Представляем Вам для ознакомления Проект, связанный с обеспечением населения, качественными продуктами питания. Питание человека – один из важнейших факторов, удовлетворяющий энергетические, физиологические и другие потребности организма человека и обеспечивающий необходимый уровень метаболизма.

В правительственных документах всех стран отмечается, что с целью комплексного решения существующих проблем научного обеспечения пищевой отрасли, необходимо создание условий для формирования конкурентоспособных научных и научно-технических результатов, а также принятия мер для внедрения передовых методов в производство и последующего их вовлечения в экономический оборот. Для достижения указанных целей, предлагается решить такие важнейшие задачи, с помощью внедрения современных технологий по переработке и хранению сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия.

В этой связи, мы отмечаем, что предлагаемый нами Проект, основанный на разработанных нами инновационных технологиях, направлен как раз именно для реализации задач, поставленных в этом направлении, а также тесно увязывается с доктриной национальной безопасности по обеспечению качественным продовольствием населения страны.

Для практической реализации отмеченных в Проекте задач нами предлагается решить их на первом этапе, посредством создания промышленной линии по комплексной и глубокой переработке сырья для выпуска пива, существенного повышения эффективности производства, увеличения ассортимента и качества, получаемой продукции на основе инновационных технологий.

В РФ, странах СНГ и ЕС, отмечается устойчивая тенденция повышения интереса к потреблению пищевых продуктов и лечебно-профилактических препаратов из экологически безопасного сырья, а также более полному использованию побочных продуктов пищевых производств для питания людей. Продукты и препараты, изготовленные из местного сырья, оказывают наибольший терапевтический эффект людям, проживающим на соответствующей территории, повышают устойчивость организма к экстремальным ситуациям, норм тоализуют умственную и физическую работоспособность.

Положительные свойства многих растений связаны с наличием у них витаминов и способностью активизировать ферментные системы, усиливать энергетическое обеспечение организма человека. Полезность и в том, что растительное сырье служит одним из основных источников антиоксидантов, биологически активных веществ, которые даже в минимальном количестве оказывают оздоровительное и защитное действие для людей. Растительное биологически активное сырье повышает питательные и лечебные свойства пищи, а регулярное потребление таких продуктов снижает отрицательные последствия неблагополучных факторов как внешней, так и внутренней среды организма.

Одним из уникальных биологически активных видов сырья для получения продуктов питания являются семена зерновых культур. Учитывая важность и актуальность данного направления по переработке зерновых, нами предлагается инновационная, ресурсосберегающая технология по комплексной и глубокой переработке семян ячменя и другого сырья, применяемого для производства пива, получаемую побочную продукцию и компоненты при получении солода и пива. В настоящее время значительная доля сухих веществ (СВ), содержащих биологически ценные (активные) вещества (БАВ) в побочной продукции пивного производства, всё ещё переходит в отходы: солодовые ростки, сплав зерна, зерновые отходы, солодовую и хмелевую дробину, остаточные дрожжи, белковый отстой, лагерные осадки, замочные и промывочные воды, а также диоксид углерода), которые являются высококачественными вторичными сырьевыми ресурсами (ВСР).

Серьёзные преимущества в пивоварении может получить белковая часть этих ВСР. В десятках научных работ отмечается важность практической реализация новых технологий, связанных с получением солодового белка. Но предлагаемые схемы предполагают использовать для этого пивную дробину в исходном виде, где содержание протеинов находится в пределах лишь 20% и завышенными концентрациями по клетчатке, что существенно снижает сферу их последующего использования.

Предлагаемая нами технология принципиально отличается от классической, общепринятой схемы, где условия переработки зернового сырья проходят жёсткие температурные и другие режимы, которые ухудшают качество белка, снижают активность содержащихся там биологически активных субстанций.

Что касается предлагаемой нами схеме очистки, то содержания протеиновой части в получаемом продукте увеличивается до концентрации 70% и выше, чего нельзя добиться с помощью общепринятых технологий, и тех новых предложений, которые мы выявили в ходе научного поиска в опубликованных диссертациях, патентах и опубликованных научных статьях.

