Metode pengolahan bahan limbah tanaman. Topik: Bahan baku tanaman dan teknologi pengolahannya

1

DI DALAM kondisi modern Dalam ekonomi pasar, masalah prioritasnya adalah penggunaan bahan mentah secara penuh. Peran penting dalam memecahkan masalah ini harus dimainkan oleh pengorganisasian pengolahan rasional bahan tanaman menjadi ekstrak untuk digunakan dalam produksi pangan.

Bahan baku utama untuk produksi ekstrak adalah tanaman obat, buah-buahan liar atau budidaya, dan buah beri yang mengandung sejumlah besar bahan biologis zat aktif.

Teknologi pengolahan buah-buahan dan berry serta bahan baku teknis obat menjadi ekstrak meliputi tahapan utama sebagai berikut.

Saat mengolah bahan baku buah dan berry, sebagian buah segar dikeringkan, sebagian lagi dibekukan dan disimpan pada suhu minus 18°C. Ketika buah beri segar dibekukan, sebagian kelembapannya hilang dan struktur selnya hancur, yang memfasilitasi pelepasan jus.

Saat menggunakan bahan baku obat dan teknis segar, setelah diperiksa, bahan tersebut dikeringkan hingga “keadaan kering di udara”, yang, tergantung pada jenis bahan bakunya, berkisar antara 12-14% dari sisa kelembaban, yang tidak mempengaruhi kualitasnya.

Pada tahap selanjutnya, bahan baku yang dikeringkan dan dibekukan dihancurkan. Buah dan beri yang dihancurkan serta bahan baku tanaman diekstraksi dengan perbandingan massa sistem bahan baku-ekstraktan 1:10-1:15 pada suhu 40-50 °C. Air, etanol atau larutannya dalam konsentrasi berbeda digunakan sebagai pelarut. Penggunaan ekstraktan tersebut memungkinkan Anda untuk memvariasikan kisaran zat yang diekstraksi atau membagi ekstraktif menjadi fraksi, dan dengan menggunakannya secara berurutan, Anda dapat mencapai ekstraksi ekstraktif yang hampir sempurna dari bahan baku nabati. Dalam hal ini, dimungkinkan untuk memperoleh ekstrak tidak hanya dari aktivitas biologis yang berbeda, tetapi juga dari jenis tindakan yang sama sekali berbeda.

Konsentrasi ekstrak dilakukan hingga kandungan 55-60% zat kering dalam unit penguapan vakum pada suhu 48-50 ° C, yang menjamin pelestarian zat termolabil yang berasal dari tumbuhan, sehingga konsentrat yang dihasilkan memiliki bahan kimia dan stabilitas mikrobiologis

Bahan-bahan (tepung, kue atau serat) yang terbentuk selama pemrosesan bahan baku tanaman, diperlukan untuk pembentukan butiran, dikeringkan dan juga mengalami penggilingan mekanis hingga 0,01-0,02 mm untuk mencapai ukuran optimal partikel dalam ekstrak jadi.

Proses granulasi dilakukan dengan metode “semi basah”. Butiran yang telah dikalibrasi dikirim untuk dikeringkan, yang dilakukan pada suhu 50-55 °C hingga kadar air sisa 5-6%.

Pengepresan tablet (briket) dari butiran dilakukan pada tekanan 50-150 MPa, hal ini disebabkan oleh kompresibilitas individu butiran yang diperoleh dari berbagai buah dan beri atau bahan baku tanaman.

Produk jadi dikemas dan dikemas dalam wadah polimer dan dikirim ke gudang produk jadi, di mana produk tersebut disimpan pada suhu 20 °C.

Keuntungan dari teknologi ini adalah kondisi suhu yang sejuk dan tidak adanya pengaruh lain yang berdampak buruk pada zat aktif biologis yang terkandung dalam bahan baku asal tumbuhan selama pemrosesannya, yang memungkinkan diperolehnya campuran komposit aktif biologis (cair, granular). , tablet) dari berbagai buah-buahan - buah beri dan bahan mentah teknis obat dengan sifat dan kualitas baru yang fundamental.

Tautan bibliografi

Kravchenko S.N., Drapkina G.S., Postolova M.A. TEKNOLOGI PENGOLAHAN BAHAN BAKU TANAMAN // Penelitian dasar. – 2007. – Nomor 8. – Hal.68-69;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=3385 (tanggal akses: 29/04/2019). Kami menyampaikan kepada Anda majalah-majalah yang diterbitkan oleh penerbit "Academy of Natural Sciences"

Mekanis. Penggilingan mekanis adalah yang paling banyak dengan cara yang sederhana pra-pemrosesan bahan baku tanaman. Penggilingan memungkinkan Anda meningkatkan permukaan spesifik material, yaitu area kontak dengan bahan kimia atau biokatalis.

Dalam skema bioteknologi modern untuk mengolah bahan baku tanaman yang mengandung pati menjadi produk fermentasi (bir, alkohol), bahan mentah tidak hanya dihancurkan, tetapi juga difraksinasi menurut ukuran partikel. Setiap fraksi diolah dengan enzim sesuai dengan kinetika reaksi enzimatik yang merupakan karakteristik fraksi tertentu. Hal ini memungkinkan penggunaan sediaan enzim secara rasional dan mencapai konversi substrat tingkat tinggi pada tahap fermentasi. Penggilingan mekanis yang kuat menghasilkan penyempurnaan struktur bahan mentah pada tingkat molekuler. Sangat penting untuk mengontrol suhu proses penggilingan, karena panas yang tinggi menyebabkan efek samping. reaksi kimia dalam bahan mentah.

Saat melakukan biokonversi bahan mentah biji-bijian menjadi produk fermentasi, digunakan struktur yang meledak dengan porositas yang sangat tinggi. Metode mekanis pengolahannya sering dikombinasikan dengan pengolahan kimia dan enzimatik.

Perlakuan awal secara kimia. Pemrosesan bahan baku tanaman ini digunakan untuk memisahkan kompleks polimer struktur tanaman dengan ekstraksi preferensial komponen apa pun, serta untuk memecah polimer tanaman menjadi produk dengan berat molekul rendah yang dapat digunakan dalam berbagai cara. sebagai sumber tenaga. Asam dan basa paling sering digunakan sebagai bahan kimia. Kerugian dari pengolahan kimia adalah menghasilkan produk sampingan reaksi yang bersifat racun bagi tubuh. Dalam produksi hidrolisat kayu, kombinasi efek termal, mekanis dan kimia pada selulosa berhasil digunakan.

Perawatan termokimia di bawah tekanan digunakan untuk memisahkan kayu menjadi fraksi yang diperkaya dengan selulosa, hemiselulosa dan lignin. Metode yang disebut “ledakan uap” dikembangkan untuk kayu poplar yang tumbuh cepat, yang digunakan sebagai bahan mentah untuk memproduksi alkohol melalui biokonversi. Ledakan uap digunakan dalam pengolahan bahan tanaman menjadi energi. Cara ini juga digunakan untuk meningkatkan nilai gizi kayu, sekam bunga matahari dan serat lainnya. Dalam contoh ini, ledakan uap dapat dilihat sebagai metode pengolahan bahan tumbuhan sebelum terjadinya biokonversi, yang terjadi di saluran pencernaan hewan.

Pemrosesan elektrokimia(ECHO) menarik perhatian para ahli bioteknologi sebagai metode penghancuran bahan tanaman yang ramah lingkungan, murah dan efektif. ECHO mempunyai ciri khas tersendiri. Saat memproses ECM, air atau larutan garam encer lemah, seperti atau dicampur dengan bahan tanaman, dikenai elektrolisis. Karena aktivitas kimia yang tinggi dari air dan larutan ECM, keduanya dapat digunakan untuk mencapai hasil yang sama dalam kondisi hidrolisis ringan seperti pada perlakuan kimia keras. Hal ini sangat penting karena tidak perlu merancang peralatan yang tahan terhadap lingkungan agresif.

Bahan baku nabati adalah gudang nyata sumber daya yang digunakan manusia untuk berbagai keperluan. Mari kita lihat seperti apa dan apa manfaatnya bagi masyarakat.

Sumber daya alam dan bahan baku tumbuhan

Sumber daya alam merupakan landasan bagi pembangunan masyarakat aktivitas ekonomi. Sumber pendanaannya bisa berupa:

• produksi;
• adanya.

Berdasarkan asal usulnya, mereka dapat dibagi menjadi beberapa kelompok berikut:

• biologis;
• tanah;
• akuatik;
• mineral.

Rusia sangat kaya akan sumber daya hutan. Sebanyak 45% wilayahnya ditempati oleh hutan. Luasnya adalah 771,1 juta hektar atau 81,5 miliar meter kubik. Selain itu, negara ini mempunyai banyak sumber daya lahan terbarukan, yakni mencapai 1,7 miliar hektar. Sementara lahan pertanian seluas 222 juta hektar. Hal ini mencakup 132 juta hektar lahan subur dan 90 juta hektar lahan yang diklasifikasikan sebagai padang rumput dan ladang jerami. Sebagian besar lahan pertanian terletak di hutan-stepa, hutan campuran dan taiga selatan. 90% lahan subur terletak di sini, dan lahan subur mencapai 80% di beberapa daerah.

Namun sumber daya alam adalah satu hal, dan bahan baku tanaman adalah hal lain. Yang terakhir ini mencakup obyek-obyek kerja yang diperoleh dan diproduksi oleh tenaga kerja manusia. Misalnya pohon yang tumbuh di hutan adalah sumber daya alam. Namun yang ditebang adalah kayu yang tergolong bahan baku industri.

Bahan baku nabati adalah:

• kapas;
• Jagung;
• kayu;
• jamu.

Mari kita lihat masing-masing jenis ini secara terpisah.

Kapas

Ini adalah serat yang diperoleh dari buah kapas, tanaman abadi yang panjangnya (hingga dua meter) dengan bunga besar. 90% terdiri dari selulosa, 6% air, dan 4% sisanya berupa pengotor mineral, lemak, dan lilin. Kapas adalah bahan tanaman yang tahan lama, tahan panas, cukup higroskopis, dan mengalami deformasi rendah.

Pada saat yang sama, bahan ini lembut, elastis, dengan daya serap yang sangat baik, dan mudah dicat. Di antara kekurangannya, perhatikan sifat menguning seiring waktu, serta mudah kusut dan menyusut.

Di Rusia, wilayah yang paling cocok untuk menanam kapas adalah wilayah Astrakhan. Di sini, sebanyak 11 ribu hektar lahan garapan telah dialokasikan untuk itu.

Linen

Jenis bahan baku tanaman yang paling umum adalah rami biasa dan rami bisa berumur satu tahun atau abadi bunga biru dan batangnya hampir gundul.

Rusia menempati urutan pertama di dunia dalam budidaya tanaman ini. Wilayah utama tempat tumbuhnya adalah Tengah dan Barat Laut. Flax secara aktif digunakan dalam industri farmasi dan tekstil.

Keunggulan kain linen antara lain kekuatan, daya tahan, daya tahan pakai, ringan, kemampuan menyerap dan mendinginkan, serta tahan terhadap suhu tinggi saat mencuci dan menyetrika.

Tapi itu juga memiliki kelemahan. Ini adalah kemampuan cepat kusut dan sulit disetrika.

Pakaian luar melindungi tubuh manusia dari radiasi matahari.

Jagung

Ini adalah bahan tanaman lain yang tersebar luas di Rusia. Di antara tanaman tersebut adalah:

• jelai;
• gandum;
• gandum hitam;
• Jagung;
• gandum;
• soba;
• jawawut;
• kacang-kacangan biji-bijian individu.

Gandum yang paling umum di Rusia adalah gandum, yang panennya menyumbang setengah dari total produksi Rusia. hanya tumbuh di bagian Eropa, dan musim semi - di wilayah selatan.

Barley menempati urutan kedua dalam hal produksi. Budaya ini tumbuh hampir dimana-mana. Itu adalah yang paling utara. Di Rusia, ini paling dihargai karena negara kita menempati urutan kelima di dunia dalam budidaya jelai.

Gandum hitam digunakan baik sebagai tanaman pangan maupun pakan. Dibutuhkan lebih sedikit panas dibandingkan dengan gandum. Namun dalam hal kualitas gizi, ini lebih rendah daripada yang terakhir. Itu ditanam di distrik Volga, Tengah, Volgovyat dan Ural.

Oat digunakan dengan cara yang sama seperti gandum hitam. Budidaya dan penyimpanan bahan tanaman terutama dilakukan di negara bagian Eropa.

Tanaman yang paling produktif adalah padi. Ia sangat menyukai air dan kehangatan, sehingga tumbuh di daerah hilir Wilayah Volga, Kuban, dan Primorsky.

Jagung sama-sama menyukai panas dan air. Di wilayah selatan ditanam untuk dijadikan biji-bijian, dan di wilayah utara ditanam untuk pembuatan silase.

Soba adalah tanaman dengan hasil rendah. Itu ditanam di zona hutan dan hutan-stepa.

Kayu

Kayu merupakan bahan baku industri yang sangat berharga, digunakan dalam berbagai bidang teknologi, konstruksi, energi, transportasi kereta api dan lain-lain. Karena pengolahan bahan baku tanamannya mudah, karena sifat dekoratifnya, bahan ini banyak digunakan dalam industri mebel dan pertukangan. Selain itu, kayu banyak diekspor ke luar negeri.

Ramuan obat

Tumbuhan yang mengandung zat farmakologi aktif dan juga mempunyai efek terapeutik disebut tanaman obat. Secara total, terdapat hingga lima ratus ribu spesies tumbuhan di dunia, hanya sekitar lima persen yang berkhasiat obat. Rusia boleh berbangga dengan keanekaragaman spesies di wilayahnya. Setiap tahun, lebih dari dua ratus tanaman obat dikumpulkan di sini untuk tujuan medis.

