Первичная обработка семян подсолнечника
Обновлено: 05.10.2024
Семена подсолнечника, поступающие от комбайнов на тока, по влажности и засоренности практически никогда не отвечают базисным кондициям, поэтому обладают повышенной биологической активностью и подвержены быстрой порче. Первым этапом доведения маслосемян до соответствующих кондиций является их очистка.
Очистку подсолнечника проводят для освобождения семян от сорной и масличной примесей. К сорной относят остатки стеблей, листьев, корзинок, пустые семена, других растений. Масличная примесь — это обрушенные и битые семянки, семена, испорченные самосогреванием, загнившие. Наличие сорной и масличной примесей в ворохе повышает влажность и температуру массы, кислотное число масла, делает непригодным его для пищевых целей.
В зависимости от целевого назначения урожая, его подвергают только первичной (промышленное сырье) и вторичной (семенной материал) очистке.
Очищают ворох только в потоке с его поступлением от уборочных агрегатов на ток. Потери семян основной культуры с отходами не должны превышать 0,5 %, считая от содержания в исходном материале.
Очищенные семена должны отвечать базисным кондициям: сорная примесь — 1, масличная примесь — 3 %; влажность — 12 % для южной зоны, 13 — для центральной и 14 % — для восточной.
Очищенные семена необходимо сразу отправлять на заготовительные пункты или досушку.
Для очистки (обработки) вороха используют зерноочистительные агрегаты ЗАВ-20, ЗАВ-25, ЗАВ-40, а также ворохоочистители ОВП-20А, ОВС-25.
Технологическая схема ЗАВ-20. Очистка семян подсолнечника по этой схеме осуществляется следующим образом: ворох из автомашины с помощью подъемника выгружается в завальную яму, из которой норией подается в приемные камеры двух параллельно работающих воздушно-решетных машин ЗВС-20. Легкие примеси отделяются в аспирационных каналах, а остальная масса поступает на решетную очистку и разделяется на три фракции — очищенные семена, фуражные семена, примеси. Каждая фракция системой транспортеров подается в соответствующие бункера, из которых вывозится по назначению мобильным транспортом.
Зерноочистительный агрегат ЗАВ-25. В отличие от ЗАВ-20 и других агрегатов такого типа ЗАВ-25 состоит из двух частей. Первая — отделение приема и предварительной очистки ОП-50. Сюда поступают семена от комбайнов, выделяются крупные и легкие примеси. Предварительно очищенные семена могут храниться в бункерах с аэрацией. В бункерах сухие семена могут храниться продолжительное время. Отделение ОП-50 можно смонтировать и на уже существующих агрегатах ЗАВ-20 и КЗС-20; ЗАВ-40 и КЗС-40.
Вторая часть — отделение окончательной очистки, в котором устанавливают машину первичной очистки ЗВС-20А и семена обрабатывают до базисных кондиций на промышленное сырье.
Отделение приема и предварительной очистки ОП-50 включает в себя завальную яму на 40 м3 с автомобилеразгрузчиком ГУАР-50 и вибрационным питателем-дозатором, промежуточный скребковый транспортер, две нории НПЗ-50, машину предварительной очистки МПО-50, отделение временного хранения на 260 м3 с системой аэрации, систему управления аспирации, комплект зернопроводов. Производительность отделения ОП-50 на очистке семян подсолнечника достигает 20—25 т/ч.
Из отделения ОП-50 семена подаются на машину предварительной очистки ЗВС-20А, где воздушным потоком и решетами они разделяются на фракции — очищенные семена, фуражные и отходы.
Конструкция агрегата ЗАВ-25 позволяет компоновать его с сушилками СЗШ и СЗПБ. В этом случае он трансформируется в комплексы КЗС-25Ш или КЗС-25Б. На сушку семена поступают из бункера отделения временного хранения ОП-50. После сушки они направляются в бункер резерва и сухих семян, а из него на окончательную очистку.