Таким образом, на основании вышеизложенного следует, что белковый концентрат, содержащий более 70% протеина, а также другие вышеперечисленные ВСР (вторичные сырьевые ресурсы), получаемые на пивоваренном производстве, обладая высокой пищевой и биологической ценностью, сбалансированностью не только за счёт основных питательных веществ в нативной форме, но и витаминно-минеральных компонентов очень полезны. Благодаря такому уникальному составу и сочетаемости, они обладают лечебно-профилактическими свойствами, охватывая физиологические потребности практически всех органов и систем, как взрослых, так и детей. На основании этого, они всецело могут выступать в роли функциональных ингредиентов для создания обогащенного пищевого продукта различных наименований, без побочных явлений в силу своей натуральности.

А пока по причине того, что все пивзаводы применяют общепринятые технологии, миллионы тонн получаемых ВСР не могут быть использованы в полной мере как пищевой продукт, кроме как на кормовые цели, теряя при этом такой большой потенциал, как высокоценный витаминно-белковый концентрат, в первую очередь для питания людей.

При помоле солода, пивовары стремятся сохранить целостность оболочек, чтобы не происходило экстрагирование из них нежелательных горьких дубильных веществ и переход их в сусло, а затем и в пиво. Кроме того, сильная дисперсия оболочечных частиц ухудшает условия фильтрации затора. Оболочки отделяют от эндосперма, но не выводят из процесса, так как они выполняют роль фильтрующего слоя в дальнейших операциях.

Но экстрактивность является важнейшим показателем пивоварения - это масса водорастворимых сухих веществ в зернопродукте. Этот показатель зависит от химического состава ячменя. Производственная партия пивоваренного ячменя должна иметь экстрактивность не ниже 78 %, иначе ее переработка нерентабельна. Зерно пивоваренного ячменя должно иметь не более 9 % внешних пленок (цветковых, плодовых и семенных оболочек), так как увеличение их доли сверх этого значения отрицательно сказывается на качестве процесса экстракции и ухудшает в дальнейшем вкус пива. Даже короткое время контакта оболочек в заторе способствует переходу в сусло нежелательного количества полифенолов и других компонентов, мешающих процессу брожения, а тем более недопустимо использование мероприятий по интенсификации процесса затирания, которые и без того могут снизить показатели процесса экстракции из-за усиления растворимости не нужных компонентов из оболочек.

Поэтому при помоле все пивзаводы стремятся максимально сохранить целостность оболочек, чтобы экстрагирование из них нежелательных горьких дубильных, фенольных веществ и других нежелательных компонентов, переходящих в растворённом состоянии в сусло, а затем и в пиво происходило не слишком интенсивно и в небольших количествах. Кроме того, сильная дисперсия (измельчение) оболочечных частиц ухудшает в последствии условия фильтрации затора. Оболочки отделяют от эндосперма, но не выводятся из процесса, так как они выполняют роль фильтрующего слоя в дальнейших операциях. Но при малых размерах измельчённых частиц, усиленно уплотняются, тем самым значительно замедляют процесс фильтрации сусла или забивают поры фильтра.

По нашей технологической схеме, как это не выглядит парадоксально, и каким бы образом это не находилось в противоречии с общепризнанными в мире требованиями к размолу и затиранию солода, тем не менее для нашего варианта переработки совершенно не имеет значение количество белка, оболочек, содержащихся в зерне ячменя и соответственно в солоде. Так как при переработке, данный параметр по количеству, у нас находится на полном и исключительном контроле. А при наступлении тенденции по превышению экстрагирования сверх нормы, их концентрация в ходе технологического процесса будет оперативно отрегулирована до нужных объёмов. Поэтому, данное обстоятельство позволяет нам использовать любые сорта ячменя, в том числе независимо от состояния эндосперма, вида и предназначения зерна. Это будет особенно заметно и в процессе варки хмеля, как по времени проведения, так и по количеству хмеля.

