Совершенствование процесса получения масла из ядер орехоплодных культур

Высушивание в шкаф производят в течение 40 мин, считая с момента вторичного отключения сигнальной лампы, т.е. с момента установления температуры 1302⁰С.

По истечении 40 мин бюксы с навесками вынимают из шкафа тигельными щипцами, покрывают крышками и переносят в эксикатор, где они охлаждаются примерно 15-20 мин.

В нижнюю часть эксикатора должен быть насыпан слой сухого хлористого кальция или налита серная кислота (плотностью 1,835 г/см³).

В зависимости от работы, но не менее одного раза в месяц, хлористый кальций прокаливают в фарфоровой чашке до превращения его в аморфную массу, а серную кислоту проверяют на изменение ее плотности. При изменении плотности кислоту в эксикаторе заменяют.

Пришлифованные края эксикатора смазывают тонким слоем вазелина. Оставлять невзвешенные навески в эксикаторе более 2 ч не допускается.

По охлаждении бюксы снова взвешивают и по разности между массой навесок до высушивания и массой их после высушивания определяют потерю влаги. Все взвешивания при определении влажности производят с точностью до 0,01 г.

Влажность масличных семян в процентах (W) вычисляют по формуле

(2.1)

где m- масса бюксы с семенами до высушивания в г;

m₁- масса бюксы с семенами после высушивания в г;

m₂- масса пустой бюксы в г.

Из двух определений влажности выходят среднюю с точностью до 0,1%, которую и принимают за влажность образца.

Расхождение между параллельными определениями не должно превышать 0,25%. В противном случае определение влажности повторяют. При контрольном и арбитражном определениях расхождения допускают не более 0,5%.

Методика определения масличности арахиса

Настоящая методика распространяется на семена масличных культур, используемые в качестве сырья для маслодобывающей промышленности [25].

Под масличностью семян понимают содержание в них сырого жира и сопровождающих его жироподобных веществ, переходящих вместе с жиром с эфирную вытяжку из исследуемых семян.

Отбор образцов семян и выделение навесок для анализа производят по ГОСТ 10852-64.

Для определения масличности семян применяются следующие аппаратура, реактивы и материалы.

Аппарат Сокслета. Рефрактометр жировой РЖ. Сушильный шкаф. Мельница лабораторная. Ступки фарфоровые диаметром 10 см. Аналитические весы. Водная баня. Чашки фарфоровые. Стаканы химические по ГОСТ 10394-72 номинальной вместимостью 50-100 мл. Воронки стеклянные по ГОСТ 8613-75. Палочки стеклянные оплавленные длиной 10 см. Пинцеты. Шпатели. Часовые стекла диаметром 8 см. Бюретки по ГОСТ 20292-74 номинальной вместимостью 25 мл. Эфир этиловый, предварительно высушенный и перегнанный при температуре 34,5-36⁰С. Бромнафталин или хлорнафталин. Вата гигроскопическая по ГОСТ 5556-75, проэкстрагированная этиловым эфиром. Бумага фильтровальная по ГОСТ 12026-76 проэкстрагированная этиловым эфиром. Морской или речной песок, обработанный соляной кислотой, прокаленный и просеянный (для работы применяют фракцию, остающуюся на сите с отверстиями 0,5 мм и проходящую через сито с отверстиями 1 мм).

Определение содержания сырого жира в семенах арахиса, клещевины и кунжута. На делителе или способом диагонального деления выделяют около 100-150 г семян арахиса и клещевины и просеивают через сито, принятое для определения засоренности. Из семян, оставшихся на сите, выбирают минеральные и органические примеси.

Освобожденные указанным образом от сорных примесей семена помещают в фарфоровую чашку и подсушивают в течение 1 ч при температуре 100-105⁰С. Подсушенные семена измельчают в фарфоровой или медной ступке или в механическом измельчителе. Ступка перед работой должна быть промаслена, как указано в п. 4.

От измельченных и перемешанных семян берут на аналитических весах навеску 8-10 г в экстракционный патрон, который помещают в экстрактор аппарата и экстрагируют этиловым эфиром в течение 18 ч.

