Instalatie Si Tehnologie de Frabricare a Uleiului din Materii Prime Oleaginoase Indigene

Instalatie si tehnologie de frabricare a uleiului din materii prime oleaginoase indigene

Cuprins:

Introducere

Capitolul 1 – Materiile prime oleaginoase folosite pentru obtinerea uleiurilor vegetale

1.1. Principalele plante oleaginoase

1.2. Structura morfologică a semințelor oleaginoase

1.3. Compozitia chimica a principalelor seminte oleaginoase

Capitolul 2 – Materiale auxiliare folosite in industria uleiurilor vegetale

2.1. Dizolvanti pentru extragerea uleiurilor

2.1.1. Caracteristicile dizolvantilor

2.1.2. Probleme legate de folosirea benzinei

2.2. Soda caustica

2.3. Acidul sulfuric

2.3. Materiale decolorante

2.3. Materiale filtrante

2.4. Ambalaje

Capitolul 3 – Procesul tehnologic de obtinere a uleiului a uleiului brut din materii prime oleaginoase

3.1. Receptia – depozitarea materiei prime

3.2. Curatirea semintelor oleaginoase

3.3. Uscarea semintelor oleaginoase

3.4. Descojirea semintelor oleaginoase

3.5. Macinarea materiilor prime oleaginoase

3.6. Prajirea materialului oleaginos

3.7. Presarea materiilor prime

3.8.Purificarea uleiului brut de presa

3.9. Extractia uleiului cu dizolvanti

Capitolul 4 – Rafinarea uleiurilor vegetale

4.1. Dezmucilaginarea

4.2. Neutralizarea aciditatii libere a uleiurilor vegetale

4.3. Uscarea uleiului

4.4. Decolorarea uleiurilor

4.5. Vinterizarea uleiurilor

4.6.Dezodorizarea uleiurilor

Capitolul 5 – Depozitarea uleiurilor vegetale

5.1. Stabilizarea uleiului

5.2. Depozitarea uleiurilor in rezervoare

5.3. Depozitarea uleiurilor ambalate

5.4. Ambalarea si transportul uleiurilor vegetale

Capitolul 6 – Valorificarea produselor industriei uleiurilor vegetale

6.1. Utilizarea uleiurilor si grasimilor comestibile

6.2. Utilizarea uleiurilor vegetale tehnice

6.3. Valorificarea sroturilor oleaginoase

6.3.1. Sroturi furajere

6.3.2. Valorificarea sroturilor in scopuri alimentare

6.4. Valorificarea altor subproduse

6.4.1. Cojile de floarea-soarelui

6.4.2. Cojile boabelor de soia

6.4.3. Concentratul de fosfatide

6.4.4. Soapstockul

6.4.5. Pamantul decolorant

6.4.6. Kiselgurul de la vinterizarea uleiului

6.4.7. Oxigenul

Capitolul 7 – Bilant de materiale

Capitolul 8 – Norme de protecia muncii

Concluzii

Bibliografie

Introducere

Agricultura a avut dintotdeauna un rol deosebit de important în dezvoltarea economiei, îndeplinind o serie de funcții cu caracter economic și social.Un rol aparte în această grupa de materii prime vegetale îl constituie uleiul vegetal. Uleiul vegetal este lipsit de colesterol și conține acizi grași nesaturați, stimulează metabolismul lipidic și activează ficatul, scade colesterolul, se digeră ușor. Trebuie folosit cel preparat prin presare la rece, din semințe neîncălzite (ulei de măsline, de porumb sau floarea–soarelui – în acest caz, dacă se specifică pe etichetă).

Fabricarea uleiurilor vegetale constituie o subramură importantă a industriei alimentare.Prelucrând materii prime oleaginoase obținute în agricultură, această industrie contribuie la valorificarea potențialului agricol al țării noastre.Produsele obținute sunt destinate consumului uman, ca uleiuri fluide, margarine și grăsimi culinare, ca și prelucrării într-o gamă largă de produse industriale. Prelucrarea semințelor oleaginoase și consumul uleiurilor vegetale au o veche tradiție pe teritoriul țării noastre.

Semințele de cânepă și in au fost primele surse de uleiuri vegetale, la jumătatea secolului al XIX-lea s-a introdus rapița, iar la începutul secolului al XX-lea începe producția și prelucrarea semințelor de floarea soarelui, care avea să devină ulterior principala materie primă oleaginoasă.Boabele de soia s-au introdus cu cca 40 de ani în urmă și dețin astăzi locul al doilea ca materie primă pentru industria uleiului.Prelucrarea germenilor de porumb a fost preconizată încă din 1904, dar problemele tehnice legate de valorificarea lor au fost rezolvate în ultimii 20 de ani.

Obținerea uleiurilor vegetale a parcurs drumul de la prelucrarea rudimentară în cadrul îndeletnicirilor casnice și micile uleinițe create de tehnica populară, către apariția primelor unități de tip industrial în a doua jumătate a secolului XIX, dotate cu prese hidraulice.

Fabrici de ulei cu capacitate mijlocie, dotate cu prese mecanice și extracție cu solvenți, apar și se dezvoltă în prima jumătate a secolului XX.În cadrul acestei industrii, fabricile au coexistat cu micile “uleinițe” până în actul revoluționar al naționalizării principalelor mijloace de producție și prin investiții s-a constituit adevărata mare industrie a uleiurilor vegetale.

În prezent, întreaga producție de uleiuri vegetale se obține în întreprinderi noi sau modernizate în ultimii 20 de ani.

Uleiurile și grăsimile vegetale se găsesc în natură în țesutul plantelor, fiind concentrat în semințe, în pulpă, în sâmburele fructelor, în tuberculi sau în germeni. Pentru țara noastră principala materie primă o reprezintă plantele oleaginoase producătoare de semințe.Dintre plantele oleaginoase în care uleiul este concentrat în semințe amintim: floarea soarelui, soia, rapița; ca plante producătoare de fructe oleaginoase: măslinul, cocotierul, palmierul; tuberculii oleaginoși produc arahidele, iar germeni oleaginoși conține porumbul.Ca materii prime în întreprinderile de ulei din România se folosesc semințele plantelor oleaginoase și germenii de porumb (deșeuri oleaginoase).

Semințele oleaginoase se compun din două părți principale: miezul și coaja.Miezul cuprinde embrionul, două cotiledoane și țesutul nutritiv, denumit endosperm. Cotiledoanele și endospermul cuprind substanțe nutritive de rezervă, care seconsumă în perioada inițială a dezvoltării plantei noi din embrion.Coaja constituie învelișul exterior al semințelor și are rolul de a le apăra împotriva deteriorărilor de ordin mecanic (șocuri), chimic (acțiunea gazelor și aerului) și biochimic (acțiunea enzimelor).

Raportul cantitativ între miez și coajă variază în limite destul de largi. Astfel: la semințele de floarea soarelui, conținutul de coajă este 23 – 27%.

Compoziția chimică este alcătuită din :

Lipide – sunt esteri ai alcoolilor cu acizii grași. În funcție de natura alcoolilor conținuți în molecula lor, lipidele se clasifică astfel: lipide simple și lipide complexe.

Proteine – se cumulează mai ales în miezul semințelor, în timp ce coaja conține o cantitate mică de proteine. În timpul prăjirii semințelor, proteinele suferă modificări structurale, dintre care cea mai importantă o constituie denaturarea termică.

Gliceride – sunt grăsimi vegetale, care după starea lor de agregare se împart în:grăsimi lichide sau uleiuri și grăsimi solide la temperatura mediului ambiant.

La rândul lor uleiurile se împart în uleiuri sicative, semisicative și nesicative. În contact cu aerul,uleiurile sicative au proprietatea de a se transforma după 5-6 zile într-o peliculă elastică și rezistentă la intemperii.

Zaharuri – sunt substanțe extractive neazotate, care se găsesc în semințele oleaginoase, sunt mai ușor sau mai greu asimilabile, în funcție de grupa din care fac parte.

Apa – se găsește în semințele oleaginoase în proporție variabilă, în funcție decategoria semințelor și calitatea lor.

Prin industrializare, dupa extragerea uleiului, rămân șroturile, utilizate ca sursa de proteină in hrana animalelor si materie primă pentru concentrate de proteine în industria mezelurilor. Din cojile semințelor se fabrică furfurolul folosit în industria fibrelor artificiale, a maselor plastice. Măcinate, cojile se folosesc la fabricarea drojdiei furajere, circa 150 kg /tonă produs.

Capitolul 1 – Materii prime oleaginoase indigene folosite pentru obținerea uleiurilor vegetale

Prin materii prime se înțeleg acele materiale, care supuse unui process tehnologic specific, se transformă în produse finite sau semifabricate.Materiile prime oleaginoase uzuale provin din: plante oleaginoase, plante textile-oleaginoase și diverse deșeuri oleaginoase.

Uleiurile și grăsimile vegetale se găsesc în natură în țesutul plantelor fiind concentrate în semințe, în pulpa, respective în sâmburele fructelor, în tuberculi sau în germeni.Pentru țara noastră principalele materii prime sunt reprezentate de plantele oleaginoase producătoare de semințe.

Semințele separate de planta mamă reprezintă germenele unei viitoare plante.În timpul formării și maturizării semințelor oleginoase, în celule are loc o acumulare de substanțe hrănitoare (grăsimi, albumine, hidrați de carbon, compuși cu fosfor și alte substanțe), care au rolul de a asigura germenelui funcțiile vitale, până când acesta devine capabil să își asigure singur hrana minerală din sol și aer.Prezența acestor substanțe hrănitoare, într-o măsură mai mare sau mai mică, determină valoarea semințelor oleaginoase ca materii prime pentru obținerea uleiului vegetal.

Principalele plante oleaginoase

Prin utilizarea lor practică și prin compoziția chimică echilibrată, plantele oleaginoase au o răspândire largă, fiind cultivate, într-o proporție mai mare sau mai mică, în toate țările lumii.

În țara noastră principalele culturi oleaginoase sunt reprezentate de floarea-soarelui, soia, rapița și inul pentru ulei.

a. Floarea-soarelui. A început să fie cultivată în țara noastră relativ târziu, începând cu primii ani ai secolului XX.În anul 1910 se semnalează cultivarea cu această plantă a 672ha, suprafața crescând până la 6271 ha în anul 1914.

Fig.1.1. Floarea-soarelui

Prin aclimatizarea și crearea unor noi soiuri și hibrizi cu înaltă productivitate și bogate în ulei, în anul 1979, producția agricolă s-a ridicat la 889.000 tone de semințe.Tot ca urmare a aclimatizării noilor soiuri de semințe, procentul de coji a scăzut de la 30-35% până la 21-28%, iar conținutul de ulei a crescut de la 32-35% până la 44-45%.

Prin industrializare, după extragerea uleiului, rămân șroturile, ce sunt utilizate ca sursă de proteină în hrana animalelor și ca materie primă pentru concentratele de proteine la fabricarea mezelurilor.Din cojile semințelor se fabrică furfurolul ce se folosește în industria fibrelor artificiale și în cea a maselor plastice.Măcinate, cojile se folosesc la fabricarea drojdiei furajere.

La momentul actual, floarea-soarelui constituie una din principalele culturi oleaginoase. În producția mondială de semințe oleaginoase, aceasta se află pe locul al doilea după soia.Uleiul natural de floarea-soarelui are o culoare ceva mai închisă, având în plus o aromă distinctă, de plantă, care la variantele prelucrate dispare.

Tabelul 1.1. Producția anuală de floarea-soarelui în România

b. Soia. Este cunoscută pe plan mondial de peste 5000 de ani, însă în România s-a început cultivarea ei doar în al treilea deceniu al secolului XX.

Fig. 1.2. Soia

Datorită calităților sale excepționale ca sursa de calitate superioară și ca furnizoare în același timp de însemnate cantități de ulei comestibil, cultura de soia a ajuns în anul 1938 la 10 100 ha (9500 tone), întreaga cantitate fiind exportată.Începând cu anul 1970, ca urmare a trecerii pe scară largă la aplicarea amplului program de dezvoltare a zootehniei din țara noastră, cultura soiei a căpătat un ritm ascendent susținut, ajungând ca în anul 1979 să se realizeze o producție de 376 000 tone, cu un conținut mediu de 19,8% ulei.În ultimul deceniu cercetările de genetică au urmărit eliminarea lipsei de stabilitate la păstrarea uleiului de soia.Astfel, pe această linie s-au obținut soiuri cu un conținut ridicat de acid oleic, în care acidul linolenic a fost redus până la 3,5% fără modificări ale compoziției aminoacizilor.

c. Inul pentru ulei.

Fig. 1.3. Inul pentru ulei

Datorită calităților sale sicative și de fixare a pigmenților diferitelor culori, uleiul de in se folosește din vechi timpuri în prepararea vopselelor.În țara noastră se cultivă pe suprafețe întinse în zonele de stepă și silvostepă.Pentru sporirea producției au fost introduse în cultură soiuri noi cu potențial biologic ridicat.

d. Rapiță. Se cultivă de mai multe secole, având o arie de răspândire atât ină în hrana animalelor și ca materie primă pentru concentratele de proteine la fabricarea mezelurilor.Din cojile semințelor se fabrică furfurolul ce se folosește în industria fibrelor artificiale și în cea a maselor plastice.Măcinate, cojile se folosesc la fabricarea drojdiei furajere.

La momentul actual, floarea-soarelui constituie una din principalele culturi oleaginoase. În producția mondială de semințe oleaginoase, aceasta se află pe locul al doilea după soia.Uleiul natural de floarea-soarelui are o culoare ceva mai închisă, având în plus o aromă distinctă, de plantă, care la variantele prelucrate dispare.

Tabelul 1.1. Producția anuală de floarea-soarelui în România

b. Soia. Este cunoscută pe plan mondial de peste 5000 de ani, însă în România s-a început cultivarea ei doar în al treilea deceniu al secolului XX.

