|
ПРЕДИСЛОВИЕ
В семилетнем плане развития маслобойно-жировой промышленности предусмотрено широкое внедрение экстракционного способа производства растительных масел. Учитывая рост числа действующих в СССР экстракционных установок, представляется целесообразным осветить в советской специальной литературе современное состояние и опыт маслоэкстракционного производства у нас и. за рубежом.
Книга коротко освещает общие вопросы подготовки масличных семян к экстракции.
В главах о жарении и форэтрессовании масличных семян приводятся некоторые теоретические соображения о механизме жарения и прессования на шнекпрессах, а также практические данные по подготовке основных отечественных масличных семян к последующим операциям маслоэкстракционного производства.
Основываясь на данных эксплуатации маслоэкстракционных заводов и данных отечественных и зарубежных исследователей, делаются теоретические обобщения по теории экстракции вообще и непрерывной экстракции семян в частности, разбираются основные промышленные способы экстракции и конструкции непрерывно действующих экстракторов и на основе анализа существующих типов экстракторов намечаются пути дальнейшего усовершенствования конструкций аппаратов.
В книге приводятся основные технологические схемы масло-экстракционных установок.
Учитывая план широкого внедрения в производство растительных масел, получаемых на непрерывно действующих экстракционных установках, об этих установках даются более подробные сведения.
При рассмотрении вопросов дистилляции мисцеллы и обработки масла учтены последние достижения техники в области этого процесса.
В главах о конденсации паров растворителя и рекупераций их из воздушных смесей излагаются наиболее эффективные методы этих процессов, обеспечивающие минимальные потери растворителя в производстве.
Принимая во внимание ценность шротов, особенно получаемых на непрерывно действующих установках, разбираются вопросы правильной обработки и хранения этого продукта.
ПОДГОТОВКА МАСЛИЧНЫХ СЕМЯН К ИЗМЕЛЬЧЕНИЮ
Подготовка семян к переработке начинается с момента приемки и хранения их в заводских складах. Хорошее сохранение всех поступающих на завод маслосемян в значительной мере обеспечивает выработку высококачественной продукции (масла и шрота) и позволяет снизить до минимума сырьевые потери.
Прежде всего хранящиеся семена нужно%берегать от амбарных вредителей: клещей, малого хруща и грызунов.
Масличные семена, так же как и зерновые культуры, обладают общими и специфическими особенностями, которые должны учитываться при их приемке и хранении.
Свежеубранные масличные семена обладают повышенной жизнедеятельностью и неоднородной биологической зрелостью [56]. Такие семена неустойчивы при хранении, и поэтому в процессе приемки и хранения им необходимо создать условия, в которых процесс послеуборочного дозревания происходил бы нормально.
Так как энергия биохимических превращений и дыхание семян определяются его влажностью, то подработка семян при пиремке должна производиться прежде всего по их влажности [30].
Известно, что масличные семена хорошо сохраняются при влажности, соответствующей воздушносухрму состоянию, т. е. равновесной влажности семян и окружающего воздуха.
Работами В. J1. Кретовича [26] и других [27, 29, 31, 35] установлено, что влажность, соответствующая воздушносухому состоянию тех или иных масличных семян, связана с их критической влажностью, причем критическая влажность определяется не влажностью семян ,в целом, а лишь влажностью и свойствами их гидрофильной части. Для масличных семян критическая влажность гидрофильной части лежит в пределах 14 — 16% и колеблется в зависимости от вида и сорта масличных семян.
Рассчитанная по указанному признаку равновесная влажность семян, обеспечивающая хорошую их сохранность, для отдельных масличных культур приведена в табл. 1 [28].
Семена Масличность в % Равновесная влажность семян в % iipH 80%-ной относительной влажности воздуха и температуре 22 — 25°С
Клещевина 55,1 7,7
Подсолнечник 39,3 8,7
Лен 38,5 10,0
Рыжик 36,0 10,5
Хлопчатник 21,5. 12,0
Соя 18,0 15,5
Масличные семена, имеющие при поступлении на завод влажность, превышающую равновесную, должны быть тем или иным способом подсушены.
Влажность семян для качественного хранения, как показала практика, должна быть примерно на 2% ниже влажности, отвечающей воздушносухому состоянию семян. Что касается оптимальной влажности, необходимой для нормального течения технологических процессов, то для большинства семян, проходящих обрушивание, она лежит ниже влажности их при хранении. Исключение составляют семена хлопчатника, которые перед подачей в производство требуют увлажнения до 10 — 11% в специальных увлажнительных аппаратах,, например в аппарате Исаенко [36] или ВНИИЖа (рис. 1).
Из многочисленных способов сушки на маслоэкстракционных заводах нашли применение:
а) конвекционный, или воздушный, способ, при «отором передача тепла к семенам производится непосредственно от движущегося нагретого воздуха или газо-воздушной смеси 29, 30, 31, 32, 34;
б) способ сушки во взвешенном состоянии, или пневматический, при котором нагретая до высокой температуры (800 — 900°) газо-воздушная смесь подается со скоростью, равной или превышающей скорость витания семян [33].
