Производство растительных масел

Приготовление мезги (жарение). Для уменьшения сил, связывающих масло с поверхностью частиц мятки, и облегчения его отделения от нежировых компонентов мятки в технологии производства растительных масел применяют влаготепловую обработку мятки — так называемое жарение. В промышленности известны два типажа- рения: влажное и сухое.

Сама операция влаготепловой обработки  включает увлажнение капельной влагой или водяным паром до заданного  значения и последующую сушку перемешиваемого слоя материала при подводе тепла до заданной влажности и температуры.

Наиболее распространенные аппараты для влаготепловой обра- 

ботки мятки - чанные жаровни, в которых  в верхнем чане проводится увлажнение, а во всех последующих чанах - сушка При увлажнении необходимо обеспечить инактивацию ферментной системы в мятке, что приводит к подавлению нежелательных процессов накопления в масле негидратируемых фосфолипидов и свободных жирных кислот. В последние годы чаще применяю, шнеки-инактиваторы (вместо первого чана жаровни) для увла™-

тГпТТ ⁸-^{9 % И НЗГреВа ДО 80} °^С (^для инактива^и ф^Уосфоли- пазы-D). Второй этап влаготепловой обработки - высушивание (жарение) до влажности 5...6 % и температуры 100 105 °С (пеое^ форпрессованием). Таким образом мятка превращается в мезгу и

поступает в шнековые прессы для  съема масла ^У

4.4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА  ОСНОВНЫХ > СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ  РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ

Масло из семян извлекают двумя  основными способами* механическим, в основе которого лежит прессование измельченного сырья

и экстракционным, при котором специально подготовленное масличное сырье обрабатывают органическими растворителями Семена различных культур с применением указанных способов перерабатывают по неодинаковым технологическим схемам (рис 4 2)

Извлечение масла прессованием. Механический способ получения масла путем прессования масличного материала, прошедшего

предварительную подготовку, распространен  практически повсеместно не только на прессовых маслозаводах, но и на маслоэкстрак- ционных заводах, где основной остается технологическая схема форпрессование — экстракция.

В настоящее время применяется  только непрерывный способ прессования  на шнековых прессах. Различают шнековые прессы для предварительного съема  масла (форпрессы) и для окончательного съема масла (экспеллеры).

Исходная мезга представляет собой  сыпучий пористый материал. При всестороннем сжатии под действием прилагаемого давления происходят два тесно связанных между собой процесса: отделение жидкой части — масла; соединение (сплавление) твердых частиц материала с образованием брикета — жмыха.

Шнековые  прессы имеют однотипные рабочие  органы и общую схему устройства и работы. Основные рабочие органы шнекового пресса — шнековый вал  и зеерный цилиндр. Конечные продукты процесса прессования — прессовое  масло и жмых. При вращении шнекового  вала, помещенного в зеерный цилиндр, т. е. в барабан, собранный из планок (называемых зеерными) с малыми зазорами между ними, материал транспортируется от места загрузки к выходу. В результате уменьшения свободного объема витков, так как 11 роисходит уменьшение шага и увеличение витка от начал а к концу шнекового вала, материал подвергается сжатию. При этом в нем возникает давление, которое отжимает масло из мезги. Масло проходит через зазоры в зеерном цилиндре и собирается в поддоне. Отжатый масличный материал (жмых) на выходе из зеерного цилиндра встречается с устройством, регулирующим толщину жмыховой ракушки на выходе из пресса.

Рис. 4.2. Схема получения  растительного масла

 

 

ется в электромагнитный сепаратор 10. Последующее измельчение происходит в молотковой или дисковой дробилке 11 и на пятиваль !!?,?^СЛ^СТаНКе ^. Измельченный форпрессовый жмых (жмыховая мятка) шнеком 14, норией 13 и распределительным шнеком 76 подается вжаровню прессов окончательного прессования 77 На схеме

изображены форпрессы ФП и экспеллеры ЕП. Экспеллерное масло соорным шнеком 19направляется в механическую гущеловушку 20 и затем на последующую первичную очистку. Экспеллерный жмых шнеком /^подают на дробление, охлаждение и взвешивание после- чего он транспортируется в склад жмыха.

Прессы МП-68, ФП-200 и аналогичные  другие могут работать в режиме окончательного отжима. В этом случае температура материала поступающего в пресс, должна быть 110...115 °С, а влажность J...4 %, частота вращения вала пресса и толщина ракушки должны быть уменьшены. ^д

Xолодное прессование. Термин «холодное прессование» означает только то, что перед прессованием проводят специальную влаготепловую обработку измельченного сырья в более мягких условиях. Холодное прессование как способ производства растительных масел применяют редко - для получения масел специального назначения из специфического сырья, например масел из фруктовых косточек (абрикосовых, персиковых и т. п.), из ядра кедровых орехов

Получение растительных масел методом  экстракции Растворите ли, применяемые для извлечения растительных масел методом экстракции, должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к ним техникой и технологией экстракционного процесса. В общем виде эти требования определяются стремлением получить наибольший выход масла при экстракции, обеспечить наилучшие качественные показатели готовой продукции - масла и шрота избежать вредного воздействия растворителя на организм человека и

обеспечить безопасность работы с  ними.

