Рапс является одной из самых перспективных масличных культур в общемировом производстве растительных масел. Мировое производство семян рапса – около 43 млн. т., что составляет 12-14% от общего объема производства основных масличных культур. Рапсу отводится важная роль не только как источнику пищевого растительного масла, но и как сырью для получения ряда технических продуктов, в частности, производства метиловых и этиловых эфиров жирных кислот рапсового масла (или биотоплива). Благодаря увеличению производства рапса можно облегчить решение продовольственной проблемы и обеспечить животноводство ценными кормами.
В данной статье мы хотим познакомить Вас с данной культурой, начиная от истории возделывания и до получения рапсового масла методом прессования, рассказать об особенностях культуры и соответственно получаемого из нее рапсового масла.
Рапс. История возделывания.
Рапс ( Brassica napus olifera Metzg ) относится к семейству крестоцветных ( Brassicaceae C ruciferae ).
Как сельскохозяйственная культура рапс известен более шести тысяч лет. Но ученые не могут придти к единому мнению родины рапса. Одни считают, что он появился в Европе в северо-западных прибрежных районах (Великобритания, Швеция, Нидерланды). По мнению других, родина рапса – Средиземноморье. Третьи называют родиной рапса Индию.
Рапс был среди первых растений окультуренных человеком. Ссылки на его использование или использование его близких сородичей имеются в самых ранних рукописях европейской и азиатской цивилизаций. Есть, например мнение, что рапс возделывался в Индии более 4тыс. лет тому назад. Древние цивилизации в Азии и вдоль Средиземноморья использовали рапсовое масло для освещения, так как оно давало бездымное пламя.
Трудность точного установления времени введения рапса в культуру заключается в том, что термином «рапс» могут быть обозначены различные виды семейства капустных – рапс, сурепица, горчица. В последние годы появился новый термин «канола» - рапс, улучшенный канадскими селекционерами.
В Европе рапс стал известен в XIII столетии, а возделывать его начали в конце XVII века, вначале в Бельгии, Голландии, затем в Германии, Швеции, Швейцарии и Польше.
В России точное время появления рапса не установлено, однако известно, что в 1830году впервые семена рапса были отправлены из России за границу, а в 1877году была издана монография Н. Мельникова «Маслоэкстракционное производство», в которой перечислялись маслоэкстракционные заводы России. Заводы эти перерабатывали в частности семена рапса и производили масло используемое (в чистом виде или чаще в смеси с минеральным маслом) для смазки, в качестве лампадного масла и для тому подобных целей.
Распространению возделывания рапса способствовало то, что он является не только источником растительного масла, но и представляет универсальную кормовую культуру – один из важнейших источников кормового белка. По своим пищевым и кормовым качествам рапс значительно превосходит многие сельскохозяйственные культуры.
На корм животным можно использовать рапсовую зеленную массу, приготовленный из нее силос, сами семена рапса и отходы их переработки (жмых, шрот).
Наибольшую энергетическую ценность имеют семена рапса, поскольку содержат 40-48% жира и 21-31% сырого протеина при достаточно высоких коэффициентах перевариваемости. (84,4 – 93,4%). Энергетическая ценность жмыха значительно ниже, чем семян. После извлечения масла жмых (шрот) имеет масличность 7-12% (1-5%) и содержание сырого протеина 37-38% (до 42%).
Рапсовые жмых и шрот по энергетической ценности (11,3 и 10,4 МДж обменной энергии) не уступают подсолнечным. (11,4 и 10,6 МДж).
Благодаря высокой холодостойкости, низкому расходу семян, интенсивным темпам формирования урожая зеленной массы, хорошему отрастанию после скашивания в ранние фазы рапс используется в кормовых целях с ранней весны до поздней осени, вплоть до установления снежного покрова.
Для культуры характерен интенсивный темп формирования урожая – суточный прирост зеленой массы составляет 0,5 т/га. За короткий промежуток времени он способен формировать высокие урожаи при относительно низкой теплообеспеченности.
Рапс очень ценен и с агрономической точки зрения, так как способствует повышению структуры и плодородия почвы, является зеленым удобрением.
