RU2812862C1 - Method of processing vegetable and fruit waste to produce feed smoothie for productive animals - Google Patents

Method of processing vegetable and fruit waste to produce feed smoothie for productive animals Download PDF

Info

Publication number
RU2812862C1
RU2812862C1 RU2023108674A RU2023108674A RU2812862C1 RU 2812862 C1 RU2812862 C1 RU 2812862C1 RU 2023108674 A RU2023108674 A RU 2023108674A RU 2023108674 A RU2023108674 A RU 2023108674A RU 2812862 C1 RU2812862 C1 RU 2812862C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
waste
suspension
smoothie
feed
vegetable
Prior art date
Application number
RU2023108674A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Кирилл Игоревич Коптелов
Татьяна Владимировна Тулякова
Елена Давидовна Горячева
Анна Эдуардовна Джабакова
Original Assignee
Кирилл Игоревич Коптелов
Filing date
Publication date
Application filed by Кирилл Игоревич Коптелов filed Critical Кирилл Игоревич Коптелов
Application granted granted Critical
Publication of RU2812862C1 publication Critical patent/RU2812862C1/en

Links

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: method of processing vegetable and fruit waste to produce a feed smoothie for productive animals is characterized by the fact that it involves the preparation of vegetable and fruit waste — waste of tomatoes, cabbage, carrots, potatoes, apples, in a ratio of 0.3:0.1:0.2:0.2:0.2, their grinding with by obtaining a suspension, while the pH of the suspension of chopped vegetables and fruits is stabilized at 4.5–6.0 by adding organic acid — citric or lactic, then the suspension is preserved by adding a chemical preservative with mechanical stirring for 15–30 minutes, while peroxide is used as a chemical preservative hydrogen in the amount of 1.0–2.5 g of peroxide with a concentration of 33% per kg of suspension.
EFFECT: invention makes it possible to ensure a minimal thermal effect on vegetables and fruits and guarantee the production of a safe feed smoothie rich in natural vitamins, minerals, and fibre necessary for the proper functioning of the body of productive animals.
1 cl, 1 dwg, 2 ex

Description

Предлагаемое техническое решение относится к пищевой промышленности, а именно к переработке отходов овощей и фруктов в кормовые продукты.The proposed technical solution relates to the food industry, namely to the processing of vegetable and fruit waste into feed products.

По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (FAO), ежегодно в мире уничтожается около трети произведенных продуктов питания, или 1,3 млрд тонн еды. [1, 2] According to the UN Food and Agriculture Organization (FAO), about a third of the world's food production, or 1.3 billion tons of food, is wasted every year. [12]

Особенно велики потери овощей и фруктов. До 50 процентов овощей и фруктов теряется в различных звеньях товаропроводящей цепочки от сбора урожая до потребления. [3]The losses of vegetables and fruits are especially high. Up to 50 percent of vegetables and fruits are lost at various points in the supply chain from harvest to consumption. [3]

Просроченная и непроданная пищевая продукция утилизируется путем захоронения на свалках. [4] Expired and unsold food products are disposed of by disposal in landfills. [4]

Однако все способы утилизации, которые связаны с захоронением, не приносят экономической пользы и негативно воздействуют на окружающую среду, загрязняя ее токсичными элементами и опасными газами. [5]However, all disposal methods that involve disposal do not bring economic benefit and negatively impact the environment, polluting it with toxic elements and hazardous gases. [5]

В настоящее время известны методы рециклинга пищевых отходов растительного происхождения, которые позволяют преобразовать отходы во вторичные продукты или использовать их ценные фракции в различных отраслях промышленности и сельском хозяйстве, например, компостирование, вермикомпостирование, анаэробная конверсия, ферментация с получением ряда пищевых и кормовых продуктов и биогаза.Currently, there are known methods for recycling food waste of plant origin, which make it possible to convert waste into secondary products or use their valuable fractions in various industries and agriculture, for example, composting, vermicomposting, anaerobic conversion, fermentation to produce a number of food and feed products and biogas .