В практике экстракции растительных масел наибольшее распространение получили алифатические углеводороды, в частности экстракционные бензины, гексан и нефрасы

Фор прессование - э к с тр а к ц и я. После форпрессо- вания оставшийся материал - форпрессовая ракушка (жмых) направляется на экстракцию для окончательного извлечения из него масла. Предварительно он проходит соответствующую обработку цель которой - создать оптимальную внешнюю и внутреннюю структуру для извлечения масла растворителем, для чего жмых дробят на дробилках (молотковых и дисковых), проводят кондициони - рование в чанных жаровнях, лепесткование на плющильных вальцовых станках. Форма частиц материала в виде лепестка (пластинки материала толщиной примерно 0,4 мм) позволяет иметь в экстракторах легко проницаемую растворителем массу материала Из-под плющильных вальцов транспортерами лепесток направляется в экстрактор. Лепесток из форпрессового жмыха- это не единствен-

174 пая возможная структура экстрагируемого  материала. Известны и применяются  крупка и гранулы, получаемые  без плющильных вальцовых станков.

Экстрактор является основным аппаратом  экстракционного цеха: он предназначен для извлечения масла в растворитель при противоточном контактировании. В качестве экстракционного растворителя применяют бензин с температурой кипения 65...68 °С.

В непрерывнодействующих шнековых экстракторах создается противоток лепестков и растворителя, нагретого  до температуры 50...55 "С. Образовавшийся раствор называют мисцвллой, которую после экстрагирования фильтруют на специальных фильтрах и сливают в мисцеллосборники. Для отделения масла мисцеллу направляют сначала в предварительный, а затем в окончательный дистиллятор, где ее обрабатывают горячим паром с применением вакуума до полного удаления растворителя. Полученное масло выводят из дистиллятора и охлаждают. Затем его взвешивают и направляют на очистку. После окончания экстракции шрот содержит масла около 1 % и растворителя 40 %. Его обрабатывают острым паром с применением вакуума для испарения (отгонки) растворителя, подсушивают, охлаждают и измельчают.

Прямая экстракция. Схему прямой экстракции сырой мятки используют в основном при переработке низкомасличного сырья: сои, кориандровых отходов. Экстракцию масличного материала проводят без предварительного съема масла, она заключается только во влаготепловой обработке с последующим плющением для получения лепестка, направляющегося в экстрактор.

Технологическая схема производства масел в сельском хозяйстве. В местах производства масличного сырья применяют прессовый способ получения растительного масла (рис. 4.5). Семена подсолнечника, поступающие из зернохранилища, взвешивают и ссыпают в приемный бункер /, затем ковшовой норией 2подают через магнитные устройства J в сепаратор для очистки от минеральных и органических примесей. Далее семена еще раз пропускают через магнитные устройства, после чего они поступают в распределительный шнек, размещенный над бичевыми рушильными машинами 8, в которых происходит разрушение плодовой оболочки. Рушанку направляют в аспирационную вейку 9. Для этого рушанка должна быть разделена на семь фракций по линейным размерам частиц, затем шесть фракций (раздельно) обрабатывают воздушным потоком. Воздушным потоком, создаваемым вентилятором вейки, отделяется лузга. Ядро и сечка с небольшой примесью лузги (2...3 %) самотеком поступают в пятивальцовый станок 10. Измельченную массу (мятку) транспортером подают в бункер 72пресса предварительного съема масла 13. Здесь мятку увлажняют паром, подогревают до температуры 75...90 °С, подвергают сжатию. В результате происходит частичный съем масла, которое стекает в поддон пресса, где его предварительно очищают на вибросите.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4.5. Технологическая  схема производства растительного  масла прессовым способом в условиях фермерских хозяйств:

 

У-приемный бункер; 2, 6, 11, 18— нории; 3, 7- магнитные устройства- аспиратор- 5 бункер семян, подготовленных к переработке; 8-бичевая шелушильная машина 9- а°пит Ш.опная вейка; 10— пятивальцовый станок ВС-5; 12- бункер; А?-пресс^ едварите^ь I , съема масла; 14-приемные баки; 15-пятичанпая жаровня; 16-сборный н »17- i нек вые прессы, 19- бункер для жмыха; 20-насос для масла; 21 - уловителот"оя' 22 - промежуточные Сборники масла; 23-шнек жыьш: 24- фильтр; 25- бак готовГпро},укпи и ^Р26 (|)ильтр-нрссс; / — лул-а; //-жмых " '

Отгонным шнеком масло направляют в промежуточные сборники масла 22, откуда насосом подают в фильтры-прессы горячей фильтрации. Полуобезжиренную мятку из пресса предварительного съема направляют в пятичанпую жаровню 15. Далее мезга поступает в сборный ш пек 16, транспортирующий ее в зеерные барабаны шнековых прессов окончательного съема масла. Выделяемое масло проходя через сито, поступает в сборник, размещенный под прессом. Из сборника масло поступает в промежуточный сборник потом его пропускают через фузоловушку и при помощи насоса подают в специальный фильтр-пресс 26, затем в бак готовой продукции 2Х -экспеллерную ракушку, или жмых, подают в шнек, транспортирующий ее в бункер.

