Получение масел из вторичных материальных ресурсов перерабатывающих отраслей промышленности. Учебное пособие
.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
К а ф е д р а «Технология пищевых производств и биотехнология»
Е.Ю. РУДЕНКО
ПОЛУЧЕНИЕ МАСЕЛ ИЗ ВТОРИЧНЫХ МАТЕРИАЛЬНЫХ
РЕСУРСОВ ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ОТРАСЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Учебное пособие
Самара Самарский государственный технический университет
2018
1
Печатается по решению ученого совета СамГТУ (протокол № 9 от 31.03.2017 г.)
УДК 664.34(075.8) ББК 35.782я73 Р 83
Руденко Е.Ю.
Р 83 Получение масел из вторичных материальных ресурсов перерабатывающих отраслей промышленности: учебное пособие / Е.Ю. Руденко. –
Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2018. – 68 с.
В учебном пособии рассматриваются возможности получения масел из вторичных материальных ресурсов различных отраслей перерабатывающих отраслей промышленности.
Предназначено для студентов факультета пищевых производств, обучающихся по направлению подготовки 19.03.01 «Биотехнология» и изучающих дисциплины «Экологическая биотехнология» «Экологическая безопасность при биохимической переработке сырья», «Биотехнологические основы переработки растительных отходов», а также по направлению подготовки 19.03.02 «Продукты питания из растительного сырья» профиля подготовки «Технология жиров, эфирных масел и парфюмерно-косметических продуктов» изучающих дисциплину «Технология жиров и поверхностно-активных веществ». Также предназначено для специалистов пищевой промышленности, научных работников, аспирантов, преподавателей и студентов, интересующихся проблемами переработки отходов производства.
Рецензент канд. хим. наук А.Г. Назмутдинов
|
УДК 664.34(075.8) |
|
ББК 35.782я73 |
|
Р 83 |
© |
Е.Ю. Руденко, 2018 |
© |
Самарский государственный |
|
технический университет, 2018 |
2
ПРЕДИСЛОВИЕ
Учебное пособие предназначено для студентов факультета пищевых производств, обучающихся по направлению подготовки 19.03.01 «Биотехнология» и изучающих дисциплины «Экологическая биотехнология», «Экологическая безопасность при биохимической переработке сырья», «Биотехнологические основы переработки растительных отходов», а также по направлению подготовки 19.03.02 «Продукты питания из растительного сырья» профиля подготовки «Технология жиров, эфирных масел и парфюмерно-косметических продуктов» и изучающих дисциплину «Технология жиров и поверхностноактивных веществ».
В учебном пособии рассматриваются возможности получения масел из вторичных материальных ресурсов перерабатывающих отраслей промышленности.
Данное издание может быть интересно для специалистов пищевой промышленности, научных работников, аспирантов, преподавателей и студентов, занимающихся проблемами переработки отходов производства.
Учебное пособие включает шесть разделов. В каждом разделе рассматриваются возможности получения масел из вторичных материальных ресурсов различных отраслей перерабатывающих отраслей промышленности.
3
ВВЕДЕНИЕ
Основными называют продукты, для получения которых создано данное производство. Вторичные материальные ресурсы – это отходы производства и потребления, которые можно использовать в качестве потенциального сырья или дополнительной продукции в хозяйственной деятельности человека. К ним в первую очередь относят отходы производства, а также побочную и попутную продукцию, получающуюся в процессе производства параллельно с основной продукцией или в результате дополнительной промышленной обработки отходов. К вторичным материальным ресурсам не относят возвратные отходы, неизбежные технологические потери и отбросы производства.
На рис. 1 приведена принципиальная схема образования и использовання вторичных материальных ресурсов в пищевой промышленности [1].
