Технологическая линия производства растительного масла из семян подсолнечника

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………….

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ГОТОВОГО  ПРОДУКТА…………………………

2. ПОЛУЧЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНЫХ  МАСЕЛ.

    2.1 СЫРЬЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ И

          ЕГО ХРАНЕНИЕ………………………………………………………..

    2.2 ПОДГОТОВКА МАСЛИЧНЫХ СЕМЯН К ИЗВЛЕЧЕНИЮ

          МАСЛА……………………………………………………………………

    2.3 ИЗВЛЕЧЕНИЕ МАСЛА ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ…………….

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ  ПРОИЗВОДСТВА РАСТИТЕЛЬНОГО МАСЛА  ИЗ СЕМЯН ПОДСОЛНЕЧНИКА………………………………….

4. ПРОДУКТОВЫЙ РАСЧЕТ…………………………………………………

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………...

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ…………………………..

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

            Эволюция подсолнечника как культурного растения произошла в России. Начало промышленной переработки подсолнечника, как масличной культуры связано с именем Даниила Бокарева. В 1829 году он изобрел способ получения масла из семян подсолнечника. Через четыре года в 1833 году в слободе Алексеевка, Воронежской губернии (ныне Белгородская область) купцом Папушиным при содействии Бокарёва был построен первый в России маслобойный завод. В 1834 году Бокарёв открыл собственную маслобойню. В 1835 году начался экспорт масла за границу. К 1860 году в Алексеевке было около 160 маслобойных заводов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ХАРАКТЕРИСТИКА  ГОТОВОГО ПРОДУКТА.

 

          Подсолнечное масло — одно из важнейших растительных масел, имеющее большое народно-хозяйственное значение. В кулинарии применяется для жарки и для заправки салатов. Из него производят маргарин и кулинарные жиры (путём гидрирования). Подсолнечное масло применяется при изготовлении консервов, а также в мыловарении и лакокрасочной промышленности. Подсолнечное масло входит в состав различных мазей. В 1997 году в России был опубликован патент на изобретение "Средство и способ для лечения больных злокачественной опухолью" № 2075313, в котором описано использование нерафинированного подсолнечного масла как основного компонента лечебной эмульсии с пищевым эмульгатором и приведены примеры его применения.

          Содержание жирных кислот в подсолнечном масле (в %): стеариновая 1,6—4,6, пальмитиновая 3,5—6,4, миристиновая до 0,1, арахиновая 0,7—0,9, олеиновая 24—40, линолевая 46—62, линоленовая до 1. Средняя молекулярная масса жирных кислот 275—286. Содержание фосфорсодержащих веществ, токоферол, восков, влаги, летучих веществ, не жировых примесей, величина цветного числа, прозрачности, перекисного числа, температура вспышки, а также сорт — зависят от способа отжима, экстракции и последующей обработки масла, изменяясь в широких пределах. Например, содержание важного антиоксиданта α-токоферола может быть в прессовом нерафинированном масле в пределах от 46 до 60 мг% (от 46 до 60 мг на 100 г масла)[2]. Масло, полученное методом экстракции, проходит операцию удаления растворителя острым паром температурой 180—230 °C, что может значительно снижать содержание в нём альфа-токоферола. Тем не менее, по сравнению с другими масличными растениями — содержание α-токоферола в подсолнечном нерафинированном масле одно из самых высоких. Например, в оливковом масле любых технологий изготовления всех токоферолов содержится не более 5 мг%[3].

 

В подсолнечном масле нет  Омега-3 полиненасыщенных жирных кислот - уникальных веществ, которые защищают от инфаркта и инсульта. Подсолнечное масло не может содержать холестерин, так как оно имеет растительное происхождение. Тем не менее, многие производители в рекламных целях  специально подчёркивают его отсутствие.

            В России состав подсолнечного масла определяется техническим регламентом ГОСТ Р 52465-2005

 

 

2. ПОЛУЧЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНЫХ  МАСЕЛ.

2.1 СЫРЬЕ ДЛЯ  ПРОИЗВОДСТВА РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ  И ЕГО ХРАНЕНИЕ.

