Переработка семян рапса | Статьи | ПромКомплект
 
 

Мы предлагаем

Переработка семян рапса

26 июня 2009 г.

Рапс (Brassica napus olifera) так же, как и горчица, относится к семейству крестоцветных (Cruciferae). Растение однолетнее бывает озимым (обладает высокой продуктивностью 45ц/га) и яровым (20-25ц/га - относительно неприхотлив).
Семена рапса - мелкие, неправильной округлой формы, могут иметь серо-черный или черный цвет. Масса 1000шт. семян рапса колеблется от 1,7 до 5,0г. объемная масса семян около 636кг/м³.
В семенах рапса содержится (%): масла - 40-45, белка 18-22 (белки хорошо сбалансированы по аминокислотному составу, 5% из общего количества аминокислот приходится на долю серосодержащих аминокислот), клетчатки 6-7, фосфолипидов 0,2-1,2, которые характеризуются повышенным содержанием негидратируемых форм. Для рапса характерно высокое содержание пигментов группы хлорофиллов (10-150мг/кг). В зависимости от сорта содержание тиогликозидов (гликозинолатов) в семенах колеблется в пределах 0,5 - 6,0%. По жирно-кислотному составу особенность традиционных сортов, как уже было сказано выше, - высокое содержание эруковой кислоты (до 50%), в новых сортах оно снижено до 0-следы.
Рапсовое масло - богатый источник незаменимых полиненасыщенных кислот - линолевой (≈21%) и линоленовой (до 9%).
Для пищевых целей и для производства маргарина желательно иметь масло без эруковой кислоты или с минимальным ее содержанием, в то время как для технических целей желательно высокое ее содержание.
Рапсовое масло находит широкое применение в каучуковой и сталелитейной промышленности.
Химические производные эруковой кислоты известны как эрукамиды, используются для придания свойств эластичности и скользкости полиэтиленовой пленке. Кроме того, эруковую кислоту с помощью озона превращают в брасилиновую и пеларгоновую кислоты, которые используют для производства нейлонов, пластификаторов, модифицированных каучуков, фармацевтических препаратов, ароматических веществ и т.д.
Семена рапса обладают высокоэффективными ферментами - липазой, мирозиназой, липосигеназой, фосфолипазами.
При определенных условиях тиогликозиды расщепляются с образованием ряда соединений, обладающих разными физиологическими свойствами вплоть до токсических. Например, изотиоцинаты вызывают раздражение слизистой оболочки, обладают слабой антибиотической активностью. Их количество, переходящее в масло, в значительной степени зависит не только от их исходного содержания в масле, но и от технологии переработки семян.
К семенам, предназначенным для получения пищевых масел, предъявляют требования по содержанию в них эруковой кислоты и тиогликозидов. Содержание эруковой кислоты в триглицеридах масла семян не должно превышать 5%, а тиогликозидов 3%.
В настоящее время масло из семян рапса в основном извлекают на экстракционных заводах. В связи с увеличением производства семян рапса и переходом на рыночные отношения некоторое количество семян перерабатывается на прессовых заводах малой мощности. Рентабельность работы таких предприятий ниже, чем экстракционных заводов, из-за больших потерь масла, его низкого выхода, более высокой стоимости переработки 1т семян.
Жмых и шрот, получаемые из семян рапса, содержат до 37-40% ценного белка. Рапсовые жмыхи и шроты используются в качестве питательных добавок при составлении комбикормов, которые, кроме того, служат богатым источником снабжения скота органическим фосфором и кальцием. Однако использование рапсовых жмыхов и шротов в качестве кормов ограничено ввиду содержания в них некоторого количества глюкозидов горчичного масла.

 

Переработка семян рапса

 


 


*   - данную операцию можно исключить из технологического потока семена миную бичерушку сразу направлять на вторую очистку
** - проведение данной операции позволяет снизить переход продуктов расщепления в масло, снизить содержание серы в готовой продукции увеличить выход масла на 1-2%, уменьшить цветность масла, снизить перекисное и кислотное число (можно в технологический поток не включать)

Очистка семян

Семена рапса после взвешивания и магнитной сепарации проходят первую очистку. Первая очистка проводится перед сушкой и служит для удаления минерального и органического сора.
Для удаления металлопримесей используются - магнитные сепараторы.
Для первичной очистки - ситовые сепараторы.

