семена подсолнечника, если это необходимо, направляются в зерносушилки для удаления лишней влаги. Сушка семян подсолнечника производится газовоздушной смесью, поступающей от теплообменников топочных блоков. После нагрева подсолнечник продувается холодным воздухом для охлаждения.
Отсепарированные и высушенные семена подсолнечника с влажностью порядка 5,5 - 6,5% поступают на обрушивание (А.2) на бичевые семенорушки. Полученная рушанка направляется для разделения на фракции на рабочие семеновейки. Каждая семенорушка работает в паре с семеновеечной машиной. В семеновеечных машинах рушанка разделяется на фракции по размеру, после чего потоком воздуха осуществляется отделение лузги от ядра по разности аэродинамических характеристик. В результате получается ядро с остаточной лузжистостью порядка 10 - 12%, которое направляется в промежуточный бункер.
С целью снижения потерь в виде ядра подсолнечника и масличной пыли лузга проходит этап подработки на биттер-сепараторах и аэросепараторах, где благодаря разнице в размерах, плотности и аэродинамических характеристиках происходит выделение масличной пыли и ядра, которые возвращаются в технологический процесс на этап влаготепловой обработки. После этапа подработки лузга удаляется из производства и может использоваться как топливо, в качестве разрыхляющего и мульчирующего почву материала, сырья для гидролиза с получением кормовых дрожжей и другие продукты, а после обработки и гидролиза как компонент корма или основа для выращивания грибов.
Из промежуточного бункера ядро с остаточной лузжистостью поступает на вальцевые станки (Б.1), после чего полученная мятка направляется на подготовку к прессованию в жаровни.
В ходе жарения (Д.5), под воздействием влаги и тепла мятка (мезга) претерпевает ряд изменений, благоприятных для отжима масла. При влаготепловой обработке уменьшается энергия связи масла с материалом, благодаря росту температуры (составляющей на данном этапе около 100 °C) изменяются физические свойства масла - уменьшается вязкость, плотность и поверхностное натяжение.
Из жаровен подготовленное сырье (мезга) поступает на пресса, где происходит отжим масла (Б.1). Отжим масла в шнековых прессах осуществляется за счет сжатия мезги при ее продвижении через зеерную камеру благодаря уменьшению свободного объема, в котором заключена мезга. В результате прессования образуются прессовое масло и жмых, который содержит около 20 - 25% масла.
Полученное в результате прессования масло поступает на этап первичной очистки (В.3, В.4) от примесей (частички ядра и лузги, фосфорсодержащих веществ), содержание которых в масле до очистки составляет около 4 - 6%. На первом этапе в виброситах или фузоловушках удаляется основная масса крупных нежировых примесей (так называемой зеерной осыпи), после следует этап очистки масла на центрифугах и/или фильтрах. Образующийся при каждом этапе очистки осадок транспортными элементами возвращается в жаровни на повторную влаготепловую обработку.
Очистка масла на центрифугах (декантерах) для более глубокого удаления примесей подразумевает ввод в масло гидратирующего агента (горячей воды), поэтому с целью придания маслу стойкости к образованию донных отложений в технологическую схему включают сушки в вакуум-сушильных аппаратах, после чего масло, пройдя этап охлаждения, направляется на хранение.
Масличный жмых после прессования направляется на экстрагирование (Б.1). В ходе экстракции образуется раствор масла в растворителе - мисцелла, из которой в процессе дистилляции (Б.10) удаляется растворитель и получается экстракционное масло, которое после охлаждения отгружается в емкость промежуточного хранения. Шрот, выходящий из экстрактора, поступает в тостер на отгонку растворителя, после чего поступает на этап гранулирования.
Полученное в результате дистилляции масло передается на первичную очистку, состоящую из отстаивания (В.3) и фильтрации (В.4).
При переработке по схеме двукратного прессования поступившие на предприятия семена после приемки (А.1) и непродолжительного хранения поступают на сортирование и очистку (А.2) для максимально возможного удаления масличной, сорной и металлической примеси.
Очищенные семена при необходимости высушиваются до влажности, необходимой для безопасного более длительного хранения. При переработке семян с отделением плодовой оболочки влажность сырья при сушке необходимо снизить до 5,5 - 6,5% [38].
Для кожурного сырья осуществляется отделение плодовой оболочки обрушиванием (А.2) с последующим разделением образующегося продукта (рушанки) и выделением ядра и сечки, которые передаются на последующее измельчение (Б.1).
Необрушенные и частично обрушенные семена после разделения отправляют на повторное обрушивание. Выделенная плодовая оболочка удаляется из производства и может использоваться как топливо, в качестве разрыхляющего и мульчирующего почву материала, сырья для гидролиза с получением кормовых дрожжей и других продуктов, а после обработки и гидролиза как компонент корма или основа для выращивания грибов.
Измельченные ядро и сечка с добавлением фракции масличная пыль, обозначенные как мятка, передаются на влаготепловую обработку (Д.7) и, после придания мезге соответствующей структуры и изменения связи масла с гелевой частью сырья, на прессование (Б.1).
Образовавшийся при прессовании (Б.1) жмых передается на окончательное прессование (Б.1) после измельчения (Б.3) и влаготепловой обработки (Д.7). Полученное в результате предварительного и окончательного прессования масло передается на первичную очистку, состоящую из отстаивания (В.3) и фильтрации (В.4). Образовавшийся осадок возвращается на процесс влаготепловой обработки (Д.7) в первый чан жаровни [40].
Экстракция масла из жмыха, обработка шрота и первичная очистка прессового и экстракционного масла проводятся аналогично тому, как описано для схемы форпрессование - экстракция.
2.1.3.1.3 Производство нерафинированного рапсового, сурепного и рыжикового масла
Рапсовое масло, извлекаемое из семян рапса, по жирнокислотному составу наиболее сбалансировано. Благодаря успешной селекции в мире и в России выращивают низкоэруковые и безэруковые сорта семян рапса, при этом эти сорта также отличаются низким содержанием глюкозинолатов. После рафинации и гидрогенизации низкоэруковое рапсовое масло используется непосредственно в пищу, в различных отраслях пищевой промышленности, а также при производстве маргариновой продукции. Важно, что в составе рапсового масла содержится до 15% альфа-линоленовой кислоты семейства омега-3, которая, превращаясь в полиненасыщенные жирные кислоты, способствует предупреждению развития атеросклероза.
Сурепное масло производится из сурепицы (сурепки), многолетнего травянистого растения семейства капустные. Семена сурепки содержат около 42% масла, близкого по своему составу к рапсовому.
Перспективность использования масел крестоцветных (рыжиковое, рапсовое, сурепное) в сбалансированном жировом рационе обеспечивается их ареалом произрастания - в климатических поясах с пониженными температурами.
Семена рапса, сурепицы и рыжика перерабатывают по аналогичным технологиям, как бескожурное сырье без отделения оболочки.
Рапсовое, рыжиковое, сурепное нерафинированные масла получают по двум схемам: схема форпрессование - непрерывная экстракция и схема двукратного прессования.
После приемки и хранения (А.1) семена рапса, рыжика, сурепицы с влажностью не более 12,0% подаются на очистку от сорной, металломагнитной и минеральной примесей (А.2). Затем очищенные семена подаются на сушку (при необходимости) (Е.2), доводятся до влажности не более 6,0% и измельчаются на плющильных машинах.
Измельченные семена крестоцветных культур (мятка) передаются на влаготепловую обработку (Д.7) и после придания мезге соответствующей структуры и изменения связи масла с гелевой частью сырья - на прессование (Б.1).
Особенностью семян данных культур является возможность выделения в ходе влаготепловой обработки вместе с водяными парами серосодержащих веществ. При подготовке мятки к прессованию в жаровнях по общепринятому технологическому режиму глюкозид рапса глюконопин под влиянием ферментов миросульфитазы и тиоглюкозидазы и воды при температуре 35 - 60 °C расщепляется на глюкозу, кротониловое масло, бисульфат калия и другие вещества, содержащие серу.
Вследствие этого технологический режим жарения мятки из семян рапса рекомендуется проводить быстро (в течение 30 - 40 °C), с нагреванием мятки и пропаркой острым паром до температуры 85 - 90 °C (стенки или дно первого чана жаровни в этом случае тоже должны быть прогреты паром давлением 4,5 - 5,0 кг/см3) или применить пропарочный шнек.
Мезгу в последующих чанах жаровни кондиционируют, подсушивая в самопропаривающихся слоях высотой 200 - 250 мм до 5,0 - 6,0% и подогревая до 100 - 105 °C. При подсушивании мезги отвод пара из чанов жаровни производят с помощью естественной аспирации через вытяжные трубы, не допускается подсоса воздуха в чаны жаровни.
Образовавшийся при прессовании (Б.1) жмых в зависимости от схемы переработки передается на окончательное прессование (Б1) после измельчения и влаготепловой обработки (Д.7), а затем на экстракцию (В.1).
Полученное в результате предварительного и окончательного прессования масло передается на первичную очистку, состоящую из отстаивания (В.3) и фильтрации (В.4). Образовавшийся осадок возвращается на процесс влаготепловой обработки (Д.7).
Полученное в результате дистилляции масло передается на первичную очистку, состоящую из отстаивания (В.3) и фильтрации (В.4).
Обработка шрота проводится аналогично тому, как описано для схемы форпрессование - экстракция.
2.1.3.1.4 Производство нерафинированного горчичного масла
Процесс получения масла из семян горчицы состоит из следующих основных операций: очистки (А.2), сушки (Е.2), калибровки семян по размерам (А.2), обрушивания надкола и отвеивания шелухи (А.2), влаготепловой обработки пищевой крупы и прессования ее, измельчения технической крупы (Д.1), жарения и прессования ее с прессовой осыпью и масляным отстоем (Д.1, Б.1), первичной очистки масла (В.3, В.4).
Семена горчицы очищают от посторонних примесей, минерального и органического сора и металлопримесей. Влажность семян, поступающих в производство, должна быть 5,8 - 6,5%. Семена в процессе сушки не должны нагреваться выше 50 °C. После сушки и охлаждения семена направляются в склад для отлеживания в течение 6 - 7 суток с целью выравнивания влажности семян.
В целях улучшения надкола семян и съема шелухи семена после очистки калибруются по величине на ситах сепараторов на три фракции: крупные, средние и мелкие. Крупные и средние фракции семян перерабатываются раздельно на пищевую крупу, а мелкие, размером менее 1 мм - вместе с технической крупой.
Процесс полного обрушивания семян ведется так, чтобы получалось максимальное количество крупной шелухи и минимальное количества мелкого ядра - мучели. Выход шелухи должен быть не менее 55%. В результате полного обрушивания семян и окончательного отвеивания шелухи от ядра получаются пищевая крупа с содержанием шелухи не более 4%, целых семян до 5,0%, мучели 15 - 20% и мелкие отходы - техническая крупа с содержанием шелухи выше 4%.
При переработке пищевой крупы получается пищевой жмых, идущий на выработку горчичного порошка. При переработке технической крупы с мелкими семенами получается полукормовой жмых. Масло в том и другом случаях получается пищевым и поступает в общий сборник.
Переработку пищевой крупы производят по схеме однократного прессования мезги. Пищевую крупу перед подготовкой к прессованию не измельчают. Приготовление мезги из пищевой крупы производят без увлажнения. Все масло, отжатое в экспеллерах, для предварительной очистки подают на отстаивание и фильтрование.
Переработка технической крупы производится совместно с мелкими семенами, высевками, осыпью из-под шнек-прессов и фильтр-прессовым шламом по схеме двукратного прессования.
Для нормальной подготовки материала к прессованию и уменьшения потерь масла в жмыхе техническую крупу и семена размерами менее 1,0 мм (мелкая фракция) перед жарением подвергают интенсивному измельчению с достижением его глубины не менее 80% (проход через одномиллиметровое сито).
В семенах горчицы содержатся фермент мирозиназа (смесь миросульфатазы и тиоглюкозидазы) и тиоглюкозид синигрин, в состав которого входит остаток аллилгорчичного масла. При увлажнении и сравнительно медленном нагревании мятки до 65 - 70 °C глюкозид синигрин расщепляется на аллилгорчичное масло и другие серосодержащие продукты гидролиза синигрина. Аллилгорчичное масло в процессе прессования частично переходит из гелевой части мятки в масло и ухудшает пищевые достоинства масла, затрудняет рафинацию. Чтобы не допускать перехода эфирных масел в жировую фазу, необходимо осуществлять жарение при влаге не более 6,0% и температуре 65 - 70 °C, исключая применение острого пара.
Все масло, отжатое в прессах, для предварительной очистки подают на отстаивание и фильтрацию.
2.1.3.1.5 Производство нерафинированного кукурузного масла
Кукурузное масло производят прессовым и экстракционным способом из кукурузных зародышей, которые составляют около 10% от веса кукурузного зерна.
Кукурузные зародыши являются побочным продуктом переработки кукурузного зерна в мукомольно-крупяном, пищеконцентратном и крахмалопаточном производствах. Присутствие кукурузных зародышей в продуктах этих производств является нежелательным, так как масло, содержащееся в них нем, гидролизуется и окисляется, что вызывает ухудшение качества готовой продукции: муки, крахмала, патоки, глюкозы, кукурузных кормов и т.д.
Ботаническая масличность кукурузных зародышей колеблется от 32 до 37%, кроме того, кукурузный зародыш содержит около 18% белков, 8% крахмала, 10% сахара, 10% минеральных веществ. В кукурузных зародышах сконцентрировано более 80% жира, содержащегося в кукурузном зерне, около 20% белков и около 74% минеральных веществ.
В промышленности отделение кукурузных зародышей от зерна осуществляется двумя способами: сухим, применяемым на мельнично-крупяных и пищеконцентратных предприятиях, и мокрым, распространенным на крахмалопаточных заводах.
В результате этого формируются особенности вторичного сырья при производстве кукурузного крахмала, зависящие от способа его получения:
- при "мокром" - кукурузные семена предварительно пророщены и зародыши содержат ~= 50% масла.
Одним из недостатков мокрого способа извлечения зародышей из кукурузного зерна является более низкое качество содержащегося в них масла по сравнению с маслом, полученным сухим способом. Это обусловлено развитием гидролитических и других побочных процессов в жире при влаготепловой обработке зерна.
В данном способе при замочке кукурузы происходит извлечение из зародыша белков, углеводов, минеральных и других веществ (суммарно около 35%). За счет этого происходит обеднение зародыша белками и другими веществами и обогащение жиром, чем и объясняется высокая масличность зародышей, полученных данным способом;
- при "сухом" зародыши содержат ~= 20% масла.
Одним из недостатков зародышей, полученных сухим способом, является высокое содержание в них крахмала, что в некоторых случаях затрудняет процесс жарки мезги перед прессованием. С другой стороны, при низкой масличности зародышей и высоком содержании крахмала, прессование становится невозможным, поскольку масло, как показывает практика, не отжимается из такого материала даже на шнековых прессах, способных создавать значительные усилия и высокое давление в прессующем тракте.
Для переработки кукурузных зародышей мокрого способа получения наиболее целесообразной является схема форпрессование - непрерывная экстракция.
Технологический процесс переработки кукурузных зародышей по схеме форпрессование - экстракция складывается из следующих операций (рисунок 2.21):
- очистка зародышей от сорной примеси;
- измельчение на рифленых и пятивальцовых станках;
- жарение мятки;
- прессование на шнековых прессах;
- первичная очистка форпрессового масла;
- подготовка форпрессового жмыха к экстракции;
- экстракция крупки или лепестка в экстракторах;
- тостирование шрота и дистилляция мисцеллы [40].
![]() кукурузного нерафинированного масла по схеме
форпрессование - экстракция
При поступлении кукурузных зародышей на предприятие осуществляется приемка (А.1), и кукурузные зародыши направляются на очистку (А.2) от сорных примесей, минеральной и металломагнитной примеси.
Для достижения необходимого эффекта измельчения очищенные от немасличных примесей зародыши подвергают двукратному измельчению: грубому на рифленых вальцах и тонкому на пятивальцовых станках через четыре прохода.
Измельченные кукурузные зародыши (мятка) направляются на влаготепловую обработку (Д.7). Предварительная влаготепловая обработка осуществляется в пропарочно-увлажнительных шнеках или в верхнем чане жаровни, увлажненную мятку подвергают дальнейшему жарению в жаровне. Мезга высушивается в жаровне до влажности 4 - 5% и температурой 100 - 105 °C подается на шнековые пресса (форпрессование) (Б.1).
Полученное кукурузное форпрессовое масло очищают сначала на механических фузоловушках (С.4), а затем двукратным фильтрованием на фильтр-прессах (С.5). Первую фильтрацию масла производят при температуре 65 - 70 °C; при снижении температуры фильтруемого масла до 35 - 40 °C его вязкость существенно увеличивается (почти в два раза), что замедляет процесс фильтрации. Температура масла при второй фильтрации - 50 - 55 °C. Гущу с фузоловушек, фильтр-прессовые осадки и осыпь с форпрессов собирают и подают в жаровню для повторной переработки в смеси со свежим материалом.
Перед подачей на экстракцию (В.1) осуществляют подготовку форпрессового жмыха, для этого его на выходе из форпрессов направляют в шнек-ломатель и далее транспортируют к молотковым дробилкам или плющилкам. Полученную с дробилок крупку размером 10 - 15 мм или лепесток с плющилок при необходимости направляют на охлаждение, подают на экстракцию.
Подробно технологический процесс экстракции жмыха в экстракторе, тестирование шрота и дистилляция мисцеллы описаны выше.
Переработка кукурузного зародыша по схеме двукратного прессования складывается из тех же самых подготовительных операций, которые производятся в описанной выше схеме форпрессование - экстракция, включая измельчение зародышей.
Дальнейшая обработка включает дополнительную подготовку жмыха (измельчение). Измельченный жмых должен быть однородным и содержать проход через одномиллиметровое сито не менее 80%. Измельченный форпрессовый жмых направляется в жаровню, где обрабатывается острым паром до влажности 7 - 8%, а затем доводится температурой 105 - 110 °C до влажности 4 - 5%. Форпрессовый жмых далее направляется на окончательное прессование.
Подробно технологический процесс экстракции жмыха в экстракторе, тостирование шрота и дистилляция мисцеллы описаны выше.
2.1.3.1.6 Производство прочих нерафинированных растительных масел
Так, семена тыквы можно перерабатывать по схемам двукратного прессования, форпрессования - экстракции или прямой экстракции, а также методом холодного прессования.
С целью сохранения биологической активности льняное масло получают путем холодного прессования и подвергают первичной очистке, удаляя взвешенные примеси.
Технологии и оборудование для извлечения непоименованных выше растительных масел должны учитывать специфику каждого вида из масличного сырья и назначение получаемого масла.
2.1.3.2 Производство рафинированных растительных масел
Для повышения пищевого достоинства и технологических свойств масел и жиров их подвергают различной степени очистки - рафинации.
Рафинация - это ряд важнейших технологических процессов обработки жиров, которая представляет собой процесс очистки растительных масел от сопутствующих им примесей по полному или частичному циклу.
По полному циклу рафинации в процессе очистки масел удаляются нежировые примеси и сопутствующие вещества, в том числе свободные жирные кислоты, фосфорсодержащие, восковые, красящие вещества и вещества, обуславливающие вкус и запах.
Рафинация по частичному циклу включает в себя совокупность нескольких стадий рафинации полного цикла.
Основными этапами рафинации являются:
- гидратация (обработка растительного масла водой, паром, солевым раствором или другим гидратирующим реагентом для удаления фосфатидов и других гидрофильных веществ);
- щелочная нейтрализация (обработка растительного масла водными растворами щелочей с целью удаления свободных жирных кислот и некоторых других сопутствующих веществ);
- отбеливание (удаление из растительного масла красящих веществ (пигментов), остаточных количеств фосфорсодержащих и других веществ, катионов металлов, продуктов окисления с помощью сорбентов (отбельные земли (глины), активированный уголь и другие));
- вымораживание (винтеризация) (низкотемпературное удаление из растительного масла взвешенных частиц и восковых веществ);
- дезодорация (высокотемпературный процесс удаления из растительного масла одорирующих и других летучих веществ путем отгонки под вакуумом с перегретым паром);
- дистилляционная нейтрализация (высокотемпературный процесс удаления из растительного масла свободных жирных кислот, одорирующих и других летучих веществ путем отгонки под вакуумом с перегретым паром).
Рафинация может проводиться двумя способами:
- физическая рафинация, включающая гидратацию, отбеливание и дистилляционную нейтрализацию;
- химическая рафинация, включающая гидратацию, щелочную нейтрализацию, отбеливание, дезодорацию.
Для отдельных видов растительных масел может быть дополнительно применено вымораживание.
При этом необходимо отметить, что процесс рафинации может осуществляться периодически, полунепрерывно, непрерывно.
Непрерывный способ рафинации характеризуется вводом реагентов, их смешением и проведением реакций в аппаратах непрерывного действия с последующим разделением фаз в центробежном или гравитационном полях [38, 39].
В дезодораторах периодического действия высота слоя масла над паровым барботером велика, и условия эффективного контактирования пара с жиром во многом зависят от данной скорости пара или давления его на входе в дезодоратор. Вместе с тем задаваемые скорости пара ограничены, так как при этом увеличиваются потери масла, уносимого паром из дезодоратора.
В дезодораторе непрерывного действия благодаря эффективному контактированию пара и жира в небольших слоях на различных насадках, тарелках, пластинах удается достигнуть равновесия между паровой и жидкой фазами, а, следовательно, и равномерности продувки паром.
При периодической дезодорации температура процесса - 170 - 210 °C, при непрерывной - до 270 °C и даже выше. Давление в дезодораторах не должно быть больше 0,66 кПа.
Рафинация представляет собой сложный комплекс различных физических и химических процессов, посредством которых можно избирательно воздействовать на сопутствующие вещества и выводить их из масла. Характер и последовательность этих процессов определяются, с одной стороны, природой масел и их характеристиками, с другой - требуемой глубиной очистки.
2.1.3.2.1 Производство рафинированного соевого масла
Масло соевое нерафинированное после первичной очистки (В.3, В.4) направляется на гидратацию (В.11). Соевое масло, полученное методом прямой экстракции, поступает на гидратацию (В.11) сразу после дистилляции (В.10). В процессе гидратации масло обрабатывают гидратирующим агентом в смесителе. Смесь направляют в коагулятор с мешалкой при температуре 65 - 70 °C. Из коагулятора выходит масло, содержащее крупные, сформированные хлопья фосфолипидов. Отделенный гидратационный осадок отправляют на получение пищевых или кормовых фосфатидов.
Щелочная рафинация (В.6) проводится с целью нейтрализации свободных жирных кислот с образованием нерастворимых в масле солей (мыла). В гидратированное масло вводят раствор щелочи и концентрацией в зависимости от кислотного числа масла. Промывку, сушку, отбеливание, фильтрацию, дезодорацию производят способами, широко применяемыми в производстве растительных масел.
При использовании физической рафинации масло предварительно подвергают гидратации кислотным агентом, далее проводят сушку, отбеливание, фильтрацию, а удаление свободных жирных кислот совмещается с дезодорацией на стадии дистилляции.
2.1.3.2.2 Производство рафинированного подсолнечного масла
При производстве растительного подсолнечного масла применяют несколько ступеней рафинации (рисунок 2.22).
![]() масла подсолнечного
Первая ступень рафинации - удаление фосфатидов или гидратация.
Масло подсолнечное нерафинированное после первичной очистки (В.3, В.4) направляется на гидратацию (В.11). В процессе гидратации масло обрабатывают гидратирующим агентом в смесителе при температуре 45 - 50 °C. Смесь направляют в коагулятор с мешалкой. Из коагулятора выходит масло, содержащее крупные, сформированные хлопья фосфолипидов. Отделенный гидратационный осадок отправляют на получение пищевых или кормовых фосфатидов.
Такая обработка делает растительное масло прозрачным, после чего оно называется товарным гидратированным.
Вторая ступень рафинации проводится с целью нейтрализации свободных жирных кислот с образованием нерастворимых в масле солей (мыла). Щелочную рафинацию проводят растворами щелочи с различной концентрацией в зависимости от кислотного числа масла. При этом количество щелочи должно превышать теоретически необходимое на 10 - 20%.
Затем оно поступает на промывку (В.12) и сушку (Е.1) в сушильно-деаэрационный аппарат, где распыляется с помощью форсунок в вакууме при температуре 90 - 95 °C.
Прошедшее эти два этапа растительное масло называется уже рафинированным недезодорированным.
Возможно совмещение первой и второй ступеней рафинации: кислотная гидратация, совмещенная с щелочной нейтрализацией.
Третья ступень рафинации осуществляется путем обработки масла сорбентами. После отбеливания в масле удаляются пигменты, и оно становится светло-соломенным
Отбеливание/адсорбционная очистка (В.9) проводится при температуре 90 - 110 °C. Затем масло отправляют на фильтрацию (В.4) для отделения сорбента.
Четвертая ступень рафинации заключается в дезодорации (В.8) - удалении одорирующих и других летучих веществ.
Пятая ступень рафинации осуществляется путем процесса вымораживания - удаления восков. Воском покрыты все семена, это своеобразная защита от природных факторов. Воски придают маслу мутность, особенно при продаже на улице в холодный период года, и тем самым портят его товарный вид.
Винтеризация (Ж.4) масла начинается с его охлаждения до 4 - 12 °C. Затем масло направляют в экспозитор с рамной мешалкой. Здесь в течение 4 - 12 ч происходит кристаллизация восков, растворенных в масле. Затем масло подогревают до температуры 18 - 20 °C и отправляют на фильтрацию (В.4), где отделяют воски.
Температурные режимы и аппаратурное оформление технологических линий могут отличаться.
Последний этап производства масла - это его розлив в бутылки и упаковка с помощью упаковочных лент. При розливе предусмотрен процесс азотирования: заполнение упаковки газом и хранение в газовой среде (З.2) - способ консервации герметично упакованных продуктов при помощи инжекции минимальных количеств жидкого азота. Используется пищевыми предприятиями при розливе подсолнечного масла в емкости из полиэтилентерефталата (ПЭТ) или стекла.
2.1.3.2.3 Производство рафинированного кукурузного масла
Масло кукурузное нерафинированное после первичной очистки (В.3, В.4) направляется на гидратацию (В.11). В процессе гидратации масло обрабатывают гидратирующим агентом в струйном смесителе. Смесь направляют в коагулятор с мешалкой при температуре 60 - 65 °C. Из коагулятора выходит масло, содержащее крупные, сформированные хлопья фосфолипидов, отделяемые в отстойнике непрерывного действия. Гидратационный осадок отправляют на получение кормовых или технических фосфатидов.
Щелочная рафинация (В.6) проводится с целью нейтрализации свободных жирных кислот с образованием нерастворимых в масле солей (мыла). При плохом отделении соапстока в масло вводят 8 - 10-процентный раствор соли. Нейтрализованное масло отстаивают не менее 6 - 8 ч.
Промывку (В.12), сушку (Е.1), отбеливание (В.7), фильтрацию (В.4), дезодорацию (В.8) и винтеризацию (Ж.4) производят по аналогии, принятой в производстве растительных масел.
2.1.3.2.4 Производство рафинированных рапсового, сурепного и горчичного масел
Нерафинированные масла после первичной очистки (В.4) направляются также на гидратацию с последующей щелочной рафинацией. В процессе гидратации масло обрабатывают гидратирующим агентом в струйном смесителе.
Промывку (В.12), сушку (Е.1), отбеливание (В.7), фильтрацию (В.4), дезодорацию (В.8) и винтеризацию (Ж.4) производят аналогично тому, как описано в пп. 2.1.3.5, 2.1.3.9, 2.1.3.10.
2.1.3.2.5 Производство прочих рафинированных растительных масел
В производстве прочих рафинированных масел, таких как льняное, тыквенное, рыжиковое, пальмовое, кокосовое и других, применяют традиционные способы очистки с целью удаления сопутствующих веществ и примесей: фосфатидов, пигментов, свободных жирных кислот, одорирующих веществ, примесей в виде обрывков тканей масличного материала.
2.1.3.3 Производство маргариновой продукции
В структуре российского рынка маргариновой продукции более 50% в натуральном выражении приходится на жиры специального назначения.
Маргарин - эмульсионный жировой продукт с массовой долей жира не менее 20 процентов, состоящий из немодифицированных и (или) модифицированных растительных масел с (или без) топлеными животными жирами, с (или без) жирами рыб и морских млекопитающих, воды с добавлением или без добавления молока и (или) продуктов его переработки, пищевых добавок и других пищевых ингредиентов.
Принципиальная технологическая схема производства маргарина приведена на рисунке 2.23.
![]() Прием сырья осуществляется в соответствии с требованиями нормативно-технических документов, после чего сырье передается на хранение. Поступившее на предприятие основное и дополнительное сырье подвергается обработке (А.1).
Сыпучие компоненты (сахар, соль, консерванты) перед использованием просеиваются на вибрационных ситах (А.2), после чего готовят их растворы. Для лучшего распределения в жире жирорастворимых добавок и повышения эффективности их действия, а также с учетом их относительно высокой температуры плавления, целесообразно применять их масляные растворы. Водопроводную или артезианскую воду подвергают кондиционированию (водоподготовке).
При использовании в рецептуре сливочного масла его нарезают на мелкие куски и подвергают растапливанию. Жировую и водную фазы нагревают до температуры 60 - 65 °C и направляют в смесители, в которых проводятся тщательное перемешивание и эмульгирование (Б.2), а затем пастеризация эмульсии (Д.6) (при необходимости) в потоке с помощью пастеризаторов трубчатого типа.
Поочередно из смесителей эмульсия поступает в уравнительный бачок, где автоматически поддерживается заданный уровень эмульсии при помощи поплавкового клапана.
Далее эмульсия подвергается термомеханической обработке: из уравнительного бачка насосом высокого давления подается на охлаждение (Ж.1) и механическую обработку в переохладитель. При таком тепловом режиме температура эмульсии на выходе из переохладителя колеблется от 17 до 20 °C.
Упаковка маргаринов (З.1) осуществляется в потребительскую или транспортную тару. Возможен выпуск жидких маргаринов в нефасованном виде - наливом (автоцистерны, контейнеры и др.). Перевозка жидких маргаринов в железнодорожных цистернах и автоцистернах запрещена, так как это приведет к расслоению эмульсий.
По окончании работы проводится мойка оборудования для фасовки.
Мойка проводится в ручном режиме либо в автоматическом. Сточные воды при фасовке маргариновой продукции, жиров специального назначения содержат воды от мойки оборудования, полов и жировые вещества. Жиросодержащая вода после мойки оборудования, полов направляется в цеховую жироловушку без предварительной обработки.
Затем производится перекачивание сточных вод из цеховой жироловушки на локальные или заводские очистные сооружения. При этом качественные показатели не должны превышать: температура - 40 °C; содержание жира - 3,0%; pH баланс - 6,5 - 12. Проводят контроль полноты ополаскивания оборудования и трубопроводов от остатков моющих средств (на остаточную щелочность).
Контроль полноты ополаскивания оборудования и трубопроводов от остатков моющих средств (на остаточную щелочность) проводят с помощью универсальной индикаторной бумаги [43, 44].
2.1.3.4 Производство переэтерифицированных
и фракционированных растительных жиров и масел
Модификация растительных масел и (или) жиров (за исключением генноинженерной модификации) - химическое или биохимическое, или физическое преобразование растительных масел и (или) жиров путем гидрогенизации, переэтерификации, фракционирования (Г.5) или их комбинаций.
Переэтерификация позволяет изменить триглицеридный состав жира или смеси жиров, не изменяя их жирнокислотный состав. Она применяется для модификации растительных масел при производстве заменителей молочного жира, жиров специального назначения и других пищевых жиров.
Процесс переэтерификации - каталитический. В качестве катализатора используются в основном щелочные металлы или их алкоголяты, а также ферменты.
На процесс переэтерификации жиры и масла подаются после предварительных стадий рафинации - гидратации (В.11), нейтрализации (В.6) и отбелки (В.7). При необходимости, кроме указанных стадий, проводится дезодорация.
Для предотвращения дезактивации катализатора проводится нейтрализация свободных жирных кислот, содержащихся в исходном сырье, и сушка масла (удаление влаги) перед процессом переэтерификации. Переэтерификации подвергают смеси различных видов растительных масел, в том числе твердых и полутвердых масел, при комнатной температуре (пальмовое масло, пальмовый стеарин) с жидкими растительными маслами.
Смеси приготавливаются в буферной емкости. Буферная емкость оборудована тензометрическими весами для точного отмеривания смешиваемых компонентов, датчиком верхнего уровня, датчиком температуры, паровым змеевиком, смотровым фонарем и перемешивающим устройством.
С помощью насоса через фильтр грубой очистки смесь подается в пластинчатый теплообменник и нагревается до температуры 105 - 110 °C паром низкого давления (P = 3,0 кг/см2).
Во время перекачки смеси из буферной емкости в реактор-переэтерификатор подается 15-процентный раствор щелочи для нейтрализации свободных жирных кислот, способных дезактивировать катализатор. Насос-дозатор дозирует необходимое количество щелочи из емкости.
В реакторе-переэтерификаторе масло циркулирует и распыляется форсунками при помощи насоса. При распылении происходит сушка масла. Реактор работает в условиях глубокого вакуума, создаваемого вакуумной установкой и вакуумным насосом. В высушенное масло вносится катализатор.
Дозирующее устройство обеспечивает правильную и безопасную дозировку катализатора в поток масла для подачи в реактор. Реакция переэтерификации длится в течение 30 минут. В ходе реакции цвет масла меняется - оно темнеет.
Для более тщательного перемешивания и сокращения времени реакции масла с раствором щелочи и катализатором в емкости установлено перемешивающее устройство.
По завершении реакции переэтерифицированное масло должно пройти обработку для дезактивации катализатора и удаления мыла, образующегося в ходе реакции. Переэтерифицированный жир перекачивается насосом из реактора в реактор-отбеливатель.
По окончании перекачки жир при помощи насоса циркулирует через статический смеситель, в который в этот момент подается 20-процентный раствор лимонной кислоты насосом-дозатором из емкости для дезактивации катализатора и удаления мыл, образовавшихся в результате реакции переэтерификации. Для более тщательного перемешивания и сокращения времени реакции масла с 20-процентным раствором лимонной кислоты в емкости установлено перемешивающее устройство. После реакции масло/кислота в реакторе создается вакуум для сушки масла.
В отбеливателе масло входит в контакт с отбельной глиной, которая находится в бункере и подается в отбеливатель дозирующим устройством. После смешивания масла с отбельной глиной из отбеливателя масло перекачивается через фильтры грубой очистки насосом в вертикальный фильтр.
После фильтрации (В.4) на вертикальном фильтре масло поступает в промежуточную емкость, откуда насосом подается на контрольный фильтр картриджного типа. Затем производится контрольная фильтрация на полировочном фильтре с селективностью фильтровального рукава 5 мкм.
Далее переэтерифицированный жир охлаждается (Ж.1) до температуры хранения в пластинчатом теплообменнике и направляется в емкости для хранения.
При ферментной переэтерификации масла или смеси масел, предварительно проводят процесс дезодорации после чего вносят фермент. Процесс происходит при температурах 50 - 80 °C. Далее масло отделяют от фермента фильтрацией.
Фракционирование применяется для модификации растительных масел и жиров при производстве заменителей масла какао, твердых кондитерских жиров, маргаринов и других пищевых жиров для фритюра.
Назначение процесса - разделение масел и жиров на фракции, которые обеспечивают получение продукта с заданными свойствами.
Различают фракционирование сухое и фракционирование с растворителем.
Сухое фракционирование - это процесс термомеханической сепарации, при которой триглицериды с разными температурами плавления разделяются путем кристаллизации и фильтрации. Фракционирование относят к разряду полностью обратимых процессов.
Сырье через полировочный фильтр и теплообменник подается в буферную емкость, из которой автоматически загружается кристаллизатор. Кристаллизатор представляет собой изолированную емкость с водяной рубашкой и мешалкой. Кристаллизация масла протекает по заданным температурным параметрам и при постоянном перемешивании в течение заданного времени. По завершении процесса кристаллизации масло подается на фильтрацию.
В ходе фильтрации (В.4) происходит отделение жидкой фракции (олеина) от твердой (стеарина). После заполнения фильтра происходят сжатие и удержание сжатия фильтра для дальнейшего разделения фракций. Отделившийся олеин и стеарин поступают в разные накопительные емкости.
Полученные фракции направляются на дезодорацию, или дальнейшие модификацию или смешение с другими маслами. Дезодорация жировых продуктов происходит при высокой температуре и наличии глубокого вакуума.
Фракционирование с растворителем - фракционная кристаллизация из разбавленного раствора - приводит к более эффективному разделению с высоким выходом, менее длительной обработке и повышенной чистоте продуктов, чем при фракционировании без растворителя. Типичная технологическая схема процесса фракционирования с растворителем обычно начинается со стадии нагревания исходного сырья до температуры выше точки полного расплавления жиров и смешивания с растворителем в определенном соотношении. Затем раствор охлаждают для образования кристаллов твердых фракций. Суспензию кристаллов разделяют фильтрованием или декантацией. При смешивании масла с растворителем получают мисцеллу, которую подвергают кристаллизации и фильтрации аналогично сухому фракционированию. Полученные олеин и стеарин подвергаются дистилляции для удаления растворителя для последующей переработки.
Дальнейшее фракционирование может осуществляться путем растворения любой фракции в растворителе и повторением процесса [44].
специального назначения, заменителей, улучшителей
и эквивалентов масла какао
Заменитель молочного жира - продукт с массовой долей жира не менее 99%, предназначенный для замещения молочного жира в пищевых продуктах, произведенный из немодифицированных и (или) модифицированных растительных масел с добавлением или без добавления пищевых добавок, с температурой плавления не более 36 °C, содержащий не более 5% массовой доли твердых триглицеридов при 35 °C, не более 65% массовой доли насыщенных кислот от суммы жирных кислот, в том числе не более 38% массовой доли пальмитиновой кислоты от суммы жирных кислот.
Жиры специального назначения, в том числе жиры кулинарные, кондитерские, хлебопекарные - жировые продукты с массовой долей жира не менее 98%, изготавливаемые для различных отраслей промышленности из немодифицированных и (или) модифицированных растительных масел с добавлением или без добавления животных жиров и их смесей, с добавлением или без добавления пищевых добавок и других пищевых ингредиентов.
Эквиваленты масла какао - продукты с массовой долей жира не менее 99%, обладающие совместимостью с маслом какао в любых соотношениях, нуждающиеся в темперировании, имеющие сходные с маслом какао физико-химические свойства и состав жирных кислот, содержащие не более 1% массовой доли лауриновой кислоты, не менее 50% массовой доли 2-олеодинасыщенных триглицеридов, изготавливаемые из немодифицированных масел растительных (эллипе, борнео, пальмового, сал, ши, кокум, из ядер манго) и их фракций с добавлением или без добавления пищевых добавок и других пищевых ингредиентов. В зависимости от рецептурного состава жировое сырье может быть подвергнуто процессам модификации (гидрогенизации и/или переэтерификации и/или фракционированию).
Улучшители масла какао SOS-типа (SOS указывает на наличие в продукте 2-олеодистеарина) - продукты с массовой долей жира не менее 99%, обладающие высокой совместимостью с маслом какао в любых соотношениях, нуждающиеся в темперировании, основным компонентом которых является 2-олеодистеарин (до 70%), содержащие не более 1% массовой доли лауриновой кислоты, изготавливаемые из немодифицированных масел растительных (эллипе, борнео, пальмового, сал, ши, кокум, из ядер манго) и их фракций с добавлением или без добавления пищевых добавок и других пищевых ингредиентов.
Заменители масла какао POP-типа (POP указывает на наличие в продукте 2-олеодипальмитина) - продукты с массовой долей жира не менее 99%, обладающие частичной совместимостью с маслом какао (не менее 25%), нуждающиеся в темперировании, основным компонентом которых является 2-олеодипальмитин (более 50%), содержащие не более 1% массовой доли лауриновой кислоты, изготавливаемые из немодифицированных масел растительных и фракций растительных масел и (или) модифицированных растительных масел с добавлением или без добавления пищевых добавок и других пищевых ингредиентов.
Заменители масла какао нетемперируемые нелауринового типа - продукты с массовой долей жира не менее 99%, не нуждающиеся в темперировании, изготавливаемые на основе модифицированных растительных масел, содержащие не более 1% массовой доли лауриновой кислоты, с добавлением или без добавления пищевых добавок и других пищевых ингредиентов;
Заменители масла какао нетемперируемые лауринового типа - продукты с массовой долей жира не менее 99%, не нуждающиеся в темперировании, изготавливаемые на основе модифицированных растительных масел, содержащие не менее 40% массовой доли лауриновой кислоты, с добавлением или без добавления пищевых добавок и других пищевых ингредиентов.
Заменители масла какао нетемперируемые смешанного типа - продукты с массовой долей жира не менее 99%, не нуждающиеся в темперировании, изготавливаемые на основе смесей модифицированных растительных масел, содержащие от 1 до 40% массовой доли лауриновой кислоты, не менее 70% массовой доли твердых триглицеридов при 20 °C, с добавлением или без добавления пищевых добавок и других пищевых ингредиентов.
Принципиальная технологическая схема производства заменителей молочного жира и жиров специального назначения, заменителей, эквивалентов и улучшителей масла какао представлена на рисунке 2.24.
![]() производства заменителей молочного жира и жиров
специального назначения, заменителей, эквивалентов
и улучшителей масла какао
Прием сырья осуществляется по массе и качеству в соответствии с нормативной документацией, после чего сырье передается на хранение. Поступившее на предприятие основное и дополнительное сырье подвергается обработке и непродолжительному хранению (А.1). В зависимости от рецептурного состава жировое сырье может быть подвергнуто процессам модификации (гидрогенизации и/или переэтерификации Г.5), а также при необходимости щелочной нейтрализации (В.6), отбелке (В.7), дезодорации (В.8) в технологическом процессе производства.
Затем готовят масляный раствор жирорастворимых добавок (антиокислителей, эмульгаторов, пеногасителя, красителей, ароматизаторов и других добавок в зависимости от применения жира, которые разрешены к использованию на территории Российской Федерации в установленном порядке), производят его смешивание (Б.2) с дезодорированным жировым сырьем.
Смесь жиров из уравнительного бачка насосом высокого давления подается на охлаждение (Ж.1) и механическую обработку в переохладитель.
При таком тепловом режиме температура продукта на выходе из переохладителя колеблется от 17 до 20 °C. Упаковка готового продукта (З.1) осуществляется в гофрокороба. После короба с продуктом направляются на склад готовой продукции. Возможен выпуск заменителей молочного жира, жиров специального назначения, заменителей, улучшителей эквивалентов масла какао в нефасованном виде - наливом (железнодорожные цистерны, автоцистерны, еврокубы и др.) [44].
2.1.3.6 Производство спредов
Спред - эмульсионный жировой продукт с массовой долей общего жира не менее 39%, имеющий пластичную консистенцию, с температурой плавления жировой фазы не выше 36 °C, изготавливаемый из молочного жира, и (или) сливок, и (или) сливочного масла и немодифицированных, и (или) модифицированных растительных масел или только из немодифицированных и (или) модифицированных растительных масел с добавлением или без добавления пищевых добавок и других пищевых ингредиентов. Принципиальная технологическая схема производства спредов приведена на рисунке 2.25.
![]() производства спредов
Прием сырья осуществляется по массе и качеству, после чего сырье передается на хранение. Поступившее на предприятие основное и дополнительное сырье подвергается обработке и непродолжительному хранению (А.1). Сыпучие компоненты (сахар, соль, консерванты) перед использованием просеиваются (А.2) на вибрационных ситах, после чего готовят их растворы.
Для лучшего распределения в жире жирорастворимых добавок и повышения эффективности их действия, а также с учетом их относительно высокой температуры плавления целесообразно применять их масляные растворы. Водопроводную или артезианскую воду подвергают кондиционированию (водоподготовке). При использовании в рецептуре сливочного масла его нарезают на мелкие куски и подвергают растапливанию. Жировую и водную фазы нагревают до температуры 60 - 65 °C и направляют в смесители, в которых проводятся тщательное перемешивание и эмульгирование (Б.2).
При необходимости возможна пастеризация отдельно как водной фазы, так и всей готовой эмульсии в зависимости от комплектации технологической линии и технологического процесса. Поочередно из смесителей эмульсия поступает в уравнительный бачок, где автоматически поддерживается заданный уровень эмульсии при помощи поплавкового клапана. Далее эмульсия подвергается термомеханической обработке: из уравнительного бачка насосом высокого давления подается на охлаждение (Ж.1) и механическую обработку в переохладитель. Упаковка спредов (З.2) осуществляется в потребительскую или транспортную тару [42].
Описание технологических процессов масложировой продукции приведено в таблице 2.4.
Таблица 2.4
масел и жиров
Современный свеклосахарный завод - крупное промышленное предприятие с развитой инфраструктурой, включающее технологическую линию производства сахара; технологические линии вспомогательных производств (производства извести и сатурационного газа, ТЭЦ); технологические линии побочных производств (сушки жома, обессахаривания мелассы); хранилища сахарной свеклы, сахара, мелассы, жома; водное хозяйство (источник свежей воды, оборотные системы, очистные сооружения); автомобильные и железнодорожные подъездные пути и другое, оснащенное современным технологическим оборудованием с использованием автоматизации и компьютерной техники. Общая площадь под объектами и инженерными коммуникациями завода составляет около 200 га, из них под зданиями и сооружениями около 40 га. Ввиду большой потребности в воде свеклосахарные заводы располагаются вблизи водного источника - реки, пруда, имеют артезианские скважины.
