Produzione di mangime dalla perdita di polpa di patate 1. Metodo di conservazione della polpa di patate

Le patate sono la principale materia prima per la produzione di amido.

Il requisito principale per la produzione del giogo di amido per le materie prime delle patate è il suo alto contenuto di amido. Per la produzione di amido secco è importante anche la dimensione dei grani di amido. Quelli più grandi aumentano la resa di amido di qualità superiore.

La parte principale della sostanza secca delle patate è l'amido, il cui contenuto rappresenta circa il 70-80% della loro massa.

Polpa di patate. Composizione chimica la polpa di patate come percentuale della massa delle sostanze secche è la seguente: amido - 50, fibra -1 La diminuzione della produzione di fecola secca di patate è dovuta alla mancanza di materie prime.

25, carboidrati solubili - 2,5, minerali - 6,2, proteina grezza - 6,0, altre sostanze - 10,3.

Dal 3 al 7% della massa delle sostanze assolutamente secche della patata passa in una polpa grande e fine, a seconda dell'amido della varietà di patata e del grado di macinazione. La quantità di amido legato nella polpa varia dal 40 al 60%, a seconda della qualità delle grattugiatrici.

Con un contenuto medio dei componenti indicati, la resa della pasta, a seconda dello schema di produzione tecnologica applicato, è caratterizzata dai seguenti dati

Nella sua forma grezza, la polpa di patate viene utilizzata per l'alimentazione del bestiame o funge da materia prima per la produzione di altri prodotti; è il componente principale nei mangimi per patate crude o secche.

La polpa grezza e non pressata viene venduta al prezzo di 50 centesimi/t (il contenuto di umidità della polpa non è specificato nel listino prezzi). La polpa pressata viene venduta al prezzo di 2 rubli. 50 mila per tonnellata.

Attualmente, la polpa viene venduta principalmente come mangime per il bestiame nella sua forma grezza (fluita con un contenuto di umidità dell'86-87%). L'elevato contenuto di umidità nella polpa ne rende difficile il trasporto. Pertanto, in numerose fabbriche, a causa delle difficoltà di trasporto, non viene venduto completamente, nonostante il prezzo basso. Per facilitare il trasporto e lo smaltimento, la polpa deve essere disidratata.

Le presse a rulli del tipo ZPE vengono utilizzate per disidratare la polpa di patate.

La polpa entra nel corpo della pressa, all'interno del quale due tamburi forati ruotano l'uno verso l'altro. La polpa viene compressa da questi tamburi; L'acqua da essa rilasciata passa all'interno dei bottali e viene scaricata all'esterno, la polpa spremuta fuoriesce attraverso l'intercapedine tra i bottali. Uno dei tamburi può essere spostato con l'aiuto delle ruote sterzanti rispetto all'altro per regolare la dimensione dello spazio tra loro. All'uscita dalla pressa, la polpa pressata sui tamburi viene allentata mediante un albero dentato installato nella parte inferiore del corpo della pressa. Per disidratare meglio la polpa prima della pressatura, viene aggiunto latte di calce in ragione del 2-3% di CaO per sostanza secca della polpa.

L'utilizzo delle presse consente di ottenere pasta pressata con un contenuto di sostanza secca fino al 27%, riducendo di 4 volte il carico di trasporto.

La polpa pressata deve essere somministrata immediatamente al bestiame, poiché quando conservata all'aria aperta, soprattutto in clima caldo, perde completamente le sue proprietà nutritive entro 24 ore.

Mangime per patate crude. Per gli animali da ingrasso è preferibile utilizzare il mangime a base di patate crude, che è una miscela di polpa e succo cellulare.

Investimenti di capitale per l'attuazione di un programma che prevede la produzione di mangime grezzo da polpa pressata e linfa cellulare (ad eccezione dei costi di capitale per la produzione del prodotto principale, l'amido secco), in un impianto con una capacità di produzione di patate di 100 tonnellate al giorno ammontano a 37 mila rubli.

Arricchimento della polpa di patate con impasto proteico proveniente dalla linfa cellulare. L'isolamento delle proteine ​​dalla linfa cellulare si basa sulla capacità della proteina della patata, la tuberina, di coagulare a temperature superiori a 60 °C. La coagulazione termica delle proteine ​​viene effettuata mediante barbatura a vapore aperto con acidificazione del mezzo a pH 4,7.

Il riscaldamento della linfa cellulare ad una temperatura di 80°C porta alla coagulazione di circa il 50% delle sostanze proteiche in essa contenute. Quando si ingrassa il bestiame, vengono assorbiti dell'80%.

Le proteine ​​coagulate (fanghi proteici) vengono separate dal filtrato mediante decantazione o in separatori (vedere diagramma in 2.7.3) e possono essere ulteriormente disidratate su filtropresse ed essiccate o mescolate con polpa pressata.

Per chiarire la proteina, la linfa cellulare fredda o leggermente riscaldata viene introdotta nel coagulatore in flussi sottili con forte agitazione.

riempito con succo di cella calda con una temperatura di 80°C. In questo caso la proteina si coagula istantaneamente senza attaccarsi agli elementi riscaldanti. Allo stesso tempo, si verifica l'inattivazione degli enzimi ossidativi e la proteina risulta più leggera.

In 1 t mangime crudo contiene circa 100 feed. unità Prendendo il costo di 1 feed. unità per 5 centesimi (per analogia con il mangime per mais), puoi determinare il prezzo del mangime crudo a 5 rubli. per tonnellata.

Insilato di polpa. La polpa di patate insila bene senza alcuna impurità in fosse con pareti impermeabili e copertura convenzionale (tavole, argilla, terra). Per l'insilamento, prelevare la polpa pressata con un contenuto di umidità di circa il 76% e disporla in una buca a strati di 20-25 cm, quindi compattare accuratamente ogni strato. L'insilato di polpa viene consumato molto facilmente dal bestiame.

Per migliorare la qualità dell'insilato, alla polpa vengono aggiunti fanghi proteici (proteine ​​coagulate isolate dalla linfa cellulare mediante coagulazione termica). Durante l'insilamento la polpa deve essere accuratamente miscelata con i fanghi proteici, ben compattata e isolata dall'aria.

L'insilato adeguatamente preparato di polpa di patate con fanghi proteici deve essere di colore giallo chiaro (è accettabile un certo scurimento dello strato superiore fino a una profondità di 5-10 cm) e avere un gradevole odore aspro (simile, ad esempio, all'odore del sottaceto cetrioli e in genere inerenti al materiale vegetale sottoposto a fermentazione lattica).

Muffe superficiali che non penetrano in profondità nella massa non sono indice della scarsa qualità di questo insilato. Oscuramento dell'intera massa di insilato in patate dolci, piccanti, pungenti o in genere cattivo odore dimostra che il processo di insilamento non si è svolto correttamente e non è stata effettuata la fermentazione dell'acido lattico puro, che è alla base dell'insilamento.

Essiccazione della polpa. La produzione di alimenti secchi da polpa pressata e fanghi proteici viene effettuata secondo lo schema mostrato in 2.7.4.

In Olanda viene utilizzato un metodo diverso per produrre mangime proteico secco. La linfa cellulare non diluita viene concentrata in dispositivi a vuoto al 55-57% di contenuto di sostanza secca, miscelata con polpa pressata ed essiccata al 10-15% di umidità. Durante l'evaporazione è necessario assicurarsi che la temperatura dell'acqua del succo non superi i 50 ° C, poiché con più alta temperatura Si verifica la coagulazione delle proteine ​​e la gelatinizzazione dell'amido nel succo, che provoca la deposizione di sedimenti (incrostazioni) sulla superficie riscaldante degli evaporatori.

Caratteristiche dettagliate processo produttivo:
Il processo di produzione dell'amido e della polpa disidratata avviene in quattro aree principali che sono in stretta interazione.

• zona depurazione materie prime (disegno 1/5)
• zona lavaggio e raffinazione dell'amido (disegni 2/5 e 3/5).
• zona essiccazione farina (disegno 4/5)
• zona di disidratazione della polpa (disegno 5/5)

Gli schemi tecnologici di tali sezioni sono presentati nei disegni allegati.
Area pulizia materie prime:
Il compito del sito è separare i contaminanti associati alle patate. Le patate consegnate all'azienda con carri o trattori, autoveicoli, ecc., vengono scaricate da un distributore d'acqua o da teste con un forte getto d'acqua in un bunker di cemento, sul fondo del quale si trova un canale di trasporto. Attraverso questo canale, le materie prime vengono fornite al tamburo raccoglisassi, che cattura pietre e sabbia, e le materie prime vengono inviate attraverso uno scivolo attraverso una valvola a traliccio oltre alla pompa per patate. Questa pompa fornisce le patate insieme all'acqua ad uno scivolo di trasporto, lungo il cui percorso si trova una trappola per paglia e un'ulteriore trappola per pietre.
Alla fine dello scivolo è presente un disidratatore permanente ad aste dove le patate vengono separate dall'acqua di trasporto. L'acqua trasportata con contaminanti fini viene scaricata in una vasca di sedimentazione della sabbia e, dopo la deposizione della sabbia, viene nuovamente utilizzata per il trasporto delle patate.
Le patate separate su un essiccatore a barra cadono su una lavatrice per patate, nella quale scorre un ruscello acqua pulita rimuove i contaminanti rimanenti.
Le patate sbucciate dalla macchina lavapatate vengono alimentate da un elevatore a tazze e da un trasportatore a coclea ad una bilancia a nastro e quindi al silo. Dal silo, le patate in una certa quantità vengono fornite per l'ulteriore lavorazione mediante distributori.

