Курсовая работа: Технология производства хранения и переработки кукурузы. Современные технологии переработки кукурузы Современная технология переработки кукурузы
Подготовка кукурузы к переработке заключается в отделении примесей и проведении гидротермической обработки (рис. 1). Очищают зерно от примесей двукратным сепарированием в воздушно-ситовых сепараторах, а также при наличии минеральных примесей в камнеотделительных машинах. В воздушно-ситовых сепараторах отделяют крупные и легкие примеси, проход через подсевные сила контролируют в крупосортировочных машинах, где получают отходы I, II и III категорий.
Рис. 1. Схема подготовки кукурузы к переработке:
1 — автоматические весы; 2 - скальператор; 3 — воздушно-ситовой сепаратор; 4 - крупосортировочная машина; 5 - бурат; 6 - увлажнительная машина; 7 - бункер для отволаживания; 8 - дежерминатор; 9 — дробилка; 10 - сушилка для зерна; 11 - рассев А1-БРУ; 12 — аспиратор; 13 — пневмосортировальный стол; 14 - сушилка для хлопьев
Для лучшего отделения плодовых оболочек и зародыша зерно кукурузы подвергают гидротермической обработке, которую проводят, увлажняя зерно водой температурой 40 °С до влажности 15... 16 или 20...22 %. После увлажнения проводят отволаживание зерна в течение 2...3 ч. Увлажнение зерна может быть заменено обработкой в пропаривателях непрерывного действия при давлении пара до 0,07 МПа в течение 3...5 мин.
Более высокая конечная влажность зерна (19...22 %) необходима при производстве крупы для хлопьев и палочек. При высокой влажности зародыш отделяется в виде более крупных частиц, оболочки легко снимаются при дроблении, а эндосперм разделяется на крупные части, которые необходимы для производства хлопьев. При производстве кукурузной шлифованной крупы зерно увлажняют до 15,..16 %, так как при дроблении эндосперм может измельчаться в большей степени, что связано с меньшим размером крупы.
Независимо от ассортимента вырабатываемой продукции технологический процесс переработки зерна начинается с отделения зародыша. Отделение зародыша преследует две цели: во-первых, оставшиеся в крупе частицы зародыша способствуют быстрой ее порче из-за порчи жира) находящегося в зародыше; во-вторых, сам зародыш представляет собой ценное сырье для производства масла, причем качество зародыша тем выше, чем меньше в нем эндосперма.
Отделение зародыша начинается с дробления зерна в дежерминаторах или других дробилках. Дробление кукурузы можно производить и в вальцовых станках, имеющих вальцы с взаимно перпендикулярной нарезкой, обеспечивающих крупное измельчение зерна. Если влажность зерна после увлажнения или пропаривания более 15...16 %, то продукты дробления необходимо подсушивать до влажности не более 15 %.
Из продуктов дробления выделяют частицы зародыша и плодовых оболочек. Некоторые частицы зародыша существенно отличаются от частиц эндосперма плотностью (удельным весом), другие отличаются мало. Для полного выделения зародыша продукты дробления разделяют на фракции в рассевах для выравнивания размеров частиц эндосперма, зародыша и плодовых оболочек. В результате такого деления частицы в каждой фракции различаются плотностью и аэродинамическими свойствами. Каждую фракцию сепарируют последовательно в воздушных сепараторах и пневмосортировальных столах. В воздушных сепараторах (дуоаспираторах или аспирационных колонках) отделяют плодовые оболочки и оставшуюся мучку.
В пневмосортировальных столах продукты в соответствии с плотностью и аэродинамическими свойствами могут быть разделены на несколько фракций. Самые тяжелые частицы эндосперма направляют на производство крупы, легкие частицы зародыша — на контрольный пневмосортировальный стол, а средние по плотности фракции в зависимости от их состава используют для производства крупы или повторно контролируют на пневмостоле, если в этих продуктах остается много зародышевых частиц.