Свеклосахарный завод - предприятие с сезонным циклом работы, сроки начала производственного сезона переработки сахарной свеклы в зависимости от климатической зоны расположения завода наступают в июле - августе и заканчиваются в январе - марте в зависимости от количества принятой сахарной свеклы; длительность производственного сезона в последние годы составляет 120 суток в среднем по стране. При некоторой перекомпоновке технологической схемы свеклосахарный завод в межсезонный период может перерабатывать тростниковый сахар-сырец.
Производство сахара из свеклы состоит из следующих основных стадий:
- очистка свеклы от примесей (земли, песка, остатков ботвы),
- измельчение свеклы на стружку и получение из нее диффузионного сока (свеклоперерабатывающее отделение);
- очистка диффузионного сока известью и диоксидом углерода от несахаров (сокоочистительное отделение);
- сгущение сока выпариванием - получение сиропа (выпарное отделение);
- кристаллизация сахарозы из сиропа, отделение кристаллов сахара от межкристального раствора, сушка и упаковка (продуктовое отделение.
К вспомогательным процессам относятся: получение извести и сатурационного газа, известкового молока, прессование и получение сухого жома рассыпного, гранулированного и брикетированного как с добавками (мелассированный, амидный, бардяной, амидоминеральный, с добавлением рафината), так и без добавок [45].
Наиболее энергоемким комплексом оборудования сахарного завода является выпарная установка с концентратором, а также вакуум-аппараты, мешалки и центрифуги.
Принципиальная схема производства сахара из свеклы представлена на рисунке 2.26.
![]() из сахарной свеклы
Сахарная свекла поступает (А.1) (рисунок 2.27) на завод по гидравлическому транспортеру, на котором установлены ловушки для отделения легких и тяжелых примесей. С помощью свеклонасоса свекла подается в свекломойку, где она отмывается от земли (А.4). Отмытая свекла элеватором поднимается на высоту примерно 20 м к автоматическим весам, чтобы она дальше могла двигаться самотеком и тем самым сократить число транспортирующих механизмов.
![]() сахарной свеклы
Взвешенная свекла затем поступает на свеклорезки для измельчения в стружку (Б.1).
Получение диффузионного сока основано на массообменном процессе извлечения сахарозы из клеточного сока ткани измельченной сахарной свеклы в экстрагирующую жидкость.
Процесс получения диффузионного сока включает следующие технологические подпроцессы: изрезывание свеклы в стружку, подготовку экстрагента, экстрагирование сахарозы, отжатие жома (рисунок 2.28).
![]() диффузионного сока
Полученный в диффузионном аппарате диффузионный сок, содержащий примерно 13% сахара и перешедшие в сок несахара, поступает на очистку (рисунок 2.29).
![]() диффузионного сока
Предварительная дефекация (Г.7) осуществляется добавлением в диффузионный сок извести в виде известкового молока плотностью 1,18 - 1,20 г/см3 в количестве 0,25 - 0,30% CaO к массе свеклы для коагуляции высокомолекулярных соединений в виде нерастворимых комплексов, осаждения солей кальция органических и неорганических кислот, пектиновых веществ. Преддефекация проводится при pH20 10,8 - 11,4 и температуре: холодная - 35 - 50 °C в течение 30 - 40 мин; теплая - 50 - 65 °C в течение 12 - 15 мин; горячая - 85 - 88 °C в течение 5 - 7 мин.
Основная дефекация (Г.7) проводится после предварительной дефекации известью в количестве 0,9 - 1,0% CaO при перемешивании раствора для разложения редуцирующих веществ, амидов кислот, солей аммония, доосаждения анионов кислот, омыления жиров. Основная дефекация осуществляется при pH20 12,2 - 12,4 в комбинированном режиме - последовательном сочетании холодной (теплой) ступени и горячей, последняя необходима для обеспечения полного разложения редуцирующих веществ. Соответственно, температура холодной ступени дефекации - 40 °C, теплой - 50 - 65 °C, горячей - 85 - 90 °C; длительность холодной ступени основной дефекации - 20 - 30 мин, теплой - 10 - 15 мин, горячей - 5 - 10 мин.
Первая ступень сатурации (Г.7) проводится после основной дефекации сатурационным газом, содержащим 32 - 36% CO2, для образования в растворе осадка карбоната кальция и адсорбции на его поверхности несахаров. Сатурирование осуществляется до pH20 10,8 - 11,4 при температуре 85 - 88 °C в течение 10 мин. В процессе сатурирования в растворе образуется кристаллический осадок карбоната кальция, обладающий наибольшей адсорбционной способностью, концентрирующий на себе красящие вещества и коагулят несахаров, образовавшийся на предварительной дефекации.
Фильтрование сока первой ступени сатурации (В.4) осуществляется в две ступени: 1 ступень - сгущение осадка до плотности 1,18 - 1,24 г/см3, содержащего 400 - 500 г/дм3 твердой фазы, затем фильтрование сгущенной суспензии с обессахариванием осадка до остаточного содержания сахарозы в нем около 0,06 - 0,08% к массе свеклы. Осадок в виде сгущенной суспензии сока первой ступени сатурации распределяется на два потока: один в количестве 10% направляется на предварительную дефекацию, остальной - на фильтрование и обессахаривание. Данный осадок называется фильтрационным осадком, выводится из технологической линии для использования в качестве мелиоранта.
Дефекация перед второй ступенью сатурации (Г.7) осуществляется в течение 5 мин с расходом извести в количестве 0,4 - 0,7% CaO к массе свеклы с доведением pH20 сока до 11,5 для разложения остаточных количеств редуцирующих веществ и амидов.
Вторая ступень сатурации (Г.7) заключается в обработке дефекованного сока сатурационным газом при температуре 92 - 94 °C в течение 10 мин до pH20 9,0 - 9,5 для образования осадка карбоната кальция и максимального перевода кальциевых солей в нерастворимые формы.
Отделенная фильтрованием (В.4) сгущенная суспензия осадка второй ступени сатурации направляется на предварительную дефекацию.
Сульфитация (Г.6) отфильтрованного сока второй ступени сатурации осуществляется до pH20 8,8 - 9,2 сульфитационным газом, содержащим диоксид серы SO2 и воздух в соотношении 1:(7 - 8), охлажденным до температуры 40 - 50 °C.
После фильтрования (В.4) очищенный сок содержит примерно 13% сахарозы и имеет светло-желтый цвет. Затем его направляют на сгущение (Е.1) на выпарной установке до получения сиропа, содержащего примерно 65 - 68% сухих веществ и 60% сахарозы (рисунок 2.30).
![]() очищенного сока
Сгущение сока выпариванием (Е.1) до сиропа основано на принципе многократного использования теплоты греющего пара.
Сульфитация (Г.6) сиропа в смеси с клеровкой сахаров II и III кристаллизаций осуществляется в жидкостно-струйных аппаратах, где обрабатывается до pH20 8,0 - 8,5 сульфитационным газом.
Фильтрование (В.4) сиропа с клеровкой сахара II и III кристаллизаций проводится для удаления тонкодисперсных взвесей размером до 0,5 - 1 мкм.
После фильтрования сироп направляют на процесс кристаллизации сахарозы (В.5) (рисунок 2.31).
![]() кристаллизации сахарозы и обессахаривания мелассы
Кристаллизация сахарозы осуществляется в три ступени и включает следующие технологические подпроцессы: уваривание утфеля I кристаллизации, центрифугирование утфеля I кристаллизации, уваривание утфеля II кристаллизации, центрифугирование утфеля II кристаллизации, уваривание утфеля III кристаллизации, дополнительная кристаллизация утфеля III кристаллизации охлаждением, центрифугирование утфеля III кристаллизации. Отдельные заводы извлекают сахар из мелассы методом ионообменной хроматографии с возвратом сахарного раствора на уваривание утфеля I кристаллизации.
Уваривание утфеля I кристаллизации (Е.1) осуществляется из сиропа и клеровки сахаров II и III кристаллизаций, соединенных с сиропом при сульфитации, при температуре 72 - 78 °C и разрежении 0,08 - 0,09 МПа до содержания сухих веществ 92,0 - 92,5%. Цикл уваривания включает: сгущение сиропа в течение 20 - 30 мин до содержания сухих веществ 82,0%, что соответствует коэффициенту пересыщения 1,25 - 1,28; введение затравочного материала для образования центров кристаллизации; наращивание кристаллов сахара путем подачи новых порций сиропа с многократной циркуляцией утфеля в вакуум-аппарате при коэффициенте пересыщения 1,10 - 1,14; окончательное сгущение утфеля до заданного содержания сухих веществ без доступа в аппарат новых порций сахаросодержащего раствора. Эффект кристаллизации при уваривании утфеля I кристаллизации составляет 12 - 13%.
При центрифугировании (В.3) выделяются кристаллы сахара и два оттека: первый - в виде межкристального раствора с включением небольшого количества мелких кристаллов, второй - в виде раствора, содержащего часть межкристального раствора и полученного при промывке кристаллов водой или сахаросодержащим раствором.
Уваривание утфеля II кристаллизации (Е.1) осуществляется аналогично из второго и первого оттеков утфеля I ступени кристаллизации при температуре кипения 65 - 76 °C и разрежении 0,08 - 0,09 МПа до содержания сухих веществ 92,0 - 93,0%, причем введение затравочного материала для образования центров кристаллизации проводится при коэффициенте пересыщения 1,28 - 1,30, наращивание кристаллов - при коэффициенте пересыщения 1,12 - 1,15. Эффект кристаллизации при уваривании утфеля II кристаллизации составляет 5 - 7%.
Центрифугирование утфеля II кристаллизации (В.3) осуществляется в поле центробежных сил на непрерывно действующих центрифугах с фактором разделения 1500 - 1600. При центрифугировании выделяются кристаллы сахара II кристаллизации, которые непосредственно в центрифуге растворяются фильтрованным соком второй ступени сатурации до содержания сухих веществ 65,0 - 70,0%, и оттек в виде межкристального раствора.
Уваривание утфеля III кристаллизации (Е.1) осуществляется аналогично из оттека утфеля II ступени кристаллизации при температуре кипения 60 - 72 °C и разрежении 0,08 - 0,09 МПа до содержания сухих веществ 94,0 - 95,0%, причем введение затравочного материала для образования центров кристаллизации проводится при коэффициенте пересыщения 1,30 - 1,35, наращивание кристаллов - при коэффициенте пересыщения 1,20 - 1,25. Эффект кристаллизации при уваривании утфеля III кристаллизации составляет 10 - 12%.
Дополнительная кристаллизация утфеля III кристаллизации осуществляется охлаждением (Ж.3) при его постоянном перемешивании и охлаждении в течение 36 часов с 65 - 68 °C до 35 - 40 °C и поддержании коэффициента пересыщения межкристального раствора не выше 1,25. Эффект кристаллизации за счет дополнительного выкристаллизовывания сахарозы из межкристального раствора на кристаллах утфеля достигает 3 - 5%.
Центрифугирование утфеля III кристаллизации (В.3) осуществляется в поле центробежных сил на непрерывно действующих центрифугах с фактором разделения 1500 - 1600. Перед центрифугированием утфель III кристаллизации нагревается на 5 - 10 °C. При центрифугировании выделяются кристаллы сахара III кристаллизации, которые непосредственно в центрифуге растворяются фильтрованным соком второй ступени сатурации до содержания сухих веществ 65,0 - 70,0%, и оттек - меласса.
Сушка и упаковка сахара включает следующие технологические подпроцессы: сушка кристаллов сахара, охлаждение кристаллов сахара; отделение ферромагнитных примесей; фасование и упаковка сахара, которые могут осуществляться непосредственно с технологической линии или после бестарного хранения сахара в силосах.
Структурная блок-схема сушки и упаковки сахара приведена на рисунке 2.32.
![]() и упаковки сахара
Сушка сахара (Е.2) осуществляется подогретым до температуры 90 - 110 °C предварительно очищенным от механических примесей воздухом, движущимся прямоточно движению сахара, с влажности сахара 0,8 - 1,2% до нормативной влажности в зависимости от типа хранения: 0,15% при хранении в потребительской или транспортной таре; 0,06% при хранении бестарно в силосах.
Охлаждение сахара (Ж.1) осуществляют предварительно очищенным от механических примесей воздухом температурой 15 - 20 °C, движущимся противоточно движению сахара, с температуры 50 - 55 °C до температуры 22 - 25 °C.
После отделения комков и ферромагнитных примесей (А.2) высушенный и охлажденный сахар направляют на фасование и упаковку (З.1) заданными порциями в мешки по 50, 25 кг; мягкие контейнеры - по 1 т; потребительскую тару: пакетики от 5 до 20 г, пакеты от 0,25 до 1 кг с последующей укладкой в транспортную тару до 20 кг: ящики из гофрированного картона, групповую упаковку из термоусадочной пленки или двух слоев бумаги.
Отработавший воздух из сушильного и охладительного аппаратов направляют на очистку (А.3).
2.1.4.1 Производство из сахара-сырца
В России переработку сахара-сырца проводят в основном на свеклосахарных заводах, применяя трехкристаллизационную схему с полным разложением инвертного сахара в клеровке и расходуя 6 - 7% извести от массы сахара на очистку.
Тростниковый сахар-сырец представляет собой кристаллы, покрытые затвердевшей пленкой межкристального раствора низкой чистоты. Основное количество несахаров сахара-сырца содержится в пленке, окружающей кристалл, но часть несахаров находится и внутри кристалла.
В состав несахаров сахара-сырца входят пектиновые вещества, протеины, красящие вещества, органические кислоты. Особенно много в сахаре-сырце редуцирующих веществ. Чистота сахара-сырца колеблется в пределах от 96 до 98%.
Для повышения чистоты сахар-сырец подвергают процессу перекристаллизации (В.5). Под перекристаллизацией понимают процесс повышения чистоты кристаллического вещества путем растворения (В.11), очистки полученного раствора от примесей и повторной кристаллизации вещества (В.5) из раствора более высокой чистоты.
При этом чем меньше в растворе остается примесей, тем меньше их включается в растущий кристалл основного вещества и, следовательно, тем более высокой будет чистота получаемых кристаллов.
Процесс превращения тростникового сахара-сырца в белый сахар с чистотой не менее 99,75% начинают с получения клеровки (сиропа) с содержанием сухих веществ 60%.
При этом используют не воду, а растворы, полученные при промывке осадка несахаров.
Полученную клеровку подвергают очистке, используя те же приемы, что и при очистке диффузионного сока в свеклосахарном производстве, а именно - дефекацию (Г.7), сатурацию (Г.7) и сульфитацию (Г.6), хотя и с некоторыми отличиями, учитывающими особенности состава и свойств обрабатываемого сиропа.
Процесс получения кристаллического сахара из очищенной клеровки также принципиально не отличается от аналогичного этапа производства сахара из сахарной свеклы.
На свеклосахарных заводах, оснащенных трехкристаллизационной схемой, из сахара-сырца можно получать белый сахар, не применяя аффинацию сахара-сырца.
Для этого используют четырехкристаллизационную схему с полным разложением редуцирующих веществ на основной дефекации с двухступенчатой сатурацией и добавлением к клеровке перед второй ступенью сатурации тринатрийфосфата для осаждения некоторых несахаров, без возврата первого оттека утфеля I кристаллизации на известково-углекислотную очистку.
Выход кристаллического сахара по такой технологии составляет 95,5 масс.% и выше; при этом общие потери сахарозы колеблются в интервале 1,8 - 2,0 масс.%, из них 0,9 - 1,0 масс.% удерживаются в мелассе.
Описание технологических процессов производства сахара приведены в таблице 2.5.
Таблица 2.5
Безалкогольные напитки представляют собой готовые напитки, изготовленные с использованием питьевой или минеральной воды с общей минерализацией не более 10,0 г/дм, объемной долей этилового спирта не более 0,5% (не более 1,2% для напитков брожения, квасов, напитков на растительном сырье, напитков на спиртосодержащем сырье).
Безалкогольные напитки могут быть с соком, морсовые, на растительном сырье, ароматизированные, напитки брожения, на основе минеральной воды.
К безалкогольным напиткам брожения относится квас - национальный напиток с объемной долей этилового спирта не более 1,2%, изготовленный в результате незавершенного спиртового или спиртового и молочнокислого брожения сусла без использования подсластителей и консервантов.
Безалкогольные напитки в зависимости от назначения могут быть функциональные, обогащенные, со сниженной (пониженной) энергетической ценностью (калорийностью), низкокалорийные и бескалорийные.
По внешнему виду безалкогольные напитки подразделяют на прозрачные и замутненные.
Безалкогольные напитки по степени насыщения диоксидом углерода подразделяют на типы: газированные и негазированные. Газированные безалкогольные напитки могут быть следующих степеней газации: сильногазированные, среднегазированные и слабогазированные.
Безалкогольные напитки по способу обработки могут быть непастеризованные, пастеризованные, фильтрованные и нефильтрованные.
Безалкогольные напитки по способу розлива могут быть холодного розлива, горячего розлива, асептического розлива.
Безалкогольные напитки могут быть изготовлены с применением или без применения консервантов.
Отдельная категория жидкой пищевой продукции - безалкогольные напитки на растительной основе, изготовленные на основе зерна (плодов злаковых, зернобобовых, масличных и других культур), орехов, кокоса и (или) продуктов их переработки, с добавлением питьевой воды, с добавлением или без добавления других пищевых ингредиентов.
Вода является одним из основных сырьевых ресурсов в производстве безалкогольных напитков, от которого напрямую зависит качество готового продукта.
Способами умягчения воды являются катионирование, обратный осмос, методами обеззараживания воды - хлорирование с последующим фильтрованием, озонирование, ультрафиолетовое облучение, стерильная фильтрация (обеспложивание).
Производство безалкогольных напитков разделяется на следующие стадии:
- подготовка сырья, в т.ч. воды, осветление и фильтрация соков, подработка композиций и концентратов, варка и растворение колера, растворение лимонной кислоты;
- варка сахарного сиропа, фильтрация, инверсия или без нее;
- деалкоголизация спиртосодержащего сырья, входящего в состав напитка;
- приготовление купажа, фильтрация и охлаждение;
- приготовление напитка;
- налив напитка в бутылки, бракераж, оформление и передача на склад;
- хранение и транспортирование готовой продукции.
Производство сброженных хлебных квасов включает следующие стадии:
- приготовление квасного сусла;
- приготовление сахарного сиропа и колера;
- приготовление разводки чистых культур дрожжей и молочнокислых бактерий;
- сбраживание квасного сусла;
- купажирование сброженного сусла с сахарным сиропом и другими составляющими;
- розлив готового напитка.
Производство напитков из зернового сырья включает следующие технологические стадии:
- приготовление сахарного сиропа;
- приготовление сахарного колера;
- подработка ККС;
- приготовление купажного сиропа;
- насыщение воды или напитков диоксидом углерода;
- розлив напитка в бутылки;
- бракераж;
- пастеризация напитков в бутылках;
- наклейка этикеток;
- хранение и транспортирование готовой продукции.
Принципиальная технологическая схема производства безалкогольных напитков приведена на рисунке 2.33.
![]() производства безалкогольных напитков
Подготовку воды осуществляют на типовом оборудовании по водоподготовке, позволяющем получить воду необходимого качества. Технологическая схема водоподготовки включает: фильтрование, умягчение, осветление, обезжелезивание и обеззараживание воды. Выбор способа водоподготовки зависит от качества исходной воды.
Сахарный сироп является полупродуктом, идущим на приготовление напитков, товарных сиропов. На заводах безалкогольных напитков сахарный сироп готовят в основном горячим способом. Процесс получения белого сахарного сиропа этим способом включает растворение сахара в воде, кипячение водного раствора, фильтрование и охлаждение сиропа. Раствор сахара кипятят при перемешивании не менее 30 мин для полного уничтожения слизеобразующих бактерий. Массовая доля сухих веществ в готовом сахарном сиропе должна составлять 60 - 65%. Сироп фильтруют в горячем состоянии.
Сахарный сироп может быть приготовлен и холодным способом. Для этого сахар растворяют в теплой исправленной питьевой воде, а затем фильтруют через бактериозадерживающие фильтры. При необходимости сироп осветляют, пропуская его через колонки, заполненные активным углем.
Принципиальная технологическая схема производства сахарного колера (непрерывный способ) представлена на рисунке 2.34.
![]() производства сахарного колера (непрерывный способ)
Колер используют в качестве красителя при производстве безалкогольной продукции. Процесс приготовления колера основан на карамелизации сахарозы в процессе нагревания. Нагревание сахарозы при температуре, близкой к температуре плавления (185 - 190 °C), вызывает ее глубокие химические изменения, в результате которых образуется сложная смесь из ангидридов различных сахаров, производных фурана, жирных кислот, темноокрашенных соединений и других веществ.
При производстве безалкогольных напитков промежуточной стадией является приготовление купажного сиропа. Купажные сиропы готовят одним из трех способов - холодным, полугорячим и горячим. При этом двумя последними способами получают купажные сиропы с инверсией сахарозы.
Розлив напитков включает в себя следующие этапы: подготовку упаковки, насыщение воды или напитков диоксидом углерода, розлив в потребительскую тару, пастеризацию (при необходимости), бракераж и наклеивание этикеток.
в том числе минеральной
Упакованная природная минеральная вода, выпускаемая в обращение, подразделяется:
- на столовую природную минеральную воду (природная минеральная вода с минерализацией менее 1 г/дм3, которая может содержать биологически активные компоненты);
- лечебно-столовую природную минеральную воду (природная минеральная вода с минерализацией от 1 до 10 г/дм3 включительно или с минерализацией менее 1 г/дм3, при наличии в ней биологически активных компонентов);
- лечебную природную минеральную воду (природная минеральная вода с минерализацией от 10 до 15 г/дм3 (редко большей) или с минерализацией менее 10 г/дм3, при наличии в ней биологически активных компонентов).
Для природной минеральной воды применяют следующие способы обработки:
- отделение соединений железа, марганца, серы, мышьяка путем обработки воздухом и (или) кислородом;
- полное или частичное освобождение от растворенного диоксида углерода исключительно физическими методами;
- насыщение диоксидом углерода;
- отделение таких нерастворимых элементов, как соединения железа и серы, путем фильтрации или декантирования;
- обработка лимонной кислотой и (или) аскорбиновой кислотой (для железистых вод);
- обработка сернокислым серебром (при этом массовая концентрация серебра в природной минеральной воде не должна превышать 0,2 мг/дм);
- ультрафиолетовое облучение (УФ-обеззараживание).
Технологический процесс, обеспечивающий выпуск минеральных вод, включает следующие основные этапы: каптирование (т.е. добыча), транспортирование воды от каптажного сооружения (источника) до завода (цеха) розлива, резервирование воды, ее обработку (фильтрование, охлаждение, стабилизацию состава, насыщение двуокисью углерода, обеззараживание), розлив минеральной воды в бутылки, укупорку, бракераж, этикетирование, упаковку.
Принципиальная технологическая схема производства минеральной воды представлена на рисунке 2.35.
![]() --------------------------------
<*> Для розлива железистых вод.
<**> Для розлива сульфидных вод.
<***> Для розлива вод, содержащих сульфатвосстанавливающие бактерии.
производства минеральных вод
Минеральные воды, используемые для промышленного розлива, подлежат обязательному каптированию. Каптаж представляет собой гидротехническое водозаборное сооружение, посредством которого достигаются рациональный способ добычи воды, выведение ее на поверхность Земли с максимально возможными дебитом и напором при сохранении химического состава и физических свойств, а также контроль за режимом истечения минеральной воды. Основным, наиболее совершенным способом разработки месторождений минеральных вод является каптаж минеральных вод с помощью скважин.
Транспортируют минеральные воды (от каптажа до предприятия) трубопроводами или автоцистернами. Трубопроводы используют для транспортирования всех типов питьевой воды на расстояние до 50 км. В качестве конструкционных коррозионностойких материалов для изготовления трубопроводов применяют различные марки нержавеющей стали, чугун, стекло и пищевой полиэтилен низкой плотности. Для транспортирования минеральных вод на расстояние от 50 до 200 км используют автомобильные цистерны, изготовляемые из различных марок нержавеющих сталей, эмалированной стали или алюминия.
Хранение минеральных вод производится в заводских резервуарах (накопительных емкостях). Они должны быть защищены от загрязнения из окружающей среды (быть полностью закрытыми, дыхание емкостей должно осуществляться через воздушные фильтры, рекомендуемый размер пор 0,45 мкм или менее и т.д.).
Природная минеральная вода перед розливом подвергается следующей технологической обработке.
Взвешенные вещества, содержащиеся в минеральных водах, вызывают их помутнение и снижают эффективность бактерицидной обработки воды. Поэтому все воды перед розливом освобождают от взвешенных тонкодисперсных частиц. Для полного удаления взвешенных веществ минеральные воды подвергают фильтрованию, как правило, в напорных фильтрах, использующих инертные фильтрующие материалы, например, кварц, сорбент, микропористую керамику, полимерные материалы (полиэтилен, полипропилен, фторопласт и др.), фильтр-картон марки Т и другие материалы.
Все минеральные воды, кроме очень холодных, перед насыщением диоксидом углерода подвергают охлаждению. Охлаждают воды до температуры 4 - 10 °C. Охлаждение минеральных вод проводят в противоточных холодильных установках различных систем в условиях, полностью исключающих контакт вод с воздухом. На первой стадии охлаждения термальных вод в качестве хладагента используют различную природную воду (речную, озерную и др.), являющуюся хорошим теплоносителем. Для окончательного охлаждения минеральных вод применяют рассолы.
Минеральные воды перед розливом в бутылки насыщают двуокисью углерода, что способствует формированию и сохранению их химического состава.
Эффективным способом обеззараживания воды является обработка ультрафиолетовыми лучами, раствором сернокислого серебра, озоном.
Розлив воды производится в изобарических условиях после выравнивания давления в бутылке и газовой зоне резервуара разливочной машины.
Бутылки с разлитой в них минеральной водой герметично укупоривают укупорочными средствами (полимерные винтовые колпачки, винтовые пробки, кронен-пробки, колпачки с ручками и др.).
Готовая продукция подвергается обязательному бракеражу.
Хранение готовой продукция на заводах, как правило, осуществляется в специальных сухих темных складских помещениях при температуре от 5 до 20 °C.
Упакованная питьевая вода, выпускаемая в обращение, подразделяется на:
- купажированную питьевую воду (вода с общей минерализацией не более 2 г/дм3, не относящаяся к природной минеральной воде и к природной питьевой воде, изготовленная путем смешивания природной минеральной и природной питьевой воды или путем смешивания только природной минеральной воды);
- обработанную питьевую воду (вода, которая получена из различных водозаборов, обработана любым способом, предназначена для непосредственного употребления человеком и может содержать естественным образом присутствующие в ней минеральные вещества или специально добавленные минеральные вещества, а также диоксид углерода);
- природную питьевую воду (вода, полученная из поверхностных вод или из подземных водоносных горизонтов, не относящаяся к природной минеральной воде);
- питьевую воду для детского питания (питьевая вода, предназначенная для употребления детьми, приготовления пищи и восстановления сухих продуктов для питания детей);
- искусственно минерализованную питьевую воду (вода с общей минерализацией до 2 г/дм3, полученная на основе природной минеральной или природной питьевой воды с добавлением минеральных солей или полученная при восстановлении минеральной соли природной минеральной воды с использованием питьевой воды).
Для природной питьевой воды применяют следующие способы обработки:
- отделение соединений железа, марганца, серы, мышьяка путем обработки воздухом и (или) кислородом;
- полное или частичное освобождение от растворенного диоксида углерода исключительно физическими методами;
- насыщение диоксидом углерода;
- снижение и (или) повышение температуры;
- уменьшение концентрации и (или) отделение элементов или радиоактивных элементов, первоначально присутствующих в количествах, не соответствующих требованиям настоящего технического регламента, в том числе путем фильтрации или декантирования;
- ультрафиолетовое облучение (УФ-обеззараживание);
- озонирование.
При производстве обработанной питьевой воды используют любые технологии водоподготовки (реагентную, безреагентную, смешанную).
Пример технологической схемы производства упакованной питьевой воды представлен на рисунке 2.36.
![]() производства упакованной питьевой воды
и мяса птицы
Аппаратурное оформление технологических процессов производства продукции из мяса представлено в таблицах 2.6 - 2.8
Таблица 2.6
продукции из мяса
Таблица 2.7
Характеристика вспомогательного оборудования производства
продукции из мяса
Таблица 2.8
продукции из мяса
Перечень применяемого оборудования при переработке и консервировании фруктов и овощей представлен в таблицах 2.9 - 2.11.
Таблица 2.9
и консервировании фруктов и овощей
Таблица 2.10
Вспомогательное оборудование при переработке
и консервировании фруктов и овощей
Таблица 2.11
и консервировании фруктов и овощей
Аппаратурное оформление технологических процессов производства растительных масел и жиров представлено в таблицах 2.12 - 2.14.
Таблица 2.12
нерафинированных и рафинированных масел
Таблица 2.13
Характеристика вспомогательного оборудования
при производстве нерафинированных и рафинированных масел
Таблица 2.14
при производстве нерафинированных и рафинированных масел
Перечень основного технологического оборудования, эксплуатируемого в случае применения НДТ при производстве сахара, приведен в таблицах 2.15 - 2.17.
Таблица 2.15
при производстве сахара из сахарной свеклы
Таблица 2.16
Характеристика вспомогательного оборудования
при производстве сахара из сахарной свеклы
Таблица 2.17
питьевой воды, в том числе минеральной
Перечень основного технологического и природоохранного оборудования, эксплуатируемого при производстве безалкогольных напитков, упакованной питьевой воды, в том числе минеральной, приведена в таблицах 2.18 - 2.19.
Таблица 2.18
безалкогольных напитков, упакованной питьевой,
в т.ч. минеральной, воды
Таблица 2.19
напитков, упакованной питьевой, в т.ч. минеральной, воды
и эмиссий в окружающую среду
при производстве продуктов питания и напитков
В производстве продуктов питания и напитков используются энергия, вода и химические вещества, на выходе производственных процессов образуются газообразные, твердые или жидкие продукты. Они могут оказывать вредное воздействие на окружающую среду, их появление может быть вызвано неэффективным использованием материалов или применением неадекватных процессов.
Данный раздел также содержит информацию о веществах на выходе, которые не являются основными конечными продуктами и не удаляются как отходы. В отраслях пищевой промышленности существует различие между основными продуктами, сопутствующими продуктами, побочными продуктами, возвращенными продуктами и отходами. Обычно основной продукт обладает наибольшей экономической ценностью.
Сопутствующий продукт - это продукт, намеренно или неизбежно образующийся в одном и том же процессе и в то же самое время, что и основной продукт. Как основной продукт, так и сопутствующий продукт могут соответствовать техническим требованиям или разработке, а по отдельности каждый из них пригоден для непосредственного использования с определенной целью. Например, в производстве продуктов питания некоторые сопутствующие продукты - это кукурузный глютеновый корм, кукурузная мука, кукурузные зародыши, кукурузный сироп, фруктовое пюре, волокна картофеля, картофельный белок, картофельная соковая вода.
К побочным продуктам производства могут быть отнесены вещества и (или) предметы, образующиеся при производстве основной продукции, в том числе при выполнении работ и оказании услуг, и не являющиеся целью данного производства, работ или услуг, если такие вещества и (или) предметы пригодны в качестве сырья в производстве либо для потребления в качестве продукции в соответствии с законодательством Российской Федерации.
Возвращенные продукты - продукты, возвращенные из розничных или оптовых магазинов, поскольку они не соответствуют необходимым нормативам или из-за прекращения срока годности готовой продукции.
Информация о потреблении и выбросах является важной как часть процесса эталонного анализа и для выбора технических методов, считающихся наилучшими доступными техническими методами.
Эталонный анализ - это технический метод, используемый для оценки численных уровней потребления и выбросов по сравнению с внутренним либо отраслевым стандартом.
Как правило, эталоны выражаются в виде коэффициентов, но могут быть выражены в виде процентного соотношения. В связи с этим данные о минимизации отходов, потреблении воды и энергии, запахе, шуме и выбросах загрязняющих веществ в атмосферу и сточных водах в целом являются значимыми. В таблице 3.1 показаны количественные параметры эталонного анализа, применимые при производстве продуктов питания и напитков.
Таблица 3.1
в производстве продуктов питания и напитков
Данные о потреблении воды и энергии отличаются не только типом процесса и способом его применения, но также объемом операции.
Имеются данные о выбросах загрязняющих веществ в атмосферный воздух и водные объекты по некоторым отраслям и по отдельным процессам. Имеется опыт ЕС по утверждению контрольного перечня по отраслям пищевой промышленности в отношении возможных выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух и водные объекты. Указано шесть загрязняющих веществ атмосферного воздуха - метан, окись углерода, двуокись углерода, фтористоводородные углероды (HFC), аммиак и NOx, и четыре загрязняющих вещества водных объектов - общее содержание азота, общее содержание фосфора, общее содержание органического углерода (TOC) и хлориды.
Процентное соотношение сырьевого материала, расходуемого на конечные основные продукты, является переменной величиной, а минимизация отходов в целом считается экономически эффективной целью всех производителей, но эталоны не являются общедоступными. В таблице 3.2 показано несколько примеров процентного соотношения сырьевого материала, содержащегося в конечном основном продукте.
Таблица 3.2
в конечном продукте в некоторых технологических процессах
Источники выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух классифицируются на организованные и неорганизованные.
Организованный источник выбросов - источник, характеризующийся направленным выбросом загрязняющих веществ через специально сооруженное устройство.
Неорганизованный источник выбросов - источник, выброс загрязняющих веществ из которого происходит в виде ненаправленных потоков газа.
Организованными стационарными источниками выбросов при производстве продуктов питания и напитков являются выбросы:
- по ходу технологического процесса, высвобождаемые технологическим оборудованием через оборудованные устройства и неизбежные при эксплуатации установки, например, при операциях жарения, кипячения, варки;
- отработанных газов от оборудования предварительного подогрева, которые используются только при запусках или остановках операций;
- при операциях хранения и перемещения, например, передача, загрузка и выгрузка продуктов, сырьевых материалов и полуфабрикатов;
- от организованных источников (при наличии технологического оборудования) на открытых или промышленных площадках;
- топочных газов из устройств снабжения энергией, таких как технологические печи, паровые бойлеры, устройства комбинированного производства электроэнергии и тепла, газовые турбины, газовые двигатели;
- отработанных газов из оборудования для контроля выбросов, такого как фильтры, термические окислители или адсорберы;
- отработанных газов при восстановлении растворителя, например, на установках экстракции растительного масла.
Неорганизованными стационарными источниками выбросов при производстве продуктов питания и напитков являются выбросы:
- по ходу технологического процесса, высвобождаемые технологическим оборудованием с крупной поверхности или через отверстия и неизбежные при эксплуатации установки;
- предохранительно-разгрузочных устройств, например, предохранительных продувочных устройств и предохранительных клапанов;
- вторичные, являющиеся результатом перемещения или утилизации отходов, например, летучие вещества из коллектора, сливно-наливных устройств для сточных вод или из воды для охлаждения
- из отверстий, образованные из захваченных диффузных и/или неулавливаемых источников, например, диффузных источников, установленных в огражденных местах или зданиях.
Неорганизованные источники делят на стационарные и передвижные.
Стационарный источник - источник выброса, местоположение которого определено с применением единой государственной системы координат или который может быть перемещен посредством передвижного источника.
Передвижной источник - транспортное средство, двигатель которого при его работе является источником выброса.
К передвижным источникам можно отнести все транспортные средства, которыми владеет предприятие, а именно: автомобили, любые средства передвижения, двигатели которых работают на топливе.
Основными загрязняющими веществами атмосферного воздуха при технологических процессах производства продуктов питания и напитков, не считая загрязнителей, высвобождаемых при сопутствующей деятельности, например, при производстве энергии, являются:
- взвешенные вещества;
- летучие органические соединения и запах (отчасти вызванный летучими органическими соединениями);
- хладагенты, содержащие аммиак и галоген;
- продукты горения, такие как CO, CO2, NOx и SO2.
Основная доля вредных веществ, поступающих в окружающую среду от производства продукции, приходится на неочищенные или недостаточно очищенные сточные воды.
Более 75% предприятий располагаются в непосредственной близости от населенных пунктов, и их хозяйственно-бытовые сточные воды поступают в городские канализационные сети. В соответствии с существующими требованиями к приемке хозяйственно-бытовых сточных вод в системы канализации при необходимости их предварительно очищают на локальных очистных сооружениях с целью удаления загрязнений, препятствующих транспортированию и дальнейшей биологической очистке общего стока.
3.1.2.1 Водопотребление
Использование воды является одним из ключевых вопросов охраны окружающей среды при производстве продуктов питания и напитков.
Система водоснабжения промышленного предприятия представляет собой комплекс сооружений, оборудования и трубопроводов, обеспечивающих забор воды из природного источника, очистку и ее обработку, транспортирование и подачу воды потребителям требуемых расходов и качества. В системах технического водоснабжения предусматриваются также сооружения и оборудование, необходимое для приема отработавшей воды и подготовки ее для повторного использования, а также станции очистки сточных вод. Требования к качеству воды хозяйственно-питьевого назначения и воды, идущей на технические цели (технической воды) различны. Поэтому на большинстве промышленных предприятий сооружают отдельную объединенную систему хозяйственно-питьевого и противопожарного водоснабжения и отдельную систему технического водоснабжения. В некоторых случаях, например, на предприятиях пищевой промышленности, где значительная доля воды должна соответствовать требованиям на питьевую воду, создают единую систему водоснабжения. А на предприятиях с высокой пожароопасностью вынуждены создавать отдельные системы противопожарного водоснабжения.
Водопотребление, водоотведение и потери воды обусловлены характером производства, составом сырья и получаемого продукта, схемой водоснабжения и водоотведения, ролью воды в процессе производства, качеством исходной воды, условиями использования воды (температура нагрева, состав и степень загрязнения) и возможностью регенерации (очистки и обработки).
3.1.2.2 Объем сточных вод
Отрасли пищевой промышленности традиционно являются крупным пользователем воды как ингредиента, средства очистки, средства транспортировки и подпитки для коммунальных систем.
Крупные предприятия - производители продуктов питания и напитков могут использовать несколько сотен кубических метров воды в день. Большая часть воды, не используемой в качестве ингредиента, в конечном счете становится частью сточных вод.
Значительного уменьшения объема образуемых производственных сточных вод можно достигнуть посредством технических методов минимизации отходов.
Зависимость между количеством воды, используемой для соблюдения требований санитарных норм и правил, не является очевидной, так как требования законодательства в сфере безопасности пищевых продуктов препятствуют сокращению использования воды, которого можно было бы достигнуть при недостаточных уровнях чистоты, гигиены или качества продукта.
Объем сточных вод на одном производстве может значительно меняться ежедневно, еженедельно или в зависимости от сезона.
Состав производственных сточных вод в значительной мере зависит от структуры производства и методов очистки.
3.1.2.3 Состав сточных вод
Сточные воды при производстве продуктов питания весьма различны по составу. Тем не менее для них, как правило, характерно высоко значение ХПК и БПК. Уровни данных показателей могут в 10 - 100 раз превышать таковые в сточных водах коммунально-бытового водоснабжения.
Содержание БПК5 в основных отраслях пищевой промышленности и при производстве некоторых продуктов показано в таблице 3.3.
Таблица 3.3
некоторых продуктов питания
Концентрация взвешенных веществ варьируется в диапазоне от незначительной до 120000 мг/л.
Кислотность сточных вод, образуемых при переработке пищевых продуктов, варьируются в диапазоне от очень кислотных, с показателем pH 3.5, до очень щелочных, с показателем pH 11.
Факторы, влияющие на показатель pH сточных вод, включают:
- естественный показатель pH сырьевого материала;
- регулирование значения pH воды для гидротранспорта с целью предотвращения порчи сырья;
- использование щелочных или кислотных растворов в производственных операциях;
- использование щелочных или кислотных растворов в операциях по очистке;
- состав и свойства воды, подаваемой на производства (жесткая, умягченная).
Наличие патогенных микроорганизмов в сточных водах может представлять собой проблему, в частности, при переработке любой органической продукции. Возникает высокая опасность присутствия сальмонеллы при переработке мяса птицы, иерсинии - фруктово-овощной продукции, листерии - при производстве продуктов питания.
Проблемой является и количество питательных веществ. При биологической очистке сточных вод идеальное соотношение БПК:N:P составляет примерно 100:5:1. При таком уровне сточные воды, образующиеся при производстве продуктов питания, будут содержать слишком малое количество N и/или P, чтобы поддерживать биологическую активность во время очистки. Также могут возникать чрезмерные уровни P, особенно если в технологическом процессе в большом количестве используются фосфаты, например, при производстве колбасных изделий. При рафинации растительных масел фосфорная кислота используется в небольших количествах - 0,05 - 0,2% от массы масла.
Если во время очистки в таких сточных водах возникают анаэробные условия, то существует риск, что компоненты, содержащие фосфаты, могут выделять фосфор в отводимую сточную воду. Использование нитрита натрия может также оказывать аналогичное воздействие, тем самым увеличивая уровень нитратов в сточных водах.
Возможны аварийные сбросы при возникновении нештатных ситуаций на предприятии. К общим источникам аварийных сбросов относятся: загрязненные поверхностные сточные воды; течи складских резервуаров; течи трубопровода; проливы; дренажи обваловки; течи из фланцев, насосов, затворов и сальников.
Хозяйственная деятельность человека неизбежно сопряжена с образованием отходов производства. Отходы образуются в самых разных отраслях, в том числе в пищевой и перерабатывающей промышленности.
Все отходы условно можно разделить на твердые и жидкие (или полужидкие). В зависимости от этого выбирается технологическое решение по подготовке и переработке отходов. Одним из вариантов решения проблемы уменьшения объема жидких отходов является удаление большей части связанной жидкости, содержащейся в отходах, например, дегидратация отходов.
Вид отходов обусловлен типом производства и характером готовой продукции.
При производстве фруктово-овощной и пищеконцентратной продукции на предприятиях образуются следующие отходы: выжимки и семена, отходы от очистки, ботва и прочие овощные отходы; плодовые косточки и вытерки, отходы переработки темноокрашенных фруктов и ягод, а также отходы при производстве пищевых концентратов. Основным отходом данного производства являются овощные отходы, выжимки, вытерки, отстой, очистки.
При производстве масложировой продукции образуются следующие побочные продукты на предприятиях: оболочка соевых бобов, жмыхи и шроты, подсолнечная лузга, фосфатидные концентраты, соапстоки, отходы рафинации растительных масел и жиров (воскообразные вещества, отработанные отбельные глины, земли и фильтровальные порошки, отработанный никелевый катализатор), отходы дезодорации (жировые погоны), зола от сжигания лузги.
В ходе переработки мясного сырья образуются две группы отходов:
- непищевые отходы - ветеринарные конфискаты, непищевая обрезь от зачистки туш, железы и лимфоузлы, мясокостные опилки, мясной сок, срезки клейм, обрезки кишечной оболочки и прочих упаковочных материалов, использованный фритюрный жир, жиромасса, собранная из канализационных колодцев, жироловок и отстойников и т.п.;
- пищевое сырье с низкой пищевой ценностью, переработка которого мало эффективна или экономически не рентабельна: кость пищевая, кости и хрящи от разборки вареного сырья; костный и мясокостный остаток от механической обвалки (дообвалки), грубая соединительная ткань (выйная связка, лопаточные хрящи, жилка и пр.), шквара, тестовая крошка от производства пельменей и пирожков и др.
продуктов питания и напитков
3.1.4.1 Превышение по весу/объему
Потеря продукта из-за переполнения возникает даже на самом точном наполнительном оборудовании. В соответствии с требованиями о среднем весе наполнения содержание упакованного продукта неизбежно будет немного превышать номинальное содержание упаковки. Ввиду его экономической значимости переполнение, как правило, тщательно прослеживается путем постоянного или выборочного контрольного взвешивания. Такая потеря продукта, как правило, незначима для окружающей среды.
Потери массы мясного сырья при распиловке, зачистке, расфасовке мясных продуктов составляют от 0,5 до 1,5% к массе полутуши, отруба. При хранении замороженного мяса потери массы (усушка) составляют в зависимости от качества сырья, вида сырья, способа охлаждения, наличия и вида упаковки от 1,18 до 1,82%.
3.1.4.2 Пролив
Пролив продукта, например, на пол, приводит к тому, что продукт становится непригодным для потребления, и его необходимо рассматривать как потерю или отходы, если он не извлечен должным образом. Регулярно возникающие проливы указывают на некачественную конструкцию оборудования, плохое обслуживание или неправильную эксплуатацию, например, упаковочной линии. Пролив часто вызывает значительную потерю продукта и упаковочного материала. Если пролив происходит во время ручного перемещения, причиной могут служить рабочие процедуры.
3.1.4.3 Утечка/перелив
Утечка жидкого продукта через соединения труб и переливы через края резервуаров могут явиться важным источником потери продукта (материала) и образования отходов, если продукт не извлечен должным образом. Такие проблемы могут быть вызваны, например, изношенными уплотнительными кольцами или высоким уровнем аварийных переключений из-за неисправности.
3.1.4.4 Дефекты продукта/возвращенный продукт
Продукты, не соответствующие необходимым нормативам, выявленные в процессе производства до отправки или возвращенные покупателями, могут представлять собой основной источник потери материала и образования отходов. Данная группа включает также излишние произведенные свежие продукты, например, в случаях, когда отклонения в последовательности приводят к слишком большому количеству произведенного продукта, который затем невозможно полностью вовремя реализовать из-за срока годности.
На пищевых предприятиях возможен возврат дефектной продукции из торговой сети, возникшей при нарушении технологии, например, несоответствие требованиям НД по показателям качества и безопасности, некорректная маркировка.
