Технологічна схема виробництва олії

Виробництво рослинної олії складається з багатьох операцій, під час яких в олійній сировині відбувається складні фізико-хімічні процеси. Спрощену принципову схему переробки олійної сировини наведено на рис. 12.1.

Попередньою технічною операцією відокремлення домішок і сушіння зерна, потім роздрібнення, що призначено для відокрем­лення оболонок від ядра. Запаси олії в тканинах олійного насіння та плодів розподілені нерівномірно: головна частина зосередже­на в ядрі насінини — в зародкові та в ендоспермі, плодова та з

Рис. 12.1. Спрощена схема виробництва пресової нерафіновоної олії

сім'яна оболонки містять невелику кількість олії, яка має інший (гірший) ліпідний склад. У зв'язку з цим при переробці багатьох олійних культур та плодів від основної масловисткої тканини ядра відокремлюють олійні зовнішні (плодові та сім'яні) оболон­ки насіння. При цьому олійність пе­рероблюваної сировини підви­щується, збільшується продук­тивність технологічного устаткуван­ня, зростає кількість олії та білка.

Відокремлення оболонки від ядра складається із операції руйнування покривних оболонок насіння — обру­шення і наступного розподілу одер­жаної суміші (рушанки) на ядро та лу­шпиння (лузки) — відвіюванням.

Олійні плоди та насіння обрушу­ють різними методами в залежності від фізико-механічних властивостей оболонки та ядра. Найважливіша ви­мога до машин для облущування насіння - - руйнування оболонки не повинно супроводжуватись руйну­ванням ядра. Через недосконалість існуючих облущувальних машин ця вимога певною мірою не виконується.

Руйнування плодів оболонки со­няшникового насіння здіснюеться відцентровими облущувальними ма­шинами.

Якість облущенного насіння -рушанки характеризується вмістом у ній небажаних фракцій насінин та частково нерозрушеного насіння (цілих або "недоруш"), розрушенного ядра (січка) та олійного пилу. Присутність в рушанці недору-ша небажане: вона збільшує вміст лу

шпиння в ядрі. Також небажана і присутність в рушанні січки та олійного пилу. Січка легко віддає жир лушпинню навіть під час короткого контакту.

Олійний пил цілком не відокремлюється від лузки, яка відхо­дить з виробництва і витрати олії з лушпинням збільшуються. Розділення рушанки на лушпиння та ядра засновано на різниці в їх розмірах та аеродинамічних властивостях.

В аспіраційній камері для обробки рушанки є п^ять незалеж­них повітряних каналів (шоста фракція — олійний пил — повітряної обробки не зазнає), до яких надходять фракції рушан­ки, що одержанні в розсійнику.

Кожна фракція рушанки надходить до верхньої полиці, а потім під дією своєї маси пересипається з однієї полиці на іншу. Потік повітря, пронизуючи падаючий шар рушанки, виносить легкі частини (лузги). Із останньої полички сходить звільнені від лушпиння ядра, кут нахилу полиць змінюють при регулюванні війки: чим крутіше вони встановлені, тим швидше рушанка пере­сувається на них тим коротший час обробки рушанки повітрям і тим менший відбір з рушанки лушпиння.

Таким чином, після аспіраційної війки одержують, ядра недо-руш, перевій та лушпиння. Ядра надходять на подальшу пере­робку. Недоруш направляють в повітряно-ситовий сепаратор, аналогічний тому, який застосовують для очищення насіння. Тут в осадочних конусах після продування недоруша атмосферним повітрям збирається крупна лузга. Недоруш з меншим вмістом лушпиння (збагачений) йде на повторне обрушення на обрушу-вальну машину.

Перевій для повторного розподілу направляють на контроль­ну війку, яка відрізняється від робочої набором сит та повітря­ним режимом в аспіраційній камері. Лушпиння виводять з цеху.

Оцінюють роботу рушайно-війного цеху за вмістом лушпин­ня в ядрах, та за втратами олії в лушпинні, що вилучається з ви­робництва (у вигляді олійного пилу, січки ядер та замаслювання лушпиння при контакті з розрушеними ядрами).

