Технологическая схема производства кукурузного масла

Саратовский Государственный  Аграрный Университет им. Н. И. Вавилова.

Факультет Пищевых  технологий и товароведения

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

по Конструкторско-технологической документации поточно-технологических линий

на тему: Технологическая схема производства кукурузного масла

 

 

Выполнила: студентка  группы   М-СМ 101  

Королёва Анна

 

Содержание

 

 

Введение……………………………………………………………….…………3

 

1.Характеристика продукта, его ассортимент, показатели качества, сырье, применяемое для производства кукурузного масла…………………………..4

2.Технологическая схема производства кукурузного масла и обзор оборудования…………………………………………………………………….6

3.Технологическая схема и оборудование…………………………….…..…18

4.Устройство и принцип действия машинно-аппаратурной линии производства кукурузного масла…………………………………………..…22

5.Операторная модель производства кукурузного масла………….…….….23

Заключение……………………………………………………………..………25

Список используемой литературы…………………………………...……….26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Растительные жиры – продукты, получаемые из растительного сырья: сои, подсолнечника, арахиса, кукурузы, хлопчатника, пальмы, рапса, маслин, льна, клещевины, а также маслосодержащих отходов пищевых производств – отрубей, зародышей злаков, фруктовых косточек. Для извлечения растительных масел из семян используют прессовый и экстракционный способы, причем наиболее перспективным является высокоэффективные экстракционный способ, так как он дает возможность получить большой выход масла. Отходами производства растительных масел являются обезжиренные остатки (жмых и шрот) и оболочки семян, использование которых имеет большое народнохозяйственное значение. Жмых и шрот – это ценные компоненты комбикормов для сельскохозяйственных животных, содержащие большое количество белка.

Кукурузное масло (маисовое масло), растительное жирное масло, получаемое из зародышей семян кукурузы. Масло - светло-желтого цвета, прозрачное, вкус и запах слабовыражены. В продажу оно поступает только в рафинированном виде. Особых преимуществ перед подсолнечным или соевым не имеет, однако в этом масле содержится большое количество полезных сопутствующих веществ, благодаря чему оно и пользуется большой популярностью.

Так как кукурузное масло имеет нейтральный вкус, оно незаменимо для приготовления кондитерских изделий, жарки мяса и рыбы, всевозможных заготовок. В составе кукурузного масла много витаминов группы В, поэтому оно благотворно влияет на состояние нервной системы, кожи и волос. В кукурузном масле содержится витамин Е (токоферол), витамин D (кальциферол) и витамина К (фитохинон). Наличие в масле таких ценнейших витаминов позволяет применять его все шире в диетическом питании страдающих сердечной недостаточностью и пожилых людей. Цель данной работы является созд1.ание проекта технологической линии по производству кукурузного масла. Для достижения цели необходимо:

-изучить характеристики продукта, его ассортимент, показатели качества, сырье, применяемого для производства;

-разработать наиболее оптимальную технологическую схему производства кукурузного масла;

-подобрать современное высокоэффективное, экономичное оборудование;

-прогнозирование развития российского экспорта;

-разработать операторную модель процесса производства;

-осуществить компоновку выбранного оборудования в технологическую линию (машинно-аппаратурная схема) и рассчитать необходимое их количество.

 

1. Характеристика продукта, его ассортимент, показатели качества, сырье, применяемое для производства кукурузного масла

 