Area lavaggio e raffinazione amido

Il compito del sito è macinare le patate e separare l'amido dal resto dei componenti della patata, ad es. polpa e sostanze disciolte.
Il lavoro del sito è il seguente:

• Una certa quantità di patate viene alimentata alle grattugie tramite un trasportatore dosatore. Una delle grattugie è di riserva.
• In una grattugia, utilizzando un tamburo rotante dotato di lame intercambiabili, le patate vengono schiacciate a dimensioni inferiori alla dimensione delle cellule vegetali per estrarne l'amido e il succo cellulare. Dopo aver aggiunto piccola quantità antiossidante, il porridge risultante viene pompato nelle centrifughe del porridge
• In una centrifuga per porridge, sotto l'influenza della forza centrifuga, avviene la separazione parziale del liquido dai solidi.
• Il liquido (linfa cellulare) viene rimosso da una pompa nel pozzetto dell'amido. Nel suo turno, solidi, cioè. l'amido e la polpa, insieme alla restante parte della linfa cellulare (circa il 30%), vanno in un mixer nel quale vengono mescolati con acqua o melassa. Dopo aver ottenuto una sospensione omogenea, le pompe la forniscono attraverso un distributore ai lava porridge del 1° stadio.
• Il porridge dopo il 1° stadio viene alimentato da una coclea nella tramoggia del porridge e da una pompa attraverso un distributore alle lavatrici del 2° stadio. Quindi un trasportatore a coclea nel bunker e una pompa attraverso il distributore fino all'essiccatore della polpa (che è la terza fase di lavaggio).
• La polpa condensata viene convogliata in un bunker per un ulteriore utilizzo.
• Allo stesso tempo, il latte (amido lavato con acqua) dopo ogni fase di lavaggio scorre in un serbatoio con un distruttore di schiuma.
• Le lavatrici e gli essiccatori sono setacci a cono rotanti con assi orizzontali, in cui, sotto l'interazione di un flusso d'acqua proveniente dalle docce e della forza centrifuga, la polpa viene separata come una frazione sopra il setaccio.
• Il latte di amido proveniente dal serbatoio viene pompato in un serbatoio di distribuzione che alimenta le centrifughe. Nelle centrifughe, sotto l'influenza della forza centrifuga, il liquido e l'amido vengono separati. Il liquido viene scaricato per gravità nella vasca di decantazione dell'amido e l'amido sotto forma di latte condensato fluisce in una vasca con un agitatore. Un'ulteriore porzione dell'antiossidante viene fornita a questo serbatoio.

Il metodo di funzionamento descritto è il più semplice e richiede quantità minima attrezzature e fornitura migliore qualità prodotto, anche con scarsa qualità delle materie prime utilizzate.

È possibile realizzare altri collegamenti in cui la quantità di acqua utilizzata può essere notevolmente ridotta. Ciò dipende dalle condizioni locali, principalmente dal metodo di trattamento delle acque reflue.
Il processo procede quindi come segue:

• La pompa, attraverso un filtro autopulente e un idrociclone che rimuove la sabbia, invia il latte ai setacci di pulizia del primo stadio, dove vengono separate le cosiddette fibre piccole.
• I setacci di pulizia funzionano secondo un principio simile alle rondelle sopra descritte. Il latte di amido, liberato dalle piccole fibre sui setacci di pulizia dello stadio 1, viene raccolto in un serbatoio e pompato all'impianto multiidrociclone dello stadio 1.
• Nei multiidrocicloni, il latte di amido viene separato sotto l'influenza della forza centrifuga. Il troppopieno a bassa concentrazione confluisce nel serbatoio e l'effluente degli idrocicloni viene diretto nel serbatoio. Qui avviene la miscelazione con il latte che scorre dal troppo pieno dell'impianto multiidrociclone del III stadio e la pompa invia il latte attraverso un filtro autopulente ai setacci di pulizia del II stadio. Le piccole fibre provenienti dai setacci del 1° stadio vengono dirette al miscelatore e dal 2° stadio al serbatoio. Il latte setacciato viene inviato al serbatoio. Successivamente la pompa preleva il latte e lo fornisce all'impianto multiidrociclone del secondo stadio. Il troppopieno di questa fase viene diretto nel serbatoio, mentre quello che esce dall'impianto viene diretto nel serbatoio. Il latte viene diluito nel serbatoio acqua pulita e melassa da un essiccatore sotto vuoto allo spessore appropriato.
• Successivamente la pompa fornisce il latte all'impianto multiidrociclone del terzo stadio. Ciò che esce da questa installazione, sotto forma di latte denso e raffinato, viene raccolto in una vasca dotata di agitatore.
• Il latte viene ulteriormente pompato negli essiccatori sotto vuoto. Nell'essiccatore, sotto l'influenza del vuoto, l'amido viene disidratato fino ad un contenuto compreso tra il 36 e il 38% di sostanza secca. L'amido disidratato viene convogliato alla sezione di essiccazione tramite trasportatore.

Zona di essiccazione della farina:
Il compito dell'area è quello di essiccare l'amido e poi raffreddare, omogeneizzare, setacciare e insaccare il prodotto finito.
L'amido viene essiccato in un essiccatoio pneumatico utilizzando un flusso d'aria riscaldata da diaframmi con vapore acqueo. L'essiccatore è costituito da un ingresso d'aria, un filtro del riscaldatore d'aria, un condotto di asciugatura, cicloni con collettore e ventilatori - scarico e aspirazione.
La temperatura dell'aria in entrata viene regolata automaticamente. Il processo di essiccazione è controllato strumenti di misura temperatura, pressione e flusso di vapore. La farina di patate essiccata viene alimentata tramite trasporto pneumatico e un trasportatore a coclea in una tramoggia di omogeneizzazione con un miscelatore a trave.
Per conferire uniformità alle proprietà del prodotto finito, viene progettata una tramoggia in cui la farina viene costantemente miscelata utilizzando un sistema di trasporto costituito da un miscelatore a trave, un elevatore a tazze e trasportatori a coclea.
Il prodotto omogeneo viene convogliato alla burat tramite trasportatori a produttività regolabile. Prodotto finito dopo la vagliatura viene raccolto in un silo di stoccaggio e poi confezionato tramite trasportatori e una trave mescolatrice dotata di mescolatore riempitore.
L'intero sistema è mantenuto alla pressione negativa creata da un'unità di aspirazione, che impedisce la presenza di polvere nella stanza.

Area di disidratazione della polpa

La polpa ottenuta dopo l'ultima fase di lavaggio contiene ca. 8% di sostanza secca e può essere il rifiuto finale che può essere utilizzato.
Volendo aumentare il contenuto di sostanza secca nella pasta, la inviamo tramite il trasportatore B.18 alla tramoggia D.1, da dove utilizziamo la pompa D.2 alla centrifuga D.3, dove l'acqua viene separata e la polpa viene addensata a ca. . 18% di sostanza secca.
La polpa condensata viene convogliata dal trasportatore a coclea D.4 nel serbatoio della polpa D.5 o in un bunker di cemento.
Materiale elettrico:
La consegna include:

• dispositivi di distribuzione
• pannelli di controllo
• cabina di controllo
• cavi nella quantità necessaria per il mantenimento e il monitoraggio del processo tecnologico.

Estratto della tesi sul tema "Tecnologia e disidratatore della polpa di patate per l'alimentazione del bestiame"

RYAZAN AGRICULTURAL IZHGUT CHE prende il nome dal professor P.A KOSTSHEV

Come manoscritto

ULYANOV Vyacheslav Mikhailovich

Uda 631.363,285:636.007.22 -

LA TECNOLOGIA E IL PRODUTTORE DI PATATE VANNO A RADICARE I BOVINI

Specialità 05.20.01 - meccanizzazione della produzione agricola

tesi di laurea in scienze tecniche

Rjazan'-1990

Il lavoro è stato svolto presso il Dipartimento di meccanizzazione dell'allevamento del bestiame dell'Istituto agricolo di Ryazan intitolato al professor P.A. Kostycheva,

Supervisori scientifici: dottore in scienze tecniche, professor V.F Nekrashavich, candidato in scienze tecniche, professore associato M.V.