Применение рапса в качестве сидестрата (выращивание с целью последующей запашки) равносильно внесению навоза, затраты при этом в 1,5–2 раза ниже. Биологическая активность почвы повышается на 10-15%, потери питательных веществ с инфильтрационными водами при промывном режиме почвы снижаются на 50%, пораженность пшеницы, посеянной по пласту, болезнями уменьшается на 30-50%, урожайность зерна увеличивается на 5 – 10 ц/га.
Ко всему перечисленному рапс еще и отличный медонос. За 25-30 дней цветения с каждого гектара пчелы собирают 90 кг меда. На посевах рапса необходима установка пчелиных ульев из расчета 2 шт. на гектар.
Однако установленные неблагоприятные воздействия на живой организм эруковой кислоты и тиогликозидов, содержащихся в семенах рапса, ослабили интерес к этой культуре и долгое время он не получал должного внимания.
Качественно новый период для рапса начался с 60-х годов XX века. Связан он главным образом с результатами селекционно-генетических работ. В 1974 г. был лицензирован новый сорт рапса, получивший название «канола». Важнейшее его свойство – низкое содержание эруковой кислоты.
Достижения селекции по созданию безэруковых сортов рапса с низким содержанием тиоглюкозидов (тип 00) позволило использовать рапсовое масло не только для технических целей, но и в пищу, а рапсовый жмых и шрот – для кормления животных как с однокамерным, так двухкамерным желудком.
Улучшение качества рапсового масла вызвал во всем мире увеличение на него спроса. И уже в 1985 году объем производства рапсового масла был выше объема производства подсолнечного.
Ныне во многих странах рапс возделывается, прежде всего, как масличная культура. Канольное масло широко употребляется в пищу во многих странах мира для жарения, для заправки салатов, изготовления маргарина и т.д. По вкусовым качествам оно приравнивается к оливковому, пользуется спросом и считается одним из лучших растительных масел. Рапсовое масло долго сохраняет прозрачность, не приобретает неприятного запаха под воздействием воздуха. В США канольное масло с 1985 года имеет официальный статус безопасности для потребления его человеком.
Рапс. Биологические особенности.
Как уже выше было сказано рапс (Brassica napus olifera Metzg) относится к семейству крестоцветных. (Brassicaceae Cruciferae) Растение однолетнее бывает озимым (обладает высокой продуктивностью 45 ц/га) и яровым (20-25 ц/га).
Рапс – растение длинного дня, холодостойкое, требовательное к влаге и плодородию почвы, хорошо произрастает в умеренной зоне. При укорочении светового дня вегетативная масса увеличивается, а семенная продуктивность снижается.
Размножается рапс семенами. Семена рапса ярового прорастают при температуре 1…3 град С, (озимого -0,1 град С), всходы переносят заморозки до -5 град С (взрослое растение до -8 град С), оптимальная температура для прорастания 14…17 град С.
Рост и развитие растений до фазы стеблевания происходят медленно. В это время образуется мощная корневая система и розеточные листья. Растения имеют сильно развитый стержневой корень, проникающий в почву на глубину более двух метров. Стебель прямой округлый, высотой 0,3-1,5 м, ветвистый покрытый восковым налетом, сизо–зеленной или сизо–фиолетовой окраски. Розеточные листья лировидно-перистонадрезанные имеют очень редкое опушение; стеблевые листья – от лировидных (нижние) до удлиненно -ланцетных (верхние). Конечная лопасть нижнего листа крупная, тупо – овальная, по краю неравнозубчатая; боковые лопасти (от 2 до 4 пар) мелкие, овальные или тупо треугольные. Через 2 недели после отрастания начинаются фазы стеблевания и бутонизации. Период бутонизации — цветения продолжается 20…25 дней.
Высота растений составляет в среднем: ярового 100-130 см, озимого до 180 см.
Вегетационный период у рапса озимого составляет 290…320 дней, у рапса ярового - 80…120 дней.
