Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Луганський національний аграрний університет

Реферат

Зберігання олійних культур. Соняшник

2018



Зміст

• Вступ
• 1. Характеристика олійних культур України (соняшник, льон-кудряш, гірчиця, озимий ріпак, рицина, арахіс, соя, рижій)
• 2. Очищення олійного насіння
• 3. Сушка олійного насіння
• 4. Обрушення олійного насіння
• 5. Руйнування рушанки
• 6. Подрібнення насіння і ядра
• 7. Вологотеплова обробка м'ятки
• 8. Витягання олії шляхом пресування
• 9. Первинне очищення пресованого олії
• 10. Екстракція олії
• 11. Дистиляція місцелли
• 12. Обробка шроту
• Література


Вступ

З насіння їх добувають рослинну олію, яку використовують у харчовій, лакофарбовій, текстильній, шкіряній промисловості, і електротехніці, медицині тощо. Побічний продукт - макуха - є цінним концентрованим кормом для тварин.

На Україні з олійних культур вирощують соняшник, льон-кудряш, озимий і ярий ріпак, гірчицю, рижій, рицину і мак олійний, арахіс та ін. Олійні культури мають велике народногосподарське значення.

Окрему групу складають ефіроолійні культури (коріандр, кмин, аніс, шалфей, м'ята ефірна), олія яких широко застосовується у фармацевтичній, парфумерній і харчовій промисловості.

За своєю природою рослинна олія є складним ефіром триатомного спирту гліцерину і різних жирних кислот. Жирні кислоти розрізняють за наявністю подвійних і потрійних зв'язків, які визначають ступінь їх насиченості. За ступенем насиченості визначають якості окремих форм олії та її використання.

У високоякісних харчовій і технічній олії має бути мінімальна кількість вільних жирних кислот. Вміст їх визначається кислотним числом, тобто кількістю міліграмів їдкого калію (КОН), потрібного для нейтралізації вільних жирних кислот в 1 г олії.



1. Характеристика олійних культур України (соняшник, льон-кудряш, гірчиця, озимий ріпак, рицина, арахіс, соя, рижій)

Рослини, що містять олії, поширені у всіх кліматичних зонах земної кулі. Часто олійні рослини накопичують олію в насінні, тоді як деякі містять його у вегетативній масі рослини. Сировиною для олійного виробництва є наступні рослини: соняшник, кокос, пальма, рицина, кукурудза, соя, арахіс, льон, сезам і т. д.

Технологія переробки олійного насіння включає наступні етапи.

Операції по прийманню і підготовці до зберігання олійного насіння. У сушильно-очисному відділенні перше очищення насіння проводять на сепараторі, що є комбінованою машиною, де домішки від насіння відділяються на ситах і в повітряному потоці.

На перше очищення поступає тільки що прийняте насіння, що розрізняється не тільки підвищеною засміченістю, але і вогкістю, що утрудняє проведення її; тому після сушки насіння потребує повторного очищення. Проведення очищення насіння перед подачею на сушку знижує можливість забивання механізмів сушарки і загоряння смітних домішок. Сушку насіння проводять конвективним способом з використанням димових газів в суміші з повітрям як сушильний агент. Для сушки використовують сушильні установки різних типів (барабанні, шахтні і рециркуляційні).

Другому очищенню насіння після сушки може передувати операція розділення насіння на дві фракції (крупну і дрібну). Для розділення насіння на фракції використовують ситові машини, а для другого очищення обох фракцій такі ж сепаратори, що і для першого очищення, але при цьому можливі зміни в ситовій системі. Сухе і обчищене насіння зважують на автоматичних терезах і закладають на зберігання. Розрізняють два основні способи зберігання насіння насипом (напільне і силосне).

Соняшник - основна олійна культура в нашій країні. Він займає близько 80 % площі всіх олійних культур, із нього виробляють понад 85 % олії.

Соняшникову олію широко використовують у харчовій промисловості.

З неї виготовляють маргарин, використовують у натуральному вигляді, при виготовленні консервів, хлібних і кондитерських виробів, фарб, мила тощо. Макуха містить до 37% білка, більш як 20% безазотистих екстрактивних речовин, 6,5% жиру і багато інших речовин. Вона є висококалорійним концентрованим кормом для тварин. Попіл із стебел містить близько 35 % оксиду калію, тому він є цінним добривом. Соняшник висівають також на зелений корм і силос.

Соняшник - високоврожайна культура. При належній агротехніці можна вирощувати в середньому по 20 ц/га і більше насіння. На Україні високі врожаї насіння соняшнику вирощують в Донецькій обл. Тут збирають з 100 тис. га по 22 ц/га і більше.

Насіння містить від 40 до 57 % жиру. Соняшникова олія є важливим продуктом харчування, а також її широко використовують як технічну сировину.

Соняшник використовують також на корм худобі, згодовуючи зелену масу у свіжому або засилосованому вигляді. Він є цінним медоносом. Як високостеблову рослину в степових районах його використовують на кулісних парах для снігозатримання.

На Україні його вирощують у лісостепових і найбільше в північних і центральних степових районах. При високій агротехніці збирають високі врожаї.

Соняшник - однорічна рослина родини складноцвітих, 2-4 м заввишки. Має добре розвинений стрижневий корінь, що проникає в грунт на глибину до 3 м і більше.

Листки серцеподібні й великі, вкриті жорсткими волосками. Суцвіття - кошик діаметром від 15 до 40 см і більше. Соняшник є типовою перехреснозапильною рослиною. Плід - сім'янка різної форми і величини.