Selain itu, masih banyak persediaan tanaman yang belum tereksplorasi. Pengalaman pengobatan tradisional selama berabad-abad memberikan layanan yang sangat berharga dalam hal ini.

Tanaman obat merupakan bahan baku untuk memperoleh zat aktif murni dalam skala industri. Mereka diperoleh dalam bentuk yang digunakan sebagai bahan mentah untuk zat-zat yang bermanfaat secara terapeutik.

Bahan baku tanaman obat digunakan untuk produksi jus. Mereka dihasilkan dari tumbuhan, yang darinya tidak mungkin memperoleh zat dalam bentuk murni, bila dikombinasikan memberikan hasil yang paling efektif.

Bahan bakunya digunakan untuk mengumpulkan teh obat. Keuntungan utamanya adalah ia bertindak secara komprehensif. Teh ini diminum sebagai obat tambahan pengobatan utama. Seringkali penggunaannya menjadi lebih efektif daripada obat-obatan, bahkan untuk penyakit kronis.

Menambahkan tanaman obat ke dalam makanan meningkatkan kualitasnya, memperkayanya dengan vitamin dan zat bermanfaat lainnya, sehingga mengaktifkan proses fisiologis. Selain itu, tanaman obat banyak dijual secara komersial.

Senyawa kimia yang diperoleh dari tanaman obat seringkali menjadi model produksi obat. Tapi tujuan utama mereka adalah meminum ramuan obat. Anda sering mendengar tanggapan dari masyarakat tentang keefektifan resep tradisional berbahan herbal, yang telah membantu menyingkirkan berbagai penyakit. Namun industri medis juga menyiapkan sekitar sepertiga obat dari mereka. Hampir 80% obat yang digunakan untuk penyakit kardiovaskular dan gastrointestinal terbuat dari bahan tanaman ini. Bahkan dengan jumlah sebesar itu, kebutuhan tanaman masih terus meningkat.

Mereka dipelajari oleh banyak lembaga penelitian, lembaga pendidikan kedokteran dan farmasi dan lembaga lainnya. Ada penelitian diketahui yang dilakukan di luar negeri. Ilmuwan Rusia telah mempelajari banyak tanaman obat. Atlas, peta distribusi dan buku referensi didasarkan pada karya mereka. Analisis rinci bahan tanaman memungkinkan pengorganisasian koleksinya. Hal ini juga berkontribusi terhadap penyebaran dan penerapannya di seluruh wilayah negara.

Apotek hijau rumah

Dianjurkan untuk memiliki seperangkat jamu di rumah untuk berbagai kesempatan, sehingga tidak hanya dapat melindungi tubuh, tetapi juga menyembuhkan jika timbul penyakit. Misalnya, pencegahan yang sangat baik gangguan pada saluran pencernaan adalah kulit kayu ek. Dan ramuan kamomil, calendula atau immortelle akan meningkatkan pencernaan. Untuk sistitis dan peradangan, obat yang sangat baik adalah ramuan akar violet, bearberry, knotweed dan licorice. Pilek dapat disembuhkan dengan bunga rose hip, daun raspberry, herba oregano, coltsfoot, bunga linden dan calendula, dan lain sebagainya. Ramuan motherwort dan hop cone juga akan membantu mengatasi stres dan insomnia.

Penyimpanan

Sangat penting untuk menyimpan jamu dengan benar. Jika tidak, betapapun kayanya apotek hijau, tanaman akan kehilangan kualitas penyembuhannya dan menjadi tidak berguna. Setiap jenis harus disimpan secara terpisah. Tempat penyimpanan yang dipilih harus gelap, kering dan bersih. Tanaman yang berbau harum dijauhkan dari tanaman yang tidak berbau, dan tanaman beracun dijauhkan dari tanaman yang tidak beracun. Wadah penyimpanan yang baik adalah toples kaca. Namun lebih baik lagi menyimpannya di dalam tas kain khusus agar bisa bernapas. Setiap tas harus ditandatangani, di mana, selain nama, Anda perlu menunjukkan tahun pengumpulannya.

Durasi ditentukan oleh tanggal kedaluwarsa. Jika semua kondisi penyimpanan terpenuhi, maka:

• buah disimpan selama 3 tahun;
• akar dan kulit kayu - 5 tahun;
• bunga, daun, kuncup dan tumbuhan - 2 tahun.

Koleksi

Cuaca terbaik untuk mengumpulkan adalah kering dan cerah. Akar tanaman obat digali pada musim gugur bagian atas memudar, ini juga bisa dilakukan di awal musim semi. Namun waktu pengumpulan tumbuhan dan bunga adalah masa berbunga. Bijinya akan bisa digunakan jika sudah matang.

Namun, ada pengecualian terhadap aturan tersebut. Kemudian diuraikan ciri-ciri tumbuhan. Kebanyakan herba dikeringkan di tempat teduh dengan udara yang cukup. Jamu kering mudah pecah tetapi tetap mempertahankan warnanya.

Kesimpulan

Dalam artikel tersebut kita melihat jenis bahan tanaman apa saja yang ada. Setiap jenis memiliki sangat penting untuk kehidupan manusia. Namun dalam kehidupan sehari-hari, peran terpenting dimainkan oleh bahan tanaman obat dan penggunaan jamu.

Penting bagi masyarakat untuk memahami tidak hanya cara mengonsumsi tanaman herbal dengan benar, namun juga bagaimana dan kapan mengumpulkan dan menyimpannya. Tanaman obat, disimpan di rumah, akan berulang kali membantu anggota rumah tangga yang menghadapi berbagai permasalahan.

1. Ciri-ciri umum bahan baku tumbuhan dan teknologi pengolahannya
1.1 Produk yang berasal dari tumbuhan
1.2 Pendekatan teknologi untuk pengolahan bahan baku tanaman
2. Ciri-ciri umum produksi hidrolisis
2.1 Tinjauan industri hidrolisis
2.2 Limbah dari industri hidrolisis
3. Pengolahan limbah padat dari industri hidrolisis
3.1 Pengolahan fisika-kimia
3.2 Pengolahan bioteknologi
3.2.1 Biokimia biopolimer tumbuhan

3.2.3 Contoh teknologi biodegradasi bahan tanaman
4. Produksi pakan
4.1 Komposisi pakan
4.2 Bahan tambahan pakan
4.3 Bahan tambahan pakan mikroba
1. Ciri-ciri umum bahan baku tanaman dan teknologi pengolahannya

Sumber daya biomassa tumbuhan terus diperbarui melalui fotosintesis, dan saat ini sumber daya tersebut telah berfungsi sebagai sumber bahan mentah penting untuk produksi berbagai zat dan bahan organik, termasuk penggunaannya untuk pemrosesan kimia menjadi jenis monomer, polimer, dan jenis tertentu. bahan polimer: serat, film dan plastik.
Namun, arah yang terakhir belum mencapai volume yang mampu bersaing secara kuantitatif dengan zat dan bahan berdasarkan bahan baku mineral organik - minyak dan gas. Namun, situasinya berubah secara signifikan dan mendukung penggunaan sumber daya tanaman terbarukan, karena harga minyak dan gas terus meningkat dan kekurangan bahan baku jenis ini diperkirakan akan terjadi di masa mendatang.
Hal ini juga difasilitasi oleh pesatnya perkembangan proses bioteknologi untuk pengolahan bahan baku tanaman, yang memiliki keunggulan signifikan dibandingkan teknologi termokimia dan kimia tradisional dalam hal hasil produk target yang tinggi, efisiensi dan keramahan lingkungan.
Kerugian menggunakan bahan baku tanaman terbarukan adalah terbatasnya bahan baku dan jangkauan penggunaan, kurangnya peralatan produksi massal, dan sulitnya otomatisasi.
Sumber daya tanaman terbarukan merupakan sumber polisakarida yang hampir tidak ada habisnya - selulosa, hemiselulosa, pati - yang secara mikrobiologis diubah menjadi berbagai jenis zat dan senyawa yang digunakan dalam berbagai industri.

Produk asal tumbuhan
Bahan baku nabati mempunyai kegunaan yang luas dan beragam dalam bidang makanan, pulp dan kertas, kimia, tekstil, medis, farmasi, parfum, kosmetik dan banyak industri lainnya.
Di antara sumber daya tumbuhan ada 8 kelompok:
1. Tanaman obat. Tumbuhan golongan ini mengandung berbagai zat aktif biologis (alkaloid, glikosida, kumarin, vitamin, dll), yang bila dimasukkan ke dalam tubuh manusia akan mempunyai efek terapeutik (penyembuhan). Bahan baku tanaman tersebut digunakan dalam pengobatan dan farmasi. Berdasarkan mereka, mereka dibuat obat-obatan, bentuk sediaan dan tindakannya sangat beragam.
2. Tumbuhan hijauan adalah makanan bagi hewan liar dan peliharaan.
3. Tumbuhan berminyak, dari buah atau bijinya diperoleh minyak nabati (dapat dimakan) atau minyak teknis.
4. Tanaman minyak atsiri mengandung berbagai macam minyak atsiri yang merupakan campuran berbagai zat (alkohol, ester, terpen) dan mempunyai bau yang khas (misalnya: celandine, jelatang). Tanaman tersebut digunakan dalam industri kosmetik dan wewangian untuk produksi kosmetik dan wewangian, dalam pengobatan dan farmasi untuk produksi obat-obatan.
5. Tanaman madu. Semua tanaman yang menghasilkan nektar dan menghasilkan serbuk sari merupakan dasar yang baik untuk peternakan lebah. Mereka juga banyak digunakan dalam industri makanan.
6. Tumbuhan beracun. Beberapa jenis tanaman beracun digunakan sebagai agen insektisida dan antijamur.
Bahan baku nabati memiliki beragam aplikasi dalam industri makanan, pengerjaan kayu, tekstil, farmasi dan medis, serta industri kimia. Dan saat ini, bahan baku tanaman terbarukan menjadi sangat penting.
Tanaman pangan - Tanaman sayur (salad) dimanfaatkan sebagai makanan dalam bentuk salad, sup, hidangan utama (misalnya pakis).
- Tumbuhan beraroma pedas dan beraroma pedas, digabungkan menjadi satu subkelompok, mengandung minyak atsiri yang mudah menguap dan berbau harum, glikosida, tonik dan zat lainnya dan secara tradisional digunakan dalam industri makanan.
- Tanaman minuman digunakan untuk membuat minuman dan memberikan rasa dan aroma yang unik, serta sebagai pengganti teh dan kopi (misalnya: St. John's wort, fireweed atau fireweed), termasuk hampir semua buah-buahan dan beri.
- Pabrik penghasil pati dan biji-bijian untuk produksi pati atau (dalam bentuk kering dan digiling) sebagai bahan tambahan tepung saat memanggang roti.
Tanaman industri - Tanaman yang sekarat mengandung bahan kimia pewarna di berbagai bagiannya, paling sering glikosida. Digunakan dalam industri kimia, makanan dan lainnya.
- Tanaman tanin mengandung tanin (tanin). Ada ekstrak yang diperoleh dari bahan baku penyamakan aplikasi yang luas di industri kulit, tekstil, penerbangan, serta obat-obatan.
- Tumbuhan berserat, karena sifat fisika dan mekanik organnya, cocok digunakan dalam industri tekstil dan kerajinan rakyat (tenun willow).
- Khususnya - tanaman teknologi dibedakan oleh sejumlah sifat berguna yang memungkinkannya digunakan untuk mengoptimalkan proses teknologi tertentu, melindungi produk makanan dari pembusukan selama penyimpanan dan untuk tujuan lain (misalnya: lingonberry, celandine).
Pada saat yang sama, bahan baku tanaman dapat diproses menggunakan proses termokimia dan kimia tradisional (pirolisis, hidrolisis asam), dan teknologi mikrobiologi: hidrolisis enzimatik, konversi mikrobiologi, dll. (Gbr. 1)
Beras. 1 Proses pengolahan bahan baku tanaman dan produknya
Teknologi pengolahan kayu.
Untuk memperoleh berbagai jenis zat organik, terutama metode pengolahan termal dan termokimia bahan baku tanaman bahan kayu dan hasil pertanian, termasuk limbahnya. Metode tersebut adalah pirolisis (dekomposisi termal tanpa akses udara), hidrolisis asam, serta proses kompleks yang menggabungkan pirolisis dan hidrolisis. Dalam hal ini diperoleh sejumlah zat berharga, beberapa di antaranya dapat menjadi bahan awal produksi berbagai jenis monomer.
Proses baru pirolisis katalitik (asam) bahan tanaman menggunakan asam anorganik, garam dan berbagai senyawa anorganik - penghambat api - sebagai katalis cukup menjanjikan. Ini juga menghasilkan furfural, levogducosan (1,6-anhydro-b-D-glucopyranose) dan lain-lain. bahan organik, atas dasar berbagai monomer dapat diperoleh untuk menghasilkan bahan polimer - serat, film, plastik.
Selama hidrolisis bahan baku nabati dengan adanya asam, berbagai reaksi kimia terjadi, tetapi dengan pada kecepatan yang berbeda untuk komponen yang berbeda. Ada dua kelompok utama reaksi:
selulosa > heksosa;
hemiselulosa > dekstrin > pentosa + heksosa.
Selain itu, reaksi sekunder dapat terjadi pada tingkat yang lebih rendah:
pentosa > furfural;
furfural > zat humat + asam format;
heksosa > hidroksimetilfurfural;
hidroksimetilfurfural > zat humat + asam levulinat + asam format.
Dengan memilih kondisi hidrolisis, reaksi sekunder dapat diminimalkan.
Yang paling menjanjikan adalah hidrolisis dua tahap kayu dan limbah tanaman lainnya di bawah tekanan menggunakan asam sulfat pekat rendah sebagai katalis:
Saat menghidrolisis bahan baku tanaman, bahan tersebut harus digunakan sepenuhnya, yang memungkinkan terciptanya teknologi yang lebih ekonomis. Dalam hal ini limbah utamanya adalah lignin. Namun, karena kesulitan dalam menggunakan lignin dalam jumlah besar untuk hidrolisis, lebih baik menggunakan bahan baku nabati yang mengandung sedikit lignin, karena pembuangannya adalah yang paling kompleks dan menghabiskan banyak energi.
Oleh karena itu, bahan baku yang penting adalah produk pertanian yang mengandung pati dan limbah pertanian yang mengandung minimal lignin dan sebagian pati, seperti limbah berupa tongkol jagung. Hidrolisis asam atau, lebih disukai, enzimatik memungkinkan diperolehnya berbagai zat dengan berat molekul rendah, terutama glukosa untuk pemrosesan biokimia selanjutnya menjadi berbagai monomer dan polimer untuk menghasilkan serat dan film, khususnya asam laktat dan poliester alifatik - polialkanoat.
Delignifikasi kayu. Inti dari proses delignifikasi adalah penghilangan lignin dari biomassa kayu untuk menghasilkan selulosa. Pemanfaatan pulp kayu dalam skala terbesar adalah produksi kertas dan karton, serta berbagai turunan kimia selulosa. Saat ini, teknologi baru yang lebih ramah lingkungan untuk memproduksi selulosa sedang dikembangkan, khususnya berdasarkan metode delignifikasi oksidatif kayu dengan oksigen dalam soda kaustik atau soda (delignifikasi oksigen-basa dan oksigen-soda). Proses delignifikasi kayu dengan menggunakan reagen termurah dan ramah lingkungan – oksigen molekuler – memiliki keunggulan antara lain tidak adanya emisi gas yang mengandung belerang berbau busuk dan toksisitas yang rendah. Air limbah, pemutihan pulp lebih mudah pada tahap selanjutnya.
Gasifikasi kayu. Karena karbohidrat biomassa mengandung banyak oksigen dan uap air, proses gasifikasi memerlukan lebih sedikit uap air dibandingkan gasifikasi batubara fosil. Reaksi gasifikasi oksidatif biomassa tanaman dilakukan dalam mode autotermal dengan menambahkan oksigen atau udara.
Sebuah metode untuk gasifikasi kayu diusulkan, berdasarkan perengkahan uap dari bahan-bahan yang mudah menguap kayu dalam lapisan tetap katalis aluminium-nikel. Dalam hal ini, hasil produk gas meningkat dari 50 menjadi 90% dibandingkan dengan proses non-katalitik. Sikap tinggi H2/CO (1,96) memungkinkan penggunaan gas sintesis yang dihasilkan untuk menghasilkan metanol tanpa tahap konversi CO dengan uap air.
Proses gasifikasi oksidatif biomassa tanaman yang dihancurkan dalam fluidized bed katalis oksidasi tampak menjanjikan. Atas dasar ini, dimungkinkan untuk menciptakan proses gabungan untuk pengolahan biomassa dengan produksi simultan bahan bakar gas atau gas sintesis, serta bahan karbon berpori.
Pencairan kayu dan lignin. Penciptaan metode ekonomis untuk memproduksi campuran hidrokarbon cair dari limbah kayu akan memecahkan masalah pembuangannya dan mencapai penghematan bahan baku minyak bumi. Arah yang menjanjikan untuk produksi bahan bakar cair dikaitkan dengan pengembangan proses reduksi katalitik biomassa tanaman dan komponennya dengan hidrogen, karbon monoksida dan zat pereduksi lainnya.