Соцветие у рапса – кистевидное (несет от 20 до 40 цветков), отцветающее снизу до верха. Цветки сравнительно крупные, желтые, редко белые, цветоножки от 1,4 до 2,5 см. Лепестки от 9 до 18 мм длины, сверху закругленные, с постепенным переходом в короткий ноготок. Внутренние тычинки 7-10 мм длины, прямостоячие. Наружные 5,0-8,5 мм длины. Продолжительность цветения отдельного цветка – три дня. Рапс – факультативный самоопылитель, образующий в среднем 70% семян от самоопыления цветков и 30% от перекрестного опыления насекомыми и ветром.
Стручки длинные (5-10 см), узкие (3-4 см), гладкие или слабобугорчатые. В стручке в среднем от 15 до 30серовато-черных, черно-коричневых или желто-коричневых семян округлой или шаровидной формы диаметром 1,5-2,5 мм. Масса тысячи штук варьирует от 2,6 – 5,0 грамм у ярового рапса и 4,0 – 7,0 грамм у озимого. Семена сохраняют всхожесть 5 – 6 лет.
Рапс – растение влаголюбивое. За период вегетации рапс потребляет в 1,5…2 раза больше воды, чем зерновые культуры. Поэтому в засушливые годы его урожайность сильно снижается, хорошие урожаи рапс дает на умеренно засоленных почвах с кислотностью, близкой к оптимальной (рН 6,5…6,8). Однако рапс не переносит сырые почвы с близким залеганием грунтовых вод, заболоченные и тяжёлые глинистые участки.
Рапс предъявляет высокие требования к плодородию почвы, поэтому отзывчив на внесение минеральных удобрений.
Потребности рапса к условиям произрастания – высокие. На формирование 1 центера основной продукции он расходует азота, фосфора и калия в два раза, а кальция, магния, бора, серы в 3-4 раза больше, чем зерновые культуры. Максимальное потребление элементов минерального питания приходится на период бутонизации-цветения. С урожаем 20 ц семян с 1 га растения выносят из почвы 110 кг азота, 60 кг фосфора и 100 кг калия.
Наиболее опасные вредители рапса крестоцветные блошки, рапсовый пилильщик, рапсовый цветоед, капустная тля. К наиболее распространённым болезням рапса относятся альтернариоз, мучнистая роса, ложная мучнистая роса, чёрная ножка, корневые гнили.
Уборка рапса имеет свои особенности: растения наклоняются в сторону, листья и стебли верхней части подсыхают и образуют своеобразный переплетенный растительный ковер. Следует отметить, что сегодня внедрены в практику новые высокоурожайные сорта и гибриды ярового и озимого рапса, устойчивые к осыпанию и полеганию, что гарантирует уборку урожая с минимальными потерями.
Рапс убирают в фазе желто-зеленой спелости, когда в нижних стручках центральной ветки большинства растений семена приобретают свойственный сорту цвет, а влажность семян снижается до 30-33%. Срез не ниже 15-20 см. Уборку производят с немедленной сушкой вороха семян до 8% их влажности. Для очистки и сортировки семенного материала в основном используют семяочистительные машины «Петкус-Селектра».
Одна из специфических особенностей рапса является неодновременное созревание семян по высоте растения. Поэтому для получения качественного масличного сырья наряду со снижением влажности семенная масса рапса обязательно должна пройти послеуборочное дозревание. Продолжительность этого периода является сортовым признаком и зависит от исходного качества и степени зрелости семян, а так же от условий окружающей среды.
Экспериментально установлено, что для семян озимого рапса анализируемых сортов продолжительность дозревания при 10 град С составляет 20 суток, с повышением температуры до 20 град С сокращается до 5 суток. У семян ярового рапса этот период в зависимости от температуры колеблется от 20 (Т=30 град С) до 75-80 суток (Т=10 град С).
Рапс. Характеристика семян, масла, жмыха (шрота).
Семена рапса – мелкие, неправильной округлой формы, могут иметь серо-черный, черно-коричневый или желто-коричневый цвет. Масса 1000 шт. семян рапса колеблется, как уже было сказано выше, от 2,6 – 5,0 грамм у ярового рапса и 4,0 – 7,0 грамм у озимого, объемная масса семян около 636 кг/м3.
