Кавитационно-мембранная технология производства ПЕКТИНА. - презентация

1 Кавитационно-мембранная технология производства ПЕКТИНА

2 Существующиепроизводства переработки тыквы ПЕРЕРАБОТКА ТЫКВЫ Промышленная переработка тыквы с получением пектина, пищевых волокон, в том числе нано - кристаллической целлюлозы 5% 90% Тыква

3 РЕЗУЛЬТАТ ПОЛНОЙ, ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТЫКВЫ Производство биоразлагаемых упаковок и разовой посуды, сенсоры «умная» упаковка,, основа для катализаторов, производство полимербетонов, красок, лаков, грунтовок, клеев, «электронная бумага», «умные стекла», аэрогели,мембраны, адсорбенты, пены, дражирование семян, модифицированная древисина Пектин Технологические добавки, биологически активные добавки, с/х корма. Пищевые волокна Лечебно-оздоровительные продукты, напитки. Пектиновый напиток Технологические и пищевые добавки, биологически активные добавки, фарм. препараты (таблетки, капсулы). Нано кристаллическая целлюлоза Нано кристаллическая целлюлоза Нектары, соки, джемы, коктейли, биоэтанол. Тыквенный сок (с мякотью) Тыквенный сок (с мякотью) Лекарственные препараты (гиполипидемические средства; цитопротекторные, включая мембраннопротективные и гепатопротекторные средства; витамины и витаминоподобные средства; противоопухолевые средства и иммуномодуляторы; средства для интерального и парентерального питания; ранозаживляющие и регенерирующие средства), пищевые продукты, пелеты, фуз (лечебно- профилактическое кормопроизводство) биологически-активные добавки, семенной материал для с/х. Семена тыквы Технологические добавки в колбасные изделия и хлебопечение, белковые концентраты, пищевые добавки, в том числе замена сои. Мука Пищевая промышленность, фармацевтическая, биодизельное топливо. Тыквенное масло

4 Пектин и его использование Высокая комплексообразующая способность пектинов используется в лечебно- профилактическом питании, в том числе, проживающих в зонах с опасной экологической обстановкой. В производстве прохладительных напитков Водоудерживающая и комплексообразующая способность, снижение масложировой составляющей для производства низкокалорийных продуктов, высокие органолептические показатели. В молочной промышленности Загуститель, снижение содержания сахара, стабилизатор В консервной промышленности Желеобразование, обеспечивает равномерное распределение ингредиентов В фруктовой перерабатывающей промышленности В фруктовой перерабатывающей промышленности Детоксикационные свойства, набухаемость, вязкость, способность образовывать стойкие гели, регулирование кристаллообразования и водопоглащения, увеличение срока годности. Для макаронных изделий - сокращение время варки, уменьшение потери сухих веществ. Детоксикационные свойства, набухаемость, вязкость, способность образовывать стойкие гели, регулирование кристаллообразования и водопоглащения, увеличение срока годности. Для макаронных изделий - сокращение время варки, уменьшение потери сухих веществ. В хлебопекарной промышленности Пектины обеспечивают внешний вид, упругую структуру. Термостабильность, быстрое растворение в воде. В кондитерской промышленности Высокая проникающая способность пектиновых молекул, ускоренная нормализация РН кожи и волос, высокий уровень увлажнения и защита от вредных микрооранизмов, формирование стабильного защитного слоя. Положительный эффект при использовании на тонких волосах и при лечении выпадения волос. В медицинской практике используется способность связывать и выводить вредные вещества (ионы тяжелых металлов, в том числе радионуклидов, а также пестицидов) и синергетический эффект при совместном использовании с антибиотиками и др. препаратами. Высокая проникающая способность пектиновых молекул, ускоренная нормализация РН кожи и волос, высокий уровень увлажнения и защита от вредных микрооранизмов, формирование стабильного защитного слоя. Положительный эффект при использовании на тонких волосах и при лечении выпадения волос. В медицинской практике используется способность связывать и выводить вредные вещества (ионы тяжелых металлов, в том числе радионуклидов, а также пестицидов) и синергетический эффект при совместном использовании с антибиотиками и др. препаратами. В фармацевтической, косметической отрасли В фармацевтической, косметической отрасли

5 Продукты наиболее богатые пектином

6 Существующие пектины применяются в различных отраслях в зависимости от использованного сырья (цитрусовые, яблоки, подсолнечник, свекла). Пектин из тыквы, полученный с использованием кавитационно-мембранной технологии, можно использовать в различных сегментах фармацевтической и пищевой промышленности, регулируя технологические параметры процесса. Потребность в дополнительном финансировании: 1,5 млн. руб.