Очиститель вороха ОВП-20А, ОВС-25. Технологический процесс очистки вороха очистителями ОВП-20А и ОВС-25 осуществляется следующим образом. При движении машины вдоль бурта вороха скребковые питатели захватывают исходный ворох и подводят его к загрузочному транспортеру, который подает его в распределительный шнек приемной камеры машины. Из камеры через питающие валики ворох поступает в воздушные каналы, где воздушный поток выделяет легкие примеси. Ворох, прошедший очистку воздухом, делится на два потока и попадает на верхний и нижний решетные станы. Очищенные семена выводятся позади машины. Очистители вороха ОВП-20А и ОВС-25 используются как резервные.
Перед обработкой вороха подсолнечника все агрегаты должны быть очищены от зерновой и сорной примесей. Проверяют техническое состояние агрегатов, выполняют техническое обслуживание, а если необходимо, и ремонт.
Подбирают и устанавливают решета в зависимости от состава исходного материала. При обработке промышленного сырья устанавливают решета, форма и размеры отверстий которых обеспечили бы отделение семян от крупных и мелких примесей без их потерь в отходы (табл. 55).
Чтобы улучшить подачу материала на очистку и улучшить качество сепарирования, на машине ЗАВ-10.30000 уменьшают частоту вращения питающих валиков, заменив приводные шкивы. У машин с плоским клапаном регулировки подачи материала устанавливают шкив привода и питающего валика диаметром 220 мм, а у машин с желобчатыми клапанами — ведущий шкив диаметром 140 мм. Заменяют шкив привода колебательного вала (диаметром 240 мм) на шкив диаметром 270 мм.
Для повышения производительности агрегата ЗАВ-20 (ЗАВ-40) увеличивают окно канала, соединяющего завальную яму с приемным бункером нории.
Для уменьшения повреждения семян и замасливания ленты нории уменьшают скорость ее движения (заменив звездочки контрпривода Z=12 на Z=10), а в нижней головке нории над барабаном устанавливают перегородку — чистик. Между кромкой чистика и поверхностью барабана зазор не должен превышать 2 мм.
Закрывают впускное окно нории, засыпают исходный материал в завальную яму. Запускают агрегат в работу, начиная с машин и механизмов, замыкающих технологический процесс очистки.
Убедившись в нормальной работе всех рабочих органов, открывают заслонку нории и уточняют регулировку воздушной и решетной очистки.
При очистке промышленного сырья скорость воздушного потока в аспирационных каналах регулируют до величины, при которой в отходах содержание доброкачественных семян не превышает 0,5 %.
Подачу материала на решетный стан регулируют установкой зазора между питающими валиками и клапаном приемной камеры. Подача материала должна быть равномерной как по всей ширине решета, так и между решетными станами. При нормальной загрузке решето B2 должно быть покрыто слоем вороха не менее чем на три четверти его длины.
На ворохоочистителе ОВП-20А, ОВС-25 клапаны питающего механизма полностью прикрывают, а величину подачи материала на решетный стан регулируют скоростью передвижения машин, ориентируясь на степень загрузки решет B1 и B2.
Уточняют правильность подбора решет. На машинах первичной очистки чистота готового продукта отвечает требованиям базисных кондиций согласно ОСТ BKC 5877: сорной примеси — 1, масличной — 0,3%. Потери семян в отходы — не более 1,5% от содержания в исходном ворохе. Допустимая норма дробления — 0,1 %.
Подача исходного материала в норию должна быть такой, при которой исключается сброс вороха в резервный бункер. Во время работы агрегата следят за соблюдением установленного режима и качеством очистки, заполнением и разгрузкой бункеров. При правильной подготовке и соблюдении правил эксплуатации производительность машин на очистке (в зависимости от влажности и засоренности семян) определяется по таблице 56.
Качество очистки семян подсолнечника на продовольственное сырье оценивают при помощи таблицы 57. Во время работы осуществляют визуально текущий контроль.
Подсолнечник, это название происходит от его способности поворачивать “голову” в течение дня, чтобы следовать за солнцем, чтобы получить достаточно энергии для его роста. Каждая большая и ярко-желтая головка цветка имеет около 1000 семян, окруженных лепестками. Подсолнухи могут расти до 3 метров в высоту, а их корни могут расти на 2 метров в землю.