Avversari ufficiali: dottore in scienze tecniche, professor Terpilovsky K.F., candidato in scienze tecniche Mestyukov B.I.

L'impresa leader è l'Istituto panrusso di ricerca, progettazione e tecnologia per la meccanizzazione del bestiame (SHIIMZH), Podolsk.

La difesa avrà luogo il “II” ottobre 1990 in una riunione del Consiglio specializzato regionale K.120.09.01 dell'Istituto agricolo di Ryazan all'indirizzo: 390044, Ryazan* st. Kostycheva, d.

La tesi può essere trovata nella biblioteca dell'Istituto agricolo di Ryazan.

Segretario scientifico del consiglio regionale specializzato, candidato in scienze tecniche, professore associato

CIOÈ. Liberov

:dipartimento ertats&z

DESCRIZIONE GENERALE DEL LAVORO

1.1. Pertinenza dell'argomento. In "Principali direzioni economiche e sviluppo sociale URSS dal 1986.-. .1990 e per il periodo 10 2000" prevede un aumento significativo della produzione di bestiame. Di grande importanza per risolvere questi problemi è il rafforzamento ampliato della base dei mangimi attraverso l'uso di sottoprodotti (rifiuti) dell'industria alimentare e di trasformazione, compresa la produzione di patate e amido

Nel paese, fino a 1,5 milioni di tonnellate di patate vengono trasformate ogni anno in amido e in sottoprodotti della produzione: polpa e succo di patate supera i 40 dollari di sostanza secca delle patate. La polpa e il succo di patate, contenenti amido, proteine, fibre, grassi e altre sostanze, rappresentano la risorsa materia prima più preziosa per soddisfare il fabbisogno alimentare degli allevamenti. Tuttavia, attualmente, i rifiuti della produzione di fecola di patate non vengono completamente venduti per l'alimentazione umana, quindi nel paese la perdita di polpa di patate ammonta a più di 15 dollari e la perdita di succo a 80 dollari. Questa situazione con l'utilizzo dei sottoprodotti della produzione di amido è dovuta principalmente alla loro elevata umidità (94...96$) e al volume di formazione molto elevato. La mancanza di attrezzature speciali per la concentrazione dei rifiuti porta al fatto che le fabbriche di amido sono costrette a scaricare parte della polpa e del succo di cartoychelle in acque reflue. Le acque reflue, che hanno un'elevata attività biologica, entrano nei corpi idrici e inquinano l'acqua, causando danni ambientali all'ambiente.

Le tecnologie più promettenti per trasformare gli scarti di produzione in mangime per bestiame sono l'uso della disidratazione meccanica, che garantisce la concentrazione della polpa di patate e risolve il problema della produzione delle proteine ​​​​alimentari contenute nel succo.

Tuttavia, l’attuazione pratica della disidratazione meccanica della polpa di patate e della tecnologia per la preparazione del mangime dagli scarti della produzione di fecola di patate è ostacolata dalla mancanza di equipaggiamento necessario per la loro attuazione. Pertanto, la ricerca teorica e sperimentale mirava a modernizzare la tecnologia di preparazione dei mangimi dai sottoprodotti della produzione di fecola di patate e a sviluppare un sistema impermeabilizzante affidabile: kzr?e£elye0l polpa yael.t?) .channnnx compiti

1.2. Scopo e obiettivi della ricerca. L'obiettivo del lavoro è migliorare la tecnologia per la preparazione dei mangimi dai sottoprodotti della produzione di fecola di patate e sviluppare un essiccatore per polpa di patate con la giustificazione dei parametri e delle modalità operative. Per raggiungere questo obiettivo, sono stati fissati i seguenti compiti di ricerca: 1 - sviluppare la tecnologia e uno schema progettuale e tecnologico per un essiccatore per polpa di patate; 2 - studiare le proprietà fisiche e meccaniche. polpa di patate; ,3 - giustificare il criterio per valutare il processo di lavoro degli essiccatori di materiali contenenti umidità dispersi 4 - sviluppare modello matematico liquido spremuto dalla polpa in una pressa a vite; 5 - giustificare i parametri e le modalità di funzionamento dell'essiccatore; 6 - testare l'essiccatore in condizioni di produzione e valutare efficienza economica la sua applicazione.

1.3. Oggetti dello studio."Gli oggetti dello studio erano: polpa di patate con diversi contenuti di succo, un modello da laboratorio di una pressa a vite a compressione bilaterale", tecnologia e un campione di produzione pilota di una macchina per la depilazione della polpa di patate.

1.4. Metodologia di ricerca. Nel lavoro sono stati utilizzati studi teorici e sperimentali. La ricerca teorica consisteva in una descrizione matematica dell'essenza fisica del processo di spremitura della polpa di patate in una pressa a vite e nell'analisi delle equazioni risultanti.

Durante lo svolgimento degli esperimenti sono stati utilizzati metodi, strumenti e installazioni standard e privati. I coefficienti di attrito e l'influenza dei parametri fondamentali sul processo di disidratazione sono stati determinati utilizzando strumenti e installazioni appositamente progettati. In questo caso, le forze sono state misurate mediante estensimetri. Sono stati condotti studi di laboratorio sul processo di estrazione del succo dalla polpa di patate in una pressa a vite a compressione bifacciale metodo matematico pianificare esperimenti. L'elaborazione dei dati sperimentali è stata effettuata utilizzando metodi di statistica matematica,

1.5. Novità scientifica. L'uso della disidratazione meccanica per concentrare la polpa di patate è giustificato. Sono state determinate le proprietà fisiche e meccaniche della polpa di patate. Sono stati proposti uno schema per il processo tecnico di preparazione del mangime dai sottoprodotti della produzione di amido e la progettazione di un disidratatore per pasta (decisioni positive della BNSYALE sulle domande di invenzioni K-4297260/27-30, * 4605033/27-33 , "5 4537442/31-26 e

COME. L1512666). ¡"[equazione compilata che descrive il processo di disidratazione del carico Whole?s meegle in gnzhevs1" pressa: compressa su due lati,

teoricamente ha dimostrato i suoi principali parametri di progettazione e ■ ha individuato modalità operative tecnologiche ottimali.

1.6. Attuazione del lavoro. Sulla base dei risultati della ricerca, è stato realizzato un campione di produzione pilota dell'essiccatore per pasta. Test effettuati nelle condizioni di produzione dell'impianto di amido e sciroppi Ibrad Regione di Ryazan ha dimostrato la sua prestazione. Il decompressore sviluppato è consigliato per l'installazione nella linea di riciclaggio della polpa di patate negli stabilimenti di amido. I risultati della ricerca possono essere utilizzati dalle organizzazioni di progettazione e ingegneria. zioni nello sviluppo e nell'ammodernamento di macchine per la disidratazione della polpa di patate e di altri materiali ad alto contenuto di umidità. Documentazione tecnica poiché il decontaminatore sviluppato è stato trasferito a Ryazan impianto pilota TOSSSHSH.

1.7. Approvazione. I risultati sono stati riportati e approvati alle conferenze scientifiche dell'Istituto agricolo di Ryazan (1987...1990), dell'Istituto agricolo di Bryansk (1988), dell'Istituto agricolo dell'Ordine della bandiera rossa del lavoro di Leningrado (1989), dell'All-Union convegno scientifico-pratico"Il contributo di giovani scienziati e specialisti all'intensificazione della produzione agricola" (Alma-Ata, 1989), alla Conferenza scientifica e tecnica di tutta l'Unione " Problemi contemporanei meccanica agricola" (Melitopol, 1989), al consiglio tecnico-scientifico delle ONG sui prodotti a base di amido (Corea, 1989).

1.8. Pubblicazione. Il contenuto principale della tesi è stato pubblicato in 5 articoli scientifici, due descrizioni di invenzioni (come I5I2666 ti I4I99I4) e tre domande di invenzioni (decisioni positive del Vnzhgae sulle domande 4297280/31-26, 4605033/27-30, 4657442/ 31-26).

1.9. Carico di lavoro. La tesi è composta da un'introduzione, 5 sezioni, conclusioni e raccomandazioni per la produzione, un elenco di riferimenti di 105 titoli e 5 appendici. L'opera è presentata su 221 pagine, di cui 135 pagine di testo principale, 35 disegni e

II tabelle.

L’introduzione contiene una breve motivazione per la rilevanza dell’argomento.