Соняшник - холодо- і посухостійка рослина. У вологому ґрунті насіння може проростати при температурі +4-6 °С, при підвищенні прискорюється. Соняшник потребує багато води, його коренева система глибоко проникає в ґрунт, забезпечуючи рослину вологою. Саме тому він переносить посуху краще за інші польові культури.

Соняшник - світлолюбна культура і не переносить затінення і загущення посівів.

До родючості ґрунту вимогливий. Кращими ґрунтами для соняшника е чорноземи, каштанові та сірі лісові ґрунти. Непридатні для нього бідні дерново-підзолисті, заболочені та кислі.

Сходи соняшника з'являються на 7-8-й день після сівби. Тривалість вегетаційного періоду за сприятливих умов становить 100-150 днів.

Найбільше поживних речовин потрібно йому у фазі повного цвітіння. За цей період він використовує близько 2/3 води і 50 % поживних речовин, які в загальному засвоює за вегетацію.

Соняшник ділять на три основні типи: лузальний, межеумок та олійний. На Україні висівають здебільшого сорти соняшника олійного.

З районованих сортів олійного соняшника найбільш поширені ВНМК 883 поліпшений, ВНИИМК 6540 поліпшений, Армавірський 3497 поліпшений, Одеський 122, Почин, Донський 60, Восход та ін.

Кращими попередниками соняшника є озима пшениця, горох, чина, ячмінь, овес, яра пшениця.

Не слід висівати соняшник у повторних посівах, оскільки він уражується в таких посівах вовчком, борошнистою росою, склеротинією, іржею та пошкоджується шкідниками. Система обробітку ґрунту під соняшник нічим не відрізняється від обробітку під інші ранні культури. Глибока оранка зябу до 28-30 см з наступним боронуванням значно підвищують врожайність соняшника та зменшують ураженість вовчком. Навесні при першій можливості закривають вологу, а потім проводять 1-2 передпосівні культивації на глибину 6-8 см з одночасним боронуванням, а в посушливі роки - і з коткуванням.

Система удобрення соняшника передбачає внесення основного добрива під зяблеву оранку, навесні під культивацію або в рядки, а також підживлення.

Як основне добриво восени вкосять гній (15-20 т/га), разом з фосфорно-калійними добривами - 2-3 ц/га суперфосфату і 1-1,5 ц/га калійної солі або хлористого калію. Підживлюють соняшник у фазі 2-3 листочки повним мінеральним добривом з розрахунку 15-20 кг/га. Загортають його, на глибину 8-10 см на відстані 12-15 см від рядка. Дуже ефективне підживлення посівів азотними добривами. Для. цього використовують також місцеві добрива: попіл, гноївку та ін.

Висівають соняшник, коли ґрунт на глибині 8-10 см прогріється до 6-8°С. олія насіння пресування зберігання

Сіють в стислі строки - протягом 3-4 днів, пунктирним способом з шириною міжрядь 70 см. Норма висіву насіння становить 9-12 кг/га з загортанням в ґрунт на б-8, а за посушливої погоди - 8-10 см.

Догляд за посівами починається з післяпосівного коткування з боронуванням легкими боронами. До з'явлення сходів посіви боронують середніми боронами. Часто практикують післясходове боронування посівів. Наступний догляд за посівами полягає в обробітку міжрядь і підживленні.

Міжряддя розпушують 2-3 рази на глибину 10-12 см. В разі недостатньої кількості опадів глибину наступних розпушувань зменшують до 7-8 см. Для боротьби з пустозерністю треба проводити додаткове запилення за допомогою бджіл або штучне.

Для збирання врожаю використовують зернові комбайни, обладнані пристроями ПСП-1,5 або 34-103А. Ці пристрої зрізають кошики з нагнутих рослин і подрібнюють стебла та розкидають їх по полю.

Збирання врожаю розпочинають, коли 60-65 % кошиків побуріє. Запізнення із збиранням на 5-6 днів призводить до значних втрат насіння. Вимолочене насіння просушують на токах і очищають. Зберігають його з вологістю до 7-8 %, Вологе насіння швидко гіркне і втрачає схожість.

Льон-кудряш (льон олійний)

З насіння льону-кудряша добувають високоякісну олію для лакофарбової промисловості, рідше використовують як продукт харчування. Макуха високопоживна, її добре поїдають тварини.

Льон-кудряш належить до родини льонових. Коренева система в нього розвинена слабко. Сама рослина низькоросла - до 50 см заввишки, стебло при основі дуже розгалужене і має 15-20 плодів-коробочок. Абсолютна маса насіння 7-12 г з вмістом олії 45-48 %. Льон-кудряш - світлолюбна рослина. Насіння проростає при 3- 4 °С. Сходи легко витримують приморозки більш як 4 °С. У сівозмінах льон олійний розміщують після озимої пшениці, картоплі, зернобобових і баштанних культур. ґрунт обробляють, як і під ранні ярі культури. Добрива вносять під зяблеву оранку і в рядки при сівбі.

Сіють льон олійний одночасно з ранніми ярими культурами звичайним рядковим або вузькорядним способом з нормою висіву 50-80 кг/га. Якщо поле забур'янене, то застосовують широкорядну сівбу з шириною міжрядь 45 см. На 1 га висівають 25-30 кг насіння.

Глибина загортання насіння 3-6 см. На посівах знищують ґрунтову кірку, шкідників і бур'яни. На насіння льон збирають у фазі повної стиглості. Якщо ж льон вирощують на насіння і волокно, то його збирають льонотеребилками і льонокомбайнами у фазі жовтої стиглості.