3.1.4.5 Собственные потери
Некоторое технологическое оборудование может вызывать потерю материалов и образование отходов даже при использовании наиболее подходящих технических методов, так как это связано с его конструкцией. Примером собственных потерь является центробежный саморазгружающийся сепаратор, в котором некоторое количество продукта теряется во время удаления шлама.
Похожая ситуация наблюдается при завершении процесса производства продукта или при переходе на производство другого продукта, когда подается вода для ополаскивания в системах безразборной мойки оборудования. Граница раздела между продуктом и водой неизбежно не будет четкой, и в зависимости от того, какие меры принимаются для минимизации потери, будет образовываться большее или меньше количество смеси продукта и воды, которая теряется при производстве.
Потери могут возникнуть при вводе в эксплуатацию нового оборудования, освоении новой технологии, проведении монтажных и пуско-наладочных работ и др.
Потери сырья, возникающие при разделке, обвалке и жиловке мяса, могут быть связаны с выявлением в тушах признаков прижизненно полученных животными заболеваний и травм, не установленных при их убое и первичной переработке, а также с некачественным проведением данных технологических операций, вытекании мясного сока при наваливании кусков жилованного мяса друг на друга.
К собственным потерям можно отнести и потери сырья, полуфабрикатов и конечной продукции в результате их попадания на пол и пр.
3.1.4.6 Задержанный материал
Задержанный материал образуется, когда жидкий продукт или ингредиенты не могут свободно стечь на следующий этап технологического процесса. Это может быть вызвано, например, провисаниями трубопровода, в которых застаивается продукт, или иными препятствиями его свободному стоку. Если продукт не может стечь, то его нужно протолкнуть газом, водой или механической системой внутренней очистки.
Кроме того, в случае очень вязких продуктов прилипание к стенкам трубопровода или резервуара приводит к существенным потерям. Помимо механического удаления, например, внутренней очисткой, перед мойкой потребуется продолжительное предварительное ополаскивание.
3.1.4.7 Отходы, осажденные в результате нагревания
При нагреве жидкого продукта всегда существует вероятность осаждения продукта на теплообменную поверхность. Осажденные частицы на пластинах или трубах теплообменных устройств и на нейтрализаторах при мойке сбрасываются в сточные воды. В некоторых технологических процессах осадок на трубах собирается и направляется на переработку или возвращается в технологический процесс.
3.1.4.8 Потери, связанные с порчей сырья и продукции
На предприятиях должны строго регламентироваться условия и длительность хранения сырья и готовой продукции, особенно скоропортящейся. Несоблюдение температурно-влажностных режимов, временных границ допустимого хранения, недостаточность разработанных мероприятий по поддержанию надлежащего гигиенического уровня производственных помещений, возникновение условий для перекрестной контаминации сырья и продукции являются факторами риска порчи, в том числе микробиологической и/или окислительной. Испорченные сырье и продукция подлежат утилизации, то есть переходят в категорию отходов.
Расход материальных и энергетических ресурсов при производстве колбасных изделий, полуфабрикатов и консервной продукции из мяса приведен в таблице 3.4.
Таблица 3.4
при производстве продукции из мяса убойных животных
и мяса птицы в год на одну тонну готовой продукции
(по данным анкет с предприятий)
Расход материальных и энергетических ресурсов при переработке и консервировании фруктов и овощей приведен в таблице 3.5.
Таблица 3.5
при переработке и консервировании фруктов и овощей
Расход материальных и энергетических ресурсов при производстве нерафинированных и рафинированных растительных масел и жиров приведен в таблице 3.6.
Таблица 3.6
при производстве нерафинированных и рафинированных
растительных масел, и жиров
Расход материальных и энергетических ресурсов при переработке сахарной свеклы приведен в таблице 3.7.
Таблица 3.7
при переработке сахарной свеклы
Довольно сложно предоставить количественные данные об экологических аспектах отдельных технологических процессов в связи с отсутствием надежных данных или по причине естественных колебаний, например, сезонных, для многих сырьевых материалов, что часто приводит к изменениям параметров технологических процессов. В большинстве случаев имеется информация по экологическим аспектам в отношении целой производственной линии или структурного подразделения (цеха, участка). При этом практически нет информации в отношении отдельных технологических методов или процессов, поскольку на уровне типовых операций экологические измерения не проводились.
Для каждого технологического процесса основные источники потребления и выбросов только определяются. Приведенный перечень источников не является всеобъемлющим. Кроме того, следует учитывать и тот факт, что каждая установка в рамках разных производственных процессов будет иметь все типы выбросов. Информация связана с производством продуктов питания и напитков в целом. В зависимости от используемых сырьевых материалов, применяемого технологического процесса и способа его применения возможны колебания.
Считается, что некоторые выбросы по ходу технологического процесса имеют предположительно небольшое значение с точки зрения воздействия на окружающую среду и они определяются как незначительные выбросы. Однако, возможно, что на отдельных установках такое определение неверно. Поэтому такие выбросы необходимо проверять в зависимости от конкретного случая.
Воздействие на окружающую среду или выбросы по ходу технологического процесса для каждой типовой операции обобщены в таблицах 3.8 - 3.11. Символы напротив каждой операции описывают характеристику выбросов. Следует также заметить, что при описании экологических аспектов различных технологических методов понятие "твердые продукты на выходе" охватывает как побочные продукты технологического процесса, стоимость которых можно установить, так и отходы, стоимость которых нельзя установить. Например, некоторые побочные продукты отраслей пищевой промышленности можно использовать в качестве корма для животных.
Таблица 3.8
производства продуктов питания и напитков
Таблица 3.9
Коды, используемые для твердых продуктов на выходе
Таблица 3.10
Коды, используемые для выбросов загрязняющих веществ
в атмосферный воздух
Таблица 3.11
убойных животных и мяса птиц
Выбросы в атмосферу. Основными источниками загрязнения воздушного бассейна мясной промышленности являются термические отделения колбасных заводов (цехов) (Н1 - Н6, О1 - О4, О6), камеры подготовки специй и муки (Н1 - Н3, О1, О2). В их вентиляционных выбросах содержатся сероводород, аммиак, фенолы, альдегиды, кетоны, двуокись углерода, сажа, древесная и пыль специй (мучная пыль) и т.д
Суммарные вредные выбросы мясоперерабатывающих предприятий можно разделить на три группы: образующиеся при производстве энергии и в результате пользования транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания; сопутствующие основным технологическим процессам; от вспомогательных цехов и производств.
Разнообразие технологических процессов отрасли определяет широкий качественный состав второй группы выбросов. Большинство технологических процессов, связанных с тепловой обработкой сырья в присутствии влаги, благотворно влияет на развитие химических превращений с образованием продуктов распада белка, разнообразных по физико-химическим свойствам и действию на организм человека. Особенностью таких выбросов является присутствие неприятно пахнущих веществ (НПВ).
Как правило, наряду с НПВ в выбросы переходят частицы продукта и конденсируемые пары - дополнительные источники неприятного запаха. Совокупность этих компонентов формирует очень сложные трудно разделяемые смеси веществ, требующие обеззараживания.
При технической обработке колбасных изделий и изделий из мяса в процессе обжарки и копчения используются дымовые газы, являющиеся одним из источников загрязнения атмосферы (Н1 - Н5, О1, О2, О4 - О6). В выбросах содержатся органические вещества кислотной, основной, нейтральной и фенольной групп. Среди них вещества с неприятным запахом: уксусная, валериановая и другие кислоты, масляный и изовалериановый альдегиды, метилбутилкетон, пирокатехин, гваякол и др. Среди веществ неорганической природы - аммиак, сероводород. Кроме того, в выбросах присутствуют твердые частицы, окислы серы и токсичные ароматические углеводороды. Содержание выбрасываемых веществ изменяется в пределах от 0,05 до 60 мг/м3. Потребление дыма велико, например, при горячем копчении мяса требуется 80 - 100 г дыма на 1 кг мяса, а при холодном - 150 г/кг.
Таким образом, к источникам постоянного загрязнения атмосферы в мясной промышленности относятся: организованные выбросы от технологического оборудования; выбросы вентиляционного воздуха системами вытяжной вентиляции.
Организованные выбросы от технологического оборудования составляют примерно 10 - 30% общих выбросов предприятия (соковые пары вакуум-выпарных установок ЦТФ, дымовые коптильные газы термических отделений и котельных, выбросы воздуха и сушильных аппаратов). Несмотря на относительно небольшое количество этих выбросов, концентрация вредных веществ из них наиболее высокая. В их состав входят газо- и парообразные вещества: органические - кислородосодержащие (карбоновые кислоты, альдегиды, кетоны, спирты, фенолы, эфиры), серосодержащие (сульфиды, дисульфиды, меркаптаны), амины и углеводороды (метан, этан, бензин, 3-4 бензопирен); неорганические - окислы серы, азота, углерода, сероводород, аммиак.
Сточные воды. Сточные воды мясоперерабатывающих предприятий представляют собой сложные полидисперсные системы, содержащие различного рода загрязнения - жир, кровь, белковые вещества, минеральные (растворимые и нерастворимые) примеси, моющие и дезинфицирующие средства. Состав стоков зависит от технологических процессов, состава выпускаемой продукции и исходного сырья, применения моющих и дезинфицирующих средств.
Известно, что характерной особенностью предприятий мясной отрасли является многотоннажное потребление воды питьевого качества.
Технологические (производственные) сточные воды мясной промышленности по характеру загрязнений делят на следующие группы: зажиренные - из цехов и отделений мясоперерабатывающего завода (варочный, ливерный, машинного, сырьевого, формовочного, термического и др.); незажиренные - из всех остальных цехов; (условно чистые) - от холодильных установок и теплообменных аппаратов, котельной. Загрязненность сточных вод зависит от цеха, применяемого оборудования, соблюдения технологического режима и т.п. Производственные зажиренные сточные воды составляют 40 - 55% общего объема, производственные незажиренные - от 20 до 25%, условно чистые - от 12 до 20% и бытовые - от 12 до 19%.
Специфика производства и многообразие функций, выполняемых с применением воды, приводят к тому, что при переработке 1 т мяса образуется до 76 м3 сточных вод в зависимости от мощности предприятия, особенностей его географического размещения, ассортимента продукции и прочий факторов. Усредненные данные по объемам образования сточных вод приведены в таблице 3.12.
Таблица 3.12
на мясоперерабатывающих предприятиях
Величина часового сброса в течение суток изменяется в широком интервале и характеризуется коэффициентом неравномерности, равным 2,5 - 3,5.
Образующиеся жидкие отходы мясоперерабатывающего производства имеют специфические загрязнения, представленные широким спектром химических и биохимических веществ. В результате контакта мясного сырья с водой образующиеся стоки содержат пигменты, белковые компоненты, минеральные вещества, витамины, различные комплексы, которые до смешения с хозяйственными и бытовыми стоками представляют собой определенную ценность, так как после возвращения в основной технологический цикл могут быть использованы для выработки полезных продуктов и удобрений. В основном такие стоки образуются при размораживании мясного сырья (Н1, О1, О2, М1).
Образующиеся жидкие отходы мясоперерабатывающего производства имеют специфические загрязнения, представленные широким спектром химических и биохимических веществ. В результате контакта мясного сырья с водой образующиеся стоки содержат пигменты, белковые компоненты, минеральные вещества, витамины, различные комплексы, которые до смешения с хозяйственными и бытовыми стоками представляют собой определенную ценность, так как после возвращения в основной технологический цикл могут быть использованы для выработки полезных продуктов и удобрений. В основном такие стоки образуются при размораживании мясного сырья (Н1, О1, О2, М1).
В зависимости от источника поступления сточные воды мясокомбинатов подразделяются по категориям:
- производственные стоки, не содержащие жир (20 - 25% общего стока);
- производственные стоки, содержащие жир (40 - 45% общего стока);
- хозяйственно-бытовые стоки (9 - 12% общего стока).
Загрязнители, содержащиеся в стоках, различаются размерами частиц, химической природой и физико-химическими показателями. Потребляемая в производственном процессе вода загрязняется органическими веществами животного происхождения: жиром, кровью, осколками костей, фаршем. Кроме того, в сточные воды в значительных количествах поступают поваренная соль, нитриты, моющие средства, песок, глина.
В сточных водах все загрязнения в основном находятся в виде трудноразделимых суспензий, эмульсий, коллоидных и молекулярных растворов. Каждый вид загрязнения состоит из органической и молекулярной части.
В общем стоке мясокомбинатов с учетом работы локальных очистных сооружений концентрация взвешенных веществ изменяется в значительной степени. Концентрации основных загрязнений в сточных водах отдельных цехов, не прошедших локальную очистку и неразбавленных бытовыми и незагрязненными производственными сточными водами, значительно выше. Основные показатели загрязняющих веществ представлены в приложении А.
В рассматриваемых сточных водах часть загрязнений находится в виде коллоидов. В среднем их концентрация равна 283 мг/дм3.
Для сточных вод мясокомбинатов характерны значительное содержание азота и колебания pH сточных вод.
В процессе производства используют азотистокислый натрий NaNO2. Его отработанные растворы сбрасывают в канализацию. Поэтому в сточных водах мясокомбинатов присутствуют нитриты и нитраты, при этом наблюдается значительное содержание фосфора.
В качестве моющего средства и в большом количестве используют кальцинированную соду, которая присутствует в сточной воде, увеличивая ее загрязненность и придавая ей способность вспениваться.
Стоки мясоперерабатывающих предприятий характеризуются высокими показателями БПК, ХПК и взвешенных веществ (таблица 3.13). Присутствуют также загрязнения в виде ПАВ, хлоридов, нитрит- и нитрат-ионов, фосфатов.
Таблица 3.13
предприятий до (без) очистки
Сточные воды мясоперерабатывающих предприятий небольшой мощности, как правило, более концентрированные, чем у крупнотоннажных производств, особенно по содержанию азота и ХПК. При этом содержание железа, хлоридов, нитритов может быть и ниже, чем в сточных водах предприятий большой мощности.
Усредненный состав сточных вод для мясоперерабатывающего предприятия мощностью до 5 т мяса в смену приведен в таблице 3.14
Таблица 3.14
предприятия мощностью до 5 т мясной продукции в смену
Отходы производства. Объемы образования отходов зависят от многих факторов, включая вид перерабатываемого сырья и ассортимент выпускаемой продукции. Например, при разделке, обвалке и жиловке говядины в полутушах в среднем образуется 0,9% непищевых отходов от массы мяса на костях, поступающего в производство, для свинины - 0,2%.
Твердые органические отходы мясоперерабатывающих производств представлены в основном в виде кости, образующейся в результате выделения бескостного мясного сырья (разделки, обвалки и жиловки мясокостного сырья), и составляют (около 15 - 17% в производстве). Количество таких отходов может повышаться при необходимости срезания клейм, удаления абсцессов, кровоизлияний, гематом, переломов и прочих дефектов мясокостного сырья.
В отличие от ветеринарных конфискатов, кость, полученная после разделки, обвалки и жиловки мяса на кости, является пищевым сырьем и может быть переработана в продукцию пищевого, кормового и технического назначения. При невостребованности кости в качестве пищевого и/или технического (например, поделочного) сырья ее направляют на производство кормовой продукции на специализированные предприятия - ветеринарно-санитарные утилизационные заводы (ветсанутильзавод).
Хранение и транспортирование кости должны осуществляться в соответствии с требованиями ГОСТ 16147-88 "Кость. Технические условия". Хранение прочих органических отходов должно осуществляться в соответствии с правилами, установленными на предприятии, исключающими загрязнение окружающей среды в результате протекания процессов порчи.
Количественное образование кости контролируют по действующим нормам выходов сырья по видам при разделке, обвалке и жиловке мясокостного сырья, утвержденным в установленном порядке на мясоперерабатывающих предприятиях. По степени наносимого вреда экологии данный вид отходов можно считать не опасным.
Твердые неорганические отходы образуются в результате растаривания сырья, пищевых добавок, упаковочных и расходных материалов, поступающих в производство, а также на упаковочных линиях (обрезки упаковочных материалов, дефектные упаковки и пр.).
Образование твердых неорганических отходов на мясоперерабатывающих предприятиях может быть также связано с дефектами продукции. Например, деформация банок (в том числе из полимерных и комбинированных материалов) с потерей внутреннего защитного слоя в процессе производства, бомбаж банок с готовой продукцией в процессе хранения - основные причины увеличения образования твердых отходов в консервном производстве.
Выбросы в атмосферу. Термообработка пищевого сырья (варка (Р3), обжарка (Р5), бланширование (Р2) и др.) протекают с выделением органических, преимущественно паро- и газообразных веществ. Источниками выделения продуктов сгорания топлива являются все виды термического оборудования, оснащенные встроенными теплоэнергетическими системами, работающими на жидком или газообразном топливе.
Технологические процессы бланширования и варки протекают с выделением водяного пара, содержащего следовые количества органических соединений. Они не оказывают негативного влияния на состояние воздушного бассейна, так как пар легко конденсируется, а присутствующие в нем примеси при охлаждении переходят в жидкое состояние за счет конденсации или растворения в водном конденсате.
При сульфитации фруктов или фруктовых пюре используют диоксид серы (Н6), легколетучее соединение, содержание которого нормируется в выбросах в атмосферу (не более 0,21 г/м3).
Мойка растительного сырья осуществляется водой. Выделение загрязняющих веществ в атмосферу при этом отсутствует.
Мойка новых и оборотных стеклянных банок производится моечными растворами неорганических кислот и щелочей. При этом в окружающую среду поступает аэрозоль, в состав которого входят пары вод и моющие средства.
Кроме самих моечных машин, источником выделения аэрозолей моющих веществ являются емкости для хранения исходных химических компонентов растворов, а также для приготовления растворов. Испарения с зеркала емкостей удаляются местными системами аспирации или поступают непосредственно в воздух рабочей зоны, после чего с выбросами вентиляционных систем направляются в атмосферу.
Пары моющих растворов (Н5) поступают в воздух рабочей зоны, а затем удаляются с помощью местных и общеобменных вентиляционных систем.
Для уменьшения уровня загрязнения воздуха производственных помещений над ваннами моечных машин монтируют зонты местных вентиляционных систем, что позволяет локализовать выделения и удалить основную массу загрязняющих веществ непосредственно в атмосферу.
Массовый выброс аэрозоля моющих средств определяется концентрацией и температурой используемого моющего раствора, а также конструктивными особенностями моющей машины.
В момент приготовления растворов происходит интенсивное выделение аэрозоля, отчасти обусловленное экзотермическим характером процесса растворением гидроксида натрия в воде.
При наличии системы местной вентиляции у моечных машин и над емкостями для приготовления моечных растворов 80% выделяющегося аэрозоля удаляется ими, а 20% - общеобменной вентиляцией.
Сточные воды. Основное водопотребление при переработке и консервировании фруктов, овощей и грибов обусловлено применением воды для мойки исходного сырья (А.4), а также при очистке от кожуры (А.2) и бланшировании (Д.3).
Среднее потребление воды составляет 7 - 15 м3 воды на тонну продукции.
На объемы и степень загрязнения сточных вод влияют различные факторы. К ним относятся вид перерабатываемого сырья, сезонные вариации и нестабильность источников, типовые процессы, структура производства и практическая подготовка работников.
Во всех сточных водах плодоовощной консервной промышленности присутствуют углеводы, особенно сахар, усложняющие их очистку. Проблемой может быть остаточное содержание пестицидов, которые трудно поддаются разложению при очистке сточных вод.
В процессе производства овощных консервов сточные воды загрязнены большим количеством ботвы, кореньев, семян, овощей, песка и т.д., поэтому они должны пройти через систему решеток, песколовок и отстойников.
В таблице 3.15 приведены показатели нагрузки на единицу продукции, которые можно достигнуть, применив меры по снижению степени загрязнения, таких как заготовка чистых фруктов и овощей и использование противоточных систем для промывки и очистки сточных вод.
Таблица 3.15
на единицу продукции при переработке овощей и фруктов
Однако такие специфические технические методы, используемые для каждого вида и массы продукции, не определены.
Поступающую фруктово-овощную продукцию промывают в воде для удаления остатков почвы, камней и другой грязи, а также для уменьшения количества микробов. Необходимы большие объемы воды, особенно для корнеплодов, которые содержат много грязи, а также для листовых овощей с большой площадью поверхности.
Образующиеся сточные воды после предварительной мойки также содержат полевую грязь и частицы почвы с небольшими остатками фруктов и овощей.
Для очистки сточных вод с целью удаления частиц почвы применяют механические методы или методы воздушной флотации. Эти методы уменьшают использование воды.
Широко используется рециркуляция или повторное использование воды после других операций.
Если для увеличения эффективности мойки оборудования и помещений используют детергенты, то они повышают ХПК сточных вод (О1).
Большинство процессов переработки фруктово-овощного сырья включают классификацию по качеству, очистку и измельчение. Иногда используют сортировочные машины, содержащие рассолы различной крепости. Сброс значительных объемов рассола может неблагоприятно повлиять на биологическую очистку на ОССВ. В результате промывания овощной продукции после этих операций сточные воды содержат растворимый крахмал, сахар и кислоты, которые влияют на уровень загрязнения сточных вод, повышая показатели БПК и ХПК (О1).
Использование воды для подачи гидравлическим конвейером продукции и отходов создает дополнительное вымывание этих веществ.
Для всех линий, оборудования и зон технологического процесса, которые не находятся в отведенной сухой зоне, требуется влажная уборка, в результате которой образуются сточные воды, загрязненные сырьем, продукцией и химическими средствами, применяемыми при очистке. В данной отрасли предъявляется меньше требований к агрессивности химических средств по сравнению с другими, за исключением тех случаев, когда при переработке используется масло или жир.
Отходы производства. При переработке и консервировании фруктов, овощей, грибов и картофеля образуются большие объемы твердых отходов (М1). Это органические вещества, включая фрукты и овощи, отсортированные при отборе, а также после таких процессов как очистка от кожуры или удаление сердцевины. Эти твердые продукты имеют высокую питательную ценность и могут быть использованы в качестве корма для животных. Материалы, отсортированные на первой стадии переработки, включают почву и постороннее растительное сырье, испорченное исходное сырье, обрезь, очистки, косточки фруктов, зерна и мякоть (М1, М3).
Если для очистки фруктов и мягких овощей используются растворы каустической соды как наиболее часто применяемые, сточные воды будут содержать высокие концентрации щелочных или соленых твердых отходов. Твердые отходы могут иметь высокую абсолютную влажность после влажной очистки и операций повторного использования, в которых растворенные твердые вещества или ВТЧ локализуются и отделяются от сточных вод.
До 50% фруктов и обычно 10 - 30% овощного сырья идет в отходы при переработке. Часть отходов поступает в сточные воды, и также образуется значительная часть твердых отходов.
В таблице 3.16 представлены сведения об образуемых отходах и вторичных сырьевых ресурсах при переработке и консервировании фруктов, овощей, грибов и картофеля в существующих и перспективных направлениях их переработки.
Таблица 3.16
фруктов, овощей, грибов и картофеля
На рисунке 3.1 приведена принципиальная схема выбросов и сбросов, образуемых при переработке и консервировании фруктов, овощей и грибов.
![]() образуемых при переработке и консервировании фруктов,
овощей, грибов и картофеля
Твердые отходы в основном используют в производстве корма для животных и органических удобрений. Также они могут быть использованы для производства продуктов питания или другой товарной продукции, утилизированы со сточными водами или утилизированы как отходы производства.
При переработке фруктов и овощей очистка от кожуры (А.2) является одним из самых основных процессов, после которого образуется много твердых отходов (М1) и сточных вод.
Очистка паром в основном применяется для больших объемов картофеля, моркови и других клубне- и корнеплодов. Отходы, получаемые после очистки, содержат твердые вещества, в основном кожуру, которая удаляется путем отстаивания в водной фазе, далее высушивается и может быть компостирована. Водная фаза применяется для обработки сточных вод и сточных вод из других процессов. Их степень загрязнения перед сбросом на коммунальные очистные сооружения сточных вод, выраженная в ХПК (О1), составляет менее 38 т вещества/тыс. тонн готовой продукции.
Механическая очистка от кожуры применяется для небольших объемов картофеля, моркови, яблок, груш и т.д. или в том случае, когда овощи используют для общественного питания.
В результате ножевой очистки получается аналогичное количество отходов, как и при очистке паром. Использование отходов может быть аналогичным, в качестве корма для животных или для извлечения их компонентов. Примерно 60% общего количества органических твердых отходов приходится на предварительную очистку с применением абразивной очистки и далее ножевой очистки. После нарезки дефектные куски, которые, например, слишком темные или маленькие, отделяются и используются в качестве корма для животных. Следующей стадией является споласкивание.
При переработке картофеля обычно эта стадия сочетается с добавлением ингибиторов потемнения перед транспортировкой картофеля на основное технологическое оборудование.
Расход электроэнергии на водоснабжение при напоре воды до 100 м ориентировочно составляет: при подъеме воды из артезианских скважин - 0,5 кВт; поверхностном (например, из реки) водозаборе на 1 м3 воды - 1,0 кВт.
Следует, однако, отметить, что почти каждая технологическая стадия переработки фруктов и овощей предусматривает потребление энергии. Для производства пара могут быть использованы газовые бойлеры.
Так, энергоемким является производство замороженных фруктов и овощей. Замораживание при низкой температуре представляет собой процесс, при котором потребляется энергии больше остальных процессов. При глубоком замораживании необходимо охлаждение до достаточно низкой температуры (от минус 30 °C до минус 40 °C). В течение этого процесса расход энергии составляет на уровне 80 - 280 кВт ч/т замороженных овощей. На других процессах, например, мойке, потребление энергии меньше - максимум 28 кВт ч/т замороженных овощей.
Для обеспечения режимов хранения консервной продукции потребление энергии составляет примерно 20 - 65 кВт ч/м3 складского помещения в год.
Обобщенные показатели потребления энергоресурсов в консервной отрасли приведены в таблице 3.17.
Таблица 3.17
и консервировании фруктов, овощей и грибов
Для определения общего расхода пара на предприятиях по переработке и консервированию фруктов и овощей к приведенным затратам на технологические цели необходимо добавить 15 - 25% на остальные нужды. Собственные котельные на предприятиях производят насыщенный пар давлением 13 - 15 атм.
Электроэнергия расходуется на технологические нужды, значительное количество электроэнергии потребляется котельной и системой водоснабжения.
В производстве растительных масел процессами, потребляющими значительные объемы воды, являются получение рафинированного масла, щелочная нейтрализация (В.6), промывка растительного масла и дезодорация (В.8). Потребление воды зависит от вида процесса (например, потребление воды для прессования (Б.1) минимально), от вида охлаждения и установки для создания вакуума, вида и возраста масличных семян (например, мягкие семена, такие как семена рапса, потребляют другие объемы воды по сравнению с соевыми бобами).
При производстве нерафинированного масла в целях охлаждения потребляется 0,2 - 12 м3 воды/т масличных семян. Щелочная нейтрализация (В.6) неочищенного масла потребляет воду в объеме 1 - 1,5 м3 воды/т семян. Дезодорация (В.8) нейтрализованного, отбеленного масла потребляет 10 - 30 м3 воды/т семян.
Сточные воды. Получение и рафинация пищевого масла могут привести к образованию до 10 - 35 м3 сточных вод/т семян. Удельный объем сточных вод в основном находится в пределах 3 - 15 м3/т сырья. Объем сточных вод зависит от вида источника получения масла и используемой технологии [47].
В таблицах 3.18 - 3.20 приведены характеристики сточных вод при производстве растительного масла, полученного от различных процессов и применяемого оборудования, и с использованием разных единиц измерения.
Таблица 3.18
растительного масла
Таблица 3.19
Характеристики сточных вод при переработке
растительного масла
Таблица 3.20
растительного масла (подсолнечное, кукурузное)
Выбросы в атмосферу. При доставке семян, в бункерах, при очистке семян (А.2), подготовке, доставке шрота и внутренней транспортировке/перемещении (А.1) образуется сухая пыль Н2.
При использовании экстракции (В.1) с применением растворителей Н8 и транспортировки сырья и полуфабрикатов могут образовываться выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух. После стадии экстракции выбросы растворителя (гексана) могут произойти при дистилляции мисцеллы (В.10), тостировании шрота (Д.8), его охлаждении, хранении и транспортировке. Уровни выбросов гексана в атмосферный воздух Н8, имеющие отношение к различному масличному сырью, приведены в таблице 3.21.
Таблица 3.21
В некоторых семенах, например, семенах рапса высокогликозинолатных сортов, практически не возделываемых в настоящее время, может быть высокое содержание серы. Ферментные и биологические процессы преобразовывают соединения серы в сероводород.
Запах Н1 присутствует на всех технологических стадиях, в которых есть тепловая обработка. Источником запаха являются летучие жирные кислоты, органические азотные соединения и, в случае переработки семян рапса отдельных сортов, сероводород и органические серные соединения.
Отходы. В зависимости от вида масличного сырья образуемые побочные продукты М1 являются готовыми продуктами (например, богатые белками жмых и шрот, жирные кислоты) или могут быть переработаны в различную продукцию, например, фосфатиды являются сырьем для производства продуктов питания, кормов для животных и лекарственных препаратов.
Твердые отходы М1, например, части растений, плодовая оболочка, частицы металла М5 и камней М3, образуются на стадии первичной технологической обработки сырья (очистка (А.2) и обрушивание (А.2)). Твердые отходы отделяются при очистке сырья на аспирационных просеивателях, магнитных сепараторах и ситах. При переработке масличных семян доля твердых отходов на этой стадии составляет менее 1% от массы перерабатываемых семян. Частицы металла отправляют на переработку, остатки твердых отходов, такие как камни и песок, утилизируются как отходы производства. Плодовая оболочка и пыль после гранулирования или брикетирования используется в качестве топлива. На стадии прессования используют фильтр-прессные салфетки, которые впоследствии также подлежат утилизации как отходы производства [45].
При химической рафинации в процессе нейтрализации (В.6) неочищенного масла образуется соапсток М1. Соапсток в основном состоит из влаги, мыла, образовавшегося в результате нейтрализации щелочью (NaOH) свободных жирных кислот, увлеченного мылом нейтрального жира и может также содержать фосфолипиды, белки и другие соединения. Как правило, соапсток проходит дальнейшую переработку на мыловаренном заводе: мыла расщепляются, и происходит выделение жирных кислот. В некоторых странах возможно смешение соапстока после химической рафинации растительного масла с другими компонентами для производства хозяйственного мыла или для использования в корме для животных.
Объем твердых отходов после рафинации растительного масла и переработки зависит от местных условий производства. При отбеливании (В.7) использованная отбельная глина М3 содержит 15 - 50% жира. Это делает отходы пожароопасными.
Для комплексных эксплуатационных установок, на которых производят нерафинированное масло и шрот, и рафинируют масло, существуют различные возможности для использования компонентов сырья и побочных продуктов. Например, использование фосфолипидов для получения лецитина, применение использованной отбельной глины в составе кормов для животных.
В жировых погонах дезодорации (В.8), полученных после обработки паром рафинированного растительного масла, присутствуют различные химические соединения в зависимости от вида сырья и стадий процесса рафинации. Если погоны дезодорации получены в результате физической рафинации (В.8) и содержание пестицидов низкое, они могут быть использованы в кормовой промышленности. В противном случае ее можно использовать в качестве источника технических жирных кислот. Погоны, полученные в результате химической рафинации (В.6), имеют более высокие показатели в силу более высокого содержания токоферолов. Это превосходное сырье для производства витамина E. Вследствие роста интереса к натуральным антиоксидантам, таким как токоферолы, и использования фитостеринов в пищевой и фармацевтической промышленности значение погонов дезодорации Н3, возможно, увеличится [47, 48].
В таблице 3.22 приведены виды твердых/жидких отходов и побочных продуктов на выходе от различных типовых процессов переработки растительного масла.
Таблица 3.22
и побочных продуктов при производстве
нерафинированных растительных масел
Виды и объемы побочных продуктов и отходов кратко обобщены на рисунке 3.2 и в таблице 3.23.
![]() образующихся при переработке растительного масла
Таблица 3.23
Энергопотребление. Энергопотребление при производстве нерафинированных растительных масел зависит от вида сырья, оборудования и производственных процессов.
Основными стадиями энергопотребления являются влаготепловая обработка (Д.7), сушка (Е.2), измельчение (Б.1), прессование (Б.1), экстракция (В.1) и дистилляция (В.10). Потребление пара составляет 200 - 500 кг пара/т переработанных семян (155 - 390 кВт/т), энергопотребление 25 - 50 кг/кВт/т переработанных семян (90 - 180 мДж/т).
В таблице 3.24 показано потребление пара и энергии в некоторых процессах рафинации неочищенного масла.
Таблица 3.24
неочищенного растительного масла
Использование химикатов. Растворители не должны содержать токсичных компонентов и должны быть регенерируемыми с минимальными потерями, безопасными в применении и легко удаляемыми из экстрагированного материала. По этой причине почти всегда применяются только алифатические углеводороды Н8, в частности гексан. Технический гексан с интервалом температуры кипения 55 - 70 °C является оптимальным растворителем. Гексан легко удаляется из масла при температуре ниже 100 °C под вакуумом и может десорбироваться из шрота паром.
Растворимость гексана в конденсированной воде составляет менее 0,1%.
При щелочной нейтрализации масла используют технологические вспомогательные вещества. Фосфорная кислота применяется в качестве гидратирующего агента в количестве 0,1 - 2 кг/т масла. В качестве альтернативы можно использовать лимонную кислоту. Ее потребление составляет 0,1 - 1,0 кг/т масла. Для нейтрализации свободных жирных кислот используется NaOH в количестве 1 - 6 кг/т масла и 0,1 - 2 кг/т масла в зависимости от назначения вида масла и содержания свободных жирных кислот.
3.3.3.1 Производство маргариновой продукции
Водопотребление и сточные воды. Маргариновые заводы входят в состав масложировых комбинатов. Стоки появляются в результате работы пароэжекторных вакуум-насосов, барометрических конденсаторов, холодильных установок.
Сточные воды образуются от промывки сборных молочных чанов, а охлаждающие стоки - после приготовления молочно-жировой эмульсии; кроме того, в процессе мытья тары, аппаратуры, трубопроводов, полов.
Среднегодовое количество сточных вод на 1 т изготовленного маргарина при оборотной и прямоточной системах водоснабжения составляет 20,18 м3, из них производственных - 20,13 и хозяйственно-бытовых - 0,05 м3. Коэффициент неравномерности поступления сточных вод летом - 1, зимой - 0,9.
Стоки маргариновых цехов прозрачны, с легким желтоватым оттенком и сильным запахом Н1. Состав загрязнений такой, мг/л: БПКп - 400 - 1600, жира - 40 - 1286, сульфатов - около 180, взвесей - 1415, хлоридов - 60, общего азота - 1,61 (О1, О4, О5).
Выбросы в атмосферу. Вредных выбросов в атмосферу при производстве маргаринов нет.
Отходы. К отходам относится при производстве маргарина может быть отнесена только некондиционная продукции или брак М1, направляемые на повторную переработку.
Энергопотребление. Энергопотребление при производстве маргарина зависит от вида сырья, оборудования и производственных процессов (таблица 3.25).
Таблица 3.25
Потребление воды и сточные воды. Большое водопотребление наблюдается при гидравлической подаче сахарной свеклы на производство и составляет 700 - 800% [50]. Для отмывания корнеплодов в свекломойке потребление воды составляет в среднем от 100 до 200%, на каждую камнеловушку - 70 - 100% к массе свеклы. Механически очищенную транспортерно-моечную воду затем используют повторно для гидравлической подачи и мойки сахарной свеклы.
Таким образом, только 25 - 30% от промышленных потребностей в воде должно быть добавлено для последнего ополаскивания свеклы после ее отмывания.
Незначительные потери воды происходят за счет испарения ее при охлаждении и с побочными продуктами и отходами, содержащими воду.
Сахарная свекла содержит примерно 75 - 78% воды, что обуславливает выделение этого количества воды при ее переработке в виде конденсата.
При общем потреблении 15 м3 воды на тонну переработанной сахарной свеклы потребление свежей воды на современных сахарных заводах составляет не более 0,25 - 0,40 м3/т.
Транспортерно-моечная вода с остатками почвы может составлять до 70% к массе свеклы. Она сильно загрязнена органическими веществами из почвы и сахаром, перешедшим в воду из поврежденных корнеплодов свеклы. Ее ХПК (О1) составляет 5000 - 20000 мг/л.
Конденсат, полученный на стадиях выпаривания (Е.1) и кристаллизации (В.5), частично используется в качестве отработанной воды на некоторых стадиях производства, включая мойку свеклы. Отработанные сточные воды считаются излишним конденсатом на стадиях выпаривания и кристаллизации. Этот избыточный конденсат содержит много аммиака и относительно низкое ХПК (О1). Образуемые сточные воды имеют высокие уровни БПК (О1), которые проходят очистку на СОСВ.
Промышленные сточные воды образуются в основном при проведении технологических процессов (А.4, В.11, Ж.1, И.1), включающих разбавленный транспортерно-моечный осадок, кислые жомовые воды, воды от мойки свеклорезных ножей, мытья полов, продувки отстойников жомопрессовой воды и др. Они сильно загрязнены растворимыми и не растворимыми минеральными и органическими веществами [48]. Содержат (О5): аммиак, соли аммония, сероводород, сульфаты, фосфаты, хлориды, сапонин. Сточные воды имеют следующие средние показатели: t = 18,7 °C, pH среды 7,5, содержание взвешенных веществ (О2) - 21,3 г/л, БПК полн. (О1) - 5387 мг/л, общий азот - 64 мг/л (рисунок 3.3).
![]() Условные обозначения
оборотные системы:
I - охлаждающих вод главного корпуса,
II - транспортерно-моечных вод,
III - охлаждающих вод ТЭЦ,
IV - очистки сатурационного газа,
V - холодильной установки склада неупакованного сахара,
VI - компрессорной
на свеклосахарном заводе
По технологической схеме транспортерно-моечная вода проходит очистку в отстойнике (И.1), после чего возвращается в производственный цикл, а образовавшийся осадок подается в земляные отстойники (В.3) для осаждения взвешенных частиц, откуда отфильтрованная вода поступает на поля фильтрации [51, 52]. Осадок выгружается и хранится на земляных валах по периметру полей фильтрации либо используется в качестве питательного грунта.
Характеристика сточных вод сахарных заводов представлена в таблице 3.26.
Таблица 3.26
сахарной промышленности
Выбросы в атмосферу. Источники выделения загрязняющих веществ, образующихся в процессе производства сахара, приведены в таблице 3.27.
Таблица 3.27
на предприятиях сахарной промышленности
Все образующиеся газообразные загрязняющие вещества выбрасываются в воздушный бассейн без очистки.
Для улавливания сахарной пыли на предприятиях отрасли используются мокрые пылеотделители (циклоны с водяной пленкой ЦВП, циклоны-промыватели СИОТ и др.), сухие и мешочные пылеуловители.
Жомовая пыль, образующаяся в сушильных барабанах, улавливается циклонами с эффективностью улавливания 80 - 85%.
Уловленные продукты возвращаются в производство.
На некоторых предприятиях имеются пылеулавливающие установки для очистки вентвыбросов известкового отделения (сухие или "мокрые" циклоны).
Пыль известковая и угля, образующаяся при выполнении погрузочно-разгрузочных и сортировочных работ, не улавливается.
Пыль металлов и абразивов, сварочный аэрозоль, древесная пыль, как правило, поступают в атмосферу без очистки.
Сатурационный газ и известь, необходимые для очистки сока, получают при обжиге известняка в шахтной печи при температуре 1100 - 1200 °C.
Сернистый ангидрид, необходимый для очистки сока, сиропа и воды (перед подачей на диффузию) получают путем сжигания серы в специальной печи.
Удельные показатели вредных выбросов в атмосферу от предприятий сахарной промышленности, вклад которых превышает 10% от общего количества, приведены в таблице 3.28.
Таблица 3.28
сахарной промышленности
К ним относятся: газовые выбросы (сульфитационный Н6 и сатурационный Н4 газы), пылевые выбросы (Н2) (известковая пыль, жомовая), отходы (камни, щебень, песок), дымовые газы (при сжигании топлива в котлах).
Побочная продукция - это продукция, образующаяся наряду с основным продуктом в процессе переработки сырья, доведенная до потребительских свойств и реализуемая на стороне или внутри предприятия.
В сахарном производстве это свекловичный жом, меласса, фильтрационный осадок и осадок транспортерно-моечных вод (рисунок 3.4).
![]() и отходов производства при переработке сахарной свеклы
Жом свекловичный является самым объемным побочным продуктом сахарного производства. Он идет на корм скоту и применяется в качестве пищевых волокон, которые нормализуют обмен холестерина, оказывают антиоксидантный эффект.
Меласса - это оттек, получаемый при центрифугировании утфеля последней кристаллизации в производстве сахара. Используется в качестве сырья для пищевой, химической, фармацевтической, комбикормовой промышленностей и технических целей для производства спиртов (этанол, бутанол, глицерин), дрожжей, пищевых кислот (лимонная, молочная, масляная, щавелевая, уксусная и др.), ацетона, аминокислот и их производных (бетаина), а также в качестве корма для животных.
Фильтрационный осадок образуется при взаимодействии несахаров диффузионного сока с известью и диоксидом углерода. Фильтрационный осадок утилизируют следующими путями: внесением в почву для нейтрализации и улучшения структуры почв, для производства извести и цемента и для производства строительных материалов, асфальтобетонных материалов, также он применяется для укрепления грунтов при строительстве автомобильных дорог. На многих сахарных заводах не избавляются от побочной продукции, а включают ее в повторный круг рециркуляции, реализуя внутри предприятия.
Фильтрационный осадок используется в качестве удобрения и зарегистрирован в качестве агрохимиката в реестре агрохимикатов [46].
Осадок транспортерно-моечных вод может использоваться в сельском хозяйстве, для отсыпки и озеленения обочин при строительстве дорог, рекультивации свалок, полигонов и нарушенных земель при рекультивации, для благоустройства и озеленения, сырья для производства удобрений и т.п. (ТУ 10.81.20-002-13212962-2022. Грунт питательный "Сила Черноземья").
Основная классификация образуемых отходов и побочных продуктов сахарного производства приведена в таблице 3.29.
Таблица 3.29
при производстве сахара из сахарной свеклы
Выход основных, побочных продуктов и отходов при переработке сахарной свеклы представлен в таблицах 3.30 и 3.31.
Таблица 3.30
Таблица 3.31
Энергопотребление. Среди пищевых производств производство сахара занимает первое место по энергоемкости.
Производство сахара из сахарной свеклы является сложным процессом, который состоит из тесно взаимосвязанных тепловых процессов, таких как нагревание, выпаривание, уваривание, кристаллизация и сушка, а также таких процессов, как известковая обработка диффузионного сока (дефекация), сатурация, фильтрование, центрифугирование и т.д.
Тепловая система сахарного завода представляет собой очень сложный комплекс, состоящий из многокорпусной выпарной установки, а также системы теплообменников, греющим агентом в которых является вторичный пар из корпусов выпарной установки. Использование энергии отработанного пара позволяет сэкономить большое количество тепловой энергии для вспомогательных и общезаводских процессов.
При производстве сахара расходуется электроэнергии 25 - 45 кВт ч на 1 т перерабатываемой свеклы. Энергопотребление в виде условного топлива на т сахарной свеклы на зарубежных сахарных заводах в 1,5 - 2,0 раза ниже.
Основным показателем, характеризующим энергоемкость производства, является расход условного топлива.
питьевой воды, в том числе минеральной
Сточные воды. Свойства сточных вод зависят от их состава, то есть от вида разливаемого напитка. Влияние оказывает и то, как осуществляется розлив, насколько возможно загрязнение сточных вод остатками продукции, бракованными партиями продукта, остатками сахарного сиропа и основы, остатками напитка, стоками с участка розлива. Характеристики и состав сточных вод зависят как от объемов произведенной продукции, так и от выполнения мероприятий по профилактике предотвращения образования сточных вод в ходе производства, мойки и розлива.
Среднее значение показателей сточных вод составляют: БПК5 240 мг/л, ХПК5 380 мг/л, осадок 0,1 - 1 мл/л, pH 6,5 - 7 5.
В данном разделе представлены результаты анализа технологических и управленческих решений, уже существующих на мясоперерабатывающих предприятиях, с позиций оценки возможности их отнесения к НДТ.
Определение НДТ проводилось с использованием сочетания следующих критериев:
- наименьший уровень негативного воздействия на окружающую среду в расчете на единицу времени или объем производимой продукции;
- экономическая эффективность внедрения и эксплуатации технологии;
- применение ресурсо- и энергосберегающих методов;
- период внедрения технологии;
- промышленное внедрение этой технологии на двух и более мясоперерабатывающих предприятиях.
и перерабатывающих предприятий. Основные методы
снижения уровня эмиссий
Нормативно-правовой основой для проведения производственно экологического контроля является статья 67 Федерального закона от 10 января 2002 г. N 7-ФЗ "Об охране окружающей среды":
Производственный контроль в области охраны окружающей среды (производственный экологический контроль) осуществляется в целях обеспечения выполнения в процессе хозяйственной и иной деятельности мероприятий по охране окружающей среды, рациональному использованию и восстановлению природных ресурсов, а также в целях соблюдения требований в области охраны окружающей среды.
Субъекты хозяйственной и иной деятельности обязаны предоставить сведения об организации производственного экологического контроля в органы исполнительной власти и органы местного самоуправления, осуществляющие соответственно государственный и муниципальный контроль в порядке, установленном законодательством.
Производственный экологический контроль (ПЭК) - непосредственная деятельность предприятий, организаций, учреждений по управлению воздействием на окружающую среду на основе описания, наблюдения, оценки и прогноза источников воздействия и отходов.