По истечении указанного времени патрон вынимают из экстрактора, слегка подсушивают на крышке термостата, затем осторожно раскрывают и шрот количественно переносят в небольшую фарфоровую ступку. К шроту прибавляют около 5г предварительно просеянного через одномиллиметровое сито обработанного соляной кислотой и прокаленного морского (или речного) песка. Шрот тщательно растирают с песком и количественно переносят в тот же патрон. Патрон помещают в экстрактор экстракционного аппарата, в котором велась предварительная экстракция, затем экстракцию продолжают еще 6 ч. После этого определяют полноту извлечения жира и в случае необходимости продолжают экстракцию еще 1-2 ч. Одновременно с определением масличности определяют влажность измельченных семян методом высушивания до постоянной массы при температуре 100-105⁰С. Масличность вычисляют по формулам, указанным ниже.

Содержание жира в освобожденных от сора и подсушенных семенах в процентах (Х) вычисляют по формуле

(2.2)

где m- масса колбы с маслом в г;

m₁- масса пустой колбы в г;

m₂- масса подсушенных семян в г.

Далее полученный результат перечитывают на сухое вещество в процентах (Х₁) по формуле

(2.3.)

где W-влажность подсушенных и измельченных семян, определяемая одновременно с масличностью семян, в %.

За окончательный результат принимают среднее из двух параллельных определений. Расхождение между параллельными определениями не должно превышать 0,5%.

При контрольных и арбитражных определениях отклонения не должны превышать 1%.

2.2.3. Методика определения кислотного числа масла

Настоящая методика распространяется на семена масличных культур, предназначенные для промышленной переработки, и устанавливает методы определения кислотного масла в семенах [25].

Под кислотным числом понимается условная величина, выражения в миллиграммах едкого кали, необходимого для нейтрализации свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г масла.

Сущность методов состоит в титровании масла, извлеченного из семян, следующими способами:

настаиванием диэтиловым (серным) эфиром;

экстрагированием диэтиловым эфиром в аппарате Сокслета;

прессованием с помощью гидравлического пресса;

экстрагированием хлороформом.

Подготовка к испытанию. Из средней пробы выделяют семена массой около 120 г при извлечении из них масла настаиванием или экстрагированием и около 250 г - при извлечении масла прессованием. Выделенные семена очищают от сорной примеси (кроме испорченных семян).

Из очищенных семян выделяют навески массой:

при извлечении масла настаиванием - около 50 г;

при извлечении масла в аппарате Сокслета - около 30 г;

при извлечении масла хлороформом - две навески по 20 г каждая;

при извлечении масла прессованием - две навески целых семян по 100 г каждая.

Выделенные навески семян всех культур (кроме хлопчатника и клещевины) размалывают на мельнице в течение 15 с.

Влажность анализируемых семян не должна быть более 10%. При большей влажности семян подсушивают в сушильном шкафу при температуре 105⁰С не более 30 мин.

Оставшиеся после отбора навесок семена помещают в сосуд с крышкой на случай повторного анализа.

Метод извлечения масла настаиванием диэтиловым (серным) эфиром. Для проведения испытания применяют: весы лабораторные с погрешностью взвешивания не более 0,01 г по ГОСТ 19491-74; мельницу лабораторную или электромельницу типа ЭМ-2; шкаф сушильный; колбы стеклянные лабораторные по ГОСТ 10394-72; пипетку автоматическую; колбы конические для титрования по ГОСТ 10394-72; бюретки вместимостью 25 мл с делениями 0,1 мл или вместимостью 2-5 мл с делениями 0,01 мл по ГОСТ 20292-74; цилиндры мерные вместимостью 50 мл по ГОСТ 1770-74; баню водяную; кали едкий ч. д. а., 0,1 н. водный раствор; натр едкий по ГОСТ 4328-77, 0,1 н. водный раствор; спирт этиловый технический по ГОСТ 17299-78; эфир диэтиловый (серный); фенолфталеин по ГОСТ 5850-72, 1%-ный спиртовой раствор; пробка корковые; бумагу фильтровальную по ГОСТ 12026-76.

