proiect ulei1.pdf

UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” DIN BRAŞOV FACULTATEA DE ALIMENTAŢIE ŞI TURISM

PROIECT DIN INGINERIA PRODUSELOR ALIMENTARE DE ORIGINE VEGETALĂ II

TEHNOLOGIA OBŢINERII ULEIULUI DE FLOAREA-SOARELUI

BOGÁCS SZENDE IPA 16591 1

Cuprins 1.Introducere……………………………………………………………………………….4 1.1.Materii prime uleioase.........................................................................................4 1.1.1.Despre floarea-soarelui………………………………………………4 1.1.2.Structura morfologică a seminţei de floarea-soarelui………………..5 1.2. Materii auxiliare folosite în industria uleiurilor vegetale..................................7 1.3. Consum în România..........................................................................................7 1.4. Cultivarea florii soarelui în România................................................................8 1.5. Valoarea alimentară a uleiului de floarea-soarelui……………………………9 1.6.Impact ecologic………………………………………………………………...9 1.6.1. Apele……………………………………………………………....10 1.6.2.Aer………………………………………………………………....10 1.6.3.Solul…………………………………………………………...…..11 2.Procesul tehnologic de obţinere a uleiului de floarea-soarelui………………………....12 2.1. Schema procesului tehnologic de obţinere a uleiului de floarea-soarelui…....13 2.2. Recepţia materiilor prime…………………………………………………....14 2.3. Depozitarea materiilor prime………………………………………………...14 2.4. Curăţirea seminţelor de floarea-soarelui…………………………………..…15 2.5. Uscarea…………………………………………………………………..…..16 2.6. Descojirea........................................................................................................17 2.7. Măcinarea seminţelor de floarea-soarelui……………………………...….....19 2.8. Tratament hidrotermic (prăjire)………………………………………...….....20 2.8.1. Presarea...........................................................................................23 2.8.2. Extracţia cu dizolvanţi şi recuperarea dizolvantului…….………..25 2.9. Rafinarea.........................................................................................................27 2.9.1. Dezmucilaginarea……………………………………….………...28 2.9.2. Neutralizarea uleiurilor....................................................................28 2.9.3. Spălarea uleiurilor………………………………….……………...29 2.9.4.Uscarea uleiurilor………………………………….……………….29 2.9.5.Decolorarea uleiurilor…………………………….………………...29 2.9.6. Vinterizare (deceruirea)……………………….…………………..30 2.9.7. Dezodorizare....................................................................................30 2.10.Depozitarea uleiurilor vegetale......................................................................31 2

2.10.1. Depozitarea uleiurilor în rezervoare...............................................31 2.10.2. Depozitarea uleiurilor ambalate.....................................................31 2.11.Ambalarea uleiurilor vegetale........................................................................32 2.11.1. Îmbutelierea uleiurilor comestibile…..…………………………….32 2.11.2. Ambalarea uleiului în butoaie.........................................................32 2.11.3. Expedierea uleiurilor în cisterne......................................................32 3.Bilanţ de materiale…………………………………….……………………………......33 3.1. Bilanţ total de materiale………………….………………………………......38 4. Calculul economic……………………………….………………………………….....39 5. Concluzii.........................................................................................................................40 6. Bibliografie………………………………….………………………………………....41

3

1. Introducere Fabricarea uleiurilor vegetale constituie o subramură importantă a industriei alimentare. Această industrie contribuie la valorificarea potenţialului agricol al ţării noastre. Produsele obţinute sunt destinate consumului uman. Prelucrarea uleiurilor vegetale are o veche tradiţie pe teritoriul României. La începutul secolului XX.-lea începe producţia şi prelucrarea seminţelor de floarea soarelui. Fabrici de ulei de capacitate mijlocie apar şi se dezvoltă în prima jumătate a secolului XX.

1.1. Materii prime uleioase Numărul materiilor prime uleioase este foarte mare şi variat. Din peste 100 de plante uleioase, în prezent pe piaţa mondială se folosesc circa 40 ce aparţin la 11 familii botanice. După provenienţa lor, materiile prime uleioase se grupează în: 

Seminţe de plantelor uleioase cultivate ce cuprind: floarea soarelui, soia, in, ricin, rapiţă, arahide, susan, muştar, mac, şofrănel, perila.



Seminţe de plante textile- uleioase (mixte) grupă în care încadrăm bumbacul, cânepa, inul de fuior.



Seminţe de plantelor neuleioase, necultivate sau aşa zisele buruieni uleioase în care încadrează: rapiţă sălbatică, pristolnicul.



Fructe uleioase ale arborilor cultivaţi: măslin, cocos, palmier, nuc, cacao, migdal şi alţii.



Fructe uleioase ale arborilor necultivaţi: jir, brad, molid, pin, casten.