Производственный контроль проводится самим предприятием - природопользователем на своих объектах с целью обеспечения выполнения в процессе хозяйственной и иной деятельности требований природоохранного законодательства. Контроль обусловлен также необходимостью соблюдения установленных нормативов в области охраны ОС, а также самопроверки рациональности природопользования на своих объектах и выполнения планов мероприятий по ограничению и уменьшению воздействия на ОС. Содержание такого контроля, прежде всего, зависит от специфики деятельности предприятия.
Поскольку для обеспечения необходимого уровня качества работ на ряд видов экологической деятельности требуется особое разрешение (например, на проведение инструментальных измерений), то предприятия (прежде всего небольшие) часть производственного контроля выполняют, привлекая специализированные организации. Однако недооценивая важность природоохранной деятельности и стремясь уменьшить затраты, предприятия часто экономят на содержании собственной экологической службы и сводят производственный контроль к минимальному объему, выполняемому организациями-подрядчиками, что снижает эффективность самого действенного вида экологического контроля. Тем не менее по законодательству ответственность за все несвоевременно выявленные нарушения несут руководитель предприятия, лицо, ответственное за природоохранную деятельность, и руководители соответствующих структурных подразделений.
Основными задачами ПЭК является выполнение подразделениями предприятия требований природоохранного законодательства, нормативных документов в области охраны окружающей среды, касающихся:
- соблюдения установленных нормативов воздействия на компоненты окружающей природной среды;
- соблюдения лимитов пользования природными ресурсами и лимитов размещения отходов;
- соблюдения нормативов качества окружающей природной среды в зоне влияния предприятия;
- выполнения планов природоохранных мероприятий по снижению техногенной нагрузки на окружающую среду.
Производственный экологический контроль проводится над:
- соблюдением нормативов использования природных ресурсов и эффективностью их использования;
- соблюдением установленных нормативов воздействия на окружающую среду выбросов и сбросов загрязняющих веществ и лимитов размещения отходов;
- учетом номенклатуры и количества загрязняющих веществ, поступающих в окружающую природную среду от источников загрязнения;
- обеспечением своевременной разработки нормативов воздействия на окружающую среду (нормативов ПДВ, ПДС, лимитов размещения отходов), установленных для природопользователя;
- источниками выделения загрязняющих веществ и образования отходов;
- эффективностью работы природоохранного оборудования (установок по улавливанию и обезвреживанию вредных веществ из отходящих газов, систем очистки хозяйственно-бытовых и производственно-ливневых сточных вод; систем оборотного и повторного водоснабжения); соблюдением правил обращения с отходами производства и потребления 1 - 4 классов опасности;
- использованием опасных и вредных химических веществ (в составе сырья, реагентов, биопрепаратов);
- выполнением природоохранных планов мероприятий (в том числе противоаварийных), предписаний и рекомендаций специально уполномоченных государственных органов в области охраны окружающей природной среды;
- наличием и техническим состоянием оборудования по локализации и ликвидации последствий техногенных аварий, по обеспечению безопасности персонала;
- получением информации для обоснования размеров платежей за загрязнение окружающей природной среды;
- своевременным предоставлением информации, предусмотренной государственной статистической отчетностью, системами государственного экологического мониторинга, кадастровым учетом и т.п.
Объектами производственного экологического контроля являются:
- стационарные и передвижные источники выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух;
- системы очистки отходящих газов;
- источники сбросов загрязняющих веществ в окружающую природную среду (в водные объекты, на рельеф, в подземные горизонты), в системы канализации и сети водоотведения;
- системы очистки отработанных вод;
- системы оборотного и повторного водоснабжения;
- источники образования отходов производства;
- объекты размещения и утилизации отходов (площадки временного хранения, стационарные полигоны);
- склады и хранилища сырья, материалов, реагентов;
- объекты окружающей среды, расположенные в пределах промышленной площадки, территории, где осуществляется природопользование, санитарно-защитной зоны (СЗЗ);
- природные ресурсы;
- природные среды, загрязненные химическими веществами по вине природопользователя.
Контроль сбросов, выбросов, количества отходов и энергопотребления осуществляется на основе мониторинга производства продуктов питания.
Блок-схема мониторинга этих показателей на предприятии приведена на рисунке 4.1.
![]() Для современного предприятия наличие эффективной системы экологического менеджмента свидетельствует о признании экологически безопасного и стабильного соответствия параметров и характеристик объектов, процессов, продукции компании природоохранным нормам и правилам, обеспечивающим безопасный уровень воздействия на окружающую природную среду и здоровье населения.
Практика показала, что предупреждение является экономически более выгодным, чем ликвидация негативных экологических последствий, влекущая за собой штрафные санкции и административную ответственность.
Кроме того, важным стимулом к внедрению на предприятиях системы управления окружающей средой в соответствии с требованиями международного стандарта ISO 14001 является ужесточение конкурентной борьбы как на внутреннем, так и мировом рынке.
Деятельность в области экологического менеджмента в настоящее время нашла широкое практическое развитие во всех промышленно развитых и многих развивающихся странах. С ней связывают наиболее значительные достижения в решении экологических проблем промышленного производства за последние годы.
В Российской Федерации внедрение систем экологического менеджмента на предприятиях приводит к существенным результатам в отношении улучшения экологических показателей деятельности и снижения отрицательного воздействия на окружающую среду. Кроме того, внедрение СЭМ способствует укреплению системы менеджмента в целом, а также, как правило, выполняет интегрирующую роль в объединении систем менеджмента на предприятии.
Таким образом, проблема формирования новой культуры управления предприятием, базу которой составляют принципы экоэффективности, приобретает особую актуальность.
Под экоэффективностью понимается такая организация разносторонней экологической деятельности, которая позволяет сократить соответствующие издержки и даже получить дополнительную прибыль от мероприятий по охране окружающей среды.
В процессе идентификации экологических аспектов на предприятии можно учитывать информацию из различных источников, включая:
- технологические инструкции (технологические карты) всех производственных процессов;
- данные о сырьевых материалах, их упаковке;
- сведения об обеспечении техники безопасности при проведении технологических процессов и операций;
- данные об изменении (модернизации, переналадке) технологического оборудования и технологических процессов;
- сведения о введении новых технологических операций и процессов;
- данные внешнего и внутреннего экологического аудита за прошлый период;
- данные лабораторного контроля параметров выбросов в атмосферный воздух, сточных вод, токсичности отходов, почвы, уровней шума и т.д.;
- данные проектов ПДВ, ПНООЛР, проекта обоснования СЗЗ и другой разрешительной документации;
- международные, государственные, муниципальные, корпоративные экологические законодательные акты и стандарты.
В данный процесс необходимо вовлекать работников, непосредственно участвующих в технологическом процессе, т.к. только они могут дать исчерпывающую информацию обо всех операциях в производственной зоне.
При модернизации существующих и строительстве новых предприятий одним из эффективных мероприятий внедрения НДТ является проектирование оборудования с целью минимизации уровней энергопотребления, выбросов и сбросов в окружающую среду.
Так, проектирование насосного и конвейерного оборудования может предотвратить выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух. Потребление энергии может быть сведено к минимуму за счет, к примеру, внедрения программы оптимизации энергопотребления, включая повторное использование тепла и использования изоляции. Основными источниками утечек могут быть резервуары, насосы, уплотнения и клапаны компрессоров, и технологические сливы. Примерами эффективных проектных решений являются:
- идентификация и маркировка всех клапанов и настроек оборудования для уменьшения риска их неправильной настройки персоналом;
- оптимизация трубопроводных систем и мощности оборудования для минимизации потерь продуктов;
- минимизация выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух.
Примером способов минимизации выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух с использованием конструктивных особенностей исполнения оборудования является оснащение резервуаров плавающими крышками или насосов двойными механическими уплотнениями. Холодильные установки и другое оборудование, например, бойлеры и градирни, могут быть спроектированы такого размера, который необходим для максимально ожидаемой потребности и могут надлежащим образом контролироваться, чтобы постоянно обеспечивать нужные потребности.
Конвейеры могут быть полностью закрыты кожухами и уплотнены или, в случае невозможности установки кожухов, оснащены вытяжными шкафами/колпаками с местной системой отсоса для отвода загрязняющих веществ в атмосферный воздух.
для снижения уровня загрязнения сточных вод
Предприятия пищевой промышленности являются крупными потребителями чистой воды. Воду расходуют непосредственно при различных технологических процессах, для санитарно-гигиенических целей, в виде теплоносителя (пар) и т.п. С ростом производства, технической оснащенности предприятий и повышением санитарных требований общий расход воды возрастает. Соответственно увеличивается и сброс сточных вод. На режим образования (поступления) сточных вод, их состав и количество влияют:
- вид перерабатываемого сырья;
- технологический процесс производства;
- количество потребляемой воды;
- местные условия и др.
Основными направлениями снижения загрязненности сточных вод и уменьшения их объема являются:
- рациональное водопотребление, в том числе разработка и внедрение внутренних нормативов предприятий на расход воды;
- соблюдение технологических регламентов;
- повторное использование воды;
- автоматизация производства и др.
Определение условий сброса сточных вод в водоемы производят по следующим показателям:
- органолептические свойства;
- БПК;
- растворенный кислород;
- кислотно-щелочные свойства;
- содержание токсичных и вредных веществ;
- содержание взвешенных веществ.
К органолептическим и физическим показателям качества воды относят температуру, цветность, запах, прозрачность, мутность и плотность. К основным химическим показателям воды относят определение общей кислотности и щелочности, pH, содержание взвешенных жировых веществ, содержание жиров, содержание органических примесей и т.д.
Загрязнение сточных вод предприятий по производству продуктов питания в основном бывает минеральное и органическое. Минеральные загрязнения содержат песок, глину, шлак, растворы минеральных солей, кислот, щелочей, масел и др. Органические загрязнения бывают растительного и животного происхождения. К растительным загрязнениям относятся бумага, растительные масла, остатки плодов, овощей, а к животным - остатки жировых и мускульных тканей, клеевые вещества и пр. Бактериальные и биологические загрязнения представляют собой различные живые микроорганизмы - дрожжевые и плесневые грибки, водоросли, патогенные бактерии.
Сточные воды предприятий по производству продуктов питания подразделяют на следующие категории:
- производственные загрязненные - промывные (после промывки масла, сырья и т.д.) и моечные (после мойки фляг, бочек, технологического оборудования, тестомесов, резервуаров, автоцистерн, помещений);
- условно чистые - незагрязненные производственные воды (от холодильного и теплообменного оборудования, вакуум-выпарных аппаратов);
- дождевые и бытовые (санузлы, столовые и другие вспомогательные помещения).
Загрязненные сточные воды предприятий пищевой промышленности содержат в основном органические вещества. Сточные воды имеют мутный беловатый или желтоватый цвет. Попадая в водоем без очистки, органические вещества потребляют для своего окисления большое количество кислорода, в результате чего резко ухудшаются условия развития флоры и фауны водоемов. В сточных водах предприятий пищевой промышленности содержатся растворы солей, кислот, а также бой стекла, обрывки фольги и бумаги.
Объем загрязненных сточных вод для этих предприятий составляет 20 - 50% общего стока. Расход незагрязненных производственных сточных вод, направляемых в систему оборотного водоснабжения или на повторное использование, составляет 60 - 80% общего расхода воды на предприятиях. Общий расход сточных вод колеблется от 15 - 20 до 2500 м3 в сутки, бытовые стоки составляют 2 - 10% общего стока.
Для защиты водоемов от загрязнения сточными водами промышленных предприятий применяют комплекс мероприятий, выбор которых определяется в основном характеристикой источника образования сточных вод, объемом и составом сточных вод. Полный перечень мероприятий по защите водоемов определяется законодательно-нормативными документами.
На предприятиях пищевой промышленности осуществляют следующие мероприятия по защите водоемов:
- технологические;
- применение повторного и оборотного водоснабжения;
- планировочные;
- разбавление сточных вод;
- очистка сточных вод;
- организация контроля состава сточных вод и влияния стоков на санитарный режим водоемов.
Технологические мероприятия включают разработку и применение безотходных или малоотходных технологических процессов, максимальное использование и утилизацию различных компонентов сырья и побочных продуктов. Эти мероприятия позволяют уменьшить содержание веществ (жиров, органических соединений и т.д.) в сточных водах.
Повторное и оборотное водоснабжение непосредственно связано с техническими мероприятиями. При повторном водоснабжении воду после использования в каком-либо технологическом процессе, сохранившую достаточные качественные показатели, без промежуточной обработки используют снова для производства. Например, конденсат можно использовать для мойки полов, оборудования. При оборотном водоснабжении использованную воду подвергают специальной обработке (очистка, охлаждение, подогрев и т.п.), после чего снова используют для производственных нужд.
Оборотное водоснабжение широко применяют в холодильных агрегатах, пастеризационно-охладительных аппаратах, а также при процессах, где нет непосредственного контакта воды с продукцией, так как к качеству воды для технологических операций в пищевой промышленности предъявляются высокие требования.
Планировочные мероприятия заключаются в учете гидрогеологических условий при планировании предприятий, а также проектировании требуемого комплекса очистных сооружений в зависимости от местных условий: наличия городских очистных сооружений (их состава и мощности), необходимости сброса сточных вод непосредственно в водоем (учет места сброса и водозабора, скорости проточного водоема и т.п.) или необходимости принять на очистные сооружения предприятия сточные воды от других источников.
Разбавление сточных вод природной водой осуществляется при непосредственном выпуске сточной воды в водоем после очистных сооружений предприятия. При определении необходимой степени очистки учитывают способность водоемов к самоочищению, благодаря которой происходят процессы снижения концентрации органических и минеральных загрязнений. Процессы самоочищения зависят от быстроты и полноты смешения сточных вод с водой водоема. Процесс самоочищения зависит от многих условий (сосредоточенный или рассеивающий выпуск, влияние течений, ветровых нагонов воды и т.д.).
Очистку сточных вод проводят с целью извлечения из них или нейтрализации различных веществ - минеральной или органической взвеси, органических растворенных веществ, биологических загрязнений. Предприятия пищевой промышленности обязаны осуществлять очистку сточных вод, однако состав очистных сооружений и требования к ним зависят от типа и мощности предприятия, а также от местных условий.
Составной частью санитарно-технических систем каждого предприятия является комплекс канализационных сетей, санитарных и инженерных сооружений для сбора и отведения с территории предприятия загрязненных отработанных вод, включающий очистку сточных вод и извлечение из них ценных веществ и примесей, а также обеззараживание и обезвреживание.
Все очистные сооружения классифицируют в зависимости от места расположения и используемого метода. По месту расположения очистные сооружения классифицируют на локальные (цеховые), общие (заводские) и районные или городские. Локальные (цеховые) очистные сооружения предназначены для обработки сточных вод сразу после технологических установок, отдельных участков и цехов. Установки локальной очистки входят в технологические линии производства. Общезаводские очистные сооружения являются общими для загрязненных сточных вод различных цехов предприятия, после них доочистку сточных вод проводят на городских или районных сооружениях.
Схема отвода и очистки сточных вод, принятая на предприятии, должна обеспечивать минимальный сброс сточных вод в водоем, максимальное использование очистных сточных вод в системах повторного и оборотного водоснабжения, а также полное извлечение и утилизацию ценных примесей.
Методы очистки сточных вод подразделяют на: механические; биологические; химические и др.
Выбор метода очистки, типа очистных сооружений и их эффективность зависят от объема стоков, концентрации загрязнителей, неравномерности расхода, требований к качеству очищенной воды, наличия и состава районных или городских очистных сооружений и т.д., а также от местных условий с учетом возможного использования очищенной воды для промышленных нужд.
Сточные воды предприятий имеют высокую концентрацию загрязнителей по взвешенным веществам, жиру и органическим примесям. Эти показатели в 10 - 20 раз превышают концентрации загрязнений городских стоков. Поэтому сточные воды предприятий пищевой промышленности должны очищаться на территории предприятия. Основными методами очистки сточных вод на предприятиях отрасли являются механическая и биологическая очистка.
Механическая очистка сточных вод в большинстве случаев является предварительной ступенью очистных сооружений предприятий, при механической очистке удается извлечь до 60 - 80% нерастворимых загрязнений. Механический метод очистки применяют для выделения нерастворимых загрязнений отстаиванием, процеживанием, фильтрованием, центрифугированием и т.д.
Для механической очистки применяют различные очистные сооружения: решетки и сетки, перфорированные самоочищающиеся желоба, грязеотстойники, жироуловители, нефтеловушки, дезинфекторы, гидроциклоны, отстойники, сепараторы.
Для задержания крупных частиц примесей применяют решетки и сетки, которые устанавливают перед местными очистными сооружениями и приемными резервуарами насосных станций. Расстояния между прутьями решеток в зависимости от вида загрязнений изменяются от 0,016 до 0,02 м, скорость движения сточной воды не должна превышать 0,8 - 1 м/с. Поперечное сечение прутьев решеток бывает прямоугольное, круглое, комбинированное и др. Форму поперечного сечения выбирают в зависимости от извлекаемых взвесей. Решетки задерживают крупные примеси - куски мяса, жира, консервные банки, кусочки дерева и др.
Для предварительного выделения из сточной воды минеральных и органических частиц размером более 0,2 мм используют песколовки. Песколовки выполняют в виде сборных железобетонных горизонтальных или вертикальных аппаратов, имеющих прямоугольное или круглое сечение.
Основным сооружением механической очистки сточных вод от оседающих или всплывающих грубодисперсных примесей является отстойник.
В зависимости от направления движения потока воды различают горизонтальные, вертикальные и радиальные отстойники. Если одновременно с отстаиванием вода фильтруется через слой взвешенного осадка, то такой отстойник называется осветлителем. Эффективность отстойников составляет 40 - 60%. Продолжительность отстаивания - 1 - 1,5 ч.
Сточные воды, содержащие примеси с плотностью меньшей плотности воды (всплывающие примеси) - нефть и нефтепродукты, смолы, масла, жиры и др., очищаются в жиро- и маслоуловителях, нефтеловушках. Их конструкции аналогичны конструкциям отстойников. На рисунке 4.2 в качестве примера приведена конструкция горизонтального жироуловителя.
![]() 1 - подвод воды; 2 - водораспределительная труба;
3 - жиросборная труба; 4 - полочный блок; 5 - скребковый
транспортер; 6 - отвод воды; 7 - гидроэлеватор;
8 - отвод осадка
Скребковый транспортер передвигает оседающий твердый осадок к приямку, а всплывающий жиропродукт к щелевым поворотным вакуумированным трубам. Толщина слоя всплывшего жиропродукта может достигать 0,1 м.
Высота слоя воды в жироуловителях составляет 1,2 - 2 м, скорость движения воды - 4 - 6 мм/с, продолжительность отстаивания - не менее 2 ч. Интенсифицировать процесс осаждения взвешенных частиц позволяет применение напорных и низконапорных (открытых) гидроциклонов.
Для удаления из сточных вод нерастворимых, тонкодиспергированных, плохо поддающихся отстаиванию твердых или жидких примесей используют фильтрование и флотацию.
Процесс фильтрования проводят пропусканием жидкости через пористые перегородки, задерживающие диспергированные вещества.
Процесс идет за счет разности давлений перед фильтрующим слоем и за ним. В качестве пористых перегородок применяют металлические листы и сетки, ткани, различные зернистые материалы - кварцевый песок, антрацит, щебень и т.п. По окончании рабочего цикла промывку (регенерацию) перегородки проводят очищенной водой, подавая ее в направлении, противоположном движению стоков в процессе очистки.
Достоинствами процесса флотации являются непрерывность процесса, небольшие затраты, простота аппаратурного оформления, селективность, высокая степень очистки (95 - 98%), возможность рекуперации уловленных частиц. Методом флотации можно удалять из сточных вод растворенные поверхностно-активные вещества.
Сущность флотации заключается в следующем. Сточная вода насыщается газом, чаще всего воздухом. Поднимаясь вверх, пузырьки воздуха слипаются с диспергированными в воде твердыми частицами, и на поверхности воды возникает пенный слой с более высокой концентрацией частиц, чем в исходной сточной воде. Затем слой пены удаляется из аппарата, а сточная вода поступает на следующую стадию обработки.
для снижения выбросов в атмосферу
Выбросы в атмосферу предприятий пищевой промышленности можно подразделить следующим образом:
- выбросы, образующиеся при производстве энергии и в результате использования транспортных средств с двигателя внутреннего сгорания;
- выбросы, сопутствующие основным технологическим процессам;
- выбросы вспомогательных цехов и производств.
Источником первой группы выбросов является паросиловое оборудование, используемое на производстве, а также автотранспорт.
Местные котельные в зависимости от производительности предприятия, как правило, используют котлы ДЕ или КЕ. Это оборудование выбрасывает большое количеств газов, в состав которых входят сернистый ангидрид, оксиды азота и серы, твердые частицы.
Большое количество разнообразных технологических процессов определяет широкий качественный состав второй группы выбросов. Большинство технологических процессов, связанных с тепловой обработкой сырья в присутствии влаги, сопровождается образованием разнообразных по физико-химическому составу и по влиянию на организм человека продуктов белка, требующих различных методов контроля и очистки. Особенностью этих выбросов является присутствие НПВ. Выброс их может произойти почти на любом этапе переработки животного сырья, однако наиболее характерен для таких процессов, как варка, жарка, сушка копчение, выпарка и т.п.
Кроме того, при различных технологических процессах на предприятии образуется значительное количество пыли, выбрасываемой вытяжными вентиляционными системами в атмосферу.
Анализируя выбросы вредных веществ предприятиями, становится очевидно, что загрязнение атмосферы происходит в основном от трех видов стационарных источников:
- организованные выбросы от технологического оборудования;
- выбросы вентиляционного воздуха системами вытяжной вентиляции;
- неорганизованные выбросы от открытых площадок и сооружений (открытые емкости, открытые сооружения очистки сточных вод, зоны проведения погрузочно-разгрузочных работ, пруды-отстойники и т.д.).
Организованные выбросы от технологического оборудования составляют примерно 10 - 30% от общих выбросов предприятий. Несмотря на небольшое относительное количество этих выбросов, концентрации вредных веществ в этом виде наиболее высокие.
Выбросы вытяжных систем вентиляции в общем содержат невысокие концентрации выбрасываемых веществ, однако это наиболее массовый по объему выброс (достигает 70 - 90% общих выбросов предприятия) с содержанием большого количества разнообразных газо- и парообразных веществ и пыли.
Объем выбросов в атмосферу зависит от технологических особенностей производства, типа установленного оборудования, надежности вентиляционных систем, метеоусловий и многих других факторов.
Следует также учитывать загрязнение атмосферы легковым и грузовым автотранспортом на пищевых предприятиях большой мощности. Расчет валового выброса токсичных веществ с отработанными газами автотранспортом осуществляют по среднему объему транспортной работы или по фактическому расходу топлива (отдельно для грузовых и легковых автомобилей).
По составу и степени вредности выбросов все производства и оборудование обычно делят на следующие группы, имеющие:
- условно чистые выбросы вентиляционного воздуха с содержанием вредных веществ, не превышающим гигиенических норм;
- неприятно пахнущие выбросы в атмосферу;
- значительные выбросы в атмосферу вентиляционного воздуха или газов, содержащих нетоксичные или инертные вещества;
- выбросы в атмосферу вентиляционного воздуха или газов, содержащих канцерогенные, токсические или ядовитые вещества.
Таким образом, на предприятиях пищевой промышленности имеются источники выбросов, относящиеся ко всем группам.
Конструктивно-технологические мероприятия на пищевых предприятиях по контролю и снижению уровня выбросов в атмосферу включают разработку и применение технологий, обеспечивающих максимальное использование сырья, промежуточных продуктов и отходов производства по принципу безотходной или малоотходной технологии. К ним относятся также рекуперация растворителей, герметизация производственного оборудования, сокращение неорганизованных выбросов, применение малосернистого топлива (замена угля и нефти газом) и т.п.
Одним из важнейших конструктивно-технологических мероприятий для предприятий пищевой промышленности является рекуперация тепла в результате использования вторичных энергетических ресурсов, значительная часть которых в настоящее время теряется безвозвратно, увеличивая тепловое загрязнение окружающей природной среды. В случае рационально продуманных технологий и оборудования решаются одновременно две задачи: предотвращение загрязнения атмосферы и существенная экономия энергоресурсов предприятиями.
Предприятия пищевой промышленности располагают следующими вторичными энергоресурсами:
- пароконденсатной смесью отработавшего пара (энтальпия более 4000 кДж/кг);
- уходящими дымовыми газами котельных установок (температура до 300 °C);
- продуктами сгорания природного газа (температура около 500 - 700 °C);
- отработанными газами теплоизолирующих аппаратов (сушилки, термокамеры);
- вторичными (соковыми) парами выпарных установок;
- сбросными горячими (свыше 60 °C) и теплыми (до 60 °C) водами;
- низкотемпературными вентиляционными выбросами (температура 30 - 50 °C);
- физическим теплом продукции (температура 50 - 80 °C).
Наиболее перспективными для рекуперации являются уходящие газы котельных установок и технологических агрегатов, работающих на газообразном топливе, соковые пары вакуум-выпарных установок, отработанный горячий воздух сушилок и т.п.
К важнейшим конструктивно-технологическим мероприятиям относятся полное использование всех видов сырья в пищевой промышленности и внедрение малоотходных технологий.
Одной из мер защиты воздушного бассейна является рассеивание газообразных веществ и пыли в атмосфере при выбросе через высокие дымовые трубы. В результате рассеивания происходят снижение максимально возможной концентрации этих веществ в приземном слое атмосферы и удаление зоны максимального загрязнения.
Выбрасываемые в атмосферу вещества смешиваются с атмосферным воздухом и переносятся вместе с ним. На процесс рассеивания веществ в атмосфере влияют такие факторы, как: высота трубы; скорость ветра; рельеф местности; температура атмосферного воздуха и температура выброса; количество выбрасываемых веществ в единицу времени и др.
Рассеивание выбросов через высокие дымовые трубы - одно из распространенных мероприятий по защите воздушного бассейна. Однако при расположении котельной в зоне населенного пункта высота труб должна превышать высоту окружающих зданий на 15 м. При этом необходимо учитывать, что в зависимости от высоты выброса изменяются только концентрация в приземном слое и зона максимального загрязнения, а общее количество загрязнителей, поступающих в атмосферу, не снижается. Поэтому экономически целесообразно подвергать выбрасываемый воздух более тщательной очистке.
Очистку вентиляционного воздуха и технологических газов производят в газовых очистных установках и аппаратах.
Газопылеочистной установкой называется сооружение, предназначенное для извлечения из отходящих газов или вентиляционного воздуха содержащихся в них вредных примесей с целью предотвращения загрязнения атмосферы. Установки состоят из одного или нескольких газопылеочистных аппаратов, вспомогательного оборудования (вентиляторы, насосы, приборы контроля и т.п.) и коммуникаций (воздуховоды, трубопроводы).
Газопылеочистные установки подразделяют на технологические и санитарные.
Отходящие газы, содержащие твердые или жидкие частицы и способные находиться во взвешенном состоянии длительное время, представляют собой двухфазные системы, которые называют аэрозолями. Различают следующие типы аэрозолей: пыли, дымы и туманы.
Ориентируясь на значения, приведенные в таблице 4.1, можно предварительно выбрать тип аппарата очистки.
Таблица 4.1
и характеристика области их применения
В пылеосадительной камере происходит грубая очистка газа от твердых частиц размером более 40 мкм. Аппарат представляет собой пустотелый прямоугольный короб, имеющий в нижней части бункер для сбора пыли. Запыленный газ движется в аппарате со скоростью 1,5 м/с.
При этом под действием гравитационной силы происходит осаждение частиц. К достоинствам пылеосадительных камер относится низкое гидравлическое сопротивление (50 - 150 Па), а к недостаткам - невысокая степень очистки газа (до 60%).
Наиболее часто применяемые в промышленности аппараты сухой очистки - циклоны. К достоинствам циклонов относятся надежность работы с высокотемпературными газами и абразивными материалами, практически постоянное гидравлическое сопротивление, работа при высоких концентрациях частиц в газе, работа при высоких давлениях, простота конструкции. Существуют различные конструкции циклонов: цилиндрические и конические; групповые батарейные; со спиральным, тангенциальным, винтообразным и осевым подводом газа.
Более высокая степень очистки достигается при использовании мокрых пылеулавливателей. К их достоинствам относятся возможность комплексной очистки газов - одновременное поглощение взвешенных в газовом потоке частиц и загрязняющих паро- и газообразных компонентов, улавливания частиц размером 0,1 мкм с высокой степенью очистки и очистки влажных и взрывоопасных газов и пыли.
К недостаткам мокрых пылеулавливателей относятся: образование в процессе очистки сточных вод, содержащих уловленный продукт, и, как следствие, необходимость в системе очистки стоков; возможность уноса капель жидкости газом и необходимость антикоррозийной защиты коммуникаций.
Для промывки газов в мокрых пылеулавливателях часто используют воду, а при необходимости комплексной очистки - специально подобранные жидкости.
Существуют следующие типы аппаратов мокрой очистки (скрубберов): полые, насадочные, тарельчатые, ударно-инерционного действия, центробежного действия, скоростные и другие газопромыватели.
Наиболее простые и часто встречающиеся - полые скрубберы (рисунок 4.3).
![]() 1 - корпус; 2 - газораспределительная решетка; 3 - форсунки
По высоте полого скруббера с противоточным движением газа и жидкости установлены орошающие форсунки. Скорость движения газового потока составляет 0,6 - 1,5 м/с.
Орошающая жидкость подается под давлением примерно 400 кПа. При взвешенных в газовом потоке частицах размером более 10 мкм достигается степень очистки до 90%.
К достоинствам аппарата относятся простота конструкции, малое гидравлическое сопротивление, а к недостаткам - большие затраты энергии на распыление жидкости, невысокие скорости газа из-за большого брызгоуноса.
Скрубберы насадочного типа (рисунок 4.4) представляют собой противоточные колонны, внутри которых на опорных решетках располагаются насадки различных типов. Задача насадки - обеспечить максимально возможную поверхность контакта газа и жидкости. Насадка в аппарате неподвижна, в этом случае она выполняется из керамики или металла. Такие аппараты применяют только для улавливания хорошо смачиваемой пыли при ее невысоких концентрациях в газе. Скрубберы с неподвижным слоем насадки работают при скоростях газового потока до 1 м/с, плотность орошения насадки составляет 0,5 л/м3 газа; эффективность очистки при размерах частиц более 2 мкм - свыше 90%.
![]() 1 - корпус; 2 - форсунки; 3 - оросительное устройство;
4 - опорная решетка; 5 - насадка; 6 - шламосборник
В пористых фильтрах запыленный газ фильтруется через пористую перегородку, задерживающую взвешенные частицы в своих порах или на поверхности. В зависимости от типа пористой перегородки различают тканевые фильтры, волокнистые фильтры, фильтры с насыпным фильтрующим слоем.
Наиболее часто в промышленности используют тканевые рукавные фильтры. Газовый поток поступает на очистку нижнюю часть аппарата, проходит внутрь рукавов и удаляется из верхней части аппарата. В результате отложения в порах и на поверхности ткани пыли гидравлическое сопротивление аппарата увеличивается. При достижении определенного гидравлического сопротивления проводят регенерацию ткани в фильтрах периодического действия механическим встряхиванием, обратной продувкой рукавов чистым газом, при этом пыль собирается в бункере под рукавами.
В пылеочистной технике распространена электрическая очистка для улавливания твердых и жидких частиц из очищаемых потоков. Электрофильтры - устройства, в которых очистка газов от взвешенных твердых и жидких частиц происходит под действием электрических сил. В электрофильтрах степень очистки от субмикронных частиц достигает 99%. Однако следует помнить, что это оборудование является дорогим и сложным в изготовлении и эксплуатации.
При термической обработке продуктов питания, в частности колбасных изделий, в процессе обжарки и копчения используют дымовые газы, которые являются одним из характерных источников загрязнения атмосферы мясоперерабатывающими предприятиями. Объем выбрасываемых дымов зависит от типа и количества дымогенераторов. По составу выбрасываемые в атмосферу дымовые газы одинаковы, содержание в них различных веществ отличается и зависит от режимов и работы дымогенераторов, а главное от температуры пиролиза применяемых опилок или щепы. Так, в газовых выбросах от коптильных и обжарочных камер колбасного цеха содержатся органические вещества основной, нейтральной и фенольной групп, а также более 40 соединений, многие из которых обладают неприятным запахом (уксусная, валериановая, масляная и другие кислоты, масляный и изовалериановый альдегиды, метилбутилкетон, пирокатехин, гваякол и др.).
В отработанном коптильном дыме термического колбасного завода наряду с органическими соединениями присутствует значительное количество неорганических вредных примесей, некоторые из которых обладают неприятным запахом (аммиак, сероводород). Кроме того, в выбросах камер присутствуют твердые частицы, окислы серы и токсичные ароматические углеводороды.
В некоторых типах дымогенераторов имеются устройства для механической очистки коптильного дыма от твердых частиц перед подачей дыма в термокамеру - пылеотделители с насадкой из керамических фильтрующих элементов.
Для защиты воздушного бассейна от неприятно пахнущих веществ применяют установки термокаталитического сжигания. Суть метода состоит в окислении обезвреживаемых компонентов кислородом.
при производстве продуктов питания
В основу классификации отходов положены следующие признаки: агрегатное состояние; стадии производственного цикла; отраслевой признак; химический состав основных компонентов отходов; физические свойства; класс опасности; способ использования отходов в качестве вторичного сырья.
Различают следующие виды отходов.
Отходы, содержащие в своем составе вещества, обладающие одним из опасных свойств (токсичность, инфекционность, взрывоопасность, пожароопасность, высокая реакционная способность), и присутствующие в таком количестве и в таком виде, что представляют непосредственную опасность для здоровья людей или сохранения окружающей среды как самостоятельно, так и при вступлении в контакт с другими веществами, называют опасными отходами.
Экотоксичность отходов - способность водной вытяжки из отходов оказывать вредное воздействие на гидробионты.
Устойчивость отходов к биодеградации - способность отходов или отдельных их компонентов подвергаться разложению под действием микроорганизмов.
Применяемый в практической деятельности перечень названий отходов довольно обширен и насчитывает почти тысячу наименований. Наибольшее распространение получают те наименования отходов, которые установлены технологами различных отраслей промышленности. Названия таких отходов приведены в отраслевых справочниках по технологиям переработки сырья и материалов, выпуску широкой номенклатуры продукции производственно-технического назначения и конечного потребления, а также в специальных отраслевых справочниках по вторичным материальным ресурсам.
для снижения уровня эмиссий при производстве
продуктов питания и напитков
убойных животных и мяса птицы
4.2.1.1 Очистка сточных вод мясоперерабатывающих предприятий
Многоэтапная очистка сточных вод - оптимальный способ достичь минимизации содержания загрязняющих веществ до установленных нормативов и разделяется на несколько стадий в зависимости от уровня загрязнений.
1 Механическая очистка
Описание
Механическая очистка предусматривает очистку воды на решетках и жироуловителях.
В зависимости от размеров посторонних частиц в сточной воде различают грубую и мелкую механическую очистку. Крупные примеси улавливаются на решетке: механической (ручной) или с автоматическим (механизированным) улавливанием. Она защищает насосы от поломки и устанавливается в каналах и приямках. Размер отверстий или прозоров улавливающей решетки - 20 мм, что достаточно для грубой механической очистки.
Для удаления более мелких примесей используется автоматическая барабанная решетка. Просвет такой решетки не превышает 1 мм.
Жироуловитель двухступенчатого типа необходим для задержания и удаления из сточных вод капель жира и масла.
Жироуловитель устанавливается перед усреднителем. Обезжиренные сточные воды направляются на дальнейшие этапы очистки. Если жировые компоненты не будут удалены заранее, то может произойти забивка бытовой канализации, а эффективность удаления загрязнений на очистных сооружениях будет существенно ниже. Жировые загрязнения, попадающие на станции глубокой биологической очистки, резко снижают их эффективность, препятствуя поступлению кислорода и питательных веществ к хлопьям активного ила.
Принцип действия жироуловителя основан на процессах осаждения и физико-механического разделения систем "вода - жир".
Уловленный из стоков жир накапливается в специальном отделении и регулярно удаляется из жироуловителя.
Применимость
Применимо на всех мясоперерабатывающих предприятиях.
Мотивация для внедрения
Позволяет задерживать мелкие твердые частицы, способные вывести из строя насосное оборудование, регулирующую арматуру и управляющую автоматику. Отличается низким энергопотреблением и снабжена функцией автоматической промывки.
Две ступени обезжиривания повышают общую эффективность отделения жиров, что повышает эффективность биологической очистки.
2 Реагентная обработка
Описание
Усреднение - первая стадия химической очистки сточной воды.
Смеситель-усреднитель выравнивает сточные воды периодических производственных процессов по объемным расходам и концентрации загрязняющих веществ. Чтобы в емкости не происходили процессы спонтанного осаждения, в ней работает электрическая мешалка либо пневматическое перемешивание. Безопасный уровень воды контролируется уровнемером, имеется защита от переливов. Для доведения pH сточной воды до нужных для очистки значений в усреднителе может одновременно осуществляться процесс нейтрализации.
Регулировка pH сточных вод до нейтрального уровня (приблизительно 7) осуществляется путем добавления химических веществ. Гидроксид натрия (NaOH) или гидроксид кальция (Ca(OH)2) обычно используется для повышения pH, тогда как серная кислота (H2SO4), соляная (HCl) или диоксид углерода (CO2) - для снижения pH. При нейтрализации возможно осаждение некоторых веществ.
Химические методы очистки сточной воды (в том числе реагентная обработка) весьма эффективны для удаления из сточных вод загрязняющих веществ биогенного происхождения и различного агрегатного состояния.
Процессы коагуляции сопровождаются хлопьеобразованием, в результате которого из сточных вод удаляются нерастворимые вещества и частично растворенные коллоиды. Физико-химические процессы на поверхности хлопьев способствуют сорбции загрязнителей.
Интенсификация реагентной обработки коагулянтами достигается при помощи другого вида реагентов - флокулянтов.
Цель флокуляции - сформировать более крупные хлопья (агрегаты) из тонко диспергированных веществ за счет адсорбции макромолекул флокулянта на поверхности сразу нескольких частиц загрязнений с образованием крупных хлопьев, которые, в свою очередь, легко удаляются при помощи отстаивания или флотации.
Применимость
Применимо на всех мясоперерабатывающих предприятиях.
Мотивация для внедрения
Загрязняющие вещества в стоках мясных цехов и мясокомбинатов могут быть в растворенной или в коллоидной форме (эмульсия, суспензия, гель). Добавление реагентов вызывает протекание химических реакций и переход загрязняющих веществ в другое дисперсное состояние, в котором их гораздо легче удалить из воды.
3 Флотационная обработка
Описание
Химические реагенты коагулянтов и флокулянтов, применяемые при флотационных методах, позволяют интенсифицировать процесс очистки.
Подача растворов реагентов осуществляется через дозирующие станции, а для эффективного перемешивания реагентов со сточной водой используется трубчатый либо вертикальный флокулятор.
Образование пузырьков воздуха сопровождается налипанием на них хлопьев загрязнений и подъемом их на поверхность воды. Для образования пузырьков применяется насос, где очищенная сточная вода смешивается со сжатым воздухом. Вода под высоким давлением интенсивно обогащается воздухом, и полученная водовоздушная смесь направляется во флотационную емкость.
Из-за резкого понижения атмосферного давления растворенный в воде воздух переходит в форму пузырьков. Подъем мелких пузырьков воздуха на поверхность сопровождается захватом нерастворимых частиц, жиров и других загрязнителей. Образующаяся пена называется флотошлам.
Осветленная после флотации вода идет вниз через тонкослойные пластины и через перелив попадает в резервуар очищенной воды.
Применимость
Применимо на всех мясоперерабатывающих предприятиях.
Мотивация для внедрения
При совместном использовании коагулянтов и флокулянтов решаются рациональные задачи очистки сточной воды, минимизируются затраты на достижение заявленных показателей очистки.
4 Биологическая очистка
Описание
Биологический метод позволяет очистить сточные воды от веществ органической природы в любом дисперсном состоянии (коллоидном, взвешенном или растворенном).
Микроорганизмы в процессе своей жизнедеятельности способны поглощать и перерабатывать до простейших соединений многие органические вещества - белки, углеводы, органические кислоты и спирты.
Жизнедеятельность аэробных микроорганизмов протекает на специально подготовленном субстрате - активном иле или биологической пленке. Очистка сточной воды при помощи активного ила осуществляется в аэротенках.
При поверхностной биологической очистке биопленка образуется на поверхности загрузочного материала. Вода очищается, обтекая поверхность биологических фильтров.
Биологическая очистка может быть реализована в естественных или искусственно созданных условиях на локальных очистных сооружениях или в бассейнах.
В ходе биологической очистки происходит денитрификация. Первый этап - аэробная нитрификация; микроорганизмы окисляют аммоний (NH4+) до промежуточного нитрита (NO2-), который затем окисляется до нитрата (NO3-). На последующем этапе бескислородной денитрификации микроорганизмы химически восстанавливают нитраты до газообразного азота.
При обработке активным илом дополнительно устанавливают мембранную фильтрацию. Комбинация обработки активным илом и мембранной фильтрации используется в двух вариантах: внешний контур рециркуляции между баком активного ила и мембранным модулем; погружение мембранного модуля в аэрируемый резервуар с активным илом, где сточные воды фильтруются через половолоконную мембрану, а биомасса остается в резервуаре.
Применимость
Применимо на всех мясоперерабатывающих предприятиях.
Мотивация для внедрения
В процессе аэробных биохимических превращений вещества активно окисляются, минерализуются и выпадают в осадок. Очищенные биохимическим методом стоки представляют собой прозрачную воду, обогащенную кислородом, и могут сбрасываться в природные водоемы.
Очищенную биофильтрами сточную воду можно вторично использовать для разбавления и усреднения неочищенных стоков.
Комбинация аэробной и анаэробной очистки служит для селективного обогащения полифосфат-аккумулирующих микроорганизмов в составе бактериального сообщества активного ила. Эти микроорганизмы потребляют больше фосфора, чем необходимо для их нормального роста.
5 Дезинфекция
Описание
Перед сбросом в природный водоем очищенные сточные воды подвергают обеззараживанию.
Чаще для этого используют хлорсодержащие соединения, которые улетучиваются по мере отвода стоков по каналу. Недостаток хлорной дезинфекции воды - токсичность остаточных соединений. Этого недостатка лишены озоновая и ультрафиолетовая дезинфекция. Озоновая и ультрафиолетовая обработки сточных вод применяются повседневно и являются наиболее эффективным способом обеззараживания сточных вод без оказания вредного воздействия на окружающую среду.
Применимость
Применимо на всех мясоперерабатывающих предприятиях.
Мотивация для внедрения
Полное обеззараживание сточных вод мясокомбината.
Экономические аспекты внедрения
Многоэтапная очистка сточных вод обеспечивает комплексный подход к очистке и обезвреживанию сточных вод и при этом не требует больших площадей, автоматизирована. При внедрении предлагаемой технологии снижаются затраты электроэнергии на 30% и уменьшаются трудозатраты на обслуживание очистных сооружений на 20%.
4.2.1.2 Технологии для очистки воздуха
1 Применение биоскруббера
Микробиологические методы очистки воздуха от вредных примесей бытового и промышленного происхождения, основанные на использовании биофильтрации, представляют собой инновационный подход к решению проблемы загрязнения атмосферы. Эти методы базируются на уникальной способности микроорганизмов, формирующих биологически активную пленку на поверхности твердого пористого носителя, извлекать из проходящего через него воздуха примеси органических и неорганических летучих веществ, включая органические соединения искусственного происхождения. В процессе своей жизнедеятельности эти микроорганизмы окисляют и разлагают указанные примеси до воды и углекислого газа.
Микроорганизмы утилизируют аммиак, окисляют сернистый газ, сероводород и диметилсульфоксид. Образуемые сульфаты утилизируются другими микробными видами.
Применимость
Применимо на всех мясоперерабатывающих предприятиях.
Мотивация для внедрения
Одно из основных преимуществ биологических методов - их низкая, по сравнению с другими методами, стоимость.
2 Применение мокрого скруббера
Скруббер Вентури состоит из трубы Вентури и циклонного скруббера. Входящий поток воздуха подается в трубу Вентури, и по мере того, как труба сужается, скорость воздуха увеличивается. В это время в сужающуюся часть подается вода.
Воздух в узкой части трубы Вентури вынужден двигаться хаотично с огромной скоростью.
Такая турбулентность воздуха превращает поступающую воду в мельчайшие капли, на поверхности которых оседает пыль, находящаяся в воздухе. Выходя в широкую часть трубы Вентури, облако воды, насыщенное пылевыми частицами, теряет скорость, снижается турбулентность.
Происходит объединение мельчайших капель в более крупные, которые отделившись от воздушного потока, остаются в скруббере вместе с адсорбированными на них частицами пыли. Для сепарации водяных капель, насыщенных пылью, также используются различные насадки, размещаемые рядами в широкой части скруббера.
Применимость
Применимо на всех мясоперерабатывающих предприятиях.
Мотивация для внедрения
Высокая степень отчистки от взвешенных частиц пыли. Большая производительность и низкие энергозатраты.
3 Применение рукавного фильтра
Воздух, загрязненный частицами пыли, по воздуховоду поступает во входной патрубок рукавного фильтра и проходит через каскады рукавов.
Частицы пыли оседают на поверхности рукавов, а очищенный воздух через выходной патрубок выходит из рукавного фильтра в помещение или атмосферу.
