Существующие способы и машины для подготовки мятки и мезги масличных культур

Размещено на http://www.allbest.ru/

ТарГУ имени М.Х. Дулати

СУЩЕСТВУЮЩИЕ СПОСОБЫ И МАШИНЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ МЯТКИ И МЕЗГИ МАСЛИЧНЫХ КУЛЬТУР

Конысбеков М.А., Жапсарбеков Г.П., Конысбеков А.М.

Масличная культура - семена сафлора содержат 27...36% светло-желтого полувысыхающего масла, которое используется в пищу для приготовления маргарина. Возделывание сафлора сосредоточено в наиболее засушливых областях Казахстана, где выращивание подсолнечника без орошения ненадежно. Содержание и качество масла в сафлоре сильно изменяется под влиянием целого ряда факторов - тепла, водного режима, сорта, сроков посева, обработки почв, удобрения и т.д. Одной из тенденций, определенных временем, является стремление крестьянских хозяйств вести обработку семян сафлора на местах на основе использования известных технологий и конструкций машин [1], применяемых для переработки подсолнечника, хлопчатника и других масличных культур. Подготовка масличного материала к прессованию включает процесс очистки, шелушения, разделения ядра из шелухи путем просеивания, далее измельчения ядра путем вальцевания, влаготепловую обработку и жарения.

В данное время главной задачей измельчения ядра семян является частичное разрушение клеточной структуры и создание оптимальной структуры для последующих технологических операций, способствующих более полному извлечению масла. Для измельчения семян, ядра и продуктов их переработки применяют однопарные, двухпарные и пятивалковые станки.

В настоящее время для осуществления влаготепловой обработки мятки применяются жаровни различных типов:

а) шнековые жаровни - в этих аппаратах материал находится в состоянии непрерывного перемешивания, процесс жарения протекает обычно без увлажнения;

б) барабанные жаровни - в этих аппаратах подготовка материала осуществляется путем нагревания глухим паром. Имеется возможность в случае необходимости подать воду или острый пар внутри жаровни;

в) чанные жаровни, где обработка мятки семян хлопчатника осуществляется в чанах. Сущность процесса жарения заключается в этапной тепловой обработке мятки глухим паром, при перемешивании с помощью лопастей. В аппарате материал находится в положении непосредственного контакта с воздухом.

В производстве растительных масел на прессование мезги уделяется особое внимание, так как при этом извлекается основное масло, используемое для пищевых целей. Для отжима масла в масло-жировой промышленности применяют форпрессы ФП, МП-68, ЕТП-20, пресс-гранулятор Г-24 и шнековый пресс МП-21.

Применение этих известных технологий и конструкций машин не обеспечивает желаемого эффекта при производстве сафлорового масла. Выход масла не превышает 15-17% и остается низким его качество.

Авторы работ [2] разработали конструкцию пропарочно-увлажнительного шнека с перемешивающим устройством, обеспечивающим равномерное увлажнение хлопковых семян. Увлажнение семян водой и пароводяной смесью позволяет снизить потери масла с шелухой и увеличить выход растительного масла, несколько снизить запыленность воздуха в подготовительном цехе. Однако, использовать это устройство не представляется возможным, так как семена сафлора имеют жесткую оболочку, для увлажнения которой требуется длительное время.

Для осуществления влаготепловой обработки мятки, в работе [3] предлагает установку, содержащую вертикальную шахту с чередующимся приводящими и отводящими коробами, имеющую 2 зоны сушки, подключенные посредством трубопроводов к теплогенератору и зону охлаждения, намагничивающую катушку с ферромагнитным сердечником.

В.Т.Гринь [4] разработал устройство, состоящее из основного и дополнительного корпусов, образованных замкнутыми обечайками и выполненных герметичными, обогреваемых шнеков, приводов шнеков, увлажнительных патрубков, загрузки и разгрузки масличной массы, вытяжного коллектора. В разработанном устройстве происходит мягкий нагрев семян сои, так как стенки корпуса шнеков обогреваются теплоносителем. Использование этих установок [3,4] для влаготепловой обработки семян сафлора приводит к увеличению длительности прохождения процесса из-за плотного слоя частиц между коробами и внутри шнека.

Авторами работ [5] рассматривается устройство, содержащее пропарочно-питающий шнек, чанный аппарат с приводным валом и обогреваемыми днищами, в которых выполнены перепускные отверстия. Чанный аппарат сообщен с пропарочно-питающим шнеком посредством перепускного канала желоба. Оснащение устройства размещенными в каждом чане вращающимися дисками, ограничительными и распределительными пластинами, позволяет равномерно распределять слой маслосодержащего сырья в чане и перемещать его из чана в чан равномерными порциями. Однако, недостатком пропаривания мятки в чане является неравномерность распределения влаги в мятке. Это объясняется тем, что мятка содержит различные по размеру частички, при перемешивании во время пропарки эти частички получают различную скорость движения, как правило крупные частички перемещаются быстрее и дольше.

В работе [6] предлагается установка для тепловой обработки масличных семян в вихревом слое. Продукт подается сверху в шахту, имеющую ряд расположенных одна под другой решетчатых полок с косвенным паровым обогревом, и под действием силы тяжести опускается к месту выгрузки. На верхних полках продукт подвергается обработке смесью горячего воздуха и водяного пара, на средних полках - горячим воздухом, на нижних - обезвоженным воздухом. При падении масличных семян под действием силы тяжести в шахту значительно трудно достичь необходимого времени обработки горячим воздухом и водяным паром.