Гірчиця

З насіння гірчиці добувають продовольчу олію. У сарептської гірчиці нагромаджується до 47 % олії, а в білої 30-40%. Олію використовують також у текстильній промисловості. Макуха має шкідливі глюкозиди, тому на корм її не використовують. Гірчицю інколи висівають на зелене добриво.

Столову гірчицю і гірчичники виготовляють з макухи сарептської гірчиці.

На Україні під гірчицею зайняті невеликі площі, тут в основному культивують сарептську гірчицю. Середня врожайність білої та сарептської гірчиці становить 12-15 ц/га.

Гірчиця-однорічна трав'яна рослина, має добре розвинену кореневу систему, стебло 25-80 см заввишки. У білої гірчиці стебла, листки і плоди дуже опушені. Листки перисторозсічені, суцвіття - китиця, плід - стручок, насіння кулясте. Маса 1000 насінин у сизої гірчиці 2-3 г, у білої 3-10 ґ.

Сарептська гірчиця більш вибаглива до ґрунтів, ніж біла, проте вона більш посухо- і жаростійка. Насіння її проростає при температурі 2-3°С, може витримувати заморозки до мінус 5 °С.

Гірчиця біла - холодостійка і вологолюбна рослина, насіння її проростає при 1-2 °С тепла.

Сіють гірчицю після озимини або просапних культур. Грунт обробляють так, як і під ярі зернові культури. Під зяблеву оранку вносять мінеральні добрива: N і Р_зО ₅ - 20- 30 кг/га, К ₂О -60-90 кг/га.

Гірчицю сіють рано навесні суцільним посівом з нормою висіву 10- 12 кг/га сарептської гірчиці і 15- 16 кг/га білої. Глибина висіву - 2- 4 см. Якщо поле забур'янене, то висівають широкорядне з міжряддям 45 см.

У період вегетації на посівах гірчиці знищують ґрунтову кірку, бур'яни і шкідників.

Збирають сарептську гірчицю роздільним способом у фазі воскової стиглості насіння. Біла гірчиця менш осипається, тому її збирають у фазі повної стиглості прямим комбайнуванням.

Озимий ріпак

З насіння ріпаку добувають цінну олію, яку використовують у текстильній, поліграфічній, лакофарбовій, харчовій та інших галузях промисловості. Макуху з ріпаку згодовують тваринам. У районах, де вирощують ріпак, доцільно займатися бджільництвом, оскільки він є добрим медоносом.

На Україні його вирощують в південно-західних районах. Урожайність насіння озимого ріпаку становить в межах 10 ц/га.

Озимий і ярий ріпак, подібні за морфологічними ознаками і різняться між собою за відношенням до екологічних умов.

2. Очищення олійного насіння

Важливість технологічної операції очищення олійного насіння обумовлена тим, що її проведення забезпечує:

- підвищення стійкості насіння при зберіганні;

- покращення якості продукції, що виробляється (олія, макуха шрот);

- покращення роботи обладнання, зменшення його зносу, підвищення його продуктивності;

- раціональне використовування корисної місткості складів;

- покращення санітарного стану в цехах і на території підприємства.

Проводять сировинне і виробниче очищення насіння відповідно до місця її проведення при прийманні насіння на зберігання і подачі їх на переробку.

Способи очищення насіння засновані на відмінності властивостей насіння і домішок залежно від лінійних розмірів, аеро - і гідродинамічних, електричних і магнітних властивостей, форми, стану поверхні і коефіцієнта тертя.

Способи очищення, засновані на вказаних ознаках подільності, мають різні інтенсивність і ефективність, що зумовило відповідний вибір їх; найбільший ефект дає їх комбінування. Так, в найпоширенішого для очищення олійного насіння зернових сепараторах використовуються ознаки подільності за розмірами, аеродинамічними і магнітними властивостями.

Відділення домішок, відмінних від насіння розмірами, проводять на ситах. Сита найчастіше є тонким листовим залізом з пробитими в ньому отворами круглої і довгастої форми, розташованими в шаховому порядку. Найчастіше в сепараторах сита мають плоску форму, але бувають і барабанні сита. При проходженні суміші частинок по ситу, що розділяється, частина з них з розмірами менше розміру отвору сита провалюється під сито і називається проходом, а частинки, що не пройшли через отвори сита, називаються сходом. Відзначено, що на ситах з круглими отворами частинки, що характеризуються трьома нерівними розмірами, діляться по ширині, а на ситах з довгастими отворами по товщині.

Щоб відбулося просівання на ситі, воно повинне рухатися нерівномірно - з прискоренням. Це забезпечує відносний рух насіння по ситу, внаслідок чого збільшується вірогідність попадання насіння в отвір сита і при цьому відбувається просівання.

Застосовуються наступні види руху сит:

- подовжнє поворотно-поступальне;

- поперечне поворотно-поступальне;

- кругове поступальне;

- вібраційне.

У сепараторах звичайно застосовуються декілька сит, що виконують різні функції і розташовані у відповідній послідовності. Перше по ходу руху сепаруючої суміші сито є приймальним, воно має крупні отвори, і з нього сходом йдуть крупні смітні домішки, а проходом - насінна маса з дрібними домішками. Потім насінна маса потрапляє на сортувальні сита, де сходом йде крупне чисте насіння, а проходом - дрібне насіння і домішки, які потрапляють на підсівні сита, де проходом відділяється дрібне сміття (підсів).

У зернових сепараторах часто використовують паралельно однойменні сита з тим, щоб рівномірно завантажити всі сита і одержати найбільшу ефективність і продуктивність.

