Проект прессового цеха растительных масел

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ИМПЕРАТОРА ПЕТРА I»

ФАКУЛЬТЕТ ТЕХНОЛОГИИ И ТОВАРОВЕДЕНИЯ

Кафедра________________________________________________________________

«УТВЕРЖДАЮ»:

Заведующий кафедрой

    ________   __________

                                                                                                                                         (подпись)           (Ф.И.О.)

«___»_________20___г.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по_____________________________________________________________________

(наименование  дисциплины)

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

(тема проекта)

Автор работы__________   _____________________________Группа____________

                                             (подпись)                                            (Ф.И.О.)        

Специальность: «Технология жиров, эфирных масел и парфюмерно-косметических продуктов»

Обозначение работы: КП-00492894-260401.65-___-___

Руководитель работы:___________   ________________________   «___»________20___г.

                                                                  (подпись)                                           (Ф.И.О.)

Проект защищен:_______________   ________________________   «___»________20___г.

                                                              (оценка)                                                 (подпись)

Члены комиссии:_______________   ________________________   «___»________20___г.

                                                            (подпись)                                                (Ф.И.О.)

                                _______________   ________________________   «___»________20___г.

                                                            (подпись)                                                 (Ф.И.О.)

                                _______________   ________________________   «___»________20___г.

                                                            (подпись)                                                 (Ф.И.О.)

ВОРОНЕЖ 20___г.

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ИМПЕРАТОРА ПЕТРА I»

ФАКУЛЬТЕТ ТЕХНОЛОГИИ И ТОВАРОВЕДЕНИЯ

Кафедра «Процессы и аппараты перерабатывающих производств»

ЗАДАНИЕ

НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «ОБОРУДОВАНИЕ

МАСЛОЖИРОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ»

Студенту___________________________________   Группа__________________________

Разработать тему:_____________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание принял к исполнению                                     «___»_______20___г.

Срок представления проекта к защите                         «___»_______20___г.

При разработке проекта выполнить следующие разделы:

Введение

1. Характеристика  сырья и готовой продукции

2. Выбор и  обоснование технологической схемы

3. Продуктовый  расчет

4. Расчет и  подбор основного технологического  оборудования

5. Описание  технологической схемы

6. Технохимический  контроль производства

7. Хранение сырья и готовой продукции

8. Техника  безопасности и охрана окружающей среды

Заключение

Список литературы

Графическая часть должна быть представлена на плакатах формата А1

Руководитель проекта_________   __________________________ «___»_________20___г.

                                                                  (подпись)                                         (Ф.И.О.)

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………………...4

1. Характеристика  сырья и готовой продукции………………………………...6

2. Выбор и  обоснование технологической схемы……………………………..14

3. Продуктовый  расчет…………………………………………………………..17

4. Расчет  и подбор основного технологического  оборудования……………..21

5. Описание  технологической схемы…………………………………………...28

6. Технохимический  контроль производства…………………………………..30

7. Хранение  сырья и готовой продукции………………………………………35

8. Техника  безопасности и охрана окружающей среды………………………37

Заключение……………………………………………………………………….38

Список литературы………………………………………………………………39

ВВЕДЕНИЕ

Подсолнечник – основная масличная культура в России. На его долю приходится 75% площади посева всех масличных культур и до 89% производимого растительного масла. Масло подсолнечника применяют как пищевое масло в натуральном виде и при изготовлении маргарина, майонеза, рыбных и овощных консервов, хлебобулочных и кондитерских изделий. Подсолнечник является типичным растением степной и лесостепной полосы. Обладает высокой пластичностью, которая позволяет возделывать его в различных климатических условиях. Жмыхи используются в корм сельскохозяйственным животным; из золы стеблей получают поташ или применяют её как удобрение. Полувысыхающее масло подсолнечника используют для выработки олифы, красок, лаков, в мыловарении, в производстве олеиновой кислоты, стеарина, линолеума, клеенки.

В процессе селекционной и семеноводческой работы значительно изменились и продолжают изменяться как хозяйственно-биологические признаки сорта, так и физико-технические и технологические свойства семян.

Селекционная работа с подсолнечником направленна на повышение урожайности, масличности, объемной массы, скороспелости, на выработку устойчивости к новым расам заразихи и группового иммунитета к грибковым заболеваниям, на улучшение жирнокислотного состава триглицеридов масла.

