Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Переработка отходов производства растительных масел. Учебное пособие
.pdf
Подсолнечный шрот вырабатывают в трех видах: обычный, тестированный и обогащенный липидами. В качестве жирового обогатителя используют соапсточные липиды, получаемые в процессе рафинации масел.
Подсолнечный шрот, обогащенный липидами, должен отвечать основным показателям качества, представленным в табл. 1.8 [1].
Шрот подсолнечный, обогащенный липидами, выпускают в гранулированном и негранулированном виде. Для гранулирования шрота
используют гранулятор ДГ. Его производительность при выработке
гранул диаметром 12,7 мм составляет 5,5–6,0 т/ч [1].
Таблица 1.8
Химический состав подсолнечного шрота, обогащенного липидами
Показатель Значение
Влага, % 7,0–9,5
Сырой жир в пересчете на абсолютно сухое вещество, % 2,5–4,0
Сырой протеин в пересчете на абсолютно сухое вещество, %, не менее 42,0–45,0
Специалистами Кубанского государственного аграрного университета разработана безотходная технология получения кормового
белкового изолята из подсолнечного шрота (рис. 1.15) [3].
На первом этапе технология предусматривает проведение экстракции щелочерастворимых белков растворами гидроокиси натрия
с последующим отделением экстракта. Оптимальная щелочная среда
для наибольшего количества экстрагируемого белка составляет
рН 11,5. Далее проводится отделение нерастворимого белка из осадка
экстракта центрифугированием с предварительным гравитационным
осаждением, что значительно сокращает объем центрифугируемого
коагулята. Оптимальное время осаждения белка – 60 мин.
Оставшиеся отходы (твердый шротовый остаток после экстракции и безбелковая надосадочная жидкость) используются как питательные среды для размножения пробиотических микроорганизмов,
входящих в состав эффективного кормового средства «Бацелл». По
сравнению с промышленными средами отмечены более высокие скорость роста микроорганизмов и титр.
41
Рис. 1.15. Технологическая схема безотходной переработки
подсолнечного шрота [3]
В табл. 1.9 [3] представлен химический состав исходного сырья
и полученного изолята.
Таблица 1.9
Химический состав исходного подсолнечного шрота и белкового изолята
Состав
Продукт
Шрот подсолнечный Изолят белковый
Влага, % 9,8 29,8
Сырой протеин, % 36,1 69,9
Растворимый белок, % 16,8 39,2
Сырой жир, % 1,6 1,9
Сырая клетчатка, % 17,9 2,4
Зола, % 7,4 6,9
Сумма незаменимых аминокислот,
85,29 264,2
г/кг
42
Полученный белковый изолят характеризуется низким содержанием клетчатки и высоким (почти в 2 раза превышающим значение
в исходном шроте) содержанием сырого протеина. Доля незаменимых аминокислот в полученном продукте в 3,1 раза больше, чем
в исходном сырье. При этом аминокислотный состав богат наиболее
важными для животных и птицы аминокислотами: лизином, метионином и треонином. Разработанная технология позволяет полностью
перерабатывать масличный шрот в условиях производства.
В ФГОУ ВПО «Алтайский ГАУ» на кафедре «Механизация животноводства» разработана технология рафинации растительных масел с выделением кормовых фосфолипидов на установке кавитационного действия. Конструктивно-технологическая схема установки
представлена на рис. 1.16 [3].
Рис. 1.16. Конструктивно-технологическая схема установки
для очистки подсолнечного масла:
1 – емкость с неочищенным маслом; 2 – емкость с гидратирующим раствором;
3 – трубопровод; 4 – шестеренчатый насос НШ-10; 5 – трубопровод высокого давления;
6 – кавитатор; 7 – гущеуловитель; 8 – патрубок для слива очищенного масла;
9 – патрубок для сбора осадка фосфолипидов [3]
Основу технологии составляет кавитационная обработка подсолнечного масла гидратирующим раствором с получением масляноводной эмульсии и последующим разделением ее на фазы.
Помимо масла высшего сорта технология позволяет получать дополнительную продукцию – кормовые фосфолипиды.
43
Технологическими приемами преобразования подсолнечной лузги в легкоусвояемый кормовой продукт являются СВЧ-обработка,
измельчение и предварительное увлажнение сырья растворами химических реагентов. Данные приемы разрушают лигнинцеллюлозные цепи лузгового сырья и способствуют образованию пентозанов,
хорошо усвояемых животными.
Днепропетровским химико-технологическим институтом проведены исследования влияния степени размола лузги подсолнечника
на содержание легкоусвояемого животными сахара. Фракционный
и биохимический состав полученной лузговой муки представлен
в табл. 1.10 [3]. Установлено, что оптимальное измельчение подсолнечной лузги находится в пределах 350–140 мкм, дальнейшая деструкция приводит к уменьшению содержания легкоусвояемых животными сахаров.