Pendekatan teknologi untuk pengolahan bahan baku tanaman
Tergantung pada jenis produk yang diperoleh, teknologi pemrosesan bahan baku tanaman berikut dibedakan: proses termokimia dan kimia (pirolisis, hidrolisis asam), teknologi mikrobiologi: hidrolisis enzimatik, konversi mikrobiologis, dll.
Pada kuartal terakhir abad ke-20, organisasi mikro industri mulai berkembang secara intensif. metode biologis dan teknologi pengolahan bahan baku tanaman lignoselulosa. Namun, proses ini mempunyai sejumlah keistimewaan dibandingkan dengan proses hidrolisis pati yang telah lama diketahui, yang utama adalah:
perlakuan awal terhadap massa tanaman, termasuk perlakuan pengaktifan;
budidaya mikroorganisme dan produksi sediaan enzim;
transformasi biokimia yang sebenarnya dari bahan awal menjadi produk target (glukosa atau heksosa lainnya);
pemisahan biomassa yang dihasilkan dan isolasi produk target (glukosa, dll);
mendaur ulang.
Pilihan strain mikroorganisme sangat menentukan efisiensi proses biokimia.
Degradasi mikrobiologis bahan tanaman dilakukan dalam kondisi aerobik atau anaerobik, secara berkala dan terus menerus dengan menggunakan berbagai teknologi dan solusi perangkat keras.
Pilihan skema teknologi tertentu harus ditentukan berdasarkan jenis bahan baku tanaman yang digunakan, jenis mikroorganisme dan banyak faktor lainnya. Dalam hal ini, optimalisasi media nutrisi yang mengandung sumber karbon, nitrogen, serta fosfor, belerang, alkali dan ion logam alkali tanah, elemen jejak dan mineral lainnya menjadi sangat penting. Kondisi budidaya mikroorganisme, termasuk pH medium, konsentrasi komponen, suhu berperan peran penting dalam memastikan produktivitas maksimum, meminimalkan reaksi samping dan memastikan hasil maksimum dari produk target.
Isolasi dan pemurnian produk antara atau produk jadi yang dihasilkan dilakukan tergantung pada komposisi media reaksi dan sifat komponen yang diisolasi menggunakan berbagai metode yang juga digunakan dalam teknologi kimia tradisional: filtrasi, sentrifugasi, ekstraksi, penyerapan, pertukaran ion, membran. pemisahan, elektrodialisis dan lain-lain.
Seperti disebutkan sebelumnya, pengolahan bahan baku tanaman juga dilakukan dengan menggunakan proses termokimia dan kimia (pirolisis - dekomposisi termal tanpa akses udara, hidrolisis asam, dll).
Pirolisis atau penyulingan kering kayu merupakan salah satu cara pengolahan kuno untuk memperoleh berbagai produk, antara lain arang, tar, terpentin, dll. Saat ini, proses pirolitik untuk pengolahan kayu dan bahan baku tanaman lainnya memungkinkan diperolehnya berbagai produk yang digunakan dalam sintesis proses organik.
Hidrolisis bahan baku nabati adalah metode pengolahan kimia kayu yang paling menjanjikan, karena dikombinasikan dengan proses bioteknologi memungkinkan diperolehnya pakan dan produk makanan, sediaan aktif biologis dan obat-obatan, monomer dan resin sintetis, bahan bakar untuk mesin pembakaran internal dan berbagai produk untuk keperluan teknis. Produksi hidrolisis didasarkan pada reaksi pembelahan hidrolitik ikatan glikosidik polisakarida biomassa bahan baku tanaman lignifikasi dengan pembentukan monosakarida sebagai produk reaksi utama, yang mengalami pemrosesan biokimia atau kimia lebih lanjut atau termasuk dalam produk komersial. Proses hidrolisis dan produksi hidrolisis dijelaskan lebih rinci pada Bab 2.
Ciri-ciri umum produksi hidrolisis
Industri hidrolisis menyatukan produksi berdasarkan pengolahan kimia bahan baku nabati melalui konversi katalitik polisakarida menjadi monosakarida. Diproduksi dari bahan baku tanaman yang tidak dapat dimakan - limbah dari penebangan kayu, penggergajian kayu dan pengerjaan kayu, serta Pertanian- pakan ragi, etil alkohol, glukosa dan xylitol, furfural, asam organik, lignin dan produk lainnya. Signifikansi ekonomi nasional dari industri hidrolisis terutama terletak pada kenyataan bahwa industri ini menggunakan sumber daya limbah tanaman yang sangat besar untuk menghasilkan produk-produk berharga (industri pulp dan kertas dan mikrobiologi), yang produksinya di industri lain menghabiskan sejumlah besar makanan dan produk pakan. (biji-bijian, kentang, molase, dll.).
Berdasarkan teknologi hidrolisis biomassa tanaman pada tahun 30-70an. abad terakhir, industri hidrolisis diciptakan di Uni Soviet (lebih dari 40 pabrik hidrolisis dan biokimia), yang menggunakan bahan mentah berikut: limbah dari pengolahan kayu (keripik, lempengan, serutan, serbuk gergaji) dan pulp dan kertas (cairan sulfit) industri, limbah pertanian (tongkol jagung, sekam bunga matahari, jerami, dll), serta beberapa jenis limbah pengolahan makanan. Pada akhir tahun 80-an, perusahaan industri hidrolisis di Uni Soviet menghasilkan produk-produk berikut: etil alkohol - 15 juta dal per tahun; pakan ragi - 400 ribu ton per tahun; furfural - 30 ribu ton per tahun; karbon dioksida - 25 ribu ton per tahun; xylitol - 3 ribu ton per tahun;
Selain itu, pabrik hidrolisis menghasilkan alkohol furfuril dan tetrahidrofuril, tetrahidrofuran, xylitan, gula pakan, briket lignon, nitro lignin, lignin obat dan produk lainnya. Pada paruh kedua abad ke-20, dengan menggunakan teknologi yang dikembangkan di VNIIGIDROLIZ, pabrik hidrolisis dibangun di Cina, Bulgaria, Brasil, dan Kuba. Kisaran kemungkinan sumber bahan mentah untuk produksi produk hidrolisis yang dipelajari di VNIIGIDROLIZ mencakup spesies tradisional Rusia dan eksotik bagi kami: ampas tebu, kurma, dll. dan seterusnya.
Saat ini, terdapat 16 pabrik hidrolisis yang beroperasi di Rusia, yang sebagian besar memproduksi etil alkohol dan produk yang mengandung alkohol. Pada saat yang sama, tingkat produksi produk tradisional mengalami penurunan tajam, kecuali produksi etil alkohol. Misalnya produksi ragi pakan menurun lebih dari 10 kali lipat, furfural sebanyak 5 kali lipat, dan xylitol tidak diproduksi sama sekali.
Perlu dicatat bahwa, seperti diketahui, katalis asam dan garam digunakan dalam proses hidrolisis. Pada saat yang sama, teknologi yang paling luas adalah hidrolisis dengan asam sulfat encer. Hasil penelitian bertahun-tahun di bidang hidrolisis dengan asam pekat (sulfat dan klorida) memungkinkan kita menyimpulkan bahwa jenis teknologi ini menjanjikan. Peneliti asing juga berpendapat serupa.
Selama beberapa tahun, pabrik percontohan dengan kapasitas 600 ton glukosa per tahun berhasil dioperasikan di Kansk (Rusia), yang menerapkan teknologi produksi glukosa kristal melalui hidrolisis kayu dengan asam klorida pekat.
Dengan demikian, Rusia memiliki kemampuan ilmiah, teknologi, dan industri yang diperlukan untuk produksi bahan bakar etanol. Pada saat yang sama, mengingat negara kita terletak di kawasan pertanian berisiko, dan di sisi lain, memiliki cadangan kayu yang signifikan, produksi etanol dengan menggunakan teknologi hidrolisis tampaknya tepat.
Dalam kondisi tertentu, kapasitas perusahaan hidrolisis yang ada dapat menjadi objek investasi, yang secara signifikan akan meningkatkan (2-3 kali lipat) produksi etil alkohol, serta memulihkan produksi produk profil lainnya. Melalui penggunaan teknologi pemanfaatan bahan baku secara terpadu, penerapan teknologi hemat energi, termasuk pemanfaatan lignin hidrolitik sebagai bahan bakar energi, biaya etanol dapat diturunkan minimal 2 kali lipat.
Teknologi hidrolisis mencakup pembenaran dan karakterisasi parameter teknologi dan diagram alir proses untuk pemrosesan hidrolitik bahan baku tanaman untuk memperoleh hidrolisat - larutan monosakarida dalam air, produk antara utama produksi. Diagram teknologi, karakteristik dan mode pengoperasian peralatan utama menjadi dasar peraturan teknologi produksi.

Tinjauan produksi hidrolisis
Produksi ragi hidrolisis.
Ragi pengumpan diproduksi dengan menggunakan jenis bahan baku karbohidrat berikut: hidrolisat limbah kayu dan tanaman dari produksi pertanian dan stillage bebas alkohol dari produksi hidrolisis-alkohol; cairan sulfit dan prahidrolisat dari produksi selulosa sulfat; stillage dealcoholized - produk limbah dari produksi etil alkohol selama pemrosesan bit gula.
Mikroorganisme juga dibudidayakan pada bahan baku hidrokarbon. Biomassa mikroba yang dapat dimakan juga dapat diperoleh dengan menggunakan hidrokarbon teroksidasi, terutama metanol dan etanol, sebagai bahan baku.
Tahapan utama produksi ragi pakan adalah: memperoleh dan menyiapkan hidrolisat untuk pengolahan biokimia, budidaya ragi secara terus menerus (fermentasi), pemekatan dan pengeringan ragi.
Memperoleh etanol.
Dalam produksi alkohol, teknologi hidrolisis dan persiapan hidrolisat untuk pemrosesan biokimia sedikit berbeda dari proses terkait dalam produksi ragi. Perbedaannya adalah kayu digunakan dalam produksi alkohol spesies jenis konifera, setelah hidrolisis diperoleh hasil heksosa yang lebih tinggi dibandingkan dengan bahan mentah yang mengandung pentosa. Untuk mendapatkan monosakarida konsentrasi tinggi, hidrolisis dilakukan pada hidromodulus yang lebih rendah untuk pemasakan asam (sekitar 12) dan substrat tidak diencerkan sebelum fermentasi.
Teknologi furfural dan turunannya.
Berbeda dengan produksi alkohol dan ragi, yang didasarkan pada pemrosesan biokimia hidrolisat monosakarida, produksi furfural didasarkan pada proses transformasi kimia monosakarida. Parameter pemrosesan bahan baku tanaman dalam produksi furfural harus memastikan hidrolisis hemiselulosa dan dehidrasi monosakarida pentosa yang dihasilkan. Pada skala industri, furfural diperoleh secara eksklusif dari bahan baku nabati, oleh karena itu produk ini hanya diproduksi di perusahaan hidrolisis.
Teknologi xylitol food grade.
Xylitol diperoleh dengan hidrogenasi hidrolisat hemiselulosa dari bahan baku yang mengandung pentosan, terutama mengandung xilosa. Bahan baku tanaman yang mengandung pentasan merupakan satu-satunya sumber xylitol yang hanya diproduksi melalui industri hidrolisis.
Proses teknologi produksi xylitol pangan dapat dibagi menjadi beberapa tahap utama sebagai berikut: persiapan mekanis dan pemurnian kimia bahan baku yang mengandung pentosan; hidrolisis bahan baku pentosa-heksosa dua tahap; penyiapan hidrolisat pentosa untuk proses hidrogenasi; hidrogenasi larutan xilosa; pemurnian larutan xylitol; konsentrasi larutan xylitol dan kristalisasi xylitol.
Teknologi pakan karbohidrat.
Saat ini, kebutuhan produksi pertanian terhadap pakan berkarbohidrat semakin meningkat, namun masih jauh dari terpenuhi. Dalam hal ini, area baru untuk pabrik pengolahan bahan baku dalam produksi hidrolisis untuk produksi aditif pakan-karbohidrat dan gula hidrolisis pakan sedang dikembangkan. Pada Gambar. Gambar 2 menunjukkan skema umum perolehan pakan dari bahan baku nabati dengan menggunakan berbagai metode.