У сепараторах також використовують ступінь відмінності насіння і домішок по аеродинамічних властивостях, а саме по швидкості витання. Комбіновані машини (зерноочисні сепаратори) обладнуються вертикальними пнемо сепаруючими каналами. Ефективність сепарації в них залежить від ступеня відмінності насіння і домішок по швидкості витання, від умов надходження суміші в сепаруючий канал і конструкції його. Важлива стабільність швидкості повітряного потоку і подачі матеріалу на сепарацію. Для відділення металлодомішок (ферродомішок) застосовують спеціальних електромагнітних сепараторів, а також встановлюють магніти в зерноочисному сепараторів.

3. Сушка олійного насіння

Сушка насіння - найважливіший технологічний процес післяжнивної підготовки олійного насіння до зберігання і переробки. До сушильних установок пред'являються наступні вимоги:

- повинні бути високопродуктивними;

- повинні мати гнучку схему, що дозволяє знімати при сушці в потоці необхідну кількість вологи;

- при зниженій міцності плодової оболонки високоолійних сортів насіння не повинне травмувати насіння;

- сушильний пристрій і вживані в ньому режими сушки повинні забезпечувати високу якість висушуваного насіння, їх ліпідної і білкової складових.

У даний час насіння соняшнику сушать на токах, колгоспів і радгоспів, на хлебопріємних і олійнодобувних підприємствах. За способом підведення тепла всі вживані сушарки для насіння соняшнику є конвективними, а розрізняються між собою станом шару і організацією контакту його з сушильним агентом.

4. Обрушення олійного насіння

Операція обрушення призначена для руйнування оболонки з метою подальшого її відділення від "ядерного" продукту, оскільки вона містить речовини (віск і ін.), перехід яких в олію небажаний. Шрот з лушпинням також нижчий за якістю, зокрема за вмістом протеїну. Ступінь відділення оболонки впливає на продуктивність основного обладнання. Наприклад, при зниженні лузжістості ядра з 8 до 3% продуктивність пресового і екстракції обладнання зросте приблизно на 10% [6, 7, 33, 34].

Ступінь відділення оболонки залежить від ефективності роботи комплексу операцій обрушення і розділення рушанки, а також від допоміжних операцій попереднього кондиціонування і фракціонування насіння. У зв'язку з цим, мета операції обрушення полягає не тільки в отриманні у складі рушанки оболонки (лушпиння) у вільному стані, але і в тому, що фракційний склад "ядерних" компонентів (ядро, січка, олійний пил) повинен бути сприятливий для подальшої операції розділення рушанки. Практично у складі рушанки залишається частина незруйнованого насіння (так званий "целяк"), і це обумовлює необхідність подальшої сепарації і повернення цього насіння на обрушення, що знижує продуктивність обладнання при обрушенні.

Вживані для обрушення машини базуються на декількох методах обрушення. Так, для насіння соняшнику і деякого іншого олійного насіння застосовують багатократні і однократні удари (бічеві і відцентрові обрушуючі машини), а для насіння бавовника - розрізання і сколювання (дискові лущильники).

5. Руйнування рушанки

Після проходження через рушки олійне насіння перетворюються в рушанку, тобто неоднорідний багатокомпонентний дисперсний продукт, що є сумішшю ядра, лушпиння, недоруша і січки. Ядро і лушпиння є морфологічними частинами олійного насіння. Недоруш - це олійне сім'я, яке, пройшовши через рушку, лише частково втратило лушпиння. До складу рушанки також входить насіння, що повністю зберегло лушпиння, - це так званий целяк. Січкою називають частинки роздробленого ядра, звична за розміром менше половини розміру цілого ядра (частинки ядра за розміром більше половини розміру цілого ядра відносять до фракції ядра у складі рушанки). Дуже дрібні частинки роздробленого ядра у складі рушанки називають олійним пилом.

Призначенням технологічної операції розділення рушанки є отримання самостійних технологічних потоків:

- лушпиння, відділення якого як відходу виробництва пов'язано з прагненням зниження втрати олії, сорбуємой, пористою структурою лушпиння, зниження об'єму матеріалу і тим самим навантаження, що переробляється, на технологічне обладнання, зниження попадання в олію компонентів ліпідів (воску), погіршуючих його якість;

- ядра, що підлягає подальшій переробці з метою витягання олії (в потік ядра разом з основним компонентом рушанки - ядром включаються січка і олійний пил);

- недоруша, спрямовуваного на додаткове обрушення.

Ступінь відмінності між окремими властивостями компонентів рушанки є передумовою для вибору принципу розділення рушанки, обгрунтовування схеми і режимів роботи обладнання.

У даний час набули поширення два типи машин:

- машини, розділяючі рушанку спочатку за розмірами на ситах і потім в повітряному потоці по аеродинамічних властивостях (аспірационниє насіннявійки при розділенні рушанки насіння соняшнику);

- машини, розділяючі рушанку на ситах з різним рухом (подвійні струшувачі і бітер-сепаратори при розділенні рушанки насіння бавовника).

6. Подрібнення насіння і ядра

Операція подрібнення забезпечує розкриття клітинної структури олійного матеріалу, що переробляється, що полегшує витягання олії, як пресуванням, так і екстракцією. Глибина витягання олії пов'язана з повнотою розкриття кліток.

Існують різні способи подрібнення ядра і насіння: стиснення із зсувом, стирання, удар, роздавлювання. В машинах для подрібнення, серед яких найбільш поширені вальцьові верстати, реалізуються названі вище способи подрібнення в поєднаннях їх в різному ступені. Зокрема, на валяннях відбувається звичайно роздавлювання, але частково є і стиснення із зсувом і стирання.