Проведение испытания. Навеску семян, подготовленных к анализу в соответствии с разд. 2, помещают в колбу и заливают 200 мл диэтилового эфира. Колбу закрывают корковой пробкой и выдерживают в течение 2 ч при комнатной температуре, периодически встряхивая. По истечении 2 ч смесь фильтруют.

Автоматической пипетка отбирают по 25 мл фильтрата (мисцелла) в две конические колбы для титрования и добавляют по 15 мл этилового спирта, предварительно нейтрализованного 0,1 н. раствором щелочи в присутствии фенолфталеина. Смесь титруют 0,1 н. раствором едкого кала или едкого натра в присутствии фенолфталеина (три-пять капель 1%-ного раствор) до слабо-розовой окраски.

Одновременно отбирают еще по 25 мл фильтрата в две предварительно высушенные и взвешенные до сотых долей грамма колбы, отгоняют эфир под тягой на водяной бане и высушивают масло в сушильном шкафу при температуре 90-95⁰С до постоянной массы. Затем колбу с высушенным маслом взвешивают до сотых долей грамма и определяют массу масла в 25 мл фильтрата, взятого для титрования, по разнице массы колбы с высушенным маслом и пустой колбы.

Обработка результатов. Кислотное число масла в семенах (Х) в миллиграммах КОН вычисляют по формуле

(2.4)

где V-объем 0,1 н. раствора щелочи, израсходованного при титровании, мл;

K-поправка к титру 0,1 н. раствора щелочи;

m-масса высушенного масла, г;

5,611-постоянная величина, являющаяся: при использовании КОН его расчетной массой в 1 мл 0,1 н. раствора КОН, а при использовании NaOH в 1 мл 0,1 н. раствора NaOH (равной 4,0), умноженной на 1,4 (отношение молекулярных масс КОН и NaOH).

За результат определения кислотного числа масла принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных титрований, расхождение между которыми не превышает 0,1 мг КОН.

При разногласиях в определении кислотного числа масла анализ проводят тем же методом. При этом, если расхождение превышает 15% средней арифметической величины результатов двух анализов за окончательный показатель кислотного числа масла принимают результат повторного анализа.

Все вычисления производят до сотых долей миллиграмма.

Округление полученных результатов производят следующим образом: если цифра, следующая за установленным пределом, больше 5, то предшествующую цифру на единицу; если цифра меньше 5, то ее отбрасывают; если цифра равна 5, то последнюю сохраняемую цифру увеличивают на единицу, если она нечетная, и оставляют без изменения, если она четная или нуль.

Методика измерения температуры и убыли влаги ядер арахиса в процессе ИК-термообработки.

Исследование прогрева ядер арахиса в ходе термообработки осуществлено путем измерения температуры в двух точках (на глубине 1,5 мм и 3,0 мм) по высоте ядра. В качестве датчиков температуры использовались хромель-копелевые термопары с диаметром спая 0,2 мм и с термостойкой изоляцией.

Последние соединены компенсационными проводами с регистрирующим приборам КСП-4. Верхняя часть термопары, которая непосредственно заделывается в слой ядер (кроме спая), изолирована термостойким лаком.

Диаметр этой части термопары тоже равен 0,5 мм, что обеспечивает плотное вхождение спая в отверстия ядра-образца.

Погрешность измерения температуры определяется:

П = К · Х_М / 100 = 1,5⁰С, (2.5)

где К - класс точности прибора КСП-4 (К=0,5);

Х_М - предел измерения прибора КСП-4 (Х_М=300⁰С).

После окончания процесса термообработки производится повторный замер расположения термопар по высоте слоя.

При термообработке убыль влаги ядер определялась путем взвешивания проб массы ядер на весах марки ВЛКТ-500 в течение всего процесса термообработки и регистрацией результатов измерений через каждые 30 с.

2.3 Проведение экспериментов и обработка результатов

Очищенные и выделенные из скорлупы ядра арахиса без поверхностной кожуры взвешивают на весах ВЛКТ-500 с точностью 0,01 г. Определяют относительную влажность (в %) и содержание масло в ядре (в % к общей массе ядра) по известным методикам [25].

Навеску ядер известной начальной влажности и массы подвергают ИК-обработке в камере экспериментальной установки при прерывистом режиме облучения с требуемой плотностью лучистого потока. Во время термообработки температура материала в слое измерялась и регистрировалась при помощи хромель-копелевых термопар и регистрирующего прибора КСП-4.

