Общая характеристика семян подсолнечника.
Подсолнечник – Helianthus annuus L . Относится к семейству сложноцветных. Это однолетние растение, семена которого собраны в корзинке.Подсолнечник в нашей стране является основной масличной культурой, посевы его составляют около 70% посевных площадей всех масличных культур.
Подсолнечное масло применяется для пищевых, технических и медицинских целей. На пищевые цели используются сорта подсолнечного масла согласно ГОСТ 1129-93.
Семя подсолнечника состоит из твердой плодовой оболочки (в обрушенном состоянии ее называют лузгой), очень тонкой семенной оболочки (пленки) и двух белковых семядолей. Семядоли представляют собой главный резервуар масла и белка.
Состав семян подсолнечника колеблется в зависимости от сортовых особенностей, условий выращивания, количества и качества азотных удобрений, а так же от послеуборочной обработки семян. Содержание ядра в семени колеблется от 50 до 80%, оболочки от 20 до 50%.
Семена подсолнечника – горючий материал и склонны к самовозгоранию. Температура самовоспламенения 335 град. С. температура воспламенения 305 0 С. Пыль, образующаяся при их переработке подсолнечных семян, может вызвать развитие пневмокониозов и заболевания дыхательных путей. Предельно допустимая концентрация пыли семян подсолнечника ПДК – 4мг/м.куб. Масличные семена являются источником получения чрезвычайно ценных пищевых и кормовых продуктов. В подавляющем большинстве случаев такие ценные группы веществ, как липиды и протеины, локализуются в ядре семени. Другие морфологические части семян содержат значительно меньшее количество ценных компонентов, а покровные оболочки (плодовая и семенная) служат источником многих нежелательных веществ, которые в условиях маслодобывания переходят в масла.
Содержание сырой клетчатки и безазотистых экстрактивных веществ в оболочках гораздо выше, чем в ядре.
Содержание в семени:
Ядра 72,5 - 82,7%
Оболочки 17,7 - 27,5%
Содержание жирного масла:
Семена 44,5 - 53,8%
Ядро 55,2 - 63,0
Оболочка 1,3 - 9,06
Содержание азота в лузге 0,55 - 2,96%
Содержание сырого протеина:
В семенах 3,9 - 20,5%
В ядре обезжиренном 41,25 - 66,0%
В обезжиренной лузге 3,4 - 13,15%
Содержание клетчатки:
В ядре обезжиренном 6,4 - 9,7%
В обезжиренной лузге 57,1 - 68%
Содержание минеральных элементов 1,8 - 4,9%
Содержание безазотных веществ 14,3 - 17,5%
Содержание углеводов 24,0 - 27,0%
Семенная масса, поступающая на завод для переработки, представляет собой много компонентную смесь, которую можно разделить на:
неповрежденные семена основной культуры;
масличные примеси;
органический и минеральный сор, включая металлопримеси;
примеси, определяемые наличием в семенной массе посторонних живых биологических систем.
Все компоненты семенной массы широко варьируют по химическим, физическим, биохимическим и другим свойствам.
К масличным примесям принято относить обрушенные семена основной культуры, семена с остатками ядра (изъеденные вредителями, битые), заплесневевшие, загнившие, проросшие, семена с изменившимся цветом ядра, недоразвитые и поврежденные морозом.
Органический сор в семенах состоит из частей корзинок, обломков стеблей растений, соцветий и др.
Минеральные примеси состоят преимущественно из комочков земли, пыли, камней и металопримесей.
Технологический процесс производства подсолнечного масла состоит из следующих операций:
Производственная очистка семян;
Обрушивание семян для отделения лузги;
Разделение ядра и лузги;
Измельчение ядра на вальцевом станке;
Влаготепловая обработка;
Прессование мезги в шнековых прессах;
Фильтрация масла;
Очистка семян
Очистка масличных семян от примесей является необходимым и очень важным процессом обработки и подготовки семенной массы к переработке.