E - ekstrusi; GR - penggilingan panas; KODVM - memberi makan massa serat kayu yang disakarifikasi; RUK - aditif pakan nabati-karbohidrat; RUBC - pakan protein nabati-karbohidrat; RMD - suplemen mineral tanaman
Beras. 2 Skema umum memperoleh pakan dari bahan baku nabati dengan menggunakan berbagai metode
Limbah dari industri hidrolisis
Hasil produk utama dan produk samping dari bahan baku olahan mencirikan tingkat kesempurnaan teknologi dan sangat menentukan efisiensi ekonomi produksi. Kedalaman penggunaan bahan baku juga mempengaruhi keramahan lingkungan produksi. Semakin rendah rendemen produk sasaran maka semakin banyak pula limbah padat, cair, dan gas yang dihasilkan sehingga mencemari lingkungan.
Dalam beberapa tahun terakhir, perkembangan produksi hidrolisis dan operasi stabil dari sejumlah perusahaan yang ada dibatasi terutama oleh faktor lingkungan, yang pentingnya faktor ini telah lama diremehkan.
Untuk mengatasi masalah perlindungan lingkungan secara mendasar, perlu menggunakan teknologi yang optimal bagi lingkungan, termasuk pengolahan bahan baku yang komprehensif, pemurnian dan penggunaan air limbah dan emisi gas.
Pencemaran lingkungan yang signifikan terjadi akibat emisi gas (debu-gas, uap-gas, gas-udara). Polusi emisi gas yang tinggi membatasi pekerjaan sejumlah perusahaan.
Perusahaan hidrolisis dicirikan oleh emisi yang konstan dan berkala, panas dan dingin, titik pembuangan tinggi dan rendah, terorganisir (disediakan oleh skema teknologi) dan tidak terorganisir (disebabkan oleh kebocoran pada peralatan dan komunikasi). Karena ketidaksempurnaan proses dan peralatan teknologi, aerosol yang mengandung udara, gas yang tidak dapat terkondensasi, uap air dan pengotor organik, tetesan halus partikel cair dan padat (debu) bahan mentah, lignin, ragi, abu, dll. suasana.
Sejumlah besar emisi dari produksi utama (80-90%) berasal dari penemu, penetralisir, dan pengering. Titik emisi meliputi decanter, fermentor, tangki pengendapan, tangki pengumpul dan peralatan lainnya.
Dampak negatif emisi uap dan gas terhadap lingkungan terutama terkait dengan keberadaan furfural. Keadaan sanitasi atmosfer juga dipengaruhi oleh pelepasan sel-sel hidup produsen (ragi asporogen) dari fermentor dengan udara buangan dan produk protein di udara buangan setelah pengering semprot.
Selain emisi dari bengkel produksi utama, terdapat juga emisi dari rumah boiler.
Saat ini, pemurnian udara buangan harus dilakukan di semua perusahaan penghasil ragi. Jadi, dengan teknologi budidaya ragi secara terus menerus selama proses fermentasi di dalam fermentor, terjadi hal-hal sebagai berikut: lewat di dekat aerator, media nutrisi yang bersirkulasi semakin diperkaya dengan oksigen udara. Akibatnya, sirkulasi gelembung-gelembung kecil meningkat durasi rata-rata keberadaan udara dalam fermentor dan tingkat penggunaannya. Gelembung besar melewati fermentor satu kali. Udara buangan melewati filter atau scrubber Venturi untuk menghilangkan sel mikroba dan dilepaskan ke atmosfer. Oleh karena itu, perlu dilakukan penyegelan fermentor di semua pabrik dan penyelenggaraan pemurnian udara buangan. Yang juga sangat penting adalah masalah kondensasi uap yang mengandung furfural yang terbentuk di inventaris, pengumpul, dan tangki pengendapan.
Oleh karena itu, penggunaan metode pengolahan emisi kering dan basah secara luas dengan instalasi pengumpulan debu dan gas yang sangat efisien diperlukan untuk menciptakan limbah yang rendah dan teknologi bebas limbah produksi hidrolisis.
Efluen pencemar utama dari produksi ragi hidrolisis adalah cairan kultur limbah (WCL) atau yang disebut post-yeast mash (PDM). Jumlahnya mencapai 30-35% volume dari jumlah total polusi. Per 1 ton perut. bahan baku kering di OKZh mengandung 100-150 kg bahan kering; konsentrasinya 0,9-1,3%.
Karena tingginya kandungan pengotor, OKZH merupakan air limbah dengan konsentrasi tinggi dan memerlukan pemurnian dan pembuangan yang mendalam.
Penguapan vakum OKZh memungkinkan diperolehnya kondensat uap sekunder, cocok untuk digunakan dalam produksi utama sebagai pengganti air tawar, dan residu pasca-ragi (YR) dalam bentuk konsentrat cair atau dalam bentuk bubuk setelah pengeringan.
Perusahaan industri memiliki dua sistem penyediaan air: air teknis untuk kebutuhan produksi dan air minum untuk kebutuhan rumah tangga. Air limbah industri dan domestik dibuang melalui sistem pembuangan limbah terpisah dan diolah di berbagai fasilitas pengolahan umum. Saat membuat sistem pasokan air yang bersirkulasi, diperlukan pengolahan air limbah industri dan domestik secara terpisah.
Di perusahaan industri hidrolisis, air limbah utama adalah: OKZH produksi ragi dan alkohol-ragi; air limbah dari bengkel produksi dan penunjang lainnya; air bersih bersyarat (bersih secara normatif) setelah peralatan pertukaran panas; badai area umum dan air limbah rumah tangga.
Di jalanku sendiri tujuan fungsional Semua metode pengolahan air limbah dibagi menjadi pengolahan air limbah di tempat dan pengolahan di luar lokasi.
Pengolahan lokal di bengkel digunakan untuk menghilangkan sebagian jenis kontaminan tertentu untuk tujuan penggunaan air murni selanjutnya dalam sistem pasokan air daur ulang atau dalam siklus penggunaan air tertutup di sepanjang aliran proses utama, untuk mengurangi tingkat umum pencemaran air limbah yang dikirim untuk pengolahan yang lebih lengkap ke fasilitas pengolahan di luar lokasi perusahaan industri, atau ke fasilitas pengolahan kota. Untuk pembersihan di bengkel, metode mekanis, kimia, biologi, dan elektrokimia dapat digunakan.
Pengolahan air limbah di luar lokasi digunakan untuk mengolah limpasan umum. Pengolahan mekanobiologis menggabungkan pengolahan mekanis air limbah dari padatan tersuspensi dan pengolahan biologis pengotor terlarut.
Kontaminan terlarut utama dihilangkan selama pengolahan air limbah secara biologis (biokimia). Metode ini didasarkan pada kemampuan mikroorganisme dalam mengasimilasi senyawa organik dan anorganik dalam air limbah.
Untuk mengintensifkan proses pengolahan air limbah biologis, metode pemilihan kultur mikroorganisme yang ditargetkan, stabilisasi kultur aerobik, penggunaan mutagen kimia, dll sedang diuji.
Pengolahan air limbah biologis dilakukan di tenda aerasi atau aerofilter.
Dalam industri hidrolisis, jenis peralatan utama untuk pengolahan air limbah biologis adalah mixer tangki aerasi, di mana air limbah murni dan lumpur aktif dimasukkan secara tersebar ke dalam tangki aerasi di sepanjang dinding memanjang dan campuran lumpur juga dihilangkan. Pada pengolahan biologis tahap kedua, dimana konsentrasi kontaminan berkurang, dimungkinkan untuk menggunakan tangki aerasi-displacer, dimana air yang masuk tidak tercampur dengan air yang disuplai sebelumnya untuk pengolahan.
Metode paling radikal untuk melindungi badan air dari polusi adalah transisi ke skema teknologi dengan skema penggunaan air yang sepenuhnya atau tertutup secara maksimal.
Saat menciptakan proses teknologi bebas limbah, sangat penting untuk menemukan cara menggunakan kelebihan lumpur aktif dari fasilitas pengolahan secara rasional.
Limbah produksi hidrolisis berskala besar dan meliputi: teknologi hidrolisis lignin (THL), lumpur, lumpur limbah di tangki pengendapan primer, kelebihan lumpur aktif setelah pengolahan air limbah biologis dan air limbah industri. Terutama di jumlah besar TGL terbentuk yang rendemennya 30-40% massa bahan baku olahan atau 3,5 juta ton/tahun.
Dengan demikian, masalah pemanfaatan lignin merupakan masalah serius dan memiliki banyak segi dalam produksi hidrolisis. Masalah limbah padat dari produksi hidrolisis dibahas lebih rinci pada Bab 3.

Pengolahan limbah padat dari industri hidrolisis
Seperti disebutkan sebelumnya, pengolahan limbah padat menjadi perhatian terbesar dalam isu daur ulang limbah dari produksi hidrolisis.
Limbah hidrolisis padat meliputi biopolimer yang terbagi menjadi: turunan pati, polimer selulosa, polimer berbahan dasar lignin.
Pati adalah polisakarida dengan berat molekul tinggi. Ini dibentuk oleh dua polisakarida - amilosa dan amilopektin. Pada tumbuhan terjadi proses penguraian pati yang produknya merupakan sumber energi dan bahan utama biosintesis. Dalam industri, pati digunakan untuk memproduksi molase, alkohol, karet buatan dan produk penting lainnya.
Pati merupakan nutrisi penyimpan utama pada banyak tanaman. Umbi kentang rata-rata mengandung 15-18%, sedangkan sayuran dan buah-buahan lainnya mengandung lebih sedikit.
Selulosa (serat) adalah polisakarida yang dicirikan oleh tingkat polimerisasi yang tinggi, dinding sel jaringan tanaman sebagian besar dibangun darinya. Ketahanan kimia selulosa tinggi. Senyawa ini tidak larut dalam air meskipun direbus.
Molekulnya terurai di bawah pengaruh asam kuat di bawah panas dan tekanan. Proses ini digunakan untuk memperoleh alkohol teknis dari bahan baku non-makanan. Selulosa dicerna di dalam kompleks lambung hewan ruminansia, dimana terdapat bakteri yang menguraikan serat dan memperlancar pencernaannya.
Telah ditetapkan bahwa peningkatan kandungan selulosa dikaitkan dengan kekuatan mekanik jaringan, daya angkut dan menjaga kualitas sayuran dan buah-buahan. Kandungan selulosa dalam buah-buahan berkisar antara 0,5 hingga 2%, dalam sayuran - dari 0,2 hingga 2,8%.
Lignin adalah zat dengan berat molekul tinggi yang menyertai selulosa. Hadir dalam jaringan tanaman lignifikasi. Lignin terakumulasi dalam jumlah yang nyata (sepersepuluh persen) dalam bit ketika kumpulan serat pembuluh darah menjadi terlalu matang dan kasar. Pada buah dan sayur lain, kandungannya tidak signifikan.

Pengolahan fisika-kimia
Metode fisik dan kimia yang paling umum untuk pengolahan limbah padat adalah pembakaran.
Seperti telah disebutkan sebelumnya, jenis limbah produksi hidrolisis yang paling banyak tonasenya adalah lignin. Oleh karena itu, perlu diperhatikan lebih detail metode pengolahan fisikokimia lignin.
Saat ini, industri menggunakan berbagai skema untuk persiapan awal lignin dan pembakarannya di ruang boiler.
Skema persiapan dan pembakaran bahan bakar yang paling efektif melibatkan penggilingan awal lignin. Aplikasi praktis ditemukan di sirkuit semi terbuka dan sirkuit injeksi langsung, dimana lignin dikeringkan dengan gas buang dari ketel uap di pipa pengering downdraft, dan digiling dan dikeringkan di kipas pabrik.
Metode karbonisasi lignin. Berdasarkan teknis lignin, berbagai bahan berkarbon (khususnya batubara lignin) dapat diperoleh sebagai hasil karbonisasi termal atau kimianya. Collactivit adalah sorben multifungsi - karbon aktif, diperoleh sebagai hasil karbonisasi kimia lignin teknis dengan asam sulfat pekat. Aplikasi praktis utama dari collactivit adalah untuk pemurnian hidrolisat pentosa dalam produksi xylitol.
Oksidasi lignin dengan asam nitrat. Dari sekian banyak metode pengolahan kimia lignin hidrolitik untuk memperoleh turunannya, metode oksidasi dan nitrasi lignin dengan asam nitrat telah menemukan penerapan praktis. Turunan lignin yang dihasilkan digunakan dalam pengeboran sumur minyak dan gas sebagai reagen untuk mengurangi viskositas, tegangan geser, dan kehilangan cairan dari larutan tanah liat segar dan mineralisasi.
Konverter karat lignin. Pengonversi karat adalah komposisi multikomponen berdasarkan lignin hidrolitik yang dimodifikasi. Lignin mampu membentuk senyawa kompleks dengan oksida besi dan senyawa besi lainnya.
Konverter karat digunakan dalam persiapan logam untuk pengecatan dan untuk mencegah korosi di banyak sektor perekonomian nasional.
Persiapan lignin medis. Lignin medis digunakan untuk mengobati penyakit gastrointestinal akut yang bersifat menular dan tidak menular, disertai dengan dysbiosis dan keracunan. Teknologi memperoleh lignin untuk tujuan pengobatan relatif sederhana. Lignin hidrolitik dimurnikan dari kotoran dan diaktifkan dengan perlakuan basa pada suhu tinggi, dicuci dari alkali dan dihancurkan.