2.1, Nella prima sezione " Metodi moderni e mezzi per preparare mangimi da sottoprodotti della fecola di patate. bodstee" basato sui lavori pubblicati, vengono presentate le sezioni principali.

vengono prese in considerazione informazioni sulla composizione e i tipi di sottoprodotti della produzione di fecola di patate, problemi relativi all'efficacia del loro utilizzo nella zootecnia. Segnato vari modi preparazione del mangime dagli scarti della produzione di fecola di patate. La base di tutte le tecnologie è la disidratazione meccanica della polpa di patate. Le tecnologie che utilizzano la disidratazione meccanica consentono di concentrare la polpa di patate e di lavorare per risolvere il problema delle proteine ​​​​alimentari contenute nel succo.

L'analisi dei brevetti e della letteratura scientifica e tecnica ha dimostrato che, nonostante l'ampia varietà di modelli di presse disidratatrici, non esistono attrezzature affidabili per disidratare la polpa di patate. Lavoro efficace dipende in gran parte da la scelta giusta i loro principali parametri basati sullo studio delle proprietà fisiche e meccaniche e del processo di disidratazione del materiale lavorato. Una significativa esperienza nella ricerca teorica e sperimentale sul rilascio meccanico di liquidi da materiali dispersi è stata accumulata nella meccanica del suolo, nel frazionamento a umido di piante verdi, nell'industria chimica, alimentare e in altre industrie. Questi problemi sono discussi nelle opere di S.S. Gersevanova, V.A. Florina, K.F. Terpilovsky, V.I. Fomina, I.I. Iodo, V.A., Nuzhikova, N.I., Gelperina, T.A. Malinovskaya, A.Ya. Sokolova, A.A. Gelgera, A.B. Ivanenko e numerosi altri ricercatori. L'analisi delle teorie sulla disidratazione dei materiali dispersi ha dimostrato che il processo di disidratazione della polpa di patate è stato studiato in modo estremamente inadeguato.

Il processo di disidratazione della polpa di patate può essere descritto sulla base di vari approcci teorici. Se consideriamo il processo di disidratazione della polpa di patate come due fasi combinate, la prima è l'ispessimento della polpa originale all'85...90%, e la seconda è la pressatura meccanica della massa condensata, quindi in linea di principio, nella sua in sostanza, il primo stadio corrisponde alle leggi della filtrazione e il secondo alle leggi del consolidamento della filtrazione.

In conformità con lo scopo dichiarato del lavoro e sulla base dei risultati della revisione e dell'analisi della letteratura, gli obiettivi della ricerca sono formulati alla fine della sezione.

2.2. La seconda sezione, "Proprietà fisiche e meccaniche della polpa di patate", delinea il programma, la metodologia e i risultati della ricerca sulle proprietà fisiche e meccaniche della polpa di patate. Lo studio di queste proprietà è necessario per lo sviluppo di tecnologie e attrezzature per la disidratazione della polpa di patate. Pertanto, il compito della ricerca era quello di determinare gli indicatori numerici delle principali proprietà in alto

viya corrispondenti ai regimi di disidratazione.

In base al compito, sono stati determinati: la densità delle particelle solide di polpa di patate, la variazione dei coefficienti di attrito, la pressione laterale e le caratteristiche di filtrazione-compressione dalla pressione di spremitura. La densità delle particelle solide delle patate è compresa tra 1026 e 1040 kg/m3. È stato stabilito che i valori numerici dei coefficienti di attrito della polpa di patate su una superficie liscia di acciaio diminuiscono da 0,135 a 0,10 e su una superficie di ottone perforata da 0,37 a 0,24 con l'aumento della pressione di rotazione da 0,35 a 2,0 MPa. Il coefficiente di attrito interno della polpa diminuisce da 0,66 a 0,24 con un aumento della pressione di spremitura da 0,40 a 2,83 MPa, e il coefficiente di pressione laterale diminuisce da 0,9 a 0,68.

È stato stabilito che il processo di filtrazione del succo dalla polpa spremuta è significativamente influenzato dalle caratteristiche di filtrazione e compressione. Quando la pressione di rotazione aumenta da 0,20 a 2,60 MPa, il coefficiente di filtrazione diminuisce da 60 "НГ9 a 0,73 * 10 ~ 9 m/s, il coefficiente di compressibilità - da 5,13 * 10"® a O^bTO "6 e il modulo di pressione - da Da 1,56 a 0,17 Quando l'umidità diminuisce da 90 a 52,36%, il coefficiente di porosità del cervello diminuisce da 9,0 a 1,1.

2.3. Nella terza sezione, "Prerequisiti teorici per comprovare i parametri di una pressa per polpa a vite a compressione bilaterale", vengono considerati i criteri esistenti per valutare il processo di lavoro degli disidratatori di materiali dispersi, viene proposto il progetto di un disidratatore per polpa di patate, il processo Si studia teoricamente la spremitura della polpa in una pressa per polpa a doppia compressione e si ottiene un modello generalizzato che descrive il processo di disidratazione. Vengono proposte espressioni analitiche per determinare i parametri geometrici di base di una pressa a vite a compressione bilaterale.

Il criterio proposto per valutare il processo di lavoro dell’essiccatore ha la forma:

Pv (\Usr-\ChT)- (SO O- W/i)-(40Q-Wg) ■ Wu, j

Co ~ fWp- Wil) ■ (Wu - Wr)*- ü- JOO > ^ 1 >

dove £a è il criterio generalizzato, kW"h"?! /T;

Py - consumo energetico, kW;

Wu, W

Questo criterio caratterizza il consumo energetico specifico per riduzione unitaria del contenuto di umidità del prodotto pressato. Yari po-

La forza del criterio generalizzato ha rivelato che i progetti promettenti sono le presse con corpi di lavoro a vite, che funzionano insieme a dispositivi che forniscono il filtraggio del liquido durante il movimento della sospensione.

L'essiccatore per polpa di patate proposto (Fig. I) è costituito da due dispositivi interconnessi: un addensatore I e una pressa a vite a compressione bifacciale 2. L'addensatore per polpa contiene un corpo cilindrico-conico verticale 3 con un tubo tangenziale 4 per l'alimentazione della sospensione, un tubo 5 per l'uscita del filtrato ed un tubo b per lo scarico del sedimento addensato. Sul tubo 5, la cui superficie è forata, è installato coassialmente un pulitore inerziale 7. Il pulitore inerziale è una ruota a pale con raschiatori posizionati lungo il tubo forato e rotanti insieme alla ruota a pale attorno al tubo. La pressa a vite è costituita da un telaio 8, un cilindro forato 3, alle estremità del quale sono presenti colli 10 per ricevere materiale dall'addensatore. All'interno del cilindro forato è presente una vite II con diametro dell'albero variabile, crescente verso il centro. La vite è composta da due parti simmetriche con direzioni opposte delle spirali e passo costante. Al centro del cilindro forato è presente una finestra 12 per l'uscita della polpa bollita ed un dispositivo per la regolazione del grado di disidratazione, costituito da due dischi conici 13 posti su entrambi i lati della finestra e capaci di movimento simmetrico lungo il cilindro forato. cilindro. I collettori del filtrato 14 sono installati sotto il cilindro.

Le caratteristiche di progettazione dell'essiccatore includono quanto segue. Gli ispessitori della pasta sono installati sopra i contenitori del materiale di partenza. La pressa a collo alle estremità opposte del cilindro forato è dotata di colli di carico per il prodotto e al centro è presente una sezione di compressione su due lati. La vite è realizzata simmetrica rispetto al centro con una spirale opposta e uno spazio nella zona della finestra di uscita per la rimozione del prodotto pressato. Questo design della pressa consente di compattare il materiale su entrambi i lati con una pressione uniformemente distribuita. aumentando così il grado di disidratazione della pasta e aumentando teoricamente la produttività di due volte rispetto alle presse monolaterali. L'uscita radiale del prodotto pressato contribuisce a mantenere stabile: *: il “tappo” di materiale devoluto nella zona. della finestra di uscita, che stabilizza il processo di lavoro della pressa, - Nello snack: pressa con forze sserle smm"/etrich -

Progettazione e schema tecnologico di una macchina per la disidratazione della polpa di patate: I-addensatori; Pressa a 2 viti, compressione bilaterale; 3- corpo cilindrico-conico; 4- tubo tangenziale; o - tubo per drenaggio dell'iltrato; 6 - tubo uscita fanghi condensati; 7- detergente shtrtsnonshl; 8 posti letto; 9- cilindro forato; 10- colli riceventi; II- coclea; 12 uscite, finestra; 13- elmi conici; 14 - raccolte filtrate.

I loro lati della vite sono diretti l'uno verso l'altro e teoricamente si annullano a vicenda, e questo rende possibile abbandonare speciali cuscinetti reggispinta.

A causa della maggiore conoscenza dei dispositivi di ispessimento e della portata limitata della tesi, il compito della ricerca era quello di comprovare teoricamente e sperimentalmente una pressa a vite a compressione bilaterale.