После контрольного сортирования выделенный зародыш высушивают до 10 %. Сушка не только снижает влажность зародыша, но и в результате- нагревания инактивирует ферменты, вызывающие порчу жира. Основные принципы отделения зародыша одинаковы при производстве разных видов крупы, хотя технологические схемы могут иметь и некоторые особенности.
Грамотная переработка кукурузы позволяет получить инновационные продукты с низкой себестоимостью при массовом производстве. К новым продуктам глубокой переработки кукурузы относят патоку, крахмал, полиолы, сухие корма для животных, растительное масло.
Этапы глубокой переработки
Переработка кукурузы - прерогатива предприятий с современными технологиями, на основе высокоавтоматизированного комплекса, инновационных разработок. Этапы переработки кукурузы:
- Доставка сырья. Кукуруза попадает на предприятия для переработки в виде початков или зерна. Тщательно контролируется зараженность амбарными вредителями. Поврежденные початки утилизируются. При поступлении больших партий или в случае невозможности переработки влажного зерна сырье подвергают сушке и складируют.
- Очистка. На территории перерабатывающего завода кукуруза хранится в силосах. Для очистки ее транспортируют в здание мокрого помола. Солома, глина, камни и поврежденные зерна удаляются при помощи просеивания, воздушной классификации.
- Замачивание зерна. Отделить растворимые в воде вещества и размягчить зерна позволяет замачивание. Продукт становится податливым для дальней механической сепарации. Зерновые выдерживаются в технологической теплой воде, разбухают в течение 48 часов.
- Дробление и промывание. Замоченная кукуруза отделяется от транспортирующей ее воды, потоком переносится на колосниковые сита. Далее масса сливается в баки растирочной зубчатой мельницы с одним диском, которая мелко дробит зерно, без повреждения извлекает кукурузные зародыши. Освобожденная от него суспензия направляется на извлечение крахмала.
- Рафинёрная мельница сепарирует крахмал, отделяя его от глютена. Экстракт вытекает из выпаривателей и смешивается с обезвоженной мезгой, превращаясь в корм для скота.
Лидеры по созданию новых продуктов глубокой переработки кукурузы в России - Ростовская область и Краснодарский край.
Выпуск побочных продуктов
Новые продукты глубокой переработки кукурузы образуют приближенный к безотходному производству цикл. Они широко используются в животноводстве, пищевой промышленности, фармацевтике.
Патока
Патока – бесцветная или желтоватая сиропообразная вязкая жидкость. Содержание сухого вещества в мальтозной и карамельной патоке не превышает 80 %. Товар хранится и транспортируется в особых железнодорожных паточных цистернах, флягах, бочках.
ГФС (сироп из глюкозы и фруктозы) – разновидность патоки. Он признан полноценным заменителем сахара. Крахмальный сироп хорошо усваивается человеческим организмом, позволяет значительно снизить калорийность блюд. ГФС улучшает потребительские качества еды: усиливает вкус, аромат, продлевает срок годности. Используется в кондитерских изделиях, напитках. В зависимости от методики производства ГФС может иметь различный углеводный состав.
Кукурузное масло
Масло возглавляет продукты переработки кукурузы. Оно часто используется в медицине как противосклеротическое средство.
Жирное растительное вещество используется в кулинарии, входит в состав выпечки, соусов. Большой запас аминокислот делает продукт незаменимым компонентом детского питания. На нем можно жарить, добавлять его в салаты.
Сухой корм
Остаточная масса крахмального молока и переработанного жмыха кукурузы образует высушенную концентрированную биомассу – питательную добавку в корм птиц, сельскохозяйственного скота. Содержит богатый витаминный комплекс, протеин. Итоговая стоимость кормопродукции зависит от количества в составе чистого белка. Чем больше процент – тем выше цена на продукт.
Глютен
В продукте более 60% протеина растительного происхождения. Кукурузный белок содержит много незаменимых аминокислот, бета-каротина, метионина, кальция. Продукт богат водо- и жирорастворимыми витаминами группы B (6,4,1,2). Ксантофилл в его составе придает насыщенный цвет куриному желтку.