С ходом времени запыленность внутренней поверхности рукавов растет и аэродинамическое сопротивление растет также, давая понять автоматике, что необходимо произвести регенерацию.
Регенерация запыленных рукавов происходит за счет импульсной подачи сжатого воздуха из ресивера к соплам продувочной магистрали внутрь рукавов.
В результате такого "прострела" пыль осыпается с поверхности рукавов, попадает в бункер и может быть удалена различными способами.
Применимость
Применимо на всех мясоперерабатывающих предприятиях.
Мотивация для внедрения
Простота в обслуживании, малые габариты при установке плоских рукавов, высокая производительность.
4 Применение газоконверсора
Газоконверсор - это промышленная установка очистки воздуха плазменно-каталитического типа, предназначенная для очистки воздуха от газообразных веществ и их запахов.
Конверсия вредных газообразных веществ в безвредные происходит за счет кинетического воздействия электронов, разогнанных в магнитном поле, на их молекулы с последующим каталитическим окислением.
Технология плазменно-каталитической очистки воздуха основана на двух последовательных процессах: распаде молекул органических соединений под воздействием барьерного разряда и каталитическом окислении продуктов распада на поверхности катализаторов.
Типовая плазмо-каталитическая установка очистки воздуха "Газоконверсор" имеет канальную форму и состоит из последовательно соединяющихся модулей.
1 Модуль предварительной фильтрации.
2 Модули плазменной деструкции.
3 Модуль каталитической деструкции.
Модуль предварительной фильтрации
Для улавливания сухой неслипающейся пыли хорошо подходят сменные фильтры из нетканого волокна различной степени фильтрации и пылеемкости.
Фильтр из многослойных гофрированных сеточек применяют в случаях, когда заказчику требуется не сменный фильтр для многоразового использования. Такой фильтр при необходимости может быть выполнен из нержавеющей стали.
Для осушения газовоздушной смеси при ее высокой влажности применяются специальные калориферные или электрические секции.
Для охлаждения очищаемого воздуха применяются модули разбавления воздуха, калориферные модули и системы промышленного фреонового охлаждения.
Дальше воздух поступает в модули плазменной деструкции, начинается очистка от газообразных примесей.
Модуль плазменной деструкции
В модуле плазменной деструкции происходит разрушение молекул загрязнителей в высоковольтном барьерном разряде (холодной плазме).
Данный процесс протекает в ходе сообщения кинетической энергии электрона молекуле при их столкновении, вследствие чего происходит разрыв ковалентных связей молекул. Также на данном этапе происходит образование озона из кислорода воздуха.
Работа газоконверсора предполагает прохождение потока воздуха, насыщенного газообразными примесями, через расположенные в сечении его корпуса съемные элементы (высоковольтные ячейки).
Модуль каталитической деструкции
В модуле каталитической деструкции происходит каталитическое окисление продуктов распада на поверхности катализаторов. После этапа плазменной очистки воздух, содержащий продукты распада молекул загрязняющего вещества и озон, поступает в модуль каталитического окисления, где проходит через слой пористого гранулированного катализатора.
При контакте с поверхностью катализатора происходит распад озона на молекулярный и атомарный кислород, в порах катализатора происходит улавливание крупных продуктов распада, образующихся в процессе неполного разрыва ковалентных связей в молекулах. Таким образом, в порах катализатора происходит реакция окисления продуктов распада молекул с получением полных оксидов исходных элементов.
В стандартном случае в качестве катализатора используется активированный уголь, имеющий высокую каталитическую активность по отношению к озону. В случаях, требующих ускорения реакции распада озона и окисления продуктов распада, используется катализатор на основе оксида марганца и оксида титана.
В отдельных случаях вместо кассет устанавливаются съемные многоразовые металлические ячейки с каталитической засыпкой.
Применимость
Применимо на всех мясоперерабатывающих предприятиях.
Мотивация для внедрения
Позволяет удалять не только пыль, но и плохо пахнущие вещества.
4.2.1.3 Технологические и технические решения, применяемые
в качестве НДТ для повышения ресурсной и энергетической
эффективности
1 Применение сухой зачистки оборудования до мойки и дезинфекции
Описание. В емкостях технологического оборудования остается значительное количество сырья (измельченного мяса, фарша и пр.). С целью экономии воды рекомендуется проводить сначала зачистку оборудования скребками, затем приступать к мойке и дезинфекции.
Достигаемые экологические преимущества. Снимается загрязненность сточных вод. Меньше воды требуется для мойки оборудования.
Эксплуатационные данные. Применима для всех предприятий.
Мотивация для внедрения. Экономия воды.
2 Минимизация применения коптильного дыма
Описание. Применение копчения зависит от ассортимента выпускаемой продукции. Ассортимент можно подобрать таким образом, чтобы сократить общую продолжительность копчения.
Достигаемые экологические преимущества. Снижение выбросов коптильного дыма на единицу выпускаемой продукции. Снижение загрязненности сточных вод.
Эксплуатационные данные. Применима для всех предприятий при условии, что ассортимент продукции устраивает торговые сети.
Мотивация для внедрения. Сокращение продолжительности производственного цикла.
3 Использование упакованных мясных отрубов взамен мясного сырья в полутушах
Описание. Предприятия могут закупать мясное сырье в виде упакованных отрубов под изготовление конкретного ассортимента продукции.
Достигаемые экологические преимущества. На предприятии снимается объем образования пищевой кости и прочих побочных продуктов, получаемых при разделке, обвалке и жиловке мяса в полутушах.
Эксплуатационные данные. Применима для всех предприятий. Но влечет за собой повышение объемов образования отходов упаковочных материалов.
Мотивация для внедрения. Снимается объем образования твердых органических отходов. Снижаются трудозатраты.
4 Использование пресс-форм
Описание. Для продукции, которая предназначена для выпуска в виде нарезки (порционной, сервировочной), например, ветчины, рулеты, грудинка и т.п., рекомендуется использование пресс-форм. Это обеспечивает минимизацию количества обрезков мясной продукции при нарезке и фасовании.
Достигаемые экологические преимущества. Сокращается объем образования твердых органических отходов.
Эксплуатационные данные. Применима для большинства предприятий. Требует наличия пресс-форм.
Мотивация для внедрения. Повышение рентабельности производства.
5 Проведение реинжиниринга санитарно-гигиенических процедур на основе оценки микробиома предприятия
Описание. Периодическое проведение микробиологического исследования производственной среды предприятия методами микробного профилирования для выявления устойчиво циркулирующих и потенциально опасных микроорганизмов (патогенов, микроорганизмов порчи). На основе результатов исследования проводится корректировка программы производственного контроля, включая мероприятия по мойке и дезинфекции.
Достигаемые экологические преимущества. Сокращение загрязнения сточных вод неэффективными и малоэффективными дезинфектантами.
Эксплуатационные данные. Применима для крупных предприятий, так как требует значительных финансовых затрат. В настоящее время такие исследования уже проводятся на ряде предприятий, но пока еще не носят систематического характера (как правило, проводятся при возникновении проблем с качеством и/или безопасностью выпускаемой продукции).
Мотивация для внедрения. Повышение результативности мойки и дезинфекции, повышение гигиены производства, возможность пролонгации сроков годности выпускаемой продукции.
6 Использование малоценных побочных продуктов
Описание. При разделке, обвалке и жиловке образуется малоценное пищевое побочное сырье. Подбор соответствующих технологий его переработки в пищевые продукты и/или ингредиенты (белковый стабилизатор, белково-жировые эмульсии, субпродуктовые пасты, бульоны и пр.) позволяет сократить объем образования твердых органических отходов.
Достигаемые экологические преимущества. Снижение объемов образования твердых органических отходов.
Эксплуатационные данные. Применима для предприятий, вырабатывающих соответствующий ассортимент продукции, для изготовления которого такие ингредиенты будут предусмотрены. Требует повышения затрат воды, пара, электроэнергии на переработку побочного сырья.
Мотивация для внедрения. Комплексное использование сырья. Повышение объемов выпуска продукции.
7 Использование комбинированных схем разделки мяса на кости
Описание. Проведение разделки мяса на кости с выделением мясокостного сырья для производства продуктов из мяса и/или мясокостных полуфабрикатов.
Достигаемые экологические преимущества. Снимается образование твердых отходов от разделки и обвалки.
Эксплуатационные данные. Применимо для большинства предприятий при наличии спроса на такую продукцию в торговых сетях.
Мотивация для внедрения. Повышение объемов производства. Снижение затрат на утилизацию костей.
8. Использование комплексных технологических решений в процессе переработки тушек птицы, включающих применение специализированного оборудования для получения кускового мяса, прессов для механической обвалки, а также последующий процесс переработки костного остатка с применением технологии полного гидролиза мясокостного сырья
Описание. Проведение разделки и обвалки тушек птицы с выделением кускового мяса, последующей механической обвалкой костного сырья с прирезями мякотных тканей с применением прессов механической обвалки и последующим направлением костного остатка на производство пищевых и кормовых белковых и белково-минеральных продуктов.
Достигаемые экологические преимущества. Минимизируется образование твердых отходов от разделки и обвалки тушек птицы.
Эксплуатационные данные. Применимо для большинства предприятий.
Мотивация для внедрения. Повышение объемов производства. Снижение затрат на утилизацию костного остатка.
При оценке какой-либо технологии в качестве наилучшей необходимо учитывать экологический, экономический и социальный аспекты (критерии), промышленную применимость технологии или возможность ее использования в соответствующих отраслях производственной деятельности, а также наличие технологии на рынке или возможность ее свободного приобретения и внедрения независимо от страны использования или разработки этой технологии.
При определении технологических процессов, оборудования, технических способов, методов в качестве НДТ учитывалось их соответствие следующим критериям:
- наименьший уровень негативного воздействия на окружающую среду, сформированный по таким факторам, как сбросы загрязняющих веществ и образование отходов, в расчете на единицу времени или объем производимой продукции;
- применение ресурсо- и энергосберегающих методов и достижение высоких показателей энергоэффективности производства, определенных по потреблению энергии в расчете на единицу произведенной продукции;
- промышленное внедрение технологических процессов, оборудования, технических способов, методов на двух и более предприятиях по переработке и консервированию фруктов и овощей в Российской Федерации.
Специфика отрасли по переработке и консервированию фруктов и овощей учитывает также необходимость сохранности пищевой и биологической ценности готовых продуктов, формирования ее высоких потребительских качеств, включая пригодность к длительному хранению.
На стадии мойки фруктово-овощного сырья и оборудования образуется большое количество сточных вод.
В производстве овощных консервов сточные воды загрязнены большим количеством ботвы, кореньев, семян, овощей, песка и т.д., поэтому они должны пройти через систему решеток, песколовок и отстойников.
Предварительная обработка сточных вод будет способствовать снижению количества взвешенных веществ, нейтрализации и равномерной подаче в городскую канализационную сеть.
Для этого применяют сооружения механической, физико-химической и биологической очистки. При поступлении в "свежем" состоянии легко получить осадок. Твердые овощные отходы в таком состоянии могут быть использованы на корм скоту.
Сточные воды консервных заводов предварительно очищаются на решетках, жироловках, песколовках, грязеотстойниках. В зависимости от концентрации загрязнений и состава сточных вод применяют отдельные сооружения или их комплекс. В качестве локальных очистных сооружений применяются вертикальные и горизонтальные песколовки. Для отстаивания сточных вод и для сбраживания осадка используют двухъярусные отстойники. Для интенсификации процесса выделения жира при отстаивании жиросодержащих сточных вод используют жироуловители. Применение хлора наряду со значительным увеличением выделения жира в осадок способствует осветлению сточных вод. В качестве хорошего коагулянта применяют известь в сочетании с солями железа или алюминия. При этом концентрация извести должна быть 80 мг/л, с добавками алюмината натрия 300 мг/л. Химические вещества обесцвечивают сточные воды, а их неприятный запах устраняется нейтрализацией. Норма извести при этом составляет 6 кг на 1 м3 сточных вод.
Для биологической очистки необходима предварительная подготовка сточных вод, заключающаяся в снижении концентрации загрязнений за счет разбавления условно чистыми водами или сточными водами, прошедшими очистку, обогащение питательными веществами.
Биологические пруды устраиваются в виде неглубоких водоемов на слабофильтрующих грунтах. Сточные воды в таких прудах имеют неприятный запах, который уничтожается только нитратом натрия. Дозы его составляют 0,5 - 0,6 кг/м3. В этом случае кислород нитрата натрия должен окислить 20% БПК сточных вод. Эффективность очистки сточных вод в биологических прудах составляет: по окисляемости - до 90%, по органическому азоту - до 88%, по аммиаку - до 97%, по БПК - до 98%.
При производстве фруктово-овощных консервов количество БПКполн. находится в пределах от 44 до 204 г/туб при мойке тары и от 41 до 414 г/туб при стерилизации.
Аэротенки для очистки сточных вод применяют очень редко, хотя они так же пригодны для этих целей, как и биологические фильтры.
Аэротенк представляет собой сооружение с постоянно протекающей внутри сточной водой, во всей толщине которой развиваются аэробные микроорганизмы, потребляющие субстрат, т.е. происходит "загрязнение" сточной воды. Сточные воды поступают в аэротенк, как правило, после стадии механической очистки. Для обеспечения нормального процесса БХО в аэротенках необходимо непрерывно подавать воздух, что достигается с помощью пневматической, механической или пневмомеханической аэрации.
Сточные воды, имеющие пониженное содержание азота, должны быть обогащены этим элементом до 15 мг/л, фосфором - до 3 мг/л, pH - 6,5 - 8,5, иначе необходима нейтрализация; температура сточных вод рекомендуется в пределах 6 - 30 °C, концентрация солей - не более 10 г/л.
Сточные воды целесообразно использовать для орошения. В этом случае возможна совместная очистка производственных сточных вод с хозяйственно-бытовыми.
Средняя нагрузка на земледельческие поля орошения достигает 10 - 20 м3 на 1 га в сутки. Эффективность этих методов очистки составляет: по взвешенным веществам - до 85 - 90%, по БПК - 95 - 98%, по бактериальным загрязнениям - до 99%.
Заключительным этапом в процессе очистки сточных вод является обеззараживание. Наиболее распространенный метод - хлорирование.
После очистки сточных вод на очистных сооружениях остается большое количество осадка, который проходит соответствующую обработку в септических камерах двухъярусных отстойников или метантенках, а также на иловых площадках.
Некоторые технологические операции на предприятиях по переработке и консервированию фруктов и овощей могут сопровождаться выбросами в атмосферу.
Так, при сульфитации, десульфитации и в помещениях с емкостями сульфитированного сырья могут наблюдаться пары сернистого ангидрида. Они удаляются с использованием общеобменной вентиляции.
Выбросы сернистого ангидрида при сульфитации фруктового сырья могут наблюдаться при нарушении техники безопасности.
При мойке сырья и оборудования выделяются аэрозоль щелочи и аэрозоль дезсредств. Для уменьшения уровня загрязнения воздуха производственных помещений над ванными моечных машин монтируют зонты местных вентиляционных систем, что позволяет локализовать выделения и удалить основную массу загрязняющих веществ непосредственно в атмосферу.
При сульфитации, десульфитации и в помещениях с емкостями сульфитированного сырья могут наблюдаться пары сернистого ангидрида. Они удаляются с применением общеобменной вентиляции.
Выбросы сернистого ангидрида при сульфитации фруктового сырья могут наблюдаться при нарушении техники безопасности. На консервных предприятиях для сульфитации используется рабочий раствор сернистого ангидрида. Раствор готовят концентрацией 1,5 - 50% в зависимости от вида сульфитируемых фруктов. Сернистый ангидрид применяют жидким из баллонов. Необходимую дозу сернистого ангидрида отмеривают по массе или объему. Для дозировки по объему пользуются сульфитометром и отмеривают необходимое количество в литрах. Все соединения должны быть герметичны, а сернистый ангидрид должен подаваться медленно и полностью растворяться в воде. Для приготовления раствора пользуются специальными таблицами, а для проверки концентрации ареометром под вытяжным шкафом. Работа проводится либо во дворе, либо в хорошо вентилируемом помещении работниками, получившими специальный инструктаж по технике безопасности. При непредвиденных выбросах необходимо действовать согласно типовой инструкции по технике безопасности.
При производстве сушеных фруктов и овощей выбросы в атмосферу обусловлены процессами сушки.
Сушилки различных конструкций характеризуются газовоздушными выбросами, которые представляют собой отработанный воздух, насыщенный водяным паром, иногда содержащий частицы готового продукта различной степени влажности. Пылевые выбросы удаляются с помощью общеобменных вентиляционных систем. При использовании конвективных сушилок с огневым подогревом, работающих на жидком топливе, могут выделяться оксиды азота, углерода и серы, удаляемые аналогично - общеобменной вентиляцией.
Пыль, выделяемая на сушилках, при расфасовке готового продукта удаляется в процессе вытяжек, установленных над расфасовочным оборудованием, отправляется в циклоны и далее в сборники для пыли, которые периодически очищаются. Очистка воздуха от пыли предусматривается в соответствии с техническими условиями на вентиляционное оборудование.
Процесс обжарки полуфабрикатов в растительном масле протекает с выделением аэрозоля масла, представляющего собой смесь карбоновых кислот (нормируется по капроновой кислоте) и карбонильных соединений (по пропанолу), в том числе при жарке выделяется акролеин, пары которого удаляются с помощью вытяжки, установленной над работающей печью.
При мойке сырья и оборудования выделяются аэрозоль щелочи и аэрозоль дезсредств. Пары моющих растворов поступают в воздух рабочей зоны, а затем удаляются с помощью местных и общеобменных вентиляционных систем. Для уменьшения уровня загрязнения воздуха производственных помещений над ванными моечных машин монтируют зонты местных вентиляционных систем, что позволяет локализовать выделения и удалить основную массу загрязняющих веществ непосредственно в атмосферу. Массовый выброс аэрозоля моющих веществ определяется концентрацией и температурой используемого моющего раствора, а также конструктивными особенностями моющей машины.
В момент приготовления раствора происходит интенсивное выделение аэрозоля, отчасти обусловленное экзотермическим характером процесса растворения гидроксида натрия в воде.
При наличии системы местной вентиляции у моечных машин и над емкостями для приготовления моющих растворов 80% выделяющегося раствора удаляются ими, а 20% общеобменной вентиляцией.
Для снижения энергопотребления на консервных предприятиях необходимо применять автоматизированную систему управления процессами. Следует заметить, что на большинстве современных консервных предприятиях применяют механизированные и автоматизированные линии переработки, что снижает затраты труда и сокращает число рабочих. Однако на малых предприятиях, где производятся многокомпонентные консервы, применение ручного труда еще наблюдается в полной мере.
Энергопотребление на процессе бланширования прямо пропорционально мощности линии. В основном производительность оборудования на этом процессе составляет около 3 - 5 т/ч. При таких показателях расход пара по всем применяемым видам бланширователей не превышает 850 кг/ч с 0,8 - 1,0 МПа; электроэнергии - 1,1 - 1,5 кВт-ч.
Энергопотребление на процессе стерилизации прямо пропорционально мощности автоклавов. Расход пара по всем применяемым видам автоклавов и пастеризаторов колеблется от 350 до 600 кг/туб (МПа 0,8 - 1,0); электроэнергии - для автоклавов - от 0,2 до 7,5 кВт ч, для пастеризаторов - около 12 кВт ч.
В настоящее время применяют автоклавы горизонтальные, вертикальные и пастеризаторы непрерывного действия.
При вышеуказанных операциях образуется отработанный пар, который в настоящее время используют в оборотной воде для котельных с предварительным фильтрованием.
Энергопотребление на процессе сушки прямо пропорционально мощности линии и объема перерабатываемого сырья. В основном применяемая производительность установок около 110 - 750 кг/ч. При таких показателях расход пара по всем применяемым видам сушильных агрегатов не превышает 1470 - 1950 кг/ч (МПа 0,8 - 1,0); электроэнергии - 27 - 40 кВт*кг-ч.
Наиболее часто применяемые виды сушки: конвективная, распылительная, контактная, инфракрасная и очень редко сублимационная.
Таким образом, определение НДТ для отрасли по переработке и консервированию фруктов и овощей осуществлено по результатам сравнительного анализа ресурсоэффективности и экологической результативности отечественных предприятий (на основе анкетирования и с привлечением опубликованных материалов научных работ) с учетом доступных сведений о технологических параметрах, достигнутых в порядке внедрения НДТ за рубежом.
В стратегии развития агропромышленного и рыбохозяйственного комплексов Российской Федерации определена актуальность перехода к высокопродуктивному и экологически чистому агрохозяйству, эффективной переработке сельскохозяйственной продукции с целью создания безопасных и качественных продуктов питания. Разработка опережающих технологий для крупнотоннажной переработки масличного сырья с выходом целевых компонентов и сохранением качественных характеристик - стратегическая задача развития.
4.2.3.1 Физическая рафинация растительных масел
Описание
Жирные кислоты и ароматические вещества дистиллируются под вакуумом.
Достигаемые экологические преимущества
Физическая рафинация - это экологическая ресурсосберегающая технология переработки, поскольку в процессе переработки растительного масла химические вещества используются в достаточно малом объеме, а благодаря глубокому вакууму масло не подвергается невысокому температурному воздействию.
Минимально используются щелочи, не образуется соапсток.
Воздействие на окружающую среду (вода, воздух, почвы)
Одним из главных преимуществ являются ощутимо меньшая нагрузка на окружающую среду, отсутствие зажиренных, трудно утилизируемых соапстоков, экономное расходование технологической воды. Кроме того, на последующих стадиях маслопереработки физическая рафинация позволяет выводить из пищевых модифицированных жиров остаточное количество катализаторов тяжелых металлов, в частности никеля.
Эксплуатационные данные
Метод физической рафинации обеспечивает значительно меньшие потери жира в сравнении с щелочным, что является важным ресурсосберегающим преимуществом (таблица 4.2). Так, при кислотности нерафинированного жира 0,5% выход дезодорированного жира составляет примерно 981 и 990 кг/т, т.е. физическая рафинация дает экономию около 9 кг жира на 1 т. Дополнительная экономия средств достигается за счет уменьшения расхода реагентов, поскольку на обработку жира тратится значительно меньше кислоты, чем щелочи.
Таблица 4.2
Применимость наилучших доступных технологий
Существует оборудование как для средних - от 15 до 100 тонн в сутки, так и для малых предприятий - от 100 до 300 кг в час. Применимо на всех масложировых предприятиях, осуществляющих рафинацию.
Мотивация для внедрения
При физической рафинации содержащиеся в масле свободные жирные кислоты удаляются за счет одноступенчатой дистилляции в процессе дезодорации. Для физического способа рафинации характерны следующие особенности:
- он может использоваться только для ограниченного числа видов сырого масла, например, для пальмового, но не подходит для хлопкового масла или рыбьего жира;
- перед рафинацией требуется проведение эффективной гидратации;
- конечный продукт имеет более короткий срок годности при хранении;
- значительно меньший объем стоков и пониженное влияние на экологию;
- в технологическом процессе не образуется соапсток, который требует последующей обработки.
Экономические аспекты внедрения
Процесс в сравнении с химической рафинацией обеспечивает сравнительно низкую себестоимость производства.
4.2.3.2 Очистка сточных вод с применением напорной
реагентной флотации/или биологическая очистка сточных вод
Описание
Напорная флотация - один из традиционных и испытанных методов извлечения взвешенных и волокнистых частиц, нефтепродуктов и жиров из сточных вод посредством агрегирования их с всплывающими пузырьками воздуха.
Биологическая очистка сточных вод предполагает процесс деградации органической составляющей стоков аэробными или анаэробными микроорганизмами (простейшими и бактериями). То есть процесс очистки воды происходит в результате окисления содержащихся в ней органических частиц бактериями.
Достигаемые экологические преимущества
Эффективность процесса может достигать 99% и более. Результаты, полученные при флотационной очистке воды, оказались лучше, чем при отстаивании, как по цветности, так и по мутности. Разница по показателю цветности между отстаиванием и флотацией составила до 55%, а по мутности - до 60% в пользу технологии с флотацией. Это может быть связано с лучшими условиями хлопьеобразования и отсутствием негативного влияния выделяющейся в процессе реагентной обработки свободной углекислоты на процесс флотации.
Флотаторы значительно превосходят седиментационные сооружения по эффективности удаления фитопланктона: если эффективность отстойников по удалению фитопланктона находится в пределах 60 - 90%, то флотаторов - 90 - 99%.
Воздействие на окружающую среду (вода, воздух, почвы)
Биологическая очистка сточных вод не использует химические реагенты, которые могут нанести вред окружающей среде и здоровью человека. Кроме того, она не производит отходы, которые могут быть опасны для окружающей среды. Биологическая очистка сточных вод является одним из наиболее эффективных методов очистки сточных вод. Она может удалять до 95% загрязняющих веществ из сточной воды.
Эксплуатационные данные
Широкое применение напорная флотация находит в технологиях локальной очистки стоков промышленных предприятий.
Среди негативных сторон использования напорной флотации можно обозначить такие, как энергоемкость технологии и ограничения по содержанию взвешенных веществ во входящей воде. Так, удельный расход электроэнергии для очистки воды с использованием напорной флотации составляет 40 - 70 Вт/м3 (400 - 700 кВт-ч/сутки для ВОС на 10 тыс. м3/сутки). Основная часть энергии приходится на сатурацию воды под высоким давлением.
Применимость наилучших доступных технологий
Применимо на всех масложировых предприятиях.
Мотивация для внедрения
Преимущества флотационных сооружений по сравнению с сооружениями предварительного осветления (осветлителями со взвешенным осадком, отстойниками) заключаются в следующем:
- компактность - скорость выделения взвеси из воды на флотаторах значительно больше, благодаря чему уменьшается общий объем очистных сооружений;
- улучшается состояние сооружений вследствие постоянного удаления выделенных загрязнений;
- быстро и эффективно удаляются из воды плавающие и плохо оседающие примеси, в т.ч. фитопланктон, что в большинстве случаев позволяет отказаться от установки микрофильтров;
- низкая обводненность образующихся шламов;
- нет длительного пребывания воды в сооружении, что позволит проводить первичное хлорирование уже после флотаторов и снизить количество образующихся хлорорганических соединений.
Преимущества седиментационных сооружений заключаются в минимальном энергопотреблении и отсутствии жестких ограничений по количеству взвешенных веществ в поступающей воде.
Экономические аспекты внедрения
Биологическая очистка сточных вод является одним из наиболее экономически выгодных методов очистки сточных вод. Она не требует больших затрат на оборудование и энергию и может быть реализована в малых масштабах.
4.2.3.3 Очистка сточных вод с применением мембранной
ультрафильтрационной установки
Описание
Принцип работы ультрафильтрации заключается в прохождении воды под давлением 2 - 4 бар через пакет трубчатых капиллярных половолоконных мембран, заключенный в пластиковый корпус (модуль).
Достигаемые экологические преимущества
Мембранные процессы ввиду простоты конструкций установок создают принципиально новые малогабаритные малоэнергоемкие технологические схемы. Разделение систем мембранным способом производится при минимальных затратах энергии. Расход энергии при мембранном разделении смесей значительно ниже, чем затраты энергии в других процессах. Так, на продавливание 1 м3 воды через мембрану при давлении 4,9 МПа расходуется 1,36 кВт/ч, а на испарение такого же объема воды требуется 630 кВт/ч. Другим важным преимуществом мембранных методов является осуществление процесса при температуре окружающей среды. Данная технология обеспечивает очень высокую степень очистки.
Воздействие на окружающую среду (вода, воздух, почвы)
Мембраны с диаметром пор менее 0,4 мкм способны задерживать даже вирусы. Очищенная таким способом сточная вода может быть снова вовлечена в производство, она не требует последующей доочистки, что сокращает продолжительность общего производственного цикла и снимает необходимость комплектации дополнительного оборудования. При этом отфильтрованные таким способом жиры не изменяют своего состава и служат хорошим исходящим материалом для дальнейшей переработки.
Эксплуатационные данные
Концентрация жиров в исходной сточной воде может колебаться от 10000 до 30000 мг/л, но уже первая стадия ультрафильтрации снижает ее до 150 - 300 мг/л, поэтому ультрафильтрационный способ очистки сточных вод позволяет пересмотреть подход к решению экологических проблем жироперерабатывающих предприятий.
Применимость наилучших доступных технологий
Применимо на всех масложировых предприятиях.
Мотивация для внедрения
Данный метод значительно экономит площади для размещения оборудования ВПУ, а также обеспечивает более стабильное качество при высоких концентрациях загрязнений.
Экономические аспекты внедрения
Установка системы ультрафильтрации уменьшает себестоимость очищения минимум в пять раз. Расход химреагентов сокращается более чем в десять раз. Габариты помещения для монтажа оборудования уменьшаются втрое. В воде существенно снижается содержание кремния, органических соединений. Потребление электроэнергии, необходимой для работы системы, снижается вдвое.
4.2.3.4 Применение регулируемого циклонного аппарата РЦ
для очистки воздуха от пыли
Описание
Циклоны РЦ предназначены для улавливания слипающихся и масляных пылей. Циклон имеет обратный конус, снабжен спирально-винтовым закручивающим аппаратом и регулирующим устройством.
Закручивающее устройство пылеуловителя выполняется в виде спирального винта, на выходе из которой закреплено регулирующее устройство в виде направляющей лопатки. При помощи специальной рукоятки лопатка регулируется и устанавливается под необходимым углом. Такая конструкция циклона позволяет осуществлять процесс слипания мелкодисперсной пыли и регулировать угол входа потока воздуха, а также его скорость в зависимости от параметров запыленности очищенного воздуха и свойств пыли.
Наличие направляющей лопатки позволяет периодически производить очистку налипшей на внутренней поверхности циклона пыли. При этом лопатку поворачивают вверх-вниз, меняя направление потока воздуха, который сбивает налипшую пыль.
Достигаемые экологические преимущества
Степень очистки воздуха - 94%
Применяют для улавливания пылей с повышенной влажностью и маслянистостью, склонных к слипанию.
Воздействие на окружающую среду (вода, воздух, почвы)
Эффективность циклона составляет более 99%. Разработано 11 номеров циклонов РЦ производительностью от 200 до 9000 м3/ч и 10 номеров циклонов РЦ производительностью от 250 до 4900 м3/ч.
Эксплуатационные данные
Производительность циклона может составлять от 200 до 9000 м3/час.
Применимость наилучших доступных технологий
Применимо на всех масложировых предприятиях.
Мотивация для внедрения
Циклоны широко применяются для очистки от пыли вентиляционных и технологических выбросов во всех отраслях промышленности. Их широкое распространение обусловлено простотой устройства циклона, надежностью в эксплуатации и небольшими капитальными и эксплуатационными затратами.
Экономические аспекты внедрения
Снижение затрат за счет более рационального использования энергии и издержек, связанных с воздействием предприятия на окружающую среду.
4.2.3.5 Периодический процесс гидрогенизации с применением
реакторов насыщения
Описание
При данном методе реактор-гидрогенизатор работает как в условиях вакуума, так и под избыточным давлением водорода. При таком методе для вытеснения из аппарата воздуха перед подачей водорода и перед сливом готового гидрогенизированного жира не требуется продувка реактора азотом. Кроме того, в реактор насыщения для гидрогенизации подается строго расчетное количество водорода, которое вступает в реакцию полностью. Также указанное оборудование предусматривает эффективную рекуперацию тепла. Жиры, поступающие на процесс, нагреваются за счет теплообмена с готовым гидрогенизированным жиром. Такой прием позволяет существенно экономить пар и электроэнергию.
Достигаемые экологические преимущества
Существенно сокращены выбросы в атмосферу газов - азота и водорода, содержащих продукты разложения жиров, таких как низкомолекулярные кислоты, альдегиды и кетоны, в т.ч. акролеин, сокращено потребление энергии.
Воздействие на окружающую среду (вода, воздух, почвы)
Снижение выбросов и потребления энергии.
Эксплуатационные данные
При гидрировании методом насыщения определенное количество водорода, подаваемого в реактор, циркулирует внутри него в течение всего процесса и выводится из аппарата только при его разгрузке.
Применимость наилучших доступных технологий
Применимо на всех масложировых предприятиях с гидрогенизационным производством.
Мотивация для внедрения
Снижение расходов на очистку воздуха, снижение потребления энергии.
Экономические аспекты внедрения
Снижение затрат за счет более рационального использования энергии и издержек, связанных с воздействием предприятия на окружающую среду.
4.2.3.6 Процесс деметаллизации после гидрогенизации
(фильтрация в фильтрах картриджного типа)
Описание
Под деметаллизацией подразумевается проведение процесса адсорбционной очистки - отбелки, вследствие чего в качестве отходов получают только зажиренную отработанную глину. При проведении деметаллизации остаточное содержание никеля не превышает 0,2 мг/кг.
В настоящее время при производстве гидрогенизированного жира нецелесообразно производить его очистку щелочной нейтрализацией с последующей отбелкой и дезодорацией. При таком способе рафинации в качестве отходов образуется соапсток, сточные воды, загрязненные жирами и мылами, зажиренная отработанная отбельная глина, жирные кислоты. Применение фильтров картриджного типа в процессе гидрогенизации позволяет практически на 100% удалить отработанный катализатор от гидрогенизированного жира.
Достигаемые экологические преимущества
Проведение процесса деметаллизации снижает нагрузку на очистные сооружения предприятий, т.к. отсутствуют сточные воды, не требуются хранение и реализация соапстока. Применение картриджных фильтров позволяет минимизировать загрязнение отбельной глины в последующем процессе очистки гидрогенизированного жира.
Воздействие на окружающую среду (вода, воздух, почвы)
Существенное снижение объемов сточных вод и побочных продуктов. Большие дозы никеля способны негативно влиять на состояние организма в целом.
Его токсичное действие обусловлено подавлением активности ферментов вследствие изменения степени окисления, что оказывает влияние на нервную систему, снижает активность металлоферментов, нарушает синтез белков, ДНК и РНК, а также приводит к снижению иммунитета.
А также он способен вызывать аллергические реакции, угнетение сердечно-сосудистой системы.
Эксплуатационные данные
При гидрировании масел в присутствии детоксиканта остаточное содержание никеля в саломасах значения пероксидного и анизидинового чисел ниже, чем при гидрогенизации без детоксиканта. Главным преимуществом раствора силиката натрия являются его избирательное взаимодействие со свободными жирными кислотами, практически без омыления триглицеридов, и отсутствие растворенных в масле кислых мыл, что сокращает последующие процессы многократной промывки и сушки пищевого саломаса.
Применимость наилучших доступных технологий
Применимо на всех масложировых предприятиях с гидрогенизационным производством.
Мотивация для внедрения
Снижение расходов на очистку сточных вод, на приобретение дополнительных буферных емкостей, сокращение расходов на закупку отбельной глины, а также экономия энергии в силу отсутствия дополнительного процесса дезодорации.
Экономические аспекты внедрения
Снижение затрат за счет более рационального использования энергии и издержек, связанных с воздействием предприятия на окружающую среду и безопасность получаемого продукта. Снижение себестоимости готового продукта.
4.2.3.7 Повторное использование никелевого катализатора
Описание
При данном методе отработанный никелевый катализатор используется повторно после первого цикла гидрогенизации.
Достигаемые экологические преимущества
Снижение отходов в виде отработанного никелевого катализатора.
Воздействие на окружающую среду (вода, воздух, почвы)
Существенное снижение объемов сточных вод и побочных продуктов.
Эксплуатационные данные
Повторное использование катализатора осуществляется при минимальных затратах и издержках.
Применимость наилучших доступных технологий
Применимо на всех масложировых заводах с гидрогенизационным производством при условии установки дополнительного оборудования для повторного внесения.
Мотивация для внедрения
Снижение расходов на приобретение никелевого катализатора.
Экономические аспекты внедрения
Снижение затрат за счет более рационального использования энергии и издержек, связанных с воздействием предприятия на окружающую среду и безопасность получаемого продукта. Снижение себестоимости готового продукта.
4.2.3.8 Получение водорода для гидрогенизации методом
электролиза воды
Описание
Большую долю в структуре себестоимости масложировых продуктов занимает стоимость производства водорода. Компактные станции получения водорода методом электролиза воды позволяют исключить образование сточных вод, содержащих электролит - гидроокись калия, все щелочные стоки возвращаются в процесс.
Достигаемые экологические преимущества
Выбросы водорода в смеси с азотом минимизированы и присутствуют только на этапах пуска и остановки, отсутствие сточных вод.
Воздействие на окружающую среду (вода, воздух, почвы)
Существенное снижение объемов выбросов и побочных продуктов.
Эксплуатационные данные
Наиболее экономичная и простая технология. Она требует небольших энергозатрат и позволяет получать большие объемы альтернативного газа. При обработке 0,5 литра воды можно получить около кубометра водорода и кислорода. Затраты электричества на разложение молекул составят 4 кВт/ч.
Применимость наилучших доступных технологий
Применимо на всех масложировых заводах с гидрогенизационным производством.
Мотивация для внедрения
Снижение расходов на очистку сточных вод, снижение себестоимости готового продукта, уменьшение выбросов инертных газов в окружающую среду.
Экономические аспекты внедрения
Снижение себестоимости готового продукта.
4.2.3.9 Получение водорода для гидрогенизации методом
паровой конверсии метанола
Описание
Производство водорода методом паровой конверсии метанола сжиганием смеси деминерализованной воды и метанола, без образования сточных вод. Минимизированы выбросы газов в атмосферу, также отсутствует стадия компримирования водорода, т.е. снижены уровень шума и потребление электроэнергии.
Достигаемые экологические преимущества
Выбросы водорода в смеси с азотом минимизированы, отсутствие сточных вод.
Воздействие на окружающую среду (вода, воздух, почвы)
Существенное снижение объемов выбросов и сбросов.
Эксплуатационные данные
Производительность в диапазоне 10 - 1000 нм3 водорода в час. Современные установки по производству водорода обладают мощностью от 300 тыс. м3 до 3 млн м3 водорода в сутки; для них характерны рабочие давления в интервале 2 - 3 МПа. Типичное значение расхода энергии на процесс составляет 3 - 3,5 Гкал/1000 нм3 водорода.
Применимость наилучших доступных технологий
Применимо на всех масложировых заводах с гидрогенизационным производством.
Мотивация для внедрения
Снижение расходов на очистку сточных вод и на потребление энергии, снижение себестоимости готового продукта.
Экономические аспекты внедрения
Снижение себестоимости готового продукта.
4.2.3.10 Получение водорода для гидрогенизации методом
парового риформинга природного газа
Описание
Производство водорода методом парового риформинга природного газа и водяного пара. Чистота вырабатываемого водорода может достигать 99,999 об %. Побочным продуктом этого процесса является водяной пар, который может быть использован в производстве.
Достигаемые экологические преимущества
Использование метода парового риформинга позволяет минимизировать выбросы водорода в смеси с азотом с полным отсутствием сточных вод при процессе.
Воздействие на окружающую среду (вода, воздух, почвы)
Существенное снижение объемов выбросов и сбросов.
Эксплуатационные данные
Установки парового риформинга отечественного производителя позволяют получать до 130 000 м3/час водорода при чистоте до 99,999% (после адсорбционной очистки).
Применимость наилучших доступных технологий
Применимо на всех масложировых заводах с гидрогенизационным производством.
Мотивация для внедрения
Снижение расходов на очистку сточных вод.
Экономические аспекты внедрения
Снижение себестоимости готового продукта.
4.2.3.11 Этерификация и переэтерификация
(энзимная, химическая)
Описание
Этерификация и переэтерификация - вид модификации, в ходе которой под воздействием катализатора происходит обмен жирнокислотными радикалами внутри и/или между триглицеридами. В результате происходит изменение температуры плавления, повышение пластичности и однородности. Для химической переэтерификации используют: метилаты или этилаты натрия или калия, сплавы натрия или калия, гидроксиды натрия или калия. Процесс протекает при воздействии температуры 80 - 105 °C. В данном случае радикалы жирных кислот меняются местами случайно. Для химической переэтерификации характерны быстрота протекания реакции, невозможность осуществления частичной реакции, высокая температура, образование в ходе процесса побочных продуктов (продуктов распада катализатора). Свойственна высокая реакционная способность катализатора, что требует предварительной обработки масла и очистки после переэтерификации.
Энзимная переэтерификация осуществляется с использованием специфической и неспецифической липазы. С помощью специфической липазы процесс позволяет получать продукт с заданным триглицеридным составом.
Особенность переэтерифицированных жиров - способность кристаллизоваться в наиболее желательную для большинства твердых жиров
. Добавление их в жировую основу специализированных жиров существенно улучшает структурно-механические характеристики, делая их более пластичными и однородными.Достигаемые экологические преимущества
Достигаются необходимые свойства жиров без угрозы образования трансизомеров жирных кислот (в отличие от гидрогенизации).
Воздействие на окружающую среду (вода, воздух, почвы)
Процессы этерификации и переэтерификации без образования отходов, т.к. процесс пост-обработки переэтерифицированного жира не требуется.
Эксплуатационные данные
С использованием в качестве основ энзимно переэтерифицированных масел могут быть выпущены различные виды жиров специального назначения, а также заменители масла какао. В настоящее время в мире действует 25 заводов по получению маргаринов, заменителей масла какао, шортенингов и других жиров специального назначения с использованием технологии энзимной переэтерификации.
Применимость наилучших доступных технологий
Применимо на всех масложировых предприятиях.
Мотивация для внедрения
Отсутствие отходов.
Экономические аспекты внедрения
Достоинством химической переэтерификации является низкая стоимость реализации в промышленных условиях по сравнению с энзимной переэтерификацией. Объясняется это высокой стоимостью ферментов. Кроме того, ферментный катализатор обладает высокой чувствительностью к качеству сырья, что влечет за собой дополнительную дезодорацию перед переэтерификацией. Этих недостатков лишен химический катализатор. Процесс химической переэтерификации осуществляется в аппаратах периодического действия, что позволяет получать различный ассортимент модифицированных жиров, тогда как энзимная переэтерификация осуществляется в аппаратах поточного типа и предусматривает получение одного вида продукта.
4.2.3.12 Использование компьютерных технологий для контроля
и управления технологическими операциями и CIP-мойкой
оборудования
Описание
Использование компьютеризированных систем автоматизации на предприятиях масложировой промышленности, выпускающих готовые изделия на эмульсионной основе (маргарины, спреды, майонезы, пасты и т.д.), позволяет повысить качество выпускаемой продукции, эффективно использовать энергоресурсы, минимизировать потери сырья и продукции на всех этапах технологического процесса. Система позволяет дистанционно управлять технологическими потоками посредством пневматических клапанных устройств с компьютеризированного рабочего места технолога или оператора. Современные программно-технические средства с высокой точностью определяют концентрацию моющих веществ в промывной воде, благодаря чему вода после последнего ополаскивания может использоваться для следующего маршрута мойки.
Достигаемые экологические преимущества
Снижение потребления энергии, воды.
Воздействие на окружающую среду (вода, воздух, почвы)
Существенное снижение объемов сбросов, необходимости глубокой очистки.
Эксплуатационные данные
Использование компьютерных технологий для контроля и управления технологическими операциями и CIP-мойкой оборудования приводит к экономии воды и чистящих и дезинфицирующих средств на 15%.
Применимость наилучших доступных технологий
Применимо на большинстве масложировых заводов.
Мотивация для внедрения
Автоматизация ключевых технологических процессов - полная или частичная - позволяет провести быструю и безопасную подстройку и регулировку под новые технические требования. Это дает возможность выйти на новые уровни эксплуатационной гибкости и рентабельности.
Экономические аспекты внедрения
Инвестиционные затраты на внедрение компьютерных технологий для контроля и управления технологическими операциями и CIP-мойкой оборудования оцениваются как высокие.
4.2.3.13 Химическая переэтерификация с применением "сухой"
постобработки
Описание
Процесс "сухой" постобработки после процесса химической переэтерификации, заключающийся в разрушении катализатора растворами кислот - лимонной либо ортофосфорной, с последующей адсорбцией образовавшихся солей с помощью отбельной глины. Таким образом, получается только один вид отходов - зажиренная отработанная отбельная глина, имеется экономия электроэнергии.
Достигаемые экологические преимущества
Снижение отходов при проведении процесса химической переэтерификации.
Воздействие на окружающую среду (вода, воздух, почвы)
Существенное снижение объемов сбросов.
Применимость наилучших доступных технологий
Применимо на всех масложировых предприятиях.
Мотивация для внедрения
Снижение количества отходов.
Экономические аспекты внедрения
Снижение себестоимости готового продукта.
4.2.3.14 Удаление растворителя в десольвентайзере-тостере
Описание
После экстракции масла шрот содержит 25 - 40% растворителя. Растворитель удаляется путем выпаривания в десольвентизаторе-тостере с помощью пара. Емкость десольвентайзера-тостера имеет несколько отделений для предварительного растворения и очистки. Такая конфигурация уменьшает количество воды, конденсирующейся на шроте в секциях очистки, тем самым снижая энергозатраты, необходимые для следующего этапа сушки шрота.
Расход пара сведен к минимуму за счет противоточного потока и применения поддонов для предварительного растворения. Пары из отделений для отпаривания и предварительного растворения объединяются внутри емкости десольвентайзера-тостера и повторно используются в других местах процесса экстракции в качестве теплоносителя при дистилляции мисцеллы после промывки.
Достигаемые экологические преимущества
Снижение потерь растворителя в шроте и в окружающую среду. Снижение расхода пара для процесса десольвентизации и сушки шрота.
Воздействие на окружающую среду (вода, воздух, почвы)
Сокращение объемов сточных вод.
