Переработка подсолнечного шрота в протеин
Доступность и относительная дешевизна сырья (подсолнечного шрота), а так-же технология, прошедшая промышленные испытания, позволяют добиться очень привлекательных финансовых параметров проекта, в частности окупаемости инвестиций менее 5-ти лет (с выхода на полную мощность).
Учитывая растущую потребность в экологически чистых, не являющихся ГМО и обладающих функциональными свойствами продуктов, предлагается реализовать проект производства по переработке подсолнечного шрота в продукты с высокой добавленной стоимостью, а именно:
Доступность и относительная дешевизна сырья (подсолнечного шрота), а так-же технология, прошедшая промышленные испытания, позволяют добиться очень привлекательных финансовых параметров проекта, в частности окупаемости инвестиций менее 5-ти лет (с выхода на полную мощность).
Предпосылки проекта:
Известно что доля генетически модифицированных (ГМО) сельскохозяйственных культур на рынке составляет:
В то-же время, во всем мире наблюдается увеличение спроса на «натуральные» и «органические» продукты. Запуск новых продуктов, маркированных как не-ГМО и/или органические растет во всем мире:
С точки зрения потенциального источника белков, единственная 100% не-ГМО масличная культура – это подсолнечник.
Не-ГМО статус подсолнечника сохранится и в обозримом будущем по двум основным причинам:
Основным источником подсолнечного белка является подсолнечный шрот, получаемый из семян подсолнечника при экстракции масла. Обычный процесс экстракции масла основан на использовании гексана в качестве растворителя. Процесс экстракции проходит при высоких температурах, особенно при восстановлении гексана и сушке шрота. Подсолнечный шрот, полученный при таком процессе, можно назвать обычным подсолнечным шротом.
Россия, Украина и ЕС являются ведущими мировыми производителями обычного подсолнечного шрота, а Россия и Украина соответственно являются еще и ведущими экспортерами шрота. В России до 55% (и только 25% в Украине) от объема производимого шрота потребляется на внутреннем рынке, в то время как остальной объем экспортируется в Европу.
Обычный подсолнечный шрот является устоявшимся и относительно недорогим источником белка для кормов для животных. Тем не менее, использование обычного подсолнечного шрота в некоторых рационах, например птицы, ограничивается его химическим составом, прежде всего высоким содержанием клетчатки и низкой энергией обмена. Высокое содержание клетчатки является также серьезным недостатком для применения шрота в пищевых продуктах с высоким содержанием белка.
Другим недостатком обычного подсолнечного шрота является практически полное отсутствие функциональных свойств (способности связывать жир и воду). Отсутствие функциональных свойств связано с высокими температурами при сушкешрота, практикуемыми производителями масла для лучшего восстановления гексана. По этой причине белок, содержащийся в шроте, коагулирует и утрачивает функциональные свойства, сохраняя при этом питательные свойства.
В отличие от обычного подсолнечного шрота, шрот, полученный из свежих ядер подсолнечника путем щадящей экстракции масла, может сохранить функциональные свойства и связывать воду и жир в определенной пропорции. Аналогично обычному процессу экстракции, щадящая экстракция масла производится при использовании в качестве растворителя гексана, но, в отличие от обычной экстракции, при строго контролируемой температуре – в течение всего процесса экстракции температура продукта не должна превышать 65 C.
Еще одним ключевым фактором сохранения функциональных свойств является отсутствие значительных механических нагрузок на продукт.
Шрот, полученный этим способом, можно считать нативным подсолнечным шротом.
Добываемое в процессе щадящей экстракции масло также является нативным (аналогично маслу «холодного отжима») и может использоваться для заправки салатов, приготовления соусов и маргарина и т.д..
1-Предлагаемая технология переработки подсолнечного шрота, как обычного так и нативного, разработана во взаимодействии с компанией Alfa Laval – ведущим мировым поставщиком технологического оборудования.
Оборудование производства Alfa Laval (декантеры, центробежные сепараторы, мембранные и выпарные установки) используется на ключевых участках технологического процесса.
По предлагаемой технологии можно перерабатывать различные типы растительного белковосодержащего сырья, но оптимизирована она для переработки подсолнечного шрота.
2-Разработанная технология подходит для переработки как обычного, так и нативного шрота, что расширяет ресурсный потенциал производства и дает ему возможность подстраиваться под изменяющийся спрос со стороны заказчиков, как в кормовых, так и в пищевых применениях. Технология оптимизирована для обработки шрота с минимальным содержанием белка 36,0% и остаточным содержанием масла не более 2,0%.
Как для обычного, так и для нативного шрота, будут получены следующие конечные продукты:
Разница заключается в том, что концентрат подсолнечного белка, полученный из нативного подсолнечного шрота, сохранит функциональные свойства (способность связывать воду и жир в определенной пропорции).
Наиболее перспективныеобласти применения концентрата подсолнечного белка
В целях настоящего проекта были изучены следующие области примененияконцентата подсолнечного белка:
Корма для с/х животных
По оценкам FAOглобальное производство и потребление мяса растет с 233 миллионов тонн с 2000 г. до 300 миллионов тонн в 2020 г.