Fig. 1.2. Soia

Datorită calităților sale excepționale ca sursa de calitate superioară și ca furnizoare în același timp de însemnate cantități de ulei comestibil, cultura de soia a ajuns în anul 1938 la 10 100 ha (9500 tone), întreaga cantitate fiind exportată.Începând cu anul 1970, ca urmare a trecerii pe scară largă la aplicarea amplului program de dezvoltare a zootehniei din țara noastră, cultura soiei a căpătat un ritm ascendent susținut, ajungând ca în anul 1979 să se realizeze o producție de 376 000 tone, cu un conținut mediu de 19,8% ulei.În ultimul deceniu cercetările de genetică au urmărit eliminarea lipsei de stabilitate la păstrarea uleiului de soia.Astfel, pe această linie s-au obținut soiuri cu un conținut ridicat de acid oleic, în care acidul linolenic a fost redus până la 3,5% fără modificări ale compoziției aminoacizilor.

c. Inul pentru ulei.

Fig. 1.3. Inul pentru ulei

Datorită calităților sale sicative și de fixare a pigmenților diferitelor culori, uleiul de in se folosește din vechi timpuri în prepararea vopselelor.În țara noastră se cultivă pe suprafețe întinse în zonele de stepă și silvostepă.Pentru sporirea producției au fost introduse în cultură soiuri noi cu potențial biologic ridicat.

d. Rapiță. Se cultivă de mai multe secole, având o arie de răspândire atât în zone cu climă mai caldă, cât și în cele cu climă mai rece.În România se cultivă în Dobrogea și Banat.

Fig. 1.4. Rapița

Cultura rapiției a trecut printr-o criză acută pe plan mondial, când s-a stabilit că acidul erucic (reprezintă 40-55% din totalul acizilor grași) ar putea avea efecte dăunătoare asupra sănătății consumatorilor.Cercetările au condus la crearea unor noi soiuri de rapiță cu un conținut redus de acid erucic.

Rapița este o planta anuală sau bianuală ce are o rădăcină pivotantă bine dezvoltată si cu puține ramificații laterale. Aceasta pătrunde până la 60-80 cm adâncime. În condiții favorabile, rădăcina poate ajunge la adâncimi mult mai mari, uneori chiar si până la 300 cm. Pătrunderea rădăcinilor în adâncime este influențată de mai multi factori factori, cum ar fi: textura, fertilitatea și umiditatea în sol precum și de tehnica de cultivare. Rădăcinile laterale sunt raspândite pe un diametru de 20-40cm. Cea mai mare parte din masa de rădăcini este raspândită la adâncimea de 25-45cm.

Tabelul 1.2. Producția anuală de rapiță

e. Ricinul. A fost cultivat din timpuri străvechi de egipteni, perși și arabi, uleiul rezultat prin presare fiind utilizat în diferite scopuri tehnologice sau farmaceutice.Zona de cultură în țara noastră este Sudul Munteniei, deoarece în timpul vegetației are nevoie de o cantitate mare de căldură.

Fig.1.5. Ricin

1.2. Structura morfologică a semințelor oleaginoase

Semințele oleaginoase se compun din două părți principale: miezul și coaja.

Miezul cuprinde embrionul, două cotiledoane și țesutul nutritiv, denumit endosperm. Cotiledoanele și endospermul cuprind substanțe nutritive de rezervă, care se consumă în perioada inițială a dezvoltării plantei noi din embrion.

Coaja constituie învelișul exterior al semințelor și are rolul de a le apăra împotriva deteriorărilor de ordin mecanic (șocuri), chimic (acțiunea gazelor și aerului) și biochimic (acțiunea enzimelor).

În funcție de grosimea și aderența cojilor de miez, semințele oleaginoase se împart în semințe decorticabile (floarea soarelui, soia, ricin) și semințe nedecorticabile (inul, rapița).

Semințele oleaginoase ca orice organism, se compun dintr-un număr mare de celule. O celulă este înconjurată de membrană, iar în interiorul ei se găsesc: eleoplasma, granulele de proteine (aleuron), nucleul și alți compuși organici.

1.3. Compoziția chimică a semințelor oleaginoase

Datele generale privind raportul miez – coaja, precum și principalele componente sunt redate în tabelul nr. 3.

Tabelul 1.3. Compoziția chimică a semințelor oleaginoase

Se remarcă faptul că toate semințele oleaginoase au conținut ridicat de substanțe grase și proteice și un conținut scăzut de hidrați de carbon.

Natura lipidelor și a substanțelor de însoțire care compun uleiul brut este caracteristică fiecărei marterii prime. Motivele variațiilor în compoziția diferitelor materii prime oleaginoase rezidă în măsurile luate pentru ameliorarea diferitelor soiuri, în agrotehnica aplicată și în anumite condiții de sol și climă. De o mare importanță asupra compoziției chimice sunt, de asemenea, factorii legați de păstrarea semințelor, cât și de tratarea ulterioară recoltării, până la momentul prelucrării industriale.

Substanțele proteice din compoziția semințelor oleaginoase cuprind în diverse proporții aproape toate grupele de proteine. Astfel, în timp ce albumina se găsește în cantități foarte mici, grupa globulinelor ocupă locul de bază, variind între 85 % la soia și aproape 100 % la floarea-soarelui și la in. În ceea ce privește prezența aminoacizilor esențiali, se constată că în comparație cu necesarul pentru consumul uman majoritatea proteinelor au o compoziție echilibrată, fapt ce justifică folosirea semințelor și a șroturilor oleaginoase ca surse de proteină vegetală.

Capitolul 2 – Materiale auxiliare folosite in industria uleiurilor vegetale

2.1. Dizolvanti pentru extragerea uleiurilor

2.1.1. Caracteristicile dizolvantilor

Benzina de extractie, un amesctec de hidrocaburi alifatice, este principalul dizolvant utilizat.Fata de alti dizolvanti prezinta unele avantaje: nu este miscibila cu apa, are masa specifica mica, are un interval de fierbere potrivit, nu este toxica, are o mare putere de dizolvare.Benzina este insa inflamabila si explozibila fapt care impune masuri de securitate corespunzatoare.In instalatiile de extractie continua se foloseste benzina cu intervalul de fierbere 65 – 800C, iar pentru extractia discontinua cu intervalul de fierbere 70 – 950C.

Din aceeasi grupa face parte si n – hexanul care are un interval de bere strans (66,1 – 69,40) fiind mai avantajos in ceea ce priveste consumul de energie termica si apa de racire la recuperare.Utilizarea n – hexanului se impune obligatoriu in instalatiile care produc si sroturi pentru scopuri alimentare.

Reducerea riscurilor legate de utilizarea dizolvantilor inflamabili, a condus la cautarea de noi compusi mai siguri.Se experimenteaza in acest sens flugenul sau R113, care prezinta unele avantaje tehnologice, nu este inflamabil si nici exploziv, dar are cost mai ridicat, iar introducerea lui necesita unele adaptari la instalatiile existente.

2.1.2. Probleme legate de folosirea benzinei

Benzina lichida este mai usoara ca apa, iar vaporii sunt mai grei ca aerul.Limirele de explozie ale vaporilor de benzina in aer sunt 1,2 – 7%, volumetrice.La masurarea stocului de benzina sau la dimensionarea recipientilor care contin benzina este necesar sa se foloseasca densitatea corectata in functie de temperatura.

Curba de distilare a benzinei reutilizate se modifica deoarece fractiunile usoare volatile se pierd prin instalatia de deflegmare iar fractiunile mai greu volatile raman in srot.Ca urmare, temperatura initiala de distilare creste, iar punctul final de fierbere scade.Benzina genereaza fenomene de coroziune, ceea ce face necesara aplicarea rasinilor protectoare la extractor si utilizarea de conducte din otel inoxidabil la evacuarea gazelor din toaster.

2.2. Soda caustica

Soda caustica sau hidroxidul de sodiu, se utilizeaza pentru neutralizarea alcalina a acizilor grasi liberi din uleiul brut.Soda caustica are un continut de 94 – 98% NaOH si se livreaza ambalata in butoaie de tabla.

2.3. Acidul sulfuric

Acidul sulfuric (H2SO4) este utilizat la desmucilaginarea uleiului de rapita tehnic si la scindarea soapstockului (sapun de la rafinarea alcalina).Potrivit STAS 97 – 74 acidul sulfuric livrat se obtine prin procedeul “de contact” cu continut de arsen de maxim 0,001%.Concentratia corespunde la patru tipuri: 98, 96, 92 si 73% acid sulfuric monohidrat.

Probleme practice la utilizarea acidului sulfuric sunt:

Ambalarea si depozitarea acidului sulfuric se face cu multa precautie respectand normele de protectia muncii.Acidul sulfuric se livreaza in cisterne sau butoaie.

Recipientii, conductele si pompele utilizate trebuie sa fie confectionate din materiale antiacide (plumb, otel antiacid).

Pentru prepararea solutiilo, se stabilesc cantitatile necesare, folosind regula dreptunghiului si tabela de concentratii.

La diluare, acidul sulfuric se toarna peste apa deoarece reactia este puternic exoterma si produce accidente.

2.4. Materiale decolorante

Eliminarea substantelor colorante din uleiuri de face prin retinerea pe materiale absorbante: pamanturi decolorante, carbune decolorant, silicagel si oxid de aluminiu.In industria noastra sunt folosite in mod curent primele doua.

Pentru decolorarea uleiurilor vegetale se utilizeaza Bamarin (pamant activat prin tratament fizico – chimic tip B, STAS 1932 – 69).Produsul este ambalat in saci de hartie parafinata sau de polietilena 25 sau 50 kg.

Principalele probleme practice la utilizarea materialelor decolorante sunt:

Pastrarea materialelor decolorante se face in locuri uscate si racoroase.Umiditatea reduce puterea decoloranta.

Introducerea inconsum se face pe baza recomandarii laboratorului care a verificat puterea de albire.

2.5. Materiale filtrante

Pentru separarea componentilor solizi din materialul lichid in mai multe stadii ale procesului de fabricatie, se recurge la filtrare folosind materialele filtrante.

Panza de filtru este folosita ca mediu filtrant la filtre – presa.Se utilizeza tesatura de bumbac, iar uneori tesaturi din iuta, lina, celofibra si filtre sintetice tip polivinil sau poliamida, ca si site din materiale inoxidabile.Tesatura de bumbac se confectioneaza din fire de bumbac in diagonala si trebuie sa aiba marginile drepte si uniforme , fara defecte, rarituri, fiere duble.Ea trebuie sa reziste la o presiune de 10 daN/cm2 si la temperatura de 1000C.

Materialele care formeaza stratul filtrant pe filtru sunt: pamantul decolorant, kiselgurul si cristal – theoritul.

2.6. Ambalaje

Produsele finite destinate consumului uman se livreaza ambalate.

Ambalajele de desfacere

Buteliile de sticla pentru imbutelierea uleiului comestibil rafinat sunt de tipul Euro si Tomis pentru 0,5 L si tip Monopol pentru 1 L.Pentru inchidere se folosesc capsule de aluminiu sau din tabla vernisata.

Hartie pergament vegetal, sau hartie tratata cu microceruri, hartie metalizata, se utilizeaza pentru ambalarea margarinei si grasimilor vegetale.

Ambalajele de transport

Lazile compartimentate din lemn de foioase si placi fibrolemnoase, sau polietilena se folosesc pentru transportul buteliilor din sticla (navete).

Butoaiele metalice se folosesc pentru uleiuri si acizi grasi.

Paletele tip comercial avand baza de 600 x 800 mm se folosesc pentru butelii.

Capitolul 3 – Procesul tehnologic de obținere a uleiului a uleiului brut din materii prime oleaginoase

În procesul de obținere a uleiurilor vegetale, semințele oleaginoase sunt supuse unui șir de tratamente tehnologice, menite să le asigure calități optime pentru obținerea uleiului cu randamente maxime și cu cheltuieli minime.

Fig. 3.1. Fluxul tehnologic de obținere a uleiului brut de floarea-soarelui prin presare

1, 10, 13, 15. 16, 17, 18, 21, 22, 23, 24, 26, 27, 32, 34, 39, 41, 43, 45, 48- transportor

redler sau elicoidal; 2, 9, 25, 31, 32, 36. 42-elevator; 3, 7, 27- cantar cu cupă; 4, 8, 35-

buncăr tampon; 5-curățitor semințe; 6, 38, 44-electromagneți; 11, 33 – tobe de spargere;

12 – site plane; 14- separator pneumatic; 19, 20 – mașini de control; 28-suflantă pentru

coajă; 29- conductă pentru transport coajă; 30 – filtre cu saci; 40 – valț; 46 – prăjitoare; 47

– presă mecanică; 49, 52, 56- rezervor colector ulei; 50, 53, 57-pompe de ulei; 51-sită

vibratoare;54- utilaj pentru separarea zațului; 55-rezervor basculă.

Din celulele silozului, semințele sunt dirijate cu transportorul 1 și elevatorul 2 la cantarul 3 și de acolo în buncărul tampon 4.De aici, semințele trec în curățitorul 5, electromagneții rotativi 6, cântarul 7 în buncărul tampon 8.Cu ajutorul elevatorului 9, semințele sunt ridicate deasupra tobelor de spargere 11 și repartizate în ele cu ajutorul transportorului 10.Prin cădere liberă, materialul trece pe sitele plane 12, de unde, cu transportorul 13, tocătura este trecută direct pe valțuri, în timp ce restul materialului trece la separatoarele cu aspirație14.Din acestea, miezul spart cu coaja sunt dirijate cu redlerele 15, 16 și 24 la mașinile de control 19, în timp ce miezul întreg, cu transportoarele 17 și 22, elevatorul 25 și transportorul 26 este trecut direct la valțuri.

De la separatoarele de control, coaja curată este dirijată la suflanta 28, care o transportă la centrala termică.Amestecul de semințe întregi și coaja întreagă, prin intermediul elevatorului 32, se trece înapoi la toba de spargere pentru retur 33.Praful uleios captat de filtrele cu saci 30 este preluat de transportorul 22, care-l duce la piciorul elevatorului 25 și de aici la valțuri.