Стебли растений, листья, минеральный сор, металлические и другие примеси, за исключением обрушенного ядра подсолнечника, способствуют преждевременному износу оборудования (особенно минеральные и металлические примеси), понижают производительность последнего и качество вырабатываемой продукции.
При поступлении на переработку содержание сорной примеси в семенах должно быть не более 2%, после очистки не более 0,5%.
В результате очистки семян образуется несколько видов сорных отходов: а) крупный и мелкий сор; б) циклонная пыль
Масличность выделяемого сора составляет ~ около 3%
Высокое содержание жира, протеина и других питательных веществ указывает на то, что отходы, полученные при очистке подсолнечных семян на сепараторах, представляют определенную ценность и могут быть использованы как добавка к основному рациону животных.Очистка семян производится на сепараторах различной конструкции (ЗСМ; А1-БИС; БЛС и т.д.). Для обеспечения нормального технологического режима работы сепараторов необходимо выполнять следующее:
проверять питательные приспособления в сепараторе и очищать их от посторонних примесей; добиться равномерного распределения семян на ситах путем равномерной подачи по всей длине питателя и правильной установки ситовых рам;
подобрать номера сит в соответствии с необходимой пропускной способностью сепаратора и размером семян;
следить за состоянием сит, не допуская неровностей и углублений на поверхности;
следить за своевременной очисткой приемного, сортировочного и подсевного сит, так как при засорении их большим количеством примесей уменьшается полезная площадь просеивания, в результате чего семена сходом попадают с сортировочного сита в отходы, а вследствие забивания отверстия подсевного сита мелкой лузгой минеральные примеси сходят вместе с семенами;
следить за своевременным и непрерывным удалением сора из осадочных камер, а так же за состоянием воздуховодов, сепараторов и своевременно очищать их от осевшей пыли;
следить за состоянием рукавных фильтров и в случае засорения очищать их;
Обрушивание семян и выделение ядра.
При выработке высококачественных масел, шротов и жмыхов обрушивание и выделение из рушанки оболочек семян являются важными и необходимыми технологическими операциями.
В процессе переработки семян из оболочек в масло переходят воскоподобные и другие нежелательные вещества, ухудшающие вкус и запах, увеличивающие кислотное число и цветность масел, а также снижающие их стойкость при хранении.
Количественные соотношения между ядром и оболочкой семян при их переработке в схемах, предусматривающих удаление оболочек, непосредственно сказываются на производительности основного оборудования, качестве вырабатываемой продукции и на выходе жмыха, масла, лузги.
Максимальное выделение оболочек из семян перед их переработкой является обязательным условием, обеспечивающим получение в производстве высококачественных масел и высокобелковых шротов.
К основным процессам, обеспечивающим отделение ядра от других морфологических частей масличных семян, следует отнести обрушивание и разделение рушанки.
Обрушивание семян подсолнечника производится на семенорушках. Назначение семенорушек состоит в полном обрушивании семян при минимальном получении сечки ядра и масличной пыли.
Каждая семенорушка должна работать спарено со своей семеновейкой, это необходимо не только для сокращения замасливания лузги, но и для установления правильного технологического режима работы семенорушки и ее семеновейки.
При спаренной работе легко установить дефекты в работе каждой машины и устранить их.
Обрушенные на семенорушках семена подсолнечника – рушанка – состоят из обрушенных, целых, нормальных и щуплых ядер, различных крупных частиц ядер, масличной пыли, целых семян, недоруша, сора (растительного и минерального).
Основное назначение семеновеек заключается в отделении максимального количества лузги из рушанки при минимальной потере масла в лузге.
Измельчение ядра.
При измельчении ядра подсолнечных семян преследуют основную цель – добиться полного разрушения клеточной структуры ядра, что способствует более полному извлечению масла. Для измельчения ядра подсолнечных семян применяют вальцевые станки.
На качество измельчения ядра оказывает влияние его влажность. Оптимальная влажность ядра для максимального разрушения клеточной структуры лежит в пределах 5,0–6,0%. Повышение влажности ядра по сравнению с указанной ухудшает качество измельчения (помола).
