МАСЛОЭКСТРАКЦИОННОЕ ПРОИЗВОДСТВО

СХЕМЫ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ И КАЧЕСТВО ПОМОЛА ОСНОВНЫХ МАСЛИЧНЫХ СЕМЯН

Семена или ядра измельчают для непосредственной экстрак­ции в сыром виде или для жарения и форпрессования — процес­сов предварительной подготовки семян к экстракции.

В первом случае семена или ядра измельчают до состояния лепестка разной толщины в зависимости от перерабатываемой культуры, во втором случае — до состояния крупки, тонкого лепестка или муки (мятки) различного фракционного состава.

Помимо измельчения ядра или семян перед жарением или перед экстракцией, в маслоэкстракционном производстве имеет место: а) измельчение форпрессового жмыха первого прессо­вания в муку для тепловой обработки перед вторым форпрессо - ванием; б) измельчение жмыха первого или второго форпрессо­вания перед экстракцией на некустовых заводах и измельчение

ЭкепеЛлернЫх или других жмыхов перед экстракцией на кусто­вых маслоэкстракционных заводах, перерабатывающих завоз­ные жмыхи.

Наконец, измельчению подвергаются готовые шроты, осо­бенно на тех заводах, где экстрагируется жмыховая крупка. J3 первую очередь это относится к хлопкомаслоэкстракционным заводам, перерабатывающим хлопковые семена без отделения шелухи.

Требования к измельчению жмыхов перед вторым форпрес - сованием, а также к измельчению шротов для придания им лучшего товарного вида отличаются от требований, которые предъявляются к схемам и качеству помола семян или ядра в подготовительных операциях.

Описанные в предыдущем разделе вальцовые станки исполь­зуются, как указывалось выше, для измельчения семян и ядра и для измельчения жмыха. Однако при измельчении жмыхов и шротов в схему дополнительно вводятся измельчительные ма­шины другого действия (молотковые и дисковые мельницы, дро­билки). О них будет сказано в разделах, посвященных форпрес - сованию и обработке готового шрота.

В настоящем разделе приводятся схемы измельчения и тре­бования к качеству помола при подготовительных операциях для основных видов масличных семян.

Показатели качества помола, содержание отдельных фрак­ций, толщина лепестка и т. п., которые приводятся как опти­мальные для той или иной схемы, являются средними цифрами и могут в связи с неоднородностью помола колебаться в одну и другую сторону в пределах точности метода анализов. Эти колебания будут тем меньше, чем тщательнее отрегулированы вальцовки и чем лучше будет организован уход за ними.

Подсолнечные семена. Подсолнечные семена как высокомасличное сырье перерабатываются повсеместно только по схеме форпрессование — экстракция. В связи с этим из­мельчение сырого подсолнечного ядра до состояния лепестка не производится. Попытки экстрагировать сырой подсолнечный лепесток, имеющий масличность выше 50%, в шнековых экс­тракторах осложнялись тем, что по мере извлечения масла ле­песток, теряя свою прочность, превращался в муку, которая, оставаясь во взвешенном состоянии в мисцелле, затрудняла работу зеерного фильтра экстрактора.

Переработку подсолнечных семян проводят в шелушеном виде с содержанием лузги в ядре порядка 1,5—3%.

При переработке шелушеных подсолнечных семян подготов­ку жмыха к экстракции можно проводить как двукратным, так и однократным форпрессованием.

В первом случае для - получения форпрессового масла с наи­меньшим содержанием фосфатидов ядро (рушанку) следует измельчать на двухпарной вальцовке в лепесток толщиной

0,3—0,4 мм. Форпрессование такого лепестка обеспечивает производительность форпресса ФП не менее 80 т семян в сут­ки, при выходе форпрессового масла — около 75—80% по отно­шению к маслу в мятке [53].

Насыпной вес лепесткового помола толщиной 0,15—0,3 мм, влажностью 6,5—7,5% — 420 кг/ж3 [54].

Во втором случае ядро (рушанку) измельчают на пятиваль - цовке через четыре прохода в муку, которая не содержала бь; целых ядер или частиц его. При форпрессовании мезги из такой мятки выход форпрессового масла повышается до 85%, но (іпри прочих равных условиях) производительность форпресса ФП снижается до 35—40 г подсолнечных семян в сутки.

Насыпной вее мятки пятивальцового помола при влажности 9—10% —389—418 кг/м3 [54].