Subproduse şi deşeuri oleaginoase: seminţe de tutun, tomate, ardei, struguri, dovleac, germeni de porumb şi grâu, tărâţe de orez, sâmburi de cireşe, vişine, prune, deşeuri uleioase de la industria volatilă.

1.1.1. Despre floarea-soarelui Floarea-soarelui este o plantă uleioasă de mare importanţă economică şi alimentară. Ea este originară din America Centrală (Mexic) şi a fost adusă în Europa în secolul al XVI-lea, fiind cultivată la început numai ca şi plantă de ornament. Planta reprezintă una dintre principalele surse de grăsimi vegetale, utilizate în alimentaţia omenirii, respectiv cea mai importantă sursa de ulei pentru România. Poziţia principală (95% din totalul producţiei acestor sector) este ocupată de uleiul de floarea soarelui.

4

1.1.2. Structura morfologică a seminţei de floarea-soarelui Seminţele propriu-zise sunt alcătuite dintr-un înveliş protector mai mult sau mai puţin tare numit tegument sau coajă (pericarp) (care le apără de acţiunile mecanice şi biochimice), endospermul (miezul sau albumenul) şi embionul viitoarei plante.

Fig1. Structura morfologică a seminţei de floarea-soarelui 1-coajă; 2- tegument; 3- miez. Tegumentul, ca parte protectoare a seminţei, este format din mai multe straturi de celule lignificate. El poate fi de diferite culori, gros sau subţire, neted sau zbârcit, reticulat, costat etc. La unele seminţe tegumentul prezintă diferite formaţiuni pe baza cărora se poate identifica cu uşurinţă specia respectivă. Endospermul sau albumenul constituie rezerva de substanţe nutritive ale seminţei şi formează miezul acesteia. Seminţele care conţin endosperm se numesc albuminate şi aparţin plantelor din familiile: Euphorbiaceae, Gramineae, Papaveraceae, Solanaceae. Seminţele lipsite de endosperm se numesc exalbuminate şi aparţin plantelor din familiile Curcubitaceae, Fagaceae şi Leguminoase. La acestea endospermul este asimilat de embrion în momentul formării seminţei. Se cunosc şi seminţe intermediare sau parţial albuminate care au o cantitate mai mică de endosperm în vecinătatea tegumentului, aparţinând plantelor din familiile Cruciferae, Linaceae, Rosaceae. La unele seminţe, ca de exemplu floarea soarelui, endospermul există un timp foarte scurt după formarea seminţei şi apoi se resoarbe. Acestea se numesc seminţe cu albumen-femeraid. Embrionul conţine organele vegetative ale viitoarei plante: rădăciniţa, tulpiniţa, cotiledoanele şi muguraşul, care rămân în stare latentă până când sămânţa germinează. La seminţele 5

albuminate, embrionul este în general mic în raport cu mărimea seminţei, pe când la seminţele exalbuminate embrionul este mare. Tabel1. Compoziţia chimică a florii soarelui Materia

Apă

Ulei

Substanţe

Substanţe

Celuloză

Cenuşă

primă

%

%

proteice

extractive

%

%

%

neazotate %

Floarea

9-11

36-39

17,5-20

9-15

20-25

2,5-3

de 7-9

55-60

26-29

5-14

2-4

3-4

de 13-15

0,5-1

1,5-4,5

26-34

53-64

1,8-2,1

soarelui Miez floarea soarelui Coji flosrea soarelui Tabel2. Principalele însuşiri organoleptice a uleiului de floarea soarelui Aspect la

temperatura

Gust şi miros

Culoare

mediului galben, galben până la galben plăcut, specific, fără gust sau

ambiant este limpede, fără roşcat la cel nerafinat

miros străin (rânced, amar,

suspensii şi fără sediment

etc.)

Tabel3. Principalele proprietăţi fizice şi chimice a uleiului de floarea soarelui Ulei rafinat

Ulei nerafinat

Aciditatea liberă în acid 0,1-0,4

2,0

oleic % max Apa şi substanţe volatile

0,08-0,15

0,3

1,0

1

0,03-0,07

lipsă

% max Substanţe nesaponificabile % max Săpun % max

6

Indice de iod

119-135

119-135

Indice de saponificare

186-198

186-194

1.2. Materii auxiliare folosite în industria uleiurilor vegetale Materiile auxiliare folosite în industria uleiurilor vegetale servesc extragerii uleiurilor, precum şi pentru rafinarea uleiului brut. Între acestea enumerăm: 

benzina de extracţie reprezintă principalul dizolvant folosit pentru avantajele sale (masă specifică mică, intervalul de fierbere mic şi potrivit 65-80°C, nemiscibilă cu apa, nu este toxică, şi are o putere mare de dizolvare). Are însă punct de imflamabilitate scăzut (40-50°C) şi este explozibilă. Din aceeaşi grupă face parte şi hexanul care are un interval de fierbere mai mic dizolvant care se impune când se produc şi şroturi pentru scopuri alimentare.