 

           Все культуры, которые являются сырьем для маслодобывающей промышленности, можно разделить на две группы: масличные растения, которые выращивают для получения растительного масла, и растения, которые служат для получения других продуктов, затем получают уже масла. К первой группе относятся подсолнечник, клещевина, рапс. Вторая группа включает: 1) прядильно-масличные растения (хлопчатник, лен, конопля), которые выращивают для получения волокна; 2) белково-масличные растения (соя и арахис); 3) пряно-масличные растения (горчица); 4) эфиромасличные растения, из которых первоначально выделяют эфирное масло (кориандр); 5) маслосодержащие отходы (зародыши зерновых культур, виноградные семена, плодовые косточки и др.). Основное количество растительных масел в России получают из семян подсолнечника, хлопчатника, льна, сои, клещевины.

            В зависимости от содержания жира в ядре все масличные культуры подразделяются на три группы: низкомасличные с содержанием жира 15—35% (например, соя); среднемасличные содержанием жира 35—55% (хлопчатник); высокомасличные содержанием жира 55% и выше (подсолнечник, арахис, лён, подсолнечник. Подсолнечник является основным масличным растением в нашей стране. Это высокоурожайная культура, при годная для механизированного возделывания и уборки. Плод подсолнечника — семянка — содержит более 50% масла. Оболочка—лузга—составляет 19—26% от массы семянок. В процессе технологической переработки лузгу отделяют от ядра, в результате чего масличность повышается до 64—66%.

           Хлопчатник. Эту культуру выращивают для получения хлопкового волокна. Плод хлопчатника — коробочка. После отделения волокна семена хлопчатника поступают на маслозаводы. Масличность семян составляет 22—26%, содержание оболочки 28—54%. При подготовке к извлечению масла оболочку отделяют от ядра, масличность которого равна 37—40%.

          Сырое хлопковое масло содержит токсичный пигмент госсипол, придающий маслу темный цвет. Для удаления госсипола масло подвергают рафинации. В хлопковом масле имеется 20— 22% пальмитиновой кислоты, поэтому оно мутнеет при температурах ниже 10 °С. Твердую фракцию хлопкового масла — хлопковый пальмитин — выделяют путем вымораживания и используют в производстве маргарина. Хлопковое масло после вымораживания не мутнеет даже при 0°С.

           Соя. Соя относится к белково-масличным культурам. Плод сои — боб, содержащий 2—3 семени. Масличность семян сои19—22%, содержание белковых веществ около 40%, оболочки —5—10%. .

         Лен. Лен используют для получения волокна и технического масла. Плод льна — коробочка — содержит от 1 до 10 семян. Масличность семян 40—48%. Оболочка при переработке семян льна не отделяется.

         Арахис. Плод арахиса — боб, содержащий одно или два семени. Масличность семян 40,2—60,7%, содержание белка 20— 37,2%. Белковые вещества семян арахиса хорошо усваиваются организмом человека.

          Хранение масличных семян. Семена масличных культур хранят на предприятиях до переработки, создавая наиболее благоприятные условия для поддержания их высокого качества и предотвращения порчи. В поступающих на заводы семенах активно происходят жизненные процессы, которые продолжаются и при хранении семян на заводах. Важнейшим процессом жизнедеятельности семян является дыхание. Интенсивность дыхания характеризует стойкость семян при хранении. Дыхание сопровождается распадом органических веществ семян — жиров, белков и углеводов с выделением диоксида углерода, воды и теплоты. Для лучшего сохранения качества семян при длительном хранении создают условия, при которых интенсивность биохимических процессов, в том числе дыхания, минимальна. Основными факторами, влияющими на интенсивность дыхания, являются влажность и температура, а также наличие доступа воздуха к хранящимся семенам. Хранение семян с влажностью больше критической для данной масличной культуры приводит к резкому усилению дыхания и глубоким изменениям веществ семян, что делает невозможным их дальнейшую переработку. Повышение температуры массы семян при хранении способствует усилению дыхания, а в совокупности с высокой влажностью приводит к их быстрой порче. Наличие доступа воздуха к семенной массе в условиях высокой влажности и температуры также ухудшает их качество при хранении. При хранении масличных семян необходимо учитывать жизнедеятельность микроорганизмов, которые всегда присутствуют на поверхности семян. Если масса семян содержит большое количество микроорганизмов, то при высокой влажности и температуре они активно развиваются, в первую очередь микроскопические грибы (плесени). Поскольку при интенсификации процесса дыхания семян и активизации действия микроорганизмов выделяется теплота, то может произойти самосогревание семян, что еще быстрее приводит к их порче. Для обеспечения хорошей сохранности масличных семян применяют следующие режимы: 1) хранение семян при влажности на 2—3% ниже критической; 2) хранение в охлажденном состоянии; 3) хранение без доступа воздуха. Можно сочетать несколько режимов (например, хранение сухих семян при низких температурах и др.). Создание оптимальных режимов хранения позволяет резко замедлить или полностью прекратить все биохимические процессы в семенной массе. Поддержание требуемых режимов хранения дает возможность избежать потерь и максимально сохранить качество масла.

