Разработка технологии получения карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) из растений Топинамбура сорта "Файз-барака", пригодной для пищевой промышленности - Дипломная работа

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ КМЦ ИЗ РАСТЕНИЙ ТОПИНАМБУРА СОРТА «ФАЙЗ-БАРАКА», ПРИГОДНОЙ ДЛЯ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИВысокий уровень развития образования и обычно сопутствующий ему высокий уровень развития науки и производства на протяжении всей человеческой цивилизации были важнейшими двигателями общественного, технического и экономического прогресса. В этом аспекте руководство Узбекистана сделало ставку на создание благоприятных условий для развития прогрессивной системы подготовки кадров на основе богатого интеллектуального наследия народа и общечеловеческих ценностей, достижений современной культуры, экономики, науки, техники и технологий. С этой целью в республике принята и успешно реализуется Национальная модель и программа по подготовке кадров. химический топинамбур целлюлоза варка Поэтому, как сказал Президент Республики Узбекистан И.А.Каримов, интеграция образования, науки и производства должна быть принята в основу новой политики образования и стратегии развития научно-образовательной системы республики. Укрепление независимости Республики Узбекистан в экономической сфере предусматривает создание собственных производств по выпуску изделий целлюлозно-бумажной промышленности на основе местных целлюлозосодержащих растений.Топинамбур - Helianthus tuberosus L. или земляная груша, или клубненосный подсолнечник, принадлежит к семейству астровых (Asteraceae). По одной из версий, название он получил по имени Бразильско-Индейского племени «тупинамбос»; существует другая версия, согласно которой название растения происходит от латинского слова «Топинамбур», что в переводе означает «подсолнечник с клубнями». Хочется подчеркнуть, что во время тяжелых, разрушительных войн, а также засух и других природных катаклизмов, Топинамбур нашел свое применение как ценная пищевая культура. В ХХ веке [12], когда беда постигла Ирландию, и массовое заболевание уничтожило весь урожай картофеля, именно Топинамбур спас от голода сотни тысяч людей. Интерес к Топинамбуру во Франции, Германии, Венгрии, Австралии, Италии, Китае и США настолько велик, что правительства этих стран выделяют огромные средства на поддержание и развитие научно-исследовательских программ, направленных на разработку новых аспектов его применения: пищевых, медико-биологических и лечебных [17,18].Наибольшего успеха по технологиям переработки и использованию Топинамбура достигли в Узбекистане где от опытных наработок приступили к промышленному выпуску различных продуктов из Топинамбура. Пока небольшие объемы представляют следующие первичные продукты переработки клубней: порошок (мука), сушеные дольки, пюре и фруктозо-глюкозные сиропы. Кроме того, зеленая масса Топинамбура может быть использована для получения фруктозо-глюкозного сиропа (ФГС). В Узбекистане специалистами целлюлозно-бумажной промышленности, а именно доцентом Химико технологического института М.Муродовом был апробирован способ варки целлюлозы из надземной части Топинамбура с последующим получением картона и высококачественной бумаги. Для промышленных объемов на существующих технологических линиях наиболее изученным и отработанным является процесс получения этилового спирта из Топинамбура.В Лимнологическом институте СО АН России изучали возможность создания экологически замкнутых производств на промышленных предприятиях. В первых экспериментах изучали воздействие внесения в почву значительных доз сухой золы (отходы теплоэнергетики). Дальнейшие исследования по созданию экологически замкнутых производств показали, что можно, получать агротехэкологичные многокомпонентные компосты на основе отходов предприятий. Путем физико-химического моделирования были рассчитаны различные варианты компостов из твердых отходов (кора, зола, активный ил) и отходов птице-животноводческих комплексов.Поскольку моя дипломная работа посвещена получению целлюлозы и карбоксиметилцеллюлозы из стебля Топинамбура я сочла целесообразным уделять кракую характерестику целлюлозе и ее простым эфиром Целлюлоза, клетчатка, главный строительный материал растительного мира, образующий клеточные стенки деревьев и других высших растений. Целлюлоза представляет собой длинные нити, содержащие 300-10 000 остатков глюкозы, без боковых ответвлений. Эти нити соединены между собой множеством водородных связей, что придает целлюлозе большую механическую прочность, при сохранении эластичности. В настоящее время промышленное значение имеют лишь два источника для получения целлюлозы - хлопок и древесная масса.Простые эфиры целлюлозы С6Н7О2(OR)n(ОН)3-n (где n?2) представляют собой в основном продукты О-алкилирования целлюлозы. К достоинствам простых эфиров целлюлозы относятся: устойчивость к действию химических реактивов, водостойкость, морозостойкость, светостойкость, термостойкость, малая горючесть, способность растворяться в распространненых органических растворителях, хорошие пленкообразующие и термопластические свойсва и другие.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Общие сведения о Топинамбуре

1.2 Химический состав, свойства, использования сорта Топинамбура “Файз-барака и трансфера его на промыщленную основу”

1.3 Применение Топинамбура

1.4 Экологические аспекты применения Топинамбура

1.5 Свойства целлюлозы

1.6 Простые эфиры целлюлозы

1.7 Представители простых эфиров целлюлозы

1.7.1 Алкилцеллюлоза

1.7.2 Бензилцеллюлоза

1.7.3 Метилцеллюлоза

1.7.4 Этилцеллюлоза

1.7.5 Оксиэтилцеллюлоза

1.8 Свойства простых эфиров целлюлозы

1.9 Производство простых эфиров целлюлозы

1.10 Карбоксиметилцеллюлоза

1.11 Применение Na КМЦ в пищевой промышленности

II. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Объекты исследования

2.2 Определения влажности целлюлозы

2.3 Определение зольности целлюлозы

2.4 Определение массовой доли ?-целлюлозы весовым методом

2.5 Определение белизны целлюлозы

2.6 Определение степени полимеризации целлюлозы

2.7 Определение a, b и g - целлюлозы

2.8 Определение карбоксильных групп

III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЯ ЧАСТЬ

3.1 Разработка режимов получения целлюлозы на основе Топинамбура

3.2 Отбелка целлюлозы

3.3 Получение карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) на основе целлюлозы из Топинамбура

3.4 Процесс получения очищенной КМЦ

3.5 Технические требования

IV. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

V. ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ НА ПРОИЗВОДСТВЕ КАРБОКСИМЕТИЛЦЕЛЛЮЛОЗЫ

5.1 Физически опасные и вредные производственные факторы

5.2 Мероприятия по технике безопасности

5.3 Общие требования безопасности

5.4 Требования безопасности перед началом работы

5.5 Требования безопасности во время работы

5.6 Пожарная безопасность

VI. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

6.1 Охрана окружающей среды (ГОСТ 17.2.3.02.)

6.2 Очистка сточных вод использованием мембранной установки

ВЫВОДЫ