flugenul un produs nou, cu avantaje tehnologice faţă de benzina de extracţie dar, este mai scump şi necesită adaptări la instalaţiile existente.



soda caustică(NaOH) se foloseşte pentru neutralizarea acizilor graşi liberi din uleiul brut, deci în procesul de rafinare.



acidul

sulfuric(H2SO)

folosit

tot

în

procesul

de

rafinare

pentru

dezmucilaginarea uleiului. Se livrează în butoaie, damigene, cisterne, deci în recipiente din material antiacide. 

materiale decolorante (pământuri şi carbine decolorant, silicagel şi oxid de aluminiu) se folosesc pentru decolorarea uleiurilor prin absorbţie.



material filtrante reprezentateprin pânza de filtru confecţionată din bumbac, iută, celofribă, lână şi fibre sintetice, trebuie să reziste la presiuni de 10 daN/cm² şi la temperaturi de 100°C. Aceste materiale se folosesc la separarea componenţilor solizi, în multe stadii ale procesului tehnologic. Materialele care formează stratul filtrant pe filtru sunt pământurile decolorante, kieselgurul şi cristal-theoritul.

1.3. Consum în România În România cel mai consumat ulei este cel din floarea soarelui, aproape 80 % (conform studiului de cercetare Nielsen realizat pentru anul 2008) din totalul uleiului comestibil comercializat, uleiului de măsline i-au revenit 1,6%, diferenţa de până la 100% fiind adjudecată de celelalte sortimente: soia, rapiţa, dovleac, porumb, vegetal. 7

Ulei de floarea soarelui domină piaţa consumului în România, Bulgaria şi Ungaria, şi este preferat datorită preţului redus dar şi a lipsei de informare a cumpărătorilor. În ţările mediteraneene - Grecia, Italia, Spania, Portugalia - predominant este uleiul de măsline, în Polonia uleiul de rapiţă, iar în Slovenia popular este uleiul de dovleac presat la rece, folosit în special la salate. În lume, cel mai mare consum este de ulei de soia, apoi de palmier şi de rapiţă, uleiul de floarea-soarelui plasându-se abia pe locul al patrulea. În România se consumă, în medie, aproximativ 11 litri de ulei pe cap de locuitor, spre deosebire de nemţi şi austrieci, care consumă anual 6 litri de ulei. Ungurii şi bulgarii consumă 7 litri pe cap de locuitor, iar italienii 13 litri de ulei pe cap de locuitor, dar, având în vedere că aceştia consumă ulei de măsline, se schimbă datele problemei. De pe un hectar se obţine o producţie evaluată la 4000 – 6000 lei. Profitul este de 2000 – 4000 lei/ha şi este de 1,5 – 2,0 ori mai mare faţă de profitul obţinut de pe un hectar de grâu de toamnă şi porumb pentru boabe.

1.4. Cultivarea florii soarelui în România Un hectar de floarea soarelui, cu o recoltă de 2,5 t/ha, asigură obţinerea a: 

1200 kg ulei,



800 de şroturi (300 kg de proteine),



500 kg de coji (70 kg drojdii),



1500 kg calatidii (1000 kg de fân calitativ),



30 – 40 kg de miere de albine,



alte produse. Fructele de floarea soarelui conţin, în procent de 50%, ulei cu calităţi alimentare de

excepţie şi grad ridicat de conservabilitate, se utilizează în alimentaţia umană (rafinat) şi în industria alimentară (margarine, conserve, săpun, lecitina, fosfatide, etc.). Prin industrializare, după extragerea uleiului, rămân şroturile, utilizate ca sursa de proteină în hrana animalelor şi materie primă pentru concentrate de proteine în industria mezelurilor. Din cojile seminţelor se fabrică furfurolul folosit în industria fibrelor artificiale, a maselor plastice. Floarea-soarelui poate avea şi întrebuinţări medicinale: florile ligulate conţin quercitrină, anticianină, colină, betaină, xantofilia din care se obţine un extract alcoolic. Măcinate, cojile se folosesc la fabricarea drojdiei furajere, circa 150 kg /tona produs.

8

1.5.