А поскольку установленные жесткие требования по качеству зерна ячменя могут быть ослаблены, то это позволяет заводу, закупать более дешёвое зерно для производства солода. Учитывая тот факт, что удельный вес стоимости сырья в общих затратах по себестоимости производства занимает основной объём, то это будет способствовать существенному снижению финансовых расходов по такой ведущей статье.

Более того, получаемый продукт в виде нативного белкового концентрата (свыше 70% протеина) из любого сырья и солода, может быть реализован по значительно более высокой сравнительной цене, чем основной продукт - пиво. На рынке стоимость такого рода концентратов доходит до $1 тыс. Следует при этом иметь в виду, также то, что качество ячменного протеина намного выше, чем протеин пшеничный. С учётом того, что нам представляется возможность, жёстко регулировать количество белка и оболочки, участвующих в процессе затирания и экстракции, то на самом деле, чем больше белка будет содержаться в зерне и затем в солоде, тем больше прибыли получит пивоваренное производство в целом. См. ТЭО.

Согласно нашему Проекту, мы планируем пойти по пути не совершенствования традиционного заводского оборудования, которое используют современные предприятия, а внедрения новых, более простых и экономичных технических решений по всей производственной линии, начиная от интенсификации процессов затирания, экстракции, фильтрования, где на традиционном, хотя и на дорогостоящем оборудовании, новые задачи реализовать практически невозможно.

Модернизация продолжается и на участке сушки новой продукции, где процесс на нашем авторском оборудовании проходит за 2-3 секунды, а не десятки минут, как это происходит на современных сушильных установках. Причём, большая часть процессов будет проводиться на нашем авторском оборудовании, как вначале переработки, так и далее на сушильном комплексе, которые в десятки раз меньшие по размерам и металлоёмкости, чем, например, котлы для фильтрации, в том числе широко разрекламированные как самые современные, но на самом деле громоздкие и дорогие мембранные майшфильтры БАТТЕРФЛАЙ и ДРАГОНФЛАЙ от знаменитой компания ЦИМАНН ХОЛЬВРИЕКА. При этом время проведения процесса фильтрации на нашем участке будет проходить не за часы, а за несколько минут. Существующие фильтры, требующие немалые трудозатраты и все виды работ и сложности по их обслуживанию, ремонту для нашей схемы более не понадобятся.

Общеизвестно, и об этом уже отмечалось выше, что интенсифицировать процесс затирания и экстракции невозможно из-за того, что после истирающего механического воздействия на дробину, усилий по истиранию оболочек при турбулентных потоках затора, и в результате получаемого чрезмерного измельчения дробины, создаются «неизлечимые» проблемы не только по фильтрации сусла от дробины (в том числе на самых современных фильтрах от знаменитых фирм), но и значительные трудности и затраты при фильтрации самого пива. Эти проблемы возникают из-за появления мелкодисперсной сложно фильтруемой мути от нежелательных биохимических компонентов, перешедших из дробины, и в немалой степени из оболочек, создающих опалесцирующий эффект непрозрачности пива.

Интенсификация различных производственных процессов является одной из существенных проблем технических наук и одним из факторов экономического роста, чего невозможно достичь без привлечения новых инновационных технологий. Однако в пивной отрасли, с одной стороны, чтобы сократить время затирки и экстракции следует интенсифицировать эти процессы, с другой стороны интенсификация отрицательно сказывается на процессе фильтрования затора и качество сусла. Получается замкнутый круг, который до сих пор эффективно так и не решён, несмотря на постоянное совершенствование применяемого оборудования. По этой причине внимание ученых в большей мере направлено на создание нового высокоэффективного оборудования, повышение производительности предприятий за счет экономии сырья, снижение энергозатрат, сокращения продолжительности изготовления конечного продукта и практически мы не встретили работ по проблемам, связанных с разрешением создавшихся противоречий в замкнутом круге и в первую очередь выработкой мероприятий, связанных с интенсификацией процессов на этапе затирания экстракции, фильтрации с целью сокращения времени на их проведение. Нет предложений от отечественных научных центров по производству нативного белкового концентрата с повышенным содержание протеина из пивного солода. Примеров такого производства в каких-либо других странах мы пока также не встречали. Это даёт нам право заявлять об отсутствии аналогов такого рода комплексного подхода по переработке пивного солода, который предлагается нашей стороной и одновременно говорит об уникальности нашего Проекта в целом.

