Attività del corso: Tecnologie di produzione per lo stoccaggio e la lavorazione del mais. Moderna tecnologia di lavorazione del mais Moderna tecnologia di lavorazione del mais
La preparazione del mais per la lavorazione prevede la separazione delle impurità e l'esecuzione del trattamento idrotermale (Fig. 1). Il grano viene pulito dalle impurità mediante doppia separazione in separatori a setacci ad aria, e anche in presenza di impurità minerali nelle denocciolatrici. Nei separatori a setaccio d'aria vengono separate le impurità grandi e leggere, il passaggio attraverso le forze di sottosemina è controllato nelle selezionatrici del grano, dove si ottengono rifiuti delle categorie I, II e III.
Riso. 1. Schema per la preparazione del mais per la lavorazione:
1 — bilancia automatica; 2 - scalper; 3 — separatore a setaccio d'aria; 4 - selezionatrice per cereali; 5 - buratto; 6 - macchina umidificatrice; 7 - tramoggia per la disidratazione; 8 - degerminatore; 9 - frantoio; 10 - essiccatoio per cereali; 11 - setacciatura A1-BRU; 12 — aspiratore; 13 — tavolo di cernita pneumatico; 14 - essiccatoio per scaglie
Per una migliore separazione dei gusci del frutto e dell'embrione, i chicchi di mais vengono sottoposti a trattamento idrotermale, che viene effettuato inumidendo i chicchi con acqua ad una temperatura di 40 ° C fino ad un contenuto di umidità di 15... 16 o 20.. .22%. Dopo l'umidificazione, i cereali vengono bagnati per 2...3 ore. L'umidificazione dei cereali può essere sostituita mediante lavorazione in vaporizzatori continui con una pressione di vapore fino a 0,07 MPa per 3...5 minuti.
Nella produzione di cereali per scaglie e bastoncini è necessario un contenuto di umidità finale del chicco più elevato (19...22%). Ad alta umidità, l'embrione viene separato in particelle più grandi, i gusci vengono facilmente rimossi quando schiacciati e l'endosperma viene diviso in grandi parti necessarie per la produzione di scaglie. Quando si producono grani di mais levigati, i chicchi vengono inumiditi al 15,...16%, poiché durante la frantumazione l'endosperma può essere frantumato in misura maggiore, il che è associato alla dimensione più piccola dei grani.
Indipendentemente dalla gamma di prodotti realizzati processo tecnologico La lavorazione del grano inizia con la separazione dell'embrione. La separazione del germe ha due scopi: in primo luogo, le particelle di germe rimaste nel cereale contribuiscono al suo rapido deterioramento a causa del deterioramento del grasso situato nel germe; in secondo luogo, il germe stesso è una materia prima preziosa per la produzione di olio, e la qualità del germe è tanto maggiore quanto meno endosperma contiene.
La separazione del germe inizia con la frantumazione del grano in degerminatori o altri frantoi. La frantumazione del mais può essere eseguita anche con macchine a rulli, che sono dotate di rulli con taglio reciprocamente perpendicolare, garantendo una macinazione grossolana del grano. Se il contenuto di umidità del grano dopo l'umidificazione o la cottura a vapore è superiore al 15...16%, i prodotti frantumati devono essere essiccati fino a un contenuto di umidità non superiore al 15%.
Dai prodotti della frantumazione vengono isolate le particelle dell'embrione e delle membrane del frutto. Alcune particelle dell'embrione differiscono significativamente dalle particelle dell'endosperma in termini di densità (peso specifico), altre differiscono poco. Per isolare completamente l'embrione, i prodotti frantumati vengono divisi in frazioni in setacci per uniformare le dimensioni delle particelle dell'endosperma, dell'embrione e delle membrane del frutto. Come risultato di questa divisione, le particelle di ciascuna frazione differiscono per densità e proprietà aerodinamiche. Ogni frazione viene separata in sequenza in separatori ad aria e tavoli di cernita pneumatici. Nei separatori ad aria (duoaspiratori o colonne di aspirazione), vengono separate le membrane della frutta e la farina rimanente.