Таблица 1.10
Фракционный и биохимический состав лузговой муки
Содержание
Размер частиц фракции, мкм
Лузга немолотая 7-11 –
Более 500 17,4 9,26
350–200 20,35 9,5
200–140 27,3 8,6
140–100 29,36 8,52
100–80 24,7 8,4
легкогидролизуемых
полисахаридов, % к муке
Содержание
пентоз, %
Подсолнечный фуз представляет собой осадок, образующийся
в процессе производства, фильтрации и дальнейшего хранения нерафинированного растительного масла. Он содержит фосфолипиды, белковые
и слизистые вещества исходного масла, клетчатку, усвояемые аминокислоты, минеральные вещества: кальций, фосфор, натрий и др. Обменная
энергия подсолнечного фуза для птиц (кал/100 г) составляет 780 %.
В Воронежской государственной технологической академии совместно с ОАО «Маслоэкстракционный завод «Аннинский» разработана
технология введения подсолнечного фуза в комбикорм выровненного
гранулометрического состава, представленная на рис. 1.17 [3].
44
Рис. 1.17. Получение гранулометрического комбикорма
с добавлением подсолнечного фуза [3]
Подогрев фуза перед форсунками уменьшает его вязкость, обеспечивает равномерное распыление, не загрязняет форсунки.
Добавление подсолнечного фуза в комбикорм способствует нормальному водному обмену организма животных и птицы, повышает
коэффициент использования питательных веществ. Подсолнечный
фуз позволяет курам-несушкам поддерживать процесс формирования
яйца на требуемом уровне. Недостатком фуза как рецептурной составляющей кормов является мазеподобная консистенция, что затрудняет его ввод в комбикорм [3].
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Что представляет собой подсолнечная лузга?
2. На каком этапе переработки семян подсолнечника для получения масла
образуется подсолнечная лузга?
3. От каких показателей зависит объем получаемой лузги?
4. Какие химические вещества входят в состав подсолнечной лузги?
45
5. Какие методы использования подсолнечной лузги в качестве топлива вы
знаете?
6. Каковы недостатки использования подсолнечной лузги в качестве топлива?
7. Какие методы химической переработки подсолнечной лузги вы знаете?
8. Каковы преимущества химических методов переработки подсолнечной
лузги?
9. Что такое фурфурол и каково его содержание в подсолнечной лузге?
10. Какие способы получения фурфурола вы знаете? Каковы их достоинства и
недостатки?
11. Какие области применения фурфурола вы знаете?
12. Какие производные фурфурола находят применение в хозяйственной дея-
тельности человека?
13. Каковы преимущества комплексной химической переработки подсолнеч-
ной лузги?
14. Какие вещества получают при различных способах комплексной химиче-
ской переработки подсолнечной лузги? Как их применяют в хозяйственной
деятельности человека?
15. Каковы достоинства строительных плит, полученных из подсолнечной
лузги? Где можно применять такие плиты?
16. Каковы преимущества технологии переработки подсолнечной лузги на
корм для жвачных животных?
17. Что такое подсолнечный жмых? Как его получают?
18. Что такое подсолнечный шрот? Как его получают?
19. Каков химический состав жмыхов и шротов, получаемых в процессе пере-
работки семян подсолнечника?
20. Каков аминокислотный состав подсолнечного жмыха и шрота?
21. Каковы области применения подсолнечных жмыхов и шротов?
22. Из каких семян подсолнечника получают жмыхи и шроты лучшего качества?
23. Чем отличается химический состав шротов из обрушенных и необрушен-
ных семян подсолнечника?
24. Какие разновидности подсолнечного шрота вы знаете?
25. Каким основным показателям качества должен отвечать подсолнечный
шрот, обогащенный липидами?
26. Что представляет собой подсолнечный фуз?
27. Каким образом можно использовать подсолнечный фуз?
46
2. ОТХОДЫ ПРОИЗВОДСТВА ХЛОПКОВОГО МАСЛА
При переработке семян хлопчатника с целью извлечения из них
масла в качестве отхода производства получают хлопковую шелуху.
Хлопковая шелуха – это твердая оболочка семян, покрытая снаружи
волокнами хлопкового пушка – делинта. Делинт представляет собой
наиболее короткие волокна, оставшиеся на хлопковом семени после
снятия с него хлопкового волокна (линта). Масса делинта составляет 5–
6 % от массы семян [4]. В качестве попутной продукции переработки
семян хлопчатника получают жмыхи, шрот и антранилат госсипола [1].
При переработке 1 т хлопка-сырца получают примерно 320 кг волокна, 25 кг линта, 60 кг делинта, 220 кг хлопковой шелухи, 240 кг
шрота, 110 кг хлопкового масла [4].
Хлопковая шелуха образуется при шелушении хлопковых семян
на шелушителях [1]. Выход шелухи семян хлопчатника составляет
35–36 % от количества переработанных семян [4]. Выход и характеристики шелухи, равно как и других составляющих семян, зависят
от технологии переработки и качественной характеристики семян [1].
Наиболее рациональный путь использования хлопковой шелухи –
разделение делинта и оболочки с последующим самостоятельным использованием того и другого. Делинт можно снимать как с семян, так
и с шелухи. Более рационально отделять делинт с семян. Съем делинта проводят на маслозаводах по методу однократного линтерования
на линтерной машине с воздушным съемом и общим конденсором.