Для достижения заявленных выше параметров Проекта в работе пивного производства, наши применяемые технико-технологические решения заключаются в том, чтобы не «лечить» потенциальные болезни, а предупреждать их появления, поэтому проводим не частичные, а принципиально новые изменения на многих общепринятых производственных процессах пивоварения. В результате этого, предприятиям по производству пива представляется возможность получать не только более качественную продукцию пищевого назначения, расширить её ассортимент, но и получить более существенный экономический эффект. Учитывая разницу в ценах реализации текущей заводской продукции и получаемой финансовой выгоды после внедрения предлагаемого Проекта, появится возможность «поменять понятия», - какую из новой товарной номенклатуры называть основной, и какую назвать побочной.

Итоговые результаты Проекта станут показательным примером для масштабирования инновационной технологии не только в стране, но и за рубежом. Предприятие получит обоснованную, реальную возможность удовлетворить свои потребности в инвестициях от инвестиционных фондов региона, РФ и субсидии, согласно программам господдержки страны, учитывая такой уровень модернизации и потенциал масштабности Проектов. В распространении Проекта будут заинтересованы не только производители пива, а также ряд промышленных предприятий, так как понадобится наладить выпуск новых видов оборудования, установок и агрегатов. Масштабируя уже испытанный опыт в промышленном варианте, в огромной степени решатся трудности экологического характера тех пивзаводов и пивоварен, где ещё не решены проблемы с утилизацией своей побочной продукции. Но в большей мере, в наращивании объёмов новой высоко качественной и остро востребованной продукции будут заинтересованы предприятия пищевой промышленности, так как с началом выпуска остродефицитной номенклатуры, получаемой от переработки вторичных сырьевых ресурсов (ВСР) пивной отрасли, будут решены вопросы импорт замещения дорогостоящей зарубежной продукции такого класса. А производство там высушенного белкового концентрата из пивного солода с такими высокими характеристиками по качеству вообще не налажено.

В соответствии с предлагаемой нами схемой, за счёт совмещения и сокращения множества традиционных технологических операций, упрощается в целом весь производственный процесс. Внедрение новых подходов осуществляется практически по всей производственной цепочки, начиная от предварительной подготовки зерна ячменя, солода и заканчивая новым ассортиментом готовой продукции. За счёт замены сложного и дорогостоящего и как правило импортного, оборудования, монтируются новые установки отечественного и собственного авторского изготовления. Это облегчает и упрощает эксплуатация и обслуживание новых участков производства, отпадает зависимость от приобретения импортных запасных частей. Но главное, учитывая особенные физико-химические свойства новой продукции, появляется возможность выйти на выпуск высококачественной продуктовой линии, которая расположится на более высокой нише по качеству включая побочные продукты, полученные без применения вредных химических материалов, относящиеся к классу чистой органической продукции с повышенной биологической активностью.

Для реализации поставленных задач на первом этапе, нами предлагается для внедрения инновационная биотехнология, по переработке готового ячменного солода, закупаемого от других кампаний, в дальнейшем мы можем использовать более экономически выгодные варианты по комплексной и глубокой переработке используемого зернового сырья, на базе уже действующего Вашего предприятия, наращивая объёмы производства собственного пивного солода, используя для этих целей отечественное зерно ячменя. Имеется вполне реальная возможность уйти от закупок пивного солода зарубежного производства, так как упрощаются требования к характеристикам ячменного и других видов зернового сырья для его производства. В целом, использование предлагаемой технологии намного проще, безопаснее, экономичнее, финансово более доступно, по сравнению с используемыми в настоящее время схемами, в том числе и с теми методами, которые предлагаются многими научными центрами по данной тематике. В нашем варианте все процессы проводятся, в щадящих механических нагрузках, без высокотемпературной обработки, в управляемом режиме. Это позволяет оптимизировать показатели по содержанию всех нужных компонентов для проведения процесса брожения в оптимальных параметрах, обеспечить соответствующую цветность готовой продукции, отрегулировать выход про экстрагированных компонентов в нужной концентрации и заданном объёме, полностью исключая при этом денатурацию белковой фракции, обеспечивая максимальное сохранение витаминов, антиоксидантов и других БАВ.