На аргентинских маслоэкстракционных заводах подготовка, подсолнечных семян к экстракции осуществляется по способу однократного форпрессования шелушеных семян. При этом измельчение ріушаніки с луз'жИстостью"7—8% іперед фО'рпрес - сованием проводится на пятивальцовках, причем помол счи­тается удовлетворительным, если при просеивании через 1,75- миллиметровое сито остаток на нем не превышает 0,2%.

В Болгарии подсолнечные семена перерабатываются на маслоэкстракционных заводах в виде форпрессовых или экспел - лерных жмыхов. Рушанка с лузж'истостью 14—115% перед жаре­нием измельчается на пятивальцовках [55]. При переработке не- шелушеных подсолнечных семян без отделения лузги измель­чение семян проводится через четыре прохода пятивальцовки. Помол считаётся удовлетворительным, если в мятке процент вскрытых клеток, определенный мокрым фракционированием [56J, лежит в пределах 41—44%.

В нешелушеном виде подсолнечные семена перерабатыва­ются и в ГДР, причем они измельчаются на пятивальцовках. Как отмечают Мерц и Гиршфельд [57], переработка этих семян в нешелушеном виде нерентабельна. Поэтому машиностроитель­ный завод имени Э. Тельмана запроектировал и изготовил рушально-веечный агрегат на 50 т подсолнечных семян в сутки. Этими агрегатами будут оборудованы заводы в Виттенберге и Магдебурге.

Хлопковые семена. В СССР хлопковые семена экс­тракционным способом в виде сырого лепестка толщиной 0,25— 0,40 мм начали перерабатывать на батарейной установке Катта- Курганского завода в 1936 году [54]. Экстракционное масло из первых трех сортов рафинировалось хорошо и давало продукт I и II сорта. Шрот после пропарки содержал 0,13—0,1% сво­бодного (токсичного) гоосипола вместо 0,05% допускаемого. В связи с указанным количество шрота в дневном кормовом рационе крупного рогатого скота ограничивалось 5 кг в сутки.

Наряду С положительным фактором (хорошая рафинируе - мость масла), эта схема имела и недостатки: • а) низкая производительность батарейного экстрактора;

Б) высокая масличность шрота, колебавшаяся в пределах 2,5-3,0%.

Идя по пути усовершенствования технологии переработки хлопковых семян экстракционным способом [58], пришли к схеме форпрессование — экстракция.

На первом этапе разработки режимов для этой схемы был рекомендован способ форпрессования крупно ' измельченного ядра (рушанки) и «сухой» способ жарения мезги перед фор - прессованием [59, 60] (подробнее см. в главе 4).

При дальнейшем развитии схемы форпрессование — экстрак­ция хлопковых семян И. В. Гавриленко и его соавторами [61] был разработан и рекомендован способ форпрессования мезги, получаемой из ядра, измельченного через четыре прохода пяти - вальцового станка. В данном случае такой тонкий помол обеспечивает хорошее связывание госсипола в мезге при жаре­нии, что в свою очередь создает условия для выработки легко рафинируемого масла. Однако степень измельчения хлопкового ядра на пятивальцовках зависит от лузжистости его и влаж­ности. Ядро, содержащее повышенное количество шелухи (вы­ше 17%), измельчается хуже, чем ядро с меньшим содержани­ем шелухи.

Сухое ядро (с влажностью до 8%) при измельчении на пятивальцовке дает тонкий мучнистый помол без примеси целых или деформированных ядер, с содержанием до 70% частиц, проходящих через 1-миллиметровое сито.

Влажное ядро (свыше 8%) характеризуется большой пла­стичностью и при измельчении на пятивальцовке дает лепест­ковый помол толщиной 0,10—0,15 мм, иногда превращающийся в комочки. Такой помол хлопковых семян характеризуется наличием выпавших госсипольных железок и зачаточных ко­решков («червячков^), особенно заметных в мезге.

Измельчение нешелушеных семян хорошо производится на специальных тяжелых пятивальцовках и удовлетворительно на обычных при условии следующих конструктивных изменений в пятивальцовках: а) установки питательного валика, имеющего 14 рифлей, с шагом 27 мм и глубиной нарезки 12 мм; б) на­резки верхней пары валков и четвертого вал^а чередующимися гладкими и рифлеными полосами. Нарезная полоса шириной 50 мм должна иметь 8 рифлей глубиной 2 мм, с углом наклона 12°. Длина гладкой полосы также 50 мм.

Помол нешелушеных хлопковых семян на специальных пя­тивальцовках имеет не менее 50% вскрытых клеток, определяе­мых по методу моментального взбалтывания [56}.