Помимо сушки перед измельчением масличные семена или отходы подвергают очистке от посторонних примесей, обрушиванию, сепарации для отделения оболочки от ядра на машинах, конструкции и принцип работы которых общеизвестны и с которыми можно ознакомиться в книге И. В. Гавриленко «Оборудование для производства растительных -масел» [37], а также и по другим источникам [86, 38, 40, 41, 43].
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПОДГОТОВКИ СЕМЯН К ИЗМЕЛЬЧЕНИЮ
Применительно к специфическим особенностям отдельных масличных семян заводская практика выработала рациональные схемы подготовительных цехов. При этом учитывалось, что правильная компановка машин, надлежащая поточность и механизация процессов, увязка одних операций с другими наиболее короткими транспортными элементами являются основным условием высоких показателей работы подготовительного цеха. Рассмотрим технологические схемы для основных масличных культур, перерабатываемых в СССР.
Подготовка подсолнечных семян к измельчению
Со склада или из сушилки подсолнечные семена транспортером (рис. 2) подаются в запасный бункер, откуда, пройдя электромагнит, они поступают на автоматические весы.
После сепараторов предварительной очистки семена подаются на сепараторы окончательной очистки.
Сор с подсевных сит сепараторов первой очистки отводится в бункер, а пыльный воздух — в циклоны.
Семена из-под сепараторов подаются на семенорушки, спаренные с семеновейками. Перевей и недорушка первых разделов семеновейки подаются для разделения на сепараторы. Лузга из аспирационных карманов направляется на шелуховый склад, из остальных разделов аспирационных карманов — на контрольную вейку.
Ядро вторых, третьих, четвертых, пятых и шестых разделов семеновеек в зависимости от содержания лузги поступает на контрольную вейку или на вальцовки.
Приведенная технологическая схема подготовительного цеха обеспечивает содержание 1,0% (не более) лузги в ядре, поступающем на вальцовки, и масличность отходящей лузги не более 0,4% сверх ботанической яри условии подачи семян производство с влажностью 5 — 7,5% и содержанием сора в очищенных семенах не более 0,9%.
Описанная технологическая схема рекомендуется для обработки высокомасличных семян. Однако она приемлема и для всех прочих сортов подсолнечника.
Подготовка хлопковых семян к измельчению
Как уже отмечалось, при переработке советских средневолокнистых (опушенных) хлопковых семян наиболее рационально производить двукратное шелушение, а при переработке тонковолокнистых (голосемянных), семян — однократное шелушение.
В тех случаях, когда завод должен перерабатывать как средневолокнистые, так и тонковолокнистые целесообразно подготовительный цех строить по универсальной схеме. Рассмотрим каждую схему в отдельности.
Схема двукратного шелушения хлопковых семян (рис. 3). Семена, пройдя автоматические весы, распределяются по буратам, где предварительно освобождаются от минеральных и органических примесей. Для вторичной очистки семена подаются на пневматические очистители. Сор из бура-тов и пневматических очистителей шнеком отводится в пыльную камеру. После пневматического очистителя семена вторично взвешиваются на автовесах; чистые семена подаются на пухоотделительные машины первого и второго съема. Снятое с семян волокно собирается на общем конденсоре и затем отводится в прессовое отделение для опрессовки на гидравлическом прессе.
Несколько раздробленные при первом шелушении на дисковых шелушилках семена попадают на двойные встряхиватели. Выделившаяся из рушанки часть ядра направляется на вальцы, а остальная часть, состоящая из мало раздробленных семян и шелухи, поступает на биттеры первого сепарирования. Отделенное на биттерах ядро отводится на вальцы, а шелуха с частью необрушенного семени подается на второе шелушение, где на гуллерах и двойных встряхивателях повторяются те же операции.
Смесь шелухи и семян, собранная из-под двойных встряхи-вателей, направляется для второго сепарирования на биттеры; чистая шелуха, взвешенная на автовесах, идет на склад. Ядро с некоторой примесью шелухи, собранное от всех двойных встря-хивателей и биттеров, подается для измельчения на вальцовые станки.
Схема однократного шелушения хлопковых семян. При однократном шелушении очищенные от примесей семена хлопчатника поступают на шелушилки; раздробленные семена переходят на двойные встряхиватели. Выделенная при этом из рушанки часть ядра направляется на пурифайер, а мало раздробленные семена и шелуха — на биттеры. Мелкое ядро и шелуховая мелочь отсюда подаются на тот же пурифайер, а шелуха для вторичного сепарирования — на сепаратор шелухи и семян (рис. 4). Выделенное из сепаратора целое семя направляется на гуллеры, а шелуха — на склад.
Шелуха из пурифайера идет на второй биттер, а ядро и замасленная шелуховая мелочь из биттера — на (вальцовки.