Nei tavoli di smistamento pneumatici i prodotti possono essere suddivisi in più frazioni in base alla densità e alle proprietà aerodinamiche. Le particelle di endosperma più pesanti vengono inviate alla produzione di cereali, le particelle germinali leggere vengono inviate ad un tavolo di cernita pneumatico di controllo, e le frazioni a media densità, a seconda della loro composizione, vengono utilizzate per la produzione di cereali o vengono ricontrollate su un tavolo pneumatico se in questi prodotti rimangono molte particelle di germi.
Dopo la cernita di controllo, l'embrione isolato viene essiccato al 10%. L'essiccazione non solo riduce il contenuto di umidità dell'embrione, ma, a causa del riscaldamento, inattiva anche gli enzimi che causano il deterioramento del grasso. I principi di base della separazione degli embrioni sono gli stessi durante la produzione tipi diversi cereali, sebbene gli schemi tecnologici possano avere alcune caratteristiche.
Una corretta lavorazione del mais ci consente di ottenere prodotti innovativi a basso costo durante la produzione di massa. I nuovi prodotti della lavorazione profonda del mais includono melassa, amido, polioli, mangimi secchi per animali e olio vegetale.
Fasi di lavorazione profonda
La lavorazione del mais è prerogativa di imprese dotate di tecnologie moderne, basate su sviluppi complessi e innovativi altamente automatizzati. Fasi di lavorazione del mais:
- Consegna delle materie prime. Il mais entra nelle fabbriche per la lavorazione sotto forma di pannocchie o chicchi. L'infestazione da parassiti del fienile è attentamente controllata. Le pannocchie danneggiate vengono smaltite. Quando arrivano grandi quantità o se è impossibile lavorare il grano umido, le materie prime vengono essiccate e immagazzinate.
- Pulizia. Nello stabilimento di lavorazione il mais viene immagazzinato in silos. Per la pulizia viene trasportato nell'edificio di macinazione a umido. Paglia, argilla, sassi e grani danneggiati vengono rimossi mediante setacciatura e classificazione all'aria.
- Mettere a bagno il grano. L'ammollo consente di separare le sostanze idrosolubili e di ammorbidire i chicchi. Il prodotto diventa flessibile per la separazione meccanica a lungo raggio. I cereali sono invecchiati in tecnologia acqua calda, gonfiarsi entro 48 ore.
- Frantumazione e lavaggio. Il mais imbevuto viene separato dall'acqua che lo trasporta e trasferito tramite ruscello ai setacci grattugiati. Successivamente, la massa viene versata nelle vasche di un mulino a ingranaggi con un disco, che frantuma finemente il grano e rimuove i germi di mais senza danni. La sospensione liberata da esso viene inviata all'estrazione dell'amido.
- Il raffinatore separa l'amido dal glutine. L'estratto esce dagli evaporatori e si mescola alla polpa disidratata, trasformandosi in mangime per il bestiame.
I leader nella creazione di nuovi prodotti per la lavorazione profonda del mais in Russia sono la regione di Rostov e la regione di Krasnodar.
Rilascio di sottoprodotti
I nuovi prodotti della lavorazione profonda del mais formano un ciclo vicino alla produzione senza sprechi. Sono ampiamente utilizzati nella zootecnia, Industria alimentare, prodotti farmaceutici.
Sciroppo
La melassa è un liquido viscoso sciropposo incolore o giallastro. Il contenuto di sostanza secca nello sciroppo di maltosio e caramello non supera l'80%. Le merci vengono immagazzinate e trasportate in speciali cisterne, fiaschi e barili di melassa ferroviaria.
GFS (sciroppo di glucosio e fruttosio) è un tipo di melassa. È riconosciuto come un sostituto completo dello zucchero. Lo sciroppo di amido è ben assorbito corpo umano, consente di ridurre significativamente il contenuto calorico dei piatti. GFS migliora la qualità degli alimenti per il consumatore: esalta il gusto, l'aroma e prolunga la durata di conservazione. Utilizzato in pasticceria e bevande. A seconda del metodo di produzione, l'HFS può avere una diversa composizione di carboidrati.