Качество помола мятки ухудшается так же с увеличением лузжистости ядра, так как лузга обладает твердой структурой по сравнению с ядром и ее присутствие в ядре увеличивает расстояние между размольными валками, вследствие чего и ухудшается тонкость помола мятки.
Проход полученной мятки через 1 мм сито должен быть не менее 60%.
Для проведения оптимального технологического режима измельчения ядра на пятивальцовом станке Б6-МВА и получения мятки необходимого помола необходимо соблюдать следующие условия:
Качество ядра поступающего на вальцы должно соответствовать необходимым требованиям по влажности и лузжистости;
Необходимо производить своевременную нарезку и шлифовку размольных валков;
Не превышать нормальную нагрузку вальцового станка, руководствуясь показаниями амперметра электродвигателя, приводящего в движение станок;
Влаготепловая обработка;
Жарение мятки масличных семян в жаровнях (то есть кондиционирование ее по влажности и температуре) является одним из важных процессов подготовки товара к отжиму масла.
Режим влаготепловой обработки мятки (кондиционирование) определяется закономерностями массо - (влаго-) и теплопереноса.
Процесс жарения мятки перед прессованием осуществляется в два этапа. На первом этапе проводится как нагрев, так и увлажнение мятки до оптимальных пределов. На втором этапе жарения производится высушивание мезги с доведением влажности и температуры до значений, определяемых технологическими требованиями применительно к перерабатываемому сырью.
При влаго тепловой обработке мятки вследствие нагрева и смачивания поверхности белковых веществ происходит набухание их и частичное выделение масла на поверхности мятки. Набухание гелевой части мятки сопровождается повышением ее пластичности.
При высушивании мезги помимо снижения влажности происходит и дальнейшее изменение физических и химических свойств мятки в целом и ее составных веществ. Общий эффект жарения мезги выражается в понижении ее влажности, пластичности, уменьшении вязкости масла и изменении его поверхностного натяжения.
Острый водяной пар подаваемый в слой мятки, выполняет функции как влаго-, так и теплоносителя. Как носитель влаги пар имеет то преимущество, что он при конденсации более равномерно распределяет влагу на мятке по сравнению с увлажнением водой. Однако действие пара как увлажняющего агента ограничено, так как оно постепенно снижается, а затем и прекращается по мере нагревания мятки.
Удаление испаряющейся влаги из жаровен на втором этапе производится с помощью естественной вытяжки через карманы и аспирационные трубы. Ограничение циркуляции воздуха в жаровнях обусловливается стремлением уменьшить контакт горячей масличной мезги с кислородом воздуха, вызывающий при жарении всякого рода окислительные процессы.
Структура мезги, поступающей на пресс, должна быть достаточно пластичной и упругой, чтобы, с одной стороны, можно было обеспечить хорошее брикетирование ракушки, и с другой, развить достаточно высокое давление в прессе без выползания мезги из зееров и получить при этом заданную масличность. Сочетание указанных свойств мезги определяется оптимальным соотношением температуры и влажности готовой мезги, выходящей из жаровни. Превышение (против оптимальной) влажности мезги вызывает выползание мезги из зееров, выход бесформенной жмыховой ракушки и повышение ее масличности. Отклонение от оптимальной влажности в сторону понижения вызывает пересушивание мезги, выход рассыпающейся жмыховой ракушки и опять – таки повышение ее масличности. Оптимальные влажность и температура гарантируют и оптимальную пластичность мезги.