В США хлопковые семена перерабатываются как в виде

Сырого лепестка, так и в виде форпрессового жмыха (система «Эксолекс»).

При непосредственной экстракции шелушеных хлопковых семян ядро, предварительно грубо измельченное на рифленых вальцовках, пропаривается, подогревается до температуры 50—-65° и в виде грубо измельченной мезги поступает на плю­щильные вальцовки {44], на которых и превращается в лепе­сток толщиной 0,2—0,25 мм [62].

При экстракции по схеме форпрессование — экстракция («Эксолекс») хлопковое^ ядро шелушеных семян измельчают на парных вальцовках (толщина лепестка 0,028—0,03", или 0,72— 0,76 мм); на пятивальцовках (толщина лепестка 0,013—0,02", или 0,3—0,25 мм) [63]. В США в опытах по переработке экс­тракционным способом нешелушеных семян без отделения шелухи измельчение на вальцах целых семян производили в лепесток толщиной 0,01", или 0,254 мм [64].

В зависимости от схемы подготовки хлопковых семян к измельчению и качества помола насыпные веса его меняются в довольно широких пределах.

Насыпные веса хлопкового лепестка из рушанки лузжи - стостыо 8—110% и влажностью 8—9% — 380—442 кг/м3 [54]; хлопкового лепестка пятивальцового помола при влажности 10,0%—476 кг/м3; лепестка пятивальцового помола из нешелу­шеных семян при влажности 9,43% и содержании шелухи 46,3%—316 кг/м3 [65].

Семена сои. Семена сои за рубежом экстрагируются непосредственно в виде сырого лепестка или по схеме фор­прессование — экстракция. В СССР сою экстрагируют без предварительного форпрессования в виде лепестка.

Процесс приготовления сырого лепестка к экстракции преду­сматривает: а) подсушивание сырой сои на шахтных или дру­гих сушилках до влажности 8—9,5%; б) предварительное дроб­ление семян на однопарных рифленых вальцовках таким обра­зом, чтобы весь помол проходил через 4-миллиметровое сито и чтобы количество фракций, проходящих через 1,5-миллиметро­вое сито, не превышало 45 %; в) подогрев и прсшариваїние дроб - ленки в шестичанной жаровне с таким расчетом, чтобы мезга при выходе из нижнего чана имела влажность 8—9,5% и тем­пературу 60—65°; г) окончательное измельчение мезги в лепе­сток толщиной 0,25—0,30 мм на плющильных вальцовках. При этом следят, чтобы в лепестке содержание частиц, проходящих через ; 1,5- ми л л им єтрово е сито, не превышало 15%.

В США подготовку семян-сои для непосредственной экстрак­ции проводят следующим образом {66]. Высушенные до 9,5— 10% семена сои, предварительно очищенные и грубо измельчен­ные на рифленых вальцовках в крупку, подают в барабанную жаровню, снабженную паровой рубашкой и распылительной форсункой для пароконденсата или воды. Распаренная и подо­гретая до 75—80° соевая крупка подается на плющильные валь­цовки, где превращается в лепесток толщиной 0,008" (0,2 мм). Как видно, подготовка соевого лепестка к экстракции в США мало отличается по режимам, принятым на советских заводах. Разница только в аппаратурном оформлении.

В ГДР [67] подготовка семян сои к непосредственной экс­тракции ведется примерно так же, как в СССР, т. е. семена дробятся сначала на рифленых вальцовках. Полученная крупка пропаривается и подогревается в шестичанной жаровне до 60— 70°, и затем мезга плющится в лепесток толщиной 0,15—0,25 мм. При этом, однако, следят, чтобы лепестки їв поперечнике не пре­вышали 15 мм, так как более крупные лепестки слеживаются, залегают в экстракторе и приводят к запрессовке загрузочной колонны.

В СССР до недавнего времени соя перерабатывалась не только в виде сырого лепестка, но и по схеме форпрессование— экстракция. Но так как при такой схеме получается масло худшего качества и белковые вещества шрота претерпевают повышенную денатурацию, Всесоюзное совещание по техниче­скому уровню развития масложировой промышленности на 1959—'1965 гг. высказалось за целесообразность вести экстрак­цию сои в дальнейшем только в виде сырого лепестка.

В 1954 г. їв США была проведена работа по экстракций сои с предварительным ее форпрессованием. Этот переход от традиционной схемы переработки сои в виде сырого лепестка к схеме «Эксолекс» Даннинг [68} объясняет тем, что при фор- прессовании вследствие большего разрушения клеточной струк­туры семян при экстракции смягчаются «тормозящие» свойства клеточных мембран сырого лепестка. Однако вопроса об изме­нении при этом качества масла и шрота автор в своей работе не касается. Неизвестно также, нашел ли этот способ примене­ние в промышленности.