Valoarea alimentară a uleiului de floarea-soarelui

Valoarea alimentară ridicată a uleiului de floarea soarelui se datorează conţinutului bogat în acizi graşi nesaturaţi, reprezentaţi preponderent de acidul linolic (44-45%) şi acidul oleic (14-43%), cât şi prezenţei reduse a acidului linileric (0,2%), componentele care îi conferă stabilitate şi capacitate îndelungată de păstrare, superioară altor uleiuri vegetale. Funcţia nutritivă a uleiului de floarea soarelui este sporită de prezenţa unor provitamine, vitaminelor liposolubile B4, B8, K, fosfatidelor. Este foarte bogat în vitaminele E şi F, în acizi graşi nesaturaţi (extrem de sănătoşi pentru pentru inimă şi vasele de sânge), precum şi în substanţe cu efecte antiinfecţioase, stimulatoare ale activităţii hormonale, regenerative, etc Uleiul mai conţine şi tocoferoli, fracţiune antioxidantă a uleiului vegetal, aproximativ 0,07%. Capacitate energetică înaltă a uleiului (8,8kcal/g) şi gradul de asimilare ridicat situează uleiul de floarea soarelui aproape de nivelul nutritiv al untului. Uleiul rafinat de floarea soarelui se foloseşte în alimentaţie, industria margarinei, conservelor, în alimentaţia publică, panificaţie, cofetărie, etc. Este folosit şi în producerea lacurilor speciale, răşinilor, precum şi în pictură. După gradul de rafinărie şi în consecinţă după diminuarea valorii biologice şi nutritive uleiurile vegetale pot fi ordonate în felul următor : 

Ulei rafinat;



Ulei hidratat;



Ulei rafinat nedezodorizat;



Ulei rafinat dezodorizat;

Uleiul rafinat conţine: trigliceride, acizi graşi esenţiali (oleic, linoleic, linolenic), fosfatide, vitamine liposolubile, ceride, caroteni, substanţe aromatice, etc. Uleiul hitratat conţine: trigliceride, acizi graşi esenţiali,vitamine liposolubile,ceride, caroteni, substanţe aromatice, etc. Uleiul rafinat nedezodorizat conţine: trigliceride, substanţe aromatice. Uleiul rafinat dezodorizat conţine: trigliceride.

1.6.

Impact ecologic

După punerea în funcţiune a fabricii, din procesul tehnologic nu vor rezulta deşeuri periculoase. Acestea vor fi de tipul: coji, paie şi tocătura fină de boabe, fiind depozitate temporar în containere şi valorificate ca hrană pentru animale. Deşeurile menajere, uleiul uzat, 9

bateriile provenite de la lanterne, plasticul şi cartonul vor fi stocate corespunzător şi vor fi preluate de societăţi autorizate.

1.6.1. Apele Apele provenite de la instalaţiile sanitare vor fi colectate în bazine vidanjabile, etanşe. Apele uzate tehnologice rezultate de la sectoarele de producţie vor fi colectate de o reţea de canalizare interioară şi dirijate spre staţia de epurare. Apele rezultate în urma epurării, vor fi evacuate într-un bazin betonat de retenţie. Pentru protecţia apelor se vor implementa următoarele măsuri: - asigurarea unui management riguros, cu responsabilităţi clar stabilite pentru toate activităţile care folosesc produse ce ar putea afecta calitatea apelor evacuate; - controlul periodic al instalaţiilor de alimentare cu apă; verificarea etanşeităţii acestora, remedierea operativă a defecţiunilor; - instituirea unui program de gospodărire judicioasă a volumelor de apă vehiculate în instalaţiile societăţii, pentru a se reduce debitele consumate, respectiv, debitele de ape uzate evacuate la reţeaua de canalizare; -controlul stării tehnice şi a funcţionării reţelei de canalizare din interiorul incintei; curăţarea periodică a reţelei de canalizare a apelor evacuate din incintă; - asigurarea funcţionării corecte a tuturor instalaţiilor din grupurile sanitare, astfel încât să se asigure evacuarea şi diluţia corespunzătoare a apelor uzate provenite din această zonă; - monitorizarea calităţii apei prin analize de laborator;

1.6.2. Aer În timpul exploatării, sursele continue de emisii sunt constituite din emisiile de gaze arse provenite de la arderea gazului metan. Pentru reţinerea şi dispersia poluanţilor în atmosferă s-au prevăzut instalaţii de desprăfuire, sisteme de filtrare şi reţinere a poluanţilor. Sistemul de ventilaţie are două componente: - sistem de ventilaţie pentru evacuare aer viciat - va asigura un microclimat corespunzător conform legislaţiei în vigoare, prin eliminarea urmelor de hexan din procesul de producţie. - sistem de evacuare fum şi gaze fierbinţi - va funcţiona în caz de incendiu şi va asigura eliminarea fumului şi a gazelor fierbinţi din interiorul halei.