Olio di mais
L'olio è il prodotto di punta della lavorazione del mais. È spesso usato in medicina come agente antisclerotico.
La sostanza vegetale grassa viene utilizzata in cucina ed è inclusa nei prodotti da forno e nelle salse. Una grande fornitura di aminoacidi rende il prodotto un componente indispensabile cibo per bambini. Puoi friggerlo e aggiungerlo alle insalate.
Cibo secco
La massa residua del latte amidaceo e del panello di mais lavorato forma una biomassa concentrata essiccata, un integratore alimentare per l'alimentazione di uccelli e bestiame. Contiene un ricco complesso vitaminico e proteico. Il costo finale dei prodotti per mangimi dipende dalla quantità di proteine pure nella composizione. Maggiore è la percentuale, maggiore è il prezzo del prodotto.
Glutine
Il prodotto contiene più del 60% di proteine di origine vegetale. Le proteine del mais contengono molti aminoacidi essenziali, beta-carotene, metionina e calcio. Il prodotto è ricco di vitamine del gruppo B idro e liposolubili (6,4,1,2). La xantofilla nella sua composizione conferisce un colore intenso al tuorlo di pollo.
Grazie alla sua facile digeribilità e all'alto valore nutrizionale, il glutine viene utilizzato nella produzione di alimenti combinati per animali domestici.
Trasportato sfuso o in sacchi. Il prodotto è ottenuto con il metodo umido della lavorazione del grano nella fase di separazione di fibre, grassi e proteine.
Amido
La polvere di mais bianco viene utilizzata nella produzione di carta, materiali di imballaggio, industrie alimentari e tessili e prodotti farmaceutici. È un ottimo addensante e stabilizzante.
L'utilizzo di sostanze amidacee richiede prodotti congelati da lungo tempo. L'amido è indispensabile nella produzione di salsicce di classe economica. Lega l'umidità libera rilasciata dopo il riscaldamento della materia prima.
Germe
I germi di mais sono germogli essiccati, liberati da impurità e bucce estranee. Contiene il 50% di grassi vegetali. I prodotti vengono trasportati sfusi e confezionati in big bag o sacchi. Gli embrioni vengono utilizzati nella produzione di mangimi composti.
Glucosio cristallino
L'ulteriore lavorazione dello sciroppo ottenuto dal mais porta alla formazione di un prodotto secco: il glucosio. Durante la produzione, l'amido viene accuratamente separato dalle proteine solubili e insolubili mediante filtri sottovuoto.
Il glucosio proveniente dal mais trasformato viene utilizzato nell'industria dolciaria e alimentare.
Polioli
I polioli sono registrati come supplementi nutrizionali. Maltitolo, xilitolo e sorbitolo sono disponibili in forma secca e liquida. Una produzione tecnicamente sofisticata garantisce la produzione di massa di prodotti alimentari innovativi. Approvato per l'uso nell'industria alimentare nei seguenti settori:
- rilascio di prodotti non cariogeni per proteggere la salute dentale;
- alimento per diabetici a ridotto indice glicemico;
- ridurre il contenuto calorico dei piatti per chi vuole perdere peso;
- prodotti alimentari sani.
La lavorazione del mais riduce la dipendenza della Federazione Russa dalle importazioni, stimola l'emergere di nuove industrie manifatturiere che utilizzano come ingredienti prodotti a base di amido complessi, crea una base potente per lo sviluppo dell'allevamento del bestiame, fornendo all'agricoltura mangimi di alta qualità per animali e uccelli tutto l'anno .
Il mais è una delle colture più popolari. Viene bollito, in scatola, congelato ed essiccato.
Il mais non viene coltivato in Russia da molto tempo, ma il paese può già vantarsi di essere uno dei maggiori esportatori e importatori di tale grano. Ma la qualità delle materie prime a volte è scarsa. Dopotutto, non tutti i proprietari terrieri dispongono di attrezzature primarie per la lavorazione delle materie prime, il che consente ad altre imprese di lavorazione delle materie prime di perdere quasi un terzo del volume del mais acquistato.