В семенах рапса содержится: масла – 40-45%, белка – 18-22% (белки хорошо сбалансированы по аминокислотному составу, 5% из общего количества аминокислот приходится на долю серосодержащих аминокислот), клетчатки – 6-7%, фосфолипидов 0,2-1,2%, которые характеризуются повышенным содержанием негидратируемых форм. Семена рапса содержат природные антиоксиданты – токоферолы (витамин Е), фенольные соединения и танины.
Для семян рапса характерно высокое содержание пигментов группы хлорофиллов (10-150 мг/кг).
По жирно-кислотному составу особенность традиционных сортов, как уже было сказано выше, - высокое содержание эруковой кислоты (до 50%), в новых сортах оно снижено до 0 – следы.
Так же в семенах рапса обнаружены токсичные и придающие горький вкус органические серосодержащие соединения – тиогликозиды, гликозинолаты и их производные, которые оказывают вредное действие на щитовидную железу и другие органы из за высокой реакционной способности.
В зависимости от сорта содержание тиогликозидов (гликозинолатов) в семенах колеблется в пределах 0,5 – 6,0%.
Семена рапса обладают высокоэффективными ферментами – липазой, мирозиназой, липосигеназой, фосфолипазами.
При определенных условиях тиогликозиды расщепляются с образованием ряда соединений, обладающих разными физиологическими свойствами вплоть до токсических. Например, изотиоцинаты вызывают раздражение слизистой оболочки, обладают слабой антибиотической активностью. Их количество, переходящее в масло, в значительной степени зависит не только от их исходного содержания в масле, но и от технологии переработки семян.
К семенам, предназначенным для получения пищевых масел, предъявляют требования по содержанию в них эруковой кислоты и тиогликозидов. Содержание эруковой кислоты в триглицеридах масла семян не должно превышать 5%, а тиогликозидов 3%.
Достижения селекции по созданию безэруковых сортов рапса с низким содержанием тиогликозидов (сорт 00 – канола) позволили перевести рапсовое масло в разряд пищевых и значительно улучшить качество вырабатываемых жмыхов и шротов, поскольку эти соединения при маслодобывании концентрируются именно в этих продуктах переработки маслосемян как в неизменном состоянии, так и в виде продуктов их ферментативного распада.
По российскому стандарту семена рапса подразделяются на два класса в зависимости от массовой доли в них эруковой кислоты и количества тиогликозидов (гликозинолатов): 1-й класс – эруковой кислоты не более 5,0%, тиогликозидов не более 3,0%; 2-й класс (для технических целей) – эти показатели не нормируются. Культивируемые безэруковые сорта рапса – Агат, Проминь, Шпат, Кубанский 1 и др. – содержание эруковой кислоты менее 5%, а многие сорта только следы; содержание гликозинолатов – 1,4 – 1,6%.
Рапсовое масло – высококалорийный продукт, широко используемый в натуральном виде на пищевые цели, для приготовления маргаринов и майонезов, в консервном и косметическом производстве как аналог оливкового масла. С точки зрения физиологии питания человека рапсовое масло имеет преимущество перед другими растительными маслами, так как содержит все физиологически важные кислоты в оптимальном соотношении. В нем мало насыщенных и умеренное количество полиненасыщенных незаменимых жирных кислот линолевой (~19-20%) и линоленовой (до 9%), которые не синтезируются в организме животных. А по содержанию мононенасыщенных кислот оно стоит на втором месте после оливкового (содержит 55 - 63% олеиновой кислоты).
Благодаря своему составу, рапсовое масла очень полезно. Употребление рапсового масла способствует улучшению обмен веществ в организме человека, уменьшает возможность тромбообразования, противодействуют развитию сердечнососудистых заболеваний, снижают и регулируют содержание холестерина в крови.
Масло рапса привлекает все большее внимание как источник возобновляемого сырья для химической промышленности и энергетики.
Спектр его использования для технических целей чрезвычайно широк – от использования в качестве исходного материала для химического синтеза до применения в виде смазочных средств и перспективного вида топлива. Широкое применение рапсовое масло находит в каучуковой и сталелитейной промышленностях.