10

1.6.3. Solul Poluarea solului este considerată ca o consecinţă a unor obiceiuri neigienice sau practici necorespunzătoare, datorată îndepărtării şi depozitării la întâmplare a reziduurilor rezultate din activitatea omului, a deşeurilor industriale sau utilizării necorespunzătoare a unor substanţe chimice. Există un potenţial redus pentru poluarea solului prin realizarea instalaţiei de extracţie ulei. O problemă ar putea fi depozitarea ilegală pe sol a deşeurilor rezultate de la activităţile desfăşurate în perioada de execuţie. Din activitatea care se va desfăşura în cadrul instalaţiei de extracţie ulei se pot identifica următorii poluanţi care ar putea afecta calitatea solului şi subsolului în zona unităţii: - posibila infestare a solului şi apei freatice prin scurgeri accidentale din reţeaua de canalizare; - posibile scurgeri de ulei sau de n-hexan; - depozitarea necorepunzătoare a deşeurilor menajere şi a celor industriale;

11

2.

PROCESUL TEHNOLOGIC DE OBŢINERE A ULEIULUI DE FLOAREA-SOARELUI

Cuprinde următoarele operaţii principale: •

Recepţia materiilor prime

•

Depozitarea materiilor prime

•

Curăţirea seminţelor de floarea-soarelui

•

Uscarea materiilor prime oleaginoase

•

Descojirea

•

Măcinarea

•

Prăjirea

•

Tratament hidrotermic şi presarea

•

Extracţia cu dizolvanţi şi recuperarea dizolvantului

•

Rafinarea uleiului brut de presă şi de extractive

•

Depozitare

•

Ambalare

12

SEMINTE OLEAGINOASE cantitativã Receptie calitativã Depozitare

Curãtire

Uscare

Descojire (decorticare)

Mãcinare Tratament hidrotermic (prãjire) Presare

BROCHEN (turte de presã)

Extractie cu solventi ULEI BRUT DE PRESÃ

MISCELÃ

Distilare

SROT

Desolventizare

ULEI BRUT DE EXTRACTIE

Rafinare -Desmucilaginare -Neutralizare -Spãlare -Uscare -Decolorare -Winterizare (deceruire) -Dezodorizare ULEI RAFINAT

2.1. Schema procesului tehnologic de obţinere a uleiului de floarea-soarelui

13

2.2. Recepţia materiilor prime Reprezintă prima etapă a procesului tehnologic de obţinere a uleiului. Se face atât cantitativ cât şi calitativ.

2.3. Depozitarea materiilor prime Depozitarea se fac pentru o perioadă de cel putin 60 de zile. Depozitele de seminţe trebuie să fie prevăzute cu: - o linie de garaj pentru descărcarea seminţelor din vagoane şi autocamioane - instalaţii mecanice de descărcare şi manipulare pentru seminţe precum şi cu instalaţiile necesare uscării, vânturării şi purificării acestora, pentru a feri seminţele de degradare în cursul depozitării. Depozitele folosite în fabricile de uleiuri pot fi impărţite după construcţia lor, în trei grupe şi anume: - hambare mecanizate - magazii cu etaje - silozuri celulare.

Fig2. Silozuri metalice cu fund conic pentru depozitarea floarea-soarelui

14

2.4. Curăţirea seminţelor de floarea-soarelui În timpul depozitării materiile prime pot fi supuse unor procese de degradare cauzate de enzime existente în ele, de diferite organisme vii sau de o serie de procese de transformare chimică. Aceste procese de degradare, care conduc la pierderi cantitative şi calitative, sunt mai accentuate dacă masa de seminţe conţine impurităţi sau este umedă. Impurităţile existente în masa de seminţe pot fi minerale (pământ, praf, pietre, cuie, şuruburi) şi organice (paie, pleavă sau sau seminţe de buruieni sau alte plante cultivate, seminţe seci, carbonizate sau spărturi). Ca orice organism viu, seminţele în timpul depozitării respire. Intensitatea respiraţiei depinde de temperatura şi umiditatea masei de seminţe. Creşterea temperaturii influenţează favorabil respiraţia, până la 40 °C, după care scade, până la absenţa respiraţiei. Umiditatea la care se intensifică respiraţia poartă denumirea de umiditate critică ce are valori de 6-7% pentru floarea-soarelui. Dacă umiditatea creşte peste aceste valori, creşte intensitatea respiraţiei şi se poate ajunge la faza de germinare, când seminţele sunt secătuite, prin consumul uleiului şi proteinelor şi devin inutilizabile. Ca rezultat al respiraţiei mai intense, care secătuieşte seminţele este şi producerea de căldură, care poate atinge valori foarte ridicate, în zonele cu impurităţi sau umede din masa de seminţe, ajungându-se la încingerea seminţelor fenomen nedorit, care conduce la desprinderea uleiurilor din seminţe, la degradarea lor. Pentru a evita aceste efecte nedorite se execută: 