 

2.2 ПОДГОТОВКА МАСЛИЧНЫХ СЕМЯН К ИЗВЛЕЧЕНИЮ МАСЛА.

 

     Подготовка масличных семян заключается в очистке их от всех видов примесей и его сушке. Очистка семян от примесей. Наличие примесей ухудшает свойства масличных семян при хранении и переработке. Переработка засоренного сырья приводит к снижению качества получаемого масла, при этом возрастают потери масла, увеличивается износ и количество поломок технологического оборудования, ухудшаются свойства обезжиренных остатков — жмыхов и шротов. Примеси являются также источником микроорганизмов, что вызывает порчу семян при хранении. Поэтому перед переработкой масличные семена очищают от сорных, масличных и металлических примесей. К примесям относятся оболочки, остатки листьев и стеблей, песок, земля, камни, семена дикорастущих культурных растений, поврежденные семена основной культуры.

             Способы и методы очистки, а также соответствующее оборудование основаны на отличии примесей от масличных семян по размерам, форме, аэродинамическим и магнитным свойствам. При отделении примесей от семян, отличающихся от основной культуры по размерам, используют ситовое сепарирование. Массу семян с сорными примесями подают на сита с крупными ячейками, на которых задерживается крупный сор. Семена с более мелкими примесями попадают на сита с меньшими ячейками, через которые проходят мелкие примеси, а очищенные семена остаются на ситах. Для просеивания необходимо, чтобы сита совершали возвратно-поступательное или круговое движение, либо вибрировали. Для удаления примесей близких к масличным семенам по размеру, но отличающихся по плотности, применяют воздушное сепарирование. При пропускании воздуха через семенную массу происходит ее разделение в зависимости от аэродинамических свойств компонентов: более легкие примеси и семена уносятся током воздуха. Снижая скорость воздушного потока, можно отделять и более легкие примеси.

           В промышленности для очистки масличных семян от примесей в основном используют высокоэффективные комбинированные очистительные машины. Наиболее распространены воздушно-ситовые сепараторы, в которых семена для отделения примесей просеивают через сита с подобранными размерами ячеек, а на входе и выходе из сепаратора семена продувают воздухом, уносящим легкие примеси. На выходе из сепаратора установлен постоянный магнит, улавливающий ферропримеси. Для создания однородных условий при хранении и переработке масличных семян проводят разделение семян по размерам на две фракции: мелкую и крупную. Мелкую фракцию, которая включает незрелые, щуплые семена, сразу направляют на переработку. Семена крупной фракции более устойчивы при хранении, содержат масло лучшего качества. Фракционирование семян осуществляют на сепараторах или калибровочных машинах. Кондиционирование (снижение влажности) семян достигается путем высушивания. Для этого используется тепловая сушка смесью дымовых газов и воздуха. Сушка производится в сушилках разных конструкций при строгом соблюдении режимов. На предприятиях масложировой промышленности используются стационарные сушильные установки: шахтные, барабанные, газовые рециркуляционные, с «кипящим» слоем семян и др. Сушилки состоят из сушильной и охладительной камер. Высушенные семена должны быть охлаждены до температуры, превышающей температуру наружного воздуха не более чем на 5 С. Влажность семян хлопчатника, поступающих на предприятия Средней Азии, в ряде случаев составляет 5—7% и является благоприятной для хранения семян. Однако переработка семян с такой низкой влажностью приводит к чрезмерному измельчению оболочки, ядра, увеличиваются потери масла с шелухой. В этом случае, кондиционирование заключается в увеличении влажности семян до 10—11% с использованием специального увлажнителя. Процесс отделения оболочки состоит из двух операций: разрушения оболочек семян (обрушивание) и последующего отделения их от ядра. В результате обрушивания получают смесь, называемую рушанкой, которая состоит из целого ядра, оболочки, частиц ядра (сечки), масличной пыли, целых и не полностью обрушенных семян (недоруша). Наличие в рушанке сечки и масличной пыли увеличивает потери масла с отделяемой оболочкой. После отделения от ядра недоруш направляют на повторное обрушивание. Большое влияние на состав рушанки может оказать влажность масличных семян. Оболочка семян должна иметь меньшую влажность, чем ядро, тогда сухая и хрупкая оболочка легче раскалывается, а пластичное ядро остается целым, меньше образуется масличной пыли, Рушанка однородного состава может быть получена только при переработке одинаковых по размеру семян. Для обрушивания масличных семян применяют различные способы в зависимости от свойств оболочек и ядер. Так, обрушивание семян подсолнечника основано на ударном действии, которое раскалывает хрупкую оболочку. Для этого используют бичевые семенорушки с многократным ударом, а также центробежные семенорушки с однократным ударом. Лучше обрушивать семена подсолнечника на центробежных семенорушках, после которых получается рушанка с меньшими количествами масличной пыли, недоруша и сечки. Хлопковые семена имеют прочную эластичную оболочку, облегающую ядро. Поэтому оболочку разрушают разрезанием или скалыванием с помощью дисковых или ножевых шелушителей.

