Технологический процесс производства растительного масла

Сырье в виде лепестка или крупки поступает в загрузочную  колонну, подхватывается витками шнека, перемещается в низ загрузочной  колонны, проходит горизонтальный цилиндр  и попадает в экстракционную колонну, где с помощью шнека поднимается в верхнюю ее часть. Одновременно с сырьем в экстрактор подается бензин температурой 5560 °С. Бензин перемещается навстречу сырью и проходит последовательно экстрактор, горизонтальный цилиндр и загрузочную колонну. Концентрация мисцелы на выходе из экстрактора составляет 15-17 %.

Обезжиренный остаток  сырья  шрот выходит из экстрактора  с высоким содержанием растворителя и влаги (2540 %), поэтому его направляют в шнековые или чанные (тостеры) испарители, где из него удаляют бензин.

 

 

 

К преимуществам экстракции погружением относятся: высокая  скорость экстракции, простота конструкторского решения экстракционных, аппаратов, безопасность их эксплуатации. Недостатками этого способа являются: низкие концентрации конечных мисцелл, высокое содержание примесей в мисцеллах, что осложняет их дальнейшую обработку.

Экстракция способом ступенчатого орошения. При этом способе  непрерывно перемещается только растворитель, а сырье остается в покое в  одной и той же перемещающейся емкости или движущейся ленте. Этот способ обеспечивает получение мисцеллы повышенной концентрации (25-30%), с меньшим количеством примесей. Недостатки этого способа  большая продолжительность экстракции, повышенная взрывоопасность производства.

Наша промышленность использует горизонтальные ленточные  экстракторы МЭЗ-350, Т1-МЭМ-400, ДС-70, ДС-130, «Луги-100», «Лурги-200», ковшовые экстракторы  «Джанациа», корзиночный экстрактор «Окрим». Более современным является карусельный экстрактор «Экстехник» (Германия), работающий по принципу многоступенчатого орошения в режиме затопленного слоя.

При экстракции на ленточном  экстракторе МЭЗ сырье из бункера  подается на движущуюся сетчатую ленту  транспортера, проходит под форсунками и оросителями, орошается последовательно мисцеллой и бензином. Экстрактор имеет 8.ступеней с рециркуляцией мисцеллы и соответственно 8 мисцеллосборников.

После экстракции мисцелла содержит до 1% примесей, и ее направляют на ротационные дисковые или патронные  фильтры для очистки.

Дистилляция  это отгонка растворителя из мисцеллы. Наиболее распространены трехступенчатые схемы дистилляции.

 

 

 

 

 

На первых двух ступенях мисцелла обрабатывается в трубчатых  пленочных дистилляторах. На первой происходит упаривание мисцеллы. На второй  мисцелла обрабатывается острым паром при температуре 180220 °С и давлении 0,3 мПа, что вызывает кипение мисцеллы и образование паров растворителя. Пары растворителя направляются в конденсатор. На третьей ступени высококонцентрированная мисцелла поступает в распылительный вакуумный дистиллятор, где в результате барботации острым паром под давлением 0,3 мПа происходит окончательное удаление следов растворителя. После дистилляции масло направляют на рафинацию.

Рафинация жиров. Это процесс очистки жиров и масел от сопутствующих примесей. К примесям относятся следующие группы веществ: сопутствующие триглицеридам вещества, переходящие из доброкачественного сырья в масло в процессе извлечения; вещества, образующиеся в результате химических реакций при извлечении и хранении жира; собственно примеси  минеральные примеси, частицы мезги или шрота, остатки растворителя или мыла.

Помимо нежелательных  примесей из жиров при рафинации  удаляются и полезные для организма  вещества: жирорастворимые витамины, фосфатиды, незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты.

Рафинированные жиры легче подвергаются окислительной  порче, так как из них удаляются  естественные антиокислители  фосфатиды и токоферолы. Последовательность процессов рафинации масла пердставлена на рисунке 1

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 Последовательность процессов рафинации масла

Все методы рафинации  делятся на: физические  отстаивание, центрифугирование, фильтрация, которые  используются для удаления механических частиц и коллоидно-растворенных веществ; химические  сернокислая и щелочная рафинация, гидратация, которые применяются для удаления примесей, образующих в маслах истинные или коллоидные растворы с участием удаляемых веществ в химических реакциях; физико-химические  отбеливание, дезодорация, вымораживание, которые используются для удаления примесей, образующих в маслах истинные растворы без химического изменения самих веществ.

Механические примеси (частицы мезги и жмыха) не только ухудшают товарный вид масла, но и обусловливают ферментативные, гидролитические, окислительные процессы. Белковые вещества способствуют протеканию реакции Майара (меланоидинообразования) и образованию липопротеидных комплексов. Механические примеси удаляют сразу же после получения масла.

Отстаивание - это процесс естественного осаждения частиц, находящихся во взвешенном состоянии в жидкой среде, под действием силы тяжести. При длительном отстаиваний масла происходит выделение из него части коллоидно-растворенных веществ  фосфоли-пидов, слизей, белков за счет их коагуляции.

Масло после отделения  осадка становится прозрачным. На промышленных предприятиях для отстаивания применяются механизированные двойные гущеловушки с электромеханическими вибраторами.

Центрифугирование  процесс  разделения неоднородных систем под  действием центробежных сил. В промышленности применяют корзиночные, тарельчатые, трубчатые центрифуги, например, горизонтальную осадительную центрифугу непрерывного действия НОГШ-325, сепаратор Al-МСП. Для разделения тонких систем используют скоростные центрифуги: разделительные  для разделения двух несмешивающихся фаз (водажир) и осветляющие  для выделения из жидкостей тонкодисперсных механических примесей.

Для разделения суспензий  применяют гидроциклоны, действие которых  основано на использовании центробежных сил и сил тяжести.

Фильтрация  процесс разделения неоднородных систем с помощью пористой перегородки, которая задерживает твердые частицы, а пропускает жидкость и газ. Форпрессовое и экспеллерное масла подвергают фильтрации дважды. Сначала проводят горячую фильтрацию при температуре 5055 °С для удаления механических примесей и отчасти фосфатидов. Затем  холодную фильтрацию при температуре 2025 °С для коагуляции мелких частиц фосфатидов.

В промышленности используют фильтр-прессы, состоящие из 1550 вертикально  расположенных фильтрующих ячеек, находящихся на одной общей горизонтальной станине. В ячейке находится фильтровальная ткань, которая постепенно забивается осадком, называемым фузом. Фуз используют для получения масла экстракционным способом, фосфатидов, а остаток  в мыловарение.

Химические методы. Гидратация  процесс обработки масла водой для осаждения гидрофильных примесей (фосфатидов, фосфопротеидов).

 

 

В результате гидратации фосфатиды набухают, теряют растворимость  в масле и выпадают в осадок, который отфильтровывают. Для полного  удаления фосфопротеидов применяют слабые растворы электролитов, в частности хлорид натрия.

В целом гидратация сводится к тому, что масло нагревается  до определенной температуры (подсолнечное и арахисовое  до 4550 °С), смешивается  с водой или барботируется  острым паром, выдерживается для образования хлопьев с последующим отделением масла от осадка.

В промышленности используют паровой, электромагнитный и гидротермический методы гидратации. Применяют оборудование периодического действия, непрерывного действия с тарельчатыми отстойниками и сепараторами «Лурги» и «Вестфалия» (Германия), «Альфа-Лаваль» (Швеция).

В результате гидратации получают пищевое масло, пищевой  и кормовой фосфатидные концентраты, масло для дальнейшей рафинации.

Щелочная рафинация  обработка масла щелочью с целью выведения избыточного количества свободных жирных кислот. В процессе нейтрализации образуются соли жирных кислот  мыла. Мыла нерастворимы в нейтральном жире и образуют осадок  соапсток. Мыло обладает высокой адсорбирующей способностью, благодаря которой из жира удаляются пигменты, белки, слизи, механические примеси. Соапсток удаляется отстаиванием или центрифугированием.

Процесс щелочной нейтрализации  состоит из следующих операций: обработка  фосфорной кислотой для разрушения негидратируемых фосфатидов; нейтрализация щелочью; первая промывка водой температурой 9095 °С для удаления мыла; вторая промывка водой; обработка лимонной кислотой для удаления следов мыла; сушка в аппаратах под вакуумом.

Нейтрализацию проводят непрерывным и периодическими методами.

 

 

 

Периодический способ разделения фаз в гравитационном поле с водно-солевой  подкладкой основан на растворении  мыла в воде или в водном растворе хлорида натрия. При периодическом  методе нейтрализацию осуществляют в нейтрализаторе. Это аппарат цилиндрической формы сконическим дном, с паровой рубашкой и грабельной мешалкой для перемешивания жира и щелочи. Щелочь подают сверху через распылители или снизу через змеевики. Через распылители подают также раствор соли и воду.

Непрерывные методы:

• с применением сепараторов для отделения масла от соапстока под действием центробежных сил;

•с разделением фаз  в, мыльно-щелочной среде, при котором  тонкодиспергированный жир пропускают через раствор щелочи, образующееся мыло растворяется в щелочи, нейтрализованный жир всплывает и отводится из аппарата;

В результате щелочной рафинации  уменьшается содержание свободных  жирных кислот5 жиры осветляются, удаляются  механические примеси. В маслах, рафинированных щелочью, наличие осадка не допускается.

Физико-химические методы. Отбеливание процесс извлечения из жиров красящих веществ путем их обработки сорбентами. Для отбеливания жиров и масел широко используют отбельные глины отбельные земли (гумбрин, асканит, бентонин). Они представляют собой нейтральные вещества кристаллического или аморфного строения, содержащие кремниевую кислоту или алюмосиликаты. Для усиления эффекта отбеливания в отбельные глины добавляют активированный уголь. Кроме того, при добавлении к смеси отбельной глины и угля карбонатов никеля и меди выводится сера из рапсового масла. Процесс отбеливания заключается в перемешивании жира с отбельной глиной в течение 2030 мин в вакуум-отбельных аппаратах.

 

После отбеливания адсорбент  отделяют с помощью рамных фильтр-прессов  с ручной выгрузкой осадка. Используют также непрерывно действующие линии для отбеливания жиров, оснащенные герметичными саморазгружающимися фильтрами фирм «Де Смет», «Альфа-Лаваль».

Дезодорация  процесс  отгонки из жира летучих веществ, сообщающих ему вкус и запах: углеводородов, альдегидов, спиртов, низкомолекулярных жирных кислот, эфиров и др. Дезодорацию проводят для получения обезличенного масла, необходимого в маргариновом, майонезном, консервном производствах.

Процесс дезодорации  основан на разнице температуры испарения ароматических веществ и самих масел.

В промышленности используют способы периодического и непрерывного действия дезодорации жира.

Периодический способ. Основным методом дезодорации является отгонка  вкусоароматических веществ в токе водяного пара  дистилляция. Профильтрованные жиры помещают в специальные аппараты-дезодораторы, добавляют лимонную кислоту для повышения стойкости к окислению. Жир нагревают до 170 °С и под вакуумом с острым паром температурой 250-350 °С отгоняют вкусоароматические вещества. Производительность дезодораторов периодического действия в среднем 25 т/сут.

Непрерывные способы  дезодорации жира осуществляются как  на отечественных, так и импортных  установках.

Дезодорация жира на установке  фирмы «Де Смет» (Бельгия), включающей дезодоратор пленочно-барботажного типа, осуществляется в два этапа. На первом этапе летучие вещества отгоняются путем контактирования острого пара с тонкой пленкой масла, образующейся за счет стекания Пара по вертикальному пакету пластинок. Окончательная дезодорация производится в кубовой части аппарата путем барботирования масла острым паром под давлением 66,5266 мПа. Производительность этой установки 80 т/сут.

 

 

Аналогична этой установке  отечественная установка А1-МНД.

Дезодорацию жира на установках «Спомаш» (Польша) и «Альфа-Лаваль», включающих дезодораторы барботажного типа в виде вертикальной тарельчатой колонны с высотой слоя масла на тарелке 3050 см, проводят при температуре 200-230 °С. Дезодораторы имеют узлы улавливания погонов, что позволяет совмещать дезодорацию с отгонкой свободных жирных кислот. Производительность этих установок соответственно 100 и 150 т/сут.

Вымораживание  процесс  удаления воскообразных веществ, которые  переходят в масла из семенных и плодовых оболочек масличных растений. Вымораживание проводят в начале или после рафинации. Сущность процесса вымораживания заключается в охлаждении масла до температуры 1012 °С и последующей выдержке при этой температуре при медленном перемешивании для образования кристаллов. воска. Затем масло подогревают до 1820 °С, для снижения вязкости и фильтруют

 

1.6 Фасовка,упаковка,маркировка  подсолнечного масла

На производстве осуществляется разлив растительного масла как  в потребительскую тару, так и  в транспортную. Фасовка растительного  масла в промышленности производится на автоматической упаковочно-расфасовочной линии «Рено-Пак», которая состоит из формовочной, наполнительной, герметизирующей и этикетировочной машин. Растительное масло, предназначенное для реализации в рознице, фасуют в стеклянную или полимерную тару. Масса нетто может составлять 250, 470, 500, 700, 1000, 1500 г. Стеклянную бутылку герметично закупоривают колпачком, изготовленным из алюминия, и имеющем картонный уплотнитель с покрытием из целлофана. Бутылку, изготовленную из полимерного материала, закрывают полиэтиленовым колпачком из материала низкой плотности. Далее бутылки помещают в ящики, изготовленные из досок или полимерного материала, из сплошного или гофрированного картона.[3]