Шелуха из биттеров отводится вместе с общим потоком шелухи на склад. В табл. 2 приводятся некоторые физические свойства хлопковых семян, рушанки и фракций ее составляющих.
Универсальная схема шелушения хлопковых семян. Эта схема предусматривает применение сепаратора шелухи и семян в системе двукратного шелушения, причем сепаратор в ней помещен между гуллерами первого и второго шелушения.
Расположением сепаратора между гуллерами первого и второго шелушения достигаются следующие преимущества:
а) первое шелушение можно вести без большого зажима дисков гуллера, выпуская рушанку с содержанием до 15% це-ляка. Такое шелушение, давая крупные частицы разорванного семени, позволяет на сепараторе легко отобрать целяк;
б) благодаря крупному дроблению ядро сразу после гуллера и двойного встряхиватели можно направить на пурифайер, где от ядра легко отбирается почти вся шелуха;
в) крупная шелуха и целые семена с первого встряхиватели проходят в биттер, а затем в сепаратор шелухи и семян, где улавливается целяк и крупное ядро, а шелуха с застрявшими в ней частицами ядра проходит на гуллеры, встряхиватели и биттеры второго шелушения. При этом на гуллеры и биттеры второго шелушения целые семена не попадают, вследствие чего уменьшаются потери масла за счет снижения замасливания шелухи, несмотря на сильный зажим дисков шелушилок.
На рис. 5 представлена такая универсальная схема. По ней обрушивание всех семян производится фактически на участке первого шелушения. На участке второго шелушения частично разорванное семя только разрыхляется. Если в шелушильный цех завода поступают тонковолокнистые (египетские) семена или семена сильно делинтерованные, то при небольшом изменении пути семенного потока гуллеры второго шелушения превращаются в гуллеры первого шелушения. При этом поток делится поровну между всеми гуллерами цеха. Включением в работу сепаратора семян и шелухи осуществляется система однократного шелушения со всеми ее преимуществами.
По схеме возможно перерабатывать нелинтерованные, линтерованные, делинтерованные и голые семена хлопчатника, ее называют универсальной.
При правильно организованном шелушении семян хлопчатника по универсальной схеме можно снизить масличность шелухи сверх ботанической ее масличности (колеблющейся от 0,3 до 0,7%) на 0,3 — 0,5%.
Схема подготовки семян к измельчению без отделения шелухи. За последнее время в СССР на маслоэкстракционных заводах начали внедрять способ переработки хлопковых семян без отделения шелухи.
Рассмотрим способ переработки нешелушеных хлопковых семян с точки зрения основных критериев технического прогресса:
а) повышения эффективности использования основного материального фактора — производства сырья;
б) упрощения технологической схемы производства и улучшения условий труда;
в) улучшения качества и снижения себестоимости продукции.
В результате сравнительной переработки одних и тех же сортов семян В шелушеном и нешелушеном виде, проведенной нами на. Кропоткинском заводе, были получены следующие данные (табл. 3).
При переработке 100 г семян в нешелушеном виде дополнительно получается 0,52 т пищевого хлопкового масла и 0,2 т черного масла в соапстоке.
Следовательно, с точки зрения эффективности использования сырья и выработки пищевого масла преимущество на стороне % способа переработки хлопковых семян в нешелушеном виде.
Переработка нешелушеных семян также упрощает технологическую схему производства, улучшает санитарно-технические условия на заводе благодаря отсутствию наиболее пыльНЫХ Шелушильно-сепарацйонныХ цехов, обеспечивает более простой учет и контроль производства.,
Представленная на рис. 6 схема подготовки семян к измельчению без отделения шелухи разработана для завода, имеющего пухоотделительный цех.
При поступлении на переработку хорошо линтерованных или тонковолокнистых семян из схемы подготовительного цеха исключаются пухоотделительные машины, циклоны, конденсоры и вентиляторы, а также подпушкоотделители.
При этом семена из пневматических отделителей поступают на автовесы и после очистки — на вальцы.
В американской практике в настоящее время находит применение весьма простая и эффективная схема подготовки хлопковых семян к измельчению, предусматривающая отделение шелухи из хлопковой рушанки после ножевых гуллеров на сепараторах шелухи (рис. 7). Целесообразно проверить такую
Подготовка семян арахиса к измельчению
Технологию переработки здорового арахиса зачастую организуют с учетом получения масла и пищевого жмыха или шрота с удалением семенной оболочки и зародыша; наличие оболочки обусловливает темный цвет жмыховой или шротовой муки, а наличие зародышей придает нестойкость муке при хранении, вызывает горечь и повышенную кислотность масла. При этом предусматривается получение низко-лузговой, лишенной зародышей рушанки для выработки пищевого шрота и получение мучели, состоящей из оболочки, зародыша и ядровой пыли, идущей на выработку кормового шрота. В случае переработки дефектного арахиса семена подготовляются к измельчению без отделения оболочки и зародыша. До обрушивания оболочки очищенные семена подсушиваются до влажности 6,0 — 7% на шахтных, барабанных или других сушилках с помощью чистого воздуха, подогретого в калориферах до 170 — 180°.