Эксплуатационные данные
Производительность может зависеть от множества изменяемых параметров. Основные значения для данного расчета: 1500 тонн соевых бобов в сутки, в экстрактор подается лепесток с влажностью 10% после обрушивания бобов, содержание растворителя перед тостером 31%, готовый шрот с влажностью 12,5%, давление пара 10 бар, температура атмосферного воздуха 20 °C.
Последние инновации, внесенные в конструкцию тостера, привели к успешному появлению комбинированных аппаратов с производительностью более 9000 тонн соевых бобов в сутки.
Применимость наилучших доступных технологий
Применимо на всех масложировых заводах.
Мотивация для внедрения
Метод подходит для новых и существующих установок. Он легкодоступен и отличается высокой эксплуатационной надежностью. Обеспечена эксплуатационная безопасность последующего процесса.
Экономические аспекты внедрения
Значительно меньшее потребление пара, что ведет к более низким потерям растворителя и снижению себестоимости продукции.
Основные издержки связаны с приобретением оборудования.
4.2.3.15 Испарение гексана из смеси масло/гексан
Описание
Гексан удаляют из смеси масло/гексан с помощью испарителей. Пары от десольвентайзера-тостера (смесь пара/гексана) используются для получения тепловой энергии на первой стадии выпаривания. Дополнительное удаление гексана из концентрированной мисцеллы (смеси масла и гексана) происходит в испарителе второй ступени и в аппарате для удаления масла третьей ступени.
Достигаемые экологические преимущества
Снижение расхода энергии и растворителей.
Воздействие на окружающую среду (вода, воздух, почвы)
Существенное снижение объемов выбросов и сбросов.
Эксплуатационные данные
Производительность установки зависит от типа экстракционных установок и количества испарителей, их площади нагрева и ряда других факторов.
Применимость наилучших доступных технологий
Применимо на всех масложировых заводах.
Мотивация для внедрения
Заявленная экономия энергии в процессе экстракции составляет приблизительно 37,5 кВт*ч/т (135 МДж/т) (60 кг пара/т) семян. Энергия также экономится за счет снижения тепловой нагрузки на систему водяного охлаждения установки. Кроме того, потребность в паре для последующей дистилляции мисцеллы сводится к минимуму.
Экономические аспекты внедрения
Снижение себестоимости готового продукта.
4.2.3.16 Двойной мокрый скруббер в сочетании с прямоточной
системой охлаждения
Описание
Пары обрабатываются в мокром скруббере. Предварительно очищенный поток пара смешивается с приводным паром из форсунки. Установка второго мокрого скруббера между усилительной струей пара и основным конденсатором позволяет дополнительно конденсировать летучие вещества, заменяя отпаривающий и нагнетающий пар перед смешиванием с охлаждающей водой в прямоточной системе охлаждения.
Второй скруббер может быть оснащен фиксированным упаковочным материалом или иметь специальный контур очистки, теплообменник для отвода тепла конденсата и демпферную прокладку.
Второй скруббер работает при более высоком давлении, и благодаря добавлению пара через форсунку парового бустера парциальное давление летучих веществ снижается. Эти два фактора создают основу для дальнейшей конденсации.
Расположение двойного скруббера повышает эффективность очистки пара.
Дополнительная конденсация летучих компонентов во втором скруббере уменьшает массовый расход через систему. В то же время второй скруббер способствует дополнительной потере тепла; однако общие энергозатраты системы невелики.
Достигаемые экологические преимущества
Эффективность очистки первого скруббера значительно превышает 90%, когда сырье подвергается химической очистке. На этом этапе обработки достигается первоначальное удаление основной массы жирных кислот. Второй скруббер повышает общую эффективность очистки еще на 2 - 5%. Эффективность скруббера зависит от поступления жирных кислот с исходным сырьем для дезодоратора. Конструкция двойного скруббера в сочетании с системой сквозного охлаждения не имеет теплообменников.
Таким образом, можно констатировать отсутствие каких-либо проблем, связанных с загрязнением обоих теплообменников или неэффективной теплопередачей. Стабильность процесса обеспечивается благодаря простоте компоновки системы.
Воздействие на окружающую среду (вода, воздух, почвы)
Существенное снижение объемов выбросов и сбросов.
Эксплуатационные данные
Поскольку конструкция системы охлаждения основана на паровых эжекторах и открытых конденсаторах с прямым охлаждением водой, она имеет самые низкие энергозатраты для создания желаемого вакуума в зависимости от потребления электроэнергии и пара.
Применимость наилучших доступных технологий
Применимо на всех масложировых заводах.
Мотивация для внедрения
Технология подходит для новых и существующих установок, обладает хорошей эксплуатационной надежностью и легкодоступна. Требует низких инвестиций и затрат на техническое обслуживание.
Экономические аспекты внедрения
Снижение себестоимости готового продукта.
4.2.3.17 Гравитационное фазовое разделение в сочетании
с дистилляцией
Описание
В процессе экстракции масла в качестве растворителя используется гексан. Как следствие, насыщенные гексаном пары конденсируются с образованием технического гексана. Нерастворенный гексан отделяют от водной фазы с помощью гравитационного фазового сепаратора. Любой остаточный гексан отгоняется путем нагревания водной фазы приблизительно до 80 - 95 °C. Образующиеся пары гексана конденсируются вместе с парами, полученными на стадии дистилляции мисцеллы. Неконденсирующиеся газообразные вещества паров обрабатываются в скруббере для минерального масла после абсорбции конденсатора. Весь извлеченный гексан повторно используется в процессе экстракции.
Этот метод также устраняет возможный риск взрыва при высоком содержании растворителя. Безопасность воздушной смеси обеспечивается за счет предотвращения образования взрывоопасных смесей гексан-воздух.
Достигаемые экологические преимущества
Снижение потребления и выбросов гексана. Сведение к минимуму содержания ХПК и БПК. Расход пара составляет 0,778 г/м3 (1 г/м3). Содержание гексана - менее 3 мг/л. Извлечение гексана составляет приблизительно 5 мг/т семян.
Воздействие на окружающую среду (вода, воздух, почвы)
Существенное снижение объемов выбросов и сбросов.
Эксплуатационные данные
Производительность установки зависит от типа экстракционных установок и ряда других факторов.
Применимость наилучших доступных технологий
Применимо на всех масложировых заводах.
Мотивация для внедрения
Методика универсально применима и доступна для чтения без каких-либо ограничений, эксплуатационная надежность очень высока благодаря многоступенчатой конструкции и контролю температуры.
Экономические аспекты внедрения
Снижение себестоимости готового продукта.
Сахарная отрасль консервативна по своей структуре и состоит из локальных операций, основанных на тепломассообменных и различных физико-химических процессах, связанных с потреблением значительных объемов водных и энергоресурсов, природных ископаемых, технологических вспомогательных средств. Локальные операции отличаются многообразием технологических схем, технических решений, конструкций технологического оборудования, способов достижения технологической цели, энерго- и материалоемкостью и воздействием на окружающую среду.
Модернизация сахарных заводов осуществляется установкой высокоэффективного оборудования, решающего задачи снижения энерго- и материалоемкости технологической линии и эмиссий в окружающую среду, расширением ассортимента продукции:
- прессов глубокого отжатия жома;
- камерных фильтр-прессов;
- барботерных аппаратов сатурации с циркуляцией сока;
- выпарных аппаратов пленочного типа, вакуум-аппаратов с искусственной циркуляцией;
- пластинчатых подогревателей, вертикальных кристаллизаторов;
- энергосберегающих центрифуг непрерывного действия, сушильно-охладительных установок для сахара;
- установок для сушки и гранулирования жома, установок для обессахаривания мелассы методом ионообменной хроматографии.
Технологии, позволяющие снизить выбросы в атмосферу оксида углерода и сахарной пыли, сократить расход свежей воды и образование сточных вод, уменьшить количество отходов производства, сократить расход условного топлива и известнякового камня, рассмотренные ниже в качестве элементов реализации локальных технологий на этапах технологического потока, могут быть отнесены к НДТ в производстве сахара.
4.2.4.1 Технология получения диффузионного сока сочетанием
экстрагирования и глубокого отжатия жома
Описание. На свеклосахарных заводах наиболее распространена технология получения диффузионного сока, включающая следующие операции: изрезывание корнеплодов в стружку, подготовка экстрагента, экстрагирование сахарозы, отжатие жома.
Процесс экстрагирования сахарозы ведется в противоточном режиме до максимального обессахаривания свекловичной стружки. В данной технологии используется 100% свежей воды; образуется 120 - 130% к массе свеклы диффузионного сока; 80 - 83% свежего жома, 35 - 45% отжатого до 13 - 18% сухих веществ жома; 35 - 40% к массе свеклы жомопрессовой воды.
Технология характеризуется значительным потреблением ресурсов и энергии, что обусловлено высокими затратами свежей воды, приводящими к образованию сточных (жомопрессовых) вод, и потерями сахара, содержащегося в них. Кроме того, отмечается низкая степень переработки жома. Так, обессахаривание свекловичной стружки до содержания сахарозы в жоме 0,30 - 0,35% к массе свеклы приводит к невысокому эффекту очистки при экстрагировании, что требует высокого расхода извести и сатурационного газа на очистку диффузионного сока, соответственно, расхода известнякового камня и топлива на его обжиг. Высокая величина отбора диффузионного сока приводит к большему расходу условного топлива на сгущение очищенного сока. Низкое содержание в отжатом жоме сухих веществ требует высоких затрат на его сушку. Жомопрессовая вода хотя и содержит 0,3 - 0,4% к массе свеклы сахарозы, но не может быть использована в технологическом потоке из-за низкой ее чистоты и сбрасывается в сточные воды, приводя к потерям сахара.
На ряде свеклосахарных заводов получила распространение технология получения диффузионного сока, отличающаяся применением прессов глубокого отжатия жома и использованием жомопрессовой воды в качестве экстрагента.
Технология предполагает извлечение оставшейся в жоме сахарозы путем его механического обезвоживания на прессах глубокого отжатия жома до 32% сухих веществ с образованием 20% отжатого жома. Остаточное содержание сахарозы в отжатом жоме сохраняется на уровне 0,30 - 0,35% к массе свеклы. По данной технологии до 90% массы сахарозы от ее содержания в свекловичной стружке извлекается в диффузионных аппаратах, что позволяет достичь отбора диффузионного сока 105 - 110% к массе свеклы, как в классической технологии. Образующаяся в количестве 50 - 60% к массе свеклы жомопрессовая вода, содержащая 1,2 - 1,6% сахарозы, имеет чистоту практически на уровне чистоты свекловичного сока и направляется в составе экстрагента в диффузионный аппарат, заменяя до 50% общего его количества. Жом глубокой степени отжатия направляется на высушивание, при этом затраты на сушку сокращаются.
Достигаемые экологические преимущества. Сочетание процессов экстрагирования и глубокого отжатия жома при получении диффузионного сока позволяет:
- уменьшить расход извести на очистку диффузионного сока;
- уменьшить отбор диффузионного сока на 10 - 15% к массе свеклы;
- снизить расход условного топлива на сгущение очищенного сока на 0,4 - 0,5% к массе свеклы;
- снизить объемы потребления свежей воды на 50% к массе свеклы.
Воздействие на окружающую среду. Переход на данную технологию приводит к снижению количества сточных вод на 50 - 60% к массе свеклы за счет использования жомопрессовой воды в технологическом процессе.
Эксплуатационные данные. Данная технология является освоенной и распространена на 30% российских свеклосахарных заводов. Обеспечивает повышение эффекта очистки сока при экстрагировании на 3,0 - 5,0% и чистоты диффузионного сока на 1,0 - 1,5 ед., увеличение выхода сахара на 0,10 - 0,15% к массе свеклы, сокращение расхода условного топлива на 0,4 - 0,5% к массе свеклы и расхода известнякового камня на 0,2 - 0,3% к массе свеклы; уменьшение расхода тепловой энергии на высушивание жома в 1,5 раза.
Применимость. Технология в целом применима на свеклосахарных заводах, относительно несложна в эксплуатации.
Мотивация для внедрения. Технология позволяет уменьшить потери сахарозы за счет использования жомопрессовой воды; сократить расход известнякового камня для получения реагентов на очистку за счет повышения эффекта очистки при экстрагировании и чистоты диффузионного сока; снизить расход условного топлива на выпаривание воды за счет уменьшения отбора сока; нивелировать накопление сточных вод за счет использования жомопрессовой воды в технологическом потоке.
Основной мотивацией ее реализации являются предотвращение образования сточных вод и увеличение выхода сахара.
Экономические аспекты внедрения. Технология требует дополнительных капитальных затрат, связанных с приобретением прессов глубокого отжатия жома. Для сахарного завода мощностью 6 тыс. т сахарной свеклы в сутки необходимо 2 пресса глубокого отжатия жома стоимостью около 210,0 млн руб. каждый, в целом капитальные затраты составят около 420,0 млн руб.
4.2.4.2 Технология высушивания свекловичного жома глубокой
степени отжатия
Описание. Прессованный до 32% сухих веществ свекловичный жом подвергается термическому обезвоживанию в жомосушильном барабане топочными газами в прямотоке. При этом наиболее влажный жом, подвергаясь максимальному термическому воздействию, защищен от термического разрушения компонентов клеточной стенки. Высокое содержание сухих веществ позволяет использовать теплоноситель пониженного потенциала, а длительность нахождения сокращается.
Достигаемые экологические преимущества. Сушка прессованного до 32% сухих веществ жома позволяет увеличить производительность линии на 10 - 15% и объемы переработки побочной продукции - жома.
Воздействие на окружающую среду. Высушивание жома глубокой степени отжатия позволяет полностью решить проблему его переработки с получением нового продукта - сушеного жома, сократить расход тепловой энергии на его высушивание; исключить образование отхода. Исключается образование такого отхода, как жом.
Эксплуатационные данные. Мощность водоиспарения в зависимости от продукта - до 80 т/час.
Применимость. Технология в целом применима на свеклосахарных заводах, относительно несложна в эксплуатации.
Мотивация для внедрения. Технология позволяет снизить энергозатраты на высушивание жома за счет повышенного содержания сухих веществ в нем, что позволяет увеличить объемы жома, направляемого на сушку.
Основной мотивацией ее реализации является предотвращение образования отходов производства и сокращение расхода материальных ресурсов.
Экономические аспекты внедрения. Данная технология экономически дает возможность эффективной переработки побочной продукции - получения сушеного жома; ее энерго- и ресурсоэффективность выше в связи со снижением расхода условного топлива и известнякового камня.
Технология требует дополнительных капитальных затрат, связанных с приобретением жомосушильной установки с вспомогательным оборудованием стоимостью 150,0 млн руб.
4.2.4.3 Технология проведения первой и второй ступеней
сатурации на основе многоступенчатого контакта газа и сока
Описание. Наряду с кинетикой массообмена и химических реакций на скорость процесса сатурации, существенный эффект очистки оказывают гидродинамические условия в сатураторе, к основным показателям которых относятся: размер газовых пузырей, газосодержание, поверхность контакта фаз, скорость движения взаимодействующих фаз, высота барботажного слоя, распределение времени пребывания частиц потока жидкости в сатураторе, во многом определяемые конструкцией аппаратов. На сахарных заводах применяются непрерывно действующие аппараты сатурации: решетчатые безбарботерные без циркуляции сока, решетчатые безбарботерные с циркуляцией сока или барботерные с циркуляцией сока.
При сатурировании дефекованного сока в аппаратах, подобных решетчатому безбарботерному сатуратору, наблюдается неравномерность в распределении сока и газа, что приводит к неполному использованию адсорбционной способности карбоната кальция, снижению эффекта очистки сока и коэффициента утилизации диоксида углерода из сатурационного газа, который оставляет 40 - 55%.
В сатураторе с рециркуляцией с помощью циркуляционного насоса производится шести- или семикратная принудительная рециркуляция сока через промежуточный сборник со средним временем пребывания в нем сока 5 мин. Находясь в сборнике, частицы суспензии Ca(OH)2 из сока основной дефекации растворяются. Осуществление указанной степени рециркуляции позволяет получать крупный сатурационный осадок с хорошими седиментационными и фильтрационными свойствам. При этом барботирование сатурационного газа в сатураторе обеспечивается следующими вариантами: трубы барботерного типа с прорезями и механическими скребками, которые очищают прорези при медленных колебательных движениях; и распределители газа без механических устройств для очистки, где в качестве барботера представлен конический колокол с зубчатым гибким кольцом, под которым проходит газ, изготовленный из тонкого металлического листа для предотвращения отложения осадков].
Мотивация для внедрения. Данный метод позволяет улучшить условия массообменных процессов между сатурационным газом и соком, приводит к повышению эффекта адсорбционной очистки и улучшению фильтрационных и седиментационных свойств сока, одновременно повышается коэффициент использования сатурационного газа при соответственном уменьшении расхода известнякового камня на его получение на 0,2% к массе свеклы. Применение барботерных аппаратов сатурации с циркуляцией сока позволяет увеличить степень утилизации газа на первой ступени сатурации до 80%, на второй - до 65%.
Сатурационный газ, кроме углекислого газа (CO2), содержит оксид углерода (CO), выбросы которого коррелируют с выбросами CO2, а, следовательно, закономерно снижаются с улучшением условий массообменных процессов между сатурационным газом и соком.
Достигаемые экологические преимущества. Ведение процесса сатурации в таких условиях приводит к уменьшению выбросов CO2 в отработавшем газе, что способствует интенсивному диспергированию газа в соке за счет создания условий многократной циркуляции сока и принудительного барботирования газа. Проведение сатурации на основе многоступенчатого контакта газа и сока обеспечивает снижение выбросов оксида углерода на 10 - 15%, увеличение степени утилизации сатурационного газа на 15 - 20%, снижение расхода известнякового камня на 0,2% к массе свеклы.
Воздействие на окружающую среду. В отходящем из сатуратора газе основными загрязняющими веществами являются оксид углерода, диоксид серы, оксид азота, основная доля приходится на оксид углерода. Концентрация оксида углерода, отходящего от аппарата первой ступени сатурации свеклосахарного производства, составляет 5500 - 30000 мг/м3; отходящего от аппарата второй ступени сатурации - 5300 - 40000 мг/м3. Переход на сатурацию с многоступенчатым контактом газа и сока приводит к снижению концентрации оксида углерода, отходящего от аппаратов сатурации, до 5300 - 6500 мг/м3.
Эксплуатационные данные. Технология сатурации на основе многоступенчатого контакта газа и сока является освоенной и распространена на 23% сахарных заводов Российской Федерации. Обеспечивает снижение выбросов оксида углерода в 5 - 8 раз по сравнению с применением безбарботерного решетчатого сатуратора и в 3 - 4 раза с использованием только барботирования или только циркуляции сока, повышение эффекта очистки сока при этом составляет 1,4 - 1,6%.
Применимость. Технология сатурации на основе многоступенчатого контакта газа и сока в целом применима, характеризуется относительной простотой реализации и эксплуатации.
Техническая возможность. Имеются аппараты первой ступени сатурации, например, марки Ш1-ПАС, которые предусматривают внутреннюю циркуляционную трубу, осевой циркулятор сока и барботер, состоящий из газораспределительных труб. Модернизация действующих аппаратов также не представляет сложности.
Экономические аспекты внедрения. Технология сатурации на основе многоступенчатого контакта газа и сока экономически целесообразна для обеспечения низких выбросов CO, CO2 в атмосферу. Ресурсо- и энергоэффективность данного процесса выше, чем с применением безбарботерного решетчатого сатуратора, поскольку приводит к уменьшению расхода известнякового камня.
Технология требует капитальных затрат, связанных с приобретением дополнительных устройств при модернизации аппаратов или высокоэффективных аппаратов сатурации. Капитальные затраты при полной замене одного сатуратора составляют в среднем 10,0 млн руб., при установке газораспределительных устройств и циркуляторов сока - 7,0 млн руб.
4.2.4.4 Технология выделения фильтрационного осадка
в обезвоженном виде
Описание. Стадия фильтрования сока первой сатурации заключается в разделении суспензии с образованием фильтрационного осадка. Степень обезвоживания выделяемого осадка зависит от типа применяемого фильтровального оборудования. До недавнего времени основным оборудованием являлись вакуум-фильтры, которые выделяли осадок с влажностью 50%, при этом на его промывку от сахара расходуется до 65% воды. Отделенный с вакуум-фильтров осадок разбавлялся водой и направлялся в сточные воды. Такой способ является основным для 55% сахарных заводов и требует на перекачку осадка до 60% к массе свеклы воды. На 45% заводов реализован способ выделения осадка с влажностью 25 - 30% на камерных фильтр-прессах с расходом воды на промывку осадка 5 - 9% к массе свеклы.
Мотивация для внедрения. Такой осадок транспортабелен, что позволяет использовать в качестве мелиоранта/рекультиванта.
Достигаемые экологические преимущества. Выделение фильтрационного осадка в обезвоженном виде обеспечивает снижение расхода воды на промывку осадка в 8 - 13 раз, исключение расхода воды на перекачку на поля фильтрации, снижение потерь сахарозы с фильтрационным осадком в 2 раза; исключается образование такого отхода как фильтрационный осадок.
Воздействие на окружающую среду. Технология позволяет уменьшить количество сточных вод на 60% к массе свеклы, исключить образование отхода.
Эксплуатационные данные. Обеспечивает снижение выхода фильтрационного осадка в 1,4 - 1,6 раза по сравнению с использованием вакуум-фильтров, уменьшение в 8 - 13 раз расхода воды на промывку осадка; потери сахарозы в фильтрационном осадке не более 0,04 - 0,06% к массе свеклы; уменьшение расхода электроэнергии за счет исключения сброса осадка в составе сточных вод на поля фильтрации.
Применимость, техническая возможность. Технология выделения фильтрационного осадка в обезвоженном виде на камерных фильтр-прессах применима и характеризуется относительной простотой реализации и эксплуатации.
Экономические аспекты внедрения. Капитальные затраты для сахарного завода мощностью 6 тыс. т сахарной свеклы в сутки составят 45 млн руб. на установку 2 камерных фильтр-прессов.
4.2.4.5 Технология очистки отработавшего при высушивании
и охлаждении сахара воздуха
Описание. Сушка и упаковка сахара включают следующие операции: сушку кристаллов сахара, охлаждение кристаллов сахара; отделение ферромагнитных примесей; сортировку сахара по размеру кристаллов на фракции и отделение комков; фасование и упаковку сахара в мешки; очистку отработавшего воздуха.
В процессе высушивания и охлаждения сахара в среднем до 10 - 20% кристаллов сахара истирается с образованием пыли. Также имеет место выделение сахарной пыли при выгрузке сахара из аппаратов на ленточный конвейер, при транспортировке его к последующим операциям, загрузке в комкоотделитель, в процессе отделения комочков в сортировочной установке, загрузке сахара в бункеры упаковочного отделения. Концентрация сахарной пыли в местах образования достигает 45 - 100 мг/м3. Сахарная пыль при концентрации воздушной смеси выше 10 - 20 г/м3 и размере частиц менее 160 мкм является взрывоопасной, поэтому осуществляют очистку воздуха, отработавшего после высушивания и охлаждения сахара, от сахарной пыли. Отделенный от сахарной пыли отработавший воздух удаляется в атмосферу вентилятором по герметичному воздуховоду, выведенному на 2 м выше конька крыши здания.
Наибольшее распространение на заводах (73%) получила очистка отработавшего воздуха с подводом мелкодисперсного фильтрованного сока второй ступени сатурации при интенсивной турбулизации пылевоздушного потока в скрубберах, достигаемый коэффициент эффективности очистки - 0,95 - 0,97. Часть заводов (13%) осуществляют очистку отработавшего воздуха в поле центробежных сил в циклонах, достигаемый коэффициент эффективности очистки - 0,70 - 0,85. Ряд заводов (14%) применяет двухступенчатую очистку отработавшего воздуха: на первой ступени в циклоне механически отделяется около 70% частиц сахарной пыли; на второй ступени в циклон в поток воздуха с сахарной пылью противотоком под давлением 0,3 - 0,4 МПа подают фильтрованный сок второй ступени сатурации в мелкодисперсном состоянии, движущийся с высокой скоростью, что способствует улавливанию частичек сахарной пыли каплями сока, их осаждению и растворению в соке. Уловленная сахарная пыль из циклона первой ступени очистки и раствор из циклона второй ступени очистки используются в соответствии с технологической схемой завода. Двухступенчатая очистка воздуха обеспечивает коэффициент эффективности очистки воздуха до 0,98 - 0,99. Таким образом, почти 90% заводов применяют эффективные схемы обеспыливания воздуха с коэффициентом эффективности очистки воздуха 0,95 - 0,99.
Вместе с тем на большинстве сахарных заводов установлены сушильно-охладительные аппараты барабанного типа, истирание кристаллов в которых достигает 20%, а сахарная пыль характеризуется неравномерностью распределения по размеру. Для этой категории аппаратов уменьшению выбросов сахарной пыли в отработавшем воздухе будет способствовать очистка его в две ступени. Часть сахарных заводов оснащены сушильно-охладительными установками, конструкции которых позволяют проводить процессы сушки-охлаждения со степенью истирания кристаллов сахара 8,5 - 12,0%. Для этой категории аппаратов очистку отработавшего воздуха достаточно осуществлять в скруббере.
Система аспирации предусматривает местные отсосы от источников пылеобразования и одноступенчатую очистку воздуха в пылеулавливающем оборудовании циклонного типа с водяной пленкой, обеспечивающую коэффициент очистки воздуха 0,95 - 0,97.
Достигаемые экологические преимущества. Организация двухступенчатой очистки отработавшего при высушивании и охлаждении сахара воздуха позволяет уменьшить концентрацию сахарной пыли в воздухе, удаляемом в атмосферу от сушильно-охладительной установки, в 1,2 - 1,3 раза по сравнению с использованием только скруббера и в 2 - 4 раза с использованием только циклона. Годовой выход сахара увеличивается на 1,5 - 2,0 т.
Воздействие на окружающую среду. В отходящем из сушильно-охладительных установок очищенном отработавшем воздухе основным загрязняющим веществом является пыль сахара. Годовая масса сахарной пыли, выбрасываемой в атмосферу при осуществлении двухступенчатой очистки воздуха, сократится с 3,5 - 4,5 т до 1,5 - 2,5 т; концентрация сахарной пыли в воздухе, удаляемом в атмосферу от сушильно-охладительной установки, - с 45 - 100 мг/м3 до 25 - 28 мг/м3.
Эксплуатационные данные. Очистка отработавшего при высушивании и охлаждении сахара воздуха с использованием скруббера или циклона и скруббера является освоенной и распространена на 90% сахарных заводов, обеспечивает коэффициент эффективности очистки воздуха 0,95 - 0,99. Расход фильтрованного сока второй ступени сатурации в скрубберах составляет 0,2 - 0,5 м3/ч.
Применимость, техническая возможность. Технология в целом применима, характеризуется относительной простотой реализации и эксплуатации.
Экономические аспекты внедрения. Двухступенчатая очистка отработавшего при высушивании и охлаждении сахара воздуха экономически целесообразна для обеспечения уменьшения выбросов сахарной пыли в атмосферу. Энергоэффективность данного процесса одинакова для разных схем очистки отработавшего воздуха. Капитальные затраты при установке дополнительного скруббера в зависимости от производительности завода составят 2,5 - 3,5 млн руб.
Очистка производственных сточных вод свеклосахарных заводов после отстаивания взвешенных веществ осуществляется на картах полей фильтрации методом испарения и почвенной очистки, основанной на способности самоочищения почвы.
Сущность почвенной очистки заключается в том, что при медленной фильтрации сточных вод через почву в верхнем слое толщиной 20 - 30 см на поверхности частичек почвы задерживаются взвешенные и коллоидные вещества с адсорбированными растворенными органическими веществами. Микроорганизмы почвы, используя проникающий в поры почвы кислород, переводят органические вещества в минеральные соединения. Эффективность удаления органических загрязнений по БПК при естественной биологической очистке производственных сточных вод свеклосахарных заводов составляет 70%, по ХПК - 50%, по аммонийному азоту - 9%, по хлоридам - 50%, по фосфатам - 60%, по сульфатам - 40%, при этом в отдельных случаях возможно проникновение в грунтовые воды аммонийного азота, фосфатов, сульфатов, хлоридов. Процесс естественной биологической очистки сточных вод на полях фильтрации сопровождается выделением сероводорода, метана, аммиака, имеющих специфичный запах.
Технология естественной биологической очистки сточных вод на полях фильтрации с применением микробных, бактериальных препаратов, микроводорослей.
Описание. Очистка производственных сточных вод свеклосахарных заводов после отстаивания взвешенных веществ осуществляется на картах полей фильтрации методом испарения и почвенной очистки, основанной на способности самоочищения почвы. Сущность почвенной очистки заключается в том, что при медленной фильтрации сточных вод через почву в верхнем слое толщиной 20 - 30 см на поверхности частичек почвы задерживаются взвешенные и коллоидные вещества с адсорбированными растворенными органическими веществами. Микроорганизмы почвы, используя проникающий в поры почвы кислород, переводят органические вещества в минеральные соединения. Эффективность удаления органических загрязнений по БПК при естественной биологической очистке производственных сточных вод свеклосахарных заводов составляет 70%, по ХПК - 50%, по аммонийному азоту - 9%, по хлоридам - 50%, по фосфатам - 60%, по сульфатам - 40%, при этом в отдельных случаях возможно проникновение в грунтовые воды аммонийного азота, фосфатов, сульфатов, хлоридов. Процесс естественной биологической очистки сточных вод на полях фильтрации сопровождается выделением сероводорода, метана, аммиака, имеющих специфичный запах.
Для интенсификации процесса естественной очистки сточных вод отдельные заводы, сбрасывающие воду с полей фильтрации в водные объекты, используют микробные культуры направленного действия, например, микроводоросль хлореллы. Интенсификация процессов при применении хлореллы базируется на продуцировании ею в процессе фотосинтеза кислорода, участвующего в процессах окисления органических веществ. Благодаря этому степень удаления органических загрязнений по БПК достигает 98%, по ХПК - 96%, по аммонийному азоту - 40%, по хлоридам - 80%, по фосфатам - 80%, по сульфатам - 80%.
Достигаемые экологические преимущества. Степень очистки сточных вод увеличивается, что дает возможность сократить площади полей фильтрации на 10 - 15 га; удаляются неприятные запахи.
Воздействие на окружающую среду. Эмиссии загрязняющих веществ (фосфатов, хлоридов, сульфатов, аммонийного азота) в подземные грунтовые воды практически исключаются; исключаются специфичные неприятные запахи.
Эксплуатационные данные. Технология очистки сточных вод с применением хлореллы применяется на двух сахарных заводах Российской Федерации. Обеспечивает высокую степень очистки сточных вод с исключением загрязнения подземных грунтовых вод.
Применимость. Технология в целом применима, характеризуется простотой реализации и эксплуатации.
Техническая возможность. Метод основан на использовании суспензии микроводорослей, которая распространяется равномерно на поверхности воды при помощи распылителя.
Экономические аспекты внедрения. Технология экономически целесообразна для обеспечения высокой степени очистки сточных вод от загрязняющих веществ, приводит к уменьшению площади очистных сооружений.
Текущие затраты для одного свеклосахарного завода мощностью 6 тыс. т сахарной свеклы в сутки составляют около 1 млн руб.
поступающего в отстойники и карты полей фильтрации
с сахарного завода после промывки корнеплодов
сахарной свеклы
Описание
По данным производителя, основным сырьевым компонентом грунта питательного является осадок, образующийся в результате осаждения в отстойниках и картах полей фильтрации, поступающих с сахарного завода.
Для регулирования pH содержания минеральных и органических веществ в готовой продукции производителем допускается добавление жома свекловичного, мелассы обедненной, дефеката известкового и/или извести, вырабатываемых сахарным заводом.
Грунт питательный под маркой "Сила Черноземья" заявлен на государственную регистрацию ООО "Русагро-Белгород", в "Государственном каталоге пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации" (ранее зарегистрирован не был).
Мотивация для внедрения. Грунт питательный применяют в качестве почвенного грунта для выращивания цветочно-декоративных культур, плодово-ягодных, декоративных, в том числе хвойных, для формирования плодородного слоя при разбивке газонов, при закладке питомников деревьев или кустарников, а также в качестве питательного компонента, улучшающего структуру почвы при выращивании различных сельскохозяйственных культур и декоративных насаждений культур в открытом и защищенном грунтах.
Достигаемые экологические преимущества. Исключается накопление такого отхода как осадок, образующегося в результате осаждения в отстойниках и картах полей фильтрации, поступающих с сахарного завода.
Воздействие на окружающую среду. Существенное снижение объемов отходов.
Эксплуатационные данные. Технология применения агрохимиката Грунт питательный марка "Сила Черноземья" разработана и предполагает в сельскохозяйственном производстве использование типовых технических средств, предназначенных для выполнения агрохимических работ (машин для внесения твердых органических и органоминеральных удобрений) или ручного инвентаря, а также устанавливает меры безопасности (в т.ч. применение средств индивидуальной защиты).
Применимость, техническая возможность. Технология получения агрохимиката Грунт питательный марка Сила Черноземья применима и характеризуется относительной простотой реализации и эксплуатации.
Экономические аспекты внедрения. Снижение себестоимости готового продукта.
питьевой воды, в том числе минеральной
Для снижения загрязненности сточных вод возможно проведение следующих мер:
- сбор остатков продукта, бракованных партий, остатков напитков и сиропов из пустой упаковки и промышленного оборудования, их вторичная переработка или раздельная утилизация с использованием компактных очистных установок самого предприятия или совместных очистных сооружений в периоды, когда установка находится в состоянии недогрузки;
- минимизация потерь при смывании путем использования соответствующих методов контроля или применения разливочных установок без использования ополаскивания;
- минимизация переналадки на новый вид продукции и необходимой при этом промежуточной промывки снижает загрязняющую нагрузку на сточные воды; точное разделение продукта и воды отслеживается фотометром, встроенным в магистральный трубопровод;
- большие емкости с соответственно меньшей поверхностью, специфицированные в зависимости от объема напитка, и максимально короткие и оптимально сконструированные трубопроводы для транспортирования продукта снижают загрязняющую нагрузку на сточные воды;
- продление периода действия моющего щелочного раствора и его методов обработки, содействующих эффективности его действия путем седиментации и фильтрации;
- предотвращение высокотемпературных стоков путем распределения в каскадных емкостях и рекуперация тепла с использованием соответствующих теплообменных регистров, а также с помощью тепловых насосов (и в очистных водоемах);
- использование мембранных технологий в процессе водоподготовки без применения химикатов;
- подготовка промывочной воды с использованием воды от промывки установок водоподготовки;
- мероприятия по сокращению объема сточных вод и нагрузки на них путем создания внутрипроизводственных магистралей циркуляции воды;
- бутылкомоечные машины с существенно пониженным расходом воды и соответствующие меры по снижению температуры с помощью нагревающих регистров и улучшения вторичной обработки воды;
- снижение концентрации щелочи и уменьшение переноса щелочи за счет совершенствования техники автоматического регулирования процесса дозирования;
- установка расходомеров воды и их контроль, применение водосберегающих клапанов и очистного моечного оборудования с использованием высокого давления, использование удобной в обслуживании арматуры, применение приемлемых систем циркуляции воды;
- применение CIP-технологий, установок для мойки резервуаров. Установки централизованной мойки позволяют экономно расходовать реагенты для чистки и дезинфекции, осуществляют эффективное ополаскивание и вытеснение остатков моющих и дезинфицирующих растворов минимальным количеством воды, дают возможность повторного использования моющих растворов, обеспечивают экономичный расход воды, тепла, электроэнергии и концентрированных моющих средств.
и мяса птицы
Перечень рекомендуемых частных НДТ для мясоперерабатывающей промышленности представлен в таблице 5.1, а перечень технологических показателей НДТ приведен в таблицах 5.2 - 5.3.
Таблица 5.1
промышленности
Таблица 5.2
в атмосферный воздух, соответствующие НДТ
Таблица 5.3
в прямых сбросах в водные объекты для очищенных сточных вод,
соответствующие НДТ
В данном разделе представлены выбранные НДТ для достижения более высокого уровня защиты окружающей среды и более эффективного ресурсосбережения при переработке и консервировании фруктов и овощей. В приложении Д представлен перечень НДТ с ссылкой на структурный раздел справочника.
Таблица 5.4
Перечень рекомендуемых НДТ при переработке и консервировании
фруктов и овощей
При использовании приведенных НДТ могут быть достигнуты следующие преимущества новых технологий и оборудования в области переработки и консервировании фруктов и овощей:
- снижение количества отходов растительного происхождения (НДТ 3);
- рациональное использование потребляемых природных ресурсов (НДТ 2);
- снижение энергозатрат при производстве продукции (НДТ 2).
Таблица 5.5
Технологические показатели выбросов загрязняющих веществ
в атмосферный воздух, соответствующие НДТ по переработке
и консервированию фруктов и овощей, кроме производства
соковой продукции из фруктов и овощей
Таблица 5.6
Технологические показатели концентраций загрязняющих веществ
в прямых сбросах в водные объекты для очищенных сточных вод,
соответствующие НДТ
Перечень рекомендуемых частных НДТ для производства масложировой продукции представлен в таблице 5.7, а перечень технологических показателей НДТ приведен в таблицах 5.8 и 5.9.
Для пищевой масложировой продукции предусмотрено разделение на два типа предприятий с учетом использования котельных как установок, используемых для производства тепловой энергии.
Таблица 5.7
продукции
Таблица 5.8
в атмосферный воздух, соответствующие НДТ
Таблица 5.9
в прямых сбросах в водные объекты для очищенных сточных вод,
соответствующие НДТ
Из представленного материала в разделе 4.2 в качестве частных НДТ производства сахара рекомендуются следующие технологические мероприятия, приведенные в таблице 5.10. Перечень технологических показателей НДТ приведен в таблицах 5.11 и 5.12.
Таблица 5.10
Таблица 5.11
в атмосферный воздух, соответствующие НДТ
Таблица 5.12
в прямых сбросах в водные объекты для очищенных сточных вод,
соответствующие НДТ
питьевой воды, в том числе минеральной
Перечень рекомендуемых частных НДТ для производства безалкогольных напитков, упакованной питьевой воды, в том числе минеральной, представлен в таблице 5.13, а перечень технологических показателей НДТ приведен в таблицах 5.14 и 5.15.
Таблица 5.13
напитков, упакованной питьевой воды, в том числе минеральной
При использовании приведенных НДТ могут быть достигнуты следующие преимущества новых технологий и оборудования в области переработки и консервировании фруктов и овощей:
- повышение качества продукции (НДТ 1, 2, 4);
- снижение отрицательного воздействия на окружающую среду (НДТ 3, 5);
- снижение количества отходов растительного происхождения (НДТ 3);
- рациональное использование потребляемых природных ресурсов (НДТ 2);
- снижение энергозатрат при производстве продукции (НДТ 2).
Таблица 5.14
в атмосферный воздух, соответствующие НДТ при производстве
соковой продукции из фруктов и овощей, безалкогольных
напитков и упакованной питьевой воды, в том числе
минеральной
Таблица 5.15
в прямых сбросах в водные объекты для очищенных сточных вод,
соответствующие НДТ при производстве безалкогольных
напитков, упакованной питьевой воды, в том числе минеральной
и мяса птицы
сточных вод
Описание
Применение полимерных материалов представляет собой использование различных конструкций и наполнителей из полимеров. Полимерные материалы применяются в различного вида биофильтрах и биореакторах, анаэробных фильтрах, биологической ламеллярной седиментации и окислении/дегазации воды.
Сточные воды обычно содержат мусор, отходы и органические продукты.
Наполнитель для очистных сооружений способно заселять большинство микроорганизмов в фазе роста. Их прикрепление осуществляется с помощью экзополимеров, синтезируемых бактериями. Закрепившись на сетке, они начинают активно размножаться до образования пленки определенной толщины.
Плавающий биологический слой представляет собой усовершенствованную систему бактерий с плавающими или погруженными носителями, покрытыми тонкой пленкой активного ила. Толщина биопленки на блоках может достигать 2 - 3 мм, в результате чего происходит расслоение видов бактерий, т.е. на верхней поверхности образовываются аэробные бактерии, а на внутренней - анаэробные. Благодаря такой способности процессы окисления органики восстановления соединений азота происходят более эффективно. Со временем омертвевшие клетки отпадают с поверхности загрузки и выводятся из системы посредством применения специализированных устройств - эрлифтов.
Эффективность биозагрузки обосновывается тем, что в биопленках фиксированные микроорганизмы демонстрируют в основном более высокую специфическую активность, чем в свободных культурах. Происходят более эффективное поглощение растворенных и дисперсных органических загрязнений и очищение стоков. Ускоряется процесс нитро-денитрификации. Они гораздо жизнеспособнее и не так чувствительны к токсичным загрязнениям. Проходя через наполнитель, из воды поглощаются растворенные и нерастворенные примеси органического и неорганического происхождения.
Органические вещества при попадании на биопленку окисляются и используются бактериями в качестве питания. За счет этого происходят рост и самовоспроизводство активной биомассы. Омертвевшие клетки биопленки вымываются вместе со стоками, тем самым предотвращая заиливание.
Вода освобождается от органики, соединений азота, аммиака и нитритов. Живой ил поглощает аммиак и нитраты. Протекают процессы нитрификации и денитрификации. При нитрификации токсичный аммиак переходит в малотоксичный нитрат. При денитрификации нитриты переводятся в азот, который уходит в атмосферу.
В зависимости от состава стоков и условий процесса биоочистки экосистема подстраивается под изменяющиеся факторы.
Ликвидация органических веществ, азота и фосфора методом биологической очистки с использованием блоков биологической загрузки различного вида является наиболее экономичным и простым способом очистки сточных вод.
Степень проработки
Для использования в очистных сооружениях мясоперерабатывающих предприятий разработаны промышленные блоки биологической загрузки, в том числе плавающего и ершового типов.
Достигаемые экологические преимущества
Основные преимущества применения технологии:
- осаждение взвешенных частиц, скорость осаждения которых меньше равнодействующей вертикальной скорости осаждения частицы под действием силы тяжести и скорости горизонтального движения воды вдоль отстойника, в первичных отстойниках (в качестве фильтрующих элементов);
- заданная степень очистки сточных вод, как частичная, так и полная в биофильтрах;
- биологическая дефосфация в биореакторах;
- глубокая очистка сточных вод в системах доочистки;
- необходимая для эффективной очистки доза активного ила, интенсификация процессов нитри-денитрификации, увеличение нагрузки на активный ил в аэротенках;
- прекращение проскоков активного ила, уменьшение выноса взвешенных веществ во вторичных отстойниках.
Экономические аспекты внедрения
Предлагаемую технологию можно использовать при реконструкции или строительстве новых очистных сооружений. При этом стоимость общей системы снижается за счет увеличения мощности установки и снижения трудозатрат на обслуживание оборудования. Срок службы - до 25 лет.
Справочные материалы [51].
Описание
Для очистки сточных вод мясного цеха перспективным является метод электрофлотации. Белки и жиры, которые составляют основные загрязнители сточных вод мясоперерабатывающих участков, способны адсорбироваться на положительном электроде (аноде). В данном случае анод изготавливается из железа или алюминия.
В процессе электрофлотации образуются хлопья, содержащие частицы загрязняющих веществ и пузырьки газов, выделяющихся при электролизе - кислорода и водорода. Для рабочего режима устанавливается плотность тока 10 мА/см2.
Основной принцип работы электрофлотации следующий. Через подводящий карман сточные воды, являющиеся электролитом, поступают в камеру флотации. Принцип работы заключается в пропускании постоянного электрического тока через очищаемую жидкость. При этом на электродах происходит образование пузырьков воздуха, в частности на катоде формируются пузырьки водорода, которые флотируют растворенные тонкодисперсные частицы и поднимают их в слой пены. Пена удаляется скребковым механизмом, а очищенная вода поступает в камеру дополнительной очистки и отводится через карман очищенной воды.
Расположение электродов под наклоном в не менее 30° позволяет удалять из межэлектродного пространства пузырьки большой крупности и осаждающиеся примеси, которые легко скользят по наклонной плоскости.
Электрофлотаторы имеет одно-, двухкамерное или многокамерное конструктивное оформление.
Степень проработки
Разработаны промышленные электрофлотационные очистители сточных вод для установки на мясоперерабатывающих предприятиях. Они могут входить в состав общей очистной системы без существенной модернизации линии по очистке сточных вод.
Достигаемые экологические преимущества
Основные преимущества предлагаемой технологии:
- высокая степень очистки;
- отсутствие необходимости в применении коагулянтов при применении растворимых электродов (железных или алюминиевых);
- сокращение времени пребывания сточных вод во флотационной камере;
- электрохимические процессы способствуют дополнительному обеззараживанию сточных вод.
Электрофлотаторы эффективно очищают сточные воды от тонкодисперсных взвешенных веществ, жиров, поверхностно-активных веществ (ПАВ), ионов тяжелых металлов.
Экономические аспекты внедрения
Новая технология обеспечивает более высокую скорость сточных вод, что экономит электроэнергию. При применении электрофлотации отсутствует необходимость в применении химических реагентов.
Справочные материалы [52].
для очистки сточных вод
Описание
Предложенный способ позволяет достичь степени очистки воды от жира до эффективности до 99,1 - 99,8%. Для сравнения, традиционные фильтры дают лишь 80 - 86% очистки от нефтепродуктов. В качестве загрузки фильтра может использоваться листовой или кусковой ППУ (в виде кубиков 25 - 40 мм) и даже отходы этого материала в виде обрезков.
Экспериментальные исследования показали, что для достижения максимальной эффективности очистки и определения оптимального времени фильтрации необходимо правильно подобрать скорость фильтрования и плотность набивки загрузочного пенополиуретана.