Благодаря легкой усвояемости и высокой питательности глютен находит применение в производстве комбинированных кормов для домашних животных.
Транспортируется насыпью или в мешках. Товар получается мокрым способом переработки зерна на стадии сепарации клетчатки, жира, протеина.
Крахмал
Белый порошок из кукурузы используется в производстве бумаги, упаковочных материалов, пищевой и текстильной промышленности, фармацевтике. Это отличный загуститель и стабилизатор.
Применение крахмалистых веществ требуют изделия, подвергшиеся длительной заморозке. Крахмал незаменим в производстве колбас эконом-класса. Он связывает свободную влагу, выделяющуюся после нагревания сырья.
Зародыш
Кукурузные зародыши – это высушенные ростки, очищенные от посторонних примесей и шелухи. Содержат 50 % растительного жира. Продукция перевозится насыпью, упаковывается в биг-бегги или мешки. Зародыши применяются в выпуске комбикормов.
Кристаллическая глюкоза
Дальнейшая переработка получаемого из кукурузы сиропа приводит к образованию сухого продукта – глюкозы. При производстве крахмал тщательно отделяется от растворимых и нерастворимых белков при помощи вакуум-фильтров.
Глюкозу из переработанной кукурузы применяют в кондитерской и пищевой отраслях промышленности.
Полиолы
Полиолы зарегистрированы как пищевые добавки. В сухом и жидком виде выпускаются мальтит, ксилит, сорбит. Технически сложное производство обеспечивает массовый выпуск инновационных продуктов питания. Разрешено применение в пищевой промышленности в следующих направлениях:
- выпуск некариесогенных продуктов для защиты здоровья зубов;
- еда для диабетиков со сниженным гликемическим индексом;
- снижение калорийности блюд для желающих похудеть;
- товары здорового питания.
Переработка кукурузы снижает уровень зависимости РФ от импорта, стимулирует появление новых производственных отраслей, где в качестве ингредиентов используют сложные крахмалопродукты, создает мощную базу для развития животноводства, круглый год обеспечивая сельское хозяйство качественным кормом для животных и птиц.
Кукуруза выступает одной из наиболее популярных культур. Ее варят, консервируют, замораживают, высушивают.
В России кукурузу выращивают не так давно, но уже сейчас страна может похвастаться названием одного из крупнейших экспортеров и импортеров такого зерна. Вот только качество сырья иногда хромает. Ведь, не у каждого землевладельца есть первичное оборудование для обработки сырья, что позволяет дальнейшим предприятиям по переработке сырья потерять практически треть объема купленной кукурузы.
Свести риски к минимуму позволит собственная организация бизнеса по переработке и выращиванию культуры. Таким образом, бизнес хоть и повлечет за собой большие капиталовложения, но позволит минимизировать риски, создать успешное дело.
|
|
Аренда земли для выращивания кукурузы.
Наиболее благоприятно выращивать солнечную культуру именно в Краснодарском крае, Ростовской области, Ставропольском крае, Белгородской и Воронежской области. Ведь, растение мало того, что теплолюбивое, так и требует двенадцатичасового солнечного дня. Для е выращивания подходит чернозем.
Лучшими для аренды землями становятся предшественники бобовых, тыквенных, пасленовых. Стоимость аренды земли в разных регионах может существенно отличаться и зависеть от почвы, дорог, наличия полива, близости к населенным пунктам. Так, аренда может стоит от 25 $ до 250 $ за гектар. Плюс к этому необходимо будет заплатить за вспашку поля отдельно. Это еще 30-50 $ к каждому гектару. Итого, арендная стоимость сезона 5-7 гектаров поля будет оценена в сумму от 350 $ до 4,35 тыс. $.
Пункт для переработки зерна.
Наилучшим вариантом для организации пункта становится элеватор. Практически в каждом городе есть такой, и стоимость его аренды очень низкая. Такое помещение чаще всего требует ремонта и в большинстве случаев он должен быть капитальным. Но, переработка кукурузы относится к пищевой отрасли и важно создать санитарный условия, противопожарную безопасность, чистоту и порядок.