В ходе технологического процесса в новых условиях происходит обеззараживание на протяжении всей цепочки от вредной и патогенной микрофлоры, за счёт качественных и безопасных дезинфицирующих свойств натуральных, экологически чистых, безвредных компонентов, что обеспечивает надёжное ведение производственного процесса, сокращение времени на санитарную обработку оборудования, продуктовых линий, и гарантированную сохранность получаемой готовой пищевой продукции на длительные сроки.

Благодаря применению «ноу-хау» и инновационной биотехнологии, мы можем сократить энергопотребление на сушке более чем в 2 раза, по сравнению с теми методами, которые предлагаются передовыми западными фирмами. Данное обстоятельство облегчает проблемы сбыта, которые были раннее, из-за больших эксплуатационных затрат на любых других установках по сушке и высокую стоимость самого оборудования, что в немалой степени является основным препятствием в настоящее время, по утилизации пивной дробины особенно в период, когда затрудняется её реализация во влажном состоянии на корм животным.

Получаемая дополнительная продукция из вторичных сырьевых ресурсов (ВСР) пивного производства, в полной мере можно использовать как наполнитель во многих отраслях пищевой промышленности, эффективно решая вопросы импорт замещения. Существенная разница в цене от реализации на кормовые цели и, как пищевой компонент, создаёт дополнительную финансовую выгоду, повышая экономическую эффективность всего пивзавода, обеспечивает хорошую конкурентоспособность всего спектра выпускаемой готовой продукции, включая основную, что особенно важно из-за роста числа малых предприятий, у которых затраты по ряду причин заметно ниже, чем у крупных фирм, а также от большой волатильности цен в течение года.

Варианты утилизации побочных продуктов пивоварения известны многим, однако на данном направлении имеется пока до конца не решённый вопрос по сушке, поскольку все они содержат высокий процент влажности. В этой связи нами предлагается уникальная технология сушки, обеспечивающая высокую степень нативности и сохранности не менее 90% всего витаминного состава, а также других биологически активных субстанций, содержащихся в исходном сырье.

Утилизация всех имеющихся ВСР на пивзаводе может быть тесно увязана между собой, реализуя при этом полученные готовые продукты не только как самостоятельные товары, но и в том числе для выпуска различных видов белково-витаминных концентратов, которые в стране представлены в основном зарубежными препаратами и продаваемые по далеко не доступным ценам в экономическом секторе покупателей. Решение таких вариантов может облегчить задачу, так как ряд научных центров уже разработали рецептуры и согласовали ТУ на такого рода биологические добавки.

Дополнительная новая продукция может быть использована для улучшения и создания особых характеристик пшеничной муки, как компоненты для продуктов детского и диетического питания. При этом технология обеспечивает максимальное сохранение пищевой и биологической ценности исходных зерновых продуктов, повышает их усвояемость организмом ребенка, так как прошла процесс проращивания и варится только 1-2 минуты или запаривается. Белковый концентрат из проросшего зерна ячменя может быть использован в композиции с другими видами детской и диетической муки (рисовой, гречневой) для варки каш.

Приготовленные блюда будут иметь киселеобразную, мягкую, нежную консистенцию, и запах осахаренного продукта с повышенным содержанием растительного протеина или дополнительным вводом пищевых волокон. При этом перевариваемость белка повышается до 93% и выше. При необходимости выработки хлопьев, можно смешивать с высоким содержанием пищевых волокон, добавлять к ним различные виды другой продукции. Являясь вполне возможной добавкой и функционально оправданным, в форме растительного витаминно-белкового концентрата, полученный новый продукт также способен при внесении его в виде добавки, придать вновь полученному, другому продукту, антиоксидантные, иммуностимулирующие свойства и функциональную направленность.