Лушпинність ядер, що призначенні для одерження олії на пре­сових заводах, не повинна перевищувати 3%, на екстраційних -не більше 8%. Розпушення оболонки бавовняного насіння і інших олійних культур та її відокремлення від ядер здійснюють на ма-Шинах іншої конструкції, однак технологічна послідовність опе­рацій залишається такою ж.

Подрібнення ядра Для вилучення олії із насіння чи ядра не­обхідно розрушити їх клітинну структуру. Кінцевим результатом операції подрібнення є переведення олії, що міститься в клітинах насіння, до форми, доступної для подальших технологічних дій. Необхідна міра подрібнення сировини досягається механізмами, які здійснюють подрібнення, розчавлювання та розтирання насіння чи ядер. Подрібнення здійснюють на вальцьових верстатах.

Одержаний після подрібнення матеріал називають м'яткою, яка характеризується значною питомою поверхнею. Крім розру-шення клітинних оболонок при подрібненні порушується також структура оліємісткої частини клітини, значна частка олії вивільнюється і адсорбується на поверхні часток м"ятки. Добре здрібнена м"ятка повинна складатись з однорідних за розміром часток, не містити цілих нерозрушених клітин, і в той же час вміст дуже дрібних (мучнистих) часток в ній повинен бути не­значним. Для одерження м"ятки застосовують вальцьові верста­ти. Робочими органами верстата, який найбільш широко вжи­вається, є п'ять вальців, розміщених один над одним по верти­калі: верхній валок рифлений, інші гладкі.

Вилучення олії з м’ятки здіснюється методами пресування чи екстракцією, або найчастіше сполученням (поєднанням) цих двох операцій.

Метод пресування Олія абсорбована у вигляді плівок на по­верхні часток подрібнених ядер утримується значними поверхне­вими силами. Для ефективного відокремлення необхідно цей зв’язок послабити. Для цього використовують гідротермічну (во-логотєплову) обробку м'ятки — жаріння (смаження). При зволо­жуванні та наступній тепловій обробці м'ятки послаблюється зв'язок ліпідів з неліпідною частиною насіння — з білками та вуг­леводами і олія переходить у відносно вільний стан, а її боязкість помітно знижується. Потім м"ятку нагрівають до більш високої температури, її вологість при цьому зменшується, і одночасно відбувається часткова денатурація білків, яка змінює пластичні властивості млятки. Так під дією вологи та теплоти м'ятка змінює свої фізико — хімічні властивості і перетворюється в мезгу.

У виробничих умовах процес приготування мезги складається із зволоження м’ятки і підігрівання її до температури 60 °С, воло-гость м'ятки після зволоження (для соняшників) повинна бути не вищою (8...9)%. Нагрівання до 105 °С та висушування млятки кінцева вологість готової мезги (для соняшників) досягає (5...6%).

Мезга з такими характеристиками забезпечує ефективне поперед­нє вичавлювання олії. Для кінцевого вичавлювання параметри мезги повинні бути іншими (кінцева вологість) досягає (3...4)%, температура (110... 120) °С. Для приготування мезги застосовують чанні, барабанні та шнекові жаровні. Найбільш розповсюджени­ми є чанні жаровні з 6-ти або 5-ти чанів. Шестичанні жаровні ма­ють чани діаметром 2100 мм та висотою 435 мм, розміщені один над другим. По вертикальній осі проходить загальний вал, на якому в кожному чані закріплено ножі-мішалкі. Обігрівання чанів ведеться глухою парою. Пересування як спосіб вилучення олії з насіння передує остаточному знежиренню матеріалу дією ор­ганічного розчинника — екстракції. Тільки у порівняно невели­ких розмірах ще здіснюється чисто пресове вилучення олії.