Для пищевых целей и для производства маргарина желательно иметь масло без эруковой кислоты или с минимальным ее содержанием, в то время как для технических целей наоборот желательно высокое ее содержание.
Химические производные эруковой кислоты известны как эрукамиды, используются для придания свойств эластичности и скользкости полиэтиленовой пленке. Кроме того, эруковую кислоту с помощью озона превращают в брасилиновую и пеларгоновую кислоты, которые используют для производства нейлонов, пластификаторов, модифицированных каучуков, фармацевтических препаратов, ароматических веществ и т.д.
Жмых и шрот, получаемые из семян рапса, содержат до 37 - 43% ценного белка. По уровню аминокислот, в первую очередь незаменимых, семена рапса приближаются к сое. Соевый шрот, по сравнению с рапсовым, содержит больше лизина, но беднее по сумме метионина и цистина.
Рапсовый жмых и шрот по энергетической ценности (11,3 и 10,4 МДж обменной энергии) не уступает подсолнечным (11,4 и 10,6 МДж соответственно).
По содержанию кальция, фосфора, магния, меди и марганца рапсовые жмых и шрот превосходят соевые. Доступность в них кальция составляет 68%, фосфора – 75%, магния – 62%, марганца – 54%, меди – 74%, цинка – 44%. Рапсовый шрот содержит значительное количество холина, ниацина, рибофлавина, фолиевой кислоты и тиамина.
В настоящее время селекционеры работают над созданием желтосемянных (трехнулевых) сортов рапса с более тонкими оболочками, меньшим содержанием клетчатки, но повышенным содержанием жира. Различия жирнокислотного состава масла между рапсом типов «000» и «00» незначительны.
В жмыхе и шроте таких семян содержится больше белка.
Рапсовые жмыхи и шроты используются в качестве питательных добавок при составлении комбикормов. Однако использование рапсовых жмыхов и шротов в качестве кормов ограничено ввиду содержания в них некоторого количества глюкозидов горчичного масла.
Рапс. Переработка на маслодобывающих предприятиях.
Переработка семян рапса с целью получения высококачественного масла связана с определенными трудностями.
Семена рапса плохо отдают масло из-за маленького размера клеток. Эту особенность и специфический химический состав учитывают при разработке технологий переработки рапса.
В настоящее время масло из семян рапса в основном извлекают на экстракционных заводах. В связи с увеличением производства семян рапса и переходом на рыночные отношения некоторое количество семян перерабатывается на прессовых заводах малой мощности. Рентабельность работы таких предприятий ниже, чем экстракционных заводов, из-за больших потерь масла, его низкого выхода, более высокой стоимости переработки 1 т семян.
Структурная схема переработки рапса
* - данную операцию можно исключить из технологического потока семена миную бичерушку сразу направлять на вторую очистку.
** - проведение данной операции позволяет снизить переход продуктов расщепления в масло, снизить содержание серы в готовой продукции увеличить выход масла на 1-2%, уменьшить цветность масла, снизить перекисное и кислотное число (можно в технологический поток не включать).
Рапс. Очистка семян.
Семена рапса после взвешивания и магнитной сепарации проходят первую очистку. Первая очистка проводится перед сушкой и служит для удаления минерального и органического сора.
Для удаления металлопримесей используются – магнитные сепараторы.
Для первичной очистки – ситовые сепараторы.
При первичной очистке семян рапса сепаратор должен иметь:
Уклон ситовой рамы - 10 градусов;
Ход ситовой рамы - 10 мм;
Частоту вращения, об/мин:
эксцентрикового вала - 450 об/мин;
вентилятора - 600 об/мин;
Размеры отверстий плетеных сит:
подситка - 10 х 10 мм;
верхнего сита - 4 х 4, 5 х 5 мм;
нижнего сита - 1 х 1 мм.
Сепаратор работающий на первой очистке, должен снимать не менее 25% от общего количества сора в семенах при содержании минерального сора до1%, органического - до 5% и не менее 35% при содержании минерального сора до1%, органического более 5%.