Властивості матеріалу, що піддається подрібненню, а саме вогкість і лушпинність, істотно впливають на якість подрібнення. Оптимальна вогкість ядра для подрібнення на вальцьових верстатах складає 5,6 - 6%. Надмірний вміст в матеріалі лушпиння, володіючою твердою структурою, погіршує якість подрібнення [6, 7].

Конструкції вальцьових верстатів, вживаних для подрібнення олійних матеріалів, розрізняються розташуванням валів (вертикальне, горизонтальне і діагональне). При цьому валяння можуть бути різного діаметру, і поверхня їх може бути гладкою або нарізною.

Принцип подрібнення на валяннях полягає в особливостях взаємодії частинки з парою валів, що обертаються назустріч один одному.

По-перше, при достатньо малому відносному (до діаметру валу) розмірі частинки вона втягується в зазор, що звужується, між валяннями.

По-друге, частинка, проходячи зазор, що звужується, деформується і при достатньо великих зусиллях стиснення валів це викликає високі напруги в частинці, що перевищують межу міцності і зухвалі подрібнення частинки.

7. Вологотеплова обробка м'ятки

Вологотепловая обробка м'ятки забезпечує перерозподіл олії по формах зв'язку з матеріалом у напрямі збільшення вільної олії, що інтенсифікує і заглиблює знімання олії на подальшій стадії пресування

підготовленого таким чином матеріалу. Сама операція вологотеплової обробки включає два етапи: зволоження краплинною вологою або водяною парою (можливе і сумісне вживання пароводяної суміші) до заданої величини і подальша сушка перемішуваного шару матеріалу при кондуктивному тепло підводі до заданої вогкості і температури.

Найпоширенішими апаратами для здійснення операції вологотеплової обробки м'ятки є чанові жаровні, в яких у верхньому чані проводиться етап зволоження, а у всіх подальших чанах - сушка. Останнім часом виявилася тенденція для окремих етапів вологотеплової обробки застосовувати окремий апарат. Так, для зволоження використовують пропарювальний - зволожувальні шнеки, а для сушки - чанові жаровні. Така спеціалізація апаратів викликана специфікою окремих етапів вологотеплової обробки і, перш за все додатковою вимогою до етапу зволоження - забезпечити інактивацію ферментної системи в м'ятці, що приводить до придушення небажаних процесів накопичення в олії негідротируючих фосфатидів і вільних жирних кислот. Інактивацію здійснюють шляхом короткочасного підігріву м'які гострою парою до температури 80 - 85 °С і зволоження м'ятки до 8 - 9% [1, 4, 34].

8. Витягання олії шляхом пресування

Механічний спосіб отримання олії шляхом пресування олійного матеріалу, що пройшов попередню підготовку, поширений практично повсюдно не тільки на пресових олійних заводах, але і на олійноекстраціонних заводах, де основною залишається технологічна схема форпрессування - екстракція.

У даний час застосовується тільки безперервний спосіб пресування на шнекових пресах. Розрізняють шнекові преси для попереднього знімання олії (форпресси) і для остаточного знімання олії (експеллери). Головна відмінність в конструкції основного робочого органу шнекового преса - шнекового валу, який зібраний з окремих витків, насаджуваних на загальний вал. Для форпрессів характерне зменшення кроку витків від початку до кінця валу, при цьому в деяких випадках діаметр тіла витка збільшується. Для експеллерів крок витків і діаметр тіла витків змінюються в значно меншому ступені. Враховуючи, що відмінності між пресами для попереднього і остаточного пресування полягають в основному в наборі витків шнекового валу, в даний час випускають преси з двома відповідними наборами витків, і прес стає здатним працювати на обох режимах.

Принцип роботи шнекових пресів залишається загальним. При обертанні шнекового валу, поміщеного в зеерний барабан, тобто барабан, зібраний з пластин з малими зазорами між ними, відбувається транспортування пресованого матеріалу від місця завантаження до виходу. В результаті зниження вільного об'єму витків, оскільки відбуваються зменшення кроку, і збільшення тіла витка від початку до кінця шнекового валу, матеріал піддається стисненню. При цьому в матеріалі виникає тиск, який віджимає олію з мезги. Олія проходить через зазори в зеерному барабані і збирається в піддоні. Віджатий олійний матеріал (званий макухою) на виході із зеерного барабана зустрічається з пристроєм, регулюючим товщину вихідної щілини і тим самим протитиск у всьому шнековому тракті преса.

9. Первинне очищення пресованого олії

Розділення суспензій, як відомо, проводять методами відстоювання і фільтрації. Причому відстоювання можливе як в полі гравітаційних сил, так і в полі відцентрових сил. На практиці при первинному очищенні рослинних олій застосовують всі вказані методи. Наприклад, однією з поширених технологічних схем первинного очищення олії є двухступинева (густинопастка 11 - дисковий механізований фільтр 5)

Схема двухступеневого первинного очищення пресової соняшникової олії від твердих домішок з використанням механізованих фільтрів

Окрім вказаних основних апаратів в схему включена центрифуга, призначення якої - попереднє знежирення виділених на фільтрі зважених частинок твердої фази. Решта обладнання (шнеки 1, 4, місткості 2, 8, 10, насоси 6, 7, 9) має допоміжний характер. Очищення олії по даній схемі проводять в наступному порядку. Неочищену пресову олію транспортуєть шнеком 1 спрямовують в подвійну механічну густинопастку 11 для очищення від крупних зважених частинок. Відокремлені частинки прямують назад в чанові жаровні. Олію, що виходить з густинопастки, додатково очищають в механізованих фільтрах 5, куди воно поступає через проміжний бак і напірний бак 2. Створюваний натиск складає 6,1 - 0,12 МПа, а температура олії, що відправляється на фільтри, 60 - 80 °С [1, 6, 7].

