Растительное и животное сырье
Растительное и животное сырье (древесина, лен, хлопок, масла, жиры, молоко, кожа, шерсть, зерно, картофель и т. д.) перерабатывают или в продукты питания (пищевое сырье), или в продукты промышленного и бытового назначения (техническое сырье). В некоторых производствах пищевое сырье применяют для производства технических продуктов и, наоборот, технический продукт перерабатывают в продукты питания.
Источником растительного и животного сырья являются ресурсы естественной среды обитания: земельные, лесные и водные. Советский Союз располагает огромным земельным фондом, и по общей территории, и по площади сельскохозяйственных угодий занимает первое место в мире. Богатейшие лесные ресурсы нашей страны составляют г /5 лесных ресурсов мира; по обеспеченности водными ресурсами Советский Союз занимает также первое место в мире. Водообеспеченность СССР на душу населения примерно в два раза выше, чем в среднем по планете.
Растительное и животное сырье имеет большое значение для многих отраслей народного хозяйства. Особенностью многих видов животного и растительного сырья является сезонность добычи, связанная с вегетационным периодом, добыча же минерального сырья может производиться круглый год. Животное и растительное сырье в основном собирается и используется в определенные времена года и лишь частично в течение всего года. Важно и то, что структура большинства этих видов сырья при хранении значительно изменяется. Поэтому животное и растительное сырье приходится хранить особым образом — в сушеном или стерилизованном и хорошо упакованном виде, в то время как большинство видов минерального сырья может храниться долгое время без особых предосторожностей. Одним из важных направлений использования растительного и животного сырья является замена дефицитных и дорогих видов этого сырья более распространенными и менее дефицитными видами промышленного сырья.
Замена пищевого сырья непищевым является очень важной народнохозяйственной задачей. Например, в производстве этилового спирта замена зерна и картофеля нефтехимическим сырьем высвобождает на каждый литр спирта 3,3 кг зерна или 9 кг картофеля.
Многие виды растительного и животного сырья перед поступлением в производство сортируют, перебирают и очищают. Коэффициент использования растительного и животного сырья невелик. При переработке технических сельскохозяйственных, лекарственных, эфиромасличных и других культур остается большое количество отходов. Поэтому задача комплексного и максимального использования этого сырья имеет еще большее значение, чем для минерального. Семена подсолнечника, например, используют для приготовления масла, а стебли сжигают для получения поташа; из шелухи получают ценное химическое вещество — фурфурол, а из жмыха — кормовые средства и крахмалопаточные продукты. Целесообразным также является комплексное использование древесных пород с предварительным разделением на древесину, кору, корни, хвою и листву.
Обогащение сырья
Обогащение полезных ископаемых имеет важнейшее народнохозяйственное значение, несмотря на дополнительные затраты, так как оно обеспечивает: возможность расширения сырьевой базы промышленности за счет комплексного использования сырья и вовлечения в эксплуатацию бедных по содержанию полезных ископаемых; более полное использование производственного оборудования за счет высококонцентрированного сырья; экономию транспортных средств; улучшение качества готовой продукции.
В промышленности применяют предварительную подготовку сырья и обогащение полезных ископаемых. В зависимости от требований технологического процесса предварительная подготовка сырья состоит (кроме сортировки) в измельчении материалов (например, апатито-нефелиновой породы для производства фосфорных удобрений) либо, наоборот, в укрупнении (брикетировании) частиц сырья и агломерации. Процессы брикетирования и агломерации применяются, например, в металлургии при производстве чугуна из измельченных руд, из колчеданных огарков.
Целью обогащения является получение сырья с возможно большим содержанием полезных элементов. При обогащении получаются две или несколько фракций. Фракции, обогащенные одним из полезных компонентов, называются концентратами, а фракции, состоящие из минералов, не используемых в данном производстве, т. е. пустой породы, называются хвостами. Большое значение обогащения заключается также и в том, что получаемые концентраты имеют стандартные, постоянные и более однородные, чем исходное сырье, состав и свойства. Методы обогащения сырья зависят от агрегатного состояния исходных полезных ископаемых и от свойств основных компонентов. Например, виды обогащения минерального сырья (в твердом состоянии) подразделяются на механические, физико-химические и химические и основаны на различии в таких свойствах, как плотность, размер и форма зерен, прочность, электропроводность, смачиваемость, растворимость, магнитная проницаемость и др.
Наиболее широко применимы также виды механического обогащения, как грохочение, гравитационное разделение, электромагнитная сепарация, электростатическое обогащение, термическое разделение и др. В зависимости от вида полезных ископаемых применяются предпочтительно те или иные методы, например электромагнитная сепарация применяется для отделения магнитных материалов от немагнитных — пустой породы. Грохочение основано на том, что минералы, входящие в состав сырья, разделяются на фракции по крупности. Гравитационное разделение основано на различии скоростей осаждения частиц в жидкости или газе в зависимости от плотности частиц. Гравитационное обогащение сырья бывает сухим и мокрым.
