Основные разделы проекта

(ПИЩЕВИКИ)

3.1.1. Общая пояснительная записка

Первоочередной задачей является анализ исходных данных с целью проверки обоснованности рекомендованного метода производства. Если учесть, что один и тот же продукт можно получить различными методами и из различного сырья, то решающим фактором при выборе схемы часто оказывается стоимость сырья. Это объясняется тем, что в промышленности затраты на сырье составляют значительную долю производственных расходов.

Сравнивая с технологической точки зрения непрерывный и периодический способы получения одного и того же продукта, следует помнить, что эффективное применение непрерывного метода возможно при наличии сырья с постоянными заданными физико-химическими свойствами, надежного контроля производства с автоматическим поддержанием необходимых параметров процесса, надежной и бесперебойной работы оборудования. Для периодического производства характерен пооперационный контроль, требования к которому должны быть высокими с целью обеспечения заданного качества продукта.

В целом непрерывные производства имеют значительные преимущества перед периодическими: возможность постадийной специализации аппаратуры, стабилизация процесса во времени, а, следовательно, постоянное качество продукта, возможность регулировки параметров процесса и полной его автоматизации. Непрерывные схемы предусматриваются, как правило, для крупно- и среднетоннажных производств, а периодические – для малотоннажных, что объясняется в первом случае рентабельностью применения средств автоматизации.

На данном этапе проектирования изучают различные технологии получения продуктов питания, которые будет выпускать проектируемое производство. При этом учитывают новейшие результаты исследований по усовершенствованию технологии производства, анализируют регламенты действующих и опытных производств-аналогов, проверяют нормы расхода сырья, вспомогательных материалов, рекомендации по выбору конструкционных материалов для изготовления оборудования. При рассмотрении базового регламента проектировщик намечает пути усовершенствования некоторых технологических узлов с учетом последних достижений науки и техники.

Основные направления новых технических решений:

в зерноперерабатывающей промышленности – разработка оборудования для приемки, транспортирования и хранения зерна, обеспечивающего энергосбережение, экологическую безопасность, повышение технического и технологического уровня производства, сокращение потерь зерна и сохранение его качества;

в хлебопекарной и макаронной отраслях – разработка специальных видов оборудования для производства хлебобулочных изделий длительного хранения; пекарен различного типа (универсальных для выработки хлебобулочных, кондитерских, диетических изделий и др.) производительностью 0,2 – 5 т/сут.; оборудования для производства макаронных изделий быстрого приготовления, не требующих варки;

в сахарной отрасли – разработка оборудования для эффективного хранения сахарной свеклы, очистки сока (с применением новых мембранных, физико-химических, физико-механических и биотехнологических методов), кристаллизации сахара с помощью различных методов физического воздействия, производства сахара с минимальным расходом пара на технологические нужды, эффективного использования и анаэробной очистки сточных вод, переработки и использования отходов свеклосахарного производства;

в крахмало-паточной отрасли – разработка оборудования для производства крахмала из картофеля, кукурузы и новых видов сырья, для изготовления модифицированных крахмалов, декстрина, экструзионных крахмалов, биологически разрушаемых полимеров; для изготовления сахаристых веществ из крахмала и крахмалсодержащего сырья; для получения безбелковых продуктов лечебного питания и гидролизованного амилопектинового крахмала;

в масло-жировой отрасли – разработка оборудования для производства биологически полноценных, экологически безопасных, лечебно-профилактических пищевых растительных масел (в том числе линий дезодорации и физической рафинации, обеспечивающих получение высококачественных дезодорированных масел, сокращение отходов, потерь сырья и энергоресурсов); для производства модифицированных жиров (в том числе комплексов оборудования для производства заменителей какао-масла из отечественного жирового сырья на основе биотехнологии); для производства высококачественной маргариновой продукции и новых видов диетических майонезов; для получения биологически полноценных белковых продуктов из масляничного растительного сырья (в том числе комплекса оборудования для производства заменителей женского молока на основе соевых белково-липидных композиций);

в кондитерской отрасли – разработка специальных видов оборудования для производства кондитерских изделий лечебно-профилактического назначения и детского питания; комплексов оборудования для автоматизированных процессов преобразования исходного сырья и кондитерских масс (в том числе измельчения сырья и полуфабрикатов, приготовления рецептурных смесей при весовом дозировании компонентов; уваривания, охлаждения и темперирования полуфабрикатов; смешивания высоковязких кондитерских масс; формования и стабилизации формы заготовок); оборудования для весового дозирования и упаковывания кондитерских изделий; комплексов оборудования для производства сахарных и мучнистых кондитерских изделий на малых предприятиях;