В последнее время одной из важнейших характеристик сорта считают сбор масла с гектара, который определяют по величине урожая с гектара и масличности семян.

Благодаря большому количеству линолевой кислоты и наличию биологически активных веществ, подсолнечное масло по биологической активности занимает первое место среди животных жиров и пищевых растительных масел.

Для семян современных селекционных сортов и гибридов подсолнечника характерны следующие физико-химические свойства: масса 1000шт семян 50…70г, объемная масса 360…430 г/л, удельная масса 0,65…0,75 г/см3, лузжистость 18…24%, масличность 50…56%, протеин 16…22%, ботаническая масличность лузги 1,5…3,5%, содержание протеина в лузге 3…6%.

Высокомасличные семена подсолнечника отличаются более высокими показателями таких биохимических свойств, как активность ферментативной системы (липазы), гидрофильность и гигроскопичность ядра, содержание легкоподвижных водорастворимых веществ, которые легко мобилизуются для поддержания жизнеспособности.

По данным Госкомстата России, в сентябре 2003 года в России производство растительного масла составило 84,8 тыс. тонн, в том числе рафинированное 46,3 тыс. тонн. В том числе производство подсолнечного масла - 81,2 тыс. тонн, соевого - 500 тонн, кукурузного - 400 тонн, других видов - 220 тонн. Основными производителями растительного масла в сентябре, как обычно, были названы Краснодарский край - 46% всего производства, Ростовская область - 16%, Белгородская область - 10%, Саратовская область- 9%, Ставропольский край - 8 %, Воронежская область - 5%, Волгоградская область - 4%. Также Госкомстат России отмечает, что загрузку предприятий в сентябре можно оценить в размере не более 40%. Следовательно, рынок имеет существенный производственный потенциал для роста.

Что касается потребления растительного масла, то отмечается его неуклонный рост. Аналитики Госкомстата оценивают потребление растительного масла в России в расчете на 1 человека на уровне 10-12 л в год, или в расчете на 1 домохозяйство 3,41 л в месяц. В то время как в конце 90-х годов потребление растительного масла составляло около 6,5 л в год на 1 человека. По оценкам, потребление растительного масла на душу населения значительно ниже и составляет около 6,5 л в год. Обратим внимание, что Министерство здравоохранения рекомендует норму потребления растительного масла 13-15 л в год в расчете на 1 человека, а в развитых странах Запада потребление растительного масла оценивается от 15 до 26 л в год в расчете на 1 человека. Таким образом, мы видим и в оценках возможности для роста объемов потребления.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ И ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ

Ферментативная система подсолнечных семян представлена в основном липазой, фосфолипазой и липоксигеназой. Активность ферментативной системы  у семян высокомасличных сортов подсолнечника выше, чем у низко масличных, за счет увеличения доли активных белков.

Липаза в созревших семенах малоактивна, но при неблагоприятных условиях хранения переходит в активное состояние и способствует расщеплению триглицеридов и образованию свободных жирных кислот, т. е.  нарастанию кислотного числа масла в семенах.

 Фосфолипаза способствует разложению фосфорсодержащих веществ семени на более простые соединения, которые, переходя в масло, увеличивает содержание негидратируемых веществ.

Липоксигеназа находится  в семенах в очень незначительном количестве и в обычных условиях мало активна. Однако  при неблагоприятных условиях хранения она способствует окислительным процессам в масле.

Белки семян подсолнечника имеют высокую пищевую  ценность. Их используют для обогащения хлебобулочных и кондитерских изделий, применяют в качестве белкового компонента в производстве комбикормов для с/х животных.

В соответствии с требованиями стандартов заготовляемые и поставляемые семена подсолнечника должны быть в здоровом негреющемся состоянии, иметь цвет и запах, свойственный нормальным семенам и соответствовать следующим нормам:

1. влажность-7,0 %;

2. сорная примесь-1,0 %;

3. масличная примесь-3,0 %;

4. зараженность вредителями  не допускается.

На предприятии приняты ограничительные нормы, с которыми производится   прием подсолнечника  со следующими качественными показателями в таблице 1.

Таблица 1 - Ограничительные нормы при приеме подсолнечника

Химический состав приведен в таблице 2.