Organizzare la tua attività per la lavorazione e la coltivazione dei raccolti ti consentirà di ridurre al minimo i rischi. Pertanto, anche se l’attività comporterà ingenti investimenti, consentirà di ridurre al minimo i rischi e creare un’attività di successo.
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Affitto di terreno per la coltivazione del mais.
È più favorevole coltivare colture solari nel territorio di Krasnodar, nella regione di Rostov, nel territorio di Stavropol, nelle regioni di Belgorod e Voronezh. Dopotutto, la pianta non solo ama il calore, ma richiede anche una giornata soleggiata di dodici ore. La terra nera è adatta alla sua coltivazione.
I migliori terreni in affitto sono i predecessori di legumi, zucche e belladonna. Il costo dell’affitto dei terreni in diverse regioni può variare in modo significativo e dipende dal suolo, dalle strade, dalla disponibilità di irrigazione e dalla vicinanza alle aree popolate. Quindi l’affitto può costare dai 25 ai 250 dollari per ettaro. Inoltre, dovrai pagare separatamente per arare il campo. Si tratta di altri 30-50 dollari per ogni ettaro. In totale, il costo di noleggio per una stagione di 5-7 ettari di campo sarà stimato tra 350 e 4,35 mila dollari.
Stazione di lavorazione del grano.
L'opzione migliore per organizzare un punto è un ascensore. Quasi ogni città ne ha uno e il costo del noleggio è molto basso. Tali locali molto spesso richiedono una ristrutturazione e nella maggior parte dei casi deve essere importante. Ma la lavorazione del mais appartiene all'industria alimentare ed è importante creare condizioni igieniche, sicurezza antincendio, pulizia e ordine.
È importante che la stanza sia soggetta a illuminazione e ventilazione sufficienti e che tutte le comunicazioni siano presenti. Affittare un ascensore di questo tipo può costare fino a 100 dollari, a seconda delle sue condizioni e dell’ulteriore investimento richiesto. Inoltre, non dimenticare le utenze mensili. Una stanza di 300-400 metri quadrati costerà a un imprenditore tra 800 e 1mila dollari. Inoltre, la parte del leone degli investimenti mensili verrà dai servizi di pubblica utilità.
Attrezzatura.
Per coltivare il mais, acquista la seguente attrezzatura:
1. Seminatrice di mais - da 10mila a 30mila dollari;
2. Multicoltivatore: circa mille dollari;
3. Dispositivo solco - circa 1,5 mila dollari;
4. Macchina per spruzzatura: $ 800.
Per lavorare il mais è necessario acquistare un lotto delle seguenti attrezzature:
1. Essiccatoio sezionale stazionario (con una capacità di almeno 40 tonnellate di raccolto per giorno di funzionamento) - da 20 mila dollari;
2. Macchina per la prepulizia del grano (40-50 tonnellate all'ora) - da 10mila dollari;
3. Macchina secondaria per la pulizia dei cereali (16-20 tonnellate all'ora) - da 20mila dollari;
4. Separatore pneumatico per pulire i semi delle colture principali dalle impurità difficili da separare (3-10 tonnellate all'ora) - 5-15 mila dollari;
5. Frantoio per cereali (3-7 tonnellate all'ora) - 5-7 mila dollari;
6. Un dispositivo con ventola e sistema di rimozione della polvere: 4mila dollari.
Si possono anche noleggiare attrezzature per la coltivazione del mais per la stagione, oppure si può invitare a lavorare personale dotato di attrezzature per risparmiare sugli investimenti iniziali. Pertanto, l'acquisto di un ciclo completo di attrezzature per la creazione di un'attività di lavorazione e coltivazione del mais costerà 97-120 mila dollari.
Materie prime.
Per creare un sistema di trasporto dell'insilato vengono coltivati ibridi di inizio e metà stagione, che vengono seminati in due o tre volte, secondo il principio 40-60, in modo da ottenere un raccolto continuo per tutta la stagione. Su un ettaro di terreno possono crescere circa 52mila piante. Si tratta di 4 grani per metro lineare.