Для обрушивания подсушенных семян можно пользоваться арахисными лущилками ВНИИМКа с деревянными бичами и декой [37]. В зарубежной практике [46] для отделения оболочки семена пропускают через парную вальцовку с резиновыми валками, поставленными так, что они упруго раздвигаются при прохождении ядра между ними. Валкам придают несколько дифференцированные скорости. При раздавливании семян между резиновыми валками оболочка отделяется, а зародыш выпадает. Полученную рушанку далее пропускают через сепаратор, на котором оболочка аспирируется, а зародыш и мучнистые фракции отделяются от семядолей на ситах [47]. При обрушивании арахиса на бичевых семенорушках, которое практикуется на некоторых заводах, в рушанке образуется и затем отходит до 16 — 20% 1Мучели. При обрушивании на лущилках ВНИИМКа отход из рушанки мучели понижается до 5 — 8%. Еще меньший отход мучели образуется на резиновых валках и плоской лущилке. Оболочки и зародыши отделяются от семядолей на аспирационных семеновейках, при этом на верхних рамах рассева устанавливаются 8 — 9, на средних — 5 — 6 и на нижних — 2 — 3-миллиметровые сита.
Подготовка семян сои к измельчению
При выработке пищевого шрота очищенные семена сои обрушиваются на валках с рифлями глубиной 4 мм, с восьмью нитками на 4", при 160 обмин. ведущего валка и 104 обмин. ведомого. Правильно отрегулированная рифленая вальцовка дает рушанку, содержащую прохода через 1,5-миллиметровое сито не выше 15%, и не имеющую остатка на 4-миллиметровом сите. По составу рушанка представляет смесь половинок семян, крупной сечки, целых необрушенных семян, шелухи и мучели, состоящей из зародышей, мелкой сечки и обдира семядолей. Для разделения этих фракций рушанка обрабатывается на семеновейках, в которых верхние рамы рассева .набираются из сит размерами 4X20 мм: средние рамы на первой половине из 4, на второй — из 5, а нижние на первой половине из 2-миллиметровых сит, а на второй — из 3-миллиметровых. Фракция с 2-миллиметрового сита, представляющая смесь лузги, ядровой сечки и зародыша (мучель) с веек и фильтров, а также крупная лузга собираются на складе и затем перерабатываются отдельно.
Перевей с аспирационных карманов, представляющий смесь крупных частиц ядра и крупной лузги, подается на вейки для вторичного фракционирования.
Содержание выноса ядра в лузгу при такой схеме не превышает 0,46%, а масличность 0,6%.
Отделенное от оболочки ядро направляется в пропарочный шнек и далее на плющильные вальцовки.
При выработке кормового шрота семена сои, раздробленные на рифленых вальцовках, поступают в жаровню, а оттуда на плющильные вальцовки для приготовления лепестка.
ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ МАСЛИЧНЫХ СЕМЯН
Для наиболее полного извлечения масла из масличных семян прессовым или экстракционным способами необходимо максимальное разрушение их клеточной структуры.
При прессовом способе отжим масла из мезги масличных семян производится на гидравлических прессах периодического действия либо на непрерывно действующих шнековых прессах. В настоящее время основная масса масличных семян в маслопрессовом производстве перерабатывается на шнековых прессах.
В отличие от гидравлических прессов, в которых отжим масла из мезги производится в статическом состоянии, в шнековых прессах процесс отжима масла происходит в динамическом состоянии. Вследствие такого отличия работы шнековых прессов операция измельчения ядра перед жарением приобретает несколько иной смысл, чем при работе на гидравлических прессах, для которых измельчение ядра на пятивальцовых станках через четыре прохода было обязательным.
Полнота отжима масла из мезги на гидравлических прессах обусловливается степенью разрушения клеточной структуры семени, достигнутой при измельчении ядра только на вальцовых станках и величиной давления на мезгу внешней гидравлической системы. При работе на шнековых прессах интенсивное разрушение клеточной структуры может происходить и в самом прессе, а величина давлении в нем определяется внутренними силами трения частиц, развивающимися при движении мезги по зееру и зависящими от пластических и упругих свойств ее, а также сопротивлением, оказываемым ножами, колосниковой поверхностью зеерного цилиндра и механизмом, регулирующим толщину жмыховой ракушки [48].
Процесс измельчения семян (ядра) имеетбольшое значение, поскольку он отражается на остатке масла в жмыхе, на его качестве и на стабильности и непрерывности работы шнековых прессов. Неправильная организация процесса измельчения нарушает непрерывность работы шнекпресса и отрицательно отражается на степени отжима масла.
