Технологическая схема подготовительного цеха производительностью 450 т/сут подсолнечных семян
ВВЕДЕНИЕ
Среди многих масличных культур, возделываемых в РФ, подсолнечник – основная. На его долю приходится 75% площади посева всех масличных культур и до 80% производимого растительного масла. В семенах современных сортов и гибридов подсолнечника содержится до 56% светло-желтого пищевого масла с хорошими вкусовыми качествами, а также до 16% белка. В масле содержится до 62% биологически активной линолевой кислоты, а также витамины A, D, E, K, фосфотиды, что повышает его пищевую ценность. Масло подсолнечника применяют как пищевое масло в натуральном виде и при изготовлении маргарина, майонеза, рыбных и овощных консервов, хлебобулочных и кондитерских изделий. Полувысыхающее масло подсолнечника используют для выработки олифы, красок, лаков, в мыловарении, в производстве олеиновой кислоты, стеарина, линолеума, клеенки.
При переработке семян на масло получается 33-35% (от массы перерабатываемых семян) побочной продукции – шрота (при извлечении масла экстрагированием) или жмыха (при прессовании). В жмыхе остается 5-7% жира, а в шроте – 1%. Шрот и жмых – ценные корма, содержащие до 33-35% белка, незаменимые аминокислоты, минеральные соли, витамины (в 1кг шрота содержится – 1,02 корм ед и 363г переваримого белка). Жмых используют для изготовления халвы.
Из лузги вырабатывают фурфурол, этиловый спирт, кормовые дрожжи. Корзинки подсолнечника (50-60% урожая семян) – хороший корм, особенно в смеси с отходами гороха в размолотом виде. Подсолнечник – силосная, кулисная культура и хороший медонос.
Родина подсолнечника – юг Северной Америки, где широко распространены дикие виды этой культуры. В Европу он был завезен испанцами в начале 16 в. В Россию проник в 17 в. из Голландии и долго оставался декоративным растением, семена которого употребляли в качестве лакомства.
Начало широкого использования подсолнечника как масличной культуры связано с именем крепостного крестьянина Д. С. Бокарева из с. Алексеевки Воронежской губернии (ныне Белгородская область), который в 1835 г с помощью ручного пресса получил масло из семянок выращенного им на огороде подсолнечника. В 1865 г в этой слободе был построен первый маслобойный завод. С этого времени посевы подсолнечника стали распространятся на поля Воронежской и Саратовской губерний, на Украине, Северном Кавказе, в Сибири. В 1913 г подсолнечник в России уже высевали на площади около 1млн га.
В России сосредоточено большое разнообразие форм и сортов культурного подсолнечника. В 2003 г его посевная площадь составила – 5,34 млн га. Основные площади (80%), занятые подсолнечником, расположены на Северном Кавказе, в Молдове, Ростовской области, Центральном Черноземье, Среднем и Нижнем Поволжье. На небольших площадях его возделывают в Башкортостане, Мордовии, Татарстане, Чувашии, на Урале, в Западной Сибири. По мере выведения скороспелых сортов и гибридов, разработки новых приемов агротехники культура масличного подсолнечника постепенно продвигается в Нечерноземные области, а также в Восточную Сибирь и на Дальний Восток.
Мировая площадь посевов подсолнечника в 2003 г составила более 22,33 млн га. Его возделывают в Аргентине, США, Канаде, Китае, Испании, Турции, Румынии, Франции, Болгарии, Венгрии, бывшей Югославии, Австрии, Танзании, Молдове, на Украине и других странах.
Средняя урожайность подсолнечника в РФ составляет около 1т/га. В лучших хозяйствах получают – 2-3 т\га. Потенциальная урожайность – более 5т/га.
Успехи селекции и хорошо организованное семеноводство обеспечили рост масличности товарных семян. Так, в 1950г содержание масла в семенах составляло – 30,4%, а заводской выход масла – 28%, а в 1981-1985гг – соответственно – 46,9% и 45,5%.