При первичной очистке семян рапса сепаратор должен иметь:
Уклон ситовой рамы, град......10
Ход ситовой рамы, мм............10
Частоту вращения, об/мин
 эксцентрикового вала...........450
 вентилятора.......................600
Размеры отверстий плетеных сит, мм
 подситка...........................0х10
 верхнего сита.....................4х4, 5х5
 нижнего сита......................1х1

Сепаратор работающий на первой очистке, должен снимать не менее 25% от общего количества сора в семенах при содержании минерального сора до 1%, органического - до 5% и не менее 35% при содержании минерального сора до 1%, органического более 5%.
Вторую очистку производят после сушки для удаления оставшихся в семенах примесей на сепараторах того же типа, что и на первой очистке. Перед второй очисткой семена рапса желательно пропускать через сухомойку.

Технические условия работы сепараторов те же, что и при первой очистке:
При второй очистке применяют сита с отверстиями следующих размеров, мм
 на подситке........6х6
 на верхнем сите...3х3, 4х4
 на нижнем сите....1х1
Качественные показатели работы сепараторов на второй очистке следующие (при исходном содержании минерального сора до 1% и органического до 5%):
- при комбинированной работе с сухомойками съем минерального сора не менее 80%, органического - не менее 25%;
- при работе без сухомоек съем минерального сора не менее 50%, органического - не менее 25%

Сушка семян

При складировании семян на хранение влажность их не должна превышать 8%. Семена в семена в сушилках шахтной системы можно сушить отходящими дымовыми газами котельной при условии полного сгорания топлива или смесью дымовых газов и воздуха. Температура газов, применяемых для сушки семян в сушилках шахтной системы, должна быть приблизительно 120°С.
По окончании сушки семена подвергают обязательному охлаждению в специальных охладительных камерах с продувкой холодным воздухом.
После охлаждения семена должны иметь температуру не выше 30°С.

Измельчение семян

 

Очищенные семена рапса с влажностью до 8% измельчают на пятивальцевых станках через четыре прохода.
Измельченные семена (мятка) должны содержать прохода через одномиллиметровое сито не менее 65-70%.
Не допускается попадание в мятку целых семян.

 

Подготовка мезги (жарение мятки)

 

При подготовке мятки к прессованию в жаровнях по общепринятому технологическому режиму глюкозид рапса глюконопин под влиянием ферментов миросульфатазы и тиогкозидазы и воды при температуре 35-60°С расщепляется на глюкозу, кротониловое масло, бисульфат калия и другие вещества, содержащие серу. Указанные вещества, главным образом кротониловое масло, в процессе прессования переходят из гелевой части мятки в масло и при гидрогенизации масла снижают активность катализатора, в результате чего получаемый саломас имеет низкую температуру плавления; кроме того, при расщеплении глюконопина получается трудно рафинирующиеся масло.
Чтобы уменьшить скорость гидролиза глюкозида глюконопина и предотвратить переход в масло большого количества веществ, содержащих серу, технологический режим жарения мятки из семян рапса рекомендуется производить следующим образом:
1. В пропарочно - увлажнительном шнеке (инактиваторе) производят быстрое (в течение 30-40с) нагревание мятки (для инактивации фермента мирозиназы) пропаркой острым паром до температуры 85-90°С (стенки или дно первого чана жаровни в этом случае тоже должны быть прогреты паром давлением 4,5 - 5,0кгс/см².
2. В последующих чанах жаровни мезгу подсушивают в самопропаривающихся слоях высотой 200 - 250мм до 5,0 - 6,0% и подогревают до 100 - 105°С. при подсушивании мезги отвод пара из чанов жаровни производят с помощью естественной аспирации через вытяжные трубы, не допуская подсоса воздуха в чаны жаровни. Два форпресса обслуживаются шестичанной жаровней с поверхностью нагрева 22,8м² или пятичанной жаровней с поверхностью нагрева 30м². В сутки на 1т перерабатываемых семян требуется 0,38м² поверхности нагрева при давлении глухого пара 4,5-5 кгс/см².