Фільтрована олія є кінцевим продуктом первинного очищення і може бути направлене на подальшу переробку або після охолоджування - на тривале зберігання.

Перед видаленням шламу з поверхні дисків фільтру нефільтрована олія відкачується насосом 6 назад в напірний бак 2. Шлам, що містить значну кількість олії, через місткість 8 насосом 7 подається на центрифугу 3, де відбувається розділення на знежирений шлам, що повертається в жаровні, і олію, спрямовувану на фільтрацію.

10. Екстракція олії

Екстрактор є основним апаратом цеху екстракції; він призначений для витягання олії в розчинник при протиточному контакті.

Що виходить з екстрактора місцеллу також піддають обробці з метою розділення на олію і бензин. В деяких екстракторах (вертикальному шнековому) місцелла виносить деяку кількість дрібної твердої фази, яку фільтрують до подачі на розділення шляхом дистиляції. Відфільтрований осад (шлам), як правило, повертають в екстрактор. Фільтровану місцеллу збирають в проміжній місткості (місцеллозбірнику), з якої насосом вона подається через місцеллопідігрівач (трубчастий теплообмінник) в дистиляційну установку.

Звичайно дистиляція (теплова відгонка бензину від нелеткої олії) здійснюється в дві стадії (число ступенів може бути більше). На стадії попередньої дистиляції під впливом тепла, що підводиться "глухою" водяною парою, відбувається нагрівання місцелли до кипіння і випаровування бензину.

Пари бензину йдуть з апарату на конденсацію, а упарена місцелла поступає в остаточний дистилятор, де відбувається повне видалення бензину з олії.

Остаточну дистиляцію проводять, як правило, із застосуванням вакууму і подачі "гострої" пари. Суміш пари бензину і водяної пари йде з остаточного дистилятора на конденсацію, а одержану в остаточному дистиляторі олію виводять з нього, охолоджують, зважують і спрямовують в олійні сховища.

Пари бензину і води з випарника шроту і дистиляційної установки конденсуються в поверхневих трубчастих конденсаторах при охолоджуванні їх водою.

Конденсат є рідкою сумішшю бензину і води, яка після охолоджування в спеціальному теплообміннику розділяється у водовіддільнику по густині як дві взаїмонерозчинні рідини. З водовіддільника відокремлений бензин повертається на екстракцію, заздалегідь пройшовши водоосаджувач і трубчастий підігрівач бензину, а вода через дворову бензопастку скидається в каналізацію. Пари бензину, а також бензоповітряна суміш від всіх місткостей цеху екстракції, що не сконденсувалися в конденсаторах, прямують в систему рекуперації пари розчинника, яка, як правило, включає два ступені: конденсатор для легко-парової суміші і дефлегматори. Така східчаста викликана необхідністю сконденсувати на першому ступені пари води з тим, щоб виключити труднощі на другому ступені, де в дефлегматорах як охолоджуючий агент застосовують розсіл при температурі, близькій до температури замерзання води.

Рекуперації, що сконденсувалися в системі, бензин і вода в суміші поступають на розділення у водовіддільника. Повітря, звільнене в системі рекуперації від пари бензину, віддаляється в атмосферу.

Останнім часом в промисловості застосовується інший принцип рекуперації - абсорбція, заснований на поглинанні пари бензину спеціальним абсорбентом (мінеральною олією).

Процес екстракції олії із застосуванням розчинника забезпечує практично повне витягання олії з підготовленого відповідним чином олійного матеріалу, що частіше всього пройшов попереднє знежирення пресуванням.

При цьому унаслідок відносно низьких температур, як на стадії екстракції, так і на інших стадіях виробництва екстракції створюються передумови збереження якості продуктів (олії і шроту).

При сучасному апаратурному оформленні виробництво екстракції є високомеханізованим і автоматизованим комплексом обладнання, що вимагає для свого обслуговування персонал порівняльно малій чисельності. Це разом з отриманням додаткової продукції дозволяє значно підвищувати продуктивність праці на олійноекстракційних виробництвах. Основними вимогами до процесу екстракції є наступні.

Глибина витягання олії. Для різних олійних матеріалів треба забезпечувати олійність шроту близько 1%.

Інтенсивність процесу. Одним з показників інтенсивності процесу є тривалість процесу, яка в різних апаратах в даний час коливається від одного до декількох годин. При сучасних вимогах високої одиничної потужності обладнання це приводить до великих габаритів екстракторів.

Ефективність процесу. Для процесу екстракції це означає здатність проведення його з можливо меншою кількістю розчинника. Це залежить від ступеня підготовленості матеріалу до витягання олії екстракцією, а також від способу його проведення. Загальним є вживання в даний час послідовного безперервного протівоточного знежирення, але різними способами. Основних два способи: занурення матеріалу в протитечії з розчинником і східчасте зрошування матеріалу в протитечії з розчинником. Відомі комбінації цих двох способів.

Для способу екстракції зануренням характерний діапазон співвідношень розчинник - матеріал від 1/1 до 0,6/1, а для способу екстракції зрошуванням - від 0,6/1 до 03/1 [1, 33, 34].

11. Дистиляція місцелли

Під дистиляцією олійних місцелл рослинних олій розуміють двохетапний процес розділення місцелли на два компоненти: олію (нелетку) екстракції і бензин екстракції (який переводиться в пароподібний стан під дією тепла глухої і гострої водяної пари з подальшою його конденсацією).

На першому етапі дистиляції місцелли відгонку розчинника здійснюють шляхом передачі рідини необхідної кількості тепла через теплообмінну поверхню, тобто відбувається звичний процес випаровування.