Обжаренный ИК-лучами материал подвергают двукратному прессованию для извлечения масла в лабораторном прессовом устройстве (максимальное давление прессования 17-20 МПа).

Лабораторный пресс (рис. 2.3.) состоит из станины (основания), зеерного корпуса, шнека, приводного механизма, сливного устройства для сбора извлекаемого масла в колбу.

Рис. 2.3. Лабораторный пресс (фото).

После прессования по известным методикам [26] определяют выход арахисового масла и его качественные показатели.

Как было указано выше, при высоких температурах в ядрах происходят нежелательные биохимические процессы, ухудшающие качество получаемого масла. При относительно же высокой конечной влажности ядер уменьшается еще и выход масла. Как видим, температура и влажность ядер, выход и качество (кислотное число) получаемого масла - основные критерии выбора параметров ИК - термообработки ядер: времени ИК - обработки, величины плотности падающего лучистого потока, начальной влажности ядер, Проведем предварительные эксперименты по определению пределов варьирования факторов, влияющих на процесс термообработки ядер арахиса. Эксперименты проведены по методике, изложенной выше, с ядрами начальной влажности W_H =8 %.

Результаты экспериментов приведены на рис. 2.4 - 2.6.

1-режим +45-45+20-40+20-40+20-40+20-40+20 = 350 сек
2-режим +60-60+20-40+20-40+20-40+20-40+20-40+20 = 440 сек
3-режим +75-75+20-40+20-40+20-40+20-40+20-40+20-40+20-40+20= 590 сек "+" - время облучения, сек; "-" -время без облучения, сек

Рис.2.4. Изменение температуры ядер арахиса в зависимости от режимов ИК-обработки

Рис.2.5. Зависимость влажности арахиса от времени ИК-обработки.

1-режим +45-45+20-40+20-40+20-40+20-40+20 = 350 сек
2-режим +60-60+20-40+20-40+20-40+20-40+20-40+20 = 440 сек
3-режим +75-75+20-40+20-40+20-40+20-40+20-40+20-40+20-40+20= 590 сек "+" - время облучения, сек; "-" -время без облучения,сек

Рис.2.6. Зависимость выхода арахисового масла от плотности ИК-облучения

При термообработке ядер в 1-режиме температура доходит до 70⁰С (рис.2.4. кривая 1), но при этом конечная влажность составляет всего W_K=6,4 %. В результате недожаривания ядер выход масла очень низок (см. рис. 2.6, кривая 1).

Облучение ядер лучистым потоком плотностью ниже 5 кВт/м² сопровождается недожарением ядер, а облучение лучистым потоком плотности выше 9 кВт/м²- к пережариванию ядер. И то, и другое приводят к снижению выхода масла (рис. 2.6).

При прерывистом 2-режиме ИК - облучения ядер (рис.2.4, 2.5), когда продолжительность первого цикла облучения составляет 60 с, конечная влажность ядер составляет W_K=5,8 %. Выход косточкового масла наиболее высокий - 84 % при плотности лучистого потока Е=7 кВт/м² (рис.2.6), поскольку в результате ИК-воздействия на клетки ядер, по нашему предположению, они разрушаются, что облегчает условия прессования.

При термообработке в 3-режиме (рис.2.4., 2.5, кривая 3) продолжительность первого цикла облучения составляет 75 с. Это приводит к резкому повышению температуры ядер. Конечная влажность W_K=5,4 %, а температура ядер в конце процесса достигает t=92⁰С, что, естественно, приводит к пережариванию ядер и окислению масла в них. Максимальный выход масла при этом режиме обработки составляет 83 % от общего содержания масла в ядрах.

Из анализа результатов предварительных экспериментов приходим к выводу, что наиболее рациональным является варьирование значений влияющих параметров в следующих пределах: плотность лучистого потока Е=6,5-8,5 кВт/м²; режим облучения, при котором продолжительность всего цикла составляет 300-540 с; начальная влажность W_K=6-8%;

Методика планирования экспериментов позволяют наиболее экономичным и эффективным способом получить математические модели исследуемого процесса в реализованном диапазоне изменения многих факторов, влияющих на процесс.

