Тема 20

 Семена соняшника з автотранспорту надходять у прийомний бункер (рис.17 ). За допомогою норії 2 сировина засипається в інший бункер 3, відкіля через дозатор 4, транспортером направляється в сепаратор з магнітною пасткою 5, де насіння очищаються від бур'янистих домішок і витягаються металеві предмети. Далі сировину подають на сорочку 6 для обрушення насінь і повторного очищення їх від домішок у сепараторі. Очищена сировина за допомогою норії 7 надходить на шнековий роздавальник 9 для транспортування до чотирьох екструдерам 8 первинного віджимання. На кінці роздавального шнека мається спеціальний отвір, через яке надлишки сировини по жолобу повертаються до норії 7. Олія одержувана в екструдерах первинного віджимання, по трубопроводу направляється в бак-нагромаджувач ( збірник олії) 12, а кормові гранули – на преси остаточного віджимання 11 для витягу з них залишків олії, що потім надходить також у олієзбірник Рівень мезги 12. Рівень олії в ньому регулюється  автоматично за допомогою спеціального датчика і насоса. В міру наповнення олієзбірника, олія, проходячи через фільтр, перекачується в баки-відстійники 15, обладнані для прискорення процесу відстою пристроєм для підігріву з автоматичним регулюванням температури. Після відстою готовий продукт зливається в ємність для відвантаження споживачам. При необхідності відстій можна піддати вторинній переробці в екструдерах первинного віджиму. Обслуговують лінію шість чоловік.

 Стадії технологічного процесу. Виробництво рослинної олії складаються з наступних стадій:

-         очищення та сушіння насіння;

-         відділення чистого ядра і його подрібнення;

-         пропарювання і смаження мезги;

-         Добування олії (пресування і екстрагування);

-         очищення (рафінація) олії; - фасування та зберігання.

Характеристика комплексів обладнання.

Лінія починається з комплексу обладнання для очищення і сушіння насіння, що складається з ваг, силосів, сепараторів, магнітних уловлювачів, витратних бункерів і сушарок. 

Наступним йде комплекс обладнання для відділення чистого ядра і його подрібнення (дисковий млин, аспіраційна віялка і п’ятивальцевий верстат).

Основним є комплекс обладнання для пропарювання і смаження мезги, що складається  з шнекових або ємкісних жаровень.

Провідним комплексом обладнання лінії є шнековий прес і екстраційний апарат. Далі йде комплекс обладнання лінії для очищення олії, що складається з дистиляторів, відстійників, сепараторів, фільтр-пресів, нейтралізаторів і вакуум -сушильних апаратів.

Завершальним є комплекс фінішного обладнання лінії, що складається з ваг, машин пакувальної і для укладання пачок фасованої олії в ящики.

                 Машино-апаратурна схема виробництва олії.

                 Механічний спосіб отримання соняшникової олії

Серед різних технологій отримання рослинної олії важливе місце займає механічний спосіб отримання олії. В основі механічного способу лежить пресування подрібненої маси механічним шляхом. Зараз перевагу віддають пресуванню в шнекових пресах, а не в гідравлічних, тому, що пресування в гідравлічних пресах - це процес періодичної дії і потребує великих затрат праці. 

Очищення насіння від сміттєвих домішок проводиться спеціальними машинами з урахуванням геометричних розмірів та аеродинамічних властивостей, для видалення металевих домішок використовують феромагнітне очищення за допомогою електромагнітних сепараторів різних марок.

Підсушування насіння проводять за умови якщо його вологість на рівні критичної або більша. Оптимальною вологістю насіння олійних культур перед лущенням вважається така, яка на 2% менша від критичної.

Після лущення рушанка обробляється в сепараторних та пневмоочисних машинах з метою відокремлення ядра від плодових та насінних оболонок з мінімальними втратами олії. Для цього використовують аспіраційні та віяльні машини, які розділяють рушанку на фракції: ядро ціле, ядро подроблене, ціле та недолущене насіння. Останні дві фракції направляються на повторне обрушування.

Наступним етапом є подрібнення ядра, яке суттєво впливає на вихід олії і продуктивність обладнання. Головне завдання цього процесу полягає у тому, щоб максимально зруйнувати клітинну структуру. Для цього насіння соняшнику кілька разів пропускають крізь вальцеві станки. На якість подрібнення значно впливає вологість ядра. Найкраще руйнування клітинної структури відбувається за його вологості 5,5–6,0%. Подрібнене ядро називається м’яткою, яку неможна довго зберігати, тому, що ферменти ліпідів швидко розщеплюють жири, гідролізуючи їх на гліцерин та вільні жирні кислоти. Від цього погіршуються, як харчові так і технологічні властивості олії.