In genere per seminare un ettaro si acquistano 20 kg di semi, il costo totale è di circa mille dollari. È necessario concimare il terreno per piantare il mais in autunno, per questo si acquista compost e letame superfosfato. I fertilizzanti a base di potassio e azoto sono adatti per la concimazione primaverile. È possibile aumentare la resistenza del mais alla siccità utilizzando materie prime a base di zinco e molibdeno come microfertilizzanti. In caso di elevata probabilità di infestazione da infestanti si utilizzano i seguenti erbicidi: “Frontier Optima” (0,8-1,2 l/ha), “Merlin” (0,1-0,16 kg/ha), “Stomp” (3-6 l/ha ). In totale, si stanno preparando almeno 10mila dollari per l'acquisto di tutti i fertilizzanti e delle sementi di mais.
Personale.
Separatamente, dovrai reclutare personale per la stagione di coltivazione del mais. Si tratta di un gruppo di 15-20 persone, alcuni raccoglitori di pannocchie e 2-3 autisti di macchine agricole. Un lavoratore può raccogliere circa 2,5mila pannocchie al giorno. Verrà creato uno staff separato per la zona di lavorazione del mais. Oltre agli operatori, ai caricatori, agli operai e agli autisti, sono necessari anche un tecnico della qualità, un contabile e un amministratore. In totale, dovrai investire circa 8mila dollari per pagare i lavoratori.
Marketing.
Un'attività speciale richiede pubblicità in una cerchia ristretta. Ed è meglio iniziare con Internet e la letteratura specializzata. In questo modo viene creato un sito Web online e vengono generate una serie di offerte su altre risorse disponibili. Un'impresa agricola può dare il diritto di inserire un annuncio pubblicitario sulla propria impresa. Torneranno utili anche incontri e accordi personali. Puoi assumere responsabili delle vendite. Puoi creare passaparola sulla tua azienda partecipando a fiere, seminari e incontri agricoli.
Elenco dei costi.
I costi principali di un'attività di coltivazione e lavorazione del mais includeranno:
1. Affitto del terreno: 350-4,35 mila dollari;
2. Affitto dei locali: 800-1 mila dollari;
3. Attrezzature: 97-120 mila dollari;
4. Materie prime: 10mila dollari;
5. Personale: circa 8mila dollari;
6. Marketing: $ 400.
In totale, per avviare un'impresa è necessario un importo compreso tra $ 120 e $ 130 mila.
Profitto e rimborso.
L'attività di coltivazione e lavorazione del mais dà una redditività dell'800%. Quindi, seminando 50mila semi per ettaro di campo, si ottengono circa 56 centesimi di mais e oltre 200 centesimi di massa verde. Di conseguenza, il reddito di un ettaro sarà di 20mila dollari. Se il mais viene seminato per gradi, di diversi tipi di varietà, si può ottenere 1 ettaro tre volte di più. Alla fine della stagione puoi avere tra le mani circa 420mila dollari. Il rimborso avverrà nella prima stagione.
Consumatori e sviluppo.
La fase successiva della lavorazione del mais trasformato sarà l'industria alimentare, i magazzini all'ingrosso, i complessi di bestiame e pollame. E sono loro che devono offrire le materie prime. Un'opzione di sviluppo potrebbe essere quella di aprire un proprio complesso per l'ulteriore lavorazione del mais.
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Il chicco contiene circa il 77% di amido, il 2% di zucchero, il 9% di proteine, il 5% di olio, il 5% di pentosano e il 2% di ceneri su base secca.
La cenere dei cereali contiene sali di calcio, magnesio, fosforo, alluminio, ferro, sodio, potassio e cloro. La struttura, la composizione e la qualità del grano sono state considerate da Inglett.