Реализация интенсификация процесса ИК-термообработки ядер арахиса связана с получением расчетных уравнений, позволяющих определить продолжительность процесса термообработки и рациональные параметр режима процесса. С целью нами применен метод планирования многофакторных экспериментов [27].

В качестве основных факторов, влияющих на процесс ИК-термообработки ядер арахиса, приняты: плотность лучистого потока Е (кВт/м²); начальная влажность ядер W_н (%). Пределы варьирования факторов выбраны, исходя из анализа результатов предварительных экспериментов по изучению процесса ИК-термообработки ядер арахиса.

В качестве искомых функций приняты выход масла Y_вых (%), кислотное число масла К (мг КОН), конечная температура ядер t_к (⁰С).

В нашем случае, когда число факторов равно трем, при реализации плана эксперимента в виде греко-латинского квадрата, необходимо поставить 9 опытов, варьируя факторы на 3 уровнях.

Выделение факторов и уровней их варьирования представлено в табл.2.1.

Табл.2.1. Уровни изучаемых факторов.

№ п/п	Факторы	Уровни
		1	2	3
1	Плотность лучистого потока, Е (кВт/м2)	6,5	7,5	8,5
2	Продолжительность термообработки, ф (сек)	300	420	540
3	Начальная влажность ядер, W (%)	6	7	8

Значит, при планировании экспериментов 3Ч3 проводится 9 опытов.

Реализация плана экспериментов в виде греко-латинского квадрата 3х3 со значением факторов представлена в таблице 2.2.



Таблица 2.2. Результаты воспроизведения плана эксперимента

№№ п/п	Е, кВт/м2	ф, сек;	W, %.	Yвых, %	К, мг КОН	tк, оС
1	6,5	300	6	74	1,7	68
2	7,5	420	7	84,2	1,75	78
3	8,5	540	8	75,3	2,4	82
4	6,5	540	6	74,2	1,73	72
5	7,5	300	7	80,3	1,8	80
6	8,5	420	8	80,4	2,94	82
7	6,5	420	6	75	1,7	70
8	7,5	540	7	84,7	1,83	84
9	8,5	300	8	81,4	2,8	85

Структура матрицы такова, что при проведении всех опытов каждый уровень любого фактора встречается один раз с каждым уровнем всех остальных факторов. Для этого каждый уровень фактора задается в опытах столько раз, сколько принято уровней.

Анализ результатов воспроизведения плана эксперимента показывает, что наиболее рациональным режимом ИК-термообработки является режим при котором:

плотность лучистого потока Е=7,5 кВт/м²;

импульсный режим ИК-обработки +60-60+20-40+20-40+20-40+20-40+20-40+20 (ф_обр= 420-440 сек);

начальная влажность ядер W_н = 6-7 %.

При этом выходные показатели следующие:

Выход прессового масла Y_вых = 84,2 %;

Кислотное число масла К=1,75 мг КОН;

Конечная температура ядер t_к =78 ^оС.



Глава 3. Расчет установки для тепловой обработки ядер орехоплодных культур

3.1 Описание установки

Для получения масел высокого качества необходима технологическая переработка ядер арахиса при возможно низких температурах, так как при высоких температурах в ядре усиливаются нежелательные биохимические процессы (окисление масла, разрушение витаминов), а также, при подготовке материала к извлечению масла необходимо добиться максимального разрушения клеточной структуры ядра. Поэтому процесс термообработки ядер арахиса перед прессованием занимает важное место в технологической линии получения арахисового масла.

Обработка маслосодержащих материалов инфракрасными лучами осуществляется путем направленного воздействия потока лучей на продукт, расположенный в слое, толщина которого зависит от терморадиационных характеристик материала [28].

Аппаратурное оформление процесса термообработки ядер арахиса инфракрасным энергоподводом выполним на основе анализа результатов экспериментальных исследований закономерностей тепло- и массопереноса.

Установка для термообработки ядер арахиса состоит из привода, ленточного сетчатого конвейера, корпуса установки, блоков инфракрасных излучателей, вентилятора, устройства для регулирования толщины материала и пульта управления работой установки.