Il processo di disidratazione del gas delle patate in una pressa a vite a compressione bilaterale presenta due zone caratteristiche. Dai colli di carico della pressa fino alla fine degli ultimi giri della vite si trova la zona di rotazione, dalla fine degli ultimi giri alla finestra di scarico si trova la zona di compattazione. Studiando il processo di disidratazione della pasta nella zona di spremitura di una pressa a vite, è stata ottenuta una formula generale. Un'equazione quantitativa descrive questo processo. Sembra questo:

Riso. 2. Schema di progetto di una pressa a vite a compressione bilaterale.

Umidità della polpa spremuta; £ - tempo di centrifuga;

2 - coordinata diretta lungo l'asse della vite; "O. - coefficiente teorico. Il coefficiente teorico A. è determinato dall'espressione:

dove szb è l'angolo di rastremazione dell'albero della coclea, in gradi; /Sdz - coefficiente di filtrazione, m/s; /ts - coefficiente di compressibilità, m?/N; ^ - massa totale del succo di patate, kg/m3; ^ - accelerazione di caduta libera, m/s.

Coefficiente A. riflette la relazione tra i parametri di progettazione e le proprietà fisiche e meccaniche della pasta pressata.

Affinché la soluzione dell'equazione (2) sia completamente definita, la funzione ¿) deve soddisfare le condizioni al contorno corrispondenti alle condizioni fisiche del problema. Per il processo di spremitura del liquido dalla polpa di patate nel dispositivo in fase di sviluppo (Fig. 2), selezioniamo le seguenti condizioni iniziali e al contorno:

(9a legge della variazione del contenuto di umidità della polpa spremuta lungo la lunghezza

stampa shock; U/0 - contenuto di umidità iniziale della polpa di patate.

La soluzione dell'equazione (2) si trova con il metodo di separazione delle variabili.

De. Yk è il coefficiente della serie di Fourier; k-1,2,3,

La lunghezza della zona di rotazione della stampa e; e è la base del logaritmo naturale; £ - tempo di centrifuga, s."

La stabilità della pressa proposta dipende dalla formazione e dal mantenimento di un “tappo” di materiale pressato nell'area della finestra di uscita. La stabilità del “tappo” dipende principalmente dalla lunghezza della zona di compattazione situata tra estremità degli ultimi giri di vite.

Poiché la pressa per ghiaccio di compressione bilaterale è simmetrica rispetto all'asse H-H, consideriamo che in questa sezione esiste una partizione condizionale, a destra e a sinistra della quale viene applicata la stessa pressione. Ciò ci consente di considerare separatamente entrambe le parti della pressa (Fig. 3). Per determinare la lunghezza ottimale della zona di compattazione, considerare l'equilibrio dello strato elementare s/g. ad una distanza di 2 dall'asse H-H. Sotto l'influenza dei fattori di forza che si verificano durante il processo di compattazione; pressioni assiali Pr e (Pas^P^), pressioni laterali, l’equazione di equilibrio avrà la forma:

Rg-R-rg + MgUR+uh-r + (8)

dove P è l'area della sezione trasversale dello strato selezionato; tR;

Coefficienti di attrito sulla superficie interna del cilindro forato e dell'albero della vite; T), c1 - rispettivamente, il diametro del cilindro forato e dell'asta del monaco, m.

Dopo opportune sostituzioni, trasformazioni e risoluzione dell'equazione differenziale (8), otteniamo φ<тулу для определения длины

zona di tenuta: / p „ , "

/ (/g T) + -¿gsr, circa 5

Riso. 3. Schemi per il calcolo della lunghezza della zona di tenuta (a) e della larghezza della finestra di uscita (b) di una pressa a doppia puleggia a compressione: I - cilindro forato; 2- coclea; 3- finestra di uscita.

dove P è la pressione nella sezione trasversale dell'ultimo giro della coclea, N/m2;

Ra è la pressione in aspirazione ad una distanza di /2 dall'asse H-H.N/m2; - coefficiente di pressione laterale; th-, - larghezza della finestra di uscita, m. A causa del fatto che il prodotto pressato viene rimosso dalla pressa nella direzione diametrale, quindi nell'area della finestra di uscita dove il movimento assiale della polpa cambia in radiale , gli strati di pasta si muovono l'uno rispetto all'altro, di cui bisogna tenere conto dal coefficiente di attrito interno /th. Pertanto, elaboriamo un'equazione differenziale per l'equilibrio di un elemento selezionato di materiale con spessore с|_р ad una distanza £ dall'asse dell'albero della vite al momento del suo spostamento nella direzione della finestra di uscita (Fig. 36 ):

0 (10) dove è l'area della sezione trasversale dello strato elementare, m^;

£ - pershetr dello strato trasversale di polpa, m. Dopo aver risolto l'equazione, otteniamo il valore per determinare la pressione laterale C,0 sulla superficie dell'albero della coclea:

e/r (b-s*), (I)

dove è la pressione di supporto sul contagiri dalla finestra, N/m^.

Da Eyrakpng.ya (II) ne consegue che la pressione laterale aumenta nel prossimo futuro man mano che si avvicina all'albero della vite e allo stesso tempo

raggiunge il suo valore massimo.

Modifichiamo in qualche modo l'espressione (II), cioè sommando entrambi i membri di questo rapporto e dividendo per due, otteniamo:

dove ^c è la pressione laterale media nella zona di taglio, N/m2. .

Sostituita la pressione tramite Ra. e sostituirlo nell'espressione (9.).” otteniamo una formula per determinare la lunghezza ottimale della zona di compattazione:

Analizzando l'espressione (13), si può notare che la lunghezza della zona di compattazione di una pressa a vite a compressione bilaterale con diametri noti del cilindro forato e dell'albero della vite dipende dal fattore di forza (), dalle proprietà fisiche e meccaniche della polpa

parametro di progettazione (.¿?/).

Risolvendo insieme le espressioni (7) e (13) dopo trasformazioni e sostituzioni, otteniamo un modello generalizzato di disidratazione della polpa di patate in una pressa d'urto a compressione bilaterale:

vol. t""pVg",\rg*" 14)

dove C) è un coefficiente empirico;

1Lo - modulo di comprimibilità; . .

coefficiente nyaol della serie di Fourier; A è un coefficiente pari a u~ ;

/i ■(£>-(()

Coefficiente pari a ^--

Cr - coefficiente pari a SoSh-^-TsU- s.Qi))>

P - velocità di rotazione della vite, r/s; C - angolo di elevazione dell'elica della vite, gradi; Ø - angolo tra la direzione del movimento del materiale e il piano

superfici laterali dell'avvolgimento della coclea, gradi; Unione Europea<- среднее значение коэффициента пористости мезги. Выражение (14) описывает процесс обезвоживания картофельной мезги в шоковом пресса двухстороннего сжатия и может быть использовано при расчете пресса.

Produttività di una pressa a vite a compressione bilaterale.ta-

non può essere determinato dall'espressione:

dove X è lo spessore dello strato di polpa nella zona di compattazione, m;

- £ - passo della vite, m; £ - larghezza del canale della vite, m; - - densità della polpa nella zona del primo giro della coclea, kg/m3.

"Sono state ottenute anche espressioni analitiche per determinare alcuni parametri del corpo lavorante della vite.

■ 2.4. La quarta sezione, "Studio sperimentale del processo di disidratazione della polpa di patate in condizioni di laboratorio", presenta il programma, la metodologia e i risultati della ricerca sul processo di disidratazione della polpa di patate su un modello di laboratorio di una pressa a vite compressa a doppia faccia.

Studi sperimentali utilizzando il metodo della pianificazione sperimentale hanno prodotto adeguati modelli di regressione che consentono di determinare, entro i limiti di diversi livelli di fattori, il contenuto di umidità della pasta pressata e l'intensità energetica del processo di pressatura in una pressa a vite, che in nome le quantità hanno la forma: per il contenuto di umidità della polpa pressata. ...

127,73 - 2,341 - 0,247a< - 4,330л. +■ + 0,024 V/о[ц + 0,075 + 0,027а, -Л +

0,0155 UIOg - 0,043 a/ -0,119 pe (16 ^

fondo dell’intensità energetica del processo di spin

E(/g = 62.145. - 1.0536 --0.9957 a y.- 1.0267 P + . . ". + 0.0065\K/o-a, + 0.0086 Mo-ya 0.005 a- n +

0.0046 ^ + o.oyu a* + o.oyu n& (I?)

"dove è il contenuto di umidità iniziale della pasta iniziale, %; D1 è la larghezza" della finestra di uscita della pressa, we; P - velocità di rotazione della vite, giri/min.