Для регенерации загрузочного материала применяются разные способы. Эффективен способ двойного отжима фильтровального материала с промежуточной промывкой небольшим количеством очищенной воды. В зависимости от исходного содержания жиров и очищаемой воде длительность фильтроцикла составляет от 6 до 12 месяцев.
За счет своей эластичности загрузка из пенополиуретана выдерживает 10 - 15 циклов работы без ухудшения рабочих свойств.
Подготовка гранул к загрузке не требует особых сложностей. Специально сконструированные фильтрующие кассеты дают возможность загружать даже отходы мебельного производства. Эксперименты доказали, что геометрическая форма гранул не влияет на длительность фильтроцикла и эффективность очистки от жиров.
Разработан новый материал, обладающий высокими адсорбционными показателями: "Понополимер-суперсорбент", или гиперсорб. Это вещество представляет собой вспененную мочевиноформальдегидную смолу. Основной отличительной его характеристикой, которая обеспечивает высокие адсорбционные показатели, является очень низкая объемная плотность вещества (95% открытых сквозных пор при общей пористости 98 - 99%). В процессе исследований выявлены высокие показатели адсорбции жира, снижение его концентрации почти в 450 раз.
Степень проработки
Производственной компанией предложены установки с применением загрузочного пенополиуретана и использованием экспериментального материала "Понополимер-суперсорбент".
Достигаемые экологические преимущества
Предложенная производственной компанией технология позволяет достичь степени очистки воды от жира до эффективности 99,1 - 99,8%.
Использование экспериментального материала "Понополимер-суперсорбент" позволит снизить содержание жиров в сточных водах в 450 раз по сравнению с действующими технологиями.
Экономические аспекты внедрения
Снижение трудозатрат на обслуживание фильтров за счет простой регенерации фильтровального материала. Расход промывочной воды, по сравнению с традиционными фильтровальными материалами, снижается с 2% до 0,05 - 0,2% от объема отфильтрованной жидкости.
технологического оборудования
Описание
Копчение - это технологический процесс приготовления, консервирования или придания аромата пищевым продуктам посредством воздействия на них дымом. Существуют два вида копчения. Горячее копчение, как правило, проводится при температуре 65 - 120 °C и может использоваться для получения полностью приготовленных пищевых продуктов. Для горячего копчения используется дым, образующийся при горении или тлении дерева. Холодное копчение, как правило, проводится при температуре 20 - 55 °C и обычно используется для консервирования или придания аромата пищевым продуктам. Для холодного копчения используется дым, образующийся при тлении дерева, конденсат дыма (мокрое копчение).
Содержание летучих органических соединений (Лет. ОС) в дыме в значительной мере зависит от метода образования дыма. Метод влияет на выбросы и, таким образом, на необходимость очистки воздуха. Тип выбранного дыма определяет получаемый в результате аромат.
Выбросы из коптильных печей обрабатываются посредством прокаливания. Потребление энергии можно снизить при использовании катализатора прокаливания и рекуперации тепла и дыма.
Отложения смолы образуются на палках для копчения и в коптильной камере. Палки очищают в постоянно перемещающемся барабане, что обеспечивает жесткое трение палок друг о друга для удаления отложений. Затем удаляют смолу посредством регулируемой подачи воды, а не проточной водой. Отложения смолы в печах или чанах собирают и обрабатывают как химические отходы.
В таблице 6.1 показано воздействие различных методов образования дыма на окружающую среду.
Таблица 6.1
среду
Одним из наиболее эффективных способов снижения Лет. ОС при копчении продукции является внедрение технологии трения. Производственной компанией разработаны усовершенствованные дымогенераторы. Основной деталью конструкции такого аппарата является металлический барабан.
При помощи подающего устройства на вращающийся барабан подается брусок из древесины лиственных пород и прижимается к нему с определенным усилием. Под воздействием трения древесина быстро разогревается и начинает испускать дым, подающийся в коптильную камеру.
Дым является мягким и почти не содержит канцерогенных соединений. Технологический процесс можно выполнять в закрытой системе с рециркуляцией, так что использование камеры догорания или другой системы очистки дыма не требуется.
В дымогенераторе устанавливается первичный фильтр, снижающий количество попадающих в атмосферу смол и остатков тления. Также термокамера может быть укомплектована плазменным фильтром, который описан в разделе 4.
Нагревательные элементы расположены вдоль стенок коптильной камеры (а не на крыше), что позволило значительно повысить энергоэффективность и равномерность прогрева продукта и эффективно использовать парогенерацию.
Степень проработки
Предлагаемая технология представлена на рынке технологического оборудования.
Достигаемые экологические преимущества
Поскольку нет процесса горения, отсутствует образование смол, карбонильных и фенольных соединений, вредных для здоровья. Установка первичного фильтра в дымогенераторе и плазменного фильтра на выходе позволяет уничтожить все вредные вещества и неприятные запаха, выделяемые при термической обработке.
Экономические аспекты внедрения
Снижение электропотребления на 30%, повышение эффективности парогенерации.
Справочные материалы: [55].
Описание
Принцип биологической фильтрации основан на очищении отработанного воздуха, в котором содержатся летучие органические соединения и неприятные запахи, методом микробиологического распада. Благодаря микроорганизмам, выполняющим роль расщепителей, вредные вещества разлагаются на двуокись углерода и воду. Такими микроорганизмами могут выступать различные грибы и бактерии.
Чтобы микроорганизмы справлялись со своей основной задачей по превращению вредной органики в безобидные продукты, поступающие с воздухом вредные вещества должны перейти из газообразного состояния в жидкое, ведь именно вода является жизненным пространством микроорганизмов.
Для популяции грибов и бактерий содержащиеся в воздухе летучие органические соединения выступают источниками энергии и углерода, помогая колонии справляться с собственными обменными процессами. Главное условие эффективности биофильтрации - вредные вещества должны быть водорастворимыми, биоразлагаемыми и не токсичными для микроорганизмов.
Фильтр биологической очистки представляет собой герметичную камеру с фильтрующей загрузкой. Фильтрующий зернистый материал покрыт биопленкой, которая образуется в результате жизнедеятельности колоний микроорганизмов. Загрязненный воздух проходит через слой биофильтра, на котором происходит процесс сорбции загрязняющих веществ с последующей биодеградацией (расщеплением субстанции под действием живых микроорганизмов: грибов, дрожжей, бактерий). Очищенные воздушные потоки выводятся в атмосферу.
Степень проработки
Разработана установка с пропускной способностью от 500 м3/ч до 120 000 м3/ч.
Достигаемые экологические преимущества
Биологическая очистка газов позволяет достичь степени очистки, равной 80 - 99%. Это один из самых эффективных и экономически доступных методов фильтрации воздуха, так как не требует серьезных инвестиционных вливаний и эксплуатационных затрат.
Экономические аспекты внедрения
Экономия электроэнергии за счет большого объема переработки.
Справочные материалы: [56].
Помимо технологий, которые вошли в перечень НДТ, имеются разработки - перспективные технологии, которые пока не имеют широкого применения, но представляют интерес для экологизации отрасли по переработке и консервировании фруктов и овощей [25, 57].
К таким технологиям относятся технические способы, методы и технологические процессы, которые в будущем смогут обеспечить ряд преимуществ с экологической и экономической точек зрения, а именно: снижение образования отходов, сокращение эмиссий в окружающую среду, экономию воды, сырьевых ресурсов и энергии и др.
Повышение безопасности и качества выпускаемой продукции предприятиями по переработке и консервированию фруктов, овощей и грибов напрямую соотносится с вопросами ресурсосбережением и экологичностью. К этой сфере относятся сокращение количества отходов и максимальное использование вторичного сырья. В плодоовощной отрасли это огромный объем очисток, обрезок, выжимок, содержащих ценные биологически активные элементы, переработка которых сократит ущерб, наносимый окружающей среде, и обогатит ассортимент полезной еды для отечественного потребителя.
Важная характеристика плодоовощного сырья для переработки - легко травмируется, быстро портится, часто содержит большой объем влаги, что предъявляет определенные требования к технологическим процессам и обуславливает большое количество отходов и сточных вод. Их сокращение и рециклинг - важные задачи современного эффективного производства и государства.
В таблице 6.2 приведены перспективные технологии переработки плодоовощной продукции, применяемые и разработанные в России и европейскими специалистами [25].
Таблица 6.2
фруктов, овощей и грибов
Большое количество используемой чистой воды для мойки сырья и тары, дополнительные затраты на очистку сточных вод с целью использования их во вторичном цикле обусловливают применение перспективных технологий в этом направлении (таблица 6.3) [58, 59].
Таблица 6.3
потребляемой предприятиями воды
Стерилизация - наиболее распространенный способ сохранения пищевых продуктов из растительного сырья, расфасованного и герметически закупоренного в том или ином виде тары. Из всех современных способов стерилизации (термическая и СВЧ-обработка, радиация, ультрафиолетовое облучение) чаще всего используется термическая обработка. Разработаны также режимы стерилизации и специальная установка для расфасовки асептическим способом. Обязательным условием динамично развивающегося предприятия является использование непрерывного метода стерилизации. Существуют отечественные разработки оборудования, обеспечивающие экономию тепловой энергии до 50%, с успехом применяющиеся на перерабатывающих заводах отрасли.
Примером внедрения нового оборудования с целью наращивания производства и для автоматизации основных технологических операций является применение туннельного пастеризатора непрерывного действия.
Перспективные технологии стерилизации и пастеризации при переработке и консервировании фруктов, овощей и грибов приведены в таблице 6.4 [25, 60].
Таблица 6.4
В производстве сушеных овощей и фруктов при выборе перспективных НДТ приоритетным направлением является выбор вида сушки и типа сушилки.
Основное направление ресурсосбережения в процессах сушки фруктово-овощного сырья - это снижение энергоемкости оборудования и технологических приемов. Наиболее перспективными направлениями снижения затрат являются использование высокой степени рециркуляции теплоносителя и комбинированного подвода энергии к высушиваемому материалу. Хорошие экономические показатели обеспечивает использование в технологиях сушки ультразвука. Этот прием позволяет снизить температуру процесса до значений, обеспечивающих сохранность биологически активных веществ, увеличить скорость процесса сушки и, следовательно, снизить энергозатраты, уменьшить потери высушиваемого продукта. Оборудование для ультразвуковой сушки адаптируется с традиционными сушильными установками (с виброкипящим слоем, распылительными, тоннельными, барабанными), существенно повышая производительность. В поле ультразвука и атмосфере инертного газа к тому же в 3 раза сокращается удельный расход энергии по испаряемой влаге по сравнению с контактной сушкой.
Таблица 6.5
Особенностью производства консервной фруктово-овощной продукции является проведение большинства тепловых технологических процессов производства непосредственно в упаковке, что обусловливает необходимость применения НДТ. Помимо сохранения качества в течение гарантийного срока, удобства пользования для потребителей и сохранности при транспортировке, рекламы продукта, упаковка должна обеспечивать микробиологическую герметичность и выдерживать условия термообработки.
Применение тары с лучшими показателями экономии ресурсов или уменьшающей продолжительность термообработки позволит снизить стоимость готовой продукции и повысить ее конкурентоспособность.
Перспективные технологии НДТ упаковки фруктово-овощных консервов представлены в таблице 6.6 [25].
Таблица 6.6
консервов
и извлечения масел
Описание
Экструзионный способ подготовки и извлечения растительного масла является экологически чистым приемом, позволяющим достигнуть более высокой степени разрушения клеточной структуры семян за счет возникающих при обработке сдвиговых напряжений. Сдвиговые усилия замещают усилия традиционного объемного сжатия, дополнительно воздействуют на ультраструктуру клеток, максимально разрушают их, чем обеспечивают эффект полного извлечения масел.
Технология подготовительной экструзионной обработки сырья с вводом воды и острого пара обеспечивает формирование пористой структуры материала, что способствует более легкому извлечению масла как прессовым, так и экстракционным способами.
Полученный после экструдирования материал в виде пористых гранул позволяет увеличить насыпную массу при поступлении в экстрактор, улучшить проходную способность растворителя и снизить бензиноемкость шрота.
Прессование с использованием экструзии дает высокие показатели выхода масла. В процессе экструзии качество жмыха повышается из-за воздействия высокой температуры, значительно улучшается его усвояемость и доступность питательных веществ, так как снижается содержание антинутриентов, денатурируются белки, желатинизируется крахмал, возможно возникновение байпасс-протеинов. Технология прессования с экструзией является лучшим решением, когда нужен высокий выход масла и хорошее качество жмыха для кормовых и пищевых целей.
В таблице 6.7 представлены сравнительные результаты переработки гибридов семян подсолнечника по традиционной и разработанной новой технологии включением операций интенсивного увлажнения и тепловой обработки острым паром и последующим экструдированием.
Таблица 6.7
технологии производства растительных масел
Степень проработки
Производственной компанией разработан и поставляется предприятиям масложировой отрасли модельный ряд шнековых маслопрессов и экструдеров для экструзии и прессования. Комбинирование этих двух технологий - прессования и экструзии - гарантирует самые лучшие результаты, в частности, при переработке сои, рапса, подсолнечника и других масличных семян.
Достигаемые экологические преимущества
Из этого следует, что применение технологий, использующих оптимальное воздействие на капиллярно-пористую структуру масличного сырья, способствует более глубокому съему масла при минимальных энергетических затратах в процессе его отжима, интенсифицирует процесс экстракции на всех других стадиях (пропитка, отгонка), сокращает расход и потери растворителя, чем существенно снижает нагрузку на окружающую среду.
Экономические аспекты внедрения
Согласно данным, приведенным в таблице 6.7, новая технология обеспечивает более высокую скорость прокачивания растворителя в экстракторе, что снижает расход химических реагентов, значительно сокращает остаточную масличность шрота.
Описание
Одно из перспективных направлений создания энергосберегающих и экологически безопасных технологий в пищевой промышленности - использование сверхкритических флюидов в качестве экстрагентов и растворителей в процессах извлечения, разделения и очистки веществ, а также в качестве среды для проведения различных химических реакций.
Принимая во внимание повышенную пожаровзрывоопасность процесса получения растительных масел экстракционным методом с использованием углеводородных растворителей, таких как бензин, гексан, гептан и другие, а также сложность системы регенерации и рекуперации растворителя, возможность выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, в последнее время в промышленных и полупромышленных условиях проводятся работы по экстракции растительных масел с использованием других экстрагентов, обладающих более низкой температурой кипения и, следовательно, меньшим количеством загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. В качестве таких экстрагентов могут выступать этиловый или изопропиловый спирт, ацетон, сжиженные газы, такие как пропан, бутан и т.д., а также CO2-экстракция в критическом и субкритическом состоянии. Сверхкритические среды - это газы, характеризующиеся параметрами состояния, превышающими критические давление и температуру. При этом, с одной стороны, они обладают свойствами жидкостей, например, высокой растворяющей способностью, с другой - им присущи особенности газообразного состояния, обеспечивающие высокие массообменные характеристики процессов. Растворяющая способность сверхкритических газов проявляет значительно более сильную зависимость от параметров состояния, чем в случае обычных органических растворителей. Это позволяет путем изменения лишь давления или температуры регулировать растворяющую способность растворителя и тем самым достигать высокой избирательности процессов экстрагирования, а также осуществлять полную регенерацию экстрагента.
Принцип сверхкритической экстракции извлечения растительных масел из масличного сырья заключается в следующем: сверхкритический CO2 барботируется через слой масличного сырья, экстрагируя липидный компонент. Последующее снижение давления ведет к снижению растворяющей способности диоксида углерода и фракционированию масла и других составляющих мисцеллы. Выделенное масло освобождают от экстрагента. Диоксид углерода, пройдя полный цикл очистки, вновь подается на экстракцию.
Технология сверхкритической СК-CO2-экстракции имеет ряд преимуществ: хорошую растворяющую способность, минимальное количество балластных веществ в экстрактах, что не требует дополнительной очистки.
Степень проработки
Для реализации описанной технологии разработано технологическое оборудование рядом специализированных предприятий и организаций.
Достигаемые экологические преимущества
СК-CO2-экстракция исключает возможность содержания токсических остатков растворителей в экстрактах, при этом нет риска распада выделяемых продуктов в результате термического воздействия. Сам по себе диоксид углерода как сжиженный газ пожаробезопасен, безвреден для здоровья людей, обладает бактерицидными свойствами, с его помощью получают экологически чистую продукцию. Он имеет низкую стоимость, запасы его не ограничены. Являясь отходом многих технологических производств, в том числе и при сжигании топлива, может быть получен непосредственно на месте потребления.
Экономические аспекты внедрения
Важным преимуществом процесса сверхкритического экстрагирования является энергосберегающий характер процесса. Энергетическая целесообразность сверхкритического экстрагирования подтверждается при сравнении энергозатрат на получение сжатого газа с энергозатратами на испарение жидкого растворителя (таблица 6.8).
Таблица 6.8
и сверхкритической экстракции
Широкое применение СК-CO2-экстракции сдерживается техническими проблемами. Это в первую очередь создание специализированного оборудования, получение углекислого газа в сверхкритическом состоянии.
физическая рафинация)
Наиболее экологически небезопасным звеном в общей производственной цепи создания масложировой продукции является очистка масел от сопутствующих примесей.
Традиционным методом очистки сырых растительных масел является химическая рафинация, при которой свободные жирные кислоты нейтрализуются щелочью. Полученные в результате реакции мыла отделяются, а масла впоследствии промываются, отбеливаются и дезодорируются. Такая схема характеризуется образованием больших объемов сточных вод. На фоне традиционной химической рафинации разработан метод физической рафинации. При физической рафинации свободные жирные кислоты удаляются дистилляцией в одну стадию с дезодорацией в условиях низкого вакуума.
Современный технологический процесс физической рафинации включает в себя следующие последовательно осуществляемые операции:
- деаэрация масла под вакуумом (удаление влаги и воздуха);
- предварительный нагрев масла паром низкого давления;
- рекуперационный нагрев теплом дезодорированного масла;
- окончательный нагрев при температуре 250 - 260 °C с достижением вакуума 2 - 3 мм рт. ст.;
- обработка масла острым паром под вакуумом (удаление одорирующих веществ и свободных жирных кислот), конденсация дистиллята;
- рекуперационное охлаждение дезодорированного масла исходным маслом;
- окончательное охлаждение водой;
- полировочная фильтрация.
Физическая рафинация широко применятся для кокосового, пальмового, пальмоядрового, рапсового, соевого, подсолнечного, кукурузного масел, а также для саломаса и животных жиров.
Однако физическая рафинация может быть применена не ко всем видам масел. "Противопоказанием" к ее использованию являются масла, склонные к полимеризации в условиях высоких температур. При этом необходимо оценивать риски, связанные с образованием глицидиловых эфиров, 2 и 3-монохлорпропандиолов, возникающие при высокотемпературной переработке растительных масел
Таким образом, экологическая безопасность технологии химической рафинации остается открытой проблемой. Эффективным ее решением может послужить замена традиционных реагентов их новыми видами.
Степень проработки
Все представленные физические приемы используются в промышленности. Критерии выбора любого из них: сорт масла, физико-химические показатели масла перед очисткой, применение химической или физической рафинации, производственная мощность завода, место его расположения, условия окружающей среды. Сочетание различных приемов позволит приблизиться к теоретически рассчитанным показателям экономии материалов на 80%, что снизит нагрузку на окружающую среду.
Достигаемые экологические преимущества
Одним из главных преимуществ являются ощутимо меньшая нагрузка на окружающую среду, отсутствие зажиренных, трудно утилизируемых соапстоков, экономное расходование технологической воды.
Экономические аспекты внедрения
Метод физической рафинации обеспечивает значительно меньшие потери масла в сравнении с щелочным, что является важным ресурсосберегающим преимуществом. Так, при кислотности нерафинированного жира 0,5% выход дезодорированного жира составляет примерно 981 и 990 кг/т, т.е. физическая рафинация дает экономию около 9 кг жира на 1 т. Дополнительная экономия средств достигается за счет уменьшения расхода реагентов, поскольку на обработку жира тратится значительно меньше кислоты, чем щелочи.
Перспективными НДТ при производстве сахара являются ресурсосберегающие технологии, под которыми подразумевается комплекс способов, методов и технических приемов, обеспечивающих рациональное использование сырья, материалов, топливно-энергетических ресурсов.
Вектор развития производства сахара определяется следующими направлениями: увеличение производительности технологических линий; снижение расходных коэффициентов сырья, водных и энергоресурсов, комплексное использование сырья с увеличением степени извлечения основного продукта; повышение качества и ассортиментной линейки сахара; разработка и освоение производства новых видов продуктов с высокой добавленной стоимостью (удобрительные, мелиорирующие смеси, кормовые добавки, аминокислоты и т.д.).
Развитие локальных технологий будет осуществляться с учетом сведения к минимуму потерь сырья и продукции, вредных выбросов в окружающую среду, сокращения отходов, уменьшения количества сточных вод. Кроме этого, перспективные технологии сахарного производства являются приоритетом отраслевой программы "Применение вторичных ресурсов и вторичного сырья из отходов в сфере сельского хозяйства на 2022 - 2030 годы" в части приоритетных направлений отходов производства.
В настоящее время аппаратурное оформление большинства известных технологических процессов определилось, прогресс в этой области техники будет идти по пути модернизации существующего оборудования, интенсификации его работы за счет применения технологических вспомогательных средств разной функциональной направленности.
Ниже приведены примеры локальных технологий при производстве сахара, перспективы которых можно рассматривать с позиций энергоэффективности, ресурсосбережения, экологической и экономической целесообразности.
очищенного сока
Описание
В свеклосахарном производстве процесс сгущения очищенных соков в многокорпусной выпарной установке сопровождается отложением накипи на поверхности нагрева выпарных аппаратов, что приводит к нарушению теплового режима на всех стадиях технологического процесса, увеличению расхода топлива и снижению производительности завода. Известными способами снижения накипеобразования являются применение антинакипинов и ионообменное умягчение сока.
Создание композиций антинакипинов и внедрение их в практику работы сахарных заводов активно ведутся с 90-х годов прошлого века. К настоящему времени сахарные заводы России используют широкий спектр антинакипинов отечественного и зарубежного производства. Практика их применения при многих достоинствах выявила ряд недостатков: поскольку накипеобразователи остаются в соке, необходима тщательная фильтрация сиропа во избежание попадания их в сахар, что увеличивает его зольность; имеет место антагонистический эффект с используемыми в технологическом потоке флокулянтами и поверхностно-активными веществами, что снижает эффективность действия технологических вспомогательных средств.
Ионообменное умягчение сока получило реализацию на предприятиях за рубежом, в России, несмотря на простоту процесса и широкое распространение в водоподготовке, на сахарных заводах не нашло применения из-за следующих недостатков: периодический режим работы реакторов и образование сточных вод при регенерации катионита. Промышленная эксплуатация установок умягчения за рубежом выявила следующие достоинства этого метода: исключение попадания накипеобразователей в выпарную установку с обеспечением безнакипного режима работы; снижение расхода пара; постоянство поддержания сухих веществ в сиропе из выпарной установки; облегченная кристаллизация сахарозы и центрифугирования утфеля. Важным фактором является получение мелассы с практически отсутствующими солями кальция, что делает ее привлекательным сырьем для извлечения сахарозы методом ионообменной хроматографии.
Учитывая, что в настоящее время в России на некоторых заводах используются установки ионообменного умягчения сока, процесс ионообменного умягчения сока может быть рассмотрен как ресурсосберегающий.
Степень проработки
В качестве перспективного НДТ возможно рассмотрение разработанного отраслевым НИИ способа умягчения сока второй сатурации в непрерывном режиме, позволяющего исключить образование сточных вод.
Технологический процесс умягчения сока второй сатурации в непрерывном режиме ведется в трех ионообменных колоннах, в которых одновременно проходят операции умягчения сока, регенерации катионита, отмывки катионита от регенерирующего раствора (рисунок 6.1). Ионообменная колонна представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд с коническим днищем, закрытый сверху крышкой.
![]() ступени сатурации в противотоке:
1 - сульфитатор сока; 2 - сборник сока перед умягчением;
3 - напорный сборник; 4 - колонны умягчения; 5 - колонна
регенерации; 6 - колонна промывки; 7 - сборник сока
перед выпарной установкой; 8 - сборник умягченного сока
для промывки; 9 - сборник промоя; 10 - сборник 40%-ной
NaOH; 11 - емкость NaOH; 12 - сборник воды
В конической части колонны расположен эрлифт для перекачки катионита из колонны в колонну при помощи сжатого воздуха давлением 2,5 атм. Загруженный в каждую колонну катионит перегружается из колонны в колонну через определенные промежутки времени. Для отвода жидких продуктов в верхней части колонны в слое катионита находится трубчатый дренаж с сеткой.
Сок второй сатурации самотеком из напорного сборника поступает в нижнюю коническую часть колонны умягчения, восходящий поток сока контактирует с катионитом в натриевой форме, проходя слой снизу вверх, и через верхний дренаж удаляется в сборник перед выпарной установкой, часть умягченного сока отводится в сборник умягченного сока для промывки. В слое катионита колонны протекает ионообменная реакция, при которой ионы кальция переходят на катионит, а эквивалентное количество ионов натрия переходит в сок. При этом выходящий поток сока постоянно контактирует с отрегенерированным катионитом, что обеспечивает высокую степень умягчения; поступающий поток сока контактирует с насыщенным катионитом, что обеспечивает полное использование его емкости.
Периодически, через 30 - 60 минут, полностью насыщенная кальцием порция катионита, находящаяся в нижней части колонны, выводится эрлифтом в колонну регенерации. Одновременно в верхнюю часть колонны умягчения загружается отрегенерированный и отмытый катионит.
Умягченный сок из сборника насосом подается в нижнюю часть колонны промывки катионита, где осуществляется отмывка катионита от регенерационного раствора с получением щелочного промоя. Через верхнее дренажное устройство промой отводится в сборник промоя. Далее промой с поступающим самотеком из сборника 40-процентным раствором NaOH образует регенерационный раствор требуемой концентрации и подается в нижнюю часть колонны регенерации. В колонне регенерации происходит ионообменная реакция, в результате насыщенный кальцием раствор сахаратов отводится через верхний дренаж и направляется на станцию дефекосатурации.
Достигаемые экологические преимущества
Умягчение сока второй сатурации в противотоке позволяет получать стабильно сок одинакового качества с высокой степенью умягчения более 98% при содержании солей кальция в умягченном соке 0,0005% CaO; преимущество предложенного метода регенерации катионита состоит в том, что он позволяет исключить сброс сточных вод.
Экономические аспекты внедрения
Экономические аспекты внедрения данной технологии заключаются в повышении выхода сахара на 0,01 - 0,02%; уменьшении содержания сахарозы в мелассе на 0,05%; сокращении расхода топлива на 0,15%; исключении применения антинакипинов; повышении сырьевой ценности мелассы как сырья для извлечения сахарозы ионообменной хроматографией.
Для внедрения данной технологии требуются капитальные расходы на установку умягчения. Доступные данные о размере капитальных затрат отсутствуют.
Справочные материалы: [63].
транспортерно-моечного осадка
Описание
В свеклосахарном производстве при подаче сахарной свеклы в переработку гидротранспортом и ее отмывании образуются транспортерно-моечные воды, загрязненные механическими примесями минерального и органического происхождения, поступившими вместе с корнеплодами (земля, песок, ботва, корешки и обломки свеклы, кожура, мезга и др.). Эти примеси находятся в воде во взвешенном состоянии, а их количество варьирует в зависимости от качества почвы при возделывании, погодных условий уборки, способов и качества уборки, применяемых механизмов при уборке и перевалке, загрязненности свеклы, ее физического состояния и др. Часть примесей (от 10 до 30%) удаляются ботволовушками, песко- и камнеловушками при осуществлении операций технологического потока, остальные поступают с водой в оборотную систему на локальные сооружения очистки. Для выделения примесей транспортерно-моечной воды на сахарных заводах страны распространение получили методы разделения в поле гравитационных сил на радиальных и вертикальных отстойниках. При варьировании примесей в поступающей в отстойник воде от 5 до 30 г/л, радиальные отстойники обеспечивают задержание 50 - 55% взвешенных веществ, вертикальные - до 85%. При этом влажность выводимого осадка из радиальных отстойников составляет 93%, из вертикальных - 82 - 85%. Такая высокая влажность не обеспечивает транспортабельность осадка, в связи с чем он разбавляется водой в 6 - 8 раз и перекачивается на поля фильтрации, увеличивая количество стоков до 150%.
Учитывая, что количество транспортерно-моечного осадка может достигать 10 - 15% к массе свеклы, его поступление на поля фильтрации создает дополнительную нагрузку в их работе, в то же время имеет место вынос плодородного слоя почвы, который необходимо вернуть в оборот.
В качестве перспективного НДТ возможно рассмотрение способа обезвоживания транспортерно-моечного осадка до содержания сухих веществ, обеспечивающих его транспортабельность и вовлечение в оборот (40 - 55%).
Такое обезвоживание осадков сточных вод используется в различных отраслях экономики. Наибольшее распространение на городских очистных сооружениях нашли центрифуги и ленточные фильтр-прессы, что связано с их надежностью в работе и экономической эффективностью. Камерные фильтр-прессы дороже других типов фильтр-прессов, поэтому используются на более крупных очистных сооружениях, например, в горнодобывающей промышленности. Гидравлические прессы, которые изначально были созданы для пищевой промышленности и отвечают строгим санитарно-гигиеническим требованиям, также относятся к дорогостоящему оборудованию. Шнековые прессы подходят для обезвоживания содержащего волокнистый материал осадка сточных вод, поступающих с предприятий целлюлозно-бумажной промышленности.
Степень проработки
На одном из сахарных заводов реализована комбинированная технология, включающая первичный отстойник для сгущения осадка транспортерно-моечной воды и декантер для его обезвоживания до содержания сухих веществ 55%.
Достигаемые экологические преимущества
Снижение содержания загрязнителей в сточных водах на 15 - 20%.
Экономические аспекты внедрения
Экономические аспекты внедрения технологии обезвоживания транспортерно-моечного осадка заключаются в уменьшении объема осадка, возможности его реализации как нового товара, снижении загрязнений в сточных водах на 15 - 20%.
Для внедрения данной технологии требуются капитальные расходы на установку обезвоживателей. Доступные данные о размере капитальных затрат отсутствуют.
Справочные материалы: [64].
Описание
Разработаны технология и технические средства для силосования прессованного жома в полимерных рукавах с внесением штаммов молочнокислых микроорганизмов.
Технология заключается в том, что прессованный жом с влажностью не более 80% загружается на закладочный стол (или в приемный бункер), с которого резиновый конвейер продвигает массу к прессовочному ротору, проталкивающему корм через стальной туннель в лежащий на машине сложенный полимерный рукав. При этом силосуемая масса активно уплотняется. Наполненная часть рукава в процессе прессования постоянно спускается на землю, а машина при этом продвигается вперед.
Пленка трехслойного полиэтиленового рукава в зависимости от его диаметра может иметь толщину до 0,25 мм и по своему качеству удовлетворяет всем требованиям. Рукава защищены от разрушающего действия ультрафиолетовых лучей солнца. Это обеспечивает гарантированное хранение корма до двух лет. Белый внешний слой отражает солнечное излучение. Различные модели и варианты пресс-уплотнителя позволяют наполнять рукава диаметром от 1,5 до 4,2 м. Их длина может варьировать от 30 до 150 м, а содержимое - соответственно от 100 до 1500 т, что делает привлекательным использование технологии на малых и на крупных предприятиях. Благодаря равномерному уплотнению силосуемой массы от 2 до 8 т на 1 пог. м (в зависимости от диаметра рукавов) создаются оптимальные условия для ежедневной выемки строго определенного количества корма.
Как и любое силосное сырье с высоким содержанием влаги и энергии, свежий прессованный жом необходимо как можно быстрее лишить контакта с воздухом.
Это означает, что еще теплый жом (с температурой не менее 40 - 45 °C) следует заложить на хранение, обеспечив плотность трамбовки 850 кг/м3, и герметично укрыть в течение одного дня, не более. При температурах свыше 50 °C происходит разрушение пектиновых веществ и тем самым структуры прессованного жома. Такое силосное сырье уже вряд ли пригодно для консервирования.
Свежий прессованный жом ни в коем случае нельзя подвергать промежуточному хранению, иначе произойдет быстрый распад сахаров, и их не будет хватать для образования кислот в количестве, достаточном для консервирования. Поскольку существует большая вероятность заражения прессованного жома термоустойчивыми микроорганизмами, недостаточно подкисленная силосуемая масса из этого сырья имеет тенденцию к образованию плесеней и дрожжей. Остывание во время силосования не должно превышать 1 °C в день.
Если остывание силоса происходит слишком медленно, то образовавшаяся молочная кислота может в свою очередь подвергнуться распаду, и качественного силоса уже не получится. Процесс силосования в рукаве должен протекать не менее 5 - 6 недель. Вскрытие рукава возможно после достижения силосуемой массой температуры 20 °C и ниже, иначе произойдет ее быстрая порча.
Укладка рукава. Надежное и чистое место, свободное от острых и колюще-режущих предметов и, по возможности, с укрепленным грунтом, например, бетонная площадка, (следует учитывать сроки выемки корма и погодные условия).
Выбор типа пресс-уплотнителя зависит от размера силоса (диаметра рукавов), вида закладываемой на хранение массы, параметров производительности, условий места расположения и возможности заполнения.
Силосуемое сырье должно содержать сухих веществ не ниже 20%, для свекловичного жома минимальный показатель - 17%.
Процесс заполнения осуществляется при помощи прицепа самосвального типа, исключая загрязнения силосуемой массы при промежуточной разгрузке/перегрузке с использованием колесного или фронтального погрузчика.
Процесс прессования осуществляется с помощью регулирования степени уплотнения в зависимости от силосуемого материала с контролем за степенью натяжения пленки.
Закрытие рукавов осуществляется сразу же по завершении процесса трамбовки, с целью ограничения доступа воздуха, в результате плотного закрытия рукава; клапан должен быть закрыт не позднее, чем через 3 - 5 дней; поврежденные участки пленки заклеиваются немедленно специальным скотчем.
Защита рукавов от птиц и других животных производится посредством специальной защитной сетки; при обнаружении повреждений - заклеивания скотчем.
Выемка корма из рукава исключает вскрытие с южной стороны (солнечной); запрещается разрезать рукав сверху вдоль; после каждой выемки силосованного жома рукав плотно закрывается.
Завершением выемки является полное извлечение из рукава содержимого, после чего площадка очищается от остатков силосованного жома и разравнивается, а пленка утилизируется.
Степень проработки
Данная технология апробирована в Липецкой, Белгородской, Курской областях и Краснодарском крае и может быть использована для продления сезона переработки прессованного жома с последующим получением пищевой продукции - пектинопродуктов и пищевых волокон.
Достигаемые экологические преимущества
Снижение экологической нагрузки на прилегающую территорию за счет исключения скисания жома, снижение отходов.
Экономические аспекты внедрения
Снижение штрафных санкций и убытков от перевода побочного продукта в отход производства.
методом хроматографии
Описание. Установка по дешугаризации мелассы состоит из технологических блоков: предварительная обработка мелассы и воды; хроматографическая сепарация; сгущение. Предварительно подготовленная очищенная меласса и элюент (подготовленная вода) вводятся в хроматографический сепаратор, разбавленный экстракт, разбавленная обедненная меласса и разбавленный бетаин выводятся оттуда и концентрируются на выпарной станции. Использование в схеме двух сепараторов, работающих последовательно, позволяет улучшить отделение сахарозы от несахаров, обеспечивает извлечение очищенного бетаина из кормовой мелассы без дополнительных затрат на использование смолы или воды.
Установка дешугаризации мелассы предназначена для отделения сахарозы и бетаина от свекловичной мелассы с использованием хроматографии. Этот хроматографический процесс разделен на два этапа сепарирования. В первом контуре отделяется выходящий поток, содержащий бетаин, от основной массы мелассы, производя безбетаиновый материал, известный как апгрейд (улучшитель). Во втором контуре апгрейд сепарируется в поток экстракта, содержащего сахарозу, и в поток рафината (обедненная меласса). Сахароза, содержащаяся в потоке экстракта, может быть выделена посредством стандартной кристаллизации, в то время как полученные побочные продукты - жидкий бетаин и рафинат - могут быть реализованы, обычно в качестве кормов для животных или для других целей.
В технологии используются хроматографические колонны, заполненные ионообменной смолой. Разделение происходит в полностью автоматическом режиме. В процессе дешугаризации получается сахарный сироп, направляемый на завод в кристаллизационное отделение для переработки и производства сахара.
Степень проработки
Технология внедрена на предприятиях Белгородской, Воронежской и Тамбовской областей.
Достигаемые экологические преимущества
Основные преимущества предлагаемой технологии:
- низкие энергозатраты и минимальная потребность в теплоносителях;
- отсутствие не специфических для сахарного завода отходов;
- отсутствие дополнительного воздействия на окружающую среду.
Технология позволяет полностью утилизировать побочный продукт производства - мелассу.
Экономические аспекты внедрения. Стоимость строительства линии по обессахариванию свекловичной мелассы и склада бестарного хранения продукта составляет около 6 млрд рублей.
Описание
Свекловичный жом является дешевым сырьем для производства пектина. Особенностью данного сырья является наличие устойчивого пектин-гемицеллюлозного комплекса, в котором пектиновые вещества находятся преимущественно в нерастворимой форме (протопектина). Более того, для основного производства на стадии получения диффузионного сока важно создавать условия минимального перехода высокомолекулярных веществ в растворимое состояние. Для гидролиза протопектина требуются достаточно жесткие условия: использование минеральных кислот, например, соляной, ведение процесса при низких pH, продолжительность процесса до 120 минут.
Предлагаемая к внедрению технология предусматривает замачивание сухого свекловичного жома водой с температурой 60 - 65 °C при гидромодуле смеси 1:(6 - 7), продолжительности набухания 30 - 35 минут. Далее проводят гидролиз жома при 72 - 74 °C в течение 90 минут, гидромодуле жомокислотной смеси 1:1. Прогидролизованный жом смешивается с водой в соотношении 1:2 и направляется в экстрактор, где растворимая фракция пектина диффундирует в экстрагент подогретый до температуры 60 °C в течение 60 минут. Затем пектиновая вытяжка поступает в отстойники на 5 - 8 ч. После отстаивания декантат фильтруется. Твердая фаза после отстаивания и фильтрации возвращается на экстрагирование. Профильтрованная пектиновая вытяжка соединяется с гидролизатом, охлаждается и нейтрализуется. Осаждение пектина производится этиловым спиртом крепости 78 - 80%. Пектиновый коагулят закрепляют концентрированным спиртом 96 об. %. Обработанный таким образом коагулят направляют на центрифугирование, где отделяется спирт, поступающий далее на осаждение пектина. Пектин после центрифугирования высушивается до влажности 14%, после чего измельчается и расфасовывается. Выход пектина составляет 11,0%, студнеобразующая способность 345 - 355 мм рт. ст.
Российскими учеными разработана также технология жидкого пектина без применения минеральных кислот, освоенная промышленным предприятием в Венгрии. Продукт выпускается с 2005 года, декларирован в Российской Федерации, Венгрии и Японии [69].
Степень проработки
Технология отработана на пектиновом заводе г. Краснодара в 1990-х годах, а получаемый пектин использовался в качестве желирующего агента при производстве мармелада. Кроме этого, при получении пектинов с низкой степенью этерификации продукт может быть применен в качестве профилактического для нормализации обменных процессов организма, в том числе при нарушении углеводного обмена и выведении радионуклидов [70].
Достигаемые экологические преимущества
Снижение образования отходов производства. Возможность получения пектинов пищевого достоинства.
Экономические аспекты внедрения
Производство отечественного пектина в рамках импортозамещения, дополнительная прибыль от реализации продукта с добавленной стоимостью
Проект "Пектин" включен в приоритетные направления проектов технологического суверенитета и проектов структурной адаптации экономики Российской Федерации [71] и в План мероприятий по импортозамещению в гражданских отраслях промышленности Российской Федерации [72].
Справочные материалы [73].
Описание
Свекловичный жом, в большом количестве образующийся при переработке сахарной свеклы, содержит богатый состав пищевых волокон: клетчатку, гемицеллюлозы, пектин, лигнин, однако для пищевых целей данный побочный продукт не используется, так как обладает специфическими свекловичным запахом и вкусом. Для введения пищевых волокон из свекловичного жома как структурообразователя в пищевых продуктах, помимо указанных манипуляций, дополнительно необходимо изменить их цвет для сохранения органолептических характеристик традиционных продуктов. Так, пищевые волокна из свекловичного жома без корректировки цвета обладают различными оттенками серого цвета и при приготовлении кисломолочных продуктов, фруктовых начинок, хлебобулочных и кондитерских изделий снижают потребительский спрос. Способ получения осветленных пищевых волокон предусматривает прессование жома, паровую обработку насыщенным паром с температурой 125 - 130 °C в течение 15 - 20 минут. Обработанную растительную массу экстрагируют 3 - 5-процентным раствором перекиси водорода в течение 15 - 20 минут для пробеливания ее. Затем после экстракции волокна прессуют до содержания сухих веществ 15,0 - 16,0%, сушат и измельчают до порошкообразного состояния. Изобретение обеспечивает улучшение качества готового продукта за счет снижения цветности и повышения биологической ценности. Снижение цветности волокон расширяет возможности их применения в различных продуктах питания.
Степень проработки
Технология апробирована и внедрена на предприятиях Краснодарского края и Пензенской области.
Достигаемые экологические преимущества
Снижение образования отходов производства, глубокая переработка сырья.
Экономические аспекты внедрения
Получение дополнительной прибыли от производства продукта с добавленной стоимостью.
Описание
Нанокристаллическая целлюлоза (НКЦ) сопоставима по прочности с углеродными нанотрубками и способна к формированию армирующих сеток в полимерах. Покрытия для дражирования семян на основе НКЦ обладают требуемым сочетанием механических, барьерных и сорбционных свойств. Обработанные НКЦ семена не слипаются, выдерживают машинную обработку при посеве и не разрушаются до внесения в почву. Внесение в процессе дражирования семян защитно-стимулирующих препаратов с НКЦ обеспечивает их ускоренное прорастание в условиях неустойчивого увлажнения, повышает урожайность, способствует снижению общего расхода органо-минеральных удобрений и, следовательно, экологической нагрузки на почву.
Одним из перспективных направлений применения НКЦ является создание биоразлагаемых материалов для производства пищевой упаковки. В наноструктурированной упаковке один компонент является синтетическим, другой - природного происхождения. Такая упаковка обладает быстрой биодеструкцией и возможностью саморазложения. Основными областями ее применения могут являться: одноразовая посуда, мешки для мусора и органических отходов, пленки сельскохозяйственного назначения и др.
Перспективно применение нанокомпозитной целлюлозы в клеевых изделиях из модифицированной древесины в узлах мостовых башенных кранов, кран-балок, лебедок; узлах трения конвейеров, транспортеров, шнеков, рольгангов; узлах трения насосов и компрессоров; в кузнечно-прессовом оборудовании; литейном и металлопрокатном оборудовании; узлах трения машин, работающих в агрессивных средах; в дорожно-строительной технике; сельскохозяйственной технике; машинах и механизмах морского и речного флота
Степень проработки
Технология апробирована на предприятии Белгородской области.
Достигаемые экологические преимущества
Снижение образования отходов производства, глубокая переработка сырья.
Экономические аспекты внедрения
Получение дополнительной прибыли от производства продукта с добавленной стоимостью.
Справочные материалы: [76].
Описание
Технология производства лимонной кислоты основана на культивировании штаммов плесневого гриба Aspergillus niger в процессе сбраживания сахаров свекловичной и тростниковой мелассы.
Меласса является преимущественным сырьем для производства лимонной кислоты ввиду содержания в ней всех необходимых для нормальной жизнедеятельности гриба веществ, что дает максимальный выход лимонной кислоты.
Исходную мелассу, содержащую 46% сахарозы, разбавляют водой, добавляют источники азота, фосфора, калия и других элементов. Затем готовую питательную среду (12 - 15% сахара) засевают конидиями гриба и аэрируют 5 - 7 суток при 32 - 36 °C до содержания в полученной культуральной жидкости сахаров 1 - 2%, а органической кислоты (I) - 12 - 20%.
Мицелий гриба отфильтровывают и отправляют на корм скоту, а раствор обрабатывают известковым молоком. Цитрат кальция (III) отделяют, разлагают серной кислотой и полученный раствор, после очистки активированным углем, упаривают и охлаждают для кристаллизации свободной лимонной кислоты
Процесс получения лимонной кислоты при глубинном культивировании гриба Aspergillus niger проводят в ферментаторах объемом 100 м3. В качестве посевного материала используют подросший мицелий, полученный в посевных аппаратах объемом 10 м3.
Раствор мелассы и для посевного, и для производственного ферментаторов готовят так же, как и при поверхностном культивировании, только исходный раствор мелассы для глубинной ферментации должен содержать не более 4% сахаров. По ходу ферментации, когда концентрация сахара резко снижается, проводят дробное добавление стерильного мелассного раствора, содержащего 25 - 28% сахаров. Добавляют этот раствор в таком количестве, чтобы концентрация сахаров в ферментаторе составляла 12 - 15%.
Степень проработки
Технология глубинного культивирования применяется на ОАО "Скидельский сахарный комбинат" (Республика Беларусь).
Достигаемые экологические преимущества.
Технология позволяет полностью утилизировать побочный продукт производства - мелассу.
Экономические аспекты внедрения
Согласно данным Росстата, объем производства лимонной кислоты в России за последние годы продолжает увеличиваться, что свидетельствует о стабильной прибыльности этой отрасли. Кроме того, исследования показывают, что лимонная кислота имеет широкий спектр применения и востребована в различных отраслях экономики, что делает ее производство привлекательным для инвесторов. Ориентировочно общие инвестиции составляют 3,2 млн руб.