Собственно отходами производства называются остатки сырья и материалов, образующиеся в процессе изготовления основной продукции, которые могут быть использованы в хозяйственной деятельности человека в качестве сырья или добавок к нему при производстве новой продукции либо непосредственно как вторичная продукция другого назначении (например, кормовые средства). Побочными продуктами производства считаются продукты, которые образуются в результате физико-химической переработки сырья наряду с основной продукцией, но не являются главной целью данного производственного процесса; их можно использовать в качестве готовой продукции без дальнейшей доработки. Попутные продукты получают в некоторых отраслях промышленности одновременно с основными видами сырья при добыче или обогащении полезных ископаемых. Они не являются целью производственного процесса и могут быть использованы человеком в качестве готовой продукции или материалов без дальнейшей доработки.
4
Рис. 1. Принципиальная схема образования и использования вторичных материальных ресурсов (ВМР) в пищевой промышленности [1]
Отходы потребления – это различные материалы и изделия, которые после физического или морального износа могут быть использованы в качестве сырья или направлены для повторного применения. Возвратные отходы повторно используют в технологических процессах – источниках их образования – без особой доработки в качестве добавок к основному сырью. Неизбежные технологические потери – это безвозвратные потери производственных веществ, обусловленные спецификой технологии (испарение, усушка, распыление, угар и т. п.). Отбросы – это отходы производства и потребления, которые не могут быть использованы человеком либо использование их считается экономически нецелесообразным [1].
5
1. ПОЛУЧЕНИЕ МАСЕЛ ИЗ ВТОРИЧНЫХ МАТЕРИАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ ПЛОДООВОЩНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Получение масла из семян яблок и груш
При переработке яблок и груш на компоты, варенье, джем, конфитюры, маринады у крупных плодов удаляют сердцевину, а плоды с грубой кожицей очищают.
Полученные отходы составляют 30–35 % от массы плода и состоят из собственно кожицы с прилегающим к ней слоем мякоти, семенного гнезда, включающего семена и окружающий слой мякоти.
Содержание собственно кожицы и семян в плодах яблок и груш невелико и представлено в табл. 1 [4].
|
|
|
Таблица 1 |
|
Содержание мякоти, кожицы и семян в плодах яблок и груш |
||||
|
|
|
|
|
Показатели |
|
Содержание, % |
|
|
|
|
|
||
Мякоть |
Кожица |
Семена |
||
|
||||
|
|
|
|
|
Яблоки |
97,0 |
2,5 |
0,1–0,4 |
|
|
|
|
|
|
Груши |
97,0 |
2,5 |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
По химическому составу мякоть, кожица и семена значительно отличаются между собой. Мякоть более богата сахарами, органическими кислотами и другими экстрактивными веществами, содержит больше воды. В кожице меньше воды и больше клетчатки. Семена характеризуются высоким содержанием жира и азотистых веществ.
Сравнительный состав мякоти, кожицы и семян яблок и груш приведен в табл. 2 [1].
Из семян яблок и груш может быть получено масло высокого качества. В масле семян груш преобладают (до 65 %) глицериды олеиновой кислоты.
Однако выделение семян – трудоемкая операция, и для выполнения ее нет специализированного оборудования, поэтому семена обычно не выделяют, а используют вместе с семенным гнездом.
6
Таблица 2
Сравнительный состав мякоти, кожицы и семян яблок и груш
|
|
|
Содержание, % |
|
|
||
Показатели |
|
азотистых |
|
безазотистых |
|
|
|
воды |
жира |
экстрактивных |
клетчатки |
золы |
|||
|
|
веществ |
|
веществ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Мякоть яблок |
83,85 |
0,44 |
0,22 |
13,76 |
1,32 |
0,41 |
|
Кожица яблок |
70,77 |
1,04 |
1,99 |
20,56 |
5,15 |
0,49 |
|
Семена |
45,30 |
20,51 |
13,74 |
13,48 |
4,90 |
2,07 |
|
яблок |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
Мякоть груш |
83,99 |
0,41 |
0,12 |
14,30 |
0,81 |
0,37 |
|
Кожица груш |
72,50 |
1,17 |
1,32 |
18,28 |
6,45 |
0,28 |
|
Семена груш |
45,30 |
17,01 |
16,04 |
13,96 |
6,24 |
1,45 |
|
Разработаны технология и оборудование для комплексной пе-
реработки яблок и груш. Возможные варианты переработки этих плодов показаны на рис. 2 [2].