На территории Челябинской области создана ассоциация "Уралмаслопродукт", создание которой позволит решить проблему импортного масла. В нее вошли около тридцати хозяйств Октябрьского, Троицкого, Варненского, Карталинского, Брединского, Увельского, Уйского, Еткульского, Агаповского районов, посевные площади масличного подсолнуха в 2009 г. достигли 1000 га.
В дальнейшей перспективе данная ассоциация позволит решить проблему производства собственного подсолнечника, область получит полную независимость от поставщиков сырья, насытит собственный рынок и прилегающие к нему потенциально неограниченные по потреблению регионы вкусной, качественной и дешевой продукцией, даст мощный толчок к развитию сельского хозяйства, машиностроения всего Южного Урала, поднимет его пищевую промышленность. В конечном счете, значительно возрастут финансовые обороты области
1. ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ
Подсолнечник – основная масличная культура в России. 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 групповому 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%.
Масло современных сортов подсолнечника, (кроме сорта Первенец), состоят из 55…73% линолевой, 16…30% олеиновой, 3…7% стеариновой, 4…8% пальмитиновой жирных кислот. В масле сорта Первенец содержание олеиновой кислоты составляет до 70%, а линолевой около 22%.
Требования к качеству семян подсолнечника
Сортовые и посевные качества семян подсолнечника должны соответствовать требованиям, установленным в таблице
СОРТОВЫЕ И ПОСЕВНЫЕ КАЧЕСТВА СЕМЯН ПОДСОЛНЕЧНИКА
┌─────┬──────┬──────┬──────┬──
│Кате-│Типич-│Пан- │Сте- │
│гория│ность,│цир- │пень │
│семян│%, не │ность,│сте- │се- │облу-│ других │%, не │%, не │
│ │менее │%, не │риль- │мян,│щен- │ растений, │менее │более │
│ │ │менее │ности,│%, │ных, │ шт./кг, не │ │ │
│ │ │ │%, не │не │%, не│ более │ │ │
│ │ │ │более │ме- │более├─────┬──────┤ │
│ │ │ │ │
│ │ │ │ │
├─────┴──────┴──────┴──────┴──
│
├─────┬──────┬──────┬──────┬──
│ОС │ 99,8 │ 98 │ - │ 99 │ 1 │ 3 │ 2 │ 90 │ 1
│ЭС │ 99,8 │ 98 │ - │ 99 │ 1 │ 5 │ 2 │ 90 │ 1
│РС, │ 98,0 │ 97 │ - │ 98 │ 2 │ 15 │ 5 │ 85 │ 10 │
│РСт │ │ │ │
├─────┴──────┴──────┴──────┴──
│ Родительские формы простых гибридов (линии) │
├─────┬──────┬──────┬──────┬──
│ОС │ 99,8 │98 <*>│98 <*>│ 98 │ 1 │ 8 │ 3 │ 85 │ 1
│ЭС │ 98,8 │98 <*>│98 <*>│ 97 │ 2 │ 15 │ 5 │ 85 │ 10 │
│РС │ 98,0 │97 <*>│95 <*>│ 97 │ 3 │ 15 │ 5 │ 82 │ 10 │
├─────┴──────┴──────┴──────┴──
│ Материнские формы трехлинейных гибридов │
│ (простые стерильные гибриды) │
├─────┬──────┬──────┬──────┬──
│ЭС │ 98,8 │ 98 │ 95 │ 97 │ 3 │ 15 │ 5 │ 85 │ 10 │
├─────┴──────┴──────┴──────┴──
│ Гибриды товарного назначения (1-е поколение) │
├─────┬──────┬──────┬──────┬──
│РСт │ 98,0 │ 97 │ - │ 98 │ 3 │ 15 │ 5 │ 85 │ 10 │
└─────┴──────┴──────┴──────┴──
------------------------------
<*> Только для материнских форм.