К физико-химическим способам обогащения сырья относится флотационный метод, основанный на различной смачиваемости компонентов, входящих в состав сырья. Большинство минералов в природных условиях мало отличаются по смачиваемости друг от друга. Для их разделения необходимо создать условия неодинаковой смачиваемости отдельных компонетов породы, что достигается применением флотареагентов: пенообразователей, собирателей, регуляторов и активаторов флотации, а также подавителей, которые способны подавлять действие собирателей и препятствовать всплыванию определенных минералов. Весьма эффективным видом обогащения является селективная флотация, проводимая несколько раз в несколько стадий. Селективной флотацией полиметаллической медной руды получают до 10 концентратов отдельных минералов, а под водой остается пустая порода; при этом расход флотареагентов составляет 100 г на 1 т породы.
Жидкие растворы различных веществ концентрируют выпариванием, вымораживанием, выделением примесей в осадок или газовую фазу. Газовые смеси разделяют на компоненты с помощью различных физических и физико-химических методов: таких, как поглощение отдельных газов жидкостями (абсорбция) или твердыми поглотителями (адсорбция) или разделением сжиженных газов на фракции и др.
Химические способы обогащения основываются на различной растворимости частей сырья в том или ином растворителе или на разной способности сырья вступать в те или иные химические реакции (например, на различном отношении к реакциям окисления, разложения, восстановления). Химические способы обогащения особенно распространены в металлургии и основной химической промышленности; таким образом разделяют золото и серебро, содержащиеся в незначительных количествах в рудах (путем взаимодействия их со ртутью, цианистым натрием, хлором). К операции химического обогащения относят также обжиг минералов с целью разложения карбонатов, удаления кристаллизационной влаги, выжигания органических примесей и других процессов, приводящих к увеличению концентрации полезного компонента в продукте обогащения. Все эти операции являются в большинстве типичными химико-технологическими процессами.
Источник
Сравнительная пищевая ценность растительных и животных продуктов
Из различных типов классификации продовольственных товаров для товароведа особое значение имеет классификация по виду сырья, используемого для производства данного продукта.
Самым общим способом классификации пищевого сырья является
разделение его по происхождению на две большие группы:
1. сырьё растительного происхождения
2. сырьё животного происхождения
Глубокие различия между этими двумя группами обусловлены
различным строением и функционированием клеток растений и
Понимание такой разницы в строении пищевого сырья позволяет легче ориентироваться в товароведных оценках формирования и сохранения качества различных (даже незнакомых в данной стране) пищевых продуктов.
Эта разница между продуктами, произведёнными из растительного и животного сырья, определяет не только пищевую ценность продукта (в основном), но и условия хранения его, а также основные показатели качества и безопасности данного продукта.
Ниже приведены таблицы, отражающие основные пункты такого различия пищевых продуктов из разного сырья.
Вещества | Растения | Грибы | Животные |
Белки (в % от абсолютно сухого веса) В том числе структурные | 20-35 Нет (-) | 15-40 Нет (-) | 45-50 коллаген, эластин |
Липиды (в % от абс. Сухого веса) | 30 (кроме масличных культур) | 3-10 | |
Углеводы (в % от абс. сухого веса) В том числе: запасные углеводы структурные | 30-40 крахмал целлюлоза, пектин | 40-60 гликоген, трегалоза хитин | 10-15 гликоген Нет (-) (у позвоночных) |
Вода (в % от сырого веса) | 80-95 | 90-95 | 70-75 |
Конечный продукт азотистого обмена | Аспарагин, глутамин | мочевина | Мочевина |
(в % от сырого веса)
Вещества | Растения | Животные |
Азотсодержащие вещества: 1. белки 2. аминокислоты 3. алкалоиды (кофеин и др.) 4. гормоны 5. экстрактивные вещества | 2-6 % 1-2 % есть разные (+) очень мало мало | 15-25% 0,01 – 0,1% нет (-) есть (+) много (до 5 %) |
Безазотистые вещества: 1. углеводы: сахара полисахариды 2. липиды 3. органические кислоты 4. гликозиды 5. витамины | Различные (до 30%) Крахмал, пектин, целлюлоза, лигнин Жидкие (0,1-0,5%) Различные (2-5%) Есть (+) Е, гр. В, Р, много витамина С | Глюкоза (0,1 %) Гликоген Твёрдые, до 40% Нет (-) Нет (-) В12 , А, D, мало витамина С |
Неорганические вещества | Много K, Na, Микроэлементов (в зависимости от почвы) | Ca, P, Mg (микроэлементы в основном в водных животных) |
Пищевая ценность | Растения | Животные |
1. Энергетическая | Низкая (из-за большого количества воды; связана с углеводами) | Высокая (связана с наличием жиров, белков) |
2. Биологическая | Высокая (наличие витаминов, минеральных веществ, органических кислот, волокнистых веществ), но белки часто неполноценны (по лизину, триптофану, метионину) | Высокая (полноценные белки, наличие арахидоновой кислоты – витамина F, D, A, минеральных веществ) |
3.Физиологическая | Высокая (наличие алкалоидов и гликозидов общегодействия (на центральную нервную систему) и местного (на пищеварительную систему)) | Средняя (наличие экстрактивных веществ местного действия) |
4. Усвояемость | Низкая (из-за наличия неусвояемых полисахаридов и лигнина) | Высокая (зависит от количества соединительных тканей) |
Источник