Корпус установки - это коробчатая единая конструкция, сваренная из листовой стали толщиной 2-3 мм и стальных уголков.

Над транспортерной лентой установлены восемь блоков инфракрасных излучателей, представляющую собой теплоизоляционную камеру, которая огорожена со всех сторон теплоотражающей поверхностью, что позволяет уменьшить потери энергии и обеспечить равномерность лучистого потока, падающего на поверхность обрабатываемого продукта. Инфракрасные генераторы в блоке установлены вдоль конвейерной ленты с шагом, уменьшающимся от оси конвейера к его периферии, что позволяет регулировать плотность лучистого потока по ширине и обеспечить равномерность поля облученности ядер плодовых косточек. Блоки снабжены дверцами на шарнирах: открывая их можно осуществить монтаж или замену излучателей.

Для равномерного прогрева материала по всему объему желательно, чтобы продукт располагался на транспортной ленте в один или два слоя. В предлагаемой установке масличный продукт из загрузочного бункера попадает на транспортную ленту и перед подачей на обработку разравнивается в один или два слоя устройством для регулирования толщины материала.

Блоки инфракрасных генераторов расположены друг от друга на некотором расстоянии - для того, чтобы создать прерывистый режим облучения: при движении сетчатого конвейера сырьё слоем через всю длину установки поочередно проходит через зоны облучения и продува теплым воздухом.

На верхней части установки, в зонах продува воздухом, предусмотрены вентиляционные люки. Воздух для продува материала и охлаждения инфракрасных генераторов подается вентилятором в рабочую камеру через воздуховоды.

3.2 Расчет конструктивных параметров

Производительность установки по ядрам (в кг/с) определяется:

(3.1)

где - производительность установки по необработанным ядрам, кг/с; и - начальная и конечная влажность ядер.

Длина ленточного сетчатого конвейера (в м) определяется:

(3.2)

где - скорость ленты, м/с; F - площадь поперечного сечения слоя ядер на ленте, м²; с - насыпная плотность ядер, кг/м³; b₁- ширина слоя ядер на ленте, м; h - высота слоя ядер на ленте, м; ф_обр - продолжительность обработки ядер в установке, с.

Общая дина установки (в м):

(3.3)

где l₁ и l₂ - расстояния для погрузки и выгрузки ядер, соответственно, м.

Ширина ленты определяется:

b = b₁ + 0,2 м.

Длина конвейера, где происходит первое облучение продукта:

, (3.4)

где ф₁- продолжительность первого облучения, с.

Аналогично находятся длины конвейера, где происходит первая "отлежка", второе облучение и т.д.

Высота установки (в м) определяется (без учета высоты загрузочного бункера):

H = h₁+ h₂ + h₃ + h₄, (3.5)

h₁- высота от пола (основания) до материала на ленте, м; h₂ - высота от обрабатываемого материала до излучателей, м; h₃ - высота от излучателей до экранирующих поверхностей, м; h₄ - толщина изоляции, м.

Для нашего случая получены следующие конкретные данные:

L=5,3 м; L_общ= 5,7 м; b= 0,5 м; H = 0,82 м h₁= 0,5 м; h₂=0,2 м; h₃=0,1 м; h₄= 0,02 м

3.3 Тепловой расчет установки

Составим уравнение теплового баланса установки [29] для термообработки ядер арахиса, предшествующей процессу прессования:

(3.6)

Здесь:

- энергия, затрачиваемая на нагрев материала;

- энергия, затрачиваемая на испарение влаги;

- энергия, теряемая в окружающую среду;

- энергия ИК-излучения, поглощенная объемом материала,

где G_м-масса высушиваемых ядер, кг/с; с_м - удельная теплоемкость ядер, кДж/кг·К; и_наг - температура нагрева ядер, К; S_общ - площадь поверхности испарения, м²; q_m - средняя плотность потока влаги, кг/ м²·с; r- удельная теплота парообразования, кДж/кг; S_конв - поверхность конвективного теплообмена, м².

Таким образом уравнение теплового баланса выглядит следующим образом:

(3.7)

Подставляя в уравнение (3.7) значения всех составляющих, найденных экспериментальным или расчетным путем, а также по справочникам и научной литературе, находим значения Q_обл, Q_наг, Q_исп, Q_пот.