Важные производственные зоны по всему миру
Подсолнухи являются особенной культурой и они были завезены испанцами из Северной Америки в Европу в 1510 году, распространились в Россию через Европу и теперь выращиваются во многих странах, что означает, что подсолнухи родом из Северной Америки. Считается, что он происходит из современной Мексики и Перу, а затем семена переносятся в другие части мира и высаживаются. Сегодня он формирует одну из известных культур в России, Украине, Португалии, Испании, Франции, Германии, Италии, Египте, Индии, Маньчжурии, Японии и т. Д. В 2012 году в Украине было произведено наибольшее количество семян подсолнечника, а затем Россия. и Европейский Союз. И эти страны также являются главными странами, которые обрабатывают и перерабатывают подсолнухи.
Переработка семян подсолнечника
Семена подсолнечника бывают двух видов: не масляные семена, которые употребляются в пищу в виде кондитерских изделий после обжарки с оболочкой или без оболочки в качестве ядер, и семена масличных культур, которые перерабатываются в масло и шрот, являющийся побочным продуктом подсолнечного масла экстракция в основном используется в качестве ингредиента в рационах животноводства.
Обработка семян подсолнечника без масла
Масляные семена подсолнечника также называют кондитерскими подсолнухами. Масляные семена подсолнечника делятся на три категории: пищевые семена, состоящие из семян высшего качества, включая самые крупные и чистые семена; семена ингредиентов, которые по-прежнему имеют пищевое качество, но не обладают свойствами пищевой категории; меньшие, менее качественные семена для кормления птиц.
Обычно процесс семян включает в себя процедуры сушки, очистки, сортировки, обжаривания, иногда требуется ароматизация, если простые семена не являются единственным требованием, и упаковка и т. д.
1. Сушка. Семена подсолнечника после сбора быстро высушиваются до влажности менее 10% с помощью сушильной машины или сушки на солнце.
2. Проверка и очистка. Высушенные семена доставляются на проволочные сита и встряхиваются для удаления грязи и нежелательного мусора, чтобы обеспечить их соответствие определенным спецификациям. Затем их переносят в большую корзину для дальнейшей очистки.
3. Оценка по размеру. Очищенные семена поступают на калибровочные сита с отверстиями, через которые пропускаются семена меньшего размера. Самые большие семена будут в дальнейшем перерабатываться в качестве закуски. Семена среднего размера предназначены для использования в качестве ингредиентов в качестве добавок для печенья, салата или мороженого и т. д. Самые маленькие семена предназначены для кормления птиц или домашних животных.
4. Обжарка и удаление шелухи семян продовольственного качества. Самые большие семена переносятся в большие печи, где они обжариваются в сухом виде, что дополнительно снижает уровень влаги в семенах; или после удаления шелухи самые большие семена, они передаются в печи для жарки. Семена среднего размера направляются непосредственно в машину для очистки семян подсолнечника, чтобы удалить их раковины, а затем обжариваются в масле.
5. Ароматизатор пищевых семян. Пищевые семена могут быть приправлены по мере необходимости. Ароматизатор может быть выполнен разными способами. Теплые семена после жарки помещаются в большой вращающийся контейнер, который заставляет семена перемешиваться вместе с ароматизатором. Иногда масло используется для лучшего вкусового эффекта, так как семена и ароматизаторы лучше прилипают.
6. Упаковка. На последнем этапе семена доставляются в упаковочные машины, в которых семена подсолнечника взвешиваются и автоматически упаковываются.
Переработка семян подсолнечного масла
В 1716 году британцы добились успеха в добыче масла из семян подсолнечника, и с тех пор масло подсолнечника привлекло к себе всеобщее внимание. Успех экстракции подсолнечного масла способствовал исследованию и распространению сортов подсолнечника, однако, тогда еще подсолнухи 19-го века все еще использовались в качестве декоративных растений. После середины 20-го века подсолнухи были посажены в качестве масличных культур на больших площадях, и благодаря многолетней усердной исследовательской работе специалистов из бывшего Советского Союза, из подсолнечника увеличили соотношение масла с 35% в 1935 году и до 45%, в 1955 году. А некоторые сорта подсолнечников имели рацион масла 55%. Это достижение сделало подсолнечник масличной во всем мире. К середине 20-го века улучшенный сорт подсолнечника был завезен в Китай, Индию, Вьетнам, Бразилию и другие страны.