Мезга выходящая из жаровни должна иметь следующие показатели:
А) при работе пресса в режиме предварительного прессования:
Влажность 5,0 – 6,5%
Температура 100 – 105%
Б) при работе пресса в режиме окончательного прессования (на переделанных прессах)
Влажность 2,0 – 3,0%
Температура 114 – 120%
На качество полученной мезги большое влияние оказывает так же подготовка товара к влаготепловой обработке. Качество мятки поступающей в жаровню должно характеризоваться следующими показателями:
Влажность 5,5 – 6,5%
Лузжистость не более 15%
Проход через 1мм сито не менее 60%
Прессование мезги в шнековых прессах МП-68
Шнековый пресс МП-68 предназначен для отжима масла из масличного сырья – семян подсолнечника подготовленных соответствующим образом. Схема добывания масла с использованием шнекпрессов предусматривает следующие этапы: обрушивание семян. Разделение полученной рушанки на ядро и лузгу, измельчение выделенного ядра и влаготепловую обработку мятки с целью получения мезги необходимого качества.
Описание работы маслопресса МП-68
Подготовленная в жаровне мезга попадает в трубу питателя и направляется в приемную полость зеерной камеры. Количество поступающей мезги регулируется заслонкой, расположенной в выпускном окне нижнего чана жаровни.
При прохождении мезги по зеерной камере происходит ее сжатие и выделение масла через зеерные щели.
Движение и сжатие мезги в зеерной камере осуществляется шнековым валом. Выступающие концы ножей и ребристая поверхность зеерной камеры препятствуют вращению мезги вместе с валом и обеспечивают необходимое перемешивание мезги для более эффективного выделения из него масла.
Масло, стекая с зеерной камеры, попадает на маслосборник, из которого подается на дальнейшую переработку. Отжатая от масла мезга выходит из зеерной камеры в виде плотно спрессованной массы (ракушки) оптимальная толщина которой, а следовательно и степень сжатия мезги в камере, устанавливается механизмом регулирования толщины ракушки.
Эксплуатация маслопресса МП-68
Для использования всей мощи прессов по производительности и по глубине отжима масла без ухудшения качества последнего необходимо:
поддерживать непрерывное и равномерное поступление мятки в жаровню;
обеспечивать непрерывное и равномерное поступление мезги в пресса, для чего следить за постоянным питанием и заполнением зеерных камер, руководствуясь характером и выходом отпрессованной ракушки и показаниями амперметров приводных электродвигателей;
следить за тем, чтобы жмых по выходе из прессов был плотный, без жмыховой мелочи и со стороны, обращенной к прессующему валу, имел гладкую поверхность, а со стороны зеера слегка пористую;
Нормальной считается такая работа пресса, при которой наибольшее количество масла отжимается в конце первой и во второй секции зеерной камеры. По направлению к выходу степень отжима масла должна падать.
Производительность маслопресса, то есть количество перерабатываемых в единицу времени семян увеличивается с увеличением скорости вращения шнекового вала и уменьшается при снижении скорости вращения шнекового вала.
Нормальная загрузка маслопресса зависит от количества поступающей в маслопресс мезги и поддерживается по показаниям амперметра. При возрастании нагрузки до 80А включается звуковой сигнал (сирена) и лампочка «ПЕРЕГРУЗКА» на пульте, предупреждающая о перегрузке. При этом необходимо принять срочные меры, по устранению перегрузки. Для этого необходимо уменьшить подачу мезги в питатель. Если это не приводит к снижению нагрузки, необходимо отвести обойму, увеличив тем самым ширину выходного кольцевого отверстия. Если и это мероприятие не даст результата, маслопресс должен быть остановлен, и зеерная камера подлежит разборке для устранения имеющегося дефекта (неправильность сборки маслопресса или попадание инородного предмета).
В случае если меры по уменьшению нагрузки не будут приняты, и нагрузка продолжает расти, то при перегрузке в 1,7–2 раза (от номинальной мощности электродвигателя) срежутся штифты срезные в крестовой предохранительной муфте.
Если причиной среза штифтов было попадание в зеерную камеру какого–либо инородного предмета, то необходимо раскрыть зеерную камеру, удалить инородный предмет и закрыть ее, затем, заменив поломанные штифты, можно опять приступить к прессованию.