В маслоцехах для получения растительных масел применяют малогабаритный шнековый пресс ПШМ-250, а также гидравлический пресс М8 МСП в агрегате с семенорушкой М-26-50,трехвальцовым станком и жаровней. Общая производительность агрегата 75 т семян в сутки.

Масло вырабатывают и на межхозяйственных комбикормовых заводах с маслоцехами. Примером может служить Волновахский завод в Донецкой области. Производительность маслоцеха по семенам подсолнечника 5 тыс. т в год.

4.5. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ РАСТИТЕЛЬНЫХ  МАСЕЛ

Очистку сырых масел от различных  примесей называют рафинацией, а масла, не подвергавшиеся после получения никакой обработке, кроме фильтрации, — сырыми. Они содержат разнообразные примеси, в том числе нежелательные или даже вредные. К примесям относят вещества различной природы и происхождения. Их делят на три группы: первая включает сопутствующие триацилгли- церинам вещества, переходящие в масло в процессе его извлечения из доброкачественного сырья; вторая — вещества, образующиеся в результате химических реакций (окисления, гидролиза и т. п.) при извлечении и хранении масла; третья — собственно примеси (минеральные вещества — песок, частички жмыха или шрота, остатки растворителя).

Однако помимо нежелательных или  вредных примесей в жирах всегда имеются сопутствующие вещества, которые не только полезны, но и необходимы для нормальной жизнедеятельности организма человека. К таким примесям относятся, например, жирорастворимые витамины (К, Е), каротиноиды, стеролы, незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты. Некоторые сопутствующие вещества занимают как бы промежуточное положение. Например, фосфолипиды, с одной стороны, физиологически активные вещества, имеющие важное значение в обменных процессах организма, являющиеся ингибиторами окисления масел, с другой — присутствие их в маслах, особенно в больших количествах, приводит к выпадению осадка, что резко снижает товарный вид и затрудняет дальнейшую переработку масла.

Рафинированные жиры легче подвергаются порче, так как при рафинации  из них выводятся естественные антиоксиданты  — фосфолипиды, токоферолы. Поэтому процесс рафинации стремятся вести так, чтобы, извлекая нежелательные примеси, по возможности сохранить полезные свойства. С этой же целыо ограничивают глубину очистки масел. В зависимости от происхождения примесей, от того, в каком состоянии они находятся в жире (в виде грубой взвеси, коллоидно-растворенном состоянии или в состоянии истинного раствора), а также в зависимости от назначения масла используют разные методы рафинации.

Последовательность процессов  рафинации и получаемые при этом виды масел представлены на схеме (рис. 4.6), из которой видно, что не для всех видов масел проводят полный цикл рафинации, часто ограничиваются только некоторыми операциями, например

ршга, майонеза

Рис. 4.6. Последовательность процессов рафинации и получаемые виды масел

 

выводят механические примеси и  фосфолипиды, если все осталь-

випЛ?п^КЛ³,^аТ<'^{ЛИсоответс}™УЮТ'требованиям.стандартовдляданного ии да масла.

В соответствии с механизмом протекания процессов методы рафинации условно деляг на физические, химические, физико-химические. К физическим методам относятся отстаивание фильтрация, центрифугирование. С помощью этих методов из масел удаляют механические примеси и частично коллоидно-растворенные вещества, например, фосфолипиды, выпавшие в осадок воду

попавшую в масло в процессе его извлечения '

Удаление механических примесей (первичная  очистка) Механические примеси (частички лузги, жмыха) не только ухудшают товарный вид масла, но и обусловливают протекание ферментативных, гидролитических и окислительных процессов. Кроме того эти примеси имеют белковое происхождение и способствуют протеканию сахароами иных реакций, образованию л ипопротеидных комплексов. В результате денатурации белковых веществ в ма?ло переходят одорирующие и красящие вещества. Все эти процессы ухудшают органолептические показатели и физиологическую ценность масел, поэтому механические примеси удаляют сразу же после получения масел. Обычно схема первичной очистки включает комбинацию процессов отстаивания, фильтрации и центрифугирования. Например, отстаивание в механической гущеловушке — осаждение частиц на центрифугах НОГШ-325 — фильтрация в фильтро-прес- сах (однократная или двукратная).

Гидратация фосфолипидов. Обработку масла водой при нагревании для выведения фосфолипидов называют гидратацией. В результате гидратации фосфолипиды теряют растворимость в масле и выпадают в осадок, который отфильтровывают.