Компостирование, благодаря возможности получения ценных органических материалов, при относительно простом процессе производства и его обслуживания, обеспечивает растущий спрос на органические методы ведения сельского хозяйства и повышает конкурентоспособность в отношении химических удобрений и других почвенных добавок. Но из-за длительности процесса создания пригодного для использования компоста, необходимости наличия площадки для компостирования и активной ее вентиляции себестоимость производства достаточно высока и не может в полной мере обеспечить привлекательность метода по сравнению с другими методами обращения с отходами. [6, 7]Composting, with its ability to produce valuable organic materials through a relatively simple production and maintenance process, is meeting growing demand for organic farming practices and increasing competitiveness with chemical fertilizers and other soil amendments. But due to the length of the process of creating usable compost, the need for a composting site and its active ventilation, the production cost is quite high and cannot fully ensure the attractiveness of the method compared to other waste management methods. [6, 7]

Вермикомпостирование (компостирование с использованием компостного червя) благодаря эффективному и относительно быстрому процессу производства богатого питательными веществами биогумуса, возможности использования для небольших производств, в том числе для домашнего компостирования, позволяет повысить привлекательность метода по сравнению с простым компостированием. [8, 9] Vermicomposting (composting using a compost worm) due to the efficient and relatively fast process of producing nutrient-rich vermicompost, the possibility of use for small-scale production, including home composting, makes it possible to increase the attractiveness of the method compared to simple composting. [8, 9]

Однако высокие трудозатраты, сложности в организации крупномасштабного производства и специфические требования к производству не позволяют масштабировать данный метод с целью переработки большого количества отходов.However, high labor costs, difficulties in organizing large-scale production and specific production requirements do not allow this method to be scaled up to process large amounts of waste.

Анаэробная конверсия отходов растительного происхождения обеспечивает возможность генерирования биогаза с конкурентными преимуществами по сравнению с другими возобновляемыми источниками энергии, такими как солнечная энергия и энергия ветра. Методом анаэробной конверсии можно переработать большое количество отходов, однако высокая себестоимость процесса, необходимость в дорогостоящем оборудовании, высокие эксплуатационные расходы и опасность загрязнения воздуха, не позволяют обеспечить высокую рентабельность и эффективность метода. [10]Anaerobic conversion of plant waste provides the ability to generate biogas with competitive advantages over other renewable energy sources such as solar and wind power. The anaerobic conversion method can process a large amount of waste, but the high cost of the process, the need for expensive equipment, high operating costs and the danger of air pollution do not allow the method to be highly profitable and efficient. [10]

Ферментация или биоконверсия отходов с получением ряда пищевых и кормовых продуктов позволяет повысить конкурентоспособность метода по сравнению с другими методами переработки. Суть технологии биоконверсии заключается в воздействии комплексных ферментных препаратов на сырьевые компоненты (отходы) и расщепление сложных полисахаридов на простые с последующим построением на их основе легкоусвояемого кормового белка, используемого в качестве компонента при производстве комбикормов. [11, 12]Fermentation or bioconversion of waste to produce a number of food and feed products makes it possible to increase the competitiveness of the method compared to other processing methods. The essence of bioconversion technology is the effect of complex enzyme preparations on raw materials (waste) and the breakdown of complex polysaccharides into simple ones, followed by the construction on their basis of an easily digestible feed protein used as a component in the production of compound feed. [11, 12]

Однако все рассмотренные в вышеуказанных источниках способы биоконверсии отходов овощей и фруктов предусматривают организацию дополнительных технологических процессов с использованием дорогостоящих ферментных препаратов и специального оборудования, а также предполагают значительное увеличение энергетических затрат.However, all the methods of bioconversion of vegetable and fruit waste discussed in the above sources involve the organization of additional technological processes using expensive enzyme preparations and special equipment, and also imply a significant increase in energy costs.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является «Способ комплексной переработки овощей при производстве продуктов для людей и животных», описанный в патенте на изобретение RU 2149568, опубл. 2000.05.27.The closest technical solution to the proposed invention is the “Method for complex processing of vegetables in the production of products for people and animals”, described in the patent for the invention RU 2149568, publ. 2000.05.27.