Измельчение ядра (или семян) в условиях оптимальной влажности создает предпосылку хорошей тепловой обработки мятки в жаровне. При этом самое большое значение имеет однородность мятки в смысле размеров ее частиц и пористости всей массы, благоприятной для испарения влаги и равномерной денатурации белков [49].
Из сказанного вытекает, что измельчение ядра (или семян) на вальцовых станках перед жарением и прессованием на шнековых прессах должно во всех случаях обеспечивать однородность мятки в отношении размеров частиц и пористости всейее массы.
Что касается степени измельчения ядра, то при установлении оптимума должно учитываться дополнительное разрушение частиц и клеточной структуры данных семян непосредственно в той конструкции шнекового пресса, на котором будет производиться отжим масла.
Так, для приготовления из мятки тонкого помола (четыре прохода иятивальцового станка) подсолнечного ядра мезги, обладающей необходимыми пластическими и упругими свойствами для нормальной работы форпрессов и экспеллеров, необходимо прибегать к интенсивной тепловой обработке мезги, в результате чего в конечном итоге сильно повышается денатурация растворимых белков, увеличиваются остаточная маслич-ность жмыха и содержание продуктов окисления в масле (см. главу 4).
В связи с этим ряд маслопрессовых заводов, перерабатывающих подсолнечные семена двукратным прессованием (Роетов-ский-на-Дону, Орловский, Старооскольский и др.), для повышения производительности прессов и повышения качества масла и жмыха измельчение ядра перед жарением производят не через четыре прохода пятивальцовых станков, а через два или один проход пятивальцовых станков или парных вальцовок.
Таким образом, заводская практика показывает, что представление о глубине измельчения мятки на вальцовках для схем двукратного прессования (форпрессования), а также прессования на прессах двойного действия, развиваемые Голдовским и другими специалистами [50], без учета всех явлений, протекающих при жарении и прессовании мезги на шнековых прессах, и их влияния на качество жмыха как кормового продукта и масла как пищевого, оказываются несостоятельными.
При подготовке подсолнечных семян к форпрессованию в схемах однократное форпрессование — экстракция в настоящее время принято измельчение ядра на пятивальцовках. Однако для повышения производительности форпрессов и повышения качества форпрессового масла и шрота (предпочтительней производить форпрессование грубых помолов подсолнечного ядра (крупки, лепестка). Измельчение перед форпрессованием таких семян, как арахис, клещевина, производится через один или максимум два прохода пятивальцовых или парных вальцовых станков.
В случаях прямой экстракции Масличных сеМян без предварительного съема масла (соевых семян, кориандровых отходов, кукурузных зародышей и др.) измельчение проводят для того, чтобы получить рыхлые сырые лепестки, оптимальной для каждой культуры толщины. При этом стремятся получить помол с возможно большим количеством разрушенных и деформированных клеток. Такой помол получают через один проход плющильных вальцовок, имеющих диаметр валков 800 мм.
Рекомендуемые схемы измельчения и характеристики помолов по отдельным культурам приводятся ниже.
СПОСОБЫ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ
Ход процесса измельчения ядра или семян в целом обусловливается свойствами их многоклеточного скелета и содержимого клеток; протоплазмы и находящихся в ней масла, форменных образований — алейроновых зерен, кристаллов щавелево-кислого кальция и др. Так, многоклеточный скелет оболочки, ядра и содержимое клеток, представляющее в основном непрерывную гелевую структуру, определяют прочность семени или ядра и их сопротивление внешним силам.
При этом вследствие сложности анатомической структуры семени прочность и сопротивляемость действию внешних сил отдельных участков неодинакова, поэтому и разрушение семени при измельчении неодинаково. Например, на вальцовках семядоли ядра измельчаются легче, чем зародыши и оболочка.
На степень разрушения клеточной структуры семени оказывает влияние также и способ приложения внешних сил: раздавливание, растирание и раскалывание.
Измельчение семян или ядра растиранием, раскалыванием и раздавливанием осуществляется на вальцовых станках гладких или рифленых.
При измельчении на вальцовых станках с гладкими поверхностями валков материал, втянутый в зазор между валками силами трения между частицами материала и поверхностью валков, подвергается различной степени разрушения. В зависимости от окружных скоростей вращающихся валков ядро или семена могут либо раздавливаться (в случае, если скорости валков одинаковые), либо растираться (если скорости различные).
Первый случай имеет место при измельчении ядпа илш семян на парных плющильных вальцовках е горизонтально расположенными валками, вращающимися с одинаковым числом оборотов. Помол на таких вальцовках получается в виде лепестка.
В процессе измельчения на пятикатковых вальцовках с вертикально расположенными друг над другом валками происходит раздавливание за счет веса валков, а растирание — за счет разности окружных скоростей. Помол при таком измельчении получается мучнистый.
При измельчении ядра на рифленых вальцовках происходит раскалывание ядра режущими рифлями валков и поэтому помол получается в виде крупки. Такая же структура помола получается и при измельчении семян на мельницах ударного типа: молотковых, крестобойных, дисковых и на дезинтеграторах. Однако измельчение семян на мельницах ударного типа не практикуется, потому что помол получается очень неравномерным и представляет собой смесь крупки и муки.