Описание
Образование биогумуса из жома сахарной свеклы - сложный биохимический процесс, состоящий из двух стадий: ресинтеза и синтеза. На первой стадии под действием ферментов микроорганизмов нарушается анатомическое строение свеклы, а сложные органические соединения распадаются на простые или промежуточные продукты превращения (белки расщепляются до аминокислот, полисахариды до моносахаридов, лигнин до фенолов и др.). При этом образование гумусовых соединений связано с пищеварительной деятельностью красного калифорнийского червя, а также с процессом конденсации различных веществ ароматической природы при присоединении к ним аминокислот и белка. Оптимальные условия вермикультивирования: продолжительность ферментации - 1 месяц, значение влажности субстрата - 70 - 80%, плотность заселения субстрата вермикультурой Eisenia foetida - 5 - 30 тыс. шт. на 1 м2.
Степень проработки
Разработана биотехнология переработки свекловичного жома методом вермикультивирования (использование культуры красного калифорнийского червя), позволяющая извлечь из этого отхода экологически безопасное, высокоэффективное удобрение - биогумус.
Достигаемые экологические преимущества
Решение проблемы утилизации сахарных отходов при применении современной биотехнологии (вермикультивирования) способствует улучшению экологической ситуации и получению значительного количества эффективного органического удобрения, внесение которого в почву позволит одновременно увеличить урожайность сельскохозяйственных культур, восстанавливать и поддерживать на высоком уровне плодородие почвы.
Экономические аспекты внедрения
Данные отсутствуют.
Описание
Способ получения компоста из органических отходов включает смешивание отходов в виде свекловичного жома с каныгой, внесение биоактиватора и аэробное компостирование, при этом проводят переслаивание свекловичного жома естественной влажности с негашеной известью в соотношении 20:1 по массе, добавляют воздушно-сухой дефекат в соотношении 1:1 по массе к жому с одновременным внесением биоактиватора и проводят компостирование при температуре от 20 до 50 °C и влажности 50 - 70% в течение 2 месяцев, при этом в качестве биоактиватора используют компостную закваску, приготовленную на свекловичной каныге способом культивирования микроорганизмов из вермикомпоста, а компостирование проводят послойно слоями 0,3 м жома и дефеката с размещением между слоями каныги. В результате получается агрохимически ценный компост.
Степень проработки
Получены положительные результаты при апробации применения компоста в посевах озимой пшеницы и сахарной свеклы на полях отраслевого НИИ.
Достигаемые экологические преимущества
Полученный компост в микробиологическом аспекте представляет собой субстрат, имеющий потенциальные возможности для повышения питательного статуса почвы в отношении азота, фосфора и калия. Кроме того, высокая концентрация ряда бактериальных видов предполагает средообразующее значение этого биопрепарата (в отношении регулирования pH среды и формирования водопрочных агрегатов), рострегулирующее (выработка гормонов растений и антибиотиков).
Экономические аспекты внедрения
Увеличение урожайности сахарной свеклы на 5,0 т/га и появление роста сбора сахара на 0,97 т/га.
В таблице 6.9 представлен перечень перспективных технологий при производстве сахара.
Таблица 6.9
питьевой воды, в том числе минеральной
Перспективными НДТ при производстве безалкогольных напитков, упакованной питьевой воды, в том числе минеральной, являются ресурсосберегающие технологии, под которыми подразумевается комплекс способов, методов и технических приемов, обеспечивающих рациональное использование сырья, материалов, топливно-энергетических ресурсов [83, 84].
Перспективными НДТ являются:
6.5.1 Очистка сточных вод наночастицами.
6.5.2 Биоаугментация, мембранная биоаугментация.
6.5.3 Замкнутая система водоснабжения.
6.5.4 Использование перерабатываемой упаковки.
6.5.5 Отказ от пленочной этикетки в пользу маркировки непосредственно упаковки.
6.5.6 Развитие производства органической продукции в соответствии с Федеральным законом от 3 августа 2018 г. N 280-ФЗ "Об органической продукции и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации" и продукции с улучшенными характеристиками в соответствии с Федеральным законом от 11 июня 2021 г. N 159-ФЗ "О сельскохозяйственной продукции, сырье и продовольствии с улучшенными характеристиками".
Справочник НДТ разработан технической рабочей группой N 44 "Производство продуктов питания" (ТРГ 44), состав которой утвержден приказом Минпромторга России от 2 марта 2023 г. N 680 и актуализирован приказами Минпромторга России от 20 октября 2023 г. N 3983 "О внесении изменений в приказ Министерства промышленности и торговли Российской Федерации от 2 марта 2023 г. N 680", от 29 марта 2024 г. N 1338 "О внесении изменений в состав технической рабочей группы "Производство продуктов питания", утвержденный приказом Министерства промышленности и торговли Российской Федерации от 2 марта 2023 г. N 680", от 11 сентября 2024 г. "О внесении изменений в состав технической рабочей группы "Производство продуктов питания", утвержденный приказом Министерства промышленности и торговли Российской Федерации от 2 марта 2023 г. N 680".
В состав рабочей группы вошли 95 участников - представители государственных органов власти, промышленных предприятий и ассоциаций, научно-исследовательских институтов и экспертных организаций, образовательных учреждений, научно-производственных и конструкторских компаний, а также некоммерческих и общественных организаций.
Наиболее активное участие в работе по сбору, обработке, анализу и систематизации информации, а также в написании текста справочника НДТ и его обсуждении приняли специалисты следующих организаций: ФГБОУ ВО "Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина", НО "Союзроссахар", НО "Масложировой союз России", компания "Продимекссахар", АО "Нижегородский масложировой комбинат", ООО "Русагро-Центр", ООО УК "Содружество", ФГБНУ "ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова" РАН, АПК ФГБНУ "Росинформагротех", Ассоциация "Росспецмаш", ФГБНУ "Курский ФАНЦ", Национальная ассоциация поставщиков, производителей и потребителей мяса и мясопродуктов, Союз производителей соков, воды и напитков, Национальный Союз мясопереработчиков, ООО "АГРОЭКО-ЮГ", НИЦЭБ РАН - СПб ФИЦ РАН, ООО "Черемновский сахарный завод", ООО "Тимашевский сахарный завод", ООО "Кристалл "Кирсановский сахарный завод", ООО "АПК АГРОЭКО", ООО "Каргилл", АО "Управляющая компания ЭФКО", АО "Сахарный комбинат "Отрадинский", АО "Заинский сахар", ООО "Атмис-сахар", ООО "АГРОЭКО-ВОСТОК", ООО "Бековский сахарный комбинат", Национальный союз птицеводов, АО "Ольховский сахарный комбинат", АО "Лискисахар", ООО "Агросервис", ООО "АГРОЭКО-ВОРОНЕЖ", АО фирма "Агрокомплекс" им. Н.И. Ткачёва, ООО "Черноземье", АО "Сергачский сахарный завод", ЗАО "Грязинский сахарный завод", АО "Ульяновский сахарный завод", ЗАО "Уваровский сахарный завод", ООО "Русагро-Белгород", ООО "Торговый дом "ДОМИНАНТ", ОАО "Чишминский сахарный завод", ООО "Ромодановосахар", АО "СИБАГРО", ФГБОУ ВО "Красноярский государственный аграрный университет", ООО "АГРОЭКО-Менеджмент", ФГБОУ ВО "Волгоградский государственный аграрный университет", НКО "Росптицесоюз", ФГБОУ ВО "Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева", Национальная ассоциация производителей индейки, ФГАОУ ВО "Национальный исследовательский университет ИТМО", ООО "КСП", ФГБОУ "Ставропольский государственный аграрный университет", ФГБОУ ВО "Череповецкий государственный университет", ФГАУ "НИИ "ЦЭПП", ФГБУ "ЦЛАТИ по ЦФО", ФГБУ "ЦЛАТИ по СФО", ФГБУ "ЦЛАТИ по ЮФО" - ЦЛАТИ по Краснодарскому краю, ППК "РЭО", ФГУП "Федеральный экологический оператор".
Общее заключение, сделанное по результатам подготовки данного справочника, состоит в том, что наличие достоверной информации является одним из главных и необходимых условий совершенствования комплексной системы профилактики и борьбы с выбросами и сбросами загрязняющих веществ в рассматриваемых отраслях пищевой промышленности: мясоперерабатывающей, масложировой, сахарной, отрасли по переработке и консервированию фруктов и овощей, отрасли по производству напитков.
Заключения по наилучшим доступным технологиям "Производство продуктов питания и напитков" представлены в Приложении Д.
Следует отметить, что ведущие отечественные компании активно занимаются внедрением современных технологических процессов и оборудования, разрабатывают программы повышения энергоэффективности и экологической результативности производства продуктов питания и напитков. В процессе актуализации справочника НДТ были использованы материалы, полученные от российских предприятий пищевой промышленности.
Кроме того, разработчиком настоящего справочника НДТ учитывались результаты отечественных научно-исследовательских и диссертационных работ, маркетинговых исследований, источники информации отечественных и зарубежных ученых, а также российских и международных проектов, выполненных в Российской Федерации и опубликованных на сайтах сети Интернет.
При актуализации настоящего справочника также были приняты во внимание материалы справочника ЕС по НДТ "Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Food, Drink and Milk Industries" (2019) [18].
НДТ сведут к минимуму негативные последствия производственных процессов, в том числе путем сокращения потребления природных ресурсов, повышения ресурсной эффективности (в том числе энергоэффективности), а также вовлечения отходов производства и потребления в хозяйственный оборот в качестве дополнительных источников сырья.
По итогам проведенной работы были сформулированы следующие рекомендации, касающиеся дальнейшей работы по внедрению НДТ:
- для достижения установленных в ИТС 44-2024 технологических показателей выбросов маркерных веществ расширен перечень рекомендуемых НДТ;
- при модернизации технологического и природоохранного оборудования в качестве приоритетных критериев выбора новых технологий и оборудования следует использовать повышение энергоэффективности, ресурсосбережение, снижение негативного воздействия на окружающую среду;
- при отнесении технологии предприятия к наилучшей доступной или перспективной, помимо экологической составляющей, следует руководствоваться экономической целесообразностью внедрения НДТ.
Таким образом, внедрение актуализированного ИТС НДТ будет способствовать не только улучшению экологической составляющей деятельности производственных объектов, осуществляющих производство продуктов питания и напитков, но и положительно скажется на экономической ситуации, обеспечив качественно новый подход к организации хозяйственной деятельности предприятий.
(обязательное)
Таблица А.1
Перечень маркерных веществ при производстве продуктов
питания и напитков
Таблица А.2
Перечень технологических показателей выбросов загрязняющих
веществ в атмосферный воздух, соответствующих наилучшим
доступным технологиям
Таблица А.3
Перечень технологических показателей загрязняющих веществ
в сбросах в водные объекты, соответствующих наилучшим
доступным технологиям
(обязательное)
Таблица Б.1
Перечень наилучших доступных технологий
(обязательное)
РЕСУРСНАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
В. 1 Краткая характеристика отрасли с точки зрения ресурсо- и энергопотребления
Производство сахара занимает одно из первых мест среди отраслей пищевой промышленности по энергоемкости, сложности теплоэнергетического комплекса, взаимозависимости между технологическими и теплоэнергетическими потоками.
Технология сахара из сахарной свеклы построена на комплексе тесно взаимосвязанных тепловых процессов, таких как нагревание, выпаривание, уваривание, кристаллизация и сушка, а также массообменных процессов - экстрагирования и кристаллизации.
Тепловая схема сахарного завода представляет сложный комплекс, состоящий из многокорпусной выпарной установки с системой теплообменников, греющим агентом в которых являются вторичный пар и конденсат из корпусов выпарной установки, при этом использование энергии отработавшего пара в технологическом потоке позволяет экономить тепловую энергию. Так, при производстве свекловичного сахара расход пара составляет 30 - 50 т на 100 т свеклы, расход электроэнергии - 25 - 50 кВт*ч на 1 т свеклы; при производстве сахара из тростникового сахара-сырца, соответственно, расход пара - 200 - 250 т на 100 т сахара-сырца, расход электроэнергии - 90 - 160 кВт*ч на 1 т сахара-сырца.
За последние пять лет за счет модернизации основного технологического и теплообменного оборудования на российских сахарных заводах расход условного топлива снизился с 4,60% до 4,15% к массе переработанной свеклы, при этом на 6 предприятиях он был на уровне передовых сахаропроизводящих стран (менее 3,3%).
Снижение расхода энергетических ресурсов является одним из основных направлений повышения конкурентоспособности российского сахара, поскольку в себестоимости переработки сахарной свеклы доля топливно-энергетических ресурсов составляет 45 - 55%.
Основные направления энергоэффективности в отрасли следующие: техническое перевооружение с использованием современного технологического и теплообменного энергосберегающего оборудования (пластинчатых подогревателей, пленочных выпарных аппаратов и др.); совершенствование тепловых схем на основе шести- и семикорпусных выпарных установок и использования тепла низкого потенциала; реализация энергосберегающих технологий переработки - экстрагирования сахарозы с применением прессов глубокого отжатия жома до 32% сухих веществ и возврата жомопрессовой воды в технологический поток; расширение использования современных технологических вспомогательных средств для очистки диффузионного сока со снижением расхода извести; уваривание и кристаллизация утфелей с использованием маточного утфеля и стандартного сиропа; внедрение современных систем автоматизации и управления технологическими и теплотехническими процессами на базе микропроцессорной техники и компьютерно интегрированных технологий.
Снижение затрат на топливо и энергию в себестоимости промышленной продукции пищевых предприятий является актуальной задачей и для других отраслей.
Мясоперерабатывающая промышленность также характеризуется высоким энергопотреблением, в частности при производстве консервной продукции. При этом значительная часть от общего потребления энергетических ресурсов расходуется на нагрев воды, производство пара, очистку сточных вод и воздуха.
Не менее высоким энергопотреблением характеризуется масложировая отрасль, производящая большой ассортимент растительных масел и маргариновой продукции.
Значительную часть от общего потребления энергетических ресурсов при этом составляют затраты на экстракционный способ получения растительных масел и рафинацию нерафинированных растительных масел.
Снижение энергопотребления достигается за счет замкнутого цикла использования теплоносителей, применения тепла отходящих паров для нагрева полупродуктов в технологическом процессе. Отходы, образующиеся при подготовке сырья и очистке сточных вод, могут быть использованы в качестве альтернативного топлива (лузга, жировые отходы при очистке сточных вод и др.).
Вопросы ресурсосбережения в масложировой отрасли также связаны с полнотой извлечения целевого продукта (растительных масел), снижением потерь при рафинации, а также комплексным использованием отходов и побочных продуктов с получением пищевых и кормовых продуктов, лецитина, удобрений, компонентов строительных материалов, и др.; регенерацией и рекуперацией экстракционного растворителя, очисткой и повторным использованием сточных вод для технологических целей.
При переработке фруктово-овощного сырья основную часть от общего потребления энергетических ресурсов составляют расходы на тепловые процессы (стерилизация, сушка, замораживание).
Ресурсосбережение в производстве фруктово-овощных и мясных консервов, сушеных и замороженных фруктов и овощей, мясной продукции обусловлено полнотой использования сырья, увеличением выхода готовой продукции из перерабатываемого сельскохозяйственного сырья, использованием вторичных сырьевых и водных ресурсов, снижением расхода электрической и тепловой энергии.
Основное энергопотребление обусловлено выполнением процессов, включающих в себя тепловую обработку, охлаждение, сушку, выпаривание, стерилизацию, пастеризацию и бланширование.
Следует, однако, отметить, что почти каждая технологическая стадия переработки фруктов и овощей предусматривает потребление энергии. Для производства пара могут быть использованы газовые бойлеры.
Количество воды, потребляемой предприятиями при переработке и консервировании фруктов и овощей, зависит от мощности предприятия, вида и ассортимента выпускаемой продукции и может колебаться от 555 до 370000 м3/год.
Общие энергозатраты предприятий по переработке и консервированию фруктов и овощей составляют от 180 до 18 200 000 кВт*ч/год, в зависимости от мощности предприятия и ассортимента выпускаемой продукции. Расход природного газа при этом составляет от 1240 до 3 900 000 м3/год, потребление пара - от 1230 до 45 000 т/год (по данным анкетирования).
В. 2 Основные энерго- и ресурсоемкие технологические процессы
К основным энерго- и ресурсоемким технологическим процессам при производстве продукции из мяса убойных животных и мяса птицы относятся подготовка сырья, термическая обработка, хранение сырья, замораживание полуфабрикатов и выдержка колбасных изделий при созревании. Данные технологические операции связаны с большим потреблением электроэнергии, воды, пара и газа при использовании газовых систем нагрева.
Энергоемким является производство замороженных фруктов и овощей. Замораживание при низкой температуре представляет собой процесс, при котором потребляется энергии больше остальных процессов. При глубоком замораживании необходимо охлаждение до достаточно низкой температуры (от минус 30 °C до минус 40 °C). В течение этого процесса расход энергии составляет на уровне 80 - 280 кВт ч/т замороженных овощей. На других процессах, например, мойке, потребление энергии меньше - максимум 28 кВт ч/т замороженных овощей.
Для обеспечения режимов хранения консервной продукции потребление энергии составляет примерно 20 - 65 кВт ч/м3 складского помещения в год.
Энергопотребление при производстве растительных масел зависит от вида сырья, оборудования и производственных процессов.
Для нерафинированных масел основными стадиями энергопотребления являются влаготепловая обработка, сушка, измельчение, прессование, экстракция и дистилляция. Из процессов рафинации наиболее энергозатратными являются процессы дезодорации. При производстве спецжиров, маргарина и спредов также расходуются электроэнергия, пар и холод, но в меньших объемах.
Технологические процессы, связанные с использованием энергии в отдельных отраслях пищевой промышленности, приведены в разделах 2.1, 2.2, 3.2, с переработкой и консервированием мяса и мясной пищевой продукции, производством продукции из мяса убойных животных и мяса птиц - в подразделах 2.1.1, 3.3.1, 4.2.1, 5.1, 6.1, переработкой и консервированием фруктов и овощей - в подразделах 2.1.2, 3.3.2, 4.2.2, 5.2, 6.2, производством растительных масел и жиров - в подразделах 2.1.3, 3.3.3, 4.2.3, 5.3, 6.3, маргариновой продукции - в подразделах 3.3.4, 4.2.3, 5.3, 6.3, сахара - в подразделах 2.1.4, 3.3.4, 4.2.4, 5.4, 6.4, производством безалкогольных напитков, упакованной питьевой воды, в том числе минеральной - в подразделах 2.1.5, 2.1.6, 3.3.5, 4.2.5, 5.5, 6.5.
В. 3 Уровни потребления основных видов ресурсов и энергии
Процентное соотношение сырьевого материала, содержащегося в конечном продукте при производстве продуктов питания - см. раздел 3.1, таблица 3.2.
Удельный расход воды, электрической и паровой энергии при производстве продукции из мяса убойных животных и мяса птицы вареного окорока - см. подраздел 3.2, таблица 3.4, подраздел 3.2, таблица 3.4.
Потребление энергоресурсов при переработке и консервировании фруктов и овощей - см. подраздел 3.2, таблица 3.5, подраздел 3.3.2, таблица 3.14.
Энергопотребление в процессе производства растительных масел - см. подраздел 3.2, таблица 3.6; маргарина - подраздел 3.3.3, таблица 3.22.
Потребление энергоресурсов при производстве сахара - см. подраздел 3.2, таблица 3.7, подраздел 3.3.4.
В. 4 Наилучшие доступные технологии, направленные на повышение энергоэффективности и ресурсной эффективности
НДТ, направленные на повышение энергоэффективности и ресурсной эффективности, представлены в таблице В.1.
Таблица В.1
энергоэффективности и ресурсной эффективности
при производстве продуктов питания
В. 5 Целевые показатели ресурсной и энергетической эффективности
Целевые показатели ресурсной и энергетической эффективности для предприятий по производству продуктов питания представлены в таблицах В.2 - В.3.
Таблица В.2
для предприятий по производству продуктов питания
Таблица В.3
для предприятий по производству продуктов питания <*>
В. 6 Перспективные технологии, направленные на повышение энергоэффективности и ресурсной эффективности, в том числе на сокращение потребления природных ресурсов и повышение уровня вовлечения отходов производства и потребления в хозяйственный оборот в качестве дополнительных источников сырья
Производство продукции из мяса убойных животных и мяса птицы
Применение полимерных материалов для очистки сточных
Применение полимерных материалов представляет собой использование различных конструкций и наполнителей из полимеров. Полимерные материалы применяются в различного вида биофильтрах и биореакторах, анаэробных фильтрах, биологической ламеллярной седиментации и окислении/дегазации воды.
Применение загрузки из пенополиуретана для отчистки сточных вод
Разработан новый материал, обладающий высокими адсорбционными показателями: "Понополимер-суперсорбент", или гиперсорб. Это вещество представляет собой вспененную мочевиноформальдегидную смолу. Основным отличительными его характеристиками, которые обеспечивают высокие адсорбционные показатели, являются очень низкая объемная плотность вещества (95% открытых сквозных пор при общей пористости 98 - 99%).
В процессе исследований выявлены высокие показатели адсорбции жира, снижение его концентрации почти в 450 раз.
Биологическая фильтрация воздуха
Принцип биологической фильтрации основан на очищении отработанного воздуха, в котором содержатся летучие органические соединения и неприятные запахи, методом микробиологического распада. Благодаря микроорганизмам, выполняющим роль расщепителей, вредные вещества разлагаются на двуокись углерода и воду. Такими микроорганизмами могут выступать различные грибы и бактерии.
Переработка и консервирование фруктов и овощей
Перспективные по энергоэффективности и ресурсосбережению технологии представлены в таблице В.4 и более подробно рассмотрены в разделе 6.2.
Таблица В.4
фруктов и овощей, направленные на повышение
энергоэффективности, оптимизацию и сокращение
ресурсосбережения
Производство масложировой пищевой продукции
Основой представленных в разделе 6 для масложировой отрасли перспективных технологий является существенное сокращение сырьевых и энергетических ресурсов. Предварительное экструдирование масличного сырья, сверхкритическая CO2 экстракция и усовершенствованная физическая рафинация.
Важным преимуществом процесса сверхкритического экстрагирования является энергосберегающий характер процесса. Энергетическая целесообразность сверхкритического экстрагирования подтверждается при сравнении энергозатрат на получение сжатого газа с энергозатратами на испарение жидкого растворителя
Таблица В.5
Сравнение энергозатрат в процессах жидкостной
и сверхкритической экстракции
Широкое применение СК-CO2-экстракции сдерживается техническими проблемами. Это в первую очередь создание специализированного оборудования, получение углекислого газа в сверхкритическом состоянии.
Производство сахара
Перспективные технологии, направленные на повышение энергоэффективности, оптимизацию и сокращение ресурсосбережения, представлены в таблице В.6.
Таблица В.6
Производство безалкогольных напитков, упакованной питьевой воды, в том числе минеральной
В качестве перспективных НДТ, направленных на повышение энергоэффективности, оптимизацию и сокращение ресурсосбережения рекомендуются:
- очистка сточных вод наночастицами
- биоаугментация;
- мембранная биоаугментация;
- переход на замкнутую систему водоснабжения;
- установка эффективного очистного оборудования, а также внедрение более эффективного оборудования для отопления, охлаждения и т.д.;
- совершенствование системы управления водными ресурсами, в том числе внедрение автоматизированных систем мониторинга.
(обязательное)
ИНДИКАТИВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ УДЕЛЬНЫХ ВЫБРОСОВ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ
Парижское соглашение определяет семь основных парниковых газов, которые оказывают наибольшее влияние на создание парникового эффекта в атмосфере Земли: диоксид углерода CO2, метан CH4, закись азота (монооксид диазота) N2O, гидрофторуглероды (ГФУ), перфторуглероды (ПФУ), гексафторид серы SF6, трифторид азота NF3 [85 - 88].
Из этих семи газов три (углекислый газ, метан и закись азота) имеют первостепенное значение, поскольку их попадание в атмосферу и их увеличение в ней напрямую определяются деятельностью человека [85].
Углекислый газ. Выбросы CO2 от сжигания топлива - не только главная составляющая всех антропогенных выбросов парниковых газов, но и их наиболее точно известная часть. Во всех странах сжигание топлива - предмет строгой статистической отчетности. При этом выбросы CO2 при сжигании угля, газа, нефтепродуктов и торфа зависят прежде всего от количества использованного топлива.
Метан. В общей доле антропогенных источников метана доминируют сельское хозяйство, энергетика (прежде всего нефтегазовая отрасль) и отрасль обращения с отходами. В сельском хозяйстве выброс метана производится травоядными животными вследствие пищеварительного процесса, в ходе которого микроорганизмы расщепляют углеводы на простые молекулы для их последующего впитывания в кровоток. Количество высвобождаемого метана зависит от типа пищеварительного тракта, возраста и массы животного, а также от качества и количества потребляемого корма.
Закись азота (N2O) является мощным парниковым газом, радиационное воздействие которого в 265 - 298 раз сильнее, чем у двуокиси углерода (CO2). Увеличение содержания N2O в атмосфере также способствует истощению стратосферного озона.
В соответствии с приказом Минприроды России от 27 мая 2022 г. N 371 "Об утверждении методик количественного определения объемов выбросов парниковых газов и поглощений парниковых газов" с 1 марта 2023 г. из количественного определения выбросов парниковых газов в организации исключаются источники выбросов, которые суммарно составляют менее 5% в год от суммарных выбросов. Согласно Федеральному закону от 2 июля 2021 г. N 296-ФЗ "Об ограничении выбросов парниковых газов" (ст. 7 и ст. 14) с 2025 г. будут учитываться выбросы предприятий от 50 тыс. т CO2-эквивалента/год и более.
Основной объем выбросов парниковых газов, связанных с производством продуктов питания, предусмотренных областью применения настоящего ИТС НДТ, является результатом потребления большого количества электроэнергии и тепла, получаемых от генерирующих источников. В соответствии с национальным и международным подходами для определения выбросов парниковых газов такие выбросы считаются косвенными. В этой связи в настоящем справочнике выбросы парниковых газов, связанных с потреблением энергетических ресурсов от внешних генерирующих источников, не рассматриваются.
Предприятия отраслей пищевой промышленности в своей хозяйственной деятельности используют в большей степени природный газ, однако его расход, например, для сахарной промышленности, не превышает 0,001 млн куб. м, а выбросы находятся в пределах, что исключает предприятия данной отрасли из списка регулируемых организаций.
Другим значительным источником выбросов парниковых газов являются выбросы CH4 от утилизации промышленных отходов и очистки сточных вод. В 2021 году выбросы CH4 от захоронения отходов составили 70072 тыс. тонн CO2-экв., или 3,3% от общенациональных выбросов парниковых газов без учета сектора ЗИЗЛХ. Утилизация промышленных сточных вод в 2021 году привела к выбросам 9281 тыс. тонн CO2-экв (0,4% от общенациональных выбросов парниковых газов без учета сектора ЗИЗЛХ) [89].
В разделе 5 настоящего справочника приведены НДТ, позволяющие снизить количество парниковых газов при производстве продуктов питания и напитков, предусмотренных областью применения настоящего ИТС НДТ.
(обязательное)
Д.1 Краткое описание области применения НДТ
Дополнительные виды деятельности, осуществляемые при производстве продуктов питания и напитков, и соответствующие им справочники НДТ, определенные распоряжением Правительства Российской Федерации от 10 июня 2022 г. N 1537-р [20], приведены в таблице Д.1.
Таблица Д.1
при производстве продуктов питания и напитков,
и соответствующие им справочники НДТ
Настоящее Заключение НДТ распространяется на следующие основные виды деятельности (таблицы Д.2, Д.3).
Таблица Д.2
с ОК 029-2014 (КДЕС РЕД. 2) (изменения 7/2016 ОКВЭД 2,
утв. приказом Росстандарта от 12.05.2016 N 310-ст)
Таблица Д.3
экономической деятельности (ОКПД 2)
Д.2 Перечень наилучших доступных технологий и маркерных веществ
Описание каждой НДТ 1 - 35 приведено в разделе 4 и приложении Б настоящего справочника.
Таблица Д. 4
Краткое описание НДТ с указанием номера и наименования
Д.3 Применимость НДТ, методы и оборудование
Методы и оборудование НДТ, а также их применимость представлены в таблице Д. 5.
Таблица Д. 5
Д. 4 Маркерные вещества и технологические показатели
Наименования маркерных веществ и соответствующие им значения технологических показателей приведены в таблицах Д.6 - Д.8.
Таблица Д.6
питания и напитков
Таблица Д.7
Перечень технологических показателей выбросов загрязняющих
веществ в атмосферный воздух, соответствующих наилучшим
доступным технологиям
Таблица Д.8
в сбросах в водные объекты, соответствующих наилучшим
доступным технологиям
Д.5 Ресурсная и энергетическая эффективность
Основные показатели ресурсной и энергетической эффективности приведены в таблице Д.9.
Таблица Д.9
для предприятий по производству продуктов питания <*>
Д.6 Производственно-экологический контроль
Основные методы контроля и методики измерений концентраций маркерных веществ для выбросов и сбросов загрязняющих веществ представлены в таблицах Д.10 - Д.11. Возможно применение и других аттестованных методик.
Таблица Д.10
Таблица Д.11
1. ГОСТ Р 113.00.03-2019. Наилучшие доступные технологии. Структура информационно-технического справочника.
2. ГОСТ Р 113.00.04-2024. Наилучшие доступные технологии. Формат описания технологий.
3. ГОСТ Р 113.00.12-2023. Наилучшие доступные технологии. Термины и определения.
4. ГОСТ 19708-2019. Модификация растительных масел, животных жиров и жирных кислот. Термины и определения.
5. ГОСТ 21314-2020. Масла растительные. Производство. Термины и определения.
6. ГОСТ Р 52313-2022. Птицеперерабатывающая промышленность. Продукция пищевая. Термины и определения.
7. Технический регламент ТР ТС 023/2011. Технический регламент на соковую продукцию из фруктов и овощей.
8. Технический регламент. ТР ТС 034/2013. О безопасности мяса и мясной продукции.
9. Технический регламент. ТР ТС 027/2012. О безопасности отдельных видов специализированной пищевой продукции, в том числе диетического лечебного и диетического профилактического питания.
10. Технический регламент ТР ЕАЭС 051/2021. О безопасности мяса птицы и продукции его переработки.
11. Постановление Правительства Российской Федерации от 23 декабря 2014 г. N 1458 "О порядке определения технологии в качестве наилучшей доступной технологии, а также разработки, актуализации и опубликования информационно-технических справочников по наилучшим доступным технологиям" // "ИС NORMPROD".
12. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 24 декабря 2014 года N 2674-р "Об утверждении перечня областей применения наилучших доступных технологий" // "ИС NORMPROD".
13. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 20 октября 2023 г. N 2909-р "Об утверждении перечня загрязняющих веществ, в отношении которых применяются меры государственного регулирования в области охраны окружающей среды" // "ИС NORMPROD".
14. ГОСТ Р 113.00.17-2023. Наилучшие доступные технологии. Методические рекомендации по описанию наилучших доступных технологий в информационно-техническом справочнике по наилучшим доступным технологиям.
15. ГОСТ Р 113.00.14-2023. Наилучшие доступные технологии. Методические рекомендации по проведению сравнительного анализа производств при разработке информационно-технического справочника по наилучшим доступным технологиям.
16. ГОСТ Р 113.00.15-2023. Наилучшие доступные технологии. Методические рекомендации представления информации по экономическим аспектам реализации наилучших доступных технологий в информационно-техническом справочнике по наилучшим доступным технологиям.
17. Об охране окружающей среды: Федеральный закон от 10 января 2002 г. N 7-ФЗ // "ИС NORMPROD".
18. Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Food, Drink and Milk Industries. Industrial Emissions Directive 2010/75/EU (Integrated Pollution Prevention and Control, 2019. - 769 с.
19. Приказ Минпромторга России от 18 декабря 2019 года N 4841 "Об утверждении порядка сбора и обработки данных, необходимых для разработки и актуализации информационно-технических справочников по наилучшим доступным технологиям" // "ИС NORMPROD".
20. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 10 июня 2022 года N 1537-р "Об утверждении поэтапного графика актуализации информационно-технических справочников по наилучшим доступным технологиям" // "ИС NORMPROD".
21. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 20 октября 2023 г. N 2909-р "Об утверждении перечня загрязняющих веществ, в отношении которых применяются меры государственного регулирования в области охраны окружающей среды" // "ИС NORMPROD".
22. Приказ Министерства промышленности и торговли Российской Федерации от 23 августа 2019 г. N 3134 "Об утверждении методических рекомендаций по определению технологии в качестве наилучшей доступной технологии" // "ИС NORMPROD".
23. Постановление Правительства Российской Федерации от 31 декабря 2020 года N 2398 "Критерии отнесения объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду, к объектам I, II, III и IV категорий" // "ИС NORMPROD".
24. Приказ Министерства сельского хозяйства Российской Федерации от 13 декабря 2016 г. N 552 "Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения" // "ИС NORMPROD". Промышленное производство в России - 2023 [Электронный ресурс]. /template/go.php?url=https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/Prom_proiz-vo_2023.pdf
25. Технологическое развитие пищевой и перерабатывающей отраслей при реализации модели экологического нормирования агропромышленного комплекса с учетом концепции наилучших доступных технологий. Аналитический обзор / Л.Ю. Коноваленко, Л.А. Неменущая, Н.П. Мишуров [и др.]. - М.: ГБНУ "Росинформагротех", 2022. - 136 с.
26. Производители и переработчики овощей в России [Электронный ресурс]. URL: /template/go.php?url=https://www.regtorg.ru/comps/plodoovoschnaya-produkciya/
27. Анализ тенденций развития масложировой промышленности в Российской Федерации и за рубежом / А.С. Дудов, Н.Н. Новоселов // Экономический вестник Ростовского государственного университета. - 2005, том 3, N 1. - С. 100 - 113.
28. Российский рынок растительных масел: итоги 2023 г., прогноз до 2025 г. [Электронный ресурс] URL: /template/go.php?url=https://www.oilworld.ru/analytics/forecast/333887
29. Официальный сайт Некоммерческой организации "Масложировой Союз России". - Режим доступа: /template/go.php?url=https://mzhsr.ru/
30. Официальный сайт Ассоциации предприятий масложировой промышленности Евразийского экономического союза. - Режим доступа: /template/go.php?url=https://apmpts.ru/
31. Официальный сайт Некоммерческой организации "Ассоциация производителей и потребителей масложировой продукции". - Режим доступа: /template/go.php?url=https://nkoapmp.org/
32. Топ-10 переработчиков подсолнечника [Электронный ресурс]. URL: /template/go.php?url=https://simtransgr.com/moshhnosti-mezov-perestali-rasti/
33. Производство сахарной свеклы и сахара [Электронный ресурс]. URL: /template/go.php?url=https://Sugar.Ru
34. Стратегия развития агропромышленного и рыбохозяйственного комплексов Российской Федерации на период до 2030 года // "ИС NORMPROD".
35. Донченко, Л.В. Об актуальности глубокой переработки свекловичного жома в современных условиях / Л.В. Донченко, Д.О. Ластков // Сахар. - 2022. - N 4. - С. 38 - 43.
36. Петрунина, И.В. Перспективы развития производства мяса и мясных продуктов до 2030 года / И.В. Петрунина, Д.Н. Осянин // Все о мясе - 2020. - N 55. - С. 262 - 264.
37. Официальный сайт Федеральной таможенной службы России. - Режим доступа: /template/go.php?url=https://www.customs.ru/index.php
38. Щербаков, В.Г. Биохимия и товароведение масличного сырья: учебник / В.Г. Щербаков, В.Г. Лобанов. - 7-е изд., стер. - Санкт-Петербург: Лань, 2022. - 392 с.
39. Калошин, Ю.А. Технология и оборудование масложировых предприятий: учебник - М.: "Академия", 2002. - 363 с.
40. Кошевой, Е.П. Технологическое оборудование предприятий производства растительных масел: учеб. пособие - СПб.: Гиорд, 2002. - 368 с.
41. Ланецкий, В.А. Использование отходов масложировой промышленности // Масложировая пром-сть. - 2008. - N 5. - С. 14 - 16.
43. Рудаков, О.Б. Технохимический контроль в технологии жиров и жирозаменителей / О.Б. Рудаков, Н.В. Королькова; Под ред.: Рудаков О.Б. - 3-е изд., стер. - Санкт-Петербург: Лань, 2022. - 576 с.
44. Современные тенденции развития производства жировых продуктов: наука, технология, бизнес // под ред. В.А. Тутельяна, А.П. Нечаева. - М.: СППИ, 2016. - 424 с.
45. ГОСТ 34874-2022 Жом сушеный. Технические условия - М.: Стандартинформ, 2023. - 20 с.
46. Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации. Часть II. Агрохимикаты, Издание официальное. - М. - 2023. - 64 с.
47. Быстранова, А.О, Теплых, С.Ю., Теплых, Е.А. Очистка сточных вод масложировой промышленности // Градостроительство и архитектура. - 2018. - N 4. - С. 24 - 28.
48. Мачигин, В.С. Использование отходов масложировой промышленности в кормовых целях / В.С. Мачигин, В.Н. Григорьева, А.Н. Лисицын // Масложировая пром-сть. - 2005. - N 2. - С. 29.
49. Степычева, Н.В. Принципы экологии и ресурсосбережения в масложировой промышленности. Ч. 1. Использование вторичных материальных ресурсов масложировой промышленности: Иван. гос. хим.-технол. ун-т, Иваново, 2002. - 80 с.
50. Будыкина, Т.А., Франтова, В.В. Очистка транспортерно-моечных вод сахарного завода // Вестник РУДН, серия Инженерные исследования. - 2011. - N 2. - С. 27 - 30.
51. Градирни и очистные сооружения [Электронный ресурс]. - Режим доступа: /template/go.php?url=https://acs-nnov.ru/
52. Электрофлотация [Электронный ресурс]. - Режим доступа: /template/go.php?url=https://www.vo-da.ru
53. Фильтрование сточных вод [Электронный ресурс]. - Режим доступа: /template/go.php?url=https://www.vo-da.ru
54. Никифоров, Л.Л., Константинов, С.Н., Дадаев, И.Х. Использование адсорбентов при очистке жиросодержащих сточных вод // Все о мясе. - 2016. - N 2. - С. 50 - 52.
57. Дедюшко, Ю.А., Жарин, В.Г. Инновационные технологии хранения плодоовощной продукции / Сборник статей VIII Международной научно-практической конференции "Современный менеджмент: проблемы, исследования, перспективы", Минск, 2019. - С. 149 - 153.
58. Бурак, Л.Ч., Сапач, А.Н. Озоновая технология как способ сохранения пищевых продуктов / Вопросы развития современной науки и техники. - 2021. - N 5. - С. 42 - 49.
59. Шилов, Г.Ю. Современные методы дезинфекции салатных культур, овощей и фруктов // Пищевая промышленность. 2019. N 8. С. 13 - 18.
60. Сенкевич В.И. Научные основы режимов финишной стерилизации консервируемых пищевых систем // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия "Процессы и аппараты пищевых производств". - 2021. - N 2 (48). - С. 44 - 51.
61. Королёв, А.А., Прокопенко А.В. Применение комбинированной конвейерной конвективно-микроволновой обработки для сушки фруктов и овощей // Тракторы и сельхозмашины. - N 4. - 2019. - С. 85 - 90.
62. Кольцов, Р.П., Иосифов, А.И., Щербаков, С.Ю. Особенности вакуумной сушки плодов и овощей // Наука и образование. - 2022. - N 2. - С. 35 - 41.
63. Умягчение соков [Электронный ресурс]. - Режим доступа: /template/go.php?url=https://farsal.ru/spravochnik/sakharnaya-promyshlennost/352-umyagchenie-sokov.html
64. Оборудование для обезвоживания осадка сточных вод - стоков [Электронный ресурс]. - Режим доступа: /template/go.php?url=https://aquatechmarket.ru/filtr-press-lentochnyj
65. Евсюков, А.И. Особенности консервирования свекловичного жома // International Journal of Humanities and Natural Sciences. - 2023. - vol. 1-1 (76) - p. 9 - 11. DOI:10.24412/2500-1000-2023-1-1-9-11.
66. Технология заготовок. Силосование в полимерный рукав (для хранения и консервации плющеного зерна, силоса, травы, жома) [Электронный ресурс]. - Режим доступа: /template/go.php?url=https://www.activestudy.info/texnologiya-silosovaniya-v-plenochnyx-rukavax/
67. Шердани, А.Д. Супербарботаж - инновационная технология очистки свекловичной мелассы. Сравнение с современными аналогами // Сахар. - 2021. - N 5. - С. 24 - 39.
68. Дешугаризация (переработка свекловичной мелассы, выработка экстракта, бетаина, обедненной мелассы) Электронный ресурс]. - Режим доступа: /template/go.php?url=https://osk-prodimex.ru/page1_3.htm
69. Донченко, Л.В. Анализ современного рынка пектина и пектинопродуктов. // Сахар - 2019. - N 8. - С. 50 - 53.
70. Донченко, Л.В. Современные особенности пектинопрофилактики / Л.В. Донченко, Д.О. Ластков, А.Ю. Коханный, М.В. Лукьяненко и др. // Сахар - 2022. - N 9. - С. 36 - 41.
71. Постановление Правительства Российской Федерации от 15 апреля 2023 г. N 603 "Об утверждении приоритетных направлений проектов технологического суверенитета и проектов структурной адаптации экономики Российской Федерации и Положения об условиях отнесения проектов к проектам технологического суверенитета и проектам структурной адаптации экономики Российской Федерации, о представлении сведений о проектах технологического суверенитета и проектах структурной адаптации экономики Российской Федерации и ведении реестра указанных проектов, а также о требованиях к организациям, уполномоченным представлять заключения о соответствии проектов требованиям к проектам технологического суверенитета и проектам структурной адаптации экономики Российской Федерации" // "ИС NORMPROD".
72. Приказ Минпромторга Российской Федерации от 15 ноября 2022 г. N 4743 "Об утверждении Плана мероприятий по импортозамещению в отрасли химической промышленности Российской Федерации и о признании утратившими силу некоторых приказов Минпромторга России" // "ИС NORMPROD".
73. Донченко, Л.В., Фирсов, Г.Г. Пектин: основные свойства, производство и применение. - М.: ДеЛи принт, 2007. - 276 с.
74. Пат. РФ N 2175844 Способ получения пищевого волокна из свекловичного жома / Колесников В.А., Молотилин Ю.И., Артемьев А.И., Люсый Н.А. и др. // Заявка N 2001102032/13 от 24.01.2001.
75. Лукьяненко, М.В. Получение пищевых волокон из вторичного сырья свеклосахарного производства и их использование в функциональных продуктах питания / М.В. Лукьяненко, Ю.И. Молотилин, М.Ю. Тамова, В.А. Колесников - Краснодар: КубГТУ, 2016. - 96 с.
76. Инновационные разработки по агроинженерии / Голубев И.Г., Шванская И.А., Коноваленко Л.Ю., Парфентьева А.И. - Росинформагротех, 2012. - 128 с.
77. Технологические основы получения лимонной кислоты / В.Е. Древин, Т.А. Шипаева // Пищевая промышленность. - 2013. - N 12. - С. 46 - 47.
78. ОАО "Скидельский сахарный комбинат" уже более шестидесяти лет производит лимонную кислоту /template/go.php?url=https://www.sb.by/articles/isklyuchitelno-po-gostu.html
79. Bhat, S.A. Potential utilization of bagasse as feed material for earthworm Eisenia fetida and production of vermicompost / S.A Bhat, J. Singh, A.P. Vig. - Springer Plus 4, 11 (2015). /template/go.php?url=https://doi.org/10.1186/s40064-014-0780-y
80. Холопкин, И.Н. Перспективы использования свекловичного жома в зернопаропропашном севообороте / И.Н. Холопкин // Земледелие - 2013. - N 7. - С. 55 - 58.
81. Энциклопедия "Пищевые технологии". Том 7 "Технологии сахарной промышленности" - ООО "ИД "Углич", 2018. - 297 с.
82. Пат РФ N 2514401 Способ получения компоста из отходов сахарного производства / Проценко Е.П., Проценко А.А., Кузнецов А.Е., Клеева Н.А. и др. // Заявка: 2012148028/13, 2012.11.12.
83. Шуманн Г. Безалкогольные напитки. Сырье, технологии, нормативы. - Санкт-Петербург: Профессия, 2004 - 278 с.
84. Технология безалкогольных напитков: учебник под ред. Л.А. Оганесянца - Санкт-Петербург: Лань, 2018 - 300 с.
85. Стратегия социально-экономического развития Российской Федерации с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года (утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 29 октября 2021 г. N 3052-р) // "ИС NORMPROD".
86. Постановление Правительства Российской Федерации от 21 сентября 2019 г. N 1228 "О принятии Парижского соглашения" // "ИС NORMPROD".
87. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 22 октября 2021 N 2979-р "Об утверждении перечня парниковых газов, в отношении которых осуществляется государственный учет выбросов парниковых газов и ведение кадастра парниковых газов" // "ИС NORMPROD".
88. Указ Президента Российской Федерации от 26 октября 2023 N 812 "Об утверждении Климатической доктрины Российской Федерации" // "ИС NORMPROD".
89. Национальный доклад о Кадастре антропогенных выбросов из источников и абсорбции поглотителями парниковых газов, не регулируемых Монреальским протоколом за 1990 - 2021 гг.
Вернуться в "Каталог нормативных документов"
Источник информации: https://internet-law.ru/documents/prod/zaklyuchenie/0/its_21352.html
На правах рекламы:
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||