Сущность предполагаемого изобретения заключается в том, что при получении кормового продукта для продуктивных животных из отходов овощей и фруктов осуществляют подготовку отходов овощей и фруктов, их измельчение с получением суспензии. В суспензии измельченных овощей и фруктов стабилизируют рН на уровне 4.5-6.0 добавлением органических кислот - лимонной или молочной, а затем суспензию консервируют добавлением химического консерванта при механическом перемешивании в течение 15-30 минут. В качестве химического консерванта используют перекись водорода в количестве 1,0-2.5 г перекиси с концентрацией 33% на кг суспензии.The essence of the proposed invention lies in the fact that when obtaining a feed product for productive animals from waste vegetables and fruits, waste vegetables and fruits are prepared, crushed to obtain a suspension. The pH of the suspension of crushed vegetables and fruits is stabilized at 4.5-6.0 by adding organic acids - citric or lactic, and then the suspension is preserved by adding a chemical preservative with mechanical stirring for 15-30 minutes. Hydrogen peroxide is used as a chemical preservative in an amount of 1.0-2.5 g of peroxide with a concentration of 33% per kg of suspension.

В результате такого способа переработки отходов растительного происхождения обеспечивается минимальное термическое воздействие на овощи и фрукты и гарантируется получение безопасного кормового смузи, богатого натуральными витаминами, минералами, клетчаткой и другими веществами, необходимыми для правильного функционирования организма продуктивных животных.As a result of this method of processing waste of plant origin, a minimal thermal effect on vegetables and fruits is ensured and a safe feed smoothie is guaranteed, rich in natural vitamins, minerals, fiber and other substances necessary for the proper functioning of the body of productive animals.

На рисунке 1 приведена блок-схема производства кормового смузи из отходов овощей и фруктов.Figure 1 shows a flowchart for the production of feed smoothies from vegetable and fruit waste.

Примеры конкретного применения Application examples

Пример 1.Example 1.

Из отходов овощей и фруктов формируют партию таким образом, чтобы содержание влаги в будущем смузи было равно 90-91%. Для этого рассчитывают содержание влаги в сформированной партии отходов с учетом доли каждого вида овоща или фрукта, вошедшего в эту партию, и их химического состава. Например, в партию вошли отходы помидоров, капусты, моркови, картофеля, яблок в соотношении 0.3: 0.1: 0.2: 0.2: 0.2 соответственно. Масса воды в 100 г смузи будет равна 87,12 г:A batch is formed from waste vegetables and fruits so that the moisture content in the future smoothie is 90-91%. To do this, calculate the moisture content in the generated batch of waste, taking into account the proportion of each type of vegetable or fruit included in this batch and their chemical composition. For example, the batch included waste from tomatoes, cabbage, carrots, potatoes, and apples in the ratio 0.3: 0.1: 0.2: 0.2: 0.2, respectively. The mass of water in 100 g of smoothie will be equal to 87.12 g:

Для достижения требуемой влажности 90% добавляют воду из расчета 3 г на 100 г смузи. Затем смесь измельчают до получения гомогенной суспензии, измеряют в ней рН и стабилизируют рН на уровне 4,5 добавлением лимонной кислоты.To achieve the required humidity of 90%, add water at the rate of 3 g per 100 g of smoothie. The mixture is then ground to obtain a homogeneous suspension, its pH is measured and the pH is stabilized at 4.5 by adding citric acid.

Полученную суспензию перекачивают в смеситель, куда одновременно подается 33% перекись водорода в расчете 1,0 г/ кг суспензии. Процесс перемешивания осуществляют в течение 15 минут. Полученное кормовое смузи проверяют на соответствие требованиям безопасности и перемещают в транспортную тару для отправки потребителям.The resulting suspension is pumped into a mixer, where 33% hydrogen peroxide is simultaneously supplied at the rate of 1.0 g/kg of suspension. The mixing process is carried out for 15 minutes. The resulting feed smoothie is checked for compliance with safety requirements and transferred to transport containers for shipment to consumers.

Пример 2.Example 2.

Партию отходов овощей и фруктов подготавливают аналогично описанному выше, доводя содержание влаги до 90% и получения гомогенной суспензии. Далее рН суспензии стабилизируют на уровне 6,0 добавлением молочной кислоты и перекачивают в смеситель, куда одновременно подают 33% перекись водорода в расчете 2,5 г/ кг суспензии. Процесс перемешивания осуществляют в течение 30 минут. Полученное кормовое смузи проверяют на соответствие требованиям безопасности и перемещают в транспортную тару для отправки потребителям.A batch of waste vegetables and fruits is prepared in the same way as described above, bringing the moisture content to 90% and obtaining a homogeneous suspension. Next, the pH of the suspension is stabilized at 6.0 by adding lactic acid and pumped into a mixer, where 33% hydrogen peroxide is simultaneously added at the rate of 2.5 g/kg of suspension. The mixing process is carried out for 30 minutes. The resulting feed smoothie is checked for compliance with safety requirements and transferred to transport containers for shipment to consumers.