Степень измельчения семян (или ядра) на вальцовых станках зависит от природы перерабатываемых семян и их влажности. Семена, имеющие прочные клеточные стенки и низкую масличность (семена сои), измельчаются с большими усилиями, чем семена высокомасличные и имеющие тонкие клеточные стенки (подсолнечные, клещевинные семена).
Сухие семена характеризуются хрупкостью, и мятка их при выходе из вальцовки отличается мучнистой структурой с большим количеством мельчайших частиц.
Влажные семена характеризуются, наоборот, пластичностью, и мятка их при выходе из вальцовки имеет вид пластинок, легко слепляющихся в комки.
Помол, полученный при низких температурах, более сух на ощупь, чем полученный при повышенных температурах. Известно, что при помоле на пятивальцовых станках теплого сухого подсолнечного ядра помол получается мазеобразный.
СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СЕМЕНАХ ПРИ ИХ ИЗМЕЛЬЧЕНИИ
НА ВАЛЬЦАХ
В результате измельчения ядра изменяется и его клеточная структура. Внутриклеточное содержимое выпадает из клетки или частично задерживается во вскрытой полости ее. Одновременно с клеточной оболочкой разрушается и структура элео-плазмы, из которой выпадают алейроновые зерна и частично выделяется масло.
В целых клетках мятки внутриклеточное содержимое вовсе не разрушается и претерпевает только незначительное изменение, главным образом в масляной среде.
Таким образом, помол ядра (мятка) состоит: из деформированной клеточной ткани, содержащей как целые, так и вскрытые клетки; из деформированных частей внутриклеточного содержимого; обрывков элеоплазмы, алейроновых зерен и т. п.
В процессе измельчения семян изменяется и состояние масла. В неразрушенных, но подвергшихся давлению клетках, масло частично остается внутри клеток в неизмененном виде, частично выделяется в виде тонких масляных пленок, смачивающих поверхность клеточных тканей.
В разрушенных при измельчении клетках масло выделяется на поверхности клеточной ткани в значительно большем количестве. Это масло, однако, не вытекает из мятки, а остается на поверхности ткани, так как связано с ней силами смачивания.
В процессе производства масло, находящееся на поверхности ткани, особенно легко извлекается и при хорошем помоле составляет наибольшую часть общего количества масла, имеющегося в мятке.
Масло, находящееся внутри целых клеток, трудно извлекается. Содержание его в мятке прямо пропорционально количеству неразрушенных клеток.
Исходя из оценки измельчения масличного ядра на основе микроскопического исследования мятки и состояния масла в ней, а также скорости извлечения масла на прессах и в экстракторах, можно сделать вывод, что для ускорения извлечения масла из семян необходимо разрушить возможно большее количество клеток. С другой стороны, процесс производства требует, чтобы помол обладал известным дренажным свойством, т. е. чтобы растворитель по возможности свободно протекал чеез слой измельченного материала.
Для устранения некоторого противоречия между этими двумя требованиями в производстве приходится избирать наиболее выгодную степень измельчения.
В тех случаях, когда требуется грубозернистый помол, пользуются парными рифлеными валками. Для получения лепестковидного помола применяют однопарные или двухпарные вальцовки с гладкими валками.
Для мучнистого помола применяют обычно пятивалковые станки.
При экстракции масличных семян, например, сои, кукурузных зародышей, кориандровых отходов и других, не подвергающихся жарению, наиболее пригоден тонкий, лепестковидный помол — рыхлая масса, которого при загрузке в экстракторы образует большую, со всех сторон омываемую поверхность, легко поддающуюся действию растворителя, чем ускоряется процесс экстракции.
Если после измельчения мятка подвергается жарению и фор-прессованию, лепестковидный помол необязателен.
В зависимости от размеров ядра или семени, его прочности (твердости), а также от необходимости получения той или иной структуры помола (лепесток, мука, крупка) измельчение, перерабатываемого материала может осуществляться либо за один раз, либо за два раза предварительное и окончательное.
Семена льна, рыжика, кунжута, а также рушанка семян хлопчатника, подсолнечника, клещевины, состоящая из ядра с небольшой примесью шелухи (лузги), окончательно измельчается за один раз на пятивальцовках или плющилках. Семена сои, арахиса, нешелушеные семена хлопчатника, а также
жмыховая ракушка не могут захватываться валками станков, поэтому их измельчение проводится в два этапа: предварительный и окончательный.
Говоря о физическом изменении семян или ядра при измельчении, выражающемся в нарушении их анатомического строения — разрушении клеточной структуры и образовании новой внешней структуры, — необходимо отметить увеличение поверхности частиц измельчаемого материала.