В ОС сортов и родительских форм гибридов не допускается примесь склероциев (в сумме) белой и серой гнили; в ЭС, РС и РСт содержание указанных склероциев не должно превышать 0,08%.
Масса 1000 семян сортов, высеваемых в зоне 1 (кроме Саратовской и Волгоградской областей), должна быть не менее 60 г, в остальных зонах, а также в Саратовской и Волгоградской областях - не менее 50 г.
Масса 1000 семян гибридов первого поколения и их родительских форм не нормируется.
Влажность семян подсолнечника, заготавливаемых в страховые фонды, должна быть не более 7%.
Характеристики подсолнечного масла
Содержание пестицидов, токсичных элементов, радионуклидов и микотоксинов в подсолнечном масле не должно превышать норм, установленных техническим регламентом.
Микробиологические показатели в подсолнечном масле марки "Премиум" не должны превышать норм, установленных техническим регламентом для растительного масла, предназначенного для изготовления продуктов детского питания.
Органолептические и физико-химические показатели должны соответствовать требованиям, указанным в таблицах 2 и 3.
Таблица 2
Наимено- |
Характеристика подсолнечного масла | ||||||
рафинированного |
нерафинированного | ||||||
дезодорированного |
недезо- |
выс- |
первый сорт |
для | |||
преми- |
высший |
первый | |||||
Прозрач- |
Прозрачное без |
Допускается |
Допускается |
Не нор- | |||
Запах и |
Без запаха, обезли- |
Свойственные подсолнечному маслу, | |||||
Таблица 3
┌──────────┬──────────────────
│Наименова-│ Норма для подсолнечного масла │
│ние пока- ├────────────────────────────┬
│зателя │ рафинированн
│ │ дезодорирован
│ ├────┬───────────┬─
│ │пре-│ высший │
│ │миум│ сорт │
│ │ ├─────┬─────┼─
│ │ │вымо-│невы-│в
│ │ │ро- │моро-│р
│ │ │жен- │жен- │жен- │жен- │ │ │ │
│ │ │ного │ного │н
│ │ │ │ │
├──────────┼────┴─────┴─────┼─
│Цветное │6 │
│число, мг │ │ │
│йода, не │ │
│более │ │
├──────────┼────────────────┼─
│Кислотное │0,30 │0,40 │
│число, мг │ │ │
│КОН/г, не │ │ │
│более │ │
├──────────┼────────────────┴─
│Массовая │Отсутствие
│доля нежи-│
│ровых при-│
│месей, %, │
│не более │
├──────────┼──────────────────
│Массовая │Отсутствие
│доля фос- │
│форосодер-│
│жащих ве- │
│ществ, %, │
│не более: │
│в пересче-│
│те на сте-│
│ароолеоле-│
│цитин в │
│пересчете │
│на Р О │
│ 2 5 │
├──────────┼──────────────────
│Мыло (ка- │Отсутствие
│чественная│
│проба) │
├──────────┼──────────────────
│Массовая │0,10
│доля влаги│
│и летучих │
│веществ, │
│%, не бо- │
│лее │
├──────────┼──────────────────
│Температу-│Не нормируется │225
│ра вспышки│
│экстракци-│
│онного │
│масла, °С,│
│не ниже │
├──────────┼────┬───────────┬─
│Перекисное│2,0 │4,0 │10,0 │10,0
│число, │ │ │
│ммоль ак- │ │ │ │
│тивного │ │ │
│кислоро- │ │ │
│да/кг, не │ │ │ │
│более │ │ │
├──────────┼────┴───────────┼─
│Анизидино-│3,0 │Н
│вое число,│ │
│не более │ │
├──────────┼──────────┬─────┼─
│Холодный │Выдержива-│Не │
│тест │ет испыта-│нор- │дер- │
│ │ние │миру-│
│ │ │ется │е
│ │ │ │и
│ │ │ │т
└──────────┴──────────┴─────┴─
Подсолнечное масло может использоваться для технических целей. При этом конкретные нормы показателей согласовывают с потребителем.