L'analisi dei modelli di regressione è stata effettuata utilizzando sezioni bidimensionali (Fig. 4) e allo stesso tempo è stato risolto un problema complesso, in cui era necessario trovare i valori dei fattori che forniscono un minimo di costi energetici. filatura, con alto grado di disidratazione della polpa di patate. Come risultato, sono stati ottenuti i seguenti parametri ottimali: contenuto di umidità iniziale della pasta 90$, larghezza della finestra di uscita 0,011...0,015 m, frequenza di filatura 4,0...6,0 giri/min. In questo caso, il contenuto di umidità del materiale pressato è compreso tra 58 e 65 $ e l'intensità energetica è solo di circa

Il processo di estrazione è di 0,6...0,3 kWh/t.

Per verificare la convergenza dei risultati degli studi teorici e sperimentali, la Figura 5 mostra le dipendenze parziali ottenute dal teorico< 14) и экспериментальной.

finestra O.) e la velocità di rotazione della vite P. dal contenuto di umidità della pasta spremuta e dall'intensità energetica del processo di filatura Con un contenuto di umidità iniziale della pasta di 90$: --- - contenuto di umidità del polpa spremuta; - - - - intensità energetica del processo di filatura.

(16) modelli - disidratazione della polpa di patate in una pressa a vite a doppia compressione. Le dipendenze teoriche sono state costruite tenendo conto del coefficiente empirico C^ = 1,27. Come si può vedere dalla figura, il contenuto di umidità della polpa di patate spremuta aumenta all'aumentare dell'ampiezza della finestra di uscita e della velocità di rotazione della coclea. Le dipendenze grafiche presentate mostrano che la convergenza dei risultati degli studi teorici e sperimentali è piuttosto elevata, l'errore non supera il 5,0%. Pertanto, il modello teorico (14) può essere utilizzato per comprovare i parametri di una pressa a doppia facciata.

Riso. 5. Dipendenza dell'umidità della polpa di patate pressata W dalla larghezza della finestra di uscita della pressa (a) e dalla velocità di rotazione della vite P. (b): I-W0 = 90%, n = 4,25 giri/min: 2- Wo "= n. = 4,25 giri/min: 3-VD = SC$, OC = 0,015 m;

Wo = BQ%, Ctj = 0,025 m;

Dipendenza teorica;

" " - dipendenza sperimentale.

è compresso.

Durante gli studi sperimentali sono state rilevate anche le dipendenze della produttività della pressa a vite per le frazioni pressate iniziali di polpa, liquidi e solidi dalla larghezza della finestra di uscita e dalla velocità di rotazione della vite.

,* 2.5. La quinta sezione "Prove di produzione, implementazione dei risultati della ricerca e loro efficienza economica" presenta il programma, la metodologia e i risultati dei test, fornisce uno schema tecnologico proposto per la preparazione dei mangimi dai sottoprodotti della produzione di fecola di patate, nonché la metodologia e risultati del calcolo dell'effetto economico derivante dall'implementazione dell'essiccatore ■ sviluppato come parte di una linea per il riciclaggio della polpa di patate per l'alimentazione del bestiame.

I test di un campione di produzione pilota di un essiccatore per polpa di patate sono stati effettuati presso l'impianto di amido e sciroppo di Ibred (regione di Ryazan). La pressa per monconi dell'essiccatore aveva un diametro di pgepa di 0,205 e il totale del cilindro forato era di 2,0 e, su

nei colli di carico di cui sono stati installati due ispessitori con un diametro interno della parte cilindrica del corpo di 0,04 m. Durante i test sono state determinate la produttività dell'essiccatore, l'intensità energetica e il contenuto di umidità della polpa di patate pressata.

La Figura 6 mostra i risultati dei test di produzione dell'essiccatore. Come si può vedere dalla figura, quando aumenta l'ampiezza della finestra di uscita della pressa, aumenta la produttività dell'essiccatore e diminuisce l'intensità energetica del processo, ma allo stesso tempo aumenta il contenuto di umidità del materiale pressato.

L'analisi dei risultati dei test di produzione dell'essiccatore ha permesso di raccomandare le date per ottenere pasta disidratata con un contenuto di umidità del 70...75% ad una pressione di alimentazione della miscela iniziale di 0,3...O,35 Sha e un velocità di rotazione vite pari a "6.,O giri/min, campo di regolazione e portata irin. o;sha 0,015...O,02 e, in questo caso, la produttività sarà di 5,2...6,0 t/h,

Rg. 6. Variazione della produttività dell'essiccatore (2d, contenuto di umidità della polpa pressata V/ e intensità energetica del processo E da

premere la larghezza della finestra per uscire

e l'intensità energetica specifica è 1,6...1,25 kWh/t.

Proponiamo di migliorare la tecnologia per la produzione di mangimi secchi e crudi e sottoprodotti della produzione di fecola di patate in due modi, a seconda della capacità degli impianti di lavorazione (RLS.7). Secondo la prima opzione

La sospensione (una miscela di polpa e polpa di patate) viene divisa in due frazioni mediante disidratazione meccanica: tvorda e liquida. Solido: viene utilizzato per l'alimentazione del bestiame in sostituzione delle radici, mentre il liquido viene prelevato per un ulteriore smaltimento. Secondo la seconda opzione, la sospensione del takhe è divisa in due frazioni. Dalla gldksya dutsi troppo-nota "coagulazione" viene rilasciata una proteina, che è gteaalaetsya in "^lztp"l-vated, e poi dopo obzzBozyavaya ostz^tst z tze^doy g-ya::::.;:", che è Mrzhtsya in ksyolsgg a vnsupagletgya 2 dove:.-"^ s,-

Fig""" 7" Schema del processo tecnologico di preparazione del mangime da. sottoprodotti della produzione di fecola di patate: I-pump? 2- raccolta; 3- conduttura; 4- disidratatore; 5- coagulatore; Filtro a 6 cinture; 7-formatore monolitico; 8- unità di essiccazione; 9- trasportatore; Collezione Yu-" "nick-drive.

file ad un'umidità di 12...133?. Il risultato è un completo

mangime proteico concentrato.

L'effetto economico derivante dall'introduzione dell'essiccatore sviluppato come parte della linea per il riciclaggio della polpa di patate per l'alimentazione del bestiame sarà di 6.786 rubli con la produzione di 6.000 * mangime disidratato con un contenuto di umidità del 75%. riduzione

ridurre i costi di trasporto per consegnare la polpa di patate al consumatore.

e produzione

I. Processo di preparazione del mangime

Si consiglia di effettuare la produzione di sottoprodotti della produzione medicinale di patate utilizzando due tecnologie. La prima tecnologia prevede la separazione della miscela iniziale di polpa e succo di patata in frazioni solide e liquide, coagulazione termica della polpa nella frazione liquida, suo addensamento e miscelazione con la miscela originale, arricchimento solido; irata con proteine ​​durante la meccanica

disidratazione della miscela risultante, formazione di monoliti dalla frazione solida ed essiccazione, che garantisce la produzione di un mangime ad alto contenuto proteico. La seconda tecnologia prevede la separazione della miscela iniziale di meegi con succo di patate mediante disidratazione meccanica in frazioni liquide e solide, la rimozione della frazione liquida dalla produzione e l'utilizzo della frazione solida per l'alimentazione del bestiame, ottenendo un mangime sotto forma di polpa di patate con un contenuto di umidità di 70$ e un contenuto di 0,3 k.vd. in un chilogrammo. La base di queste tecnologie è la disidratazione meccanica della polpa di patate.

2. Una valutazione comparativa degli essiccatori di vari modelli dovrebbe essere effettuata secondo un criterio generalizzato che tenga conto del consumo energetico specifico per ridurre un'unità di contenuto di umidità del prodotto da spremere. Utilizzando un criterio generalizzato, è stato rivelato che i progetti promettenti sono presse con corpi di lavoro a vite, funzionanti in combinazione con dispositivi che assicurano la “filtrazione del liquido” durante il movimento della sospensione,

3. Il design e lo schema tecnologico dell'essiccatore per polpa di patate dovrebbero includere una pressa a vite a compressione bilaterale e addensatori centrifughi con una superficie filtrante autopulente installata sui colli di carico, che garantisce la disidratazione della polpa in due fasi mediante ispessimento e meccanica spremitura, che permette di eliminare dal prodotto disidratato fino a b% di umidità. G"

La pressa deve essere realizzata con un corpo lavorante costituito da due viti con albero conico, collegate da larghe basi nella zona della finestra di uscita mediante un inserto cilindrico privo di avvolgimento. Entrambe le viti devono essere racchiuse in cilindri forati con fessure per il filtraggio del succo di dimensioni 0,25 x 5,0 mm. Tra i cilindri è necessario posizionare una finestra a sezione regolabile per l'uscita del prodotto pressato, e alle estremità opposte sono presenti colli di carico. Questo design della pressa consente di compattare il prodotto su entrambi i lati con una pressione uniformemente distribuita, aumentando così il grado di disidratazione della polpa del 15% e aumentando la produttività di circa due volte rispetto alle presse a vite a compressione unilaterale.