За исключением ограниченного, промышленное применение в красках, лаках и пластмассах, производстве мыла и моющих средств, производстве агрохимикатов, поверхностно-активных веществ, адгезивов, пластмасс, смягчителей тканей, смазочных материалов и разведке дизельного топлива и т. д.
Обычно используется подсолнечное масло как пищевое масло.
Масло составляет 80% от стоимости урожая подсолнечника. Подсолнечное масло, как правило, считается премиальным маслом из-за его светлого цвета, богатых ненасыщенных жирных кислот, мягкого вкуса, высокой дымовой точки и низкого содержания линоленовой кислоты. В качестве пищевого масла подсолнечное масло используется в основном в качестве салата или растительного масла или в маргарине.
Подсолнечное масло холодного отжима. Холодное прессование требует минимальной обработки для получения легкого ароматного масла, подходящего для некоторых кулинарных нужд. Производство подсолнечного масла включает очистку семян, удаление шелухи, измельчение семян, отжим семян и отжим сырого масла, переработка сырого масла.
Побочный продукт/отходы производства подсолнечного масла
Наиболее распространенным продуктом производства подсолнечного масла является жмых/шрот, который обычно используется для производства кормов для животных и низкосортных удобрений или частично утилизируется. Шрот подсолнечника является успешной заменой соевого шрота в равных белковых рационах для жвачных животных, а также корма для свиней и птицы. Потому что подсолнечная мука имеет более низкую энергетическую ценность и лизин, но больше клетчатки и метионина, чем соевая мука, и она также богата белком. Из-за процесса извлечения и степени очистки корпуса цвет пищи варьируется от серого, до черного.
Из подсолнечного масла добывают 3 вида муки.
1. Мука из неочищенных семян, содержащая около 28% белка и 25% -28% клетчатки.
2. Мука, полученная из частично очищенных от кожуры семян, содержащая 35-37% белка и 18% клетчатки;
3. Мука, полученная из семян с двухэтапным процессом удаления шелухи, содержащая 40% -42% белка и 12% -14% клетчатки.
Таким образом, состав муки зависит от эффективности удаления шелухи, а содержание масла в подсолнечной муке варьируется от 1,5 до 2,5%, в зависимости от эффективности извлечения масла и сырья. Свежий подсолнечный шрот должен быть высушен для оптимального хранения. Он может быть измельчен, разбит на мелкие кусочки или гранулирован для облегчения обработки и хранения путем обработки под высоким давлением в грануляторе или экструдере с добавлением соответствующего связующего, такого как патока, жиры и т. д.
Дополнительное использование подсолнечника
Как корм для скота. Его листья предпочитают кролики, лошади, коровы и другие животные. Сырые зеленые листья могут быть собраны, чтобы получить качественный сочный зеленый корм для домашней птицы всех возрастов, или их можно мелко измельчить в качестве кормовой добавки для молодняка и взрослого скота, или их можно варить и добавлять в мягкая подача. В то же время высушенные листья, а также спелые семена также могут быть добавкой к корму, будучи хорошо заваренными и затем переработанными в пищевую форму. Подсолнечник также можно использовать в качестве силосной культуры, например, кукурузы и травяного сена.
Стебли и “головы” без косточек, как подстилка для животных. Использованные стебли и головки могут быть предпочтительны для использования в качестве подстилки для домашнего скота после сушки и резки с другим зерновым мусором.
Стебли и бессемянные головы как топливо, как навоз. После сушки стеблей и пустых головок они имеют то же хорошее качество с древесиной, что и топливо для разведения огня. Или сожгите высушенные стебли и пустые семенные головки, для того чтобы собрать калий со значительной навозной ценностью, которую можно распределить на полях картофеля или других корнеплодов перед посадкой.
Подсолнечник как лекарство. семена подсолнечника обладают мочегонным и отхаркивающим свойством, поэтому их применяют для лечения бронхиальных, гортанных и легочных заболеваний, кашля и простуды, а также коклюша; настойка, содержащаяся в цветах и листьях, рекомендована при лечении бронхоэктазов в сочетании с бальзамическим; семя может облегчить коклюш после поджаривания в духовке и превращения в настой, а также приготовленную настойку можно использовать для перемежающейся лихорадки и раздражения.
