Технологическая линия производства растительного масла из семян подсолнечника

 

2.3 ИЗВЛЕЧЕНИЕ МАСЛА ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ.

 

             Извлечение масла из растительного сырья осуществляется в настоящее время двумя принципиально различными способами: прессованием и экстракцией. Прессование представляет собой механический отжим масла на шнековых прессах. Прессование может быть однократное и двукратное — с предварительным и окончательным отжимом масла. Метод экстракции основан на растворении масла в легколетучих органических растворителях и используется для прямой экстракции и для экстракции с однократным предварительным отжимом масла на шнековых прессах.

           Прессовый способ извлечения масла:

При переработке высокомасличных  семян применяется двукратное прессование. Этот процесс включает предварительный съем основного количества масла на шнековых прессах и окончательное извлечение масла на прессах высокого давления. Предварительному извлечению масла предшествует стадия влаготепловой обработки мятки.

          Влаготепловая обработка мятки:

Это стадия гидротермической обработки мятки, она способствует ослаблению связей масла с частицами  мятки, что облегчает отделение  масла при прессовании. Обработанная мятка называется мезгой и имеет другую структуру. Влаготепловая обработка заключается в жарении мятки и проходит в два этапа. На первом этапе доводят влажность мят ки из семян подсолнечника до 8— 9% и температуру — до 60°С. При этом происходит поглощение воды частицами мятки, что вызывает их набухание и увеличение пластичности. Связь масла с набухшими частицами мятки ослабевает, масло вытесняется на поверхность мятки, его вязкость заметно снижается. На втором этапе мятку высушивают при температуре 105°С и доводят влажность мезги из семян подсол-печника до 5—6%. На этой стадии происходит денатурация белковых веществ, снижаются пластические свойства мезги. Она приобретает более жесткую структуру, обеспечивающую оптимальный отжим масла. Мезга, поступающая на прессование, должна иметь определенные упруго-пластичные свойства, температуру и влажность. Как понижение, так и превышение влажности мезги по сравнению с оптимальной приводит к уменьшению съема масла, повышает содержание масла в жмыхе.

Предварительное извлечение масла.

              Для предварительного отжима масла применяют шнековые прессы, называемые форпрессами. Рабочими органами шнекового пресса являются разъемный ступенчатый цилиндр и расположенный внутри него шнековый вал. Поверхность цилиндра состоит из стальных пластин и имеет продольные щели для стока масла, в которые не проходят частички мезги. Подготовленная мезга поступает в ступенчатый барабан пресса, захватывается витками шнекового вала и перемещается к выходу из пресса. При движении по барабану пресса происходит сжатие мезги, от нее отделяется масло, а твердые частицы мезги спрессовываются и образуют жмых. Давление на масличный материал возрастает при его продвижении вдоль оси вала за счет уменьшения шага витков шнекового вала и сужения свободного пространства между телом шнекового вала и внутренней поверхностью ступенчатого барабана. Для повышения давления на выходе из пресса устанавливают устройство для регулирования толщины слоя выходящего жмыха. На форпрессах можно отделить 60—85% масла. Масличность жмыха, выходящего из форпресса, составляет до 18%. Подготовка масличного материала к окончательному прессованию. Окончательное извлечение масла прессовым способом осуществляют из мезги, которую получают из форпрессового жмыха. Форпрессовый жмых измельчают и проводят его влаготепловую обработку. Влаготепловую обработку жмыха осуществляют в более жестком режиме, чтобы получить мезгу с хорошими пластическими свойствами, обеспечивающими эффективное отделение масла при окончательном прессовании. Измельченный жмых увлажняют до 8—9%, затем пропаривают до температуры 115— 120 °С и влажности 2,5—3,2%- Мезга из семян хлопчатника высушивается до влажности 3—4% и при температуре 110—115°С.