Таблица 2 - Химический состав

Основной составной частью подсолнечных семян, определяющих их народнохозяйственное значение, являются – липиды. Главную массу липидов масличных семян составляют жиры, основным компонентом которых является смесь триглицеридов.

В состав подсолнечных семян входят так же алифатические спирты, азотсодержащие вещества, сложные белки, ферменты, углеводы полисахариды, витамины А, В, С, Д, Е, РР, Н пигменты и другие вещества.

Среднее содержание химических веществ подсолнечника приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Содержание химических веществ подсолнечника

Таблица 4 - Жирнокислотный состав масла подсолнечного

На пищевые цели используются сорта подсолнечного масла согласно ГОСТ 1129-2005.

По органолептическим показателям подсолнечное масло должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 5.

Таблица 5 - Органолептические показатели масла подсолнечного

Примечание: под «сеткой» понимают наличие в прозрачном масле мельчайших частиц воскоподобных веществ, еле заметных невооруженным глазом, а под «легким помутнением» понимают наличие в растительном масле сплошного фона мельчайших частиц воскообразных веществ, незначительно снижающих прозрачность масла.

По физико-химическим показателям подсолнечное масло должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 6.

Таблица 6 - Физико-химические показатели подсолнечного масла

Примечание: показатели «йодное число», содержание неомыляемых веществ определяется по требованию потребителя; по согласованию с потребителем допускается нерафинированное масло с превышением кислотного числа поставлять для технических целей.

Подсолнечное масло используется для пищевых, технических и медицинских целей.

Подсолнечное масло употребляется:

1) в жидком виде: а) непосредственно в пищу; б) а приготовление пищевых продуктов (консерв, майонеза, хлебопекарных изделий и др.); в) вводится в состав жировой основы при производстве твердых пищевых жиров.

2) в переработанном виде: а) как гидротированный жир в составе жировой основы при производстве твердых пищевых жиров; б) как гидротированный жир для пищевых целей на приготовление пищеконцентратов, кондитерских изделий и т. д.

3) на технические цели масло подсолнечное: а) идет на расщапление с целью получения глицерина и жирных кислот; б) применяется для получения гидрированных жиров для введения в жировую смесь при приготовлении моющих средств; в) идет на производство смазочных масел; г) применяется в качестве компонента при производстве некоторых олиф.

Для медицинских целей применяется в качестве составной части лекарственных средств.

Подсолнечное масло должно вырабатываться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическим инструкциям, утвержденным в установленном порядке.

Содержание не жировых примесей, не превышающих допустимых расхождений, между параллельными определениями по ГОСТ 5481-66, не является браковочным фактором.

Содержание фосфорсодержащих веществ, не превышающее допустимых расхождений между параллельными определениями по ГОСТ 7324-80, не являются браковочным фактором.

К отходам относят жмых подсолнечный. Жмых должен соответствовать ГОСТ 80-96.

По органолептическим и  химическим показателям жмых подсолнечный должен соответствовать требованиям указанным в таблице 7.

Таблица 7 - Органолептические и химические показатели подсолнечного жмыха

Технологические параметры выходящей готовой продукции (подсолнечного  жмыха) приведены в таблице 8.

Таблица 8 - Технологические параметры выходящей готовой продукции

Жмых подсолнечный упаковывают в чистые целые и сухие мешки или отпускают без тары (насыпью). Жмых подсолнечный транспортируется в чистых и сухих крытых железнодорожных вагонах и в сосудах, оборудованных щитами, или на автомобилях, закрывающихся брезентом.

Жмых подсолнечный кондиционируется по влажности, его можно хранить в слое высотой до 5 м и с температурой не более 35 0С – зимой, а летом не превышая температуру окружающего воздуха не более, чем на 5 0С.

Лузга подсолнечная является ценным сырьем для выработки гидролизного спирта, выращивания мицелия грибов. Используется в качестве грубого корма в измельченном виде, а также может использоваться как топливо для котельной.

2. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ  ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ

Масло полученное прессованием считается наиболее экологичным и более полезным. Масло полученное путем экстракции, предусматривает использование органических растворителей (экстракционных бензинов), поэтому это масло имеет меньшую пищевую ценность.

Полученное масло имеет высокое качество, оно чистое и безвредное, поскольку не прошло химической обработки. Отдельные маслодавильные прессы используются для получения масла практически со всех видов семян и орехов, включая подсолнечник, хлопчатник, горчица, кокос, арахис, лен и сою.