De la secția de descojire, materialul descojit este dirijat cu transportorul 26 în buncărul 35 pentru miezuri. Cu elevatorul 36, materialul descojit este ridicat la cântarul 37, trece peste electromagnetul 38 în transportorul 39, care îl repartizează la valțurile 40.Măcinătura rezultată la valțuri este adusă cu transportorul 41 la prăjitoarele 46 cu ajutorul elevatorului 42 și al transportoarelor 43 și 45. Din prăjitoare, măcinătura prăjită trece în presele mecanice 47, din care rezultă ulei și brochen.Uleiul cu reziduuri se colectează în transportorul 48, care îl duce la rezervorul cu agitator 49. Din acesta, cu pompa cu roți dințate 50, uleiul este adus pe sita vibratoare 51 pentru îndepartarea zațului. Uleiul purificat parțial de reziduri trece la rezervorul cu agitator 52, se filtrează în filtrele 54 și se pompeaza la depozit, după ce în prealabil a fost cântărit la cântarul 55.

b. Fluxul tehnologic al prelucrării semințelor de in se deosebește de fluxul prelucrării semințelor de floarea- soarelui prin aceea că este exclusă faza de descojire.Ca urmare, după operațiile de curățire, semințele sunt măcinate în valțuri cu cinci tăvălugi și prăjite.

Controlul măcinării se face cu site de 1 mm prin care trebuie să treacă minim 70% din măcinătura.

c. Fluxul tehnologic al prelucrării semințelor de rapiță.Fluxul tehnologic al prelucrării semințelor de rapiță este asemănător celui al semințelor de in, cu deosebirea că parametrii tehnologici sunt diferiți.În prelucrarea semințelor de rapiță se dă o atenție deosebită prăjirii, pentru inactivarea rapidă a mirozinazei.

d. Fluxul tehnologic al prelucrării semințelor de ricin.Semințele de ricin sunt supuse prelucrării tehnologice pe următorul flux:

Curățirea la separatoare cu site cu ochiuri 15-10-3 mm diametru.Corpurile străine rămase pe sită nu trebuie să depășească 0,8-1%.

Mărunțire la valțuri cu o pereche de tăvălugi.Viteza circulară a celor doi cilindri este egală, astfel că mărunțirea se realizează prin presare.Umiditatea recomandată înainte de măcinare este de 7%.

Separarea spărturilor de miez de coajă se face prin cernere și aspirație.

Paetarea spărturilor de miez.În scopul realizării unui efect optim la presare, este necesară o uniformizare a umidității în gelul celular cât mai completă, care se obține printr-o destrămare avansată a celulelor.Datorită conținutului ridicat de ulei, destrămarea foarte avansată a celuleor de ricin ar duce la eliminarea uleiului din celule încă din faza de măcinare, care ar da materialului consistența păstoasă și ar provoca greutăți în fazele ulterioare de prelucrare.De aceea, spărtura de boabe de ricin se supune unei ușoare paetari, cu ajutorul valțurilor cu o pereche de cilindri rifluiți.

Schema tehnologica pentru obtinerea uleiului din floarea-soarelui

3.1. Recepția – depozitarea materiei prime.

Semințele de floarea soarelui ( alte materii prime oleaginoase ), sunt transportate la unitatea de prelucrare și fabricare a uleiului de presă rafinat de uz alimentar cu mijloace auto.

Semințele de floarea soarelui (sau alte materii prime oleaginoase) sunt depozitate temporar în silozuri din beton sau confecții metalice.

Înainte de depozitare, semințele de floarea soarelui ( alte materii prime oleaginoase) sunt supuse operațiilor care se referă la recepția cantitativă și calitativa.

Recepția cantitativă se face prin cântărire și permite verificarea greutății înscrise în actul de transport. Totodată se asigura și integritatea gestiunii, precum și o corectă urmărire a consumului specific.

Prin recepția cantitativă se urmărește alimentarea secției de fabricație cu materie primă de calitate corespunzătoare. Recepția calitativă constă în determinarea principalelor caracteristici de calitate ale materiei prime :

umiditatea;

conținutul de corpuri străine;

conținutul de substanțe grase;

gradul de infestare;

tratamente speciale pentru depozitare și conservare (numai dacă este cazul).

Indicatorii de calitate ai materiei prime au o mare importanță asupra modului de desfășurare a procesului tehnologic, precum și asupra calității produsului finit. Astfel se apreciază că până la l4 % umiditate , semințele de floarea soarelui sunt uscate corespunzător cerințelor tehnologice.La umiditatea de l4 – l6 % acestea sunt semiuscate, iar la valori de l6 – l8 %, umiditatea semințelor de floarea – soarelui este considerată ca fiind crescută.

Umiditatea de l6 – l8 % se numește “umiditatea critică”, deoarece o creștere a conținutului de apă peste această limită produce o accelerare a proceselor biochimice din semințe, care conduc la creșterea sensibilă a pierderilor de substanță utilă în timpul depozitarii. De aceea, toate măsurile luate pentru asigurarea depozitării optime a semințelor de floarea – soarelui, trebuie să fie îndreptate în sensul reducerii umidității acestora.

Semințele de floarea – soarelui sunt rele conducătoare de căldură și de aceea, în masa de boabe răcite, iarna se menține temperatura scăzută până la începutul verii.

În primele săptămâni de la recoltare, respirația este mai intensă, deoarece sămânța conține un procent de umiditate mai mare. Uscându-se și mai mult, intensitatea respirației scade, întrucât materialul respirator se reduce.

Această scădere a conținutului de zaharuri se datorează procesului de condensare care are loc după recoltare și constă în aceea că substanțele solubile (zahăr, polipeptide) se condensează formând molecule de amidon și proteine, constituind astfel materialul de rezervă din care este format endospermul.La conținutul mic de umiditate (12 – 14 %), embrionul nu poate utiliza materialul de rezervă deoarece enzimele care solubilizează amidonul pentru a-l transforma în zahăr sau proteinele în aminoacizi nu pot acționa.

În felul acesta, embrionul dispune de cantități extrem de mici de zahăr, pe seama căruia respiră, transformându-l în bioxid de carbon și apă.

În condițiile menționate, boabele ajung la maturitate după 2 – 3 luni, când se atinge capacitatea maximă de germinare.Cunoscând aceste fenomene, rezultă că până la atingerea stadiului de maturare, semințele de floarea – soarelui care au fost depozitate în silozuri, cu o umiditatea prea mare (25 – 30 %) trebuie supuse unui tratament prin care pe de-o parte să se grăbească procesul de maturare, iar pe de altă parte să se prevină alterarea.

Materiile prime oleaginoase (de ex. semințele de floarea – soarelui) au cu precădere un caracter de producție sezonier, excepție făcând doar germenii de porumb, care se produc permanent în morile de porumb cu degerminare.

Din această cauză, depozitarea materiilor prime oleaginoase se face în silozuri pe perioade lungi de timp, în care pot apare, în condiții neprielnice, grave deprecieri calitative și însemnate pierderi cantitative.

Capacitatea silozului va fi de 300 – 400 tone semințe de floarea – soarelui.

În fabricile de ulei, materiile prime sunt depozitate pe perioade ce variază între 5 și 12 zile, durată care asigură rezervele necesare continuității producției și dă posibilitatea efectuării operațiilor pregătitoare procesului de obținere a uleiului.După construcția lor, depozitele pot fi silozuri celulare și magazii etajate.

Silozurile celulare au celule cilindrice din beton armat și sunt situate direct sub cerul liber.Numărul celulelor variază în funcție de capacitatea dorită (6 – 18 celule).

Pentru umplerea și golirea celulelor se folosesc elevatoare și transportoare cu raclete sau elicoidale.

Fig 3.2. Siloz celular de tip paralelipipedic

1-buncar de alimentare, 2-elevator, 3-curatitor,

4-ciclon, 5-transportor, 6- celula paralelipipedica,

7- transportor

În magaziile etajate, se depozitează pe planșee, întinse în straturi cu înălțimea de 1,5 – 3,5 m, în funcție de umiditatea lor, circulația făcându-se pe verticală prin deschideri în planșeu prevăzute cu registre sau prin tuburi comunicante.Semințele sunt în contact cu aerul și lumina.Magaziile etajate sunt neeconomice, în comparație cu silozurile celulare.

Procese de degradare în timpul depozitării

Din cauza neomogenității biologice și fizice a semințelor de floarea – soarelui, ca și a unor condiții neprielnice, în timpul depozitării acestea pot fi supuse unor procese conjugate de degradare, cauzate de enzimele existente în ele, de anumite organisme vii și datorită unor procese de transformare chimică.

a. Procese de degradare provocate de enzime. Pentru realizarea unor condiții optime de depozitare a semințelor este necesar ca prin metode naturale sau artificiale, acestea să fie aduse în stare de anabioză când procesele biochimice sunt neglijabile.În caz contrar, prin intensificarea proceselor vitale, se poate ajunge până la faza de germinare, cu consumare rapidă a rezervelor de hrană, respectiv a uleiului și a substanțelor proteice din semințe.

Procesele de degradare provocate de enzimele din semințe pot fi grupate în general ca făcând parte din urmăroarele categorii :

procese legate de respirația semințelor, cauzate de complexul de enzime oxido– reducătoare;

procese de hidroliză a grăsimii, provocate de lipază.

Factorii care determină aceste procese sunt următorii:

respirația semințelor ;

umiditatea semințelor ;

temperatura semințelor ;

hidroliza grăsimilor din semințe ;

oxidarea grăsimilor ;

b. Procese de degradare provocate de microorganisme. În timpul depozitării semințele sunt supuse atacului unei game de microorganisme a căror intensitate crește odată cu creșterea umidității. În funcție de această structură a microflorei, alternează între diverse drojdii, la umidități reduse, mucegaiuri de genul Aspergillus și Penicillium la umidități ridicate, microorganisme termofile în cazul semințelor autoîncălzite, cu temperaturi și umidități foarte ridicate.Prin acțiunea lor, acestea distrug o parte din substanțele utile din semințe și le depreciază calitativ, datorită produșilor de metabolism.

c. Acțiunea distructivă a dăunătorilor. Semințele oleaginoase pot fi infestate cu diverși dăunători de siloz (gărgărițe, molii, rozătoare, acaride), ca urmare a introducerii semințelor în depozite necurățate în prealabil, nedezinfectate, nederatizate sau necurățate de corpuri străine, purtătoare potențiale de dăunători. Condițiile favorabile pentru dezvoltarea dăunătorilor sunt umiditatea substratului hrănitor între 15 și 18 % și temperatura între 18 și 22 oC.

d. Procese de degradare chimică. Un caz extrem al proceselor distructive, de intensitate maximă, îl reprezintă starea de autoîncălzire. În această stare procesele biochimice se încetinesc sau chiar se întrerup, în schimb apar procese de degradare chimică, respectiv procese de oxidare a substanțelor organice prin combinare cu oxigenul din aer. La temperatura de 55 – 60 oC, indicele de aciditate a uleiului crește până la 15 – 16 mg KOH, iar fluiditatea semințelor scade simțitor. La temperaturi de 70 – 75o C semințele se carbonizează.

3.2. Curățirea semințelor oleaginoase

Impuritățile care se găsesc în semințele de floarea – soarelui pot fi grupate în :

impurități metalice ( cuie, șuruburi, alte bucăți de metal);

impurități minerale (pământ, pietre, praf);

impurități organice neoleaginoase ( pleava, paie);

impurități oleaginoase (semințe seci, semințe carbonizate, spărturi sau semințe din alte șorturi decât cel recepționat.

În fabrica de ulei curățirea semințelor oleaginoase se realizează în două etape:

înainte de depozitare (precurățire) la loturi de semințe neomogene, cu impurități multe și pericol de degradare;

la trecerea în fabricație (postcurățire), după care conținutul post remanent de impurități este de 0,3 – 0,4 %.

Utilajele folosite pentru curățirea semințelor oleaginoase sunt: vibroaspiratorul și precurățitorul pentru precurățirea semințelor, postcurățitorul și tararul cu aspirație.

Vibroaspiratorul este folosit pentru precurățirea semințelor de floarea – soarelui înainte de uscare și însilozare.Semințele introduse în aparat sunt curățate de impuritățile mici și de praf prin aspirație la suprafața conului vibrator; separarea impurităților mari din semințe se face prin cernere pe cele trei rânduri de site.

Fig.3.3. Vibroseparator

1-cadru cu site, 2-con vibrator, 3-site,4-ventilator de aspiratie, 5-electromotor de actionare a sitelor

6-arc, 7-gura de evacuare seminte curate, 8-gura de evacuare impuritati mari

Precurățitorul este construit pe principii asemănătoare cu cele ale vibroseparatorului, însă prezintă unele avantaje față de acestea prin gabarit mai mic, autocurătirea sitelor prin bile de cauciuc montate între site, posibilitatea scoaterii sitelor fără demontarea ramelor și o acționare suplă, fără trepidații.

Fig. 3.4. Precurățitor

1-carcasa metalica, 2a-sita cu ochiuri de 10-12 mm, 2b-sita cu ochiuri de 3 mm,

3- bile de cauciuc, 4-electromotor de actionare, 5-volant pentru imprimarea miscarii circulare,

6- canal de aspiratie, 7-jaluzele, 8-gura de evacuare a semintelor curate, 9-gura de evacuare a impuritatilor mici, 10-planie de alimentare, 11-capac transparent

Tararul cu aspirație funcționează pe principiul separării pe baza diferenței de mărime, precum și a diferenței vitezelor de plutire.Separarea impurităților mari se face prin cernere, mai întâi pe site preliminare cu ochiuri de 15 – 20 mm și apoi pe site cu ochiuri de 3 mm.Separarea impurităților ușoare și a prafului se face prin trecerea semințelor prin canale de aspirație, unde intensitatea curentului de aer poate fi reglată în funcție de tipul semințelor, umiditate și cantitatea de impurități.Praful și impuritățile se depun în camere de sedimentare.