Кукурузное масло (маисовое масло), растительное жирное масло, получаемое из зародышей семян кукурузы. Кукурузный зародыш составляет около 10% от веса кукурузного зерна. Его ботаническая масличность колеблется от 32 до 37%. Кроме того кукурузный зародыш содержит около 18% белков, 8% крахмала, 10% сахара, 10% минеральных веществ. Кукурузное масло получают из зародышей, которые являются побочным продуктом переработки кукурузного зерна в мукомольно-крупяном, пищеконцентратном и крахмало-паточном производствах.  Растительные масла должны отвечать требованиям ГОСТов. Так, кукурузное масло должно соответствовать требованиям ГОСТ 8808-91. В соответствии с этим ГОСТом кукурузное масло в зависимости от способа обработки, показателей качества и назначения его делят на виды и марки:·нерафинированное, марки Р - для промышленной переработки с применением рафинации и дезодарации; · рафинированное недезодарированное, марки СК – для введения в рецептуры саломасов и кулинарных жиров и производства других пищевых продуктов; ·рафинированное дезодорированное, марки Д - для продуктов детского и диетического питания;·рафинированное дезодорированное, марки П - для поставки в торговую сеть и на предприятия общественного питания;·рафинированное недезодорированное и нерафинированное для промышленной переработки. При проверке качества растительных масел обращают внимание на показатели: прозрачность, цвет, вкус и запах. Масло кукурузное рафинированное дезодарированное и недезодарированное должно быть прозрачным, без осадка, без посторонних прикусов и горечи. У кукурузного нерафинированного над осадком допускается легкое помутнение, вкус и запах, свойственные кукурузному маслу, без посторонних запахов. Кукурузное масло содержит 85% ненасыщенных жирных кислот – олеиновой, линолевой; 15% ненасыщенных жирных кислот – стеариновой, пальметиновой; витамины T, F, B1, PP, провитамин А, лицитин которые предохраняют масло от окисления. Сырое кукурузное масло имеет специфический вкус и запах, цвет – от светло-желтого до красновато-коричневого.

Масло из зерен кукурузы не может храниться продолжительное время, так как приобретает неприятный запах. Поэтому на прилавки магазинов оно поступает рафинированным.

К реализации не допускаются растительные масла, имеющие дефекты: прогорклый, салистый, затхлый, плесневелый вкус и запах; интенсивное помутнение, а в маслах, которые не должны иметь осадка, выпадение его. Упаковывают растительные масла в ящики. Выпускают их расфасованными и нерасфасованными.

 

 

 

 

2. Технологическая схема производства кукурузного масла и обзор оборудования

Извлечение растительных масел из сырья осуществляют разными способами: прессованием, экстрагированием или тем и другим последовательно.

Прессование - наиболее старый способ получения масла, при котором масло выпрессовывают из мятки механическим отжимом под высоким давлением.      Применяют два способа прессования: холодное и горячее. При холодном прессовании мятку прессуют без предварительной тепловой ее обработки; масло имеет более светлый цвет, сохраняет натуральный вкус и запах масличного сырья. Для увеличения выхода масла измельченные семена перед прессованием подвергают обжарке, в результате вязкость масла уменьшается и оно быстрее и полнее выделяется. Вкус и аромат масла усиливаются; масло приобретает более темный цвет. Чтобы ослабить неблагоприятное действие высоких температур, не снижая выхода масла, применяют двукратное прессование. Перед прессованием мятку увлажняют паром до содержания в ней 10 - 12% воды, нагревают до 80 - 90°С и производят предварительное прессование на прессах при относительно небольшом давлении. При этом из семян выпрессовывается большая часть масла в виде высокоценного продукта. Оставшуюся масличную массу высушивают при 115 - 120°С до влажности 5% и подвергают окончательному прессованию при более высоком давлении. Масло, полученное в результате окончательного прессования, имеет более темную окраску и повышенную кислотность. В жмыхе остается 5 - 7% жира.

Горячее прессование обеспечивает более высокий выход масла, однако полученное в результате данного вида отжима масло нуждается в последующей рафинации, поскольку имеет более высокое содержание фосфора. Кроме того, горячее прессование является более энергоемким, по сравнению с холодным.