Важно, чтобы помещение подвергалось достаточному освещению вентилированию, присутствовали все коммуникации. Аренда такого элеватора может стоить всего 100 $, в зависимости от его состояния и необходимых дальнейших капиталовложений. Дополнительно не стоит забывать и про ежемесячные коммунальные. Помещение в 300-400 метров квадратных обойдется предпринимателю в сумму от 800-1 тыс. $. При чем львиную долю ежемесячных вложений будут тянуть коммунальные.
Оборудование.
Для выращивания кукурузы покупают такое оборудование:
1. Кукурузная сеялка - от 10 тыс. $ до 30 тыс. $;
2. Мультикультиватор - около 1 тыс. $;
3. Устройство для борозды - около 1,5 тыс. $;
4. Машина для опрыскивания - 800 $.
Для переработки кукурузы необходимо купить партию такого оборудования:
1. Стационарная секционная сушилка (с производительностью не менее 40 тонн культуры за сутки работы) - от 20 тыс. $;
2. Машина предварительной очистки зерна (40-50 тонн в час) - от 10 тыс. $;
3. Машина вторичной очистки зерна (16-20 тонн в час) - от 20 тыс. $;
4. Пневматический сепаратор для очистки семян основных культур от трудно отделимых примесей (3-10 тонн в час) - 5-15 тыс. $;
5. Плющилка для зерна (3-7 тонн в час) - 5-7 тыс. $;
6. Устройство с вентилятором и системой удаления пыли - 4 тыс. $.
Оборудование для выращивания кукурузы можно брать также в аренду на сезон или же приглашать на роботу персонал с техникой, ради экономии первоначальных вложений. Так, на закупку полного цикла оборудования для создании бизнеса по переработке и выращиванию кукурузы будет стоить 97-120 тыс. $.
Сырье.
Для создания системы силосного конвейера выращивают раннеспелые и среднеспелые гибриды которые сеют в два-три срока, по принципу 40 на 60, чтобы достичь непрерывный урожай на протяжении сезона. На одном гектаре земли может вырасти около 52 тыс. растений. Это 4 зерна на погонный метр.
В общем, на засев одного гектара покупают 20 кг семян, общей стоимость около 1 тыс. $. Удобрять земли под посадку кукурузы необходимо осенью, для этого покупают компост суперфосфат и навоз. Для весеннего удобрения подходят калийные и азотные удобрения. Повысить устойчивость к засухе кукурузы можно, использовав в качестве микроудобрения сырье на основе цинка и молибдена. В случае высокой вероятности засорения сорняками используют такие гербициды: «Фронтьер Оптима» (0,8-1,2 л/га), «Мерлин» (0,1-0,16 кг/га), «Стомп» (3-6 л/га). Всего на закупку всего удобрений и самих семян кукурузы готовят не менее 10 тыс. $.
Персонал.
Отдельно придется набирать штат на сезон выращивания кукурузы. Это группа в 15-20 человек, часть сборщиков початков и 2-3 водителя на сельхозтехнику. Один рабочий за день может сорвать около 2,5 тыс. початков. Отдельно будет создаваться штат на зону переработки кукурузы. По мимо операторов, грузчиков, разнорабочих, водителей необходим также технолог качества, бухгалтер, администратор. Всего нужно будет около 8 тыс. $ вложить на оплату труда рабочих.
Маркетинг.
Особый бизнес требует огласки в узком кругу. И лучше начинать с интернета и специализированной литературы. Так в сети создается сайт и формируется ряд предложений на других доступных ресурсах. Сельхозхозяйственная может дать право на размещения рекламного объявления о своем предприятии. Также не лишним станут встречи и личные договоренности. Можно взять в штат менеджеров по продаже. Создать «сарафанное радио» о своей компании можно принимая участие в сельхозхозяйственных выставках, семинарах, сборах.
Перечень затрат.