Fig.3.5. Tararul cu aspiratie

1-corpul tararului, 2-conducta de alimentare, 3-sita preliminara,

4a si 4b-site de cernere, 5-ventilator de aspiratie, 6-canal, 7-canale de aspiratie,

8- camere de sedimentare, 9-arcuri de actionare

Praful și impuritățile mai ușoare decât semințele, absorbite de către ventilatoarele mașinilor de curățit, sunt dirijate la instalațiile de captare a prafului care pot fi de două tipuri: cicloane (uscate sau umede) și filtre cu saci, închise sau deschise.

Fig.3.6. Filtru inchis cu saci

1-corp metalic, 2- saci de filtrare armati cu impletitura de sarma,

3-camera de evacuare a aerului, 4- admisie aer de joasa presiune, 5- supapa de reglare a admisiei aerului, 7- ecluza de evacuare.

3.3. Uscarea semințelor oleaginoase

Apa existentă în celulele semințelor oleaginoase este legată în cea mai mare parte osmotic de componenta lor hidrofila, o anumită cantitate putându-se găsi și sub formă de apă legată mecanic în capilarele celulare.Cantitatea de apă existentă în celulele semințelor oleaginoase depinde de compoziția chimică a acestora și este invers proporțională cu conținutul de fază grasă.

Îndepărtarea apei din semințe în procesul de uscare se face prin punerea produsului în contact cu o fază gazoasă independentă, la temperaturi sub punctul de fierbere a apei.Sistemul realizat tinde spre un echilibru al presiunii parțiale a vaporilor în interiorul semințelor cu cea a fazei gazoase de la suprafața sa.Eliminarea apei se poate realiza numai prin crearea permanentă a unui dezechilibru de umiditate, respectiv prin realizarea unei presiuni relative mai mici în faza gazoasă de la suprafața semințelor, decât cea existentă în interiorul acestora, fie prin încălzirea aerului cu un agent termic exterior, fie prin evacuarea continuă a vaporilor de apă de la suprafața semințelor. În primul caz, uscarea se realizează cu ajutorul uscătoarelor de semințe, iar în cel de-al doilea caz prin lopătare, prefirare sau aerare activă în silozuri și magazii.

Uscarea are efect și asupra altor componenți ai semințelor oleaginoase.Astfel, în cazul semințelor de floarea – soarelui recoltate la maturitate fiziologică, dar având umiditate ridicată, la uscare în regim intensiv se obține o creștere a conținutului de fosfatide în ulei de 1,2 – 1,5 ori față de cantitatea de fosfatide în uleiul din semințele coapte complet.

Modul de transmitere a căldurii utilizate în practică uscării (conductibilitate, convecție sau radiație), a generat diverse metode de uscare.Astfel, pe conductibilitatea termică se bazează uscarea prin contact, unde materialul supus uscării se încălzește direct cu ajutorul unor suprafețe încălzite.În acest caz semințele nu intră în contact direct cu agentul termic.

La uscarea prin convecție agentul termic intră în contact direct cu semințele supuse uscării, instalația rămânând neîncălzita.Metoda cea mai răspândită folosește aerul cald.

Uscarea prin radiație se realizează prin expunerea semințelor radiației unor suprafețe încălzite, montate în apropierea acestora.

La toate tipurile de uscătoare, condiția de bază este de a realiza o reducere a umidității cu cel puțin 4% (de la 12-14% la 8-10%) cu un consum redus de energie și fără a supune semințele la o încălzire mai mare de 70oC.

Uscătoarele folosite în industria uleiului în țara noastră sunt bazate pe principiul uscării prin contact și convecție, fiind de tip rotativ cu tambur orizontal, coloane verticale sau cu fascicole tubulare.

Coloana de uscare de tip „Bühler” are funcționare continuă, pe principiul mixt al transmiterii căldurii prin convecție și contact, în echi- sau contracurent cu agentul termic.

Fig. 3.7. Coloana de uscare tip „Bühler”

3.4. Descojirea semințelor oleaginoase

Coaja semințelor oleaginoase are un conținut de ulei botanic foarte redus, de ordinul 0,5 – 3% și un conținut foarte ridicat de celuloză.Din această cauză, coaja este un material inert în procesul de prelucrare și nedorit în compoziția șroturilor, a cărei eliminare se impune ori de câte ori acest proces este posibil.

Prelucrarea semințelor descojite prezintă unele avantaje, prin mai buna folosire a capacității de prelucrare a instalațiilor, îmbunătățirea calității șrotului, ca urmare a creșterii conținutului de proteină și prin reducerea uzurii utilajelor, în special a valțurilor și preselor.

Descojirea semințelor prezintă însă și unele dezavantaje, legate de pierderi de ulei în miezul antrenat cu coaja, necesitatea unor instalații suplimentare, precum și consum de energie și manopera în plus.

Procesul de descojire constă în succesiunea a 2 faze și anume: spargerea cu detașarea cojii de miez și separarea cojilor din amestecul rezultat.

Spargerea și detașarea cojii se face prin mai multe metode, cum ar fi:

a. Spargerea și detașarea cojii de pe miez prin lovire.Se aplică la descojirea semințelor de floarea-soarelui și la degerminarea pe cale uscată a porumbului.Acest procedeu se aplică în două moduri: prin lovirea semințelor în repaus cu ajutorul uneor palete, sau prin proiectarea semințelor către un perete fix.

Spargerea semințelor prin lovire se bazează pe teoria impactului, în care acestea sunt considerate drept corpuri cu elasticitate medie, cu un coeficient de elasticitate cuprins între 0,33 și 0,43.

b. Spargerea cojii prin tăiere se realizează prin trecerea semințelor printre două discuri rifluite, care se rotesc în sens contrar și a căror distanța este reglabilă.

c. Spargerea și detașarea cojii prin frecare se obține cu ajutorul valțurilor prevăzute ci cilindri rifluiți sau acoperiți cu pastă abrazivă.

d. Spargerea și detașarea cojii prin strivire se realizează cu valțuri prevăzute cu cilindri acoperiți cu un strat de cauciuc.Deoarece turația cilindrilor este diferită, pe lângă forțe de presare, apar și forțe de frecare și de forfecare.

Separarea cojilor din materialul descojit se efectuează prin două metode: după diferența de mărime, realizată prin cernere pe site și după diferența de masă volumică, prin aspirație cu un curent de aer ascendent, produs de un ventilator.În producție se folosesc utilaje care funcționează pe baza ambelor metode.

După procesul de separare rezultă două fracțiuni:

miez industrial, care pentru semințele de floarea – soarelui reprezintă 80 – 85% din greutatea semințelor trecute la prelucrare, format din miezul botagic și o cantitate de coajă, care păstrează din considerentele tehnologice, de 6 – 8%;

coaja eliminată, care pentru semințele de floarea – soarelui reprezintă 15 – 20% din greutatea semințelor trecute la prelucrare, formată în cea mai mare parte din coajă botanică și o cantitate foarte mică de miez antrenat.

Procesul de descojire se execută cu ajutorul tobei de spargere și al separatoarelor de coji.

Toba de spargere realizează spargerea și detașarea cojii de pe miez prin lovirea semințelor într-un cilindru metalic de către paletele montate pe un rotor.

Fig. 3.8. Toba de spargere

1-carcasa cilindrica, 2-ax, 3-rozete, 4-palete, 5-vergele de ecranare,

6-gura de alimentare cu grauntar, 7-surub de reglare a distantei dintre ecran si palete

Separatorul de coji tip MIS este format din două utilaje distincte: sita plană și separatorul pneumatic.

Sita plană servește la separarea fracțiunilor după mărime, iar separatorul pneumatic la separarea cojilor pe baza diferenței de masă specifică.

Separatorul pneumatic are camera de aspirație despărțită pe lungime în trei compartimente, iar pe lățime în șase camere de aspirație.Pentru eliminarea mai avansată a cojii din miezul trecut la fabricație, ca și pentru recuperarea cât mai bună a miezului antrenat de coji se folosesc separatoare suplimentare, pentru controlul procesului.Aceste separatoare sunt de aceeași construcție cu sitele plane și separatoarele pneumatice.

3.5. Măcinarea materiilor prime oleaginoase

Măcinarea materiilor prime oleaginoase este operația obligatorie în procesul de preparare a materiilor prime în vederea extragerii uleiului, deoarece prin mărunțirea mecanică se realizează ruperea membranelor si destrămarea structurii oleoplasmei celulare, care conține ulei.

Ca efect al măcinarii, uleiul se elimină din canalele oleoplasmei sub formă de picături fine, fiind reținute la suprafața măcinăturii sau în capilarele acesteia.

Procentul de celule destrămate este în practică de doar 70 – 80 % din total.

De mare importanță este uniformitatea măcinăturii deoarece viteza proceselor de difuzie și conductibilitatea termică, ce au loc în timpul prăjirii și extracției, sunt invers proporționale cu dimensiunile particulelor.

O influență deosebită asupra procesului de măcinare o reprezintă compoziția semințelor, din care trebuie reținută în primul rând umiditatea și conținutul în ulei al acestora. Semințele cu o umiditate normală nu prezintă dificultăți la măcinare dând o măcinătura friabilă și pulverulentă. Cu creșterea umidității, semințele devin plastice, iar operația de măcinare devine mai dificilă.

La semințele cu conținut mic și mediu de ulei, uleiul care se separă în cursul măcinarii este absorbit imediat de către particulele de măcinătura și nu provoacă dificultăți.

Dacă însă conținutul de ulei în semințe este ridicat, la măcinare se separă o cantitate mare de ulei, care nu poate fi absorbit în întregime, ceea ce duce la obținerea unei măcinături cleioase și la pierderi de ulei.

Procesul de măcinare se realizează pe parcursul a trei etape :

deformația elastică, ce are loc până la apariția primelor crăpături ;

deformația plastică, în care materialul se aplatizează și se compactează ;

destrămarea materialului și apariția de celule sparte.

Condițiile care se pun pentru ca materialul să poată fi măcinat între doi cilindri în mișcare, iar structura celulară să fie destrămată sunt :

particulele materialului să poată fi antrenate între tăvălugi ;

crearea unei presiuni corespunzătoare la trecerea între tăvălugi.

3.6. Prăjirea materialului oleaginos

Prăjirea materialului oleaginos este operația de tratament hidrotermic în decursul unui timp limitat, sub amestecare continuă. Prăjirea se realizează înainte de presare, asupra măcinăturii de la valțuri.

Scopul prăjirii înainte de presare este de a realiza anumite transformări fizico – chimice ale componentelor măcinăturii ca și modificări ale structurii particulelor, pentru obținerea randamentului maxim la presare.

Procesul de prăjire se realizează în două faze :

în prima fază se realizează umectarea măcinăturii (cu pulverizare de apă și injectare de abur saturat, sau numai prin aburire, până la o umiditate optimă caracteristică. În paralel cu umectarea are loc și creșterea rapidă a temperaturii măcinăturii ;

în faza a doua a procesului de prăjire se realizează uscarea măcinăturii umectate pentru realizarea structurii celulare optime precum și pentru atingerea umidității și temperaturii dorite la presare.

În prima etapă a prăjirii căldura duce și la creșterea activității enzimelor, ceea ce determină o creștere a acidității libere a uleiului prin hidroliza enzimatică a uleiului, precum și descompunerea substanțelor proteice.

Activitatea enzimatică scade și încetează apoi complet în a doua etapă a prăjirii, datorită distrugerii emzimelor la temperatura ridicată a prăjirii. De aici decurge necesitatea ca umezirea materialului în prima perioadă de prăjire să fie concomitentă cu ridicarea rapidă a temperaturii până la 80 – 85o C, când activitatera enzimelor încetează.

Parametrii tehnologici ai procesului de răcire depind de faza de prelucrare a măcinăturii, iar pentru semințele de floarea soarelui sunt următorii :

Faza de inactivare

durata inactivării : 40 – 60 minute ;

umiditatea măcinăturii – 13,5 % ;

temperatura măcinării : 80 – 85 oC ;

calitatea și temperatura aburului : abur saturat la 190 – 200 oC ;

Faza a doua de prăjire – uscare

presiunea aburului : 1 – 5 bar ;

durata prăjirii : 40 – 45 minute ;

umiditatea inițială a mărunțirii (%) : 8 – 9 % ;

temperatura măcinăturii la ieșirea din prăjitor : 115 – 120 oC ;

înălțimea stratului de măcinătură : 260 mm.

Fig. 3.9. Prajitoare cu sase compartimente

compartiment de prajire; 2- fund dublu; 3- manta dubla; 4- racord de evacuare a condensului; 5- gura de vizitare; 6- lacas termometru; 7- ax central de antrenare a paletelor; 8- cuplaj; 9- bolturi; 10- suport al grupului de actionare; 11- burlan de evacuare; 12- palnie de alimentare a presei; 13- admisie abur; 14- tija de dirijare maanuala a nivelului macinaturii in prajituri; 15- dispozitiv cu clapeta rabatabila; 16- palpator; 17- parghie; 18- palete duble de malaxare; 19- fixator al parghiei; 20- limitator de cursa; 21- surub de fixare a paletelor; 22- electromotor; 23- indicator al nivelului macinaturii; 24- cuzineti de bronz pentru etansare; 25- mufe de fonta; 26- reductor de turatie; 27- cuplaj; 28- fanta; 29- fanta de luare a probelor; 30- guri de ventilatie; 31- gura de evacuare a materialului prajit; 32- parghie de actionare a clapetei; 33- clapeta de reglare a debitului de evacuare; 34- articulatii; 35- ax; 36- fluture de fixare; 37- tija parghiei; 38- usa de control; 39- conducte perforate pentru admisia aburului direct de umectare.

