Сооружения и оборудование для хранения сельскохозяйственной продукции (стр. 1 )

КУРС ЛЕКЦИЙ

по дисциплине

Сооружения и оборудование для хранения

сельскохозяйственной продукции

Направление: 110900.62 Технология производства и переработки с.-х. продукции

Профиль: Технология производства и переработки продукции животноводства

Составитель: к. т.н., доцент

Абакан, 2012

ВВЕДЕНИЕ

Курс лекций подготовлен согласно программе дисципли­ны «Сооружения и оборудование для хранения продукции растениеводства и животноводства» и раскрывает основные вопросы: технологии хранения сельскохозяйствен­ного сырья и продуктов его переработки; конструкции хра­нилищ и оборудования, используемых для хранения зерна и зернопродуктов, пло­дов и овощей, мяса и мясопродуктов, молока; расчета, подбора и эксп­луатации технологичес­кого оборудования; управления технологическими процессами на предпри­ятиях отрасли.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ

СООРУЖЕНИЙ И ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО СЫРЬЯ И ПРОДУКТОВ

ЕГО ПЕРЕРАБОТКИ

Пища была и остается важнейшим объектом хранения, ведь че­ловек с древнейших времен стремился сохранить пищевые припа­сы, добытые у природы. В настоящее время собрано много сведе­ний, которые дают представление о том, что человек при этом пользовался такими приемами, как сушка, копчение, хранение в земле, замораживание природным холодом и др.

Объектами хранения на местах производства и переработки служат разнообразные виды продукции растениеводства (карто­фель, овощи, плоды, ягоды, зерно и др.) и животноводства (мясо, яйца, молоко и др.). Хранение любого продукта должно быть организовано таким образом, чтобы сохранялась его высокая пи­щевая ценность при минимальных количественных и качествен­ных потерях и с наименьшими затратами.

В решении задачи укрепления продовольственной безопаснос­ти страны огромное значение имеют создание и грамотная эксплу­атация материально-технической базы для хранения сельскохо­зяйственной продукции.

Методы хранения картофеля, овощей и плодов подразделяют на две группы:

полевое хранение (простейшие, временные сооружения); хранение в капитальных хранилищах (стационарные сооруже­ния).

При полевом хранении продукцию помещают в типовые бурты и траншеи, модернизированные бурты и траншеи и на постоян­ные буртовые площадки, а также применяют снегование.

Более современный метод — хранение картофеля, плодов и овощей в капитальных хранилищах, которые различаются по вме­стимости, планировочным особенностям, системам поддержания режима хранения, механизации и размещения продукции.

Для хранения зерна используют зернохранилища, которые в за­висимости от массы хранимого зерна, назначения, технической оснащенности подразделяют на простейшие (навесы и склады) и элеваторы (сооружения для хранения зерна в специальных вертикальных резервуарах, оборудованных машинами и аппаратами для очистки, сушки и перемещения зерна).

Мясо для хранения поступает либо в охлажденном виде, либо мороженое. Охлажденное мясо хранят в специальных, хорошо вентилируемых помещениях или холодильных камерах. Мороже­ное мясо хранят только в холодильных камерах или холодильни­ках. В некоторых случаях для краткосрочного хранения мяса могут быть использованы ледники.

Молоко хранят в резервуарах различной конструкции и назна­чения (для транспортирования, для хранения).

Современные хранилища — это сложные инженерные комп­лексы, которые включают помещения для хранения самой про­дукции, сооружения и помещения для ее обработки перед загруз­кой на хранение и реализацией, вспомогательные помещения (ма­шинные отделения, вентиляционные камеры, электрощитовые и др.). Как правило, они оборудованы приборами для автомати­ческого поддержания заданного режима, удобны для наблюдения за состоянием заложенной продукции. При проектировании и строительстве хранилищ учитывают и необходимость проведения таких мероприятий, как дезинфекция, а иногда и дезинсекция, борьба с грызунами.

Каждое хранилище должно отвечать инженерно-техническим (конструктивным), технологическим и экономическим требова­ниям.

К основным задачам при хранении сельскохозяйственного сы­рья и продуктов его переработки относятся:

сохранение сырья и продуктов без потерь массы или с мини­мальными потерями;

сохранение сырья и продуктов его переработки без ухудшения их качества;

повышение качества сырья и продуктов его переработки;

сокращение затрат труда и средств на единицу массы сырья и продуктов его переработки при максимальном сохранении их ко­личества и качества.