При измельчении вместе с уменьшением объема исходного материала сильно возрастает удельная и общая поверхность частиц мятки, причем это увеличение поверхности, весьма важное для экстракционного процесса извлечения масла, происходит не только за счет образования новых поверхностей по плоскостям разрушения, но и за счет вскрытия внутренних структурных поверхностей.
Степень измельчения перерабатываемого сырья (ядра, жмыха, семени) диктуется необходимостью получения наибольшего съема масла при максимальной производительности прессами экстрактора. Несоответствующее измельчение материала затрудняет как процесс отжима масла на прессах, так и процесс экстракции. Особенно большое влияние оказывает структура материала, поступающего на экстракцию. Например, накопление мучнистых фракций в помоле ядра или жмыха приводит к запрессовке шнекового экстрактора или к засорению фильтрующих поверхностей ковшового или ленточного экстрактора и к большому выносу мелких частиц шрота из испарителей.
ХИМИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СЕМЕНАХ ПРИ ИЗМЕЛЬЧЕНИИ
Помимо изменения физических свойств семян при измельчении, происходят также изменения их химических и биохимических свойств.
Химические изменения в семенах выражаются в некоторой денатурации белковых веществ в результате давления на мятку валков и тепла, которое развивается за счет трансформации механической энергии вращающихся и трущихся между собой валков и материала. Отмечено также некоторое изменение и госсипола хлопковых семян при их измельчении.
При измельчении подсолнечных семян на вальцовках вследствие активизации ферментов (пероксидаз) и непосредственного окисления кислородом воздуха наблюдается некоторое повышение перекисного числа масла, находящегося в виде пленок на поверхности частиц мятки. Большое накопление свободных жирных кислот в масле наблюдается при продолжительном вылеживании готовой мятки. Поэтому не рекомендуется на производстве создавать большие запасы мятки. По данным В. П. Ржехина [51], при вылеживании в течение 24 часов подсолнечной мятки при температуре 15 — 18° кислотное число масла холодного прессования, отжатого из мятки, повышается с 1,43 до 1,72, а при температуре 35 — 40° с 1,70 до 4,35.
В связи с нарушением защитных покровов семени или ядра в мятке активизируются процессы, вызываемые действием микроорганизмов, особенно при повышенной влажности семени.
ВАЛЬЦОВЫЕ СТАНКИ
Основными рабочими органами вальцового станка являются два цилиндрических валка, вращающихся с одинаковыми или разными скоростями навстречу друг другу. В результате такого вращения семена, падающие между валками, захватываются ими и разрушаются. Разрушение семени происходит на небольшом пути в клиновом пространстве, образованном двумя цилиндрическими поверхностями. На работу вальцов, т. е. на их производительность, и на степень измельчения большое влияние оказывают условия захвата измельчаемого продукта валками, которые для одного и того же материала зависят как от диаметра валков, так и от рабочего зазора между ними. При изучении условий измельчения материала между валками определенного диаметра было установлено [52], что для затягивания частиц в зону измельчения необходимо, чтобы угол захвата был меньше угла трения данного продукта о материал валка. Поэтому для практического решения вопроса о захвате частиц пзмельчаемого материала в рабочее пространство вальцовки необходимо знать величину угла трения и угла захвата, который образуется радиусом окружности вала с линией, соединяющей центры валков, и который, следовательно, зависит от размера частиц, диаметра валков и зазора между валками.
Условия образования зазора между валками и его регулирование для вальцовок с горизонтальным или вертикальным расположением валков неодинаковы. В вальцовках с горизонтальными валками (например в плющильных) величина зазора определяется размером щели, установленной при холостом ходе валков, и дополнительной величиной, зависящей от количества пропускаемого материала, его свойств, а также от зазора между осью вала и вкладышем подшипников. Таким образом, толщина лепестка, получаемая при измельчении на плющильных вальцовках, несколько больше ширины установленной щели. В пятивальцовках регулируемой щели между валками обычно не имеется и поэтому зазор образуется за счет того, что материал, затягиваемый силами трения в рабочее пространство между валками, раздвигает их. Величина рабочего зазора зависит как от физических свойств семян, так и от количества материала, пропускаемого через вальцовку; оказывает влияние .также наличие в рушанке шелухи (лузги). Шелуха способствует раздвиганию валков ввиду ее плохой сжимаемости. Колебание величины зазора между валками, вызываемое указанны-
ми выше причинами, приводит к неоднородности помола, на которую влияют и особенности анатомического строения семян [4].
Однородность помола обеспечивается тщательностью шлифовки валов, фиксацией зазоров, тщательной подгонкой ножей иравномерной загрузкой станка по длине валков. Из конструкций вальцовых станков в маслоэкстракционном производстве применяются однопарные рифленые вальцовки, однопарные и двухпарные вальцовые дробилки, двухпарная вальцовка для семян и для жмыха, двухпарная плющильная вальцовка [37].
