Проблема рационального использования сырья многогранна и во многом обуславливается спецификой перерабатывающей отрасли. Крупнейшим резервом экономии материальных ресурсов, расширения ассортимента, и увеличения выпуска продукции, повышения результативности перерабатывающего предприятия является комплексное использования сырья.
Большинство побочных продуктов и отходов производства, образующихся после переработки сельскохозяйственного сырья, характеризуется ценным химическим составом и может быть использовано для изготовления различной ценной и необходимой для народного хозяйства продукции.
При переработке зерна вырабатываются побочные продукты – отруби, мучка, зародыш, которые представляют большую пищевую ценность для человека, так как содержат значительное количество витаминов и микроэлементов.
При переработке сырья животного происхождения, например, на мясоперерабатывающих предприятиях, осуществляется сбор крови, сбор и обработку эндокринноферментного сырья, кишечного сырья, получают кормовые продукты, ферментные элементы, кормовую муку, сухой растительно-животный корм, шкуры, перо птицы, рога и копыта для производства товаров народного потребления, рого-копытное сырьё для технического применения и для производства аминокислотных препаратов и многое другое.
При переработке сырья растительного происхождения, например, патоки-мелассы, являющийся отходом сахарного производства, вырабатывают этиловый спирт, глицербетаин, пищевые и кормовые дрожжи, пищевые кислоты (лимонную и молочную), глютаминовую кислоту, глютамат натрия, витамин В 12, растворители. Из хлопковой шелухи и стержней початков кукурузы – кормовые дрожжи, фурфурол, этиловый спирт, тетрагидрофуриловый спирт, фурановые соединения, уксусную кислоту, пищевую глюкозу, сухие корма для животных. Из барды (отходов пивоваренного производства) – хлебопекарные дрожжи, глицерин, бетаин, кормовые дрожжи, витамин В12, сернокислый аммоний, глютамат натрия, биомизин, корм для скота. Из подсолнечной лузги – этиловый спирт, кормовые дрожжи, фурфурол, топливные брикеты, строительные плиты. Из томатной мякоти – пищевой краситель КМТ, используемый в производстве маргарина. Из отходов винограда, плодов, ягод – сброженные соки, спирт-сырец, уксус, пектин, винный камень. Из косточек абрикосов, слив, персиков – миндальную пасту, эфирное масло, активированный уголь; из виноградных выжимок и семян – энокрасители, этиловый спирт, винно-кислую известь, виноградный спирт, топливо, виноградное масло, энантовый эфир, танин, корм для скота. Из оболочки бобов какао – теобромин, ароматические вещества, пищевой краситель, топливо. Из формовочного материала в чайном производстве (грубый чайный лист, ветки чайного куста) – мульчу, кристаллический чай, витамин Р, кофеин, зелёный кирпичный чай, удобрения. Из пивных дрожжей – прессованные пивные дрожжи для лечебных и питательных целей.
Картофельная барда содержит белки и витамины, на её основе организуется производство весьма ценных для животноводства кормовых дрожжей, кормовых антибиотиков. Добавка дрожжей и кормового биомицина в рацион животных (10% к массе концентратов) повышает витаминную и белковую ценность корма и увеличивает среднесуточный привес на 15-20%. Успешно используются в сельском хозяйстве мезга и клеточный сок в виде разнообразно приготовленных кормов, а соковые воды – на удобрительный полив.
Таким образом, большая часть отходов является ценным сырьём, используемым на корм скоту или для дальнейшей переработки с целью получения ценных химикатов, пищевых и кормовых добавок, витаминов, антибиотиков и других биологически активных препаратов.
О количестве отходов можно судить по следующим данным. При выработке 10млн. т сахара отходы в виде свекловичного жома, мелассы, фильтр-прессной грязи и т.д. превышают 90 млн. т. В общем количестве мелассы, получаемой на сахарных заводах, содержится около 20% воды, 50% сахаров и до 30% несахаров. Доля получаемой при переработке кукурузы патоки составляет 71,2, сухого крахмала – 63,8 или глюкозы – 45,5, кормов – 20,0, экстракта – 12,0, масла – 0,26%.
Многокомпонентность сырья предопределяет не только характер применяемых технологий, но и требования к ним. Они должны быть строго контролируемыми и управляемыми.
В комплексном использовании сырья заложены значительные резервы в развитии перерабатывающих отраслей. Однако оно сдерживается рядом факторов: отсутствием комплексного оборудования для переработки отходов и одновременной выработки побочных продуктов, недостаточном уровне концентрации производства, разрывом хозяйственных связей, разобщенностью управления сельхозпроизводителей и переработчиков сырья.
Рациональный выбор взаимозаменяемого сырья для выработки продукции – важный резерв эффективного его использования. Речь идёт о том, что перерабатывающие первичное сельскохозяйственное сырьё предприятия характеризуются стабильностью ассортимента готовой продукции. Однако для её выработки могут быть использованы различные виды сырья. Например, патоку и крахмал можно вырабатывать из картофеля, кукурузы, пшеницы, риса и другого крахмалосодержащего сырья. Из них наиболее экономичный вид сырья – кукуруза. Так, для выработки 1т патоки или крахмала требуется 1,5т кукурузы или 6-6,5т картофеля. Себестоимость 1т патоки, полученной из кукурузы, примерно в 3 раза ниже, чем из картофеля. Подобная замена эффективна и с той точки зрения, что хотя урожайность картофеля выше, чем кукурузы, но в расчете на 1га земли выход конечной продукции из кукурузы примерно в 1,5 раза больше.
Рассматривая вопрос о взаимозаменяемости различных видов сырья, нельзя не учитывать потребительские свойства получаемых продуктов. Так, если патока из кукурузы по качеству не уступает патоке из картофеля, то крахмал для изготовления киселей и других пищевых изделий лучше использовать картофельный.
Широкое применение в качестве сырья находят синтетические продукты, например выработка спирта из древесины.
Одним из важнейших направлений эффективного использования сырья является совершенствование методов его хранения. Вследствие сезонности поступления создаются значительные его запасы. При длительном хранение сырьё подвергается порче. Особенно ощутимы потери массы и снижение качества сочного сырья: сахарной свёклы, картофеля, овощей и фруктов. В целях сокращения потерь применяются различные способы хранения. Но при этом важным остаётся оптимальная длительность сезона переработки.