3.7. Presarea materiilor prime

Presarea este operația prin care se separă sub acțiunea unor forțe exterioare componentul lichid (uleiul) dintr-un amestec lichid – solid (măcinătura oleaginoasă).La presare rezultă uleiul brut de presă și brochenul.

Operația de presare este cunoscută ca cea mai veche metodă de obținere a uleiurilor vegetale comestibile.În prezent ea se realizează cu prese mecanice de mare randament, cu funcționare continuă, fiind practic abandonată utilizarea preselor discontinue, hidraulice.

Prin procedeul de presare se poate obține o separare a uleiului de până la 80 – 85%, restul uleiului fiind obținut prin extracția cu solvenți.De aceea, la noi în țară sunt supuse procesului de presare numai materiile prime oleaginoase al căror conținut de ulei depășește 30%.Cele cu un conținut mai mic sunt supuse direct procesului de extracție, deoarece randamentul scăzut nu justifică cheltuielile materiale generate de această metodă de obținere a uleiului brut.

Înălțimea stratului de material nu trebuie să depășească înălțimea recomandată deoarece astfel se asigură o malaxare mai bună a materialului, precum și trecerea vaporilor rezultați de la evaporarea apei prin toată masa de material.

Presarea cu melc este un sistem de presare continuă pentru procesarea semințelor oleaginoase, putându-se obține turte cu un conținut de ulei de 3 – 4%, comparativ cu turtele obținute prin presarea hidraulică ce au un conținut de ulei de 6 – 10%.

Presarea hidraulică este din ce în ce mai uzuală datorită simplității sale și datorită faptului că în procesul de obținere a uleiului nu intervin substanțe inflamabile. Presele Excpeller (prese cu șurub) sunt folosite atât în uzinele cu capacități mici, cât și în uzinele de capacități mari, cu prese de preprocesare (prese de joasă presiune) înainte de operația de extragere cu solvenți, în scopul diminuării volumului necesar unei astfel de instalații.

Arborele melcului orizontal este proiectat să asigure o presiune de 5 – 8/ în ( 1 t/ cm2) la evacuarea în masa de semințe și asigură totodată transportul semințelor într-o mișcare de rototranslație pe lungimea cavității de presare.

Mașina este proiectată să proceseze mai multe tipuri de semințe, pentru aceasta putându-se alege mai multe configurații ale melcului arborelui central. Sistemul de drenaj al uleiului stors este asigurat de dispunerea unor bare rectangulare în cadrul suport al cavității de presare.

Interstițiul dintre acestea variază în funcție de poziția acestora în cavitate și de tipul semințelor de procesat (interstițiul dintre bare este mai mare la extremitățile cavității de presare și mai mic la mijloc, actionanad în felul acesta și ca filtru de finețe medie).

Comprimarea masei de semințe în interiorul preselor este determinată atât de variația diametrului arborelui central, de micșorarea pasului melcilor arborelui, cât și de variația volumului de evacuare liberă a turtei presate, presiunile exercitate pe lungimea arborelui central respectând o curbă exponențiala cu maximum la evacuare (con de evacuare) și este menținută la o valoare constantă, setată prin panoul de comandă pe toată durata procesului.

Procesul de presare a măcinăturii oleaginoase are loc sub influenta forțelor de compresiune ce iau naștere in presele mecanice. În aceste condiții particulele de măcinătură fiind presate unele de altele, începe procesul de separare a uleiului de faza de gel. La început au loc separarea uleiului reținut la suprafața particulelor de forțele de suprafață ale câmpului molecular, prin canalele ce se formează intre particule. La o anumită presiune începe deformarea și comprimarea puternică a particulelor, ceea ce provoacă eliminarea uleiului ce se găsea înainte în capilarele particulelor.

Când spațiul dintre suprafețele particulelor devine atât de mic încât pelicula de ulei este supusă forțelor de reținere exercitată de ambele suprafețe ale particulelor, uleiul nu mai poate fi eliminat, pelicula se rupe în mai multe locuri, iar suprafețele particulelor se ating și începe așa-numita brichetare, adică formarea brochenului .

Presarea măcinăturii reprezinta una dintre cele doua operatii finale ale procesului tehnologic de obtinere a uleiului brut. Pentru fabricatiile de ulei care nu au extractie, presarea incheie procesul de obtinere a uleiului brut.

Tabelul 3.1. Proprietatile fizice si chimice ale uleiului rafinat de presa

3.8.Purificarea uleiului brut de presă

Uleiul obținut la prese conține impurități mecanice și organice în suspensie, precum și urme de apă, care trebuie îndepărtate, pentru evitarea degradării rapide a uleiului și a pierderilor.De aceea, la depozitarea uleiului brut de presă sau la trecerea lui la rafinare este necesară o purificare prealabilă, care se face prin următoarele operații:

separarea resturilor grosiere de măcinătură oleaginoasă antrenate la presare (zaț) prin: sedimentare, filtrare sau centrifugare;

eliminarea umidității în exces prin evaporare (uscare);

separarea impurităților cu dimensiuni mici prin filtrare.

Prima și cea de-a treia operație se execută întotdeauna, în timp ce uscarea uleiului se face numai în unele întreprinderi în cazul în care umiditatea uleiului depășește 0,3%.

Separarea impurităților prin sedimentare – separarea impurităților solide aflate în suspensie în ulei și depunerea lor pe fundul recipientului se face sub acțiunea forței gravitaționale și se numește sedimentare. Evacuarea lichidului limpezit poartă numele de decantare. Viteza de sedimentare crește cu mărimea particulelor și cu micșorarea densității și vâscozității lichidului.

Impuritățile mecanice se depun cu o viteză dată de relația lui Stokes, care depinde de :

dp – diametrul particulei, în m. ;

g – accelerația gravitațională, în m / s2 ;

ρp – densitatea particulelor care sedimentează, kg / m3 ;

ρu – densitatea uleiului, kg / m3 ;

ψ – coeficient de formă a particulei ( raportul dintre aria sferei de volum egal cu volumul particulei și aria particulei), se poate lua egal cu 0,7 – 0,85 ;

μ – vâscozitatea dinamică a uleiului, kg / m . sec.

În general, decantarea uleiului vegetal se face la temperatura de max. 35 – 40 oC. La temperaturi mai mari există riscul ca unele impurități să se dizolve molecular sau coloidal în masa uleiului și să precipite atunci când se revine la temperaturi normale.

Eliminarea umidității din uleiul brut de presă – uscarea uleiului – Uscarea uleiului este procesul prin care, în condiții determinate de temperatură și presiune, se evaporă umiditatea existentă în ulei. În uleiul brut de presă, apa poate atinge câteva zecimi de procent, dacă a fost obținut din semințe cu umiditate mare sau insuficient prăjite.

Excesul de umiditate trebuie eliminat, deoarece favorizează hidroliza trigliceridelor și determină tulburarea uleiului. Dacă prăjirea se face corespunzător, conținutul de apă al uleiului este redus și nu mai este necesară uscarea acestuia înainte de rafinare. Uscarea uleiului de presă se mai efectuează în cazul în care se livrează ca produs nerafinat.

Parametrii de uscare a uleiului brut de presă sunt :

durata : 45 – 60 minute ;

temperatura finală a uleiului : 105oC ;

temperatura de răcire a uleiului după uscare : max. 40oC.

Separarea impurităților cu dimensiuni mici prin filtrare.Filtrarea este operația de separare a fazelor unui amestec eterogen solid – lichid, prin trecerea amestecului printr-o suprafață sau printr-un strat filtrant, care reține faza dispersă (sedimentul solid) și lasă să treacă faza dispersată (filtratul).

Viteza de filtrare depinde de mai mulți factori, ca de exemplu :

presiunea ;

structura ;

grosimea stratului de sediment ;

vâscozitatea ;

temperatura la care se face filtrarea.

Presiunea de filtrare se realizează fie prin greutatea coloanei de lichid, fie prin presiune suplimentară cu ajutorul unei pompe de alimentare sau a vidului aplicat la evacuarea filtratului din filtru.

Se recomandă crearea presiunii cu pompa centrifugă care poate genera o suprapresiune de 1,5 – 3 bar.

Viteza de filtrare scade odată cu creșterea vâscozității care, la rândul ei variază invers proporțional cu temperatura lichidului.

În practică, creșterea temperaturii de filtrare este limitată de considerente tehnologice.Astfel, la filtrarea uleiului brut de presă, temperatura maximă de filtrare trebuie să fie 70 oC.

3.9. Extractia uleiului cu dizolvanti

Extractia uleiului cu dizolvanti este o operatie tipica de transfer de substanta, care se realizeaza prin solubilizarea uleiului intr-un dizolvant, in care ceilalti componenti nu se solubilizeaza.In procesul de extractie au loc diferite fenomene, care se deosebesc intre ele prin natura fizica si prin mecanismul desfasurarii lor;dintre acestea fenomenele de difuzie au rolul preponderent.

Prin difuzie se intelege fenomenul fizic in care substantele dizolvate trec liber in partea solutiei in care concentratia lor este mai mica, pana ce in intreaga solutie repartizarea moleculelor dizolvate este uniforma.In cazul extragerii uleiului, difuzia are loc intr-un sistem solid – lichid.In functie de modul in care are loc procesul, deosebim difuzia moleculara, difuzia prin convectie si difuzia prin membranele celulare.

In principiu extragerea uleiului din diverse materii prime oleaginoase consta in spalarea cu dizolvant intr-un vas de tratament a macinaturii pregatite in prealabil, intr-o singura sau mai multe trepte.In practica, se disting trei moduri de realizare a extractiei: simpla, multipla (in trepte) si extractie continua.

Prin extractie simpla se intelege operatia care se desfasoara intr-un recipient, in care s-a amestecat intim materialul supus extractiei cu dizolvantul.Procesul de extractie decurge lent, iar la atingerea concentratiei de echilibru se separa fazele, obtinandu-se astfel separarea uleiului din materialul inert.

In metoda de extractie multipla (in trepte) amestecul care se supune extractiei se incarca simultan in toate extractoarele; dizolvantul intra in primul aparat, trece prin el si apoi miscela, trece consecutiv prin toate celelalte aparate, imbogatindu-se treptat in ulei.Din ultimul extractor, miscela concentrata intra in aparatul de separare a uleiului de dizolvant.

Prin extractia continua se intelege acea metoda la care in cursul desfasurarii procesului, diferenta de concentratii in lungimea sau inaltimea extractorului, sau in sistemul de extractoare se modifica in mod continuu, uniform.In functie de constructia extractorului, materialul circula in contracurent cu dizolvantul.La capatul la care intra materialul proaspat se pompeaza miscela cea mai concentrata, iar dizolvantul curat intra in partea finala, unde se afla materialul cel mai degresat.Pe parcusul procesului, miscela isi mareste treptat concentratia.

Capitolul 4 – Rafinarea uleiurilor vegetale

Uleiul rafinat de floarea – soarelui are o valoare nutritivă mai mică față de uleiul nerafinat, deoarece conține mai puține substanțe active din punct de vedere biologic.

Cu toate acestea, acest tip de ulei vegetal are o serie de avantaje. Uleiul rafinat de floarea soarelui este recomandat pentru gătitul hranei cu tratament termic. Acest tip de ulei este folosit și pentru a produce margarină, maioneză, produse de panificație și patiserie, pentru conservare.

Un alt avantaj este acela că uleiul rafinat, în comparație cu cel nerafinat, are un termen de valabilitate mai mare.

În vederea îmbunatățirii calității uleiurilor și pentru asigurarea aspectului comercial cerut de consumatori, uleiurile brute se rafinează. Prin rafinare se ameliorează o serie de proprietăți, așa cum sunt: aciditatea liberă, culoarea, gustul și mirosul, transparența, conservabilitatea.

În acest proces se elimină substanțele nedorite, așa cum sunt : mucilagiile, acizii grași liberi, pigmenții coloranți (clorofile, carotenoide) ; substanțe mirositoare (aldehide, cetone).

Aceste substanțe transmit uleiurilor culoarea, le modifică gustul și mirosul, determină procese nedorite în timpul prelucrării uleiurilor și afectează nefavorabil stabilitatea uleiurilor în timpul depozitarii. În timpul rafinării, odată cu impuritățile

menționate se elimină și unele substanțe de însoțire (fosfatide, sterine, vitamine liposolubile – A, D, E, K).

De asemenea, se înregistrează și o pierdere oarecare de grăsime, care depinde pe de o parte de calitatea uleiului brut, iar pe de altă parte de metoda de rafinare utilizată și de aparatura existentă.

Un proces optim de rafinare, urmărește eliminarea din uleiurile brute a substanțelor nedorite cu menajarea substanțelor valoroase și pierderi minime de grăsime, astfel ca uleiurile să devină apte pentru utilizare în scopuri alimentare sau tehnice, asigurând caracteristicile organoleptice cerute de obișnuința consumatorilor și pregătindu-le totodată pentru a rezista în timpul depozitatrii de durată.

În funcție de destinația și calitatea uleiului, rafinarea cuprinde operații diferite bazate pe procese fizice și chimice.

Fiecare operație de rafinare are ca efect principal eliminarea unei grupe din substanțele de însoțire.

Majoritatea operațiilor procesului de rafinare pe lângă efectul principal, au și efecte complementare acționând și asupra altor categorii de substanțe de însoțire.Astfel, neutralizarea alcalină, pe lângă înlăturarea majorității acizilor grași din ulei, completează eliminarea mucilagiilor și are un anumit efect de decolorare și de eliminare a substanțelor odorante.

4.1. Dezmucilaginarea

Uleiul brut, eliberat de impuritățile grosiere, conține o serie de impurități aflate sub formă coloidală, în suspensie sau dizolvate. Mucilagiile conțin fosfatide, albumine și hidrați de carbon.

Separarea mucilagiilor în mod spontan are loc în rezervoarele de depozitare a uleiului brut prin autohidratare cu umiditatea din aer, la temperatura critică de 70 oC.