precurăţirea sau curăţirea iniţială, înainte de depozitare, prin care se elimină circa 50% din impurităţile iniţiale;



postcurăţirea în urma căreia conţinutul de impurităţi se reduce la 0,3-0,4% Majoritatea curăţitoarelor de seminţe separă impurităţile pe baza diferenţelor de

mărime dintre acestea şi seminţe(cernere), pe baza diferenţelor de proprietăţi aerodinamice (separare pneumatică), cât şi pe baza proprietăţilor magnetice ale impurităţilor feroase (separare magnetică). În intreprinderile de ulei din ţară se folosesc pentru precurăţirea seminţelor, vibroaspiratorul tip Sagenta şi precurăţitorul tip Buhler, iar pentru postcurăţire, postcurăţitorul MIAG şi tararul.

15

Fig3. Separator impurităţi pe baza de aspirare KOM

2.5. Uscarea Uscarea seminţelor are scopul de a încetini procesele chimice, hidrolitice şi biochimice, ce au loc în timpul depozitării şi de a evita germinarea şi încingerea lor. În procesul de uscare, apa este transportată din interiorul seminţelor la suprafaţa exterioară a acestora, de unde este preluată cu ajutorul unui agent de uscare. Temperatura masei de seminţe nu trebuie să depăşească 70 °C. Transportul apei din interiorul seminţei spre suprafaţă este un fenomen complex la care contribuie, în proporţii diferite în funcţie de natura seminţelor, mai multe procese cum ar fi difuzia şi curgerile capilare. Un factor important în uscarea seminţelor este modul de transmitere al căldurii. Industrial se utilizează transmiterea căldurii prin convecţie, conducţie sau simultan prin ambele metode. În fabricile de ulei, uscarea se aplică de obicei la cel mult o treime din materiile prime şi are un caracter preponderent tehnologic. Operaţia de uscare se realizează cu ajutorul următoarelor utilaje: uscătoare rotative, coloana de uscare etc.

16

Fig4. Uscător pentru orz, rapiţă, grâu, floarea-soarelui, soia, porumb cu uscător mobil "Farm Fans C2140A", capacitate de uscare de până la 35 tone/ ora, în funcţie de umiditate.

2.6. Descojirea Din punct de vedere morfoanatomic seminţele de oleaginoase au în componenţă coaja care au un conţinut ridicat de celuloză şi contituie un material nedorit atât în procesul de prelucrare cât şi în compoziţia reziduurilor de prelucrare. De aceea, ori de câte ori este posibil, se impune eliminarea cojii prin operaţia de descojire sau decorticare. Descojirea influenţează favorabil desfăşurarea procesului tehnologic de obţinere a uleiului brut astfel: -creşte capacitatea de prelucrare zilnică a instalaţiilor folosite; -se reduce uzura utilajelor, în special a valţurilor şi a preselor; -se reduce pierderile de ulei în şrot; Sigur, descojirea prezintă şi unele dezavantaje: -pierderile de ulei în miezul antrenat cu coaja; -sunt necesare instalaţii suplimentare care să execute această operaţie; -un consum de energie în plus. Pentru ca această operaţie să se desfăşoare cum trebuie este necesar ca să se lase în miez un anumit procent de coajă (aproximativ 8% la floarea-soarelui) care asigură condiţii optime de presare şi extracţie. În general, după separarea cojii de miez, întotdeauna în coajă mai rămâne şi un procent de miez, în jur de 0,5% la floarea-soarelui. 17

Procesul de descojire se realizează practic în 2 faze destinate şi anume: -separarea şi detaşarea cojii de miez; - separarea cojilor din amestecul rezultat. În cazul seminţelor de floarea-soarelui acest proces se realizează prin lovire. Descojirea prin lovire se realizează practic cu ajutorul tobei de spargere. Lovirea poate fi împărţită în 2 faze: -faza I-a- când sămânţa este atinsă de paletă şi se deformează sau se fisurează în funcţie de însuşirile reologice ale cojii şi miezului; -faza II-a- când, datorită lovirii, seminţele sunt proiectate pe suprafaţa ondulată a tobei de spargere unde suferă un al doilea impact care favorizează descojirea. În fabricile de ulei se folosesc separatoare(de tip Vulcan) sau toba de spargere.