в плодоовощной отрасли – разработка оборудования для производства консервированных стерилизованных продуктов с использованием физических способов обработки сырья и полуфабрикатов, обеспечивающих получение продукции с повышенной биологической ценностью и сокращение вредного воздействия на окружающую среду (в том числе оборудования для производства концентрированных соков с использованием ИК-излучения и ультрафильтрационной обработки сокоматериалов; для стерилизации и пастеризации консервированной плодоовощной продукции); для производства сушеных плодов и овощей длительного хранения различной степени обезвоживания (в том числе оборудования с использованием нетрадиционных источников теплоты и способов энергоподвода для частичного или практически полного удаления влаги из растительного сырья, обеспечивающего выработку кусковых или диспергированных, многокомпонентных продуктов с максимально возможным сохранением питательных веществ и вкусовых достоинств сырья и длительными сроками хранения, оборудования для фасования продукции в экологически безопасные, саморазрушающиеся комбинированные материалы); для производства нестерилизованных продуктов переработки плодов и овощей, консервированных с использованием холода, консервантов и ферментативных процессов (в том числе линий производства быстрозамороженных продуктов с использованием системы охлаждения сухим льдом для предприятий малой мощности; производства быстрозамороженных продуктов повышенной питательной ценности и сбалансированных по основным питательным веществам; производства лактоферментированных овощных соков и напитков); для получения продуктов целевого назначения из вторичного сырья (в том числе комплексов оборудования для получения пектина с использованием мицелиальных грибов целлюлазного действия; комплексных пищевых добавок на основе растворимых балластных веществ из отходов сокового консервного производства; ароматических, красящих и загущающих веществ на основе экстракционной обработки вторичных сырьевых ресурсов);

в пищеконцентратной отрасли – разработка комплексов оборудования для производства пищевых концентратов: хлопьев из злаковых культур с высокой питательной ценностью и варено-сушеных круп высокой степени кулинарной готовности; для производства сушеных быстровосстанавливаемых фруктов, овощей и картофеля (в том числе оборудования для производства сушеных овощей и картофеля быстрого приготовления с использованием холода; обезвоженных продуктов высокого качества и длительных сроков хранения способом вакуум-сублимационной сушки; для получения концентрированных жидких продуктов растительною сырья с использованием холода методом криоконцентрирования), приготовления первых и вторых обеденных блюд, круп, не требующих варки, а также новых видов киселей на основе модифицированного крахмала; машин и аппаратов для комплектации автоматизированных технологических линий производства продуктов длительного хранения; оборудования для интенсификации процессов приготовления пищевых концентратов;

в спиртовой и ликеро-водочной отраслях – разработка оборудования для производства спирта, концентрированных и сухих белково-углеводных кормовых продуктов, обогащенных каротином, белка при переработке и полной утилизации отходов спиртового производства (сусла и спиртовой барды); высококачественной и конкурентоспособной водочной продукции с экологически чистым замкнутым циклом процесса, улучшающим экологическую обстановку на предприятии; ликеро-водочных изделий общего и лечебно-профилактического назначения с применением мембранных, физико-химических и биологических методов обработки специфических видов растительного сырья: глубокоочищенных высококонцентрированных ферментов, а также утилизации отходов с использованием адсорбентов и мембран III-го поколения, антимикробных консервантов и аминокислотных смесей для создания высокоценных пищевых продуктов и других биологически активных веществ при переработке вторичных ресурсов спиртовой и других пищевых отраслей;

в винодельческой отрасли – разработка комплексов оборудования, обеспечивающих энергосбережение, экологическую безопасность, повышение технического и технологического уровня производства, сокращение потерь сырья и сохранение его качества при выпуске высококачественной конкурентоспособной продукции (виноградных и плодово-ягодных, игристых и газированных вин, коньяков и крепких напитков); оборудования для утилизации отходов виноделия на кормовые и пищевые цели, сокращения сбросов вредных веществ;

в пиво-безалкогольной отрасли – разработка комплексов оборудования, обеспечивающих энергосбережение, экологическую безопасность, повышение технического и технологического уровня производства, сокращение потерь сырья и сохранение его качества при выпуске высококачественной конкурентоспособной продукции (пива, безалкогольных напитков, квасов), оборудования для производства пива длительного хранения (в том числе непастеризованного), утилизации отходов пивоварения на кормовые и пищевые цели, сокращения сбросов вредных веществ со сточными водами; мини-пивзаводов различной производительности; комплексов оборудования для производства концентратов, безалкогольных напитков и квасов лечебно-профилактического действия и для детей;

в дрожжевой отрасли – разработка комплексов оборудования для производства хлебопекарных дрожжей длительного хранения; дрожжевых препаратов и комплексных непищевых препаратов с использованием крахмалосодержащих отходов и непищевых вторичных продуктов перерабатывающих отраслей; прессованных и сушеных хлебопекарных дрожжей; пищевкусовых и белково-углеводных стабилизирующих добавок из биомассы хлебопекарных дрожжей; энергосберегающего оборудования для сушки дрожжей;

в мясной отрасли – разработка роботизированных комплексов убоя и первичной переработки скота; комплексов оборудования, обеспечивающих высокую эффективность технологических процессов, энергосбережение, экологическую безопасность, сокращение потерь сырья и сохранение его качества при измельчении мясного сырья, посоле мяса, дозировании рецептурных компонентов и перемешивании мясного фарша, формировании колбасных изделий и тепловой обработке мясного сырья и полуфабрикатов; оборудования для консервирования мясопродуктов длительного хранения методом вакуумного обезвоживания; для получения заменителей женского молока для детей грудного возраста; оборудования для переработки вторичного сырья с целью выпуска медицинской, пищевой, кормовой и непищевой продукции;