Il modello generalizzato di disidratazione sviluppato mostra che il contenuto di umidità della polpa di patate pressata in una pressa shock a compressione bilaterale dipende dalla progettazione e dai parametri cinematici

gruppo pressa e caratteristiche fisiche e meccaniche del prodotto asportato.

4. È stato stabilito che i valori numerici dei coefficienti di attrito della polpa di patate su una superficie liscia di acciaio diminuiscono da 0,135 a 0,10 e su una superficie di ottone perforata - da 0,37 a 0,24 con l'aumento della pressione di rotazione da 0,35 a 2,0 Sha . Quando la pressione di rotazione aumenta da 0,40 a 2,83 Sha, il coefficiente di attrito interno della polpa diminuisce da 0,66 a 0,24 e il coefficiente di pressione laterale diminuisce da 0,9 a 0,68.

È stato stabilito che il processo di filtrazione del succo dalla polpa spremuta è significativamente influenzato dalle caratteristiche di compressione e filtrazione. Quando la pressione di centrifuga aumenta da 0,2 a 2,6 MPa, il coefficiente di filtrazione diminuisce da 60 a 0,73 * 10 ~ 9 m/s, il coefficiente di compressibilità - da 5,13 "KG5 a 0,06" 10-6 m^/N e il modulo di capacità della pressa - da 1,56 a 0,17. Il coefficiente di porosità della polpa quando l'umidità diminuisce da 90 l a 52,38? diminuisce da 9,0 a 1,1.

5. Studi di laboratorio su un modello di pressa a vite a compressione bilaterale hanno dimostrato che il suo design è efficiente e può essere utilizzato per la polpa di patate pressata.

L'ottimizzazione del processo di lavoro di una pressa a vite utilizzando il metodo delle sezioni bidimensionali dei modelli di regressione multifattoriale ottenuti ha permesso di stabilire che con un contenuto di umidità iniziale del prodotto iniziale di $ 90, per ottenere pasta pressata con un contenuto di umidità di $58...65, sono richiesti i seguenti valori dei parametri: velocità di rotazione della vite 4,0...6, 0 giri/min; larghezza della finestra di uscita della pressa 0,011...0,015 m; il consumo energetico solo per il processo di smaltimento dei rifiuti è di 0,6...0,3 kW*h/t.

6. I test di produzione di un campione di produzione pilota di un essiccatore per polpa di patate, sviluppato sulla base della ricerca teorica e di un modello di laboratorio della pressa, hanno dimostrato che1 la regolazione dei parametri tecnologici del processo deve essere effettuata modificando la larghezza della finestra di uscita della pressa a vite. Con il suo aumento da 0,01 a 0,03 m ad una pressione di alimentazione della miscela iniziale di polpa con succo di patate di 0,30...O,35 Sha, la produttività aumenta da 4,9 a 6,63 t/h, e l'umidità della polpa spremuta aumenta da 63,37-77,07^, e l'intensità energetica del processo di disidratazione diminuisce da 1,94 a 0,8 kRT h/t.

7. Per un funzionamento stabile dell'essiccatore negli impianti di produzione per la produzione di succo di patate e succo di patate con un contenuto di umidità iniziale di 0, 30... 0,3? ".:~a, frequenza watt;?vite 6.0 giri/min, larghezza della finestra di uscita

ecca O.015...0.020 m. La produttività in questo caso sarà di 5,2... O t/h, l'umidità del prodotto pressato è del 70...1Ú% e l'intensità energetica del processo di disidratazione è di 1,60. ..1,25 kW*h/t

8. L'effetto economico dell'introduzione del gel disidratato sviluppato come parte della linea di riciclaggio della polpa di patate per l'alimentazione del bestiame Yutavit è di 6.786 rubli quando si producono 6.000 tonnellate di mangime disidratato per un costo di 75 dollari.

1. Idrociclone disidratatore - Decisione positiva dell'ShSE sulla domanda 4297280/31-26 del 26.02.90, (coautori V.F. Nekrazvich e M.V. Oreshkina).

2. Inekovny press. - Decisione positiva del VNIIGOZ sulla domanda BO5033/27-30 del 23.10.89, (coautore M.V. Oreshkina).

3. Filtro per la separazione della sospensione, - Decisione positiva di ShZhPE sulla domanda-4657442/31-26 del 22.09.89, (coautore M.V. Orei-ana).

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O. AC. I4I99I4 CHIAMA IL 20/9. Pressa per l'estrazione di liquidi da sostanze - Publ. in B.I., 1988, JK32, (coautori M.V. Oreyakina e P.I.]vetsov).

6. Giustificazione delle tecnologie per il riciclaggio dei rifiuti derivanti dalla produzione di fecola di patate per l'alimentazione del bestiame // Miglioramento della tecnologia agricola utilizzata nell'allevamento del bestiame. Sab. nzuch. Tinder - Gorky, 1990, - P.42,..45, (coautore M.V. Oreshkina).

7. Tecnologia e disidratazione; polpa di shvatol gartotelnok per l'alimentazione del bestiame // Contributo di giovani e specialisti all'intensificazione della produzione agricola / Materiale della conferenza scientifica di tutta l'Unione ~ Alma-Ata, 1939, - P. 106.

8. Disidratazione delle patate.”lzga osadi tey.chsh dentrdfugiro-ranlem // Miglioramento delle macchine agricole utilizzate nell'allevamento del bestiame. Sab. scientifico opere, - Gorky, 1990.- P.29...31.

Le patate non sono solo una preziosa coltura alimentare e un prodotto foraggero utilizzato nell'allevamento del bestiame, ma anche una delle materie prime più comuni per numerosi settori dell'industria alimentare, in particolare per l'industria dell'alcool e della pasta di amido. Gli estrattivi privi di azoto sono rappresentati nelle patate da amido, zuccheri e una certa quantità di ientosano. A seconda delle condizioni di conservazione delle patate, il contenuto di zucchero in esse contenuto varia notevolmente e in alcuni casi può superare il 5%. Le sostanze azotate presenti nelle patate sono costituite principalmente da proteine ​​solubili e aminoacidi, che rappresentano fino all'80% della quantità totale di sostanze proteiche. Secondo le condizioni della tecnologia di produzione dell'amido, le sostanze solubili vengono solitamente perse con le acque di lavaggio. Gli scarti di produzione degli stabilimenti di fecola sono la polpa che, dopo parziale disidratazione (umidità 86-87%) viene utilizzata come mangime per il bestiame.

Il contenuto di amido nella polpa dipende dal grado di macinazione delle patate. Secondo M.E. Burman, negli impianti grandi e ben attrezzati, il coefficiente di estrazione dell'amido dalle patate è dell'80-83% e negli impianti a bassa capacità è del 75%. Il suo aumento è associato ad un aumento significativo della capacità energetica dell'impresa e, di conseguenza, dei costi di capitale. Attualmente, in alcune aziende leader nel settore dell'amido e dello sciroppo, raggiunge l'86% e oltre. La polpa utilizzata come mangime è un prodotto di scarso valore e deperibile. 1 kg di polpa contiene 0,13 unità di mangime, mentre le patate fresche ne contengono 0,23. La somministrazione di polpa fresca al bestiame dovrebbe essere limitata. Quando si lavorano le patate in amidifici specializzati, si ottiene l'80-100% della polpa in peso della patata e una parte significativa di essa spesso rimane invenduta.

Utilizzo dei solubili della patata

Molti anni di esperienza nel settore dell'amido hanno dimostrato che il problema dell'utilizzo dei solubili di patate è uno dei più difficili. Ciò non è ancora consentito né negli amidifici nazionali né nelle imprese straniere. Anche nella Russia pre-rivoluzionaria, per utilizzare in modo più efficiente la polpa di patate, iniziò a essere lavorata in distillerie situate vicino alle fabbriche di amido. Tuttavia, secondo G. Fota, tale lavorazione si è rivelata non redditizia a causa della bassa gradazione alcolica del mosto. Alcune distillerie cecoslovacche utilizzavano la trasformazione combinata delle patate in amido e alcool, nella quale utilizzavano non solo la polpa di patate, ma anche parte dell'acqua di lavaggio concentrata.

Questa tecnica non solo ha aumentato il tasso di utilizzo dell'amido, ma ha anche consentito l'uso parziale delle sostanze solubili della patata. Di seguito è riportato un diagramma del bilancio della sostanza secca delle patate durante la produzione combinata di amido e alcol in un impianto pilota in Norvegia. In URSS, M.E. Burman e E.I Yurchenko hanno proposto di combinare la produzione di amido e alcol su una base fondamentalmente nuova. Si consiglia di estrarre dalle patate solo il 50-60% di amido, il che consente di trasferire la polpa più ricca di amido per la trasformazione in alcol, e anche di semplificare il processo di isolamento dell'amido eliminando le operazioni di lavaggio ripetuto della polpa e macinazione secondaria.