Pengolahan bioteknologi 3.2.1 Biokimia biopolimer tanaman

Di alam, terdapat sejumlah mikroorganisme yang menghasilkan enzim tertentu yang diperlukan untuk pengolahan bahan tanaman. Enzim tersebut termasuk selulase, pektinase, xilanase, lakase, peroksidase, tirosinase, dll.
Pertama-tama, ini adalah jamur mikroskopis.
Secara umum jamur perusak kayu dibagi menjadi empat kelompok:
1. Jamur busuk coklat - termasuk dalam subdivisi basidiomycetes, terutama menghancurkan polisakarida kayu.
2. Jamur busuk putih - termasuk dalam subdivisi basidiomycetes, terutama menghancurkan lignin, tetapi mampu menghancurkan polisakarida.
3. Jamur busuk lunak - jamur berkantung dan tidak sempurna, menghancurkan polisakarida dan lignin.
4. Jamur biru - jamur berkantung dan jamur tidak sempurna, hidup terutama karena sisa protein dalam sel parenkim. Penghancuran polisakarida yang terbatas.
Bakteri mampu menghancurkan polisakarida dan lignin, namun sifat morfologinya (pertumbuhan kolonial) tidak memungkinkan mereka untuk bertindak sebagai penghancur yang sangat efektif selama fermentasi fase padat.
Jamur busuk putih menghasilkan berbagai enzim yang meningkatkan penyerapan lignin. Beberapa jamur menghasilkan terutama lakase, yang lain menghasilkan peroksidase dan tirosinase. Proses produksi enzim berbeda-beda tergantung pada apakah enzim tersebut digunakan di dalam atau di luar hifa.
Kompleks lignoselulosa substrat tumbuhan terdiri dari tiga komponen utama: selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Rasio komponen berbeda pada substrat yang berbeda.
Yang paling rentan terhadap degradasi adalah hemiselulosa, yang terdiri dari monomer seperti xilosa (xylan), arabinosa (araban) dan mannose (mannan). Kompleks enzim khusus untuk substrat ini memecah polisakarida menjadi oligomer dan kemudian menjadi monomer gula. Selulosa terdiri dari monomer glukosa dan dikemas rapat ke dalam mikrotubulus, yang juga dipecah oleh kompleks enzim selulase: C1 - enzim mengendurkan mikrofibril, Cx - enzim membentuk oligomer, dan glukosidosa (selobiase) memecah monosakarida. Yang paling tahan terhadap kerusakan enzimatik adalah lignin, yang terdiri dari berbagai monomer fenolik, yang juga dapat digabungkan dengan cara berbeda.
Kerusakan gabungan seluruh komponen kayu ditemukan pada semua jenis jamur liar. Sebuah enzim telah ditemukan yang membutuhkan selobiosa (produk penguraian selulosa) untuk menghancurkan lignin bila dikombinasikan dengan lokase. Enzim ini diberi nama cellobiosequinone oxyreductase. Selanjutnya ditunjukkan bahwa keberadaan selobiosa kuinon oksireduktase tidak diperlukan untuk penguraian lignin oleh jamur Phanerohaete chrisosporium. Kehadiran laccase mutlak diperlukan. Perubahan lignin akibat pengaruh jamur busuk putih adalah peningkatan kandungan gugus karbonil dan karboksil.
Penghasil selulase yang paling efektif adalah jamur. Sistem enzim jamur biasanya mengandung berbagai bentuk dari kedua bentuk selulase. Produsen utama selulase adalah jamur dari genera Trichoderma, Fusarium, Chaetomium, Dematium, Stachybotrys, Styzanus, Aspergillus, dll.
Penghasil selulase yang paling banyak dipelajari, yang memiliki arti penting secara praktis, adalah jamur tanah Trichoderma viride (reesei). Ini mengeluarkan setidaknya 2 isoenzim selobiohidrolase. Efek katalitik optimal selulase dari sebagian besar jamur terjadi pada pH 4-5.
Di antara bakteri anaerob, penghasil selulase yang paling terkenal adalah Clostridiumthennocellum. Struktur selulase bakteri ini sangat berbeda dengan selulase jamur. Mikroorganisme ini mengeluarkan formasi supramolekul besar, yang mengandung setidaknya 14 protein berbeda, termasuk molekul selulase, yang disebut selulosom (total mol. berat lebih dari 2 juta). Formasi serupa ditemukan pada beberapa bakteri anaerob lainnya, termasuk. ditemukan dalam perut hewan ruminansia.
Produsen aktif xilanase dan pektinase adalah jamur dari genus Trichoderma dan Aspergillus

3.2.2 Mikroorganisme perusak bahan tumbuhan

Faktor biologis, atau agen perusak biologis bahan tumbuhan dan kayu, adalah organisme hidup yang dapat menimbulkan efek merusak, di antaranya adalah bakteri dan jamur.
Bakteri merusak kayu sampai batas tertentu; mereka berkembang biak melalui pembelahan sel dan tidak dapat bergerak melalui kayu, kecuali di kayu yang berada di bawah air. Bakteri cenderung membentuk koloni di sel kayu, menggunakan protein sebagai sumber makanan. Tidak ada keraguan bahwa lignin tidak hanya dapat dihancurkan oleh jamur, tetapi juga oleh bakteri. Namun, penguraiannya terjadi sangat lambat sehingga tampaknya tidak signifikan dibandingkan dengan proses metabolisme bakteri lainnya. Senyawa kompleks (lignin, selulosa) tidak dapat diakses oleh ragi.
Jadi, perusak bahan tanaman yang paling aktif adalah jamur mikroskopis, jamur kapang memainkan peran besar dalam proses penghancuran.
Substrat tanaman mengandung zat organik yang mudah didapat, seperti gula larut, oligosakarida, dan pati. Senyawa ini dikonsumsi oleh semua mikroorganisme dan, pertama-tama, oleh jamur kompetitif - Trichoderma, Penicillium, Aspergillus, Mucor, dll. Jamur seperti ini juga disebut jamur “gula”.
Senyawa yang sulit didapat dalam bentuk polisakarida: selulosa, hemiselulosa, pektin dimanfaatkan oleh jamur yang memiliki kompleks enzim hidrolitik yang sesuai: selulase, pektinase, xilanase. Dengan memecah selulosa dari kompleks lignoselulosa, jamur ini membiarkan lignin tetap utuh, sehingga substrat tampak lebih gelap dan berwarna coklat. Diantaranya adalah kapang kompetitif seperti Trichoderma, di antaranya Trichoderma viride menjanjikan dalam produksi xilanase, dan Aspergillus niger menjanjikan dalam produksi pektinase.
Efek merusak dari jamur dari genus Phanerochaete, yang menyebabkan “busuk putih”, dan jamur dari genus Fusarium, juga telah diketahui.
Agen penyebab kerusakan biologis pada kayu terutama berasal dari kelompok jamur berikut: Coniophora, Tyromyces, Zentinus, Serpula, Gloeophyllum, Trametes, Pleurotus, Schizophyllum.
Jamur yang terutama merusak lignin termasuk Polystictus versicolor dan beberapa jamur lainnya (misalnya Stereum hirsutum). Ada juga jamur yang bekerja secara bersamaan pada lignin dan selulosa; ini adalah Pleurotus ostreatus, Ganoderma applanatum, Polyporus adustus, Armillaria mellea.

Contoh teknologi biodestruksi bahan baku tumbuhan
Sebagian besar bahan tumbuhan berbentuk polimer tahan lama seperti selulosa, hemiselulosa, dan lignin yang sulit atau tidak digunakan sama sekali sebagai nutrisi oleh tubuh hewan. Untuk meningkatkan kecernaan komponen bahan baku tanaman, metode fisik, kimia dan biologi untuk penghancuran polimer dan konversinya menjadi produk yang lebih bernilai sedang dikembangkan secara intensif.
Untuk biokonversi karbohidrat dari bahan baku nabati, berbagai kelompok mikroorganisme digunakan: bakteri, ragi, jamur mikroskopis.
Saat ini, setidaknya terdapat lima bidang biokonversi bahan baku nabati (termasuk limbah peternakan, yang dapat dianggap sebagai limbah pengolahan bahan baku nabati): memperoleh konsentrat protein untuk keperluan pangan dan pakan dari tumbuhan hijau; proteinisasi mikroba dari pati dan bahan baku yang mengandung selulosa untuk produksi produk pangan dan pakan; pencernaan dan fraksinasi metana atau pengolahan limbah peternakan secara aerobik baik untuk memperoleh pupuk organik berkualitas tinggi, bahan tambahan pakan, biogas (untuk keperluan energi), maupun untuk perlindungan lingkungan; konservasi pakan untuk menjaga bahkan meningkatkan nilai gizinya; pemrosesan bahan baku tanaman yang kompleks.
Fermentasi fase padat pada substrat yang dibasahi hingga kelembapan 50-60% membuka prospek baru. Untuk fermentasi pati dan bahan baku pertanian yang mengandung selulosa (biji-bijian, dedak, jerami, sekam, batang, dll.), jamur berfilamen dapat digunakan. Dalam kondisi laboratorium dan semi produksi, dengan menggunakan kultur mirip ragi Endomycopsis fibuliger, diperoleh produk biji-bijian yang mengandung 18-20% protein, dan dengan menggunakan Trichoderma lignorum, diperoleh produk jerami yang mengandung 12-18% protein. Dari segi nilai biologis, protein produk ini tidak kalah dengan protein ragi. Massa miselium mengandung lebih sedikit asam nukleat daripada ragi. Produk yang dihasilkan dapat berfungsi sebagai sumber vitamin B dan enzim hidrolitik.
Pekerjaan juga sedang dilakukan pada degradasi lignin oleh mikroba, yang membuka prospek memperoleh protein mikroba tidak hanya dari selulosa tanaman dan hemiselulosa, tetapi juga lignin, polimer dinding sel yang paling tahan lama. Sayangnya, belum ada peralatan berperforma tinggi untuk fermentasi bahan tanaman fase padat dalam skala industri.
Dengan demikian, biodegradasi bahan baku tanaman dan produk sampingan pertanian dan industri secara bersamaan memecahkan masalah produksi dan lingkungan. Ini tentang tentang mencapai dua tujuan dalam satu proses: daur ulang (biodegradasi) dan mengubah bahan mentah yang tidak diperlukan menjadi produk yang berguna (biokonversi).
4. Produksi pakan ternak
4.1 Komposisi pakan

Produksi pakan adalah serangkaian tindakan organisasi, ekonomi, dan agroteknik yang digunakan untuk menciptakan basis pakan untuk peternakan.
Untuk peternakan normal, pakan harus mengandung protein, lemak, karbohidrat, dan vitamin dalam proporsi tertentu.
Berbagai pakan yang digunakan dalam peternakan berbeda komposisi dan nilai gizinya serta termasuk dalam kelompok klasifikasi yang berbeda.
Pakan dikelompokkan berdasarkan asal dan kualitas terpentingnya (kandungan nutrisi per satuan massa, sifat fisik, efek fisiologis, dan lain-lain).
Berdasarkan asal (berdasarkan klasifikasi spesialis G.O. Bogdanov), pakan dibagi menjadi hijau, berair, kasar, pekat, sisa pakan dari produksi teknis, sisa makanan, pakan asal hewan dan mikrobiologi, mineral, nitrogen non-protein dan bahan tambahan lainnya , pakan vitamin, antibiotik.
Pakan hijau adalah massa hijau yang diberikan kepada hewan di padang rumput dan dalam bentuk pemotongan. Kacang-kacangan dan sereal serta campurannya ditanam untuk pakan hijauan - kacang polong, vetch, jagung, gandum hitam, oat, sereal dan kacang-kacangan, serta bunga matahari, lobak, dan beberapa lainnya.
Pakan yang berair. Kelompok ini mencakup pakan silase, haylage, umbi-umbian dan melon.
Di Rusia, bit pakan ternak, wortel pakan ternak, rutabaga, lobak, kentang, labu pakan ternak, dan zucchini ditanam dari tanaman akar, umbi, dan melon.
Pakan silase adalah pakan sukulen yang diawetkan dengan bahan pengawet - asam laktat, yang terakumulasi selama ensiling sebagai hasil fermentasi asam laktat.
Bahan kasar adalah jerami dari ladang jerami alami dan buatan - jerami dari kacang-kacangan dan rumput sereal, jerami dan tepung rumput, jerami, jerami dari tanaman biji-bijian.
Sayuran hijau, berair, dan serat juga disebut pakan curah.
Pakan konsentrat mengandung lebih dari 0,65 unit pakan per 1 kg (satuan pakan adalah satuan ukuran dan perbandingan total nilai gizi pakan. Berdasarkan satuan pakan tersebut dihitung standar pemberian pakan untuk hewan ternak). Kelompok ini mencakup pakan biji-bijian, sereal dan kacang-kacangan (biji-bijian utuh dan hancur, kotoran, tepung), pakan pekat dan beberapa limbah dari produksi teknis (tumbuk, tepung, biji-bijian, sekam biji-bijian, kecambah malt, dll.). Pakan konsentrat adalah campuran berbagai pakan biji-bijian kering yang dihancurkan dengan bahan tambahan mineral, vitamin, antibiotik, dan zat aktif biologis lainnya. Pakan konsentrat dirancang untuk melengkapi pakan utama berupa serat dan pakan sukulen.