Вторую очистку производят после сушки для удаления оставшихся в семенах примесей на сепараторах того же типа, что и на первой очистке. Перед второй очисткой семена рапса желательно пропускать через сухомойку. В качестве сухомоек можно использовать бичевые семенорушки.
Технические условия работы сепараторов те же, что и при первой очистке.
При второй очистке применяют сита с отверстиями следующих размеров:
на подситке - 6 х 6 мм;
на верхнем сите - 3 х 3, 4 х 4 мм;
на нижнем сите - 1 х 1 мм.
Качественные показатели работы сепараторов на второй очистке следующие (при исходном содержании минерального сора до 1% и органического до 5%):
- при комбинированной работе с сухомойками съем минерального сора не менее 80%, органического – не менее 25%;
- при работе без сухомоек съем минерального сора не менее 50%, органического - не менее 25%
Рапс. Сушка семян.
При складировании семян на хранение влажность их не должна превышать 8%.
Сушка товарного рапса производится сушильными установками различных конструкций и типов путем активной вентиляции как обычным, так и подогретым воздухом.
Как уже было сказано выше – семена рапса обладают физическими и физиолого-биохимическими особенностями, которые необходимо учитывать при их обработке и хранении. Развитая удельная поверхность, повышенная сыпучесть и повышенное аэродинамическое сопротивление плотного слоя предопределяют интенсивность нагрева семян и повышенное испарение в зоне активного теплообмена. Поэтому сушку семян рапса, особенно современных высокомасличных сортов, необходимо производить при более низких температурах по сравнению с семенами подсолнечника. Кроме того, при высоких температурах протекает гидролиз тиоглюкозинолатов и происходит переход эфирного масла в жирное масло семени, что снижает качество последнего.
Установлены оптимальные режимы сушки семян рапса современных сортов: при исходной влажности семян до 15% температура агента сушки не более 90-100 град С, нагрева семян – не более 60 град С; в интервале влажности семян 15-20% соответственно 85-95 град С и нагрев семян не более 55 град С; свыше 20 до 25% соответственно 80-90 град. С, нагрев семян не более 50 град С.
Тепловую сушку семян желтосемянного сорта Янтарь необходимо проводить при более низком температурном режиме: агент сушки 70-80 гр. С, нагрев семян не более 45гр. С, во избежании значительного растрескивания семян, так как семенная оболочка данных семян тоньше, чем сизосемянных. Как показали исследования семенная оболочка у желтосемянного сорта Янтарь составляет 10-12% массы семени против 14-17% у сизосеменных сортов, и толщина ее примерно на треть меньше, чем у темноокрашенных сортов.
По окончании сушки семена подвергают обязательному охлаждению в специальных охладительных камерах с продувкой холодным воздухом.
После охлаждения семена должны иметь температуру не выше 30 град С.
Рапс. Измельчение семян.
Очищенные семена рапса с влажностью до 8% измельчают на пятивальцевых станках через четыре прохода.
Измельченные семена (мятка) должны содержать прохода через одномиллиметровое сито не менее 65-70%.
Не допускается попадание в мятку целых семян.
Рапс. Подготовка мезги (жарение мятки).
При подготовке мятки к прессованию в жаровнях по общепринятому технологическому режиму глюкозид рапса глюконопин под влиянием ферментов миросульфатазы и тиогкозидазы и воды при температуре 35-60 град С расщепляется на глюкозу, кротониловое масло, бисульфат калия и другие вещества, содержащие серу. Указанные вещества, главным образом кротониловое масло, в процессе прессования переходят из гелевой части мятки в масло и при гидрогенизации масла снижают активность катализатора, в результате чего получаемый саломас имеет низкую температуру плавления; кроме того, при расщеплении глюконопина получается трудно рафинирующиеся масло.
Чтобы уменьшить скорость гидролиза глюкозида глюконопина и предотвратить переход в масло большого количества веществ, содержащих серу, технологический режим жарения в жаровнях мятки из семян рапса рекомендуется производить следующим образом:
1. В пропарочно – увлажнительном шнеке (инактиваторе) производят быстрое (в течение 30-40 сек) нагревание мятки (для инактивации фермента мирозиназы) пропаркой острым паром до температуры 85-90 град С (стенки или дно первого чана жаровни в этом случае тоже должны быть прогреты паром давлением 4,5 – 5,0 кгс/см.кв.