До попереднього пресування, та роботи в режимі одноразо­вого пресування використовуються преси різних типів, напри­клад, прес ЕТП-20 (рис. 12.2). Прес має вертикальний шнековий наповнювач 1. На шнековому валу 2 для форпресування наби­рається сім витків, а для режиму одноразового пресування — вісім зі зменшеним кроком та збільшеним діаметром ступиць.

Прес оснащено системою 5 для підігрівання та охолодження вала. При пуску преса вал підігрівається парою, а при постійній роботі може охолоджуватися водою. Пара та вода подаються в центральний канал, який проходить через весь вал, вздовж його осьової лінії. Товщина макухи змінюється за допомогою конус-

Рис. 12.2. Прес ЕТП-20

ного пристрою 4. Зеєр З, роз'ємний по горизонталі, по довжині утворює п'ять ступенів, друга...п'ята ступені зеєра мають одна­кові внутрішні діаметри.

Технічні параметри преса ЕТП-20 в режимі форпресування при переробці насіння бавовни такі: продуктивність 70...80 т/до-бу, зазори між зеєрними пластинами, мм: І — 1,35; II — 0,7; III — 0,5; IV — 0,25; V — 0,15 мм, частота обертів — 25, 28 і 32 об/хв.

Мезга надходить до приймальної частини ступеневого циліндру через живильник і, там витки шнека 4 захоплюють її і переміщують уздовж нього до вихідного отвору.

Максимальний тиск, що розвиває шнековий прес, досягає ЗО МПа ущільнення (стиснення) мезги зростає в (2,8...44,4) ра­зи,тривалість перебування мезги у шнековому каналі під тиском залежить від типу преса і змінюється від 78 до 225 с. У залежності від робочого тиску пресування та оліїності макухи, шнек — пре­си ділять на преси попереднього (неглибокого) зняття олії (фор-преси) та преси остаточнього (глибокого) зняття олії.

Форпреси широко застосовуються в технологічних схемах ек­стракційних заводів. Вони відзначаються досить високою про­дуктивністю. Екстрактори.що працюють за способом занурю­вання екстрагуємого матеріалу в розчинник, бувають двох видів: вертикальними, шнековими та вежовими (баштовими).

Модернізований шнековий екстрактор НД-1250 складається з завантажувальної колони з декантатором 2, горизонтального пе­редаточного шнека 1 і екстракційної колони 11.

Корпус кожної колони складається з окремих царг, які, з'єднані між собою фланцями. Всередині корпуса розміщуюють-ся робочі шнеки 3, які приводяться в рух електро-двигунами че­рез редуктори. Шнеки завантажувальної та екстрагувальної ко­лони, крім того, мають конічні зубчасті передачі, а передаючий шнек — пару циліндричних шестерней.

В верхній частиш шнекового вала екстракційної колони закріплено лопаті зкидувача шрота 9, який приводиться до руху від редуктора екстракційної колони через ланцюгову передачу.

Шнековий вал екстраційної колони, як і інші шнеки екстрак­тора, обертається за годинниковою стрілкою. Лопатевий скидач обертається проти годинникової стрілки, робить при цьому 27 об/хв та скидає макуху із екстрактора через два патрубки. Ак­тивністю (70...80) т/добу при порівняно не високому зняттю олії (олійність макухи до (15... 17)% частота обертання шнекового ва-

лу фораса (18...36) об/хв., товщина вихідної ракушки (макухи) (8...12)мм. Тривалість пресування — в середньому 80с.

Преси глибокого заняття олії мають значно меншу продук­тивність (18...30) т./добу, але зате олійність макухи нижче (4...7)% — це досягається більш тривалим знаходженням мезги в пресі — (220...225) с, внаслідок сповільненого обертання шнека (5...13) об./хв. Та невеликої ширини вихідної кільцевої щілини. Товщина макухи — ракушки, що виходить з преса, знаходиться в межах (3...4) мм. В практиці застосовують шнек — преси одно­кратного остаточного вичавлювання, які здійснюють послідовно попереднє та остаточне вичавлювання в одному агрегаті.

Пресована олія після фільтрування та очищення від домішок може бути використована як готова продукція як нерафінована І та II сортів.