Технические требования подсолнечного жмыха
По органолептическим показателям подсолнечный жмых должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 1.
Таблица 1
Наименование показателя |
Характеристика |
Метод испытания |
Внешний вид |
Ракушка или дробленый |
- |
Цвет |
От серого различных оттенков до коричневого различных оттенков |
По ГОСТ 13979.4 |
Запах |
Свойственный подсолнечному жмыху без постороннего запаха |
По ГОСТ 13979.4 |
3.2.2. По показателям, обеспечивающим безопасность для жизни, здоровья животных и охраны окружающей среды, жмых подсолнечный должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 2.
Таблица 2
Наименование показателя |
Норма |
Метод испытания |
Массовая доля влаги и летучих веществ, %, не более |
8,5 |
По ГОСТ 13979.1 |
Массовая доля золы, не растворимой в соляной кислоте, в пересчете на абсолютно сухое вещество, %, не более |
1,0 |
|
По ГОСТ 13979.6 | ||
Посторонние примеси (камешки, стекло, земля) |
Не допускаются |
По 5.3 |
Массовая доля металлопримесей, %, не более: |
По ГОСТ 13979.5 | |
частицы размером до 2 мм |
По 5.2 | |
Включительно |
0,01 | |
частицы размером более 2 мм |
Не допускаются | |
и частицы с острыми режущими | ||
Краями | ||
Содержание микотоксинов, млн-1 (мг/кг), не более: | ||
Дезоксиниваленол |
1,0 |
|
Т-2 токсина |
0,1 | |
Зеараленона |
1,0 | |
Содержание токсичных элементов, млн-1 (мг/кг), не более: |
||
Ртути |
0,02 |
По ГОСТ 26927 |
Кадмия |
0,1 |
По ГОСТ 26933 |
0,5* |
||
Свинца |
0,5 |
По ГОСТ 26932 |
Содержание нитратов, млн-1 (мг/кг), не более |
450 |
По ГОСТ 13496.19 |
Содержание нитритов, млн-1 (мг/кг), не более |
10 |
По ГОСТ 13496.19 |
Зараженность вредителями или наличие следов заражения |
Не допускается |
По ГОСТ 13496.13 |
_______________________
* Для Российской Федерации.
(Поправка. ИУС 10-2009 г.)
Жмых из семян подсолнечника, выращенных в зонах облучения, должен подвергаться контролю на суммарное содержание радиоактивных веществ, выполняемому службами ветеринарно-санитарного надзора.
Содержание пестицидов не должно превышать норм, утвержденных органами ветеринарно-санитарного надзора.
По показателям кормовой ценности жмых подсолнечный должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 3.
Таблица 3
Наименование показателя |
Норма |
Метод испытания |
Массовая доля сырого протеина в пересчете на абсолютно сухое вещество, %, не менее |
38,0 |
По ГОСТ 13496.4 |
Массовая доля сырой клетчатки в обезжиренном продукте в пересчете на абсолютно сухое вещество,%, не более |
20,0 |
По ГОСТ 13496.2 |
Общая энергетическая питательность в пересчете на сухое вещество, к.е., не менее |
1,04 |
По 5.5 |
Примечание - Гарантируемые предприятием показатели потребительской ценности жмыха, необходимые для определения общей энергетической питательности, приведены в приложении Б. | ||
2. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
Технологическая схема подготовительного цеха производительностью 450 т/сут подсолнечных семян с установкой калибровочной машины А1-МКД, центробежной семенорушки А1-МРЦ и семеновейки Р1-МСТ
Семена подсолнечника через бункер 1 подают на автоматические весы 2. После взвешивания семена направляют в бункер 4, из которого они шнеком 8 распределяются на два сепаратора 9. Автовесы регулярно проверяются с помощью сотенных весов 3. Получающийся в результате очистки семян отход шнеком 10 выводят из производства , а шнеком 11 и норией 57 через бункер 58 выводят из производства мелкий сор с подсевных сит. Аспирируемые отходы вентилятором 7 из сепараторов 9 выводятся из производства через циклоны 5 и бункер 6. Очищенные семена шнеком 8 и норией 12 подают в производственный бункер 15 емкостью 200т семян, из которого шнеком 8, норией 19 и шнеком 20 распределяют на две калибровочные машины А1-МКД 21 для калибровки семян на две фракции по величине.