Кроме того, сырое семя можно измельчить в блюдо для загущения супов и рагу. Жареные оболочки можно использовать для приготовления кофе, похожего на кофе. Краска может быть извлечена из корпусов и лепестков, а краска для лица – из высушенных лепестков, смешанных с пыльцой. Выращивание растений подсолнечника чрезвычайно полезно для сухих влажных почв благодаря своей замечательной способности поглощать воду; Считается, что подсолнечное растение можно использовать для текстильной промышленности, так как большая его часть волокна смешана с шелком; подсолнечник является хорошим пчелиным растением, так как он поставляет пчелам большое количество воска и нектара; его нерасширенные семенные головки можно варить и подавать в качестве приятного блюда, такого как артишоки.
Подсолнечник – Helianthus annuus L. Относится к семейству сложноцветных. Это однолетние растение, семена которого собраны в корзинке. Подсолнечник в нашей стране является основной масличной культурой, посевы его составляют около 70% посевных площадей всех масличных культур. Подсолнечное масло применяется для пищевых, технических и медицинских целей. На пищевые цели используются сорта подсолнечного масла согласно ГОСТ 1129-93.
Семя подсолнечника состоит из твердой плодовой оболочки (в обрушенном состоянии ее называют лузгой), очень тонкой семенной оболочки (пленки) и двух белковых семядолей. Семядоли представляют собой главный резервуар масла и белка.
Состав семян подсолнечника колеблется в зависимости от сортовых особенностей, условий выращивания, количества и качества азотных удобрений, а так же от послеуборочной обработки семян. Содержание ядра в семени колеблется от 50 до 80%, оболочки от 20 до 50%.
Семена подсолнечника – горючий материал и склонны к самовозгоранию. Температура самовоспламенения 335°С. температура воспламенения 305°С. Пыль, образующаяся при их переработке подсолнечных семян, может вызвать развитие пневмокониозов и заболевания дыхательных путей. Предельно допустимая концентрация пыли семян подсолнечника ПДК – 4мг/м³.
Масличные семена являются источником получения чрезвычайно ценных пищевых и кормовых продуктов. В подавляющем большинстве случаев такие ценные группы веществ, как липиды и протеины, локализуются в ядре семени. Другие морфологические части семян содержат значительно меньшее количество ценных компонентов, а покровные оболочки (плодовая и семенная) служат источником многих нежелательных веществ, которые в условиях маслодобывания переходят в масла. Содержание сырой клетчатки и безазотистых экстрактивных веществ в оболочках гораздо выше, чем в ядре.
Подсолнечник – основная масличная культура в России, семена его содержат 29…57% масла. Около 80% сырья, перерабатываемого масло жировой промышленностью, составляют семена подсолнечника. Масло подсолнечника по своим вкусовым качествам и калорийности считается одним из лучших.
Оно богато витаминами А, Д, Е, К. Из лузги химическая промышленность вырабатывает спирт, глицерин. При переработке семян получают ценные корма жмых и шрот. Основные регионы возделывания Кубань, Ставрополье, Поволжье, Алтайский край. В последнее десятилетие площади посевов подсолнечника значительно расширились и на Южном Урале. В первую очередь это объясняется высокой рентабельностью производства маслосемян. Урожайность районированных сортов при высокой агротехнике достигает в области 15 -16 ц/га.
В этих условиях значение сохранности семян подсолнечника и других масличных культур, с целью рационального использования конъюнктуры рынка, значительно возрастает. Повысится и конкуренция среди производителей сырья, возрастут требования к агротехнологиям и качеству маслосемян.
Устойчивое производство, хранение и переработка сельскохозяйственной продукции в агропромышленном комплексе может быть обеспечено при проведении научно-технической и инновационной политики, направленной на интенсификацию и повышение эффективности аграрного сектора экономики. На первом плане стоят вопросы энергосбережения, себестоимости и качества продукции. При этом первоочередное внимание должно быть уделено энергоемким технологическим процессам. В послеуборочной обработке таким процессом является сортировка и низкотемпературная сушка маслосемян.
