СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………..…………..3
1 ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ………………………………………………....4
1.1 Ботаническая характеристика игеографическое распространение……….4
1.2 Сырьевые запасы шиповника………………………………………………..5
1.3 Химический и витаминный составплодов………………………………….6
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА ВИТАМИННА С…….7
2.1Технология комплексной переработки плодов………………………….….7
2.2 Описаниетехнологической схемы производства витамина С…………….7
3МАТЕРИАЛЬНЫЙ РАСЧЕТ…………………………………………………..9
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….13
ВВЕДЕНИЕ
В данном курсовом проектерассмотрена технологическая схема комплексной переработки плодов шиповника, вчастности процесс получения витамина С. В курсовом проекте произведенматериальный расчет, составлена схема потоков, также к данному курсовомупроекту прилагаются чертежи: технологическая схема, конструкция основногоаппарата – диффузора.
1 ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ
Лечебные свойства шиповника известны давно. Обэтом свидетельствуют рецепты лечебников XVII в. Однако применениеплодов шиповника для лекарственных целей было крайне ограниченным. Переработкашиповника на концентраты витамина С началась после того, как в СССР Всесоюзныминститутом растениеводства была установлена высокая антицинготная активностьшиповника.
1.1 Ботаническаяхарактеристика и географическое распространение
Шиповник принадлежит к семейству розовоцветных ипредставляет собой многолетний кустарник высотой от 0,5 до 6 м. Ветки и молодые побеги шиповника густо усажены шипами, листья сложные, эллиптической илияйцевидной формы (с пыльчатыми зубчиками по краям). Цветы розовые или белые.Плоды шиповника — ложные ягоды — имеют шаровидную, бутыльчатую или грушевиднуюформу и содержат большое количество семян. Цвет зрелых плодов — желтовато-красныйили темно-красный. Мякоть плода внутри покрыта волосками. Шиповник растет посклонам оврагов, гор и в поймах рек, образуя заросли по лесным опушкам. Плодысозревают в августе-сентябре.
Наиболее богаты витамином С плоды шиповника, произрастающие всеверной и средней полосе европейской части России и на Дальнем Востоке. Плодышиповника, распространенного в южных районах (шиповник собачий), содержитменьшее количество витамина С (0,1— 0,2% на сухую массу).Самыми распространенными видами шиповника являются Роза коричная и Розаиглистая. Роза коричная с крупными розовыми или темно-красными пятилепестковымицветами у основания черешка листьев имеет два изогнутых шипа. Плоды Розыкоричной окрашены в оранжево-красный цвет, снабжены пятидольной чашечкой, неопадающей после созревания плодов. Роза иглистая в отличие от Розы коричнойимеет на стволе и ветках тонкие прямые шипы. Плоды оранжево-красные, но неблестящие, а матовые.
Роза коричная произрастает в Рязанской,Горьковской, Пензенской, Куйбышевской, Архангельской, Вологодской областях, вМарийской, Чувашской, Мордовской, Татарской, Башкирской автономных республикахи Красноярском крае. Роза иглистая произрастает главным образом в Сибири и наАлтае.
На основании исследований могут быть рекомендованыдля введения в культуру следующие виды шиповника: Роза коричная, Роза иглистая,Роза морщинистая, Роза сизая, Роза яблочная, Роза Федченко, Роза Уэбба, РозаАльберта, Роза даурская как высоковитаминные, урожайные, зимостойкие,засухоустойчивые, стойкие против грибных болезней и вредителей.
1.2 Сырьевые запасышиповника
Россия богата зарослями дикорастущего шиповника. Общиеежегодные запасы шиповника превышают 56 тыс. т сырых плодов. Шиповником богатырайоны Центральной черноземной полосы, Поволжья и Урала, Сибирь, ДальнийВосток, Средняя Азия и Казахстан.
Объем заготовок плодов шиповника колеблется впределах 11—21% от его валового урожая. Лучше других используются ресурсышиповника Волжского бассейна (около 60%).
1.3 Химический ивитаминный состав плодов
В сухой мякоти плодов Р. коричной найдено (в %):общего сахара 23,93; инвертного сахара 18,56; клетчатки сырой 12,52; пектиновыхвеществ 14,1; золы сырой 6,4. Общая кислотность составляет 2,84%. В золеотмечено высокое содержание солей калия, магния и фосфора.
Плоды шиповника богаты витаминами. Среднеесодержание аскорбиновой кислоты в сухих плодах шиповника, поступающих навитаминные заводы, составляет 1200—1500 мг% и первоначально плоды оценивалиисключительно по содержанию в них аскорбиновой кислоты. Однако дальнейшиеисследования показали, что плоды шиповника содержат и другие витамины. Так,изучен состав каротиноидов плодов. В результате изучения в плодах шиповникасостава флавоноидных веществ (витамины группы Р) идентифицированы: кверцетин,кемпферол, изокверцитрин. Из антоциановых веществ идентифицирован цианидин.Изучен состав токоферолов в масле семян шиповника и установлено, что их общеесодержание составляет 170 мг%.