После делинтерования получают отходы в виде мелкой сечки оболочек семян. Эту шелуху шнеком выводят из-под делинтерной машины
и направляют на склад шелухи. После линтерования хлопковые семена дробят, из них выделяют ядро, идущее на масло, и при шелушении
отделяют оболочку (шелуху) [4].
Существуют два основных вида хлопковых семян – средневолокнистые и тонковолокнистые [1]. Количество делинта на шелухе средневолокнистых семян варьирует от 10–12 до 25–28 % в зависимости
от опушенности исходного семени и интенсивности его линтеровки.
47
Степень опушенности семян зависит как от сорта хлопчатника, так
и от условий его произрастания [4].
При переработке средневолокнистых (опушенных) хлопковых
семян проводят двукратное шелушение, а при переработке тонковолокнистых семян – однократное (рис. 2.1) [1].
Рис. 2.1. Схема подготовительного отделения для переработки
средневолокнистого хлопчатника с отделением шелухи [1]
48
При двукратной обработке семян на дисковых шелушителях оболочка отделяется на биттер-сепараторах. Масличность полученной
оболочки превышает ботаническую масличность не более чем на 1 %.
Ботанической масличностью оболочки семян называют экстракт, извлекаемый эфиром из оболочки. Он обычно содержит менее 1 % масла, в среднем 0,82 % на сухое вещество.
По схеме однократного шелушения семена обрушивают на ножевых шелушителях, а оболочку отделяют от ядра на биттерсепараторах. Путем обрушивания семян хлопчатника по универсальной схеме, когда все семена фактически обрушиваются на участке
первого шелушения, возможно перерабатывать все виды хлопковых
семян. При этом можно снизить масличность шелухи на 0,3–0,5 %
сверх ее ботанической масличности (колеблющейся от 0,3 до 0,7 %).
Для удобства хранения и транспортировки из хлопковой шелухи
формируют брикеты, что позволяет увеличивать ее объемную массу.
Для брикетирования хлопковой шелухи применяются брикетные
прессы марки БПС-2. Перед брикетированием хлопковую шелуху
подвергают влаготепловой обработке в пропарочном агрегате. Масса
брикетов составляет 7,2–8,9 кг на 1 погонный метр ленты, выходящей
из пресса. Из брикетов хлопковой шелухи можно выработать активированный уголь, различные химические вещества и строительные материалы [1, 4].
В ряде случаев применяют переработку семян средневолокнистого хлопчатника без отделения шелухи. Достоинства данного метода заключаются в том, что за счет исключения процессов шелушения и отделения шелухи сокращается технологическая схема производства, снижаются потери масла и издержки производства, повышаются кормовые достоинства шелухи, входящей в смесь со шротом.
Недостатками переработки семян без шелушения являются значительное снижение производительности аппаратуры, т. к. через экстрактор приходится пропускать примерно на 30–35 % больше сырья,
чем при работе на шелушеных семенах; увеличение потребности
49
в растворителе, паре, воде и электроэнергии, что снижает общие технико-экономические показатели производства [4].
Хлопковая шелуха имеет длину от 12 до 40 мм, толщину – 0,3–
0,4 мм [4]. Насыпной вес абсолютно сухой шелухи равен 175–180 кг/м3.
Объемная масса абсолютно сухой шелухи составляет 175–180 кг/м3 [1].
Хлопковая шелуха имеет несколько слоев: клетки кожицы (эпидермиса), состоящей из восков и суберина; наружный слой темноокрашенных паренхимных клеток, наполненных дубильными веществами, крахмалом и частично маслом; бесцветные клетки, содержащие кристаллы щавелевокислого кальция; палисадниковый слой, составляющий главную массу шелухи. Полость палисадных клеток заполнена в основном отложениями полисахаридов (главным образом
пентозанов) и лигнина.
Волоски, покрывающие оболочку семян хлопчатника (делинт),
на 80–90 % состоят из чистой целлюлозы и имеют фибриллярное строение (средний диаметр фибрилл линтера составляет 160 ангстрем) [4].
Химический состав хлопковой шелухи в процентах к абсолютно
сухому веществу приведен в табл. 2.1 [1].
В хлопковой шелухе обнаружены дубильные вещества, извлекаемые путем обработки горячей водой. Содержание дубильных веществ в шелухе зрелых семян доходит до 7,6 % от массы шелухи
с делинтом (около 8,5 % из расчета на вес шелухи без делинта), в шелухе недозрелых семян – примерно на 1 % выше [4].
Химический состав шелухи хлопчатника изменяется в зависимости от ее сортности, времени сбора урожая, метеорологических условий и вегетационного периода. Так, количество целлюлозы находится
в пределах 36–48 %, лигнина – 19–32 %, азотсодержащих веществ
(протеинов) – 3–9 % [1].
Выделяют две промышленные разновидности хлопковой шелухи:
серая шелуха (I, II и III сорта семян) снимается со зрелых семян – это
лучшее сырье для переработки методом гидролиза; желтая шелуха
(IV сорт семян) снимается с недозрелых семян и отличается пониженным качеством [4].
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]