Мы же предлагаем на данном участке вполне доступный инновационный Проект с финансовой стороны, многократно более выгодный, чем предложения от ведущих западных фирм, и главное с высокой финансовой отдачей, быстрой окупаемостью инвестиционных вложений. Причём внедрение наших авторских разработок будет осуществляться параллельно с полным работающим циклом завода, без остановки действующего производства.

Проводимые технологические процессы по предлагаемой новой схеме позволяют получить дополнительную продукцию на первом этапе в соответствии со следующими параметрами:

Процесс внедрения Проекта, в более экономном варианте, планируется на первом этапе проводить по схеме в периодическом режиме работы, как это принято и в настоящее время и имеет место в заводских условиях. При использовании дополнительного оборудования и сокращения времени на отдельные технологические операции, имеется возможность автоматизировать производственный процесс пивоварения и проводить его в непрерывном режиме.

Благодаря планируемым дополнительным мероприятиям по интенсификации процессов затирания, экстракции, за счёт внедрения новых динамических и кавитационных эффектов, используя в том числе оборудование нашей разработки, удаётся сократить продолжительность многих производственных процессов в несколько раз, по сравнению с первоначальными имеющимися вариантами на заводе.

Полученные нами результаты ряда испытаний по новой технологии использования экологически чистых методов переработки, показали на существенные преимущества по сравнению с традиционными методами производства пива и утилизации ВСР. В ходе испытаний проверены и получены аналитические исходные данные об коммерческой, потребительской и экономической целесообразности внедрения Проекта по комплексной и глубокой переработке зернового солода в производстве пива и утилизации получаемых при этом вторичных сырьевых ресурсов (ВСР).

Важным элементом Проекта является разработанный метод обеспечения длительных сроков хранения получаемой продукции. Данная проблема является принципиальной, т.к. все исходные сырьевые (побочные) материалы имеют короткие сроки хранения из-за большой влажности и высокой биологической активности всех содержащихся там компонентов. Поэтому решение проблем, связанных с биоокислением, является в настоящее время, сложной задачей для всех пищевых отраслей, а методы, которые наиболее распространены в промышленном варианте, в основном используют затратные схемы и жёсткие режимы переработки, не обеспечивая тем самым требуемый уровень качества, полезности и коммерческой востребованности на рынке потребления.

В нашем варианте используются методы физического и механического воздействия без отрицательного влияния на процессы сохранения нативности белков, ферментов, сохранность витаминной и антиоксидантной активности, сохранность БАВ, которая происходит при высоких температурах традиционных технологий в ходе переработки нативного сырья. В нашей схеме, в зависимости от условий, применяемых согласно режимной карте, качественные характеристики продукции по основным показателям соответствуют общепринятым стандартам сохранности в течении от 1 до2-х лет, в том числе по вышеперечисленным, принципиально важным, параметрам качества.

Как известно, старение пива — это сложный процесс, в котором задействовано множество различных факторов и механизмов. Ключевым из них является взаимодействие активных форм кислорода с многочисленными органическими веществами, присутствующими в пиве. Несмотря на принимаемые меры, пиво было и остается нестабильным по своей природе продуктом. Даже пиво, произведенное промышленными гигантами на современном оборудовании, прошедшее сложный цикл фильтрации и стабилизации, содержащее минимальный уровень растворенного кислорода, будет подвержено старению ближе к концу срока своей годности, несмотря на применение не безвредных консервантов. А при несоблюдении предусмотренных условий хранения и транспортировки, пиво может испортиться даже раньше. В этой связи имеются различного рода предложения, которые мы предлагаем дополнить собственными мероприятиями, которые на наш взгляд имеют преимущество, так как не используют бисульфитные и другие химические препараты, консерванты, а отвечают требованиям, которые предъявляются к производству биологически чистой, органической продукции,

При проектировании данного производства мы будем руководствоваться также требованиями нормативных документов РФ в этой отрасли, на основании имеющейся лицензии.