4.2 Bahan tambahan pakan (penyeimbang pakan)

Saat ini, terdapat dua permasalahan dalam peternakan: 1) keseimbangan pakan dan 2) daur ulang limbah. Pada saat yang sama, terdapat bahan tambahan pakan yang merupakan limbah produksi di wilayah mana pun. Biokonversi ini membantu menyelesaikan kedua masalah ini.
Secara umum pengertian ekonomi dan biologi peternakan adalah konversi polimer tumbuhan menjadi polimer asal hewan yang mempunyai nilai gizi atau teknologi lebih tinggi bagi manusia. Oleh karena itu, peternakan didasarkan pada dua landasan, dua “pilar”. Basis pertama adalah pakan majemuk, di mana polimer tumbuhan dikemas rapat dan dilengkapi dengan komponen penyeimbang yang diperlukan yang berasal dari hewan, mikroba, sintetis, dan mineral. Basis kedua adalah hewan dan burung, yang berperan sebagai pengubah biologis. Karena keberhasilan genetika dan seleksi, laju proses anabolik pada ras dan persilangan modern menjadi semakin tinggi, maka faktor pembatas dalam perkembangan industri ini adalah kemampuan sistem pencernaan untuk melibatkan nutrisi pada tingkat yang tepat ke dalam biosintetik. proses di dalam tubuh. Oleh karena itu timbul kebutuhan akan dukungan fungsional sistem pencernaan dengan bantuan bahan tambahan pakan kompleks yang meningkatkan efisiensi penyerapan pakan.
Klasifikasi bahan tambahan pakan yang diterima secara umum adalah sebagai berikut:
bahan tambahan teknis yang bekerja secara langsung pada pakan, misalnya asam organik; bahan tambahan sensorik yang mempengaruhi palatabilitas pakan, misalnya perasa; bahan tambahan nutrisi yang menyediakan tingkat asam amino, vitamin dan unsur mikro yang diperlukan dalam makanan; bahan tambahan zootechnical yang meningkatkan pemanfaatan unsur hara pakan misalnya enzim, antibiotik; koksidiostatika dan histomonostatik; Kelompok 4 – zat aditif zootechnical – merupakan kelompok yang paling menarik perhatian, namun beberapa klarifikasi dan klasifikasi tambahan berdasarkan kriteria biologis diperlukan di sini. Pengatur utama sistem pencernaan antara lain enzim pakan, antibiotik pakan, probiotik dan prebiotik. Mereka memiliki sifat biologis yang berbeda dan, karenanya, mekanisme aksi utama yang berbeda. Namun semuanya memberikan pengaruhnya terhadap kesehatan dan produktivitas hewan, ternyata dengan cara yang sama, yaitu melalui pengaturan populasi mikroba di saluran cerna, saluran cerna.
Hal ini telah dipelajari dengan baik khususnya dalam kaitannya dengan pakan antibiotik. Antibiotik adalah produk sintesis mikrobiologi atau kimia yang menekan perkembangbiakan mikroorganisme lain. Di bawah pengaruh antibiotik, jumlah mikroorganisme di usus berkurang. Pada saat yang sama, risiko berkembangnya penyakit yang disebabkan oleh mikroflora oportunistik berkurang, dan pada saat yang sama, sebagian nutrisi yang sebelumnya dikonsumsi oleh mikroba usus masuk ke tubuh inang. Kedua proses tersebut menghasilkan peningkatan keselamatan dan produktivitas. Namun, penggunaan antibiotik pasti disertai dengan fenomena negatif: rusaknya mikroflora usus yang bermanfaat dan risiko lingkungan. Di negara-negara dengan tinggi persyaratan higienis Penggunaan antibiotik pakan pada produk hewani dilarang sepenuhnya atau dibatasi secara ketat. Dalam mencari alternatif pengganti antibiotik, para ahli mulai lebih memperhatikan enzim pakan, probiotik dan prebiotik.
Enzim pakan termasuk dalam golongan hidrolase dan memiliki kemampuan untuk menghancurkan polimer tumbuhan yang tidak dapat diakses oleh sistem pencernaan hewan tingkat tinggi. Enzim pakan diisolasi dari jamur atau bakteri. Enzim pakan tidak bekerja langsung pada mikroba usus, namun mempengaruhi suplai makanannya. Xilanase dan glukanase, yang menjadi dasar komposisi enzim, menghancurkan polisakarida non-pati (NSP) pada dinding sel, membuat pati dan protein biji-bijian lebih mudah diakses oleh sistem pencernaan unggas. Enzim pakan juga dapat menghancurkan NCP yang larut, sehingga mengurangi viskositas chyme dan mempercepat pergerakannya melalui usus. Bersama-sama, faktor-faktor ini memungkinkan untuk menjaga mikroflora usus pada tingkat terkendali yang menguntungkan bagi organisme inang. Persaingan mikroba untuk mendapatkan sumber makanan berkurang, dan meskipun tidak sebesar penggunaan antibiotik, risiko berkembangnya mikroflora oportunistik berkurang.
Probiotik adalah mikroorganisme hidup bermanfaat yang biasanya termasuk dalam biocenosis usus, tetapi dalam jumlah yang tidak mencukupi. Kelompok bahan tambahan pakan ini akan dibahas lebih rinci pada bagian selanjutnya.
Tabel No.1
Kelebihan dan kekurangan berbagai jenis bahan tambahan pakan
Bahan tambahan pakan
Mekanisme aksi dan efek positif
Keterbatasan dan Kekurangan
Enzim pakan, termasuk. fitase
Penghancuran polisakarida non-pati yang larut dan tidak larut; hidrolisis fitat; penurunan viskositas chyme; meningkatkan ketersediaan nutrisi.
Ketidakmampuan untuk mempengaruhi komposisi spesies populasi usus.
Beri makan antibiotik
Penghancuran beberapa mikroorganisme di saluran pencernaan; redistribusi nutrisi yang menguntungkan organisme inang, mengurangi risiko penyakit
Ketidakmampuan untuk menghancurkan NCP; penghancuran mikroflora yang bermanfaat; dampak negatif terhadap lingkungan dan sanitasi.
Probiotik
Adsorpsi pada epitel usus, sintesis asam organik; perpindahan mikroflora patogen.
Ketidakmampuan untuk menghancurkan NCP
Prebiotik
Penciptaan kondisi yang menguntungkan untuk mikroflora yang bermanfaat dan perpindahan mikroflora patogen.
Ketidakmampuan untuk menghancurkan NCP
Terakhir, prebiotik adalah kelompok bahan tambahan pakan baru yang belum sepenuhnya terbentuk dan didefinisikan secara ketat. Prebiotik mencakup senyawa organik dengan berat molekul kecil (oligosakarida, asam organik), turunan sel ragi, dll., yang mendukung perkembangan mikroba menguntungkan dan mencegah perkembangan mikroorganisme berbahaya. Dengan sedikit kasar, kita dapat mengatakan bahwa prebiotik adalah makanan atau jenis sinergis lain untuk probiotik.
Karakteristik utama bahan tambahan pakan, kelebihan dan kekurangannya dirangkum secara singkat dalam Tabel No.1.

Aditif pakan mikroba
Probiotik (Yunani: pro – for + bios – life) merupakan bahan tambahan pakan mikroba hidup yang mempunyai efek menguntungkan dan meningkatkan keseimbangan mikrobiologi usus tubuh hewan. Probiotik adalah sarana pengaturan buatan flora usus normal hewan, biasanya laktobasilus. Sebelumnya, definisi ini juga mencakup zat yang disekresikan (untuk kontras semantik dengan antibiotik). Eubiotik adalah konsep yang lebih khusus yang menunjukkan sediaan dari mikroorganisme yang merupakan perwakilan mikroflora usus normal hewan dan juga dimaksudkan untuk menormalkan flora usus (bifidumbacterin, bificol,lactobacterin).
Ketika dimasukkan ke dalam saluran pencernaan dengan makanan atau sebagai obat terapeutik dan profilaksis terpisah, mikroorganisme probiotik mengisi usus, menggantikan organisme patogen dari epitel usus, menciptakan keasaman yang tidak menguntungkan bagi patogen, melepaskan beberapa faktor antimikroba lainnya, dan meningkatkan kekebalan. Akibatnya, mikroflora usus berubah ke arah yang diinginkan.
Saat ini, ada banyak sekali sediaan probiotik yang digunakan dalam peternakan. Mari kita lihat secara singkat beberapa di antaranya.
Bioplus 2B
Ini terdiri dari dua strain kultur mikroba - B. subtilis dan B. licheniformis. Mereka saling melengkapi dalam hal spektrum aktivitas antagonis antibakteri, produksi enzim dan asam amino dan, yang sangat penting, tidak menekan mikroorganisme yang menetap. Penggunaan BioPlus 2B tidak mengarah pada pembentukan strain bakteri patogen yang resisten, seperti yang terjadi pada penggunaan antibiotik. Bakteri yang membentuk BioPlus 2B mensintesis enzim amilase, lipase dan protease, yang secara signifikan meningkatkan pencernaan. Hewan menambah berat badan lebih cepat dan menghemat makanan. Obat ini stabil dan nyaman secara teknologi untuk digunakan.
Laktoamilovorin
Obat ini ditujukan untuk pencegahan dan pengobatan penyakit diare pada anak babi, pedet, ayam broiler, normalisasi keseimbangan mikroba pada saluran pencernaan. Dibuat berdasarkan kultur murni Lactobacillus amylovorus BT-24/88, diisolasi dari usus anak babi. Meningkatkan keamanan ternak dan efisiensi pemeliharaan hewan.
selobakteri
Cellobacterin merupakan asosiasi mikroorganisme yang diisolasi dari rumen ruminansia dengan aktivitas selulolitik yang tinggi dan kemampuan menghasilkan asam organik (laktat, asetat, dll). Karena aktivitas selulolitik, Cellobacterin, seperti enzim pakan, menghancurkan polisakarida non-pati dalam pakan. Namun, jika dalam enzim pakan setiap molekul enzim bekerja secara terpisah dalam larutan, maka pada bakteri, enzim komplementer dikumpulkan dalam blok khusus pada membran, yang memungkinkan mereka menghancurkan bahkan struktur padat membran sel. Oleh karena itu, Cellobacterin secara efektif meningkatkan daya cerna tidak hanya biji-bijian, tetapi juga tepung bunga matahari dan dedak. Karena pembentukan asam organik dengan berat molekul rendah dan. mungkin sejumlah faktor antimikroba lainnya Cellobacterin menjalankan fungsi probiotik klasik, yaitu. menggantikan mikroflora oportunistik.