Экстрагирование - более совершенный и экономичный способ получения растительных масел, при котором масло из мятки извлекают жирорастворителем. Это дает возможность выделить из семян почти все масло. В качестве растворителя используют бензин специальной очистки, так как он не растворяет смолистые соединения, продукты окисления жиров, нежировые и красящие вещества, что позволяет получить более чистое масло. Бензин хорошо отгоняется из масла и обезжиренной массы. При высокой масличности семян для более полного извлечения масла применяют комбинированную схему форпрессование – экстракция. Сначала извлекают масло прессованием (горячим или холодным), а затем частично обезжиренное сырье обрабатывают экстрагированием. Очистка растительных масел производится с целью освобождения их от различных примесей, ароматических, белковых и слизистых веществ, пигментов, свободных жирных кислот и др. В зависимости от вида примесей применяют различные способы очистки. Механическую очистку проводят для удаления из масла взвешенных примесей путем отстаивания, фильтрования или центрифугирования. Масла, прошедшие только механическую очистку, называют нерафинированными. При гидратации из масла выделяют белковые и слизистые вещества. Через нагретое до 60°С масло пропускают в распыленном состоянии горячую воду или 1%-ный раствор поваренной соли. Белковые, слизистые вещества и фосфатиды набухают, коагулируют и выпадают в осадок, захватывая механические взвеси. Осадок удаляют, а масло подвергают фильтрованию или сепарированию. Масла, прошедшие механическую очистку и гидратацию, называют гидратированными. Нейтрализацию (щелочную обработку), применяют для удаления из масла свободных жирных кислот. В масло добавляют раствор щелочи, которая, вступая во взаимодействие со свободными жирными кислотами, образует мыло. Для отделения мыла масло промывают водой и сушат. Отбелку производят для удаления из масла красящих веществ. В масло вносят в тонкоизмельченном виде различные отбельные глины, активированный древесный уголь и др., которые обладают способностью адсорбировать и удерживать красящие вещества, а масло осветляется. Затем масло очищают фильтрованием.

Масла, прошедшие механическую очистку, гидратацию, нейтрализацию и отбелку, называют рафинированными недезодорированными.

В процессе дезодорации масло лишается природных ароматических веществ, свойственных жирам, а также освобождается от следов растворителя, если оно получено экстрагированием. Дезодорацию проводят в специальных аппаратах-дезодораторах, где создается вакуум. Через масло, нагретое до 170—230°С, пропускают острый перегретый пар, который, проходя через толщу масла, перемешивает его, поглощает ароматические вещества. Масла, прошедшие полную схему очистки, называют рафинированными дезодорированными.

Отделение кукурузного зародыша от зерна осуществляется мокрым и сухим способами. Мокрый способ заключается в длительном замачивании зерна (в течение 36-50 ч) в теплом (48-50 ч) водном 0,2%-ном растворе сернистой кислоты, в последующей обработке зерна на дисковых дробилках и разделение полученной "кашки" на гидроциклонах или на сепараторах флотационного типа, где зародыш отделяется от общей массы частичек крахмалистой эндоспермы. Затем отделенные зародыши подвергают трехкратной промывке от оставшегося в них в небольших количествах крахмала, после чего из массы зародышей удаляют влагу сначала на шнековых прессах, а затем на непрерывно действующих барабанных или паровых сушилках, в том числе и вакуум-сушилках. Недостатком мокрого способа является более низкое качество масла, содержащегося в зародышах, по сравнению с маслом зародышей, полученных сухим способом. Этот факт обусловливается развитием гидролитических и других побочных процессов в жире при влаготепловой обработке кукурузного зерна.

Отрицательной чертой зародышей сухого способа получения является высокое содержание в них крахмала, наличие которого в отдельных случаях осложняет процессы жарения мезги перед прессованием. С другой стороны, при малой масличности зародышей и высоком содержании в них крахмала вообще невозможно получить из них масло прессовым способом, поскольку масло, как показала практика, не отжимается из подобного материала даже на шнековых прессах, развивающих большие усилия и высокое давление в прессующем тракте. Кукурузные зародыши как сухого, так и мокрого способов получения содержат значительное количество немасличных органических примесей: мучнистые пылевидные частицы зерна (до 4%), кукурузную шелуху или так называемую плеву - стекловидную оболочку зерна (до 5-6%), целые зерна кукурузы, подгоревшие при сушке зародыши, кусочки кукурузной кочерыжки, слипшиеся комья кукурузных зародышей и т.п. Наличие примесей в перерабатываемых зародышей, во-первых, увеличивает потери масла в жмыхе или шроте, а во-вторых, ухудшает эффект работы вальцовок. Во избежание этого производят очистку зародышей от сора. Очистка кукурузных зародышей производится лучше всего на воздушно-ситовых сепараторах или на машинах для очистки маслосемян. При очистке зародышей на сепараторах:  съем немасличного органического сора составляет 80-90%; при исходной засоренности порядка 9-10% сорность зародыша после очистки не превышает 0,8-1,0%. Максимальное извлечение масла как в случае прессования, так и экстракции достигается при достаточно глубоком вскрытии клеточной структуры зародышей, что возможно лишь при хорошем их измельчении. Кроме того, такое измельчение способствует более равномерному распределению влаги при увлажнении помола, ведущему к вытеснению масла на поверхность частиц мятки. Зародыши с крахмало-паточного производства, перерабатываемые по схеме форпрессование - экстракция, измельчаются на пятивальцовках через четыре прохода или на двухпарных вальцовках в лепесток толщиной не более 0,15-0,2 мм.