Для стабильной выработки масла более высокого качества авторы работ [7] предлагают устройство для переработки маслосодержащих семян, которое содержит зеерный цилиндр, вал со шнеком, средства для сужения канала в виде шайб, имеющих пазы, конусную головку для регулирования давления, загрузочную воронку.

Вал имеет канавки для размещения шайб. Однако, это устройство имеет существенный недостаток, так как витки вала, расположенные внутри зеерного цилиндра, препятствуют уплотнению частиц мезги в продольном направлении. При этом витки вала, находящиеся в зоне отжима масла, служат как карманы (перегородки), которые воспринимают нагрузки от подающих витков вала со стороны загрузочного патрубка и эти нагрузки не полностью передаются к прессующим частицам. Отсюда неглубокий съем масла из семян и требуется двухкратное прохождение мезги через прессы.

По существующей технологии подготовки семян сафлора к извлечению масла предусмотрено измельчение сухих семян перед проведением процесса влаготепловой обработки. Сухие семена (особенно их оболочка) более хрупки и при измельчении их на вальцевых станках образуются неоднородные частицы различной крупности, в том числе большое количество мелких частиц. мятка мезга сафлоровый масло

Неоднородность продуктов измельчения приводит к нестабильности режима жарения мятки, т.е. при оптимальных значениях температуры и времени жарения для крупных частиц мелкие превращаются в спекшуюся структуру, из которых отжим масла затруднен. Кроме того, в процессе извлечения масла мелкие частицы легко проходят через зеерные щели вместе с маслом и ухудшают качество масла и стойкость его к хранению.

Поэтому, нами предлагается новый способ подготовки мятки к извлечению сафлорового масла, предусматривающий уменьшение мелких частиц в составе мезги и позволяющий повысить выход и качество растительного масла методом прессования. Семена сафлора подвергаются влаготепловой обработке и отлежке, в результате которых поверхностная влага в зерновках перераспределяется к центру ядра, и семена становятся более пластичными. Для измельчения семян можно применять вальцевые станки.

Пластичные семена, проходя между валками, измельчаются, и продукты измельчения приобретают более однородную структуру. При этом уменьшается доля мелких частиц. Образованную мятку подвергает жарению, в результате которого происходит денатурация белковых веществ, и снижаются пластические свойства мятки. Она приобретает более жесткую структуру, обеспечивающую оптимальный отжим масла в шнековых прессах.

Увлажнение семян производится подогретой водой, которая позволяет снизить потери масла с шелухой и улучшить выход сафлорового масла. После увлажнения семена подвергаются отлежке в бункере, где поддерживается определенная температура. Под действием влаги и тепла семена приобретают пластичное состояние. Пластическая масса измельчается в валковой дробилке для разрушения клеточных стенок и перевода масла в доступную форму.

В увлажненной мятке масло содержится в легкоизвлекаемой форме. Однако, в пластическом состоянии мятка не может оказать сопротивление прессующему воздействию в прессе и масло не отделится. Чтобы отжать масло, необходимо придать мятке жесткость, уменьшить ее пластичность. Для этого необходимо снизить ее влажность и одновременно изменить физико-химические свойства составляющих ее компонентов. Достигается это в лопастной жаровне. Влажность семян снижается до5-5,3%, а температура их достигает 110...115⁰С. При тепловой обработке мятки снижается вязкость, которая облегчает отделение масла от прессуемого материала. Подготовленная мезга поступает в шнековый пресс.

Применение рекомендуемого нового способа и конструкций машин позволит повысить выход и улучшить качество растительного масла.

Литература

1. Щербаков В.Г. Технология получения растительных масел. М.: Пищевая промышленность, 1975. 125 с.

2. Атауллаев А.Х., Султанбекова Д.М., Кирневский Б.Н., Ким М. Увлажнение семян хлопчатника. МЖП, 1985, №10. 34-36 с.

3. Жидко В.И., Калининский В.Д., Остапчук Н.В. Установка для тепловой обработки сыпучих материалов. Одесс. технологический институт пищ. промышленности. Ав. св. СССР №1114867, 1984, №35.

4. Гринь В.Т., Линник В.И., Чалый В.И. Устройство для влаготепловой обработки масличных семян. Моск. энерг. комбинат. Мытищ.центр, НТТМ, Смена. Опубл. 1991. Бюл.№8.

5. Краснобородько В.И., Ключкин В.В., Веретина С.Е., Масленникова Г.С. Устройство для влаготепловой обработки маслосодержащего сырья. НПО МЖП. Ав.св. СССР №1490147. Опубл. 1989, №24.

6. Verfahren und Vorrichungzur kontinuirlichen thermischen Behдndlung Von partikulierten Schьttgьtern. Заявка 3825150 ФРГ. Schumaher Heinz №3825150.7. Опубл. 1990.

7. Гринь В.Т., Линник В.И., Чалый В.И. Устройство для переработки маслосодержащих семян. Моск. энерг. комбинат. Мытищ.центр, НТТМ, Смена. Опубл. 1991. Бюл. №8.

Размещено на Allbest.ru