 

Прессование мезги

Для использования всей мощности пресса по производительности и глубине отжима масла без ухудшения его качества необходимо поддерживать непрерывное и равномерное поступление мезги в пресс.
Нормальной считается такая работа пресса, при которой наибольшее количество масла вытекает в конце первой и второй секций зеера. По направлению к выходу жмыха интенсивность вытекания масла постепенно падает.
Режим и показатели работы прессов типа ФП или МП следующие:
Зазоры между зеерными колосниками, мм
I секция............................................................1,00
II секция...........................................................0,75
III и IV секции.....................................................0,50
Нагрузка на приводной электродвигатель, А
(при напряжении 380В).........................................25 - 30
Частота вращения шнекового вала, об/мин...............24 - 25
Толщина жмыховой ракушки, мм.............................8 - 10
Масличность жмыха, % при фактической влажности...12 - 14

 

Первичная очистка масла

 

Масло, из семян рапса полученное прессовым способом подвергается первичной очистке идентичной подсолнечному маслу. Масло с прессов собирается и направляется на фузоловушку, а далее фильтруется на рамных фильтрпрессах.


Переработка семян рапса с целью получения высококачественного масла связана с определенными трудностями. Семена рапса плохо отдают масло из-за маленького размера клеток. Эту особенность и специфический химический состав учитывают при разработке технологий переработки рапса.
Процесс переработки семян рапса на отечественных и зарубежных заводах состоит из одних и тех же основных технологических операций: очистка семян, измельчение, влаготепловая обработка, форпрессование, последующая экстракция масла из жмыха растворителем, удаление растворителя из мисцеллы и шрота и первичная очистка полученного масла. Различия состоит в режимах отдельных технологических операций, особенно тех, которые на стадии подготовки семян к извлечению масла определяют содержание соединений серы в готовой продукции и качественные показатели масла (кислотное и перекисное число, цветность, содержание нежировых примесей) и шрота (содержание масла, фракционный состав белка).
За рубежом традиционно подготовку семян рапса к извлечению масла осуществляют путем так называемого "сухого" жарения, постепенно нагревая мятку до 80...90°С без дополнительного ввода влаги. При такой технологии извлекаемое масло имеет темный цвет, высокое содержание серы, свободных жирных кислот и нежировых примесей.
Согласно последним научным рекомендациям ВНИИЖа разработана "мягкая" технология подготовки семян, используемая на маслоэкстракционных заводах России и СНГ, позволяющая снизить по сравнению с зарубежной технологией содержание серы в готовой продукции (в масле на 70-90%, в шроте на 50%), увеличить выход масла на 1-2%, уменьшить цветность масла, снизить перекисное и кислотные числа и расход растворителя на 1-4 кг/т семян.
По этой технологии влаготепловую обработку рапсовой мятки проводят в мягких условиях в пропарочно-увлажнительном шнеке острым паром до температуры 85-90°С и влажности 9,5-10,0%, затем ее подсушивают в жаровне до 4,5-5% при сохранении температуры 85-90°С. Такая влаготепловая обработка способствует снижению перехода продуктов расщепления в масло и улучшению состава жмыхов и шротов.
Жмыхи и шроты имеют среднее содержание белка 35-40%. В их составе преобладают водо- и солерастворимые фракции, что обеспечивает их питательную (кормовую) ценность.
В настоящее время разработаны технологии позволяющие получать из семян рапса сорта "00" (канола) пищевые изоляты и концентраты белка. Первый завод по производству концентратов рапса (содержание белка до 65%) пущен в Канаде (производительность 5000 т/год).
Прессовое масло, получаемое по "мягкой" технологии, по качественным по4казателям отличается от масла традиционной технологии более низким содержанием соединений серы.
Рапсовое масло, предназначенное для пищевых целей и производства продуктов из него, подвергают рафинации, дезодорации и гидрированию.
ВНИИЖем проведены комплексные исследования свойств и закономерностей выведения сопутствующих веществ в процессе рафинации низкоэрукового масла. На основании проведенных исследований разработаны: усовершенствованная технология рафинации рапсового масла. Технология прошла опытно-промышленную проверку и успешно внедрены на ряде масложировых предприятий.