Рис. 2. Схема комплексной переработки яблок и груш [2]
Извлечение масла из семян и ароматических веществ из выжимок осуществляется на экстракционном модуле, экстрагентом в котором является жидкий диоксид углерода [2].
7
Получение масла из косточек
Плодовые косточки как отходы образуются при производстве компотов и варенья из плодов, разрезанных на половинки, а также при производстве джема, конфитюра, пюре, соков с мякотью и без мякоти.
При переработке свежих плодов на заводах консервной, кондитерской и ликероводочной промышленности получают в отходах ( % от веса сырья): косточки сливы и вишни 12 %, абрикоса 7 %, персика 13 %.
Косточки состоят из скорлупы и ядра. Во влажных косточках масса скорлупы составляет от 65 до 93 % общей массы косточек.
Содержание скорлупы и ядра в отдельных видах косточек приведено в табл. 3 [1]. Ядра косточек содержат значительные количества жира, белка и экстрактивных веществ. Химический состав ядра сушеных косточек приведен в табл. 4 [1].
Принципиальная технологическая схема обработки плодовых косточек показана на рис. 3 [1]. Высушенные косточки сдают для переработки на специализированные заводы. Из скорлупы получают крошку, используемую для очистки металлических поверхностей. Крошка идет также на выработку фурфурола и активированного угля, обладающего хорошими адсорбирующими свойствами и пригодного для фильтрования жидкостей и очистки газов. Скорлупа используется и в качестве топлива. Из ядра косточек получают масло и миндальную пасту [1].
Таблица 3
Содержание скорлупы и ядра в отдельных видах косточек
Наименование |
Содержание, % |
Влажность, % |
|
||
плодовых косточек |
|
|
|
|
|
Скорлупа |
Ядро |
Косточек |
Скорлупы |
Ядра |
|
|
|
|
|
|
|
Вишневые |
65,0 |
35,0 |
27,6 |
24,0 |
33,0 |
|
|
|
|
|
|
Черешневые |
75,0 |
25,0 |
23,2 |
20,0 |
32,0 |
|
|
|
|
|
|
Абрикосовые |
73,0 |
27,0 |
27,4 |
21,1 |
34,0 |
|
|
|
|
|
|
Персиковые |
92,0 |
8,0 |
– |
– |
– |
|
|
|
|
|
|
Сливовые |
73,0 |
27,0 |
27,6 |
22,3 |
34,0 |
|
|
|
|
|
|
8
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
|
|
Химический состав ядра сушеных косточек |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Содержание, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
безазоти- |
|
|
|
|
Наименование |
сухих |
|
|
стых |
клет- |
|
|
амигда- |
косточек |
ве- |
жира |
белка |
экстрак- |
золы |
|
||
чатки |
|
лина |
||||||
|
ществ |
|
|
тивных |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
веществ |
|
|
|
|
Вишневые |
95,3 |
41,0 |
18,0–25,0 |
23,0–27,0 |
5,0–8,0 |
1,5–2,5 |
|
0,8 |
Сливовые |
93,0 |
31,0–59,0 |
20,0–30,0 |
17,0–24,0 |
6,0–7,4 |
2,5–3,5 |
|
1,0–1,8 |
Абрикосовые |
93,0 |
48,0–57,0 |
25,0–26,0 |
– |
– |
2,3 |
|
– |
Персиковые |
94,0 |
44,5–48,0 |
26,0 |
– |
– |
– |
|
4,0–8,8 |
Рис. 3. Принципиальная технологическая схема обработки плодовых косточек [1]
9
Технологический процесс переработки сушеных плодовых косточек на масло и скорлупу показан на принципиальной схеме, представленной на рис. 4 [1].
Рис. 4. Схема технологического процесса переработки сушеных плодовых косточек [1]
10