Îndepărtarea mucilagiilor este una din cele mai dificile operații ale procesului de rafinare, motiv pentru care s-au propus numeroase metode de realizare: metode fizico-chimice (hidratarea, tratamentul cu adsorbanți), metode fizice (tratament termic), metode chimice (tratament cu acid sulfuric, clorhidric sau alcalin).Cele mai utilizate metode sunt hidratarea si rafinarea acidă.

Hidratarea se bazează pe faptul că în prezența apei la cald, mucilagiile pierd solubilitatea în ulei și precipită în flocoane care pot fi separate prin sedimentare sau centrifugare.

Tratamentul acid pentru dezmucilaginare are drept efect eliminarea fosfatidelor nehidratabile. Pentru uleiurile comestibile, în practica industrială este utilizat în acest scop acidul fosforic, care transformă fosfatidele în săruri sau alte combinații, care sunt solubile în mediul alcalin.Din acest motiv, dezmucilaginarea acidă se continuă imediat cu operația de neutralizare alcalină.

În practică se utilizează acid fosforic tehnic, de concentrație 75 – 85 %, care se introduce în ulei, sub agitare, în proporție de 0,05 – 2 %.

4.2. Neutralizarea acidității libere a uleiurilor vegetale

Uleiurile brute au un conținut variabil de acizi grași. În mod normal, aciditatea liberă a uleiurilor din materii prime uzuale în țară, este de 1 – 4 %.

Prezența acizilor grași liberi în uleiurile vegetale se datorează în cea mai mare parte fenomenelor de scindare a trigliceridelor, fenomene care au loc fie în sămânța oleaginoasă, ca urmare a unor condiții vitrege de depozitare și prelucrare, fie în uleiul brut, datorită prezenței urmelor de apă și a condițiilor de depozitare necorespunzătoare.

Pentru obținerea uleiurilor comestibile, eliminarea acidității este obligatorie.

Eliminarea acizilor grași se poate efectua prin metode care diferă între ele din natura procesului respectiv, în funcție de aciditatea liberă a uleiului brut.

Cea mai aplicată metodă de reducere a conținutului de aciditate liberă este neutralizarea alcalină, care se execută prin tratamentul cu alcalii, ca agent de neutralizare fiind folosit NaOH.

Pentru a realiza neutralizarea cât mai completă a acizilor grași, adică pentru a deplasa echilibrul reacției de neutralizare spre dreapta, este necesar să se lucreze cu un exces de NaOH. Uleiul de floarea – soarelui se rafinează cu un exces de NaOH de 10 – 30 %.

Factorii care influențează procesul de neutralizare sunt :

concentrația soluției alcaline ;

temperatura de lucru (în procesul discontinuu propus). Temperatura soluției alcaline se alege cu 3 – 5 oC mai mare decât cea a uleiului prelucrat, deoarece astfel se previne mai ușor formarea emulsiilor;

efectul agitării uleiului.

4.3. Uscarea uleiului

În uleiurile neutralizate cu alcalii, după spălare rămâne un conținut de 0,5 % apă. Eliminarea acesteia se impune datorită faptului că prezența apei favorizează hidroliza grăsimilor cu creșterea acidității libere, precum și pentru faptul că urmele de apă reduc puterea decolorantă a adsorbanților folosiți ulterior.Uscarea se realizează prin procedeul discontinuu sau în flux continuu.

Procedeul discontinuu.Eliminarea apei se face sub vid în aparatul universal sau în aparatul de albire (uscător-albitor).În acest scop, uleiul se încălzește la 90 – 95oC, sub agitare mecanică, la o presiune reziduală de 100 – 160 mm Hg.La sfârșitul operației conținutul în apă și substanțe volatile trebuie să fie maxim 0,2%.

Procedeul continuu.Uscarea se realizează cu utilaje introduse în liniile de fabricație pentru neutralizare.

Uscătorul realizează uscarea în principal, printr-un proces de autoevaporare, fără consum de căldură, numai sub influența vidului.Presiunea restantă în aparat este de 10-300 mm Hg și se obține cu ajutorul unei stații de ejectoare în două trepte.

4.4. Decolorarea uleiurilor

Printre substanțele de însoțire a gliceridelor, pigmenții coloranți un rol important în ceea ce privește calitatea.Substanțele care conferă culoarea uleiurilor vegetale pot fi clasificate în două grupe: pigmenți naturali și pigmenți secundari.

Decolorarea uleiurilor se realizează în practică prin procedee de două tipuri, și anume:

decolorarea fizică realizată în principal prin adsorbția pigmenților pe pământ sau cărbune decolorant;

decolorarea chimică, realizată printr-o reacție chimică cu scopul de a modifica grupele cromogene ale pigmenților, fie prin distrugere, fie prin transformare la forme incolore.Decolorarea chimică nu se folosește pentru uleiurile comestibile.

4.5. Vinterizarea uleiului

Vinterizarea, numită și deceruire, este o operație prin care se elimină din ulei partea cea mai mare din cerurile și din gliceridele acizilor grași saturați, care se solidifică sub temperaturi de 15 – 20 oC, producând tulburarea uleiului.În cazul semințelor de floarea – soarelui, conținutul de ceruri depinde de efectul descojirii și de separarea din miez a pielițelor care conțin o cantitate mai mare de ceruri. Aceste substanțe se dizolvă cu solvenții, trec în ulei, iar operațiile anterioare de rafinare nu au efect sensibil asupra lor.

În uleiul de floarea – soarelui conținutul de ceruri și stearină separate la vinterizare este de 0,5 – 0,8 %.

În principiu, vinterizarea constă în cristalizarea cerurilor și a gliceridelor solide, urmată de o separare a acestora de ulei prin filtrare. Separarea gliceridelor solide și a cerurilor este cu atât mai completă cu cât temperatura la care se face cristalizarea și filtrarea scade spre 0 oC.

Cristalizarea poate avea loc spontan sau prin introducerea în ulei a germenilor de cristalizare. Folosirea germenilor de cristalizare permite o cristalizare rapidă. Se utiliează kieselgur sub formă de praf fin, pe care se aglomerează microcristale de gliceride și ceruri, obținându-se ca urmare cristale de dimensiuni mai mari.

Vinterizarea se poate executa fie înainte, fie după dezodorizare. În cazul în care se utilizează un suport pentru înlesnirea cristalizării și a filtrării, vinterizarea se face înainte de dezodorizare, pentru a elimina gustul străin introdus prin folosirea suportului.

Probleme practice privind exploatarea instalatiei de vinterizare

regimul temperaturilor este determinant pentru calitatea procesului, iar valorile optime sunt cele prezentate in tabel:

Tabelul 4.1. Regimul temperaturilor de la vinterizarea uleiurilor

evitarea contactului uleiului cald cu aerul se asigura prin racordarea rezervorului respectiv la sursa de vid.

4.6.Dezodorizarea uleiurilor

Dezodorizarea este operația tehnologică a procesului de rafinare prin care se elimină substanțele care imprimă uleiurilor miros și gust neplăcut.Substanțele care produc gustul și mirosul uleiurilor și grăsimilor provin atât din materia primă ca substanțe de însoțire a gliceridelor, cât și din transformările chimice care au loc pe parcursul procesului de depozitare și prelucrare.

Dezodorizarea se practică pentru uleiurile comestibile, inclusiv pentru grăsimile vegetale obținute prin hidrogenare destinate consumului alimentar.

Operația de dezodorizare se realizează combinând efectul a trei parametri tehnici: temperatura, presiunea și antrenarea cu vapori de apă.Instalațiile aflate în exploatare funcționează pe baza unor procedee discontinue sau continue.Instalațiile de dezodorizare continuă asigură o dezodorizare mai profundă și, deși lucrează la temperatură ceva mai ridicată, este eliminat riscul oxidării uleiului, datorită duratei relativ scurte de menținere a uleiului la temperatură ridicată (cca. 1 oră) și datorită vidului mai avansat la care se lucrează în aparatul de dezodorizare (0,8-4 mm Hg presiune).

Capitolul 5 – Depozitarea uleiurilor vegetale

În timpul obținerii și rafinării, ca și la depozitarea uleiului, în prezența aerului au loc transformări care se manifestă prin creșterea acidității uleiului, prin apariția unui miros și a unui gust iute, sau prin ambele efecte.Acest fenomen datorat unor transformări de natură biochimică și chimică a uleiului se numește râncezire.După natura factorilor care acționează asupra uleiului, râncezirea poate fi de două feluri:

râncezire hidrolitică – se produce în prezența umezelii și a lipazelor produse de mucegaiuri (Penicillium, Aspergillus).Sunt expuse acestui gen de râncezire uleiurile care nu au fost uscate;

râncezire cetonică – are loc sub acțiunea enzimelor produse de mucegaiuri.Această râncezire este caracteristică grăsimilor cu un conținut ridicat de apă.

râncezirea aldehidică – este mult mai frecventă decât cea cetonică și constă în oxidarea autocatalitică a acizilor nesaturați ai uleiului. Se formează mai întâi radicali liberi peroxidici, apoi hidroxiperoxidici și în final aldehide și acizi cu molecule de mărime mijlocie, cu miros neplăcut, care provin prin ruperea oxidativă a moleculelor acizilor grași nesaturați. Procesul de râncezire autoxidativa depinde de mai mulți factori și anume : gradul de nesaturare ai acizilor grași în uleiuri, oxigenul fixându-se la dublele legături cu atât mai repede cu cât gradul de nesaturare al acestora este mai ridicat ; temperatura care poate determina, în funcție de nivelul ei, atât mărimea vitezei de oxidare cât și schimbarea mecanismului de reacție ; contactul uleiului cu aerul care influențează viteza de oxidare ; influența luminii activează procesul de oxidare. Viteza de fotooxidare este cu atât mai mare cu cât lungimea de undă a radiațiilor luminoase este mai mică. Viteza de oxidare se reduce abia la presiuni scăzute de 10 – 20 mm Hg.

Cercetările au arătat că, comportarea la depozitare a uleiurilor vegetale depinde în mod esențial de calitatea materiei prime ca și de modul de conducere a procesului de obținere și rafinare.

5.1. Stabilizarea uleiului

Alterarile determinate de procesele oxidative, care au loc in samanta in cursul unor faze de fabricare, ca si in timpul depozitarii, determina reducerea valorii nutritive a uleiurilor si duc la pierderi suplimentare legate de necesitatea reconditionarii acestora.

La stabilizarea uleiurilor contribuie o serie de masuri, dintre care cele mai importante sunt urmatoarele :

selectionarea uleiurilor brute destinate rafinarii ;

alegerea unui regim de prelucrare a uleiurilor care sa asigure o stabilitate suficienta la depozitare;

depozitarea uleiurilor in conditii optime (cu limitarea sau in absenta aerului, a luminii si la temperatura joasa) ;

eliminarea urmelor de metale prin complexarea acestora;

introducerea in uleiuri a unor substante care sa poata incetini rancezirea oxidativa (antioxidanti). De mentionat ca revenirea nu este limitata prin adaosul de antoxidanti.

La alegerea regimului de prelucrare trebuie sa se aiba in vedere pastrarea unei cantitati cat mai mari de antioxidanti naturali ai uleiului si sa se evite pe cat posibil, contactul uleiului cu aerul, mai ales la temperaturi ridicate.In acest scop, la fabricarea si prelucrarea uleiului, operatiile care necesita temperaturi ridicate, ca distilarea miscelei, precum si uscarea si dezodorizarea uleiului se executa sub vid.

Antioxidantii sunt substante naturale sau de sinteza care prelungesc durata de conservare a uleiului. Ele trebuie sa fie inofensive din punct de vedere fiziologic si sa nu influenteze mirosul, gustul sau aspectul uleiului.De asemenea ele trebuie sa fie ieftine.

Antioxidantii naturali sunt :

tocoferolii ;

gosipolul ;

carotenul.

Dintre cei 4 izomeri ai tocoferolului, α – tocoferolul are actiunea cea mai eficienta in stadiul incipient al oxidarii, pe cand odata cu cresterea continutului de hidroperoxizi el este inferior actiunii β cat si y – tocoferolilor.

Daca intr – un ulei sunt prezenti atat α cat si β si y – tocoferoli, atunci se poate conta pe un efect antioxidant care se va intinde pe o perioada mai lunga de timp.

Dintre produsii de sinteza folositi ca antioxidanti au dat rezultate pozitive urmatorii :

derivatii fenolici : butil – hidroxi – anisol (B.H.A.) ; butil – hidroxi – toluen (B.H.T.) ;

derivati ai acidului galic : galat de propil, galat de decil si galat de dodecil ;

ionolul (2,6 – dibutil – 4 – metil fenol).

In ultimul timp s-a identificat un antioxidant de natura biologica si anume extractul liposolubil din culturi de Aspergillus oryzae, crescut in conditii speciale pe ovaz. Acest extract contine un numar de enzime dintre care glucoz – oxidaza, catalaza si pectinaza care descompun hidroperoxizii si prin aceasta franeaza autooxidarea primara a uleiului in timpul depozitarii.

Legislatia in multe tari limiteaza folosirea antioxidantilor fenolici, principalele norme fiind urmatoarele :

adaos la grasime – max. 0,1 % ;

antioxidantii sa fie substante chimic pure ;

produsele in care se introduc sa fie marcate in mod specific.

La conservarea uleiului se pot folosi si conservanti de tip acid, in special acidul citric. Acesta actioneaza ca dezactivant al urmelor de metale grele continute in ulei, prin formarea combinatiilor metalice inactive. Totodata acidul citric are si un efect sinergetic, activand actiunea antioxidantilor de tip fenolic. Rezultatele bune se obtin cu 0,01 % acid citric sau cu un amestec de acid citric si acid citraconic, fiecare in proportie de o,005 %.

5.2. Depozitarea uleiurilor in rezervoare

La depozitarea uleiurilor, mai ales in cazul uleiurilor rafinate, trebuie sa se tina seama de faptul ca acestea sunt sensibile la influenta luminii, a aerului si a umiditatii. Un depozit corespunzator trebuie sa fereasca uleiurile de actiunea acestor factori.