Энергия, затрачиваемая на облучение материала Q_обл=16 кВт; энергия на нагрев материала Q_наг=6,25 кВт; энергия, расходуемая на испарение влаги Q_исп= 8,23 кВт; энергия, теряемая на окружающую среду Q_пот=1,12 кВт (для установки П=0,2 кг/с)



3.4 Расчет ожидаемого экономического эффекта от совершенствования процесса получения масла из ядер арахиса на единицу продукцию

Расчет ожидаемого экономического эффекта от совершенствования процесса получения масла из ядер арахиса выполним на единицу продукции, так как производительность шестичанной жаровни составляет 150 т/сут, такая производительность очень высокая, предлагаемая ИК-установка имеет производительность 30 т/сут.

Ожидаемый экономический эффект от совершенствования процесса получения масла из ядер арахиса на единицу продукции, складывается из следующих показателей:

- от снижения затрат на единицу вырабатываемой продукции, т.к. после совершенствования процесса термообработки ядер арахиса из технологической линии можно исключить операцию: измельчение ядер на однопарной вальцовке или на 16-бичевых семенорушках;

- от снижения энергоёмкости и материалоёмкости процесса термообработки и интенсификации процесса.

При измельчении ядер на однопарной вальцовке или на 16-бичевых семенорушках расходуется 5 кВт энергии. За сутки работы расходуется 5х60х24=7200 сум энергии.

В шестичанной жаровне мощность электродвигателя составляет 30 кВт. За сутки работы расходуется 30х60х24=43200 сум энергии.

Расход пара в жаровне 950х350=332500 сум.

Общий расход за сутки 7200+43200+332500=382900 сум при производительности 150 т/сут или на ед. продукцию расход составляет 2553 сум.

Расход энергии за сутки на ИК-установке 16 кВт х 60 х 24 = 23040 сум

В ИК-установке используется электродвигатель транспортера 1 кВт или расход составляет 60х24=1440 сум.

Производительность установки 30 т/сут или на ед.продукции расход составляет 816 сум.

Кроме этого ИК-установка имеет очень маленькие габариты по сравнению шестичанной жаровней и экономия металла здесь налицо.



Выводы

1. Проанализировано современное состояние процесса тепловой обработки ядер орехоплодных культур для извлечения масла, в том числе проведен анализ существующих способов и установок для термообработки и сушки масличных ядер и семян, изучены технология производства масла из ядер арахиса и характеристика арахисового масла.

Изучены изменения физиолого-биохимических свойств ядер арахиса и качества масла при тепловой обработке. Показано, что стадия тепловой обработки ядер арахиса перед прессованием обеспечивает сложные многообразные превращения веществ сырья и влияние его на качество конечного продукта.

2. Создана экспериментальная установка для исследования процесса ИК-термообработки ядер арахиса. Проведено планирование экспериментов, проведены опыты и на основании анализа результатов опытов определены рациональные режимы импульсной ИК-термообработки ядер арахиса перед обезжириванием.

3. Разработана методика инженерного расчета ИК-установки для ядер орехоплодных культур, проведены конструкторский, тепловой и экономические расчеты предлагаемой установки.



Список используемой литературы

1. Каримов И.А. Мировой финансово-экономический кризис, пути и меры по его преодолению в условиях Узбекистана.-Т.:Узбекистан, 2009, - 48 с.

2. Руководство по технологии получения и переработки получения и переработки растительных масел и жиров. Том 1, книга1. Под общ.редак. А.Г.Сергееева.- Л.:ВНИИЖ, 1975 г. - 725 с.

3. Базарбаева Д.Ш. Сушка семян хлопчатника при комбинированном энергоподводе. Дисс...канд.техн.наук.-М.:МТИПП, 1982 г.

4. Разрушение клеточной структуры мятки семян хлопчатника при ее обработке // Мехмонов И.И. и др. Тез.докл.респуб.научно-техн.конф., Ташкент, 1990.

5. Сафаров А.Ф. Влаготепловая обработка масличных культур. Дисс…докт.техн.наук- Ташкент: 1992.