7 Кавитационно-мембранная технология производства пектина и пищевых волокон из тыквы Кавитационно-мембранная технология использует в своей основе элементы нанотехнологии, содержание «ноу-хау» на стадиях экстрагирования пектиновых веществ из тыквы, очистки пектиновых веществ и их сушки. Кавитационно-мембранная технология использует в своей основе элементы нанотехнологии, содержание «ноу-хау» на стадиях экстрагирования пектиновых веществ из тыквы, очистки пектиновых веществ и их сушки. На стадии экстрагирования используется гидроакустическая кавитация – принципиально новый способ извлечения пектина из тыквы, основанный на молекулярном взаимодействии активированной молекулы воды с гидратными оболочками частиц, растительной ткани, удерживающей молекулу пектина. Таким образом, осуществляется безреагентный химико-физический процесс извлечения пектиновых веществ на уровне наночастиц. На стадии экстрагирования используется гидроакустическая кавитация – принципиально новый способ извлечения пектина из тыквы, основанный на молекулярном взаимодействии активированной молекулы воды с гидратными оболочками частиц, растительной ткани, удерживающей молекулу пектина. Таким образом, осуществляется безреагентный химико-физический процесс извлечения пектиновых веществ на уровне наночастиц. При передаче пульпы (сырье и вода) через диспергатор возникают зоны и импульсы с повышенным давлением. При передаче пульпы (сырье и вода) через диспергатор возникают зоны и импульсы с повышенным давлением. Кавитационные пузырьки, оказавшиеся в зоне повышенного давления или под действием импульса повышенного давления, начинают интенсивно схлопываться. Продолжительность схлопывания пузырька длится сек. Кавитационные пузырьки, оказавшиеся в зоне повышенного давления или под действием импульса повышенного давления, начинают интенсивно схлопываться. Продолжительность схлопывания пузырька длится сек.

8 В точке исчезновения пузырька возникают мгновенные перепады давления от 4000 до кг/см 2, мгновенные значения температуры О К; на поверхности пузырька возникают и при его исчезновении концентрируются электрические заряды, напряженностью до В/м. В точке исчезновения пузырька возникают мгновенные перепады давления от 4000 до кг/см 2, мгновенные значения температуры О К; на поверхности пузырька возникают и при его исчезновении концентрируются электрические заряды, напряженностью до В/м. В блоке экстрагирования на основе гидроакустических кавитационных экстракторов-дезинтеграторов роторно- кавитационного типа одновременно происходят 3 процесса: В блоке экстрагирования на основе гидроакустических кавитационных экстракторов-дезинтеграторов роторно- кавитационного типа одновременно происходят 3 процесса: - дезинтеграция сырья до средних размеров частиц мкм; - дезинтеграция сырья до средних размеров частиц мкм; - гидролиз протопектиновой фракции пектина; - гидролиз протопектиновой фракции пектина; - перенос протопектиновых веществ в водную фазу - перенос протопектиновых веществ в водную фазу На этой стадии происходит количественное экстрагирование пектиновых веществ. Кавитационно-мембранная технология производства пектина и пищевых волокон из тыквы