Звичайно попередню дистиляцію проводять під вакуумом (0,01 - 0,04 МПа) або під атмосферним тиском залежно від числа ступенів установки [3, 6, 7].

На другому етапі, тобто остаточної дистиляції, відгонку розчинника здійснюють в струмі гострої водяної пари звичайно під вакуумом (0,03 - 0,06 МПа) і обігрівом апарату глухою водяною парою. Дистиляція місцелли з гострою водяною парою необхідна для того, щоб температуру процесу відгонки підтримувати в допустимих межах (приблизно 100 - 110 °С). Із збільшенням температури процесу відбуваються різкі погіршення якості олії (збільшується кислотне число, кольоровість і змінюється ряд інших якісних показників олії) екстракції, що значно ускладнює подальшу переробку олії і знижує вихід рафінованої олії. При відгонці розчинника з місцелли в потоці гострої водяної пари в результаті зниження тиску зменшується температура кипіння місцелли, тобто відгонка розчинника відбувається при нижчій температурі.

Одержувана олія екстракції повинна задовольняти відповідним вимогам: температура спалаху не менше 225 °С і вогкість не більше 0,3% [4, 7, 33].

Відгонку розчинника з місцелли здійснюють в двух-, трех - і чотириступінчастих установках, в яких як попередні і остаточні дистилятори можуть відповідно бути одні і одні, два і один, два і два апарати.

12. Обробка шроту

Шрот - це знежирений матеріал, одержуваний після екстракції, має бензовологоємність приблизно 40%. Шрот є цінним кормовим продуктом в тваринництві. Обробка шроту в олійноекстракційній лінії полягає в відгонці розчинника шроту, або тестуванні.

Основна задача операції тестування шроту полягає у видаленні розчинника до вмісту його не більше 0,1%, отриманні шроту із заданою вогкістю і інактівацією антиживильних ферментів. Остання операція особливо важлива при переробці сої, рицини і хлопку, що досягається в результаті тривалості процесу і високого температурного рівня (наприклад, при переробці рицини температуру шроту доводять до 135 °С) [6, 7].

Безпека транспортування шроту і його зберігання гарантується відсутністю бензину в шроті (не більше 0,1%) і його вогкістю. Для соняшникового шроту вогкість 8 - 10%, для соєвого 10 - 12, рицинового 7,5 - 8,5% і т. д. Температура шроту, що поступає на зберігання, не повинна перевищувати 35 - 40 °З [1, 2, 4].

Насіння соняшнику, яке доставляють від комбайнів на тік, практично ніколи не відповідає за вологістю та засміченістю базисним кондиціям. У зв'язку з цим воно має високу біологічну активність та схильне до швидкого псування.

Післязбиральна обробка насіння - важливий етап у системі заходів по збереженню якості зібраного врожаю. Вона включає очищеннянасіння від органічних та механічних домішок

Перший етап доведення насіння до відповідних кондицій - очищення. Його проводять для виділення з вороху господарсько-цінної частини врожаю - насіння, звільнення від сміттєвих (рештки стебел, листя, частки кошиків, порожнє насіння, насіння інших рослин) та олійних домішок (обрушені і биті сім'янки). Наявність домішок у воросі підвищує вологість, що може призвести до погіршення поживних якостей насіння.

Залежно від цільового призначення врожаю ворох насіння піддають первинному (промислова сировина) або вторинному (насінний матеріал) очищенню.

Для очищення (обробки) пороху використовують зерноочисні агрегати ЗАВ-20, ЗАВ-25, ЗАВ-40, а також ворохо-очисники ОВП-20А, OBG-25.

Перед обробкою вороху соняшнику всі агрегати повинні бути очищені від зернових та сміттєвих домішок. Перевіряють технічний стан агрегатів, виконують технічне обслуговування, а якщо необхідно - і ремонт. Підбирають та встановлюють решета залежна від складу вихідного матеріалу. Під час обробки промислової сировини встановлюють решета, форма та розміри отворів яких забезпечили б відокремлення насіння від великих та малих домішок.

Характерною особливістю соняшнику є висока наявність жиру, який погано зв'язує вологу, що призводить до нерівномірного розподілу її у насінні. Інтенсивність же біохімічних процесів, зокрема дихання, які підвищують або зменшують втрати під час зберігання, залежать не стільки від загальної вологи, скільки від вологи гідрофільної частини насіння. При загальній невеликій волозі концентрація її у гідрофільній частині (вуглеці та білку) дуже висока. Крім того, вологість вуглеців та білків підвищується із збільшенням кількості жиру в насінні. Тому для зменшення втрат соняшнику під час зберігання насіння необхідно доводити до більш сухого стану, ніж передбачено базисними кондиціями. Тому в системі заходів щодо забезпечення збереження олійної сировини однією з основних технологічних операцій є первинна його обробка (сушіння). Організація та проведення цього процесу залежить від багатьох факторів, у тому числі від вихідної вологості та кислотності насіння, вимог наступних технологічних операцій, засобів сушіння та обладнання. Між режимами сушіння та кількісними і якісними змінами олії існує пряма залежність. З підвищенням нагрівання насіння соняшнику ефективність його переробки знижується.