Materialul de constructie al rezervoarelor cel mai indicat este otelul inoxidabil pentru rezervoarele mari si poliester stratificat pentru rezervoarele de capacitate mica. Datorita faptului ca aceste materiale sunt scumpe, otelul inoxidabil se utilizeaza impreuna cu aluminiul pentru depozitarea grasimilor destinate fabricarii margarinelor.

Celelalte rezervoare se construiesc din otel carbon acoperite cu lacuri speciale.

In interiorul rezervoarelor se monteaza o serpentina pentru abur indirect, in vederea incalzirii uleiului in timpul iernii.

Periodic, rezervoarele se curata de zatul adunat la partea inferioara. Acesta cuprinde, pe langa ulei cu aciditate mare, substante de insotire si impuritati mecanice. Cantitatea de zat este mai mare in rezervoarele in care s-a depozitat ulei brut. Exista si instalatii de spalare cu jet de solutii detergente.

5.3. Depozitarea uleiurilor ambalate

Uleiurile comestibile livrate in ambalaje de desfacere (butelii PET) se manipuleaza paletizat. In depozitele moderne paletele se aseaza suprapuse pe 2 – 3 randuri.

Butoaiele cu ulei se aseaza pe un rand sau se stivuiesc pe palete speciale.

Incaperile in care se face depoziteaza trebuie sa fie racoroase, intunecoase, curate si lipsite de mirosuri straine. In depozite asezarea produselor se face pe loturi, dupa data de ambalare, astfel ca livrarea si consumul lor sa se faca in cadrul termenelor stabilite prin standarde :

ulei de floarea soarelui imbuteliat : max. 4 luni ;

ulei de floarea soarelui in butoaie : mac. 6 luni ;

ulei de soia : max. 45 zile ;

ulei dietetic de germeni de porumb : max. 90 zile.

Probleme practice privind depozitarea uleiului

la punerea in functiune a unui rezervor nou din otel carbon, daca nu s-a efectuat acoperirea interioara cu lacuri rezistente la ulei, se curata rugina si se spala interiorul prin frecare cu panze imbibate in ulei. Filmul de ulei adera la metal si asigura o protectie partiala a uleiului ;

inrautatirea calitatii uleiului brut depozitat datorita impurificarii prin amestec de uleiuri, apa si alte impuritati, se evita prin :

exploatarea corecta a parcului de rezervoare ;

curatirea periodica a rezervoarelor ;

suflarea conductelor dupa pompare, etc ;

pentru limitarea contactului cu aerul, umplerea rezervoarelor se face pe la partea de jos. Trebuie evitata separarea mucilagiilor in rezervor ;

in timpul depozitarii aciditatea libera trebuie sa nu depaseasca 1,5 % ;

pentru asigurarea conditiilor optime de depozitare se pot folosi rezervoare inchise etans, depozitarea in atmosfera de gaz inert si depozitarea la temperaturi joase ;

accesul in rezervoare se face numai dupa aeresire si folosind mijloace de protectie individuala stabilite prin norme.

5.4.Ambalarea si transportul uleiurilor vegetale

Uleiurile se livreaza sub mai multe forme :

in ambalaj de desfacere cu amanuntul (butelii PET de 1 kg) ;

in ambalaje de transport (butoaie, bidoame).

In procesul de imbuteliere se reunesc urmatoarele operatii :

receptia se temperarea buteliilor PET ;

umplerea cu ulei, inchiderea buteliilor, controlul etanseitatii inchiderii si puritstii (vizual) ;

etichetarea buteliilor ;

paletizare in baxuri de 6 sau 12 sticle de cate 1 kg fiecare.

Uleiurile comestibile destinate consumurilor industriale si colective se ambaleaza in butoaie metalice de cate 200 litri fiecare. Butoaiele parcurg urmatorul parcurs :

curatire ;

control vizual ;

cantarire « gol » ;

umplere ;

cantarire « plin »

marcare.

Capitolul 6 – Valorificarea produselor industriei uleiurilor vegetale

Din procesul de obtinere si prelucrare a uleiurilor vegetale rezulta uleiuri comestibile, uleiuri tehnice, precum si o serie de produse secundare ca: sroturi, coji de seminte oleaginoase, concentratul de fosfatide, soapstockul, condensatul de la dezodorizare, oxigenul.Aceste produse secundare, denumte uzual subproduse, se colecteaza si se valorifica pentru recuperarea substantelor utile continute.

Se fac eforturi in cercetare si industrie pentru valorificarea complexa a materiilor prime in vederea utilizarii integrale a acestora si a obtinerii de noi produse.

6.1. Utilizarea uleiurilor si grasimilor comestibile

Uleiurile vegetale au un rol important in alimentatie.Ele se consuma ca atare si sub forma hidrogenata pentru prepararea culinara a alimentelor, fabricarea margarinei, maionezei, a conservelor in ulei.Lipidele, care reprezinta principalul constituent al grasimilor, furnizeaza 15-25% din totalul caloriilor ratiei alimentare, avand o valoare calorica ridicata.

Grasimile introduse prin alimente in organism se regasesc sub doua forme: ca grasime de „depozit” si ca lipide de constitutie a celulelor.Caracterizarea acestui rol numai sub raport cantitativ nu este satisfacatoare, deoarece structura trigliceridelor din uleiuri precum si substantele de insotire (fosfatide, ceride, steride, carotenoide) sunt importante in dieta alimentara cu consecinte asupra actiunii fiziologice a grasimilor ca si asupra stabilitatii acestora in timpul depozitarii.

Un regim alimentar deficitar in lipide provoaca tulburari care au fost atribuite absentei acizilor grasi esentiali: intreruperea cresterii, pielea uscata, osteoporoza, caderea parului, scaderea rezistentei la infectii cutanate.

Supraalimentatia si consumul de grasimi in exces se asociaza cu hipercolesterolemia in sange.Studiile statice au pus in evidenta o corelatie stransa intre incidenta ateromatozei si infarctul miocardic cu cantitatea de lipide din dieta.

6.2. Utilizarea uleiurilor vegetale tehnice

Uleiurile tehnice cele mai importante fabricate la noi in tara sunt: uleiul de in si de ricin.Ca uleiuri tehnice se mai utilizeaza cantitati reduse de ulei de rapita si de floarea-soarelui.Uleiurile si grasimile vegetale gasesc o utilizare variata si multilaterala in numeroase industrii.Astfel cantitati importante de uleiuri si grasimi vegetale se intrebuinteaza ca atare sau sub forma solidificata, in fabricarea glicerinei, acizilor grasi si a sapunurilor.Uleiurile sicative constituie materia prima pentru fabricarea vopselurilor si a lacurilor, a cernelurilor tipografice si litografice, a linoleumului, a musamalei si a altor produse.

Uleiul de rapita se foloseste ca ulei lampant pentru lanternele de semnalizare de la calea ferata.Unele uleiuri vegetale se folosesc la fabricarea lubrifiantilor.Astfel, uleiul de ricin, dupa ce a fost supus deshidratarii, se foloseste in amestec cu uleiuri minerale la ungerea motoarelor de turatie mare.De asemenea, este utilizat la fabricarea maselor plastice si in industria lacurilor si vopselelor, in ultimul caz dupa un tratament termic, a pesticidelor si produselor de impregnare.

Alte uleiuri vegetale, dupa saponificarea prealabila cu hidroxid de sodiu sau cu hidroxid de calciu, se intrabuinteaza la fabricarea unsorilor consistente.Uleiurile vegetale se intrebuinteaza la prepararea lichidelor de taiere si racire, care sunt utilizate la prelucrarea metalelor, la slefuit si polizat sau la trefilarea sarmei.In cantitai mici, uleiurile vegetale se mai intrebuinteaza in industria farmaceutica si cosmetica.

6.3. Valorificarea sroturilor oleaginoase

6.3.1. Sroturi furajere

Sroturile au fost utilizate de multa vreme ca furaj cu precadere sub forma amestecurilor la nutreturile combinate.

Procesul tehnologic de prelucrare a sroturilor pentru nutret urmareste asigurarea calitatii proteinelor.

Srotul de soia, cu un continut ridicat de proteine (44-50% in functie de gradul de separare al cojilor) indeplineste conditiile unui bun furaj daca are activitatea ureazica de 0,2 mg N/g, min 30oC si un grad minim de denaturare a proteinelor.

Calitatea proteinelor din sroturi se caracterizeaza printr-o serie de indici specifici ca: valoarea biologica (B.V.), indicele utilizarii proteice nete (N.P.U.), raportul eficientei proteice (P.E.R.), indicele proteic (P.I.), indicele dispersabilitatii proteinelor (P.D.I.) si indicele solubilitatii azotului (N.S.I.).In cursul procesului de prelucrare a semintelor oleaginoase o serie de tratamente termice produc denaturarea fizico-chimica a proteinelor fapt constatat prin determinarea indicelui solubilitatii azotului.

Diminuarea solubilitatii proteinelor in apa este cu atat mai mare cu cat temperatura si durata tratamentului termic sunt mai ridicate.Obtinerea unor sroturi cu performante nutritive ridicate necesita fundarea cercetarilor si mai buna adaptare a utilajului tehnologic pentru a realiza un regim optim atat pentru indicii calitatii proteinelor cat si pentru activitatea ureazica.

6.3.2. Valorificarea sroturilor in scopuri alimentare

a. Srotul de soia.In prezent exista variate utilizari ale fainii de soia si ale srotului de soia, precum si ale extractelor proteice din srotul de soia in scopuri alimentare pentru inlocuirea proteinei animale ca si pentru obtinerea de produse cu totul noi.

Calitatea proteinelor constituie un criteriu esential de apreciere si in aceste cazuri.

Concentratele de soia sunt obtinute din sroturi de soia (din care s-au indepartat componentii neproteici, solubili in apa) si care contin cel putin 70% proteina.Substantele neproteice, intre care predomina glucidele, se extrag cu un amestec de apa si alcool, sau dupa un alt procedeu, cu o solutie de apa acida, avand pH-ul de 4,5.In cazul folosirii amestecului de apa-alcool, acesta din urma se recupereaza prin distilare.Concentratele de soia nu au un gust pronuntat, culoarea lor variaza de la galben mat la brun deschis, iar ca proprietate caracteristica se mentioneaza puterea de absorbtie a apei si a grasimilor, ceea ce este important la utilizarea lor pentru prepararea unor produse alimentare.

Izolatele de soia contin cel putin 90% proteine si se obtin prin extragerea proteinelor din srot cu o solutie de NaOH, dupa care solutia de proteine se trateaza cu o solutie diluata a unui acid organic, admis la prepararea produselor alimentare.Mentinand un pH de 4,5 (punctul izoelectric al proteinelor), acestea precipita si se separa prin centrifugare.Proteinele izolate pot fi uscate ca atare sau dupa o neutralizare prealabila cu solutie de NaOH, obtinandu-se proteinat de sodiu.Uscarea lor se face prin pulverizare

Izolatele de soia au o culoare deschisa, gust si miros specific foarte slabe.Au proprietati functionale imbunatatite: dispersabilitate, formarea de suspensii, emulsionare, capacitatea de absorbtie a grasimii si a apei.

Texturatele de soia se obtin din faina degresata si din concentrate.Extrudatele din faina de soia se obtin intr-un extruder la presiune de 7 daN/cm2 si apoi se usuca la temperatura de 100oC pana la 10% umiditate.Ele contin cel putin 50% proteine si maxim 3,5% celuloza si au o structura fibroasa.Extrudatele de soia se folosesc in special ca adaos la fabricarea preparatelor din carne, in care proportia lor poate ajunge pana la 30%.Inainte de utilizare ele se rehidrateaza astfel incat volumul lor creste de 2,5 ori fata de volumul initial.

b. Srotul de floarea-soarelui.Pentru valorificarea proteinei de floarea-soarelui, se preteaza soiuri mai bogate in proteine.

Calitatea proteinelor este influentata de culoarea obtinuta in functie de pH.

Izolatul proteic din seminte de floarea-soarelui se obtine printr-o extracte in doua faze:

intr-o prima faza extractia se face cu solutie 7% NaCl la un raport srot/solvent de 1 : 8, la temperatura de 50-60oC timp de 30 min, urmata de precipitarea cu acid clorhidric, spalare si neutralizarea excesului de acid;

a doua faza a extractiei se face cu solutie 0,2% NaOH la 20-25oC; extractele proteice din ambele faze se usuca pana la 3-8% umiditate.

6.4. Valorificarea altor subproduse

6.4.1. Cojile de floarea-soarelui

a. Utilizarea ca si combustibil.Prima utilizare data cojilor de floarea-soarelui a fost aceea de combustibil in centralele termice ale fabricilor de ulei.Puterea calorica a cojilor este de 3000-4000 kcal/kg.Din cenusa rezultata se poate recupera carbonatul de potasiu.Cojile servesc si azi drept combustibil acolo unde nu sunt valorificate pentru producerea furfurolului.

b. Utilizarea cojilor pentru fabricarea furfurolului.Datorita continutului in pentozani, cojile de floarea-soarelui se supun unui proces de chimizare in doua faze: hidroliza pentozanilor in pentoze, urmata de deshidratare si ciclizare rezultand o aldehida din seria furanului (2 formil-furan).Reactia chimic are loc in prezenta acidului sulfuric si la temperatura ridicata.Pe masura ce se formeaza, furfurolul, impreuna cu produsii seundari ai reactiei este antrenat cu vapori de apa.Dupa condensare, apele furfurolice se fractioneaza prin distilare.