Fig5. părţi componente: 1-suprafaţa cilindrică; 2-ax; 3-rozete; 4-palete; 5-ecran de spargere; 6-grăunţar; 7-mecanism

Fig.5 Toba de spargere

18

Fig6. părţi componente: 1-cadru de susţinere; 2-toba de spargere; 3-cadru cu site; 4-ax cu excentric; 5-site; 6-ventilator; 7-camera de aspiraţie; 8-canale de aspiraţie

Fig.6 Separator de coji tip Vulcan

2.7. Măcinarea seminţelor de floarea-soarelui Este o operaţie importantă în procesul de pregătire pentru extragerea uleiului, prin aceasta realizându-se o rupere a membranelor şi destrămarea structurii oleoplasmei celulare care conţine ulei. Din celule deschise uleiul se poate extrage uşor prin presare, în timp ce, din celulele închise uleiul se poate recupera doar prin extractive cu dizolvanţi, dar nici în acest mod integral. Asupra procesului de măcinare influenţează umiditatea seminţelor şi conţinutul de ulei. Dacă seminţele au o umiditate normală măcinarea se realizează fără dificultăţi, iar măcinătura este friabilă şi pulverulentă. Iar în cazul creşterii umidităţii seminţelor acestea devin plastice, măcinarea este dificilă, iar măcinătura este cleioasă îngreunând presarea şi extracţia, deci mărind pierderile de ulei în şrot. Dacă seminţele au un conţinut ridicat de ulei, la măcinare se separă o cantitate mai mare de ulei ce nu mai poate fi absorbit în totalitate şi rezultă o măcinătură cleioasă şi pierderi de ulei în şrot. Din seminţele măcinate extragerea uleiului se poate realiza prin presare şi extracţie cu dizolvanţi (la seminţele de floarea-soarelui, foarte bogat în ulei). În fabricile de ulei se supun măcinării materiile prime oleaginoase, turtele de presă şi dacă necesar şrotul rezultat la extractive. În acest scop se folosesc concasoarele, valţurile şi morile cu ciocane. Morile cu ciocane, folosite în industria uleiului în special pentru măcinarea şrotului, prezintă avantajul că sunt mai robuste, au gabarit mic şi productivitate mare, în comparaţie cu concasoarele. Acestea prezintă şi unele dezavantaje, cum sunt: 19

-reglarea atentă a distanţei dintre ciocane şi sita de cernere în funcţie de umiditatea materialului; - funcţionarea cu uzuri mari necesitând supraveghere atentă şi permanentă Pentru brochenul de floarea-soarelui destinat extracţiei se recomandă o trecere prin concasor şi 2 treceri prin valţuri pentru a se obţine o suprafaţă specifică a măcinăturii de 1,1 1,6m2/Kg.

Fig7. Moara cu ciocane HM1 Caracteristici tehnice: Model

Moara cu ciocane HM1

Dimensiuni (BXHXT)

mm

570 x 900 x 990

Greutate

kg

600

Motor

kW

5.5

Dimensiunea

particulelor

la

alimentare

50

(maxim)

mm

Dimensiunea finala a particulelor

mm

2-30

Cantiatate de material trecut

kg/h

1000

2.8. Tratament hidrotermic (prăjire) Tratamentul hidrotermic sau prăjirea are drept scop modificarea proprietăţilor fizicochimice ale componentelor măcinăturii pentru obţinerea unui randament maxim de presare. 20

Aceasta se resimte mai acut la materiile prime care au un conţinut de ulei mai mare de 25% unde nu este posibilă recuperarea uleiului numai prin extracţie cu dizolvanţi fiind necesară şi o presare prealabilă. Prăjirea înainte de extracţie are drept scop obţinerea unei plasticităţi în vederea prelucrării la valţurile de aplatizare în paiete fine, poroase, stabile, care să nu se sfarme în extractor şi să aibă o structură internă favorabilă extracţşiei cu dizolvant. Tratamentul hidrotermic se execută în 2 faze: -umectarea măcinăturii până la o umiditate optimă specifică materiei prime folosite; -încălzire şi uscare a măcinăturii până la o umiditate ce determină o structură celulară optimă şi parametrii tehnici În urma umectăriise formează două faze: faza solidă (de gel), formată din proteine cu un pronunţat caracter hidrofil şi faza lichidă, formată din ulei şi apă. Datorită încălzirii are loc scăderea tensiunii superficiale a uleiului şi a vâscozităţii acestuia fiind uşor eliberat la presare din capilarele măcinăturii. Condiţiile optime de prăjire şi parametrii tehnici în cazul floarea-soarelui: -presiunea aburului: 4-5 kgf/cm² -durata prăjirii: 40-45 min -umiditatea măcinăturii -iniţială: 8-9 % -finală la ieşirea din prăjitor: 5-6 % -temperatura finală de ieşirea din prăjitor: 115-120 °C -grosimea stratului de măcinătură: 260 cm Aceşti parametrii trebuie controlaţi şi menţinuţi în limitele optime. Prăjirea se realizează în prăjitoare cilindrice compartimentate, multietajate, de largă răspândire fiind cele cu 5- 6 compartimente.