Con questo metodo di lavorazione delle patate, l'efficienza produttiva è assicurata dai seguenti fattori: utilizzo quasi completo dell'amido contenuto nelle patate per la produzione dei prodotti principali (amido e alcol); ricevere borlanda invece di polpa di scarso valore -. mangime nutriente molto prezioso per il bestiame; l'uso della maggior parte delle sostanze solubili delle patate nell'officina alcolica o per la produzione microbiologica organizzata nelle distillerie; riduzione dei costi generali di trasporto e di impianto; risparmio sugli investimenti di capitale nella costruzione di un negozio di amido secondo uno schema semplificato presso un impianto esistente.

Il metodo per combinare la produzione di amido e alcol basato su una distilleria ha trovato ampia applicazione nell'industria. Nel 1963, nelle distillerie furono aperti più di 60 negozi di fecola di patate. Gli schemi tecnologici per la produzione dell'amido si basano sul principio sopra menzionato, tuttavia, nella progettazione dell'hardware, sono leggermente diversi l'uno dall'altro. Di seguito è riportato uno schema proposto da M.E. Burman e E.I. Yurchenko per lo stabilimento di Berezinsky. Prevede l'uso nella produzione di alcol non solo della polpa di patate, ma anche di sostanze solubili di patate. Questi ultimi vengono rilasciati sotto forma di linfa cellulare su un setaccio agitante quando la polenta di patate viene leggermente diluita con acqua.

Per separare l'amido, il succo cellulare viene inviato ad una centrifuga di sedimentazione, dopodiché viene inviato ad una raccolta di prodotti trasferiti all'officina alcolica. La polpa viene lavata su un estrattore a due livelli o su un setaccio vibrante e inviata ad una pressa per polpa, quindi entra nella raccolta. Anche l'amido di fango proveniente dalle trappole viene fornito alla distilleria per la lavorazione. Il latte di amido viene purificato dalle sostanze solubili in una centrifuga sedimentaria e dalla polpa fine - nei setacci di raffinazione.

La sua pulizia finale avviene sulle grondaie. La separazione delle sostanze solubili della patata è prevista prima del lavaggio dell'amido dal porridge, in modo da ottenere la linfa cellulare della patata in forma leggermente diluita e non ridurre la concentrazione di sostanze secche nella miscela di prodotti in ingresso alla distilleria. Tuttavia, come hanno dimostrato gli esperimenti in fabbrica, un setaccio vibrante non è un apparecchio adatto per isolare la linfa cellulare concentrata. Secondo la ricerca dell'autore, su un setaccio con una superficie di 2,5 m2 con maglia twill n. 43, con una produttività di patate di 1,0 mila per 1 m2 di setaccio e una frequenza di vibrazione di 1000-1200 al minuto, il succo cellulare da il porridge non diluito viene rilasciato in piccole quantità. Nella tabella La tabella 1 mostra i dati che caratterizzano il rilascio di linfa cellulare quando il porridge di patate viene diluito con acqua.

Il metodo riguarda la produzione di mangimi. Il metodo consiste nell'aggiungere alla polpa frantumata una soluzione di zolfo granulato o ipoclorito di sodio con un consumo rispettivamente di 1,8-2,3 g e 420-25 ml per 1 kg di massa insilata. Il metodo consente di ridurre le perdite di nutrienti. 1 tavolo

L'invenzione riguarda l'allevamento del bestiame, in particolare i metodi per la conservazione dei mangimi, e può essere utilizzata per l'insilato.

Le conserve di mangime sono ampiamente utilizzate nella produzione di mangimi per aumentare la sicurezza dei mangimi.

Come conservanti vengono utilizzati vari prodotti chimici: acidi, sali, sostanze organiche. I conservanti chimici, come risultato delle trasformazioni nei mangimi, aiutano ad abbassare il pH dell'ambiente, inibiscono la microflora indesiderata e producono mangimi di alta qualità.

Nella produzione della melassa di amido, come sottoprodotto si forma la polpa di patate, un prodotto acquoso e difficilmente trasportabile, che viene immediatamente utilizzato come mangime per il bestiame, perché si deteriora rapidamente o è soggetto ad insilati. Grazie alla presenza di carboidrati nella polpa avviene la fermentazione e si ottiene un insilato adatto all'alimentazione degli animali da allevamento. Tuttavia, si verificano perdite di nutrienti relativamente elevate.

Il risultato tecnico è l'uso dei conservanti disponibili per ridurre le perdite di nutrienti. Ciò è ottenuto dal fatto che nel metodo proposto per conservare la polpa di patate vengono utilizzati conservanti chimici di produzione locale - zolfo granulato - un prodotto di scarto della purificazione dei prodotti petroliferi (TU 2112-061-1051465-02) con un consumo di 1,8 -2,3 g/kg o ipoclorito di sodio - il preparato "Belizna" dopo diluizione con acqua in rapporto 1:9 con un consumo di 20-25 ml/kg di peso.

Composizione della polpa di patate,% in peso:

Lo zolfo granulato è un granulo giallo emisferico con un diametro di 2-5 mm contenente la sostanza principale - zolfo - almeno il 99,5% in peso. acidi organici 0,01% con una massa apparente di 1,04-1,33 g/cm3.

Il farmaco "Belizna" è un prodotto commerciale - una soluzione di ipoclorito di sodio con una concentrazione fino a 90 g/l.

In condizioni di insilato, sotto l'influenza di enzimi e succo di polpa di patate, si verificano trasformazioni chimiche dello zolfo con la formazione di idrogeno solforato, solfiti e solfati. Questi composti, così come l'ipoclorito di sodio, hanno proprietà battericide e sopprimono lo sviluppo di microflora indesiderata. Allo stesso tempo, l'attività dei batteri lattici non viene praticamente inibita, la massa dell'insilato viene acidificata, ottenendo un insilato di buona qualità. La letteratura disponibile non contiene dati sull'uso di conservanti chimici durante l'insilamento della pasta.

Esempio. In condizioni di laboratorio, la polpa di patate tritata con un'umidità dell'80,0% viene caricata strato dopo strato in contenitori sigillati, viene aggiunto zolfo granulato - un prodotto di scarto della produzione di prodotti petroliferi in ragione di 2 g/kg, nella seconda opzione - preparazione diluita "Belizna" (1:9) in ragione di 20 ml /kg, nella terza opzione - senza conservanti, compattata, sigillata ermeticamente e lasciata conservare a temperatura ambiente. Dopo 35 giorni si aprono i contenitori e si valuta la qualità dei silos. Si ottengono insilati di alta qualità con l'odore delle verdure in salamoia con un pH di 3,9-4,1.

L'analisi zootecnica ha mostrato i seguenti risultati

Indice	Opzione I	Opzione II	III opzione (segue)
Le perdite di nutrienti ammontavano a (% rel.)
Sostanza secca	3,8	9,1	10,1
Proteina cruda	20,9	18,6	21,5
Variazione degli estrattivi privi di azoto (NEF), %
BEV	5,4	14,9	4,7
Proporzione di acidi grassi inferiori,%
Acido acetico	82,7	23,0	91,5
Acido butirrico	ots.	ots.	ots.
Acido lattico	17,3	77,7	8,5

Pertanto, l'uso di conservanti chimici - soluzione di zolfo granulato o ipoclorito di sodio - consente di migliorare la qualità dell'insilato di polpa di patate e di ridurre le perdite di nutrienti rispetto al metodo noto.

FONTI DI INFORMAZIONE

1. Taranov M.T. Conservazione chimica dei mangimi. M.: Kolos, 1964, p.79.

2. Muldashev G.I. Influenza dello zolfo e del complesso zolfo-urea sulla qualità dei silos di segale invernale e sulla produttività dei vitelli durante l'ingrasso. Abstract dell'autore. insultare. per il lavoro Candidato Laurea in Scienze scienze agrarie. Orenburg, 1998.

3. Gumenyuk G.D. e altri. Utilizzo di rifiuti industriali e agricoli nella zootecnia. Kiev, Harvest, 1983, p.15.

RECLAMO

Un metodo per conservare la polpa di patate, caratterizzato dal fatto che la polpa viene frantumata e ad essa vengono aggiunti conservanti chimici: zolfo granulato - un prodotto di scarto della purificazione dei prodotti petroliferi o una soluzione di ipoclorito di sodio - il farmaco "Belizna" dopo la diluizione con acqua in rapporto 1:9 con un consumo rispettivamente di 1,8-2 3 ​​g e 20-25 ml per 1 kg di massa insilata.