в молочной отрасли – разработка автоматизированных технологических линий и комплексов оборудования, обеспечивающих энергосбережение, экологическую безопасность, интенсификацию технологических процессов, сокращение потерь сырья и сохранение его качества при выпуске высококачественной молочной или молочно-консервной продукции (питьевого молока, сливок, кисломолочных напитков, сухого молока, сгущенного молока и др.); технологической линии производства лечебно-профилактических молочных продуктов с применением биологически активных добавок, стабилизаторов, гетерогенных антиоксидантов, радиопротекторов: оборудования для производства лекарственных форм препаратов на основе молочного белка; для получения молочных продуктов из вторичного молочного сырья с применением волновых и импульсных методов обработки продуктов:

в масло-сыродельной отрасли – разработка комплексов оборудования для производства сливочного масла бутербродного назначения с использованием новых видов сырья и улучшителей качества; масла кулинарного назначения (для кондитерских целей и жарения) на основе частичной замены молочного жира композициями из растительных и животных жиров, животного масла длительного хранения, содержащего концентраты молочного жира и сухой плазмы; сливочного масла и его аналогов диетического и лечебно-профилактического назначения; натуральных сыров с повышенной пищевой и диетической ценностью и безопасностью применения на основе ресурсосберегающей технологии; пищевых продуктов, полуфабрикатов, кормовых и технических препаратов из вторичного молочного сырья и его компонентов;

в холодильной отрасли – разработка технологических линий и комплексов оборудования для производства быстрозамороженных готовых мясных блюд, изделий из теста с начинками, упакованных в полимерные материалы, позволяющие их замораживать, хранить и разогревать; быстрозамороженных мясо-растительных наборов полуфабрикатов при помощи скороморозильных аппаратов; лечебно-профилактических и диетических видов мороженого и других взбивных продуктов с применением биологически активных веществ, новых стабилизаторов и др.; консервированных мясных и молочных продуктов (в том числе творога) с использованием биотехнологических и физических методов.

(ХИМИКИ)

Первоочередной задачей анализа исходных данных является проверка обоснованности рекомендованного метода производства. Если учесть, что один и тот же продукт можно получить различными методами и из различного сырья, то решающим фактором при выборе схемы часто оказывается стоимость сырья. Это объясняется тем, что в промышленности затраты на сырье составляют значительную долю производственных расходов.

При выборе метода необходимо учитывать ограничивающие параметры, в частности, запрещено использовать в процессе переработки вредные для здоровья вещества. Токсические свойства новых видов сырья должны быть исследованы специализированными организациями. Кроме того, выбирая технологию производства, следует руководствоваться действующими правилами и нормами по технике безопасности, охране окружающей среды.

Сравнивая с технологической точки зрения непрерывный и периодический способы получения одного и того же продукта, следует помнить, что эффективное применение непрерывного метода возможно при наличии сырья с постоянными заданными физико-химическими свойствами, надежного контроля производства с автоматическим поддержанием необходимых параметров процесса, надежной и бесперебойной работы оборудования. Для периодического производства характерен пооперационный контроль, требования к которому должны быть высокими с целью обеспечения заданного качества продукта.

В целом непрерывные производства имеют значительные преимущества перед периодическими: возможность постадийной специализации аппаратуры, стабилизация процесса во времени, а, следовательно, постоянное качество продукта, возможность регулировки параметров процесса и полной его автоматизации. Непрерывные схемы предусматриваются, как правило, для крупно- и среднетоннажных производств, а периодические – для малотоннажных, что объясняется в первом случае рентабельностью применения средств автоматизации.

На данном этапе проектирования изучают различные методы получения продукции, которую будет выпускать проектируемый объект. При этом учитывают новейшие результаты исследований по усовершенствованию технологии производства, анализируют регламенты действующих и опытных производств-аналогов, проверяют нормы расхода сырья, вспомогательных материалов, рекомендации по выбору конструкционных материалов для изготовления оборудования. При рассмотрении базового регламента, проектировщик намечает пути усовершенствования некоторых технологических узлов с учетом последних достижений науки и техники.

Одним из таких путей является поиск и разработка методов интенсификации технологических процессов. Интенсификация химико-технологических процессов дает возможность увеличить производительность аппаратов при уменьшении их габаритов, металлоемкости, стоимости и соответствующем сокращении необходимых производственных площадей и уменьшении эксплуатационных расходов. Кроме того, интенсификация технологических процессов зачастую позволяет получить новые эффекты, соизмеримые и даже превосходящие по значимости основные целевые эффекты (уменьшение инкрустации на внутренних поверхностях аппаратов или осмоления перерабатываемых веществ, увеличение селективности химических процессов, улучшение качества продукции, уменьшение энергетических затрат).

Известно значительное количество традиционных и сравнительно новых способов интенсификации технологических процессов. Условно их можно разделить на два класса: системные (когда к установке подходят как к единому целому) и декомпозиционные методы, при которых выявляют и интенсифицируют лимитирующие стадии процесса или элементы его аппаратурного оформления.