Если же штифты срезались из-за запрессовки маслопресса, вследствие подачи в маслопресс пережаренной мезги или подачи большого количества мезги в холодный маслопресс (при пуске), то следующий пуск после замены штифтов следует производить при остановке в течение до 1 часа с предварительным включение обратного вращения шнекового вала по тем же правилам, что и при остановке из за отключения электроэнергии (см. ниже). При более длительной остановке следующий пуск можно производить только после разборки и очистки зеерной камеры и шнекового вала.
Пересушивание (пережаривание) мезги.
Признаками пересушивания (пережаривания) мезги в жаровне служат:
1) резкое возрастание нагрузки на приводной электродвигатель пресса;
2) уменьшение выхода масла и перемещение его стока в сторону выхода жмыха;
3) появление рассыпающегося, несформированного жмыха;
4) скрежет в зеере пресса и вибрация его из-за повышения трения мезги о рабочие поверхности прессующего тракта пресса;
5) появление специфического запаха подгорелой ракушки у выходного отверстия диафрагмы пресса.
Пережаривание мезги приводит к интенсивному износу шнековых звеньев, зеерных колосников, к поломке ножей, срабатыванию электрической защиты электродвигателя и, следовательно, к остановке пресса.
При пережаривании мезги повышается цветность и кислотное число масла, увеличивается содержание нежелательных продуктов окисления и полимеризации, в жмыхе снижается содержание водорастворимых белков и повышается его цветность.
В случае появления признаков, указывающих на пережаривание мезги необходимо:
1) Уменьшить или временно прекратить подачу глухого пара в жаровню;
2) Уменьшить подачу мезги в пресс до приведения нагрузки на электродвигателе в норму ;
3) Отжать в случае необходимости диафрагму, увеличить толщину выходящей жмыховой ракушки.
Недожаривание мезги.
Признаками недожаривания мезги или переувлажнения служат:
1) Появление слишком мягкой ракушки, разрыхляющейся при выходе из корпуса пресса;
2) Вращение жмыха вместе с конусом;
3) Пониженный выход масла и перемещение его стока к питателю;
4) Увеличение количества зеерной осыпи;
5) Понижение нагрузки на приводной электродвигатель пресса.
Прессование мезги с повышенной влажностью приводит к повышению масличности жмыха а, следовательно, к уменьшению съема масла и снижению производительности пресса.
При появлении признаков недожаривания или переувлажнения мезги необходимо:
1) Проверить увлажнение мятки в 1-ом чане жаровни и, если нужно, уменьшить его;
2) Проверить поступление и давление зарубашечного пара в жаровне, исправность работы конденсатных горшков;
3) Проверить состояние аспирационных патрубков жаровни, очистить их в случае засорения и усилить отвод паров влаги полным открытием шибиров;
4) Временно уменьшить или совсем прекратить подачу мезги в пресс для дополнительного просушивания ее в жаровне.
Фильтрация.
В процессе съема масла на шнековых прессах в масло попадают частицы мезги и жмыха. Мелкие частицы прессуемого материала выносятся потоками масла через зеерные щели прессов, а более крупные частицы выдавливаются в виде пластинчатых образований. Таким образом, получаемое масло, после шнек пресса представляет собой суспензию с большим или меньшим содержанием твердых частиц. Величина твердых частиц в масле колеблется в очень широких пределах – от нескольких сантиметров до 2 – 4мкм. Количество твердых взвешенных частиц в прессовом масле может колебаться от 2 до 10%, плотность их составляет 1,10 – 1,40г/см 3 . На содержание примесей влияют структурно механические свойства прессуемого материала и особенности рабочих частей пресса (величина зазоров по ступеням между зеерными пластинами, степень износа деталей шнекового вала и др.).
Присутствие в растительных маслах нерастворимых механических примесей, ухудшает их качество, так как на поверхности частиц окислительные и гидролитические процессы протекают быстрее, чем в объеме. Поэтому в процессе производства растительных масел стремятся к быстрому и возможно полному удалению из масла нерастворимых механических примесей (фильтрации) с помощью фузоловушек и фильтров.
Источник: isp-p.ru |