В зависимости от методов хранения сельскохозяйственного сы­рья и продуктов его переработки все сооружения можно разделить на две большие группы: простейшие, временные (для полевого хранения) и стационарные (капитальные хранилища и склады).

Решение проблем хранения сельхозсырья и пищевых продуктов свя­зано непосредственно с повышением экономической эффективности ра­боты всего АПК. Внедрение иннова­ционных технологий хранения сель­скохозяйственного сырья и пищевых продуктов направлено, прежде всего, на сохранность и рациональное ис­пользование сырьевых ресурсов в процессе их промышленной пере­работки как основы достижения кри­териев, установленных Доктриной продовольственной безопасности Российской Федерации.

Необходимость разработки и вне­дрения инновационных технологий обусловлена тем, что в настоящее время на продовольственном рынке представлено много новых продуктов питания с измененными потребитель­скими свойствами, которые требуют специальных технологий хранения. В последние годы отмечен интерес производителей и потребителей к технологиям выработки продуктов, предусматривающим длительные сроки хранения. Например, при упа­ковке сыров в качестве консервантов применяются инертные газы, такие как углекислый газ, азот или их смесь.

Находят применение технологии с использованием мембранных про­цессов, биоконсервантов, снижаю­щие энергопотребление в молочной, сахарной, плодоовощной промыш­ленности.

Базовые технологические приемы хранения можно разделить на четыре основных группы, различающихся принципами применяемых техноло­гий хранения (табл. 1).

Таблица 1. Технологические приемы хранения пищевых продуктов

Весь набор методов и средств хранения для различных видов продук­ции включает в себя использование физико-химических и биологических процессов для регулирования по­казателей климатического режима хранения (температура, относитель­ная влажность воздуха), способы размещения товаров в хранилище (коэффициент загрузки, высота и плотность укладки), формы обра­ботки товаров перед закладкой или в течение всего периода хранения. Инновационные технологии для раз­ных групп и видов пищевых продуктов отличаются большим или меньшим набором совместно применяемых методов и средств хранения. При этом, чем лучше природная сохранность, присущая определенным продо­вольственным товарам, тем меньше методов и средств необходимо ис­пользовать при хранении. Так, зерно отличается высокой сохраняемостью благодаря низкому содержанию воды и анатомическому строению. Поэтому инновационные технологии хранения зерна основаны на поддержании по­ниженной относительной влажности воздуха и активном вентилировании.

Скоропортящиеся мясные и мо­лочные товары хранят с применением искусственного холода при темпе­ратуре около 0°С, оптимальной от­носительной влажности воздуха. Для продления срока годности отдельных видов молочных и мясных товаров ис­пользуют дополнительные методы их обработки. Например, сыры и колба­сы при хранении можно периодически озонировать, а охлажденное мясо – хранить в герметически укупоренных полиэтиленовых пакетах, заполнен­ных диоксидом углерода.

Все многообразие технологий хранения не должно отрицательно сказываться на качестве и безопас­ности хранимого сырья и вырабаты­ваемого продовольствия. Именно этот принцип должен быть положен в основу создания современной системы хранения как безусловный императив, оказывающий влияние на здоровье нации. Другой важный аспект внедрения новых технологий хранения связан с соблюдением стан­дартов по охране окружающей среды и экономической целесообразностью их применения. Только при сово­купности всех указанных факторов, оказывающих влияние на выбор варианта хранения можно добиться желаемого результата.

В настоящее время вопрос со­хранности произведенного сель­скохозяйственного сырья и готовой продукции стоит особо остро, так как приходится хранить большие объемы произведенной продукции, что требует применения различных технологий для соблюдения фитосанитарных и ветеринарных норм, технологических показателей качества и безопасности продукции.

На предприятия пищевой про­мышленности для переработки еже­годно поступает более 90 млн т сельхозсырья. Доставка и временное хранение этого сырья на заводах не должны приводить к неоправданным потерям, последствия которых не­гативно отражаются на результатах деятельности сельхозтоваропроиз­водителей и заводов (табл. 2).

Таблица 2. Ежегодные объемы сельскохозяйственного сырья, перерабатываемые на предприятиях пищевой промышленности России, млн т

Анализ данных, проведенный От­делением хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Россельхозакадемии показал, что в России требуют хранения около 180 млн т продовольствия, в том числе более 90 млн т с применением искусственного холода, из которых в настоящее время холодом обрабаты­вается примерно половина.

В табл. 3 показаны объемы сель­скохозяйственного сырья и пищевой продукции, для хранения которых используются основные технологии консервирования.