9 Технология получения пектина из тыквы компаниями Западно- Европейских стран и США базируется на применении сильных кислот, хлористого алюминия, гидроокиси аммония, смеси спирта с кислотой и спиртов различных концентраций при повышенных температурных режимах в кислой среде. Такое производство отрицательно влияет на окружающую среду и требует значительных затрат на строительство и содержание очистных сооружений и выполнения охранных мероприятий по экологической безопасности. Технология получения пектина из тыквы компаниями Западно- Европейских стран и США базируется на применении сильных кислот, хлористого алюминия, гидроокиси аммония, смеси спирта с кислотой и спиртов различных концентраций при повышенных температурных режимах в кислой среде. Такое производство отрицательно влияет на окружающую среду и требует значительных затрат на строительство и содержание очистных сооружений и выполнения охранных мероприятий по экологической безопасности. Предлагаемая новейшая кавитационно-мембранная технология для данного проекта исключает все вышеприведенные отрицательные факторы, оказывающие негативное воздействие на окружающую среду и условия работы обслуживающего персонала и обеспечивает качественно новый способ экологически чистый и экономичный. Предлагаемая новейшая кавитационно-мембранная технология для данного проекта исключает все вышеприведенные отрицательные факторы, оказывающие негативное воздействие на окружающую среду и условия работы обслуживающего персонала и обеспечивает качественно новый способ экологически чистый и экономичный. Качество готового продукта соответствует всем требованиям мировых стандартов на пектин пищевой. Качество готового продукта соответствует всем требованиям мировых стандартов на пектин пищевой. Кавитационно-мембранная технология производства пектина и пищевых волокон из тыквы

10 Тыква -Пищевые волокна -Пектин -Нанокристаллическая целлюлоза Пектин Пищевые волокна Кавитационно-мембранная технология производства пектина и пищевых волокон из тыквы Нанокристаллическаяцеллюлоза

11 Структурная технологическая схема производства пектина и пищевых волокон Концентрация в вакуумной испаряющей установке Жидкая фракция (пектин) Прием сырья Подготовка сырья Экстрагирование (гидромодуль) Количественное экстрагирование в роторно – кавитационной установке Отделение твердой фракции в вакуумной барабанной установке Твердая фракция (пищевые волокна) Высушивание волокон в роторном барабане Размол и классификация ПВ Размол и классификация ПВ Упаковка готовой продукции (сухие диетические волокна) Микрофильтрация, ультрофильтрация, диофильтрация (метод перекрестных течений) Высушивание в распылительной установке Стандартизация пектина Упаковка готовой продукции (готового к употреблению порошок пектина) Отделение твердой фракции в вакуумной барабанной установке Пектиновый напиток

12 Технология позволяет производить пектин из различных продуктов (тыква, арбуз, сахарная свекла, яблоки, томаты, цитрусовые), что позволяет применить проект на международном уровне, в странах СНГ. В 2010 году Россия закупила т пектина, который можно было получить, имея 14 таких производств по всей России. Кавитационно-мембранная технология производства пектина и пищевых волокон из тыквы

13 Данная технология комплексной переработки тыквы на пектин и ПВ прошла промышленную апробацию в производственном комплексе технологического парка агропищевых технологий Университета Леиды ( Leida, Spain) с использованием оборудования лидеров мирового пищевого машиностроения - GEA, Kinematica, Flottweg, FLSmidth Dorr-Oliver. Данная технология комплексной переработки тыквы на пектин и ПВ прошла промышленную апробацию в производственном комплексе технологического парка агропищевых технологий Университета Леиды ( Leida, Spain) с использованием оборудования лидеров мирового пищевого машиностроения - GEA, Kinematica, Flottweg, FLSmidth Dorr-Oliver. На пектин и пищевые волокна получены сертификаты качества и пищевой безопасности по стандартам Европейского Союза.

14 При разработке данного проекта руководствовались: При разработке данного проекта руководствовались: - Доктрина продовольственной безопасности РФ. Указ Президента РФ 120 от 30 января 2010 года. - Распоряжение Правительства РФ 1873-р от 25 октября 2010 года " Основы государственной политики РФ в области здорового питания населения на период до 2020 года". - Федеральная целевая программа " Социальное развитие села до 2013 года". - Национальный проект " Развитие АПК".

15 Инженер-технолог пищевых производств, Участник смены Селигер-2010, 2-й Межрегиональной выставки инновационных проектов «ВИП-2010». Голубев В. Н. РУКОВОДИТЕЛИ ПРОЕКТА: Сендецкая А.В. Научный руководитель: Профессор, доктор, Заслуженный деятель науки РФ, начальник Отделения Биотехнологии Продуктов Питания Института Пищевых Технологий (INTEA) Университета г. Жироны.