К основным затратам бизнеса по выращиванию и переработке кукурузы будет относиться:
1. Аренда земли - 350-4,35 тыс. $;
2. Аренда помещения - 800-1 тыс. $;
3. Оборудование - 97-120 тыс. $;
4. Сырье - 10 тыс. $;
5. Персонал - около 8 тыс. $;
6. Маркетинг - 400 $.
Всего для старта бизнеса нужно сумма от 120 до 130 тыс. $.
Прибыль и окупаемость.
Бизнес по выращиванию и переработке кукурузы дает рентабельность в 800 %. Так при высеве 50 тысяч семян на один гектар поля получают порядка 56 центнеров кукурузы и еще более 200 центнеров зеленой массы. Соответственно доход с одного гектара будет от 20 тыс. $. Если кукурузу сеять поэтапно, разных типов сортов, то 1 гектара можно получить в три раза больше. На конец сезона можно получить на руки около 420 тыс. $. Окупаемость наступит за первый сезон.
Потребители и развитие.
Следующим этапом следования переработанной кукурузы будет пищевая отрасль, оптовые базы, животноводческие и птицеводческие комплексы. И именно им необходимо предлагать сырье. Вариантом для развития может быть открытие собственного комплекса по дальнейшей переработке кукурузы.
|
|
Читайте так же:
 |
Зерно содержит примерно 77% крахмала, 2% сахара, 9% белка, 5% масла, 5% пентозана и 2% золы в расчете на сухое вещество.
Зола зерна содержит соли кальция, магния, фосфора, алюминия, железа, натрия, калия и хлора. Строение, состав и качество зерна рассматривались Инглеттом.
В большинстве районов мира кукуруза используется прежде всего в качестве продукта питания, тогда как в США около 85% урожая скармливается скоту. Относительно большая часть кукурузы в северной Европе используется в качестве грубого или зеленого корма. Кукуруза как кормовая культура включает грубый корм, солому и силос. Грубый корм состоит из цельных свежих или высушенных растений; солома включает сухие стебли кукурузы, за исключением початков. На многих участках цельные зеленые растения скашивают и скармливают скоту или их провяливают в копнах как грубый корм. Правильно скошенное, измельченное и хранящееся растение кукурузы идеально для силосования. В некоторых странах листья или верхушки растений отделяют и используют в пищу.
Прямо или косвенно кукуруза дает США больше пищи, чем любая другая зерновая культура. Она обеспечивает животных большим количеством корма как в виде зерна, так и грубого корма, чем любой другой хлебный злак. Из кукурузы также получают больше промышленных продуктов, чем из любой другой зерновой культуры. Промышленная переработка кукурузы в США может быть разделена на Четыре категории: комбикормовую, мукомольную, крахмало-паточную, спиртовую и бродильную промышленность.
Организация научного промышленного использования Кукурузы перечисляет более 500 основных и побочных продуктов Из кукурузы, а также их использование. Это множественное использование кукурузы распределяется между тремя основными группами потребления: животноводство, промышленность и человек. Инглетт опубликовал прекрасное описание способов использования кукурузы в пищу во всем мире.
Кукуруза используется на корм скоту различными путями. Она может использоваться в виде зерна, силоса, подножного корма, грубого корма и для выпаса скота. В США большая часть урожая используется на корм в виде зерна. Свиньям скармливают 40% от урожая и несколько меньше крупному рогатому скоту (29%) и домашней птице (19%). Комбикормовая промышленность является крупнейшим потребителем обмолоченной кукурузы. Побочными продуктами переработки являются глютеновый корм, глютеновая мука, жмыховая, мука, зародышевая мука, барда и пивная дробина.
Около 3/4 комбикормов производится для домашней птицы и молочного скота.