Данный способ переработки отходов овощей и фруктов максимально приближен к безотходному ведению технологического процесса, гарантирует экономию энергоресурсов (электроэнергии) и исключение затрат на захоронение отходов, обеспечивает экологическую безопасность производства. Он позволяет получить безопасное кормовое смузи, которое может быть использовано непосредственно для скармливания продуктивным животным или для производства других кормовых продуктов.This method of processing vegetable and fruit waste is as close as possible to a waste-free technological process, guarantees savings in energy resources (electricity) and eliminates waste disposal costs, and ensures environmental safety of production. It allows you to obtain a safe feed smoothie, which can be used directly for feeding to productive animals or for the production of other feed products.

Источники информацииInformation sources

1. ФАО, «Потери продовольствия и пищевые отходы» [В Интернете]. Доступно по ссылке: http://www.fao.org/food-loss-and-food-waste/ru/1. FAO, Food Loss and Waste [Online]. Available at: http://www.fao.org/food-loss-and-food-waste/en/

2. ГЭВУ (2014) «Продовольственные потери и пищевые отходы в контексте устойчивых продовольственных систем», Рим.2. HLPE (2014) “Food loss and waste in the context of sustainable food systems”, Rome.

3. Продовольственные потери и пищевые отходы на потребительском рынке РФ / В.В.Ким, Е.А.Галактионова, К.В. Антоневич/ International agricultural journal, 4/2020, с. 1-193. Food losses and food waste in the consumer market of the Russian Federation / V.V. Kim, E.A. Galaktionova, K.V. Antonevich / International agricultural journal, 4/2020, p. 1-19

4. Блохин А. (2015) «Экономика ненужной продукции. Институциональные особенности кругооборота потерь». Экономическая политика, Т. 10. №1. С. 7-40.4. Blokhin A. (2015) “Economics of unnecessary products. Institutional features of the circulation of losses." Economic Policy, Vol. 10. No. 1. pp. 7-40.

5. Биологические отходы. Пищевые отходы. Использованные растительные и фритюрные масла. Отходы жироуловителей. https://okrsredkchr.ru/.5. Biological waste. Food waste. Used vegetable and frying oils. Grease trap waste. https://okrsredkchr.ru/.

6. Способы переработки отходов растительного сырья. https://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=523940#text.6. Methods for processing waste plant materials. https://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=523940#text.

7. ГОСТР 70083-2022. Обращение с отходами. Руководящие принципы обращения с пищевыми отходами/ allgosts.ru 13/030/gost_r_70083-2022.7. GOSTR 70083-2022. Waste management. Guidelines for food waste management/ allgosts.ru 13/030/gost_r_70083-2022.

8. Способ получения вермикомпоста, патент RU 2363689 С1, опубликован 2009.08.8. Method for producing vermicompost, patent RU 2363689 C1, published 2009.08.

9. Способ переработки органических отходов путем вермикомпостирования, патент РФ №2097368, кл. С05F 3/06, 27.11.1997.9. Method for processing organic waste by vermicomposting, RF patent No. 2097368, class. С05F 3/06, 11/27/1997.

10. Способ анаэробной переработки органических отходов и установка для его осуществления, патент RU 315721 С1, опубликован 2008.01.27.10. Method for anaerobic processing of organic waste and installation for its implementation, patent RU 315721 C1, published 2008.01.27.

11. Способ получения дрожжей, патент SU 1751197, Бил. №28, 1992 г.11. Method for producing yeast, patent SU 1751197, Bil. No. 28, 1992

12. Неклюдов А.Д., Иванкин А.Н. Экологические основы производств. Взаимосвязь экологии, химии и биотехнологии. М.: МГУЛ, 2003. 365 с.12. Neklyudov A.D., Ivankin A.N. Ecological foundations of production. The relationship between ecology, chemistry and biotechnology. M.: MGUL, 2003. 365 p.

13. «Способ комплексной переработки овощей при производстве продуктов для людей и животных», патент на изобретение RU 2149568, опубликован 2000.05.27.13. “Method for complex processing of vegetables in the production of products for people and animals,” invention patent RU 2149568, published 2000.05.27.