Прессование — это механический отжим масла из предварительно измельченного масличного сырья (мятки) на специальных шнековых прессах.

При переработке высокомасличных семян применяется двукратное прессование. Этот процесс включает в себя предварительный съем

основного количества масла на шнековых прессах и окончательное извлечение масла на прессах высокого давления. Предварительному извлечению масла предшествует стадия влаготермической обработки мятки.

Влаготермическая обработка мятки способствует ослаблению связей масла с частицами мятки, что облегчает отделение масла при прессовании. Обработанная мятка называется мезгой и имеет другую структуру. Влаготермическая обработка заключается в жарении мятки и проходит в два этапа. На первом этапе доводят влажность мятки из семян подсолнечника до 8-9% и температуру — до 60 СС. При этом происходит поглощение воды частицами мятки, что вызывает их набухание и увеличение пластичности. Связь масла с набухшими частицами мятки ослабевает, масло вытесняется на поверхность мятки, его вязкость заметно снижается. На втором этапе мятку высушивают при температуре 105 °С и доводят влажность мезги из семян подсолнечника до 5-6%. На этой стадии происходит денатурация белковых веществ, снижаются пластические свойства мезги, она приобретает более жесткую структуру, обеспечивающую оптимальный отжим масла. Мезга, поступающая на прессование, должна иметь определенные упругопластичные свойства, температуру и влажность. Как понижение, так и превышение влажности мезги по сравнению с оптимальной приводит к уменьшению съема масла и повышает содержание масла в жмыхе.

Для предварительного отжима масла применяют шнековые прессы, называемые форпрессами. Рабочими органами шнекового пресса являются разъемный ступенчатый цилиндр и расположенный внутри него шнековый вал. Поверхность цилиндра состоит из стальных пластин и имеет продольные щели для стока масла, в которые не проходят частички мезги.

Подготовленная мезга поступает в ступенчатый барабан пресса, захватывается витками шнекового вала и перемещается к выходу из пресса. При движении по барабану пресса происходит сжатие мезги, от нее отделяется масло, а твердые частицы мезги спрессовываются и образуют жмых. Давлецие на масличный материал возрастает при его продвижении вдоль оси вала за счет уменьшения шага витков шнекового вала и сужения свободного пространства между телом шнекового вала и внутренней поверхностью ступенчатого барабана. На форпрессах можно отделить 60-85% масла. Масличность шмыха, выходящего из форпресса, составляет до 18%.

Окончательное извлечение масла прессовым способом осуществляют из мезги, которую получают из форпрессового жмыха. Форпрессовый жмых измельчают и проводят его влаготермическую обработку.

Грубое измельчение форпрессового жмыха вначале проводят на дисковых или молотковых дробилках. После грубого помола жмых подвергается тонкому однородному измельчению на вальцовых станках. Проход частиц жмыха через сито с размером ячеек 1 мм должен быть не менее 80%.

Влаготермическую обработку жмыха осуществляют в более жестком режиме, чтобы получить мезгу с хорошими пластическими свойствами, обеспечивающими эффективное отделение масла при окончательном прессовании. Измельченный жмых увлажняют до 8-9%, затем пропаривают до температуры 115-120 °С и влажности 2,5-3,2%. Мезга из семян хлопчатника высушивается до влажности 3-4% и при температуре 1.10-115 СС.

Мезга из форпрессового жмыха подается для окончательного извлечения масла на шнековые прессы. Прессы глубокого съема масла (экспеллеры) характеризуются меньшей производительностью, чем форпрессы, но степень сжатия масличного материала в них значительно выше. Получаемый экспеллерный жмых должен содержать не более 6% масла. Оставшееся в жмыхе масло находится в неразрушенных клетках масличного материала, а также удерживается на поверхности частиц жмыха.

Полученное форпрессовое и экспеллерное масло направляется в отдельные механические гущеловушки, предназначенные для первичной очистки растительного масла от осыпи перед его горячей фильтрацией. При прохождении масла с осыпью через гущеловушку снимается 70-85 % осыпи, что, соответственно, в 3-4 раза увеличивает время работы фильтра горячей фильтрации масла  между чистками фильтрующих материалов.

3.ПРОДУКТОВЫЙ РАСЧЕТ