2. В последующих чанах жаровни мезгу подсушивают в самопропаривающихся слоях высотой 200 – 250 мм до 5,0 – 6,0% и подогревают до 100 – 105 град С. при подсушивании мезги отвод пара из чанов жаровни производят с помощью естественной аспирации через вытяжные трубы, не допуская подсоса воздуха в чаны жаровни. Два форпресса обслуживаются шестичанной жаровней с поверхностью нагрева 22,8 м 2 или пятичанной жаровней с поверхностью нагрева 30 м 2 . В сутки на 1 т перерабатываемых семян требуется 0,38 м 2 поверхности нагрева при давлении глухого пара 4,5-5 кгс/см кв .
Рапс. Прессование мезги.
Для использования всей мощности пресса по производительности и глубине отжима масла без ухудшения его качества необходимо поддерживать непрерывное и равномерное поступление мезги в пресс.
Нормальной считается такая работа пресса, при которой наибольшее количество масла вытекает в конце первой и второй секций зеера. По направлению к выходу жмыха интенсивность вытекания масла постепенно падает.
Режим и показатели работы прессов типа ФП или МП следующие:
рекомендуемые зазоры между зеерными колосниками:
I секция - 1,00 мм;
II секция - 0,75 мм;
III и IV секции - 0,50 мм;
Нагрузка на приводной электродвигатель, (при напряжении 380В) - 25-30 А;
Частота вращения шнекового вала - 24-25 об/мин;
Толщина жмыховой ракушки - 8-10 мм;
Масличность жмыха, - 12-14% при фактической влажности
Рапс. Первичная очистка масла.
Масло, из семян рапса полученное прессовым способом подвергается первичной очистке идентичной подсолнечному маслу. Масло с прессов собирается и направляется на фузоловушку, а далее фильтруется.
Рапсовое масло, предназначенное для пищевых целей и производства продуктов из него, подвергают рафинации, дезодорации и гидрированию.
Современные технологии переработки рапса.
Переработка семян рапса с целью получения высококачественного масла, как уже было сказано выше, связана с определенными трудностями. Семена рапса плохо отдают масло из-за маленького размера клеток. Эту особенность и специфический химический состав учитывают при разработке технологий переработки рапса.
Процесс переработки семян рапса на отечественных и зарубежных заводах состоит из одних и тех же основных технологических операций: очистка семян, измельчение, влаготепловая обработка, форпрессование, последующая экстракция масла из жмыха растворителем, удаление растворителя из мисцеллы и шрота и первичная очистка полученного масла.
Различия состоит в режимах отдельных технологических операций, особенно тех, которые на стадии подготовки семян к извлечению масла определяют содержание соединений серы в готовой продукции и качественные показатели масла (кислотное и перекисное число, цветность, содержание нежировых примесей) и шрота (содержание масла, фракционный состав белка).
За рубежом традиционно подготовку семян рапса к извлечению масла осуществляют путем так называемого «сухого» жарения, постепенно нагревая мятку до 80…90 градусов цельсия, без дополнительного ввода влаги. При такой технологии извлекаемое масло имеет темный цвет, высокое содержание серы, свободных жирных кислот и нежировых примесей.
Согласно научным рекомендациям в о ВНИИЖе разработана «мягкая» технология подготовки семян, используемая на маслоэкстракционных заводах России и СНГ, позволяющая снизить по сравнению с зарубежной технологией содержание серы в готовой продукции (в масле на 70 - 90%, в шроте на 50%), увеличить выход масла на 1 - 2%, уменьшить цветность масла, снизить перекисное и кислотные числа и расход растворителя на 1-4кг/т семян.
По этой технологии влаготепловую обработку рапсовой мятки проводят в мягких условиях в пропарочно-увлажнительном шнеке острым паром до температуры 85 - 90 град С и влажности 9,5 - 10,0%, затем ее подсушивают в жаровне до 4,5 - 5% при сохранении температуры 85 - 90 град С. Такая влаготепловая обработка способствует снижению перехода продуктов расщепления в масло и улучшению состава жмыхов и шротов.