Для американской промышленности большой интерес представляет, крахмалистая часть зерна кукурузы. Кукуруза, вероятно, является самым дешевым и чистым органическим сырьем американского сельского хозяйства, доступным для широкого промышленного использования. При мокром способе помола из кукурузы получают крахмал, кукурузный корм, патоку, кукурузный сахар, масло и декстрины. При этом в основном используется желтая зубовидная кукуруза. Бушель (25,4 кг) кукурузы среднего качества при влажности 16% содержит около 15,9 кг крупы-крахмала, 0,73 кг масла, тогда как остальное составляет корм. Из бушеля кукурузы можно получить около 18,2 кг патоки или 12,5 кг рафинированного сахара.
Мукомольная промышленность также использует большие количества кукурузы. Основными пищевыми продуктами мукомольной промышленности являются кукурузная мука, крупа, масло, кукурузные хлопья. Крупа состоит из грубо размолотого эндосперма зерновки, от которого отделена большая часть отрубей и зародышей. Кукурузные хлопья приготовляют путем плющения предварительно ароматизированных раздробленных зерен.
Спиртовая и бродильная промышленность в США занимает четвертое место по объему потребления кукурузы. Они производят этиловый и бутиловый спирты, ацетон и виски.
Средний объем мировой торговли кукурузой приближается к 25 млн. т в год. США экспортируют около 59% этого количества. Другими странами-экспортерами являются Аргентина, Таиланд, Франция; и Мексика. К основным странам-импортерам относятся Италия. Япония, Великобритания, ФРГ, Нидерланды и Испания.
Инглетт издал всеобъемлющую книгу, озаглавленную «Кукуруза: культура, переработка, продукты». Составителями этой книги, были 21 автор, хорошо знающие кукурузу.
Дополнительными источниками по вопросам использования и продажи кукурузы являются работы Палмби, Джонса и Клостермана.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
| Учитывается или нет данная публикация в РИНЦ. Некоторые категории публикаций (например, статьи в реферативных, научно-популярных, информационных журналах) могут быть размещены на платформе сайт, но не учитываются в РИНЦ. Также не учитываются статьи в журналах и сборниках, исключенных из РИНЦ за нарушение научной и издательской этики."> Входит в РИНЦ ® : да | Число цитирований данной публикации из публикаций, входящих в РИНЦ. Сама публикация при этом может и не входить в РИНЦ. Для сборников статей и книг, индексируемых в РИНЦ на уровне отдельных глав, указывается суммарное число цитирований всех статей (глав) и сборника (книги) в целом."> Цитирований в РИНЦ ® : 1 |
| Входит или нет данная публикация в ядро РИНЦ. Ядро РИНЦ включает все статьи, опубликованные в журналах, индексируемых в базах данных Web of Science Core Collection, Scopus или Russian Science Citation Index (RSCI)."> Входит в ядро РИНЦ ® : нет | Число цитирований данной публикации из публикаций, входящих в ядро РИНЦ. Сама публикация при этом может не входить в ядро РИНЦ. Для сборников статей и книг, индексируемых в РИНЦ на уровне отдельных глав, указывается суммарное число цитирований всех статей (глав) и сборника (книги) в целом."> Цитирований из ядра РИНЦ ® : 0 |
| Цитируемость, нормализованная по журналу, рассчитывается путем деления числа цитирований, полученных данной статьей, на среднее число цитирований, полученных статьями такого же типа в этом же журнале, опубликованных в этом же году. Показывает, насколько уровень данной статьи выше или ниже среднего уровня статей журнала, в котором она опубликована. Рассчитывается, если для журнала в РИНЦ есть полный набор выпусков за данный год. Для статей текущего года показатель не рассчитывается."> Норм. цитируемость по журналу: 0,812 | Пятилетний импакт-фактор журнала, в котором была опубликована статья, за 2018 год."> Импакт-фактор журнала в РИНЦ: 0,278 |
| Цитируемость, нормализованная по тематическому направлению, рассчитывается путем деления числа цитирований, полученных данной публикацией, на среднее число цитирований, полученных публикациями такого же типа этого же тематического направления, изданных в этом же году. Показывает, насколько уровень данной публикации выше или ниже среднего уровня других публикаций в этой же области науки. Для публикаций текущего года показатель не рассчитывается."> Норм. цитируемость по направлению: 0,656 |