До пресу надходить вже просмажена м’ятка тобто мезга, тривалість підсмажування 40–45 хвилин. Пресування проходить в шнекових пресах різного типу з виходом олії 35–40%. Олія після пресування містить тверді та колоїдні домішки, зокрема білкові речовини, фосфатиди, жиророзчинні вітаміни, які зменшують тривалість зберігання олії.

Для очищення олії використовують різні способи: відстоювання, центрифугування та фільтрування. Очищену олію зберігають в щільно закритих ємкостях, без доступу повітря, вологи та світла. 

                        Хімічний спосіб отримання рослинної олії

В основі цього способу покладено оброблення спеціально підготовленої олійної сировини органічними розчинниками рис.3.3. А саме макуха з пресового цеху після попереднього видалення олії потрапляє на дробарки (дискові та молоткові), де перетворюється на крупку. В деяких схемах олійний матеріал у вигляді крупки направляється прямо в екстрактор. Форма частинок матеріалу у вигляді листочка (пластинки матеріалу товщиною приблизно 0,4  мм) дозволяє мати в екстракторах легкопроникну розчинником масу матеріалу. Для отримання олійного матеріалу у вигляді листка крупку направляють на плющильні вальці.

З-під плющильних вальців листок направляється в екстрактор. Екстрактор є основним апаратом екстракційного цеху, він призначений для видалення олії в розчинник при протиточному контактуванні. В наш час в якості екстракційного розчинника використовують бензин (температура кипіння при атмосферному тиску 65–68ºС). Розчин олії в бензині називається місцелою, а знежирений матеріал (залишкова олійність приблизно 1%) – шротом. Крім олії в шроті міститься бензин (до 40%), для видалення якого шрот, що виходить із екстрактора направляється у випарник (тостер). Шляхом подавання пари у випарнику відганяється бензин, який у вигляді пари в суміші з водяною парою потрапляє в конденсатор, а шрот після охолодження  і, якщо необхідно, зволоження відправляється на склад шроту для відвантаження в якості цінного кормового продукту.

Місцела, яка виходить з екстрактора, також обробляється з метою розділення на олію та бензин. В деяких екстракторах (вертикальному шнековому) місцела виносить деяку кількість дрібної і твердої фази, яка відфільтровується до подавання на розділення шляхом дистиляції.

Послідовність операцій переробки олійної сировини

Як правило дистиляція (теплова відгонка бензину від олії) проводиться в дві стадії. На стадії проміжної дистиляції під дією тепла, підведеного з  парою, відбувається нагрівання місцели до кипіння та випаровування бензину. Пари бензину виходять з апарату на конденсацію, а місцела потрапляє в кінцевий дистилятор, де і проходить повне видалення бензину з олії. 
Кінцева дистиляція проводиться як правило, з застосуванням вакууму, та подавання  «гострої» пари. Суміш парів бензину та водяної пари виходить з кінцевого дистилятора на конденсацію, а отримана в кінцевому дистиляторі олія виводиться з нього, охолоджується, зважується та направляється в олієсховище.  

                        Будова і принцип дії лінії .

  Насіння соняшнику, попередньо зважене на вагах 1подається на короткочасне зберігання в силос 2. Насіння може містити велику кількість домішок, тому його двічі очищають на дво - і триситових сепараторах 3 і 4, а. також на магнітних вловлювачях 5. Домішки рослинного походження, відокремлені на сепараторах, збирають і використовують у комбікормовому виробництві. 

Очищене від домішок насіння зважують на вагах 6 і подають у витратний бункер 7, звідки вони транспортуються в шахтну сушарку 8, що складається з декількох зон. Спочатку насіння сушать, а потім охолоджують. У процесі теплового оброблення їх вологість зменшується з 9 ... 15 до 2 ... 7%. Температура насіння під час сушіння близько 50 ° С, після охолодження 35°С. Висушене насіння проходить контроль на вагах 9, а потім направляються в силоси 2 на тривале зберігання або в проміжковий бункер 10 для подальшого перероблення.

Подальше перероблення насіння полягає в максимальному відділенні оболонки від ядра. Цей процес передбачає дві самостійні операції: лущення (обрушення) насіння і власне відділення оболонки від ядра (сепарування).

Насіння лущаться на дисковому млині 11, куди вони надходять з проміжного бункера 10. Рушанка, одержана з насіння після млина, представлять собою суміш, що складається з частинок, різних за масою, формою і розмірами. У Рушанці присутні цілі ядра, їх осколки, ряд різноманітних за розміром і формою частинок оболонки і, нарешті, ціле насіння - недоруш. Тому для відділення оболонки від ядра в основному застосовують аспіраційні віялки - повітряно-ситові сортувальні машини. З такої машини 12 ядро подається в проміжний бункер 13, а всі інші частини суміші обробляються для відділення цілих ядер та уламків насіння соняшнику, які разом з цілими ядрами поступають на подальшу переробку.