Сор из калибровочных машин шнеком 28 отводят из производства, а две фракции семян с помощью шнеков 29 и 30 подают в шнеки 23 и 24.
С помощью указанных шнеков можно семена любого сорта подавать в любую из первых двух центробежных рушек А1-МРЦ 26. В рушки 26 семена подаются через вибросита 25 для отбора крупных включений из семян. Каждая из семенорушек спарена с двумя семеновейками Р1-МСТ, в котроые рушанка поступает самотеком. С первых разделов рабочих семеновеек 27 недоруш шнеком недоруша 54 и нориями 50 и 48 подают в два сепаратора 39 (ЗСМ-20) , где происходит отделение сора, ядра и лузги от недоруша. Сор шнеком 40 удаляют из цеха. Аспирационные отходы отводятся вентилятором 38 через циклон 37 и бункер 6.
Отделившуюся лузгу с аспирационных конусов выводят из производства. Освобожденный от сора и лузги недоруш подают в две специальные семенорушки 35 для обрушивания мелкой и крупной фракций, ядро семеновейки 36 из второго –пятого разделов рабочих семеновеек 27, в зависимости от содержания лузги, поступает или в шнек 53 <<ядро на вальцы>>, или в два шнека 52<< ядро на контроль>> для мелкой и крупной фракций, из которых ядро с помощью норий 14 и 56 подают на семеновейки 16 для контроля ядра. Масличную пыль вневетровых разделов всех семеновеек подают в шнек 53 ядро на вальцы.
Перевей из второго-пятого разделов семеновеек шнеком 55 перевей, нориями 13 и 18 подают в семееовейки 17 для контроля . Из семеновеек 17 ядро первых двух разделов и перевей первого поступают в шнек 54 <недоруш>, ядро остальных разделов поступает в шнек 52 ядро на контроль. Перевей пяти разделов поступает в шнек 55 перевей.
Контроль лузги осуществляется в рассевах 42 и аспирационных колонках 43, подача лузги в которые осуществляется шнеком 51 и норией 49. Масличная пыль из аспирационных колонок вентилятором 41 подается в батарейные циклоны 34. Из семеновеек 16 для контроля ядра недоруш из первого раздела , вместе с перевеем этого раздела поступает в шнек недоруш и далее в сепараторы 39, ядро из второго-шестого разделов идет в шнек 53 ядро на вальцы.
Перевей и лузга с помощью шнека 55 <перевей> поступают в семеновейки 17, предназначенные для контроля перевея.
Семеновейки 36 перерабатывают рушанку из семенорушек 35, работающих на недоруше , ядро и сечку из всех разделов этих семеновеек перерабатывают так же , как из рабочих семеновеек 27. Ядро шнеком 45 подают на измельчение на семь пятивальцовых станках 46, откуда шнеком 47 мятка подается на жарение .
Семенную пленку, масличную пыльи лузгу из всех циклонов 31 и 34 после измельчения шнеком 52 подают в форпрессовый жмых, поступающий на кондиционирование и плющение. Все семенорушки , нории и шнеки аспирируются. Масличная пыль и семенная пленка улавливаются в циклонах 34.
Автоматические пробоотборники устанавливаются в следующих местах: для семян –перед их взвешиванием и после очистки : для ядра-перед измельчением, для лузги-после контроля. Для улавливания метелломагнитных примесей устанавливаются электромагнитные сепараторы 22 для семян перед обрушиванием и 44 перед измельчением ядра.