            Для разделения рушанки на фракции и отделения оболочки от ядра используется сепарирование. С этой целью широко применяются аспирационные семеновейки, разделяющие компоненты рушанки по размерам и аэродинамическим свойствам. Аспирационная семеновейка состоит из рассева и аспирационной камеры. Рушанка поступает в рассев, где при помощи трехъярусных сит разделяется на семь фракций. Затем каждая фракция, кроме масличной пыли, проходит через отдельный канал аспирационной камеры, где отделяется от оболочки. После разделения рушанки получают очищенное ядро, к нему присоединяют масличную пыль. Недоруш подают на повторное обрушивание. Перевей, содержащий оболочки и осколки ядра, снова направляют на вейку.

           Очищенное ядро, предназначенное для прессового способа извлечения масла, должно содержать не более 3% оболочек, для экстракционного способа — не более 8%. Масличность отделенной оболочки не должна быть более чем на 0.5% выше ботанической. Измельчение масличных семян и ядра. Масло содержится в клетках семян или ядер, поэтому для извлечения масла необходимо разрушить клеточную структуру масличного материала. В результате измельчения образуется масличный материал новой структуры — мятка. Мятка имеет развитую поверхность, содержит преимущественно разрушенные клетки, масло из которых высвобождается и удерживается на поверхности частиц мятки. Часть масла остается внутри неразрушенных клеток. Хорошо измельченная мятка не должна содержать растительных клеток. Задачей измельчения является максимальное разрушение клеток и получение однородных частиц оптимального размера для дальнейшей переработки. На структуру образующейся мятки влияет влажность семян или ядер, поступающих на измельчение. Сухие семена более хрупкие и при измельчении из них образуется много очень мелких частиц, ухудшающих свойства мятки в процессе ее технологической переработки. Семена с большей влажностью более пластичные, и из них получается мятка однородной рыхлой структуры. Ядро семян подсолнечника должно иметь влажность в пределах 5,5—6%.

        Качество измельчения (помола) определяется проходом частиц мятки через сито с размером ячеек 1 мм и для подсолнечника проход должен быть не менее 60%. Для измельчения масличного материала применяют вальцовые станки, наиболее часто пятивалковые станки ВС-5 с вертикальным расположением валков. Два верхние валка рифленые, три нижние —гладкие, валки свободно опираются друг на друга. Масличный материал подается на верхний валок и, последовательно проходя между валками, измельчается и изменяет свою структуру под действием удара, скалывания, раздавливания и истирания. При этом происходит разрушение до 70—80% клеток масличного материала и деформация неразрушенных клеток. Наличие оболочек, имеющих большую прочность, ухудшает свойства получаемой мятки. Лузжистость ядра, поступающего на измельчение, должна быть в пределах 3—8%.