Nella maggior parte del mondo, il mais viene utilizzato principalmente come prodotto alimentare, mentre negli Stati Uniti circa l’85% del raccolto viene utilizzato per l’alimentazione del bestiame. Relativamente la maggior parte del mais nell'Europa settentrionale viene utilizzato come foraggio grezzo o foraggio verde. Il mais come coltura foraggera comprende foraggio grezzo, paglia e insilato. Il foraggio grezzo è costituito da piante intere fresche o essiccate; Stover comprende gli stocchi di mais secchi, escluse le pannocchie. In molte zone, le piante verdi intere vengono tagliate e somministrate al bestiame o essiccate in mucchi come foraggio grezzo. Una pianta di mais adeguatamente tagliata, tritata e conservata è l'ideale per l'insilamento. In alcuni paesi, le foglie o le cime delle piante vengono separate e utilizzate come cibo.
Direttamente e indirettamente, il mais fornisce più cibo agli Stati Uniti di qualsiasi altra coltura di cereali. Fornisce agli animali più mangime, sia cereali che fibre, rispetto a qualsiasi altro cereale. Il mais produce inoltre più prodotti industriali di qualsiasi altra coltura di cereali. La lavorazione industriale del mais negli Stati Uniti può essere suddivisa in quattro categorie: macinazione di mangimi, macinazione di farina, amido e sciroppo, industrie di alcol e fermentazione.
L'Organizzazione per l'uso scientifico industriale del mais elenca più di 500 principali e sottoprodotti del mais, insieme ai loro usi. Questo uso multiplo del mais è distribuito tra tre principali gruppi di consumo: bestiame, industria e esseri umani. Inglett ha pubblicato un'eccellente descrizione dei modi in cui il mais viene utilizzato per l'alimentazione in tutto il mondo.
Il mais viene utilizzato per nutrire il bestiame in vari modi. Può essere utilizzato sotto forma di cereali, insilati, pascolo, foraggi grossolani e per il pascolo. Negli Stati Uniti, la maggior parte del raccolto viene utilizzato come mangime sotto forma di cereali. Il 40% del raccolto viene somministrato ai suini e leggermente meno ai bovini (29%) e al pollame (19%). L’industria dei mangimi è il maggior consumatore di mais trebbiato. I sottoprodotti della lavorazione includono mangime per glutine, farina di glutine, farina per dolci, farina, farina di germi, borlande e cereali per la produzione della birra.
Circa 3/4 del mangime viene prodotto per pollame e bovini da latte.
La parte amidacea del chicco di mais è di grande interesse per l'industria americana. Il mais è probabilmente il prodotto biologico più economico e pulito disponibile nell’agricoltura americana per un uso industriale diffuso. Il processo di macinazione a umido produce amido, mangime per mais, melassa, zucchero di mais, olio e destrine dal mais. In questo caso viene utilizzato principalmente il mais giallo. Uno staio (25,4 kg) di mais di qualità media al 16% di umidità contiene circa 15,9 kg di amido, 0,73 kg di olio, mentre il resto è mangime. Uno staio di mais può produrre circa 18,2 kg di melassa o 12,5 kg di zucchero raffinato.
Anche l'industria molitoria utilizza grandi quantità di mais. I principali prodotti alimentari dell'industria molitoria sono Farina di mais, cereali, burro, corn flakes. Il cereale è costituito dall'endosperma del chicco, macinato grossolanamente, da cui è stata separata la maggior parte della crusca e del germe. I corn flakes vengono preparati appiattindo i chicchi tritati pre-aromatizzati.
L'industria della distilleria e della fermentazione negli Stati Uniti è al quarto posto in termini di consumo di mais. Producono alcoli etilico e butilico, acetone e whisky.
Il volume medio del commercio mondiale di mais si avvicina ai 25 milioni di tonnellate all’anno. Gli Stati Uniti esportano circa il 59% di questo importo. Altri paesi esportatori sono Argentina, Tailandia, Francia; e Messico. I principali paesi importatori sono l’Italia. Giappone, Gran Bretagna, Germania, Paesi Bassi e Spagna.
Inglett ha pubblicato un libro completo intitolato Corn: Culture, Processing, Products. I compilatori di questo libro sono stati 21 autori che conoscono bene il mais.
Ulteriori fonti sull'uso e la commercializzazione del mais includono i lavori di Palmby, Jones e Klosterman.
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