Системный подход к разработке и проектированию автоматизированных и управляемых сушильных и очистительных систем предполагает к рассмотрению широкий круг задач, которые в процессе послеуборочной обработки решены с различной степенью совершенства, разнопланово и ранее нами не рассматривались. Поэтому необходимо систематизировать имеющиеся решения, доработать ряд принципиальных положений автоматизации технологических машин, поточных линий и предприятий, привести методы построения и расчета технических устройств в единый системный комплекс с автоматизацией. Автоматизация позволяет повысить пропускную способность сушильных и сортировочных пунктов, снизить себестоимость обработки хранения продукции, улучшить ее качество.
Состояние хранения маслосемян характеризует интенсивность дыхания, температура и влажность. Интенсивность дыхания определяется количеством углекислого газа, выделяемого в единицу времени. По данным ВНИИЗ чем выше температура и влажность, тем интенсивнее дыхание. Однако рост интенсивности дыхания наблюдается лишь до определенных температур (50-60С), после чего семена снижают жизнеактивность и погибают. Поэтому количество выделяемого углекислого газа как параметр биологической активности однозначно характеризует состояние хранения свежеубранной массы. Этот параметр может быть использован для определения необходимости вентилирования зерна. Температура и влажность могут характеризовать состояние семян подсолнечника. Сушка может производиться до конечной (кондиционной) влажности или до влажности, при которой возможна консервация зерна. Во время консервации зерна можно наблюдать два периода. В первый период, когда влажность семян высокая, необходимо создать режим наиболее интенсивного съема влаги. Можно подавать в установку максимальное количество воздуха. Съем влаги может производиться как подогретым на 2-7 С, так и холодным воздухом. Продолжительность этого периода зависит от начальной влажности зерна и скорости сушки, которая находится в пределах 1,2-2% влаги в сутки. Контролировать окончание этого периода можно по влагомеру зерна.
Во второй период зерно охлаждается во всех случаях, когда его температура оказывается выше температуры воздуха на 2-3 0 С. Вентилирование производится до тех пор, пока не наступит равенство температур зерна и воздуха. Сушка в слоях протекает с неравной скоростью. Быстрее достигают конечной влажности слои зерна, прилегающие к воздухораспределительной трубе в нижнем поясе бункера. В последнюю очередь высыхают зерна около наружной стенки бункера в верхнем поясе. Это объясняется неравномерностью воздухораспределения и разной осушающей способностью воздуха по слоям зерна. В нижнем поясе бункера удельный расход воздуха больше, чем в верхнем и среднем поясе.
Характер протекания сушки в сушильных агрегатах сходен с процессом в зерносушилках, разница лишь в температуре сушильного агента. В вентилируемых бункерах сушка производится атмосферным (или подогретым на 2-5 0 С) воздухом, а в зерносушилках – горячим. Поэтому скорость сушки маслосемян значительно ниже, чем в зерносушилках.
В бункерах зона сушки постепенно перемещается в направлении движения воздуха. Семена, находящиеся в более удаленных местах от воздуха долгое время остаются сырыми, и в них могут протекать биохимические и микробиологические процессы. В связи с этим удельный расход воздуха должен быть таким, чтобы процесс высушивания предотвращал потери зерна. Большие расходы воздуха нецелесообразны, так как увеличение количества воздуха, продуваемого через массу, связано с резким ростом мощности вентилятора. Например, увеличение воздушного потока в два раза вызывает повышение мощности вентилятора в шесть раз. Поэтому основными факторами, определяющими скорость сушки зерна атмосферным воздухом, является расход воздуха и его относительная влажность. Величина в большинстве существующих установок в процессе вентилирования не регулируется и является конструктивным параметром. Влажность воздуха переменна и зависит от климатических и погодных условий местности, времени года и суток.
Значение равновесной влажности, полученное при сорбции, всегда несколько меньше, чем при десорбции, за счет так называемого явления гистерезиса. Обычно в литературе приводятся данные, полученные при сорбции зерном влаги воздуха.
Читайте также: