Задание.

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО–ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ

ФГОУ ВПО

«ЧЕЛЯБИНСКАЯ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ

АГРОИНЖЕНЕРНАЯ

АКАДЕМИЯ»

Кафедра хранения и переработки сельскохозяйственной продукции

Утверждаю:

Проректор по УР

А.К. Сазонов

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к занятиям по дисциплине

«Механизация и технологии переработки зерна»

Практическая работа

«Производство растительного масла методом прессования»

Челябинск 2011

Составил: Гордиевских М.Л.

Ответственный за выпуск: зав. кафедрой ХиПСХП, д.т.н., профессор Гордиевских М.Л.

Челябинск, ЧГАА, Кафедра хранения и переработки сельскохозяйственной продукции.

Задание

1Используя данные МУ и материалы лекции составить общую технологическую схему производства растительного масла методом прессования, дать характеристику каждой ее стадии.

2 Составить пооперационную технологическую инструкцию производства растительного масла методом прессования. Материал представить в виде таблицы следующей формы:

Таблица 1-Пооперационная технологическая инструкция

1 ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИИ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ

МАСЛИЧНЫХ СЕМЯН

Подготовка масличного сырья состоит из очистки семян, конди­ционирования по влажности, калибровки по размеру, обрушива­ния, отделения ядра от оболочки, измельчения, жарения (приго­товление мезги).

Очистка семян. Засоренность семян, поступающих непосред­ственно в производство, отрицательно влияет на качество продук­ции, повышает потери масла, увеличивает износ машин и аппара­тов, уменьшает их производительность и создает антисанитарные условия труда.

Очистка семян от примесей основывается на различии основных физических свойств семян очищаемой культуры и сопутствующих им примесей. Последние могут отличаться от семян по размерам и форме, плотности, аэродинамическим и магнитным свойствам. Поэтому для очистки семян от примесей применяют различное техническое оборудование с использованием различных принципов очистки.

В зависимости от места установки очистительных машин разли­чают очистку складскую (сырьевую), когда масличные семена очи­щают перед направлением их на хранение, и производственную — перед направлением семян на переработку.

Кондиционирование семян по влажности. Сушка — необходимая технологическая операция при подготовке масличных семян к пере­работке, так как ее эффективность также находится в прямой зависи­мости от оптимальной влажности. Влажность масличных семян оп­ределяет эффективность таких технологических процессов, как об­рушивание, отделение ядра от оболочек, измельчение ядра, жарение мезги, извлечение масла. Технологический режим сушки считают оптимальным, если он был максимально коротким и в процессе его сохранилось или даже улучшилось качество семян и содержащихся в них масел, улучшились технологические свойства семян.

Выбор технологических режимов сушки определяется химичес­ким составом и физико-механическими свойствами семян, а также конструкцией сушильной установки.

Калибровка семян по размеру (применяют пока еще редко). Ка­либровку и кондиционирование семян на производстве можно осу­ществлять и в иной последовательности: сначала семена кондицио­нируют по влажности, а затем калибруют.

Семена одного и того же растения имеют различные линейные размеры (длину, ширину, толщину), что связано с другими физико-механическими показателями, например с прочностью плодовой оболочки. Поэтому перед обрушиванием семена целесообразно ка­либровать (сортировать по размерам). При обрушивании калибро­ванных семян более полно разрушается плодовая или семенная оболочка, ядро остается целым, снижаются потери.

Следует отметить, что не все виды семян нуждаются в калиброва­нии и обрушивании — масличные семена, относимые к группе «бескожурных», после очистки от примесей измельчают и подвергают влаготепловой обработке (жарению).

Обрушивание семян. Просушенные семена поступают в распре­делительный шнек над рушками, которые предназначены для раз­рушения оболочки семян (лузги), с тем чтобы в дальнейшем ее отде­лить от ядра, содержащего основное количество масла.

На заводах отрасли в основном применяют бичевые и центро­бежные рушки, работающие на принципе удара. Это семенорушки марок МНР, А1-МЦР, МБ-500 и др. При обрушивании получают смесь, называемую рушанкой, которая состоит из целого ядра, обо­лочки, сечки (частиц ядра), масличной пыли, целых и не полностью обрушенных семян (недоруша)! По технологическим нормам каче­ство рушанки должно соответствовать следующим требованиям: при переработке подсолнечных семян содержание недоруша и це­лых семян в ней не должно превышать 25 %, сечки — 15, масличной пыли — 15 %.

Отделение ядра от оболочки. После обрушивания (шелушения) < рушанка поступает на разделение по фракциям: ядро, оболочку, це­лые семена, недоруш. Оболочка выводится из производства, ядро направляется на измельчение, недоруш и целые семена — на по­вторное обрушивание. Для разделения рушанки применяют аспи-рационные семеновейки М1С-50, М2С-50, PJ-MCT. Необходимо проводить контроль ядра и лузги.

Измельчение ядра и семени. Измельчают семена (плоды) после отделения оболочек (ядро семян) или семена,, перерабатываемые без отделения оболочки (нешелушеные), или семена бескожурного типа.Измельчение в производстве растительных масел имеет важное значение, так как сильно влияет на выход масла и производитель­ность основного оборудования. Измельчают семена (лен, конопля и т. п.) или ядро масличных (подсолнечник, клещевина и т. п.), при этом образуется продукт, называемый мяткой, из которой можно извлечь масло при существенно меньших внешних воздействиях, чем из целых семян или ядер.

Главная задача измельчения ядра семян — максимально возмож­ное разрушение клеточной структуры, а также придание материалу определенной внешней структуры, оптимальной для последующих технологических операций, способствующих более полному извлечению масла: жарения, прессования, экстракции. При измельче­нии необходимо достигать оптимального размера и наибольшей од­нородности. В процессе измельчения изменяется не только струк­тура маслосодержащих материалов, но и локализация в них липи-дов. При этом по мере разрушения клеточных оболочек разрушает­ся и маслосодержащая часть клеток и все большая часть масла высвобождается и сразу же покрывает образующуюся огромную по­верхность частиц в виде тонких пленок. Однако масло не вытекает из мятки, потому что оно связывается на создавшейся и вскрытой при измельчении широко развитой внешней и внутренней поверх­ности сильным молекулярным полем.

Ядро и семена измельчают различными способами: сжатие со сдвигом, истирание, удар, раздавливание. В машинах для измельче­ния, среди которых распространены вальцовые станки, реализуют­ся названные выше способы измельчения в различных сочетаниях. В частности, на валках происходят обычно раздавливание, но час­тично и сжатие со сдвигом, и истирание.

Способ измельчения материала зависит от соотношения окруж­ных скоростей валков, измельчающих семена, и состояния их по­верхности: нарезка, ее форма, глубина. Свойства материала, подвергаемого измельчению, а именно влажность и лузжистость, существенно влияют на качество измель­чения.

Оптимальная влажность ядра для измельчения на вальцовых станках составляет 5, 6...6, 0 %. Избыточное содержание в материале лузги, обладающей твердой структурой, ухудшает качество измель­чения.

Конструкции вальцовых станков, применяемых для измельче­ния масличных материалов, различаются расположением валков (вертикальное, горизонтальное, диагональное). При этом валки могут быть различного диаметра, а поверхность их — гладкой или нарезной. Принцип измельчения на валках заключается в особен­ностях взаимодействия частички с парой вращающихся навстречу друг другу валков. На маслозаводах наиболее распространен пяти-валковый вальцовый станок ВС-5 (рис. 1), который начинают за­менять вальцовым станком Б6-МВА.

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 типа жа­рения: влажное и сухое.

Рис. 1. Пятивалковый станок типа ВС-5:

1 — корпуса подшипников; 2— вставка; 3 — валок; 4— редуктор; 5 — ось питающего валика; 6— вертикальная стойка.

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 обработки 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 применяют шнеки-инактиваторы (вместо первого чана жаровни) для увлажне­ния мятки до 8...9 % и нагрева до 80 °С (для инактивации фосфолипазы-D). Второй этап влаготепловой обработки — высушивание (жарение) до влажности 5...6 % и температуры 100... 105 °С (перед форпрессованием). Таким образом, мятка превращается в мезгу и поступает в шнековые прессы для съема масла.

2 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.

Извлечение масла прессованием. Механический способ получе­ния масла путем прессования масличного материала, прошедшегопредварительную 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 происходит уменьшение шага и увеличение витка от начала 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.

Предварительное обезжиривание масличного материала методом прессования (форпрессования)

Наиболее распространены шнековые прессы марок МП-68, ЕТП-20 и РЗ-МОА производительностью соответственно 70, 80 и 300 т семян/сут в пересчете на семена подсолнечника при работе их в режиме форпрессования.