6. Гафуров К.Х. Совершенствование и интенсификация процесса сушки ядер плодовых косточек. // Дис…канд.техн.наук - Ташкент, 1994.

7. Белохвостиков И.И., Ветров А.П. Сравнительная оценка сушилок, применяемых для сушки подсолнечника. // "Масложировая промышленность", 1976, №9,-с.34-37.

8. Оборудование предприятий масло-жировой промышленности/ Б.Н. Чубинидзе и др. - М.:Агропромиздат, 1985.-304 с.

9. Устройство сушильное для волокнистых материалов. //А.С. №1052808, Кл.F26811/4, 1982.

10. Байбаков Н.М., Шушпанов П.И. Опыты по термической обработке кунжута с применением инфракрасного излучения и потоков воздуха // Опыты применения новых физических методов обработки пищевых продуктов, ГОСИНТИ.

11. Жуховитский Б.Я., Птушкин А.Т. Комбинированная радиационно-высокочастотная обжарка бобов какао и ореховых ядер // Обработка пищевых продуктов излучением. - М.: Пищепромиздат.13. Чубинидзе Б.Н. и др. Оборудование предприятий масло-жировой промышленности.- М.: Агропромиздат, 1985.-304 с.

12. Птушкин А.Т. Исследование электрических способов термической обработки бобов какао // Обработка пищевых продуктов излучением. - М.: Пищепромиздат.

13. Соколовский А.Л. и др. Термическая обработка жиросодержащих ядер радиационным способом // Хлебопекарная и кондитерская промышленность, 1959, №12.

14. Гинзбург А.С. Технология сушки пищевых продуктов. - М.: Пищевая пром-ть, 1976.-247 с.

15. Кунжутное масло с улучшенной окраской и ароматом. Sesame oil with improve color tone and flavor /Заявка 341194 Япония// Сер. 3(3), 1991.

16. Способ получения масел и жиров. / Патент ГДР 290912 МКИ С11 В1/00 №332375, 1991.

17. Повышение выхода оливкового масла при снижении расхода воды. // Fodd Warket. and Technol. -1991,#3, p.12-13.

18. Экстрация с помощью водных ферментативных процессов. // Int.News Flats, Oil and Relat Mater. -1991, #11, p.984-987.

19. Исследование влияния ИК-жарения мятки семян хлопчатника на качественные показатели масла // Сафаров А.Ф. и др. Тез.докл.респуб.научно-техн.конф., Ташкент, 1990.

20. Способ получения хлопкового масла // Артиков А.А. и др. А.С. № 1367471 от 1.04.85.

22. Способ извлечения масла из плодовых косточек // Гафуров К.Х. и др. А.С. №1739624 от 8.02.92.

23. Оптимизация процесса ИК-жарения мятки семян хлопчатника // Усманов А.У. и др. Тез.докл.респуб.научно-техн.конф., Ташкент, ТашПИ, 1988.

24. Щербаков В.Г. Биохимия и товароведение масличного сырья. - М.: Пищевая пром-ть, 1976, -336 с.

25. Семена масличные. Методы испытаний. Государственные стандарты.

26. Руководство по методам исследований, технологическому контролю и учету производства в масложировой промышленности. Том VI выпуск III. Под общей редакцией В.П.Ржехина и А.Г.Сергеева.- Л.:Тип.ВНИИЖ, 1982.

27. Закин Я.Х., Рашидов Н.Р. Основы научного исследования. - Т.: "Укитувчи", 1981,-207 с.

28. Ильясов С.Г., Красников В.В. Физические основы инфракрасного облучения пищевых продуктов. - М.: Пищевая промышленность, 1978, - 358 с.

29. Гинзбург А.С. Расчет и проектирование сушильных установок пищевой промышленности. М.:-Агропромиздат, 1985, -336 с.

30. Сайты интернет

www.ziyonet.uz

www.referataz.narod.ru

www.kolasc.net.ru

www.cnit.ssau.ru/do/

www.iefb.agtu.ru/dist/

www.edu.ioffe.ru

www.scholar.ru

www.ilm.uz

www.freenet.uz

www.uza.uz

www.aport.ru

www.google.ru

Размещено на Allbest.ru

...