Окончательное извлечение масла и его первичная очистка

Мезга из форпрессового жмыха  подается для окончательного извлечения масла на шнековые прессы. Прессы глубокого съема масла (экспеллеры) характеризуются меньшей производительностью, чем форпрессы, но степень сжатия масличного материала в них значительно выше. Получаемый экспеллерный жмых должен содержать не более 6% масла. Оставшееся в жмыхе масло находится в неразрушенных клетках масличного материала, а также учитывается на поверхности частиц жмыха. Сразу после получения масла проводят его первичную очистку, при этом удаляют механические примеси, которые попадают в масло при прессовании. Механические примеси представляют собой мелкие частицы масличного материала, обрывки мезги находящиеся в масле во взвешенном состоянии. Хранение масла, содержащего твердые примеси, неизбежно приведет к ухудшению его качества в результате интенсивных химических и биохимических процессов. Поэтому первичная очистка является обязательной технологической стадией получения растительных масел прессовым способом. Для удаления механических примесей используют способы отстаивания, центрифугирования и фильтрования. При отстаивании из масла удаляются крупные взвеси; осуществляют отстаивание в гущеловушках. Фильтрование широко используют для удаления тонкодисперсных частиц, для этого служат фильтрпрессы. В качестве фильтрующих материалов применяют ткани: бельтинг, миткаль, лавсан, капрон и др. Центрифугирование для отделения крупных и мелких взвешенных частиц проводит на сепараторах и центрифугах. При первичной очистке масла сочетают различные способы удаления механических примесей. Например, очистка может идти по схеме: гущеловушка - центрифуга — фильтр или гущеловушка — фильтр и др.

 

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ  ЛИНИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАСТИТЕЛЬНОГО  МАСЛА ИЗ СЕМЯН ПОДСОЛНЕЧНИКА.

 

        Характеристика продукции, сырья и полуфабрикатов. Растительные масла - сложные смеси органических веществ - липидов, выделяемых из тканей растений (подсолнечник, хлопчатник, лен, клещевина, рапс, арахис, оливки и др.) В России выпускают следующие виды растительных масел: рафинированное (дезодорированное и недезодорированное), гидратированное (высший, I и II сорта), нерафинированное (высший, I и II сорта). Согласно стандарту в готовом масле определяют органолептически следующие показатели: прозрачность, запах и вкус, цветное и кислотное число, влагу, наличие фосфоросодержащих веществ, йодное число и температуру вспышки экстракционного масла. В состав растительных масел, получаемых из семян, входят 95...98 % триглицеридов, 1.. .2 % свободных жирных кислот, 1.. .2 % фосфолипидов, 0,3.. .0,1 % стеринов, а также каротиноиды и витамины. Из ненасыщенных жирных кислот в составе масел преобладают олеиновая, линолевая, линоленовая, которые составляют 80'.. .90: % общего содержания жирных кислот. Так, в подсолнечном масле содержится 55...71 % линолевой и 20...40 % олеиновой кислот.

            Сырьем для производства растительных масел служат в основном семена масличных культур, а также мякоть плодов некоторых растений. По содержанию масла семена подразделяют на три группы: высокомасличные (свыше 30 % — подсолнечник, арахис, рапс), среднемасличные (20...30 % — хлопчатник, лен) и низкомасличные (до 20 % — соя). В России основной масличной культурой является подсолнечник. Он относится к семейству сложноцветных. Род подсолнечника насчитывает 28 видов, большинство из которых являются многолетниками. Подсолнечник масличный относится к однолетним культурам. Плод подсолнечника — удлиненная клиновидная семянка, состоящая из кожуры (лузги) и белого семени (ядра), покрытого семенной оболочкой.

Стадии технологического процесса.

Производство растительного  масла состоит из следующих стадий:

- очистка и сушка семян;

- отделение чистого ядра и его измельчение;

-пропарка и жарение мезги;

- извлечение масла (прессование и экстрагирование);

- очистка (рафинация) масла;

- фасование и хранение.

 

Очистка и сушка семян

 

 

Отделение чистого ядра и его измельчение

 

Пропарка и жарение мезги

 

Извлечение масла прессованием

 

Очистка (рафинация) масла

 

Фасование масла

Рисунок 3 – Технологическая схема производства  растительного масла из                                 семян    подсолнечника

Характеристика  комплексов оборудования.

