Разработка технологической части проекта (стадии выделения) для производства изолята белка подсолнечника мощностью 500 т/год по изоляту белка.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. 3
ГЛАВА 1 Литературный обзор. 6
1.1 Производство и переработка масленичных культур подсолнечника. 6
1.2 Технологии переработки масло-семян подсолнечника. 7
1.3 Требования, предъявляемые к изолятам белка пищевого назначения, характеристика продукта белкового изолята. 10
ГЛАВА 2 Технологическая схема получения изолята белка. 12
2.1 Способы получения модифицированного белкового изолята из подсолнечного жмыха. 12
2.2 Характеристика используемого сырья и получаемого продукта. 15
2.3 Принципиальная технологическая схема производства изолята белка подсолнечника. 17
ГЛАВА 3 Расчетная часть. 24
3.1 Предварительный выбор оборудования. 24
3.2 Расчет наблюдаемой селективности мембран. 35
3.3 Уточненный расчет поверхности мембран. 36
3.4 Расчет гидравлического сопротивления. 37
ГЛАВА 4 Безопасность жизнедеятельности. 40
4.1 Характеристика опасных и вредных производственных факторов, присущих выбранному способу производства. 40
4.1.1 Вредные физические факторы производства. 41
4.1.2 Вредные химические факторы производства. 42
4.1.3 Вредные химические факторы производства. 42
4.1.4 Прочие вредные факторы производства. 43
4.2 Мероприятия, принятые в проекте для обеспечения безопасности технологического процесса. 43
4.2.1 Общие мероприятия по обеспечению безопасности процесса. 43
4.2.2 Общие мероприятия по обеспечению безопасности процесса. 44
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 48
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ. 49

ВВЕДЕНИЕ

Подсолнечник является одной из основных масличных культур в мире наряду с соей и рапсом. Хотя в мировом масштабе самой распространенной масличной культурой является соя, в России первое место среди масличных культур традиционно занимает подсолнечник [1].
Подсолнечник лучше всего соответствует почвенно-климатическим условиям многих регионов нашей страны, а также имеется богатый опыт его возделывания. Так, в 2019 году урожай подсолнечника составил 12 400 тыс. тонн. При его переработке было получено 5 615 тыс. тонн жмыха и шрота, из которых экспорт составил 1 814 тыс. тонн [2].
В 2023 году в стране было произведено 12,3 млн тонн семян подсолнечника, что позволило обеспечить внутренние потребности и экспортировать значительные объемы продукции. В процессе переработки семян подсолнечника образуется побочный продукт – подсолнечный шрот. Он содержит около 35-40% белка, что делает его ценным сырьем для производства белковых продуктов.
Семена подсолнечника содержат высокое количество белка, который может быть использован для производства пищевых и кормовых продуктов. Однако в настоящее время основная часть белка подсолнечника теряется при переработке семян на масло.
Существует несколько способов получения белковых продуктов из подсолнечника. Один из них – экстракция белка из шрота. Белок из шрота может быть экстрагирован с помощью различных растворителей, таких как вода, щелочь или кислота. После экстракции белок может быть очищен и сконцентрирован для получения белкового концентрата или изолята. Однако функциональные свойства белковых продуктов подсолнечника зависят от их состава, структуры и условий получения.
Основные объемы выращиваемых семян подсолнечника в России приходятся на масличные сорта. После извлечения масла побочные продукты переработки семян – жмыхи и шроты – в основном используются в производстве кормов для животных. Также выращивают кондитерские сорта, которые продают как готовый продукт (семечки подсолнечные) либо добавляют в кондитерские изделия (халва, козинаки, некоторые виды выпечки). Такое использование белков семян подсолнечника не является рациональным. Подсолнечный шрот содержит много белка с ценным аминокислотным составом (за исключением лизина) [3].
Кормовая ценность подсолнечного шрота ограничена не только низким содержанием лизина, но и высоким содержанием клетчатки. Поэтому важно развивать технологии глубокой переработки семян подсолнечника с получением, наряду с маслом, белковых продуктов пищевого и кормового назначения и других хозяйственно ценных компонентов. В исходных семенах подсолнечника содержится 16–19% белка на сухое вещество, но белковые продукты чаще получают из шрота, содержащего около 35–45% белка [4].
Создание новых технологий переработки подсолнечника – перспективное направление исследований. Такие технологии, направленные на получение белка, должны быть безотходными и давать продукт пищевого качества с низким содержанием фенольных соединений. В современном мире постоянно растет потребность в белках и продуктах на их основе.
По данным ВОЗ более 60 % человечества не получают достаточного количества белка. Недостаток белков в питании нарушает динамическое равновесие метаболических процессов с участием белков, сдвигая его в сторону преобладания распада собственных белков клетки, и приводит к истощению организма.
В связи с этим особую значимость приобретают вопросы обеспечения населения белковыми компонентами питания, а также повышается приоритет исследований в этом направлении, подтверждаемый разработкой и осуществлением специальных программ в промышленно-развитых странах мира [4].
Цель работы: разработка стадии выделения изолята белка подсолнечника, мощностью 500т/год; подбор режимов распылительной сушки; изучение изменений растворимости основных белковых фракций и функциональных свойств готового продукта. В данной работе в качестве исходного сырья брали семена подсолнечника по ГОСТ 22391-2015.
Требования к качеству изолята белка подсолнечника могут быть более строгими в зависимости от конкретного применения продукта. Например, в пищевой промышленности могут быть установлены дополнительные требования к безопасности и чистоте продукта.