При переходе к рыночной эконо­мике не оправдались ожидания, что новые собственники будут активно вкладывать средства в обновление производства, в том числе в ин­фраструктуру, к которой относится система хранения. За последние 20 лет эти проблемы так и не были решены. Нововведения произошли только в пивоваренной, табачной про­мышленности, в производстве соков и ряде других подотраслей, которые в настоящее время контролируются транснациональными компаниями.

Таблица 3. Объемы сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов, подвергаемых консервированию

В 2011 г. большая часть молоч­ного сектора перешла под контроль компаний «Данон» и «Пепсико», и очевидно, что здесь активнее будут решаться вопросы внедрения совре­менных технологий хранения.

Однако на большинстве пред­приятий, вырабатывающих социально значимые продукты питания (сахар, мясо, мукомольно-крупяная, хлебо­пекарная продукция), и на многих мо­лочных заводах небольшой мощности внедрение современных систем хра­нения идет медленными темпами. Это происходит потому, что российский бизнес больше озабочен накоплени­ем капитала. Если предприниматели пересмотрят свое отношение к этой проблеме, то процесс создания инно­вационной системы хранения пойдет более динамично.

Необходимы более активное участие государства в экономике и качественные действия государ­ственных институтов, ответственных за разработку нормативно-правовых документов, регламентирующих предпринимательскую деятельность.

Слабая материально-техническая база многих предприятий промыш­ленности и неразвитая инфраструк­тура, недостаточное внедрение в производство новых видов упаковки не позволяют комплексно перераба­тывать исходное сырье. Это приводит к дополнительным потерям при его транспортировке, хранении и пере­работке, снижению качества и росту издержек производства, а в совокуп­ности негативно отражается на кон­курентоспособности отечественной продукции.

Потери предприятий по подработ­ке, хранению и перевалке сельскохо­зяйственной продукции показаны в табл. 4. Стоимостную оценку потерь по плодоовощной группе дать пока невозможно из-за отсутствия доста­точной информации. Данные таблицы свидетельствуют о необходимости модернизации технической базы хранения с учетом передового зару­бежного опыта и научных разработок российских ученых.

Таблица 4. Ежегодные потери предприятий по подработке, хранению и перевалке сельскохозяйственной продукции

В настоящее время в условиях глобализации мировой экономики ме­няется философия товародвижения. Любые товары должны с наименьшими затратами и в назначенное время до­ставляться потребителям. Для этих целей строятся современные дорого­стоящие логистические центры, кото­рые предъявляют жесткие требования к хранению продвигаемой на рынок продукции.

Учеными Отделения хранения и переработки продукции Россельхо-закадемии ведется широкий спектр научных разработок по созданию современных технологий хранения для различных видов сельскохозяй­ственного сырья. С учетом роста внутреннего рынка натурального и охлажденного мяса и мясных полуфа­брикатов ГНУ ВНИИМП, изучив изменения санитарно-микробиологических показателей охлажденной свинины в процессе длительного хранения, разработал режимы первичной пере­работки, охлаждения и санитарно-гигиенические требования к производ­ству свинины в отрубах, упакованных под вакуумом или в модифицирован­ной газовой среде со сроком годности 20 суток.

Хорошим примером может слу­жить технология хранения сахарной свеклы с применением полифункцио­нального консерванта, разработанная ГНУ РНИИСП в г. Курске. Этот способ хранения позволит сократить потери массы на 3,5%, сахарозы - на 0,8% и максимально сохранить техноло­гические качества сахарной свеклы до переработки. Технология апроби­рована на комбинат «Льговский» в 2008 г. Экономический эффект от внедрения составляет 1,3 млн руб. на 100 тыс. т сахарной свеклы.

Для сахарной промышленности с учетом ситуации 2011 г., когда дисбаланс производства сырья и производственных мощностей вы­нудил сахарные заводы начать про­изводственный сезон переработки свеклы в июле, актуальной становится проблема реорганизации системы за­готовки и хранения сырья. В странах Евросоюза принята система, когда часть выращенной свеклы хранится непосредственно у фермеров, кото­рым заводы производят существен­ные денежные доплаты.

В результате исследований, про­веденных специалистами ГНУ ВНИИ маслоделия и сыроделия г. Углича были установлены сроки годности основного ассортимента сыров: мяг­ких - 25 и рассольных - 50 суток.