Жмыхи и шроты имеют среднее содержание белка 35 - 40%. В их составе преобладают водо- и солерастворимые фракции, что обеспечивает их питательную (кормовую) ценность.
Прессовое масло, получаемое по «мягкой» технологии, по качественным показателям отличается от масла традиционной технологии более низким содержанием соединений серы.
Наиболее прогрессивным методом, на сегодняшний день считается экструзионно-прессовый способ переработки масличных культур, в том числе и рапса.
При обычной технологии получения масла, сырье подвергается значительному многократному нагреванию. В итоге жмых теряет цвет, иногда в результате перегревания белок разлагается, что снижает его питательную ценность. Технология сухой экструзии устраняет этот недостаток, поскольку сырой продукт находится под воздействием высоких температур очень незначительное время (5-6 секунд). При этом температура, получаемая в экструдере в результате трения, позволяет подвергнуть семена тепловой обработке, стерилизовать, стабилизировать, дегидратировать, а так же изменить структуру продукта. При экструдировании цельной сои, рапса, хлопка подавляются их антипитательные вещества. Это дает возможность использовать жмых данных культур в рационах животных без дополнительной тепловой обработки.
После экструзии активность ингибитора трепсина в сое подавляется более чем на 90%, с сопутствующим понижением уровня расщепляемости белка с 88 до 12-13%, что имеет большое значение для жвачных животных. Содержание фермента мироциназа, гидролизующей глюконилазы в рапсе, подавляется на 92% и она не активна.
Резкий перепад давления при выходе сырья из экструдера (в процессе экструдирования создается давление до 40 атм.), способствует разрыву стенок клеток, в том числе и жировых. В результате масло легко отжимается на маслопрессе (до 70% от исходного содержания за один проход через пресс).
Масло, выходящее из-под пресса, в течении нескольких часов отстаивается, осадок оседает и масло подвергается фильтрации. Экструдированное масло, по сравнению с маслом полученным по обычной технологии, содержит больше токоферолов, меньше фосфолипидов, хлорофилла, свободных жирных кислот и перекисей и соответственно больший срок хранения. Рапсовое масло полученное методом экструзии более легко рафинируется.
Рапсовое масло, предназначенное для пищевых целей и производства продуктов из него, подвергают рафинации, дезодорации и гидрированию.
Литература:
1. Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров. Под. Ред. Доктора техн. Наук проф. А.Г. Сергеева. Том 1. Книга 1. ВНИИЖ. Ленинград, 1975г., 725с.
2. Рапсовое масло – состав, свойства и применение. О.Б. Рудаков, Воронежская государственная технологическая академия. Специализированный информационный бюллетень «Масла и Жиры». №2(36) февраль 2004г.
3. Масло нашего здоровья. Б.К. Соколов, Е.В. Гончаренко, В.Е. Лисняк. ОАО «Гаммахим». Масложировая промышленность, №3, 2003г.
4. Расширение переработки семян крестоцветных культур и льна для северных регионов России. А.Н. Лисицын, В.Н. Григорьева ВНИИЖ. Масложировая промышленность, №4, 2000г.
5. Рапс: биохимические особенности и технологические свойства. А.Н. Лисицын ВНИИ жиров, С.Ф. Быкова, Е.К. Давиденко Северо-Кавказский филиал ВНИИ жиров, Э.Б. Бочкарева ВНИИ масличных культур. Масложировая промышленность, №2, 2006г.
6. Биологические особенности сортов рапса и физиологические ценности жмыхов и шротов. А.Н. Лисицын ВНИИ жиров, С.Ф. Быкова, Е.К. Давиденко, Н.М. МинасянСеверо-Кавказский филиал ВНИИ жиров. Масложировая промышленность, №6, 2007г.
7. Рапс – ценнейшая кормовая культура. В.Т. Воловик – канд. С.-х. наук, Всероссийский институт кормов им. В.Р. Вильямса. Взято из открытых источников.
Источник: isp-p.ru |