Льняные семена. Так как переработка льняных се­мян на маслоэкстракционных заводах в СССР производится только по схеме форпрессование — экстракция, то измельчение ил перед жарением осуществляется через четыре прохода пяти - вальцовок. Получаемая при этом мятка не должна содержать целых или деформированных семян и при просеве через 1-миллиметровое сито должна давать не менее 65% прохода.

На маслоэкстракционных заводах Аргентины, перерабаты­вающих льняные семена по схеме форпрессование — экстрак­ция, измельчение проводят на пятивальцовках, причем помол считается удовлетворительным, если при просеве остаток на 1,75-миллиметровом сите не превышает 0,2%.

В США измельчение льняных семян перед подготовкой их к экстракции производят на пятивальцовках с фиксируемыми зазорами: на первых трех проходах в 0,05 мм, а на четвертом без зазора. Получаемая мятка при мокром ее фракционирова-

33 ник должна иметь прохода через сито в 60 меш не менее 42%, а остатка на сите в 14 меш не более 4% (меш — число отверстий^на один линейный дюйм).

Экстракция семян льна в виде сырого лепестка, как пока­зывает американская практика, оказалась неудовлетворитель­ной, потому что гексан, растворяя слизистые вещества, делает сырой лепесток очень нестойким, легко разрушающимся в экстракторах в трудно прокачиваемую растворителем муку [69J.

Семена арахиса. Переработка этих семян повсеместно проводится по схеме форпрессование —■ экстракция. Как указы­вает Бейли [70], лепесток из сырого ядра арахиса рассыпается во время экстракции буквально в порошок, а потому не может, очевидно, перерабатываться этим методом.

При переработке семян арахиса с использованием шрота для пищевых целей (СССР) производится, как указывалось выше, их обрушивание, отделение оболочки и зародыша. В этом случае крупку ядра с влажностью не выше 8,5%, с не­большой примесью оболочки перед форпрессованием измель­чают в лепесток на плющильных вальцовках или на пятиваль­цовках через один проход верхней нарезной пары валков. Тол­щина вырабатываемого при этом лепестка должна быть 0,3— 0,5 мм.

Измельчение арахиса с влажностью выше 8,5% дает мазе­образный помол, трудно транспортируемый по течкам и нориям и комкующийся в жаровнях.

Если семена арахиса перерабатываются без обрушивания, без отделения оболочки и зародыша, что имеет место во время переработки дефектных семян арахиса или выработки кормо­вого шрота, то измельчение проводят в две ступени. Сначала семена проходят грубое измельчение на рифленых вальцовках, а затем полученную крупку окончательно лепесткуют на плю­щильных вальцовках или на пятивальцовках через один проход верхней нарезной пары валков.

Семена рапса в схеме форпрессование — экстракция измельчаются через четыре прохода пятивальцовок. Для полу­чения хорошего, пушистого помола влажность семян должна быть в пределах 8—9%.

Семена клещевины перерабатываются как с отделе­нием оболочки, так и без ее отделения. В обоих случаях семе­на измельчаются только на двухпарных вальцовках. Верхние валки рифленые (5 ниток на 1" при глубине рифлей 3 мм), а нижние гладкие. Величина зазора между гладкими валками устанавливается 1 мм [54]. Ввиду мазеобразной структуры по­мола семян клещевины транспортировка его по самотекам и нориям весьма затруднена и поэтому вальцовки необходимо устанавливать так, чтобы получающаяся мятка по течке, смон­тированной под углом не менее 80°, поступила непосредственно в жаровню.

Кориандровые отходы с целью максимального раз­решения внутренней структуры ядра [1] подсушиваются до влаж­ности 4,0—4,5%, измельчаются дважды: сначала на пяти- вальцовке через четыре прохода, а затем на плющилках. Помол на пятивальцовке должен иметь лепесток толщиной 0,2—0,25 лш и количество частиц, проходящих через 1-миллиметровое сито, не более 1і2,0%; лепесток после 'ПЛЮЩИЛЬНОЙ вальцовки—тол­щину 0,18—0,20 мм, а частиц, проходящих через 1-миллиметро­вое сито, не более 17,0%.

Кукурузные зародыши — отходы мукомольных мель­ниц — экстрагируются в виде сырого лепестка толщиной 0,15— 0,20 мм, получаемого на плющильных вальцовках.

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.