Рис. 1 Двухпарная плющильная вальцовка

Двухпарная плющильная вальцовка (рис. ) имеет валки диаметром 800 мм и длиной 1000 мм (рис.). Подшипники верхних валков могут перемещаться в направляющих пазах, а нижние – закреплены неподвижно. Степень нажима валков друг на друга регулируется болтами, снабженными контргайками. Производительность вальцовки при плющении пластичной свежее приготовленной жмыховой крупки 30 т в сутки.

Рис. 2 Пятивальцовый станок

Основные рабочие органы станка ВС-5 (рис. ): пять рабочих валков 5 из отбеленного чугуна диаметром 400 и длиной 1250 мм, подшипников 2, питательного валика 4, направляющих щитов 6, редуктора 7 и электродвигателя 8. Зародыши, направляемые на измельчение, вначале попадают в питательный бункер. Из бункера при работающем питающем валике через щель между валиком и шибером материал тонкой лентой поступает на щит и по его поверхности скользит в зазор между двумя верхними валками. Верхняя пара валков нарезная, и это обеспечивает захват вращающимися валками самых крупных частиц масличного материала, подаваемого на измельчение. После первого прохода между валками материал попадает на второй щит, направляющий его на второй проход между четвертым и третьим валками. Далее последовательно материал, направляемый щитами, проходит между третьим и вторым и в конце между вторым и первым валками. После этого измельченный масличный материал, называемый мяткой, попадает в сборный шнек.

Наиболее удовлетворительные результаты при описанном методе измельчения получаются при влажности зародышей сухого способа получения в пределах 9-10%. Если же зародыши имеют низкую влажность (что характерно для высушенного зародыша мокрого способа отделения), то полученную с рифленых вальцов крупку кондиционируют, пропаривая ее острым паром в шнеке, подающем ее на пятивальцовые станки, с доведением влажности зародышей сухого способа получения до указанных выше пределов, т.е. до 9-10%, и зародышей мокрого способа - до влажности 6,5-7,0%. При более высоком увлажнении размол зародышей мокрого способа получения ботанической масличности затруднен образованием комкающейся высокомасличной массы (вследствие выделения масла), налипающей на валки.

Влаготепловая обработка (жарение) – это операция кондиционирования по влажности температуре измельченного масличного материала (мятки) перед извлечением масла прессованием. Получаемый материал называется мезга. Зародыши – отходы мукомольных мельниц, как низкомасличное сырье перерабатываются на маслоэкстракционных заводах в виде сырого лепестка. Перед плющением для получения более стойкого лепестка и подогрева зародыши подвергают тепловой обработке в жаровне, где они с помощью глухого пара нагреваются до 65- 70֯֯ .Далее подогретые зародыши направляются на вальцовки для лепесткования. Зародыши крахмало-паточных заводов, представляющие собой высокомасличное сырье, целесообразно перед экстракцией форпрессовать для получения прессового масла и подготовки хорошо экстрагируемого жмыха. Подготовка мятки кукурузных зародышей к прессованию в жаровнях сводится к увлажнению и пропарке насыщенным паром в первом чане до влажности 8 – 8,5% и температуре 60 -65֯֯. В последующих чанах подсушивание и нагревание мезги ведется в самопропаривающих слоях. В конструктивном отношении аппараты для жарения мезги должны обеспечивать: непрерывность товарного потока; тонкое и равномерное увлажнение и пропарку всей массы обрабатываемой мятки; равномерное перемешивание мезги с целью равномерного подогревания её; непрерывное питание готовой мезгой шнековых прессов, входящих в агрегат; автоматическое поддержание заданной температуры и влажности мезги на главных участках процесса жарения. В маслоэкстракционном производстве применяются преимущественно пяти- и шестичанние жаровни (рис. ).