Для того, щоб насіння тривалий час зберігалося, його необхідно просушити до вологості 6-7 %, що дасть змогу не доводити гідрофільну масу до критичної межі - 14-14,5 %. Насіння вологістю від 16 % та більше до вологості 12 % слід сушити протягом однієї доби, а вологістю до 16 % - двох діб. Зберігати насіння з вологістю 10-12 % можна 8-9 діб. Перед сушінням все сушильне обладнання необхідно очистити від сміття та насіння інших культур. Пошкодження сім'янок соняшнику робочими органами сушильного обладнання не повинне перевищувати 1 %. Температура при нагріванні сім'янок під час сушіння в рухомому шарі не повинна перевищувати 50- 60 °С, на барабанних та пневмобарабанних сушарках - 55-65 °С, а при сушінні в нерухомому шарі - 45-55 °С

Для сушіння насінного матеріалу застосовують те саме сушильне обладнання, що й для промислової сировини.

Насінний матеріал повинен бути просушений до вологості 6-7 %. Зниження вологи під час сушіння в рухомому шарі становить 3-4 %, а у нерухомому - 0,6-1 % у годину за один пропуск. Сушити насінний матеріал в агрегатах типу АВМ не можна, тому що насіння нагрівається нерівномірно і знижується його схожість.

Для сушіння насіння соняшнику використовують шахтні сушарки СЗШ-8, СЗШ-16, СЗШ-16Р, які входять до зерноочисних комплексів КЗС-10, КСЗ-20Ш, КЗС-25Ш, КЗС-40Ш, барабанні СЗСБ-8, пневмобарабанні АВМ-0,65, СВ-1,5.

Шахтні сушарки забезпечують м'який режим сушіння як промислової сировини, так і насінного матеріалу. Технологічні лінії комплексів КЗС дають змогу організувати безперервність, поточність технологічного процесу обробки вологого насіння. Барабанні та пневмобарабанні сушарки використовують в основному для сушіння промислової сировини. Барабанні можна використовувати і для сушіння насінного матеріалу.

Устаткування періодичної дії (бункери активного вентилювання, наземні пристрої) застосовують для охолодження, тимчасового зберігання і сушіння промислової сировини та насінного матеріалу. Бункери активного вентилювання ефективні й у технологічних комплексах шахтних сушарок для охолодження та відлежування насіння

Технологічна схема сушіння насіння зерноочисним комплексом КЗС-25Ш. Сушильні відділення завантажують з бункерів тимчасового зберігання відділення попереднього очищення СП-50 після очищення насіння на машині попереднього очищення МПО-50 Після сушіння насіння надходить до бункера резерву та сухого зерна, а з нього - на остаточне очищення ЗВС-20А.

Насіння соняшнику, доведене до стійкого стану (вологість нижче 7 % та засміченість до 1 %),може зберігатися без значних втрат досить тривалий період.

Особам, які відповідають за зберігання, слід пам'ятати, що критична вологість повинна бути тим нижча, чим вища олійність насіння. Процес самозігрівання через специфіку цієї культури може відбуватися особливо активно. Тому при зберіганні насіння необхідно постійно контролювати температуру, вологість, запах, ураженість сім'янок.

Зайве тепловиділення та самозігрівання насіння загрожує втратою вологості, призводить до потемніння ядра, підвищує кислотність, сприяє появі затхлого та гіркого смаку внаслідок розпаду органічних речовин.

Самозігрівання насіння соняшнику значно зменшує вміст олії та масу 1000 насінин, погіршує товарний вигляд.

Підвищення кислотного та зменшення йодного чисел призводить до погіршення якості олії. Для зниження температури у партіях насіння, де почався процес зігрівання, необхідно застосувати активну обробку його атмосферним повітрям, пропускаючи насіння крізь зерноочисні машини, транспортери, використовуючи стаціонарні і пересувні устаткування.

Для сухого та середньої сухості насіння (7-8 % вологості), призначеного на продовольчі цілі, обмежень по висоті насипу в сховищах немає, тоді як для насінного матеріалу висота не повинна перевищувати 2 м у холодну пору року та 1,5 м - у теплу.

Насіння еліти та супереліти зберігається тільки у мішках висотою штабеля 6-8 рядків залежно від пори року.

Для запобігання змішування в сховищах засіки з насінним матеріалом різних сортів та гібридів розташовувати поряд не рекомендується. Висота насипу насіння повинна бути на 15 см нижче краю засіку.

Розсипання насіння олійних культур в сховищах недопустимі.

Великі втрати під час зберігання насіння можуть викликатися пошкодженням їх шкідниками та ураженням хворобами. Тому транспортні засоби необхідно дезінфікувати. Найдоцільнішою є аерозольна обробка насіння та сховищ. Слід постійно вести боротьбу з гризунами.

Виконання всього комплексу заходів щодо скорочення втрат насіння соняшнику дасть змогу збільшити обсяги виробництва та реалізації його у державні ресурси. Якщо паралельно будуть застосовані найбільш ефективні технології переробки олійної сировини у промисловості, є підстава розраховувати на повне забезпечення потреб населення країни у соняшниковій олії.



Література

1. З.Ф. Бриндзя, І.О. Джула. Система технологій в рослинництві. Навчальний посібник. Тернопіль: Консультаційний центр. - 2000, 188 с.

2. Основи сільського господарства. Практикум. Під редакцією Польського Б.Н. - К.: Вища школа, 1983.

3. Кияк С.Г. Рослинництво. К.: Вища школа. 1982.

4. Бугай С.М. Рослинництво. К.: Вища школа 1987.

5. Основи сільського господарства. Практикум. Польський Б.М., Стеблянко М.І., Чмир Р.Д., Яворський В.С. - К.: Вища школа.

6. Довідник агронома / Упоряд. В.А. Кононюк., та ін.; за ред. Л.Л. Зіневича. - К.: Урожай, 1985.

7. С.С. Рубін Землеробство. К.: - Вища школа, 1980.

Размещено на Allbest.ru

...