Після зважування на вагах 14 ядра соняшнику подрібнюються на пятивальцевому верстаті 15. Процес подрібнення може здійснюватися за один  або два рази - попереднє і остаточне. При подрібненні відбувається руйнування клітинної структури ядер соняшнику, що необхідно для створення оптимальних умов для найбільш повного і швидкого добування олії при подальшому пресуванні або екстрагуванні. 

Продукт подрібнення  -  мезга - з верстата 15 надходить в жаровню 16, в якій за рахунок волого-теплової обробки досягається оптимальна пластичність продукту і створюються умови для полегшення відділення олії на пресах. При смаженні вологість мезги знижується до 5 .. .7%, а температура підвищується до 105...115°С.

 Машинно-апаратурна схема лінії виробництва олії хімічним способом.

З шнекового преса 17, в який після жаровні подається мезга, виходять два продукти: олія, що містить значну кількість частинок ядра і тому очищається у фільтр-пресі 18, і макуха, що містить 6,0 .. .6,5% олії, яку необхідно ще відділити. Тому надалі гранули макухи піддаються подрібненню в молоткової дробарці 19 і вальцевих верстатах 20, а продукт подрібнення - екстрагуванню в екстракційному апараті 21. Апарат має дві колони, з'єднані перемичкою, в яких розташовані шнеки, що транспортують частинки макухи з правої колони в ліву. Протитечією до руху макухи перемішуються екстрагувальна речовина - бензин, що є летким розчинником. У зв'язку з тим, що бензин в суміші з повітрям спалахує при температурі близько 250°С, на екстракційних заводах температура перегрівання технологічної пари не повинна перевищувати 220 ° С.

За допомогою дифузії олія добувається з розірваних клітин макухи, розчиненою в бензині. Суміш олії, бензину та деякої кількості частинок виходитьз правої колони екстрактора 21 і направляється у відстійник або патронний фільтр22.

З лівої екстрагувальної колони апарату 21 виводиться знежирений продукт, який називається шротом. Після вилучення з нього залишків бензину шрот направляється на комбікормові заводи.Очищений від твердих частинок розчин олії в бензині - місцелла - подається на дистиляцію. Упопередньому дистилятор 23 місцелла нагрівається до 105 ... 115 ° С, і з неї за атмосферного тиску частково відганяются пари бензину. В кінцевому дистиляторі 24, який працює під розрідженням, з місцелли видаляються залишки бензину, і очищена олія подається на ваги 25. Після вагового контролю олія подається в пакувальну машину 26, а в машині 27 пачки фасованого масла укладаються в ящики.

        Отже, першим етапом роботи у добуванні олії' є просушування  насіння.

       Схожість насіння в даному випадку не має ніякого значення, тому його сушать при досить високій температурі (80-100°) з метою прискорення цього процесу. Проте слід уникати потемніння насіння внаслідок підгоряння, бо з підгорілого насіння і олія виходить темного кольору, що не бажано. Насіння олійних культур, що має оболонки, які легко відділяються від ядра, наприклад, соняшник, після просушу­вання спрямовують на обрушування (шеретування).

      Після шеретування ядра подрібнюють.

 Шеретувальні машини.

   Для цієї мети застосовують шеретувальну машину. Вона складається з кожуха (дека), внутрішня поверхня якого ребриста, і барабана з бичами. Барабан розташований ексцентричне з кожухом, тому зазор між кожухом і бичами з боку надходження насіння значно більший, ніж з протилежного. Над барабаном розміщений бункер -приймальний ківш, з якого дозуючим валиком насіння каналом подається на бичі барабана, який швидко обертається.

Ударами бичів насіння відкидається на ребристу поверхню деки, розбивається і відскакує знову на бичі. Врешті-решт суміш обрушених ядер насіння та лузги виїсидається в канал і подається у віялку, де струменем повітря відділяється лузга. В удосконалених шеретувальних машинах лід декою розташована крильчатка віялки, що спрямовує струмінь повітря у зовнішній отвір каналу, через який виходять продукти шеретування.

 Лузгу повністю відділяти не слід. Доцільно залишати 8-10 її від   кількості ядер. Вона відіграє роль дренажу, полегшуючи виділення олії.У клітинах              ендосперму олія знаходиться у вигляді досить дрібної емульсії. Для полегшення виділення її з клітин треба розірвати їх оболонки. Тому після обрушування ядра подрібнюють, найчастіше на вальцьових поставах з остаточним завершенням цієї операції на фальовках. Крім інактивації ферментів, прогріванням досягається коагуляція білкових та інших слизоподібних речовин, переважна більшість яких є стабілізаторами емульсій, їх коагуляція полегшує злиття краплин емульсії олії. Збільшення об'єму краплин емульсії педе до відносного зменшення їх поверхні,  отже, й до зменшення поверхне­вої енергії. А це полегшує відділення олії з інших складових частин клітин.