Стоимость продукции животноводства в ЕС-28 в 2014 г. составила 171 млрд €, а на корма для животных потрачено до 52 млрд €.
Т.о. рост производства продукции животноводства приводит к увеличению спроса на корма для сельскохозяйственных животных. Производство кормов для сельхозяйственных животных только на немецком рынке в 2015 году составило 23,4 миллиона тонн. Такой-же прогноз на 2016 год .
Учитывая что белковые компоненты составляют значительную долю в стоимости кормов для сельскохозяйственных животных, приведенные данные показывают на стабильное увеличение спроса на растительный белок, являющийся доминирующим источником белка в животных кормах в ЕС-27 (почти 90% доли рынка , 60% из которых занимает соевый шрот, а 29% - подсолнечный и рапсовый шроты 5)).
Примеры применения в кормах
Для применения в кормах для животных, птиц и рыбы, концентрат подсолнечного белка смешивается с другими компонентами корма.
Проведенные исследования показывают следующие тенденции в поведении потребителей продуктов питания в отношении белка:
Следуя запросу потребителей, производители предлагают новые продукты с высоким содержанием белков: заменители мяса, напитки, хлебобулочные и кондитерские изделия, готовые к употреблению продукты:
Другим направлением, демонстрирующим интенсивный рост спроса на растительные белки, является спортивное питание. Рынокспортивного питания в США и ЕС-7 (Франция, Германия, Италия, Нидерланды, Испания, Швеция и Великобритания) будет расти на 2,13% (2011-2016) и достигнет в 2016 г. значения 15 миллиардов долларов (см.ниже).
Большую часть стоимости спортивного питания (до 60%) приходится на стоимость белков.
Корма для домашних животных
Общий объём только немецкого рынка кормов для домашних животных в 2015 составил 3,16 миллиарда евро.
Распределение объема рынка по группам животных следующее:
Очевидно что, как по причине своего объема, так и по самой высокой доле белка в корме, наибольший интерес представляют корма для кошек и собак. Традиционно, в данных кормах применяются животные белки, однако ситуация, когда веганы, владельцы кошек и собак, начинают применять собственные принципы питания на своих питомцев, постепенно, становится растущей тенденцией.
Кроме полной замены животных белков на растительные есть тенденция частичной замены.
Концентрированный сироп
Как и концентрат подсолнечного белка, подсолнечный сироп является полностью натуральным продуктом и не содержит каких-либо антибиотиков, стимуляторов роста, генетически модифицированных организмов.
Концентрированный подсолнечный сироп может использоваться как в кормовых, так и в пищевыхцелях:
Так практически подтверждено что подсолнечный сироп, без какой-либо дополнительной обработки, можно использовать в качестве кормовой добавки для беговых лошадей.
Так же имеются предварительные результаты использования подсолнечного сахаридного сиропа в качестве добавки к кормам дойных коров – надои молока увеличиваются на 10-15%. Исследования в этой области продолжаются.
Сухая клетчатка
Сухая клетчатка является идеальным кормом для всех видов полигастричных животных, включая крупный рогатый скот и лошадей. Однако, экспериментально установлено что наибольший эффект в результатах кормлении достигается когда к клетчатке подмешивается подсолнечный сироп в количестве 15-20% от массы. В результате использования данной смеси повышается молочная продуктивность коров на 15-20%, при этом одновременно происходит рост содержания в молоке жира и белка. Данныйэффект носит долговременный характер и позволяет поддерживать стабильно высокие надои на протяжении всей жизни животного.
Не смотря на низкую экономическую эффективность, клетчатка также может применяться как твердое топливо для биотопливных котлов с производством пара и электроэнергии
ЭКОНОМИКА ПРОЕКТА
1-переработка
подсолнечного шрота с производительностью 50 тонн в день по сырью
Экономически сбалансированная производственная мощность завода составляет до 50 тонн в сутки, по сырью (обезжиренному подсолнечному шроту).
При данной производительности ожидается следующий выход конечных продуктов:
Завод может перерабатывать любые типы обезжиренных шротов, но технологические режимы оптимизированны для переработки подсолнечного шрота.
Характеристики сырья и продуктов
Жирность на массу не более 2%;
Содержание белка на массу – не менее 38%;
Экстрактивность белка – не хуже 60% (*)
Жирность на массу не более 4%;
Содержание белка на массу – не менее 80%;
Влажность – 4-6%
Содержание белка на массу – не более 12%;
Влажность – 30-35%
Содержание белка на массу – не более 15%;
Влажность – не более 10%
* Методика определения экстрактивности будет предоставлена
2-переработка подсолнечного шрота с производительностью 240 тонн в день по сырью
Экономически сбалансированная производственная мощность завода составляет до 240 тонн в сутки, по сырью (подсолнечному шроту). При данной производительности ожидается следующий выход конечных продуктов:
Завод может перерабатывать как обычный, так и нативный подсолнечный шрот. Разница заключается в том, что концентрат подсолнечного белка, полученный из нативный подсолнечного шрота будет иметь функциональные свойства (способность связывать воду & жир в определенной пропорции). Функциональный концентрат подсолнечного белка будет использоваться на рынке продовольствия, в то время как белковый концентрат без функциональных свойств – только на рынке кормов.