         Линия начинается с комплекса оборудования для очистки и сушки семян, состоящего из весов, силосов, сепараторов, магнитных уловителей, расходных бункеров и сушилок. Следующим идет комплекс оборудования для отделения чистого ядра и его измельчения (дисковая мельница, аспирационная веялка и пятивальцовый станок). Основным является комплекс оборудования для пропаривания и жарения мезги, состоящий из шнековых или чанных жаровен. Ведущим комплексом оборудования линии являются шнековый пресс и экстракционный аппарат. Далее следует комплекс оборудования линии для очистки масла, состоящий из дистилляторов, отстойников, сепараторов, фильтр-прессов, нейтрализаторов и вакуум-сушильных аппаратов. Завершающим является комплекс финишного оборудования линии, состоящего из весов, машин упаковочной и для укладки пачек фасованного масла в ящики.

 

 

4. ПРОДУКТОВЫЙ  РАСЧЕТ.

 

        Рассмотрим расчёт материального баланса производства растительного масла из семян подсолнечника прессованием.

Технологическая схема получения  растительного масла этим способом состоит их следующих технологических  операций (стадий) (приложене Б):

• очистка и сушка семян;
• отделение чистого ядра и его измельчение;
• пропарка и жарение мезги;
• извлечение масла прессованием;
• очистка (рафинация) масла;
• фасование масла.

На каждой стадии возможно возникновение технологических  потерь.

Величины потерь определяются опытным путём или путём анализа  результата работы аналогичных производств. Эти потери приведены в таблице 1 .

Таблица 1 -Технологические  потери при производстве растительного  масла

из семян подсолнечника  прессованием

 

Наименование технологической  операции	Потери, %
Очистка и сушка семян	1.0
Отделение чистого ядра и  его измельчение	0.5
Пропарка и жарение  мезги	1.2
Извлечение масла прессованием	55.0
Очистка (рафинация) масла	3.5
Фасование масла	0.3

 

 

Расчёт  материального баланса на производство 1000 кг

растительного масла

Расчёт начнём с конечной стадии процесса – это фасование.

Технологические потери для  наглядности представим в отдельном  столбце.

 

Стадия (операция): фасование готового масла.

Расход						Приход
Продукция на выходе	кг	%	Потери	кг	%	Продукция на входе	кг	%
Фасованное масло	1000	99,7	На розлив	3	0,3	Очищенное рафинированное масло	1003	100

 

Определим сколько надо подать очищенного масла на фасовку, чтобы  получить 1000 кг расфасованного масла. Для этого составляем пропорцию.

 

1000 кг фасованного составляет 99,7%

х кг очищенного составляет        100%

 

Для получения 1000 кг расфасованного масла надо подать на фасовку очищенного рафинированного масла:

 

х=1000*100/99,7=1003 кг

 

Стадия (операция): очистка (рафинация) масла

 

Расход						Приход
Продукция на выходе	кг	%	Потери	кг	%	Продукция на входе	кг	%
Очищенное рафинированное масло	1003	96,5	На очистку	36	3,5	Неочищенное масло (после  прессования)	1039	100

 

 

Составляем пропорцию в которой определяем сколько надо подать масла после прессования на рафинирование, чтобы получить 1003 кг рафинированного масла:

1003 кг составляет 96,5%

х   составляет     100%

 

х=1003*100/96,5=1039 кг

 

Стадия (операция): извлечение масла прессованием

 

Расход						Приход
Продукция на выходе	кг	%	Потери	кг	%	Продукция на входе	кг	%
Неочищенное масло (после  прессования)	1039	45	На прессование (жмых)	1270	55	Мезга	2309	100

 

Составляем пропорцию в которой определяем сколько надо подать мезги на прессование, чтобы получить 1039 кг масла:

 

1039 кг составляет 45%

х   составляет     100%

 

х=1039*100/45=2309 кг

 

Стадия (операция): пропарка и жарение мезги