Bibliografi

Andreev A.A., Bryzgalov L.I. Produksi ragi pakan. - M.: Industri Perkayuan, 1986. - 248 hal. Biryukov V.V. Dasar-dasar bioteknologi industri. - M.: Penerbitan. "Spike", "Kimia", 2004. - 296 hal. Bolshakov V.N., Nikonov I.N., Soldatova V.V. "Pembuangan limbah industri pembuatan bir dengan pengolahan mikrobiologi" "Ekologi dan Industri Rusia" No. 10, hal. 36-39, 2009. Vorobyova LuI. Mikrobiologi teknis. - M.: Rumah Penerbitan Universitas Negeri Moskow, 1987. - 168 hal. Vavilin O.A. Melindungi atmosfer dari emisi industri perusahaan hidrolisis. - M.: Industri Kayu, 1986. - 176 hal. Vyrodov A.A. dan lain-lain Teknologi produksi kimia kayu. - M.: Industri Kayu, 1987. Geller B.E. Beberapa permasalahan dalam pengembangan bahan baku serat kimia // Serat kimia. 1996, No. 5, hlm. 3-14 Glick B., Pasternak J. Bioteknologi molekuler. Prinsip dan Penerapan. Per. Bahasa inggris Ed. N.K. Yankovseogo. - M.: Mir, 2002. - 589 hal.; Ivanov S.N. Teknologi kertas. edisi ke-2. - M.: Industri Kayu, 1970. Kislyuk S.M. "Klasifikasi bahan tambahan pakan dari sudut pandang produsen dan konsumen" "KOLEKSI ULANG TAHUN untuk ulang tahun kesepuluh perusahaan "Vitargos-Rossovit", hal. 30-31, 2009 Kislyuk S. M. "Pendekatan mikrobiologis untuk mengoptimalkan penggunaan tanaman bahan baku pakan ternak" "RatsVetInform" No. 2 hal. 18-19, 2005 Kislyuk S. M. "Optimasi seperangkat bahan tambahan pakan dalam pakan hewan ternak menggunakan Cellobacterin" "Pasar Kompleks Agroindustri" No. 11 (37) hal .67, 2006 Produksi pakan / A.F. 432s.Kuznetsov B.N., Shchipko M.L., Kuznetsova S.A., Tarabanko V.E. Pendekatan baru untuk pengolahan bahan baku organik padat. Krasnoyarsk: IHPOS SB RAS, 1991. Levin, B.D. Tentang pemanfaatan lignin hidrolitik [Teks] / B.D. Levin, T.V. Borisova , S.M. Voronin // Prestasi ilmu pengetahuan dan teknologi - perkembangan kota Krasnoyarsk - Krasnoyarsk: KSTU, 1997. - P. 38-39 Bahan baku tanaman obat dan obat: referensi uang saku. – M.: Lebih tinggi. sekolah, 1987. – 191 hal. Lobanok A.G., Babitskaya V.G., Bogdanovskaya Zh.N. Mengolah limbah yang mengandung selulosa menjadi produk berharga dengan bantuan mikroorganisme. - M.: ONTITEImicrobioprom, 1981. - 43 hal. Morozov E.F. Produksi furfural: masalah katalisis dan katalis jenis baru. M.: Pelajaran. industri, 1988. Mosichev M.S., Skladnev A.A., Kotov V.B. Teknologi umum produksi mikrobiologi. - M.: Industri ringan dan makanan, 1982. - 264 hal Nepenin N.N., Nepenin Yu.N. Teknologi selulosa. edisi ke-2. T. 1 dan 2. - M.: Industri Kehutanan, 1976-1990. Nikitin V.M. Landasan teori delignifikasi. M.: Pelajaran. Industri, 1981. Ogarkov V.I., Kiselev O.I., Bykov V.A. Petunjuk Bioteknologi Penggunaan Bahan Baku Tumbuhan // Bioteknologi, - 1985. - No.3. - Hal.1-15. Osadchaya A.I., Podgorsky V.S., Semenov V.F. dan lain-lain Pemanfaatan limbah tanaman secara bioteknologi. Ed. V.S. Podgorsky, Ivanova V.N. - Kyiv: Naukova Dumka, 1990. - 96 detik. Osipova L.V. Pemanfaatan hasil asal tumbuhan sebagai bahan baku pembuatan produk organik dan bahan polimer - Industri kimia di luar negeri, - 1989, No.8. hal.48-60. Perepelkin K.E. Sumber daya tanaman terbarukan dan produk pengolahannya dalam produksi serat kimia // Serat kimia. 2004, No.3, hal. 1-15.Perepelkin K.E. Serat kimia masa lalu, sekarang dan masa depan. - M.: Penerbitan. MSTU, 2004. - 208 hal. Vegetasi. Pulp (artikel). Dalam buku: Biologis kamus ensiklopedis. - M.: Penerbitan. TSB, 1986. Rogovin Z.A. Kimia selulosa. - M.: Kimia, 1972. - 520 hal. Rogovin Z.A., Galbreikh L.S. Transformasi kimia dan modifikasi selulosa. Ed. ke-2. - M.: Kimia. 1979. - 208 hal. Salovarova V.P., Kozlov Yu.P. Dasar ekologi dan bioteknologi untuk konversi substrat tanaman. - M.: Penerbitan. Universitas Persahabatan Rakyat, 2001. - 331 hal. Samylina, I. A. Cara pemanfaatan bahan baku tumbuhan / I. A. Samylina, I. A. Balandina // Farmasi. – No.2. – 2004. – Hal.39–40. Semenov M.V., Vasilkovich L.A. Penggunaan lignin sebagai bahan bakar - Hidrolisis dan industri kimia hutan, - 1980, No.2, hlm.15-17. Buku Pegangan Produksi Pakan / Ed. V.G. Iglovikov. - M.: VNIIMK, 1993. – 218 hal. Fengel D., Wegener G. Wood: kimia, ultrastruktur, reaksi. M.: Pelajaran. industri, 1988. Kholkin Yu.I. Prinsip-prinsip umum klasifikasi metode hidrolisis // Hidrolisis dan industri kimia kayu. 1986. - Nomor 5. - Hal.9-10. Kholkin Yu.I.Teknologi produksi hidrolisis. Buku teks untuk universitas. - M.: Pelajaran. Prom-st, 1989. - 496 hal. Chudakov M.I. Penggunaan lignin dalam industri. M.: Pelajaran. industri, 1983. Sharkov V.I., Sapotnitsky S.A., Dmitrieva O.A. dan lain-lain Teknologi produksi hidrolisis. - M.: Industri Perkayuan, 1973. - 408 hal. Yakovlev V.I. Teknologi sintesis mikrobiologi. - L.: Kimia, 1983. - 272 hal.
Biryukov V.V. Dasar-dasar bioteknologi industri. - M.: Penerbitan. "Spike", "Kimia", 2004. - 296 hal.
Perepelkin K.E. Sumber daya tanaman terbarukan dan produk pengolahannya dalam produksi serat kimia // Serat kimia. 2004, No.3, hal. 1-15.
Bahan baku dan sediaan tanaman obat: buku referensi. uang saku. – M.: Lebih tinggi. sekolah, 1987. – 191 hal.

Ogarkov V.I., Kiselev O.I., Bykov V.A. Petunjuk Bioteknologi Penggunaan Bahan Baku Tumbuhan // Bioteknologi, - 1985. - No.3. - Hal.1-15.
Ivanov S.N. Teknologi kertas. edisi ke-2. - M.: Industri Perkayuan, 1970.
Samylina, I. A. Cara pemanfaatan bahan baku tumbuhan / I. A. Samylina, I. A. Balandina // Farmasi. – No.2. – 2004. – Hal.39–40.
Glick B., Pasternak J. Bioteknologi molekuler. Prinsip dan Penerapan. Per. Bahasa inggris Ed. N.K. Yankovseogo. - M.: Mir, 2002. - 589 hal.;

Fengel D., Wegener G. Wood: kimia, ultrastruktur, reaksi. M.: Pelajaran. industri, 1988.
Perepelkin K.E. Serat kimia masa lalu, sekarang dan masa depan. - M.: Penerbitan. MSTU, 2004. - 208 hal.
Vyrodov A.A. dan lain-lain Teknologi produksi kimia kayu. - M.: Industri Perkayuan, 1987.
Nikitin V.M. Landasan teori delignifikasi. M.: Pelajaran. Industri, 1981.
Vyrodov A.A. dan lain-lain Teknologi produksi kimia kayu. - M.: Industri Perkayuan, 1987.
Kuznetsov B.N., Shchipko M.L., Kuznetsova S.A., Tarabanko V.E. Pendekatan baru dalam pengolahan bahan baku organik padat. Krasnoyarsk: IHPOS SB RAS, 1991.

Ogarkov V.I., Kiselev O.I., Bykov V.A. Petunjuk Bioteknologi Penggunaan Bahan Baku Tumbuhan // Bioteknologi, - 1985. - No.3. - Hal.1-15.
Geller B.E. Beberapa permasalahan dalam pengembangan bahan baku serat kimia // Serat kimia. 1996, No.5, hlm.3-14


Kholkin Yu.I.Teknologi produksi hidrolisis. Buku teks untuk universitas. - M.: Pelajaran. Prom-st, 1989. - 496 hal.
Kholkin Yu.I. Prinsip umum klasifikasi metode hidrolisis // Hidrolisis dan industri kimia kayu. 1986. - Nomor 5. - Hal.9-10. Andreev A.A., Bryzgalov L.I. Produksi ragi pakan. - M.: Industri Perkayuan, 1986. - 248 hal.
Morozov E.F. Produksi furfural: masalah katalisis dan katalis jenis baru. M.: Pelajaran. industri, 1988.
Sharkov V.I., Sapotnitsky S.A., Dmitrieva O.A. dan lain-lain Teknologi produksi hidrolisis. - M.: Industri Perkayuan, 1973. - 408 hal.
Sharkov V.I., Sapotnitsky S.A., Dmitrieva O.A. dan lain-lain Teknologi produksi hidrolisis. - M.: Industri Perkayuan, 1973. - 408 hal.

Sharkov V.I., Sapotnitsky S.A., Dmitrieva O.A. dan lain-lain Teknologi produksi hidrolisis. - M.: Industri Perkayuan, 1973. - 408 hal.
Vavilin O.A. Perlindungan atmosfer dari emisi industri dari perusahaan hidrolisis. - M.: Industri Perkayuan, 1986. - 176 hal.
Osadchaya A.I., Podgorsky V.S., Semenov V.F. dan lain-lain Pemanfaatan limbah tanaman secara bioteknologi. Ed. V.S. Podgorsky, Ivanova V.N. - Kyiv: Naukova Dumka, 1990. - 96 hal.
Sharkov V.I., Sapotnitsky S.A., Dmitrieva O.A. dan lain-lain Teknologi produksi hidrolisis. - M.: Industri Perkayuan, 1973. - 408 hal.
Sharkov V.I., Sapotnitsky S.A., Dmitrieva O.A. dan lain-lain Teknologi produksi hidrolisis. - M.: Industri Perkayuan, 1973. - 408 hal.

Sharkov V.I., Sapotnitsky S.A., Dmitrieva O.A. dan lain-lain Teknologi produksi hidrolisis. - M.: Industri Perkayuan, 1973. - 408 hal.
Chudakov M.I. Penggunaan lignin dalam industri. M.: Pelajaran. industri, 1983.
Nepenin N.N., Nepenin Yu.N. Teknologi selulosa. edisi ke-2. T. 1 dan 2. - M.: Industri Kehutanan, 1976-1990.
Rogovin Z.A. Kimia selulosa. - M.: Kimia, 1972. - 520 hal.
Vegetasi. Pulp (artikel). Dalam buku: Kamus Ensiklopedis Biologi. - M.: Penerbitan. tsb, 1986.
Rogovin Z.A., Galbreikh L.S. Transformasi kimia dan modifikasi selulosa. Ed. ke-2. - M.: Kimia. 1979. - 208 hal.
Semenov M.V., Vasilkovich L.A. Penggunaan lignin sebagai bahan bakar - Hidrolisis dan industri kimia hutan, - 1980, No.2, hlm.15-17.
Levin, BD Tentang pemanfaatan lignin hidrolitik [Teks] / B.D. Levin, T.V. Borisova, S.M. Voronin // Prestasi ilmu pengetahuan dan teknologi - perkembangan kota Krasnoyarsk. - Krasnoyarsk: KSTU, 1997. – Hal.38-39.
Levin, BD Tentang pemanfaatan lignin hidrolitik [Teks] / B.D. Levin, T.V. Borisova, S.M. Voronin // Prestasi ilmu pengetahuan dan teknologi - perkembangan kota Krasnoyarsk. - Krasnoyarsk: KSTU, 1997. – Hal.38-39.
Bolshakov V.N., Nikonov I.N., Soldatova V.V. "Pembuangan limbah industri pembuatan bir melalui pengolahan mikrobiologi" "Ekologi dan Industri Rusia" No. 10, hal.36-39, 2009.

Yakovlev V.I. Teknologi sintesis mikrobiologi. - L.: Kimia, 1983. - 272 hal.
Vorobyova LuI. Mikrobiologi teknis. - M.: Rumah Penerbitan Universitas Negeri Moskow, 1987. - 168 hal.
Vorobyova LuI. Mikrobiologi teknis. - M.: Rumah Penerbitan Universitas Negeri Moskow, 1987. - 168 hal.
Vorobyova LuI. Mikrobiologi teknis. - M.: Rumah Penerbitan Universitas Negeri Moskow, 1987. - 168 hal.
Vorobyova LuI. Mikrobiologi teknis. - M.: Rumah Penerbitan Universitas Negeri Moskow, 1987. - 168 hal.
Lobanok A.G., Babitskaya V.G., Bogdanovskaya Zh.N. Mengolah limbah yang mengandung selulosa menjadi produk berharga dengan bantuan mikroorganisme. - M.: ONTITEImicrobioprom, 1981. - 43 hal.
Salovarova V.P., Kozlov Yu.P. Dasar ekologi dan bioteknologi untuk konversi substrat tanaman. - M.: Penerbitan. Universitas Persahabatan Rakyat, 2001. - 331 hal.
Mosichev M.S., Skladnev A.A., Kotov V.B. Teknologi umum produksi mikrobiologi. - M.: Industri ringan dan makanan, 1982. - 264 hal.
Osipova L.V. Pemanfaatan hasil asal tumbuhan sebagai bahan baku pembuatan produk organik dan bahan polimer - Industri kimia di luar negeri, - 1989, No.8. hal.48-60.
Buku Pegangan Produksi Pakan / Ed. V.G. Iglovikov. - M.: VNIIMK, 1993. – 218 hal.
Produksi pakan /N.V. Parakhin, I.V. Kobozev, I.V. Gorbachev dkk.-M.: KolosS, 2006.-432 hal.
Kisluk S.M. "Klasifikasi bahan tambahan pakan dari sudut pandang produsen dan konsumen" "KOLEKSI ULANG TAHUN untuk ulang tahun kesepuluh perusahaan Vitargos-Rossovit", hal. 30-31, 2009
Produksi pakan / A.F. Ivanov, V.N. Churzin, V.I. Filin.-Moskow “Spike”, 1996.-400s

Kislyuk S. M. "Pendekatan mikrobiologi untuk optimalisasi penggunaan bahan baku nabati dalam pakan ternak" "RatsVetInform" No. 2 hal. 18-19, 2005
Kisluk S.M. "Optimalisasi seperangkat bahan tambahan pakan dalam pakan hewan ternak menggunakan Cellobacterin" "Pasar Kompleks Agroindustri" No. 11 (37) hal. 67, 2006

Menurut Keputusan Dewan Menteri Uni Soviet tanggal 7 April 1990 No. 335 “Tentang struktur organisasi Komite Negara Uni Soviet untuk Pengawasan Pekerjaan Aman di Industri dan Energi Nuklir”, pada tahun 1990, dalam struktur Dewan Menteri Uni Soviet USSR Gospromatnadzor, Direktorat Pengawasan Perusahaan Produk Roti dibentuk.

Penciptaan pengawasan didahului oleh situasi yang sangat mengkhawatirkan di perusahaan roti. Dari tahun 1971 hingga 1990, 104 ledakan terjadi di perusahaan sistem produk biji-bijian Uni Soviet: di pabrik pakan - 42, di elevator dan pengering biji-bijian - 34, di pabrik tepung - 28. 395 orang terluka, 101 di antaranya meninggal. Akibat yang paling parah (hancurnya struktur bangunan, peralatan teknis, korban jiwa) terjadi di elevator dan pabrik tepung. Hal ini sampai batas tertentu disebabkan oleh fakta bahwa fasilitas ini dirancang dan dibangun tanpa sarana perlindungan ledakan yang diperlukan pada bangunan dan struktur, karena persyaratan keselamatan ledakan tidak sepenuhnya tercermin dalam peraturan industri. Selain itu, perkembangan acara ini difasilitasi oleh level rendah pengetahuan di bidang memastikan keselamatan ledakan selama pengoperasian fasilitas produksi dan penyimpanan biji-bijian serta fasilitas pemrosesan baik manajer maupun tenaga teknik dan teknis serta pekerja.