Claims (1)

Способ переработки отходов овощей и фруктов с получением кормового смузи для продуктивных животных, характеризующийся тем, что предусматривает подготовку отходов овощей и фруктов - отходы помидоров, капусты, моркови, картофеля, яблок, в соотношении 0.3:0.1:0.2:0.2:0.2, их измельчение с получением суспензии, при этом в суспензии измельченных овощей и фруктов стабилизируют рН на уровне 4.5-6.0 добавлением органической кислоты - лимонной или молочной, затем суспензию консервируют добавлением химического консерванта при механическом перемешивании в течение 15-30 минут, при этом в качестве химического консерванта используют перекись водорода в количестве 1.0-2.5 г перекиси с концентрацией 33% на кг суспензии.A method for processing vegetable and fruit waste to produce a feed smoothie for productive animals, characterized in that it involves the preparation of vegetable and fruit waste - waste of tomatoes, cabbage, carrots, potatoes, apples, in a ratio of 0.3: 0.1: 0.2: 0.2: 0.2, their grinding to obtain a suspension, while the pH of the suspension of chopped vegetables and fruits is stabilized at 4.5-6.0 by adding organic acid - citric or lactic, then the suspension is preserved by adding a chemical preservative with mechanical stirring for 15-30 minutes, while using it as a chemical preservative hydrogen peroxide in the amount of 1.0-2.5 g of peroxide with a concentration of 33% per kg of suspension.
RU2023108674A 2023-04-06 Method of processing vegetable and fruit waste to produce feed smoothie for productive animals RU2812862C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2812862C1 true RU2812862C1 (en) 2024-02-05

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2004161C1 (en) * 1991-12-11 1993-12-15 Научно-производственное объединение "Биотехнологи " Method for ensilage of plant raw-material
RU2149568C1 (en) * 1997-07-15 2000-05-27 Нижегородский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии Method of complex treatment of vegetables in process of preparing products for men and animals

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2004161C1 (en) * 1991-12-11 1993-12-15 Научно-производственное объединение "Биотехнологи " Method for ensilage of plant raw-material
RU2149568C1 (en) * 1997-07-15 2000-05-27 Нижегородский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии Method of complex treatment of vegetables in process of preparing products for men and animals

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Paritosh et al. Feasibility study of waste (d) potential: co-digestion of organic wastes, synergistic effect and kinetics of biogas production
CN103274779A (en) Production method of environment-friendly bio-organic fertilizer
Agarwal et al. Synergistic biorefinery of Scenedesmus obliquus and Ulva lactuca in poultry manure towards sustainable bioproduct generation
CN103588519A (en) MS preparation organic bio-fertilizer and preparation method thereof
Kazimierowicz Organic waste used in agricultural biogas plants
CN102763766A (en) Biological feed containing pomace and bean dregs and preparation method thereof
Lindberg et al. Process efficiency in relation to enzyme pre-treatment duration in black soldier fly larvae composting
Khaliullina et al. The use of the Mephosphon drug to accelerate the process of biogas output and ripening of organic wastes
Buck et al. Energy self-sufficient production of bioethanol from a mixture of hemp straw and triticale seeds: Life-cycle analysis
Phiri et al. Agro-waste for renewable and sustainable green production: A review
JP5555818B2 (en) Reducing fertilizer
CN106116780A (en) A kind of selenium-rich controlled release fertilizer and preparation method thereof
RU2812862C1 (en) Method of processing vegetable and fruit waste to produce feed smoothie for productive animals
Ievstafiieva et al. Biogas production as a component of green energy generation
CN112317533A (en) Biological method for repairing surface soil
CN101899474A (en) Pretreatment method for biogas utilization of straw
Singh et al. Use of fermentation technology on vegetable residues for value added product development: A concept of zero waste utilization
CN101157860B (en) Formula of soil biological oxidation agent and method for making same
Erraji et al. Biogas and digestate production from food waste: a case study of dome digester in Morocco
CN1327967A (en) Physiologic organic fertilizer and its preparing process
KR100950802B1 (en) Manufacturing Method of Intermediate for Manufacturing bio methan
Onibon et al. Effect of Inoculum on Biogas From Cassava Peels
CN104261906A (en) Method for manufacturing bio-fertilizer by using soy sauce residues
Ruangjanda et al. Changing spent mushroom substrate into a quality vermicompost.
Bona et al. The circular economy concept application to livestock systems: An agroecological approach