В настоящее время производ­ственная база хранения сельхозсырья и пищевых продуктов развивается неравномерно как по отраслям, так и по отдельным перерабатывающим предприятиям. Крупные вертикально интегрированные агрохолдинги, где бизнес охватывает развитие сырье­вой базы, переработку и сбыт готовой продукции, для своих нужд создали новые мощности для хранения с применением современных систем охлаждения и логистики товародви­жения.

Так, крупнейший агрохолдинг Московской области «Русское моло­ко» одним из первых в России стал предприятием полного цикла - «от поля до прилавка», от пастбища и фермы до молочного завода и мага­зина. Комплексный подход позволяет контролировать состав, качество и безопасность молока, поддержи­вать высокое качество конечного продукта.

Агрохолдинг имеет современное оборудование, развитую инфра­структуру и собственную сбытовую сеть. То же самое можно сказать и об агрохолдинге «Мираторг» и о многих других компаниях. Однако небольшие предприятия не имеют достаточных средств для проведения модернизации, и у них возни­кают проблемы с хранением. Поэтому наиболее важным и инвестиционно затратным представляется решение во­просов, связанных с создани­ем современных универсаль­ных холодильных производ­ственных комплексов для хра­нения широкого диапазона сырья и готовой продукции различных отраслей промыш­ленности.

В зерновом хозяйстве страны со строительством новых элеваторов и современной инфраструктуры, логистики и транспортировки зерна планируется увеличить мощности на 6,1 млн т единовременного хранения зерна.

На расширение базы по хранению и сбыту сельскохозяйственной продук­ции направлена целевая программа ведомства «Развитие инфраструк­туры и логистического обеспече­ния агропродовольственного рынка, предусматривающее расширение возможностей по хранению и сбыту сельскохозяйственной продукции, в том числе с использованием потенци­ала открытого акционерного общества «Объединенная зерновая компания», на годы». В результате реализации программы планируется увеличить обеспеченность современ­ными мощностями по подработке, хранению и перевалке сельскохозяй­ственной продукции на 5,1%.

В проекте новой Государствен­ной программы развития сельского хозяйства на годы есть подпрограмма «Техническая и тех­нологическая модернизация, инно­вационное развитие». Впервые в рам­ках Госпрограммы предусмотрена государственная поддержка основ­ных отраслей, вырабатывающих со­циально значимые продукты пита­ния, с учетом их технического состоя­ния и динамики развития сырьевой базы.

Внедрение инноваци­онных технологий хранения при строительстве и тех­ническом перевооружении складских и логистических центров для обеспечения устойчивого товародви­жения по всей продоволь­ственной цепи от заготовки сырья до доведения продо­вольствия до потребителя обеспечит экономическую эффективность и сбалан­сирует производственные затраты с учетом рыночной конъюнктуры агро­продовольственного рынка, повысит конкурентоспособность отечествен­ных производителей. Для решения этой масштабной задачи необходимо четкое взаимодействие государства, бизнеса, союзов и ассоциаций, рабо­тающих в сфере агропромышленного производства России.

1..

Контрольные вопросы и задания

1. Перечислите и дайте определения сооружениям, которые применяют для хранения картофеля и овощей.

2. Какие сооружения применяют для хранения зерна?

3. Перечислите технологические приемы хранения пищевых продуктов

4. Какие стадии разработки технической документации вы знаете?

2 ОБОРУДОВАНИЕ СООРУЖЕНИЙ ДЛЯ

ХРАНЕНИЯ ПРОДУКЦИИ

Современное сооружение для хранения продукции растение­водства и животноводства представляет собой комплекс помеще­ний, оснащенных всем необходимым оборудованием как для под­готовки продукции к хранению, так и для сохранения, контроля качества в процессе хранения и подготовки ее для реализации.

Все используемое в сооружениях для хранения сельскохозяй­ственной продукции оборудование можно разделить на следую­щие основные группы:

оборудование для приемки продукции;

транспортное оборудование;

вентиляционное оборудование;

оборудование для сушки;

инспекционное и калибровочное оборудование;

холодильное оборудование и др.

2.6. ХОЛОДИЛЬНАЯ ТЕХНИКА

Искусственный холод широко применяют при хранении сельс­кохозяйственной продукции. Получают холод при помощи холо­дильных машин.

Контрольные вопросы и задания

1. Перечислите характеристики весового оборудования.

2. Приведите схему гирных весов и опишите их работу.

3. Приведите схему циферблатных весов и опишите их работу.

4. Как устроены автомобильные весы и каков их наибольший предел взвешивании?

5. Приведите схему вагонных весов и опишите их работу.

6. Для чего предназначены и как устроены автоматические ковшовые весы?

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2