Penerapan pengawasan dan pengendalian negara atas keadaan keselamatan di perusahaan sistem produk roti sejak tahun 1990, peningkatan pengetahuan profesional korps teknik tentang penyebab kecelakaan industri dan tindakan untuk mencegahnya berkontribusi pada pengurangan yang signifikan dalam kecelakaan industri. tingkat kecelakaan dan cedera di fasilitas ini. Jadi, pada tahun 1990-2000. Tercatat 30 kecelakaan.

Hingga tahun 1997, daftar perusahaan yang diawasi hanya mencakup perusahaan sistem produk roti dengan fasilitas dan fasilitas produksi yang tergolong kategori “B” dalam hal bahaya kebakaran dan ledakan. Pada tahun 1997, dengan berlakunya Hukum Federal tanggal 21 Juli 1997 No. 116-FZ “Tentang Keamanan Industri Fasilitas Produksi Berbahaya”, ruang lingkup pengawasan diperluas untuk mencakup semua perusahaan dalam daftar fasilitas produksi dan fasilitas penyimpanan dan pemrosesan biji-bijian, terlepas dari subordinasi departemennya, organisasi dan bentuk hukum dan bentuk properti. Fasilitas produksi berbahaya (HPF) dari perusahaan-perusahaan di bidang pembuatan bir, pembuatan kue, industri pasta, dan kompleks agroindustri di negara tersebut berada di bawah pengawasan.

Per 1 Januari 1993, jumlah perusahaan yang diawasi adalah 923, per 1 Januari 2000 - 1916. Pada tahun 2003, lebih dari 2.900 perusahaan sudah berada di bawah kendali dan pengawasan negara, mengoperasikan lebih dari 7.200 fasilitas produksi berbahaya - elevator, pabrik pakan , pabrik tepung dan pabrik sereal, produksi alkohol dan tempat pembuatan bir, dll. Pada tahun 2010, jumlah organisasi (badan hukum) yang beroperasi di fasilitas penyimpanan dan pemrosesan bahan baku tanaman yang berbahaya terhadap ledakan dan kebakaran, yang diawasi oleh Rostechnadzor, sudah lebih dari 4.700 Sekitar 14 ribu fasilitas penyimpanan berbahaya beroperasi dan mengolah bahan baku tanaman, termasuk lebih dari 400 bengkel (lokasi) industri pengolahan kayu dan sekitar 20 bengkel (lokasi) pembongkaran dan penyortiran bahan mentah dari rami, tenun, tekstil dan industri pemintalan.

Salah satu tugas terpenting ketika mengoperasikan fasilitas penyimpanan dan pengolahan bahan baku pabrik adalah memastikan keamanan ledakan, terutama mengingat proses produksi disertai dengan pelepasan debu yang mudah terbakar, dan hal ini menyebabkan peningkatan risiko situasi darurat (ledakan debu). ) dan ancaman jika terjadi situasi darurat (kontinjensi) terhadap kehidupan dan kesehatan masyarakat.

Pembentukan campuran debu-udara, yang karakteristik ledakannya tidak kalah dengan campuran hidrokarbon dan gas cair-uap-gas-udara, adalah tanda paling signifikan dari bahaya proses teknologi di perusahaan-perusahaan ini, tetapi bukan satu-satunya. Aplikasi di perusahaan jumlah besar peralatan yang beroperasi di bawah tekanan, mekanisme pengangkatan, sistem konsumsi gas, sistem pasokan energi yang kompleks dan kompleks yang dikombinasikan dengan campuran debu-udara dapat secara signifikan meningkatkan karakteristik industri bahan peledak - campuran debu-gas-udara hibrida dalam karakteristiknya secara signifikan melebihi bahaya ledakan dari campuran debu dan gas-udara.

Sebagian besar fasilitas yang diawasi dioperasikan pada tahun 1960-1980an di abad ke-20. Selama beberapa tahun terakhir, banyak dari mereka yang tidak sepenuhnya memperhatikan pemutakhiran peralatan dan fasilitas energi, modernisasi dan perlengkapan teknis, sehingga aset tetap mereka mengalami keausan yang signifikan. Semua ini mencirikan bahaya kumulatif yang selalu menyertai pengoperasian fasilitas-fasilitas ini dan proses teknologi industri penghasil debu, dan oleh karena itu masalah untuk memastikan pengoperasian yang aman tidak kehilangan relevansinya.

Sejak tahun 1997, pengaturan persyaratan keselamatan di perusahaan industri telah dilaksanakan sesuai dengan Undang-Undang Federal tanggal 21 Juli 1997. Dengan terbentuknya pengawasan negara, peraturan keselamatan ledakan, instruksi dan metode dikembangkan yang bertujuan untuk mencegah kecelakaan dan cedera. Organisasi kerja sesuai dengan persyaratan kerangka peraturan yang ditentukan dan penerapan kontrol negara berkontribusi pada pengurangan kecelakaan dan cedera fatal selama pengoperasian fasilitas penyimpanan dan pemrosesan bahan baku tanaman yang diawasi. Identifikasi langkah-langkah prioritas untuk memastikan keselamatan industri fasilitas ledakan dan kebakaran yang berbahaya untuk penyimpanan dan pengolahan bahan baku tanaman difasilitasi oleh sertifikasi sarana teknis keselamatan ledakan peralatan, bangunan dan struktur di perusahaan sejak tahun 2003.

Dengan demikian, dari tahun 2002 hingga 2010, 20 kecelakaan terjadi di fasilitas tersebut, lebih dari 90% di antaranya tidak terkait dengan ledakan. Secara total, sejak tahun 1997, telah terjadi tujuh ledakan debu nabati di fasilitas penyimpanan dan pemrosesan bahan baku nabati yang mudah meledak dan berbahaya (termasuk fasilitas pemrosesan kayu).

Pada tahun 2010, terjadi tiga kali kecelakaan: dua kali kebakaran (pelanggaran persyaratan selama pengoperasian peralatan listrik) dan satu kali ledakan debu kayu di perusahaan perkayuan. Tidak ada korban jiwa, kerusakan material langsung melebihi 35 juta rubel, kerusakan lingkungan ekologis tidak terdaftar.

Selama 9 bulan tahun 2011, tidak ada kecelakaan atau korban jiwa di fasilitas penyimpanan dan pengolahan bahan baku tanaman yang mudah meledak dan berbahaya. Pada saat yang sama, lebih dari 100 insiden telah tercatat, sekitar 80% di antaranya terkait dengan kegagalan atau kerusakan perangkat teknis (kerusakan bagian kerja kipas sistem aspirasi, konveyor dan elevator, kerusakan kontrol suhu jarak jauh. perangkat dalam silo), sisanya - dengan penyimpangan dari mode proses teknologi .

Penyebaran penyebab insiden-insiden ini cukup memprihatinkan, karena dalam kondisi yang tepat, berbagai insiden dapat memicu berbagai insiden Situasi darurat, menyebabkan cedera pada personel.

Saat ini, pengawasan dan pengendalian atas kepatuhan terhadap persyaratan keselamatan selama pengoperasian fasilitas dilakukan oleh Rostechnadzor secara rutin, termasuk dalam hal implementasi rencana aksi, di mana banyak perusahaan melakukan pekerjaan yang umumnya tidak memerlukan. biaya keuangan yang signifikan dan tidak terkait dengan peralatan teknis skala besar (peralatan perangkat teknis dengan perangkat pelepasan ledakan, relai pengatur kecepatan, perangkat untuk memantau pelarian sabuk elevator, memantau sirkuit terbuka konveyor pengikis, perlindungan magnetik , dll.).

Prosedur yang ditetapkan secara hukum untuk mengatur keselamatan industri selama pengoperasian fasilitas umumnya dipatuhi. Semua organisasi yang mengoperasikan fasilitas memiliki kontrak asuransi atas risiko pertanggungjawaban yang menyebabkan kerugian selama pengoperasian fasilitas produksi berbahaya, rencana tanggap darurat dan perlindungan personel, peraturan tentang pengendalian produksi kepatuhan terhadap persyaratan keselamatan industri, lembar data keselamatan ledakan teknis dan rencana tindakan untuk membawa fasilitas ke persyaratan peraturan keselamatan industri. Sesuai dengan Pasal 11 Undang-Undang Federal “Tentang Keamanan Industri Fasilitas Produksi Berbahaya”, hampir semua perusahaan yang mengoperasikan fasilitas yang diawasi oleh Rostechnadzor mengatur pengendalian produksi atas kepatuhan terhadap persyaratan keselamatan industri, peraturan telah dikembangkan tentang organisasi pengendalian produksi, yaitu disepakati dengan badan teritorial Rostechnadzor sesuai dengan prosedur yang ditetapkan, mereka yang bertanggung jawab untuk mengatur dan melaksanakan pengendalian produksi telah ditunjuk.

Tetap situasi sulit dengan pengorganisasian pengendalian produksi di perusahaan-perusahaan dengan jumlah pekerja yang sedikit, yang seringkali bersifat formal. Sistem manajemen keselamatan industri di banyak perusahaan yang menyimpan dan mengolah bahan baku pabrik masih belum ada atau hanya terbatas pada organisasi pengendalian produksi, tidak terhubung secara organik dengan struktur manajemen perusahaan secara keseluruhan.

Di fasilitas pemrosesan kayu yang berbahaya bagi kebakaran dan ledakan Perhatian khusus dikhususkan untuk masalah pelatihan dan sertifikasi manajer, spesialis dan pekerja profesi dasar di bidang keselamatan industri; pengembangan paspor teknis keselamatan ledakan, rencana tanggap darurat, paspor untuk jaringan aspirasi dan instalasi transportasi pneumatik.

Masalah bermasalah bagi objek-objek industri ini adalah klasifikasi tempat bengkel untuk produksi chipboard, papan serat dan kayu lapis (menurut dokumentasi proyek) ke dalam kategori “B” untuk bahaya kebakaran dan ledakan tanpa pembenaran perhitungan yang tepat.

Masalah utama dan signifikan dalam memastikan keamanan industri dari fasilitas berbahaya untuk penyimpanan dan pemrosesan bahan baku pabrik termasuk kurangnya kecepatan modernisasi fasilitas produksi yang ada dan pembaruan aset tetap, yang berkontribusi terhadap keausan fisiknya.

Seringkali ada kasus ketika, untuk memastikan keselamatan pengoperasian objek, mereka dibatasi pada pengembangan dan penerapan tindakan organisasi dan teknis yang bersifat kompensasi, dan ketika untuk membuat objek sesuai dengan persyaratan yang ditetapkan, sejumlah pekerjaan adalah diperlukan yang memerlukan penanaman modal yang besar, tindakan tersebut tidak dilakukan atau dilakukan dengan penyimpangan dari tenggat waktu dan tidak seluruhnya.

Pada tahun 2010, karyawan Rostechnadzor melakukan sekitar 3.400 inspeksi kepatuhan terhadap persyaratan keselamatan industri selama pengoperasian fasilitas penyimpanan dan pemrosesan bahan baku tanaman, di mana lebih dari 18 ribu pelanggaran diidentifikasi dan diperintahkan untuk dihilangkan. Hal ini terutama disebabkan oleh kurangnya organisasi pengendalian produksi, ketidakpatuhan terhadap area struktur dan sistem instalasi aspirasi yang mudah diatur ulang dengan persyaratan peraturan, serta tidak adanya (atau ketidakpatuhan terhadap persyaratan) kunci udara, dll. 1,5 ribu sanksi administratif dikenakan, lebih dari 20 di antaranya - penghentian kegiatan administratif.

Pada saat yang sama, penerapan langkah-langkah untuk melengkapi fasilitas dengan sarana pemantauan parameter berbahaya, kontrol, perlindungan darurat, pemblokiran otomatis, sinyal alarm, perlindungan terhadap listrik statis, termometri dan lain-lain, serta untuk menghilangkan pelanggaran persyaratan keselamatan industri saat ini di bawah kendali dan pemantauan rutin Rostechnadzor memungkinkan pemeliharaan ledakan subkritis dan keselamatan kebakaran yang memuaskan di sebagian besar objek yang diawasi.

Pembaruan aset tetap secara bertahap, pengenalan peralatan baru dan teknologi modern yang hemat energi dan ramah lingkungan, sarana kontrol teknis, perlindungan darurat dan pemantauan berkala terhadap keadaan proses, serta peningkatan otomatisasi proses teknologi tidak kehilangan fungsinya. relevansi. Penerapan langkah-langkah ini akan mengurangi risiko situasi darurat secara signifikan.

Pada saat yang sama, kebutuhan untuk menggunakan teknologi baru, serta metode ilmiah manajemen keselamatan industri, pada gilirannya, dikaitkan dengan pelatihan spesialis yang bekerja di fasilitas. Tidak memadai pelatihan profesional personel yang terlibat dalam pengoperasian fasilitas produksi berbahaya tidak akan memastikan kepatuhan tanpa syarat oleh organisasi yang diawasi terhadap persyaratan keselamatan industri, dan secara efektif memelihara teknologi baru dan peralatan modern.

Masalah peningkatan keamanan ledakan dan kebakaran pada fasilitas yang diawasi merupakan prioritas. Implementasinya, dengan peningkatan konstan dalam beban kerja kapasitas produksi perusahaan-perusahaan di industri pengolahan biji-bijian, terkait dengan peningkatan tahunan dalam panen kotor tanaman biji-bijian, juga akan berkontribusi pada pelestarian cadangan biji-bijian dan, sebagai hasilnya, akan memiliki dampak positif pada ketahanan pangan Federasi Rusia.