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВАВИТАМИННА С
2.1 Технологиякомплексной переработки плодов
Идентификация биологически активных веществпоказала, что, кроме аскорбиновой кислоты, в плодах шиповника содержатсяфлавоновые, катехиновые, антоциановые вещества (витамин Р), каротиноиды итокоферолы. Задачей исследований в области технологии явилась разработкапромышленных методов комплексного использования этих биологически активных веществ.
Исследованы различные схемы подготовки плодовшиповника для диффузионного процесса и показано, что для этой целицелесообразно использовать плоды шиповника без отделения семян, так как присепарации семян от мякоти потери витамина С составляют 7,3%;
На основании результатов лабораторных,полузаводских и заводских исследований автором при участии И.Н. Кущинской, Д.Я.Сошникова, М.Е. Беликова и П.Н. Трофимовой разработана технология промышленногокомплексного использования плодов шиповника для производства витаминных препаратов.
2.2Описание технологической схемы производства витамина С
Плодышиповника элеватором 1 подают в диффузор 2 (температура 70—75° С). Диффузионныйсок направляют через фильтр-пресс 3 в трехкорпусной выпарной аппарат 4, где соксгущают до плотности 60% и перекачивают далее в распылительную сушилку 5 дляполучения порошкообразного концентрата с витамином С, идущего на таблетирование.
Таблица 1 –Обозначения аппаратов на технологической схемеОбозн. Аппарат 1 Элеватор 2 Диффузор 3 Фильтр-пресс 4 Трехкорпусной выпарной аппарат 5 Распылительная сушилка
3МАТЕРИАЛЬНЫЙ РАСЧЕТ
Исходные данные:Годовая производительность, G 10т/год Число рабочих дней, n 330 Потери: при сушке 1% при выпаривании 3% при фильтровании 2% при диффузии 2% Концентрация раствора на выпаривание 0,5% Влажность плодов шиповника 60%
/>
Рисунок 1 – Схема потоков
Т-101 – элеватор; Р-102 –диффузор; Ф-103 – фильтр-пресс; Р-104 – выпарной аппарат; Р-105 – сушилка;101=102 – плоды шиповника; 103 – диффузионный сок; 104 – жом; 105 –фильтрованный сок; 106 – отфильтрованная мякоть; 107 – концентрированныйраствор витамина С; 108 – конденсат; 109 – вода, удаленная при сушке; 110 –витамин С.
1. Производительностьсуточная:
/>, (1)
/>
2. Количествовитамина С, поступающего на сушку с учетом потерь:
/>
количество потерь присушке:
/> (2)
/>
3. Найдем количествоводы, поступающее на сушку:
/>
/>
4. Количествовитамина С, поступающего на выпарку с учетом потерь:
/>
потери при выпаривании:
/> (3)
/>
5. На выпариваниепоступает 0,5%-ный раствор. Из этого условия найдем количество воды,поступающее на выпаривание:
/>
/>
6. Количествовыпаренной воды:
/> (4)
/>
7. Количество витамина С,поступающего на фильтрование с учетом потерь:
/>
количество потерь прифильтровании:
/> (5)
/>
8. Примем, что прифильтровании вода не расходуется, количество воды, поступившее на фильтрование:
GВФ = GВВ = 6279,6 кг/сут
9. В растворе,поступающем на фильтрование, содержится 5% мякоти. Найдем количество мякоти:
/>
/>
10. Количествовитамина С, поступающего на диффузию с учетом потерь:
/>
количество потерь придиффузии:
/> (6)
/>
11. Найдем количествоплодов, зная влажность плодов шиповника:
/>
12. Количествооставшегося после диффузии жома:
/> (7)
/>
Таблица 2 – Потоки 101 102 103 104 105 кг/сут % кг/сут % кг/сут % кг/сут % кг/сут % Шиповник 10466 100 10466 100 Вода 6279,6 94,52 6279,6 99,5 вит. С 32,2 0,48 31,56 0,5 Мякоть 332,2 5 Жом 3821,35 99,98 Потери 0,66 0,02 Итого 10406 100 10466 100 6644 100 3822,01 100 6311,16 100
Продолжение 106 107 108 109 110 кг/сут % кг/сут % кг/сут % кг/сут % кг/сут % Шиповник Вода 20,41 40 6259,2 99,98 20,41 98,55 вит. С 30,61 60 30,3 100 Мякоть 332,2 99,8 Жом Потери 0,64 0,2 0,95 0,02 0,31 1,45 Итого 332,84 100 51,02 100 6260,15 100 20,71 100 30,3 100
Таблица 3 – Материальныйбаланс ИЗРАСХОДОВАНО ПОЛУЧЕНО Наименование Масса, кг Наименование Масса, кг Б. Сырье А. Кон.прод. Шиповник 10466 Витамин С 30,3 Б. Отходы Вода 6279,6 Жом 3821,35 Мякоть 332,2 В. Потери Витамин С 2,5 ИТОГО: 10466 ИТОГО: 10466
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Получение витаминовприродного сырья играет очень важную роль в обеспечении населения натуральнымивитаминами.
Условие выполненияматериального баланса – приход равен расходу – обеспечен.