Однопарная рифленая вальцовка применяется для предварительного грубого измельчения целых семян или ядра. Рифленые валки диаметром 400 мм и длиной 800 мм имеют нарезку 8 ниток на 1" при глубине рифля 3 мм. Один валик делает 150 обмин., другой — 104 обмин. Степень измельчения регулируется величиной зазора между рифлеными валками, устанавливаемого посредством винта.
Двухпарная вальцовая дробилка, предназначаемая для измельчения жмыховой ракушки перед плющением, состоит из Двух пар валков, расположенных друг над другом. Верхняя пара валков (наборная) состоит из 16 зубчатых дисков шириной 44 мм диаметр их 260175 мм. Нижняя пара состоит из рифленых валков-диаметром 225 мм и длиной 800 мм. Глубина рифлей 3 мм, число рифлей 5 на 1". Угол нарезки 9°. Число оборотов верхних валков 14, а нижних 80 в минуту. Расстояние между валками регулируется путем их перемещения в направляющих пазах. Жмыховая ракушка на верхней паре валков дробится на куски 15 — 20 мм, а на нижней рифленой паре в крупку размером 4 — 5 мм. Производительность вальцовой дробилки 450 — 500 кг в сутки жмыха на 1 см длины нижних валков.
Д iB ух парная плющильная вальцовка применяется для получения сырого лепестка и лепестка из жмыхов. Она имеет валки диаметром 800 мм и длиной 1000 мм (рис. 8). 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 свеже приготовленной жмыховой крупки 30 г в сутки, при плющении ядра семян сои — 50 г в сутки.
Пятивальцовый станок применяется для измельчения ядра или семян в муку. В нашей промышленности в основном эксплуатируются пятивальцовые станки ВС-5 (рис. 9). Размольные валки пятивальцового станка имеют диаметр 400 мм и длину 1250 мм. Число оборотов валков в минуту: нижнего 150, третьею и верхнего рифленого по 147 и питательного 50. Производительность в сутки: при измельчении ядра подсолнечных семян 80 т, ядра хлопковых семян — 80 т, сои — 35 т, льна — 40 т, рапса — 45 т, нешелушеных хлопковых семян — 40 т.
Пятивальцовые станки для измельчения нешелушеных хлопковых семян (рис. 10), изготовляемые заводом имени Э. Тельмана в ГДР, имеют валки диаметром 600 мм и длину li250jtun. Для предварительного измельчения на станке установлена пара рифленых валков диаметром 350 мм и длиной 1250 мм. Привод
Рис. 8. Двухпарная плющильная вальцовка, — корпус; 2 — рабочие валки; 3 — редуктор; 4 — электродвигатель.
размольных валков осуществляется с помощью четырех электро-двигателей. Число оборотов рифленых валков 130 и 69 обмин., а размольных валков 130 обмин. Обороты питателя — 15 в минуту. Производительность станка 60 т нешелушеных хлопковых семян- в сутки.
В США выпускаются пятивальцовки с валками 0 508 мм и длиной 1524 мм [44].
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.
Наконец, измельчению подвергаются готовые шроты, особенно на тех заводах, где экстрагируется жмыховая крупка. В первую очередь это относится к х лопкомаслоэкстракционным 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 г 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 кгм3 [54].
Во втором случае ядро (рушанку) измельчают на пятиваль-цовке через четыре прохода в муку, которая не содержала бы целых ядер или частиц его. При форпрессовании мезги из такой мятки выход форпресеового масла повышается до 85%, но (.при 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 кгм3 [54].
На аргентинских маслоэкстракционных заводах подготовка, подсолнечных семян к экстракции осуществляется по способу однократного форпрессования шелушеных семян. При этом измельчение рушанки с лузжистастью7 — 8% перед форпрес-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 лузжиетостью 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 считается удовлетворительным, если в мятке процент вскрытых клеток, определенный мокрым фракционированием [56], 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) гоооипола 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 пятивальцового 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 («червячкоц»), 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 валца 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-стОстью 8 — 10% и влажностью 8 — 9% — 380 — 442 кгм3 [54]; хлопкового лепестка пятивальцового помола при влажности 10,0% — 476 кгм3; лепестка пятивальцового помола из нешелушеных семян при влажности 9,43% и содержании шелухи 46,3% — 316 кгм3 [65].
Семена сои. Семена сои за рубежом экстрагируются непосредственно в виде сырого лепестка или по схеме фор-преосование — 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 пропаривание дроблении 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-миллиметровое 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 подо-
гретая 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 в 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 — 4965 гг. высказалось за целесообразность вести экстракцию сои в дальнейшем только в виде сырого лепестка.
В 1954 г. в США была проведена работа по экстракции 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 прй 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 должйа 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 фракционировании должна иметь прохода через сито в 60 меш не менее 42%, а остатка на сите в 14 меш не более 4% (меш — число отверстийна 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 [69].
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 мм и количество частиц, проходящих через 1-миллиметровое сито, не более 12,0%; 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.
KOHEЦ ФPAГMEHTA КНИГИ
|