Dupa distilare (sub forma unui amestec azeotrop), separare prin decantare, neutralizare si deshidratare intr-o coloana sub vid se obtine furfurolul uscat.Acesta este rafinat prin rectificare , randamentul fiind de cc. 5,5% fata de coaja.Cojile epuizate se folosesc drept combustibil.Pentru cresterea randamentului, cojile se prelucreaza in amestec cu ciocalai de porumb.

c. Distilarea uscata.Cojile de floarea-soarelui supuse procesului de piroliza permit obtinerea de gaze combustibile (35%), reziduu carbonizat care poate fi utilizat la fabricarea carbunelui activ, gudoane, acid acetic si mici cantitati de alcool metilic.

6.4.2. Cojile boabelor de soia.

Pentru imbogatirea srotului in proteina si diminuarea continutului in celuloza, se poate separa cea mai mare parte din coaja in cursul operatiei de descojire.Ulterior coaja este toastata si introdusa in fractiunea de srot cu un continut mai redus de proteina.

6.4.3. Concentratul de fosfatide.

Uleiurile brute de extractie, in special soia, floarea-soarelui si germenii de porumb, pot fi supuse tratamentului pentru separarea fosfatidelor.Tehnologia acestui proces cuprinde: hidratarea uleiului in flux continuu, separarea prin centrifugare a concentratului de fosfatide, urmata de omogenizarea, uscarea si racirea acestuia.Produsul obtinut, lecitina, este utilizat in principal ca emulgator la fabricarea margarinei, ciocolatei, la panificatie, ca sursa de fosfor in nutritia animala, in industria farmaceutica si cosmetica.Ea contine 55-60% fosfatide, 37-40% ulei si 1,5-2% apa, in functie de provenienta.

6.4.4. Soapstockul

Soapstockul rezulta la neutralizarea alcalina a uleiului si contine pe langa sapun, ulei neutral, mucilagii, substante colorante, apa, electroliti si mici cantitati de glicerina.Continutul in grasimea toatala este de 15-35%.

In scopul valorificarii soapstockului se practica scindarea cu acid sulfuric, in urma careia rezulta acizi grasi ce se utilizeaza in principal la fabricarea sapunului.

6.4.5. Pamantul decolorant

In cursul procesului de filtrare pamantul decolorant retine 30-40% ulei.Acest ulei se recupereaza prin extractie cu dizolvanti.La fabricile moderne extractia are loc chiar in filtrele aluvionare, iar miscela este distilata intr-o instalatie proprie din care rezulta in final uleiuri tehnice.Pamantul uzat dezbenzinat este evacuat din instalatie.

6.4.6. Kiselgurul de la vinterizarea uleiului

Dupa filtrare, in turtele din filtrul aluvionar se mai gaseste 60-65% sediment gras.Extragerea fazei grase se face cu benzina, iar dezbenzinarea kiselgurului se face prin spalare cu ulei vinterizat, care este recirculat dupa trecerea printr-un evaporator de solvent.Kiselgurul astfel regenerat este reutilizat in amestec cu kiselgur proaspat.

Faza grasa separata din turtele de filtrare contine: ceruri, trigliceride solide si ulei si poarta numele impropriu de stearina.Aceste subprodus se utilizeaza dupa rafinare la fabricarea margarinei sau ca atare la fabricarea sapunului.

6.4.7. Oxigenul

Oxigenul rezultat la electroliza este colectat in gazometru si apoi comprimat la 150 daN/cm2 in butelii de otel fiind utilizat in special pentru sudura autogena (oxigen tehnic cu un continut de minim 99% vol. O2).Operatia se efectueaza in spatii special amenajate si potrivit unor norme de protectia muncii specifice.

Capitolul 7 – Bilant de materiale

Pentru obținerea uleiului brut se prelucrează 20000 kg floarea-soarelui.

Date tehnologice cunoscute:

conținutul de coajă ce rămâne în miez în urma decojiri este de 2,4 %

conținutul de coajă botanică în semințe 12%

conținutul de coajă existent în fracțiunea tehnologică numită coaja eliminată este 95,9 %

umiditatea inițială a semințelor este 13,4 %

după operația de uscare umiditatea semințelor este 4,6 %

conținutul de ulei din măcinătură de floarea-soarelui este 52 %

conținutul de ulei care rămâne în brochenul rezultat la presare 18 %

pentru recuperarea uleiului din brochen, acesta este supus extracției cu benzina de extracție, iar conținutul de ulei din amestecul rezultat la extracție și denumit miscela este 37%

randamentul operației de extracție 86 %

cantitatea de solvent care rămâne în șrot este 12 % din cantitatea de solvent introdus la extracție

pierderile în timpul operației de măcinare 2 % raportată la materia introdusă

impuritățile îndepărtate la curățirea semințelor reprezintă 3,7 % din masa semințelor,

conținutul de ulei din semințe este 51 %

Să se calculeze:

cantitatea de ulei brut de presă și extracție

randamentul de obținere a uleiului brut

consumurile specifice.

Curatire

S – seminte de floarea – soarelui

Sc – seminte curatate

I – impuritati

kg

kg

Uscare

Sc – seminte curatate

Su – seminte curatate si uscate

A – apa evaporata

kg

kg

Descojire

Su – seminte curatate si uscate

M – miez

C – coaja

Cb – coaja botanica

Cm – coaja din miez

Cc – coaja din coaja

kg

kg

Macinare

M – miez

Pm – pierderi la macinare

m – macinatura

kg

kg

Presare

m – macinatura

Br – brochen

Up – ulei de presa

kg

kg

Extractie

BE – benzina de extractie

Mc – miscela

SR – srot

UMc – ulei din miscela

kg

kg

kg

kg

kg

Tabelul 7.1. Bilant total de materiale

Capitolul 8 – Norme de protectia muncii

LEGISLATIE

La executia, receptia, exploatarea si intretinerea instalatiilor electrice care fac obiectul prezentului proiect se vor respecta toate standardele, normele, prescriptiile si instructiunile in vigoare, dintre care citarn:

Legea protectiei muncii – 90/1996

STAS 12604-87 – Protecia impotriva electrocutarilor.Prescriptii generale;

STAS 12604/4-89 – Protectia impotriva electrocutarilor.Instalatii electrice fixe.

STAS 12604/5-90 – Protectia impotriva electrocutarilor. Instalatii eiectrice fixe. Prescriptii de proiectare, executie si verificare.

17-98 – Normativ pentru proiectarea si executarea instaiatiilor electrice cu tensiuni pana la 1000 V.c.a. si 1500 V c. c.

STAS 8275-87 – Protectia impotriva electrocutarilor. Termonologie.

STAS 2612-87 – Protectia impotriva electrocutarilor. Limite admise.

– Norme de protectia muncii pentru ramura energiei electrice operante cu OMMPS 655/1997

– Norme departamentale de protectia muncii pentru instalatiile eiectrice din industria chimica si petrochimica

– SR EN 50014-1995 – Aparatura electrica pentru atmosfere potential explozive.Prescriptii generale

– PE-107/1995 – Normativ pentru proiectarea si executarea retelelor de cabluri electrice

– ID 17-1986 – Normativ pentru proiectarea, executarea. si receptlonarea instalatiilor electrice in zone cu pericol de explozie

– I 20-2000 – Normativ pentru proiectarea si executarea protectiei impotriva trasnetului, la constructii

– PE 116/94 – Normativ de incercari si masuratori la echipamente si instalatii electrice

– Norme specifice de protectia muncii pentru transportul si distribuirea energiei electrice, fascicula 65, editia 2000

– Norme specifice de securitate a muncii la utilizarea energiei electrice, in medii normale, fascicula 111, editia 2002

MASURI DE PROTECTIA MUNCII ASIGURATE PRIN SOLUTIILE ADOPTATE IN PROIECT

– S-au respectat toate normativele, standardele, prescriptiile si instructiunile in vigoare privind proiectarea echipamentului electric al utilajelor si instalatiilor electrice.

– Principalele probleme, din punctul de vedere al protectiei muncii, rezolvate in cadrul proiectului, sunt cele legate de protectia impotriva etectrocutarilor prin atingere directa sau indirecta si protectia impotriva arcului electric.

– Partile active ale instalatiei electrice vor fi inaccesibile unor atingeri intamniatoare, prin constructie, amnlasare sau prin masuri speciale.

– Toate partile inactive ale echipamentelor si utilajelor electrice, care in mod accidental pot primi o tensiune periculoasa, vor avea asigurata legatura la borna de racordare a conductorului exterior de protectie precum si la conductorul de nul de protectie.

– Conductorul de nul de protectie se va lega direct la carcasele metalice ale echipamentelor electrice sau la alte parti inactive care trebuie racordate la nulul de protectie.

– Legarea la pamant a partilor inactive supuse la deplasari frecvente sau la vibratii va fi realizata cu conductoare flexibile din cupru.

– Echipamentul electric este prevazut cu dispozitive de separare de sursa (sursete) de alimentare cu energie electrica si cu dispozitive de oprire in caz de pericol.

– Instructiunile de lucru si cele de protectie a muncii afisate in apropierea utilajelor vor contine precizarea clara a simbolului, locului de amplasare si rolului tuturor dispozitivelor de separare si de oprire rapida in caz de pericol precum si denumirea, simbolul si amplasarea circuitelor care raman sub tensiune, dupa deconectarea intrerupatorului general, inclusiv precizarea dispozitivului de deconectare a acestora.

MASURI LA PUNEREA IN FUNCTIUNE S1 IN EXPLOATARE

– Legaturile la instalatia de legare la pamant se vor executa inaintea legarii conductoarelor de lucru la bornele echipamentelor electrice.

– La punerea in functiune si inainte de fiecare pornire se va verifica daca sunt respectate toate masurile de protectie a muncii necesare a fi luate pentru evitarea oricarui accident de munca §i pentru asigurarea functionary echipamentului in conditii de securitate.

– Se interzice pornirea utilajelor fara dispozitivele de protectie prevazute in proiect si fara verificarea prealabila a acestora

– Se vor asigura conditiile normale de exploatare specificate in instructiunile furnizorului de echipamente si se vor pastra valorile parametrilor in limitele normale

– Reviziile, reparatiile si interventiile in instalatiile electrice se executa pe baza de permis de lucru si cu respectarea tuturor masurilor de protectia muncii necesare pentru fiecare lucrare in parte.

– Personalul de exploatare, intretinere si interventii va fi specializat pentru exploatarea echipamentelor si instalatiilor electrice si va fi atestat in acest scop.

PREVEDERI FINALE

– Prezentele instructiuni completeaza pe cele din proiectele tehnologice.

– Prin grija clientului, se vor afisa vizibil la fiecare loc de munca instructiunile de protectie a muncii specifice acestuia, cu indicarea masurilor ce trebuie luate in caz de defectiuni sau accident.

– Prezentele instructiuni nu sunt limitative. Ele se vor completa prin grija clientului cu toate masurile considerate ca fiind necesare conform reglementarilor in vigoare si se vor revizui de cate ori schimbarea conditiilor de lucru sau elaborarea de noi normative sau prescriptii si revizuirea celor existente, irnpune acest lucru.

Concluzii

Din procesul de obtinere si prelucrare a uleiurilor vegetale rezulta uleiuri comestibile, uleiuri tehnice, precum si o serie de produse secundare ca: sroturi, coji de seminte oleaginoase, concentratul de fosfatide, soapstoackul, oxigenul s.a.Aceste produse secundare, denumite uzual subproduse, se colecteaza si se valorifica pentru recuperarea substantelor utile continute.

Uleiurile vegetale au un rol important in alimentatie.Ele se consuma ca atare si sub forma hidrogenata pentru prepararea culinara a alimentelor, fabricarea margarinei, maionezei, a conservelor in ulei, prepararea produselor de patiserie.

Industria uleiurilor vegetale continua sa fie un sector economic dinamic atat in ceea ce priveste sporirea productiei – sursa de grasimi continand acizi grasi nesaturati si de proteine vegetale – cat si in ceea ce priveste dezvoltarea tehnica.

Aceasta din urma va evolua in viitor, sub influenta unei serii de factori cum sunt: diversificarea cererii pietei, limitarea consumului de energie, cresterea productivitatii muncii, inlocuirea materialelor deficitare si energo – intensive.

In acest sens, o tendinta importanta, determinanta in dezvoltarea tehnologica a industriei uleiurilor vegetale o constituie asigurarea unor caracteristici calitative cat mai convenabile diferitelor utilizari ale produselor finite.

Astfel in cazul uleiurilor si grasimilor comestibile, este necesara o buna rezistenta la oxidare.Acest criteriu devine esential in alegerea uleiurilor utilizate pentru consumul culinar, in special la prajit.Modificarea termooxidativa redusa a acestora in timpul prajirii intereseaza atat consumul menajer cat si fabricatia de produse semipreparate care se vor dezvolta simtitor in viitor.

O preocuparea importanta o constituie adoptarea de masuri pentru diminuarea gradului de poluare a mediului.Astfel mucilagiile ar trebui introduse in sroturi, iar componentii volatili antrenati la dezodorizare se vor separa prin condensare si racire inainte de aspiratia gazelor in instalatia de vid inalt.Compusii volatili pot fi astfel epurati pe cale umeda, pe carbune activ sau prin ardere.

Bibliografie

1.Constantin Banu (1998). Manualul inginerului de industrie alimentară, Vol II, Ed.Tehnică

2.Ing.Gheorghe Boeru, Ing. Dumitru Puzdrea, 1980, Tehnologia uleiurilor vegetale, Editura tehnica București

3.Brabie G. – “Procedee și tehnologii mecanice de prelucrare și valorificare a deșeurilor industriale” – note de curs pentru cicluri de studii postuniversitare, Bacău, 1999

Bibliografie

1.Constantin Banu (1998). Manualul inginerului de industrie alimentară, Vol II, Ed.Tehnică

2.Ing.Gheorghe Boeru, Ing. Dumitru Puzdrea, 1980, Tehnologia uleiurilor vegetale, Editura tehnica București

3.Brabie G. – “Procedee și tehnologii mecanice de prelucrare și valorificare a deșeurilor industriale” – note de curs pentru cicluri de studii postuniversitare, Bacău, 1999