21

Figura8-părţi componente 1-şnec de alimentare, 2-şnec inactivare, 3-prăjitoare, 4-prese mecanice, 5-reductor, 6-burlan de alimentare, 7-tub de scurgere a măcinăturii prăjite, 8-evacuare brochen, 9-tuburi de aspiraţie, 10-burlan de evacuare vapori, 11-scurgere condensat, 12-registru de reglare a alimentării

Fig.8 Utilaj de prăjire-presare

22

Figura 9- părţi componente 1-compartimentele prăjitoarei, 2fundul compartimentului, 3-mantaua, 4-racord, 5-racord de vizitare, 6-locaş termometru, 7-ax principal, 8-cuplaj, 9-caneluri circulare, 10-cadru, 11-tub decurgere, 12-pâlnie de alimentare, 13-racord, 14-tijă, 15-supapă rabatabilă, 16-flotor, 17-pârghie, 18palete, 19-colţar, 20-reazem, 21buloane, 22-motor electric, 23indicator de nivel, 24-cuzineţi de bronz, 25-mufe de fontă, 26-reductor, 27-manşon elastic, 28-ac, 29-fante, 30-guri de ventilaţie, 31-gură de descărcare, 32-pârghie, 33-registru, 34-orificii, 35-ax, 36-fluture, 37-tijă, Fig.9 Prăjitor cu 6 compartimente

38-uşă de control, 39-conducte perforate

2.8.1. Presarea Presarea măcinăturii oleaginoase prăjite este operaţia tehnologică de separare a uleiului din aceasta, cu ajutorul preselor, rezultând uleiul brut de presă şi brochetul. Prin presare se poate realiza o separare a uleiului până la 80-85%, restul uleiului fiind separat ulterior prin extracţie cu dizolvanţi. Din acest motiv, în fabricile de ulei din ţara noastră se supun presării numai materiile prime cu peste 30% ulei. Celelalte materii prime, cu un conţinut mai mic de ulei, se supun direct extracţiei cu dizolvanţi. Durata presării trebuie să asigure scurgerea unei cantităţi cât mai mari de ulei, în condiţiile date. Ea depinde de caracteristicile fizico-chimice ale măcinăturii, de caracteristicile constructive şi funcţionale ale presei şi de grosimea brochenului la ieşirea din presă. Durata presării poate varia între 40 şi 200 secunde. În timpul presării măcinătura suferă o serie de modificări dintre care mai importante sunt:

23



reducerea umidităţii: cu 0,3-1,2% datorită încălzirii prin transformare în căldură a energiei mecanice consumate pentru învingerea frecării;



trecerea unei părţi din fosfatide din faza de gel în ulei;



dizolvarea pigmenţilor naturali în ulei ceea ce conduce la modificarea culorii acestuia;



creşte conţinutul de compuşi oxidaţi stabili aceasta fiind însoţită de reducerea indicelui de iod.

Această operaţie se realizează cu ajutorul preselor, care după construcţia lor pot fi hidraulice sau mecanice. În prezent, presele mecanice prezintă o serie de avantaje faţă de cele hidraulice.

Fig10. Presa ulei cu presare la rece

Detalii produs Presă de ulei: PU 20 - cu 1 cap 1. Randament: maxim 38-42 litri ulei brut la 100 kg seminţe floarea-soarelui (funcţie de conţinutul de ulei în sămânţă ) 2. Productivitate: maxim 20 kg seminţe / oră 3. Acţionare: 220/380V- 50 Hz – 2,2 kW 4. Dimensiuni: 800x400x1200mm 5. Greutate: aprox. 130 kg.

24

Fig11. Presă mecanică cu melc Părţi componente: 1-suporturi din fontă, 2, 3 – suporturi verticale, 4-reductor, 5-roata de acţionare, 6, 7- roţi dinţate, 8, 9-ax, 10-lagăr de presiune, 11-cuplaje, 12-ax cu şurub elicoidal, 13-camera de presare, 14-dispozitiv de reglare, 15-placă de tablă înclinată, 16-jgheab colector

2.8.2. Extracţia cu dizolvanţi şi recuperarea dizolvantului 1. Extracţia cu dizolvanţi a uleiului Prin extracţie cu dizolvanţi măcinătura, care în prealabil a fost supusă unor operaţii tehnologice de pregătire, este degresată. În vederea extracţiei materialul oleaginos se amestecă cu dizolvantul, timp în care uleiul împreună cu dizolvantul formează miscela, iar ceea ce rămâne după extracţie, adică materialul degresat, reprezintă şrotul. Extracţia cu dizolvanţi se aplică la brochenul de floarea-soarelui. Dacă brochenul de floarea-soarelui are un conţinut de ulei de 18-22% acesta se pregăteşte, înainte de extracţie, prin prăjire şi paietare. Dacă conţinutul de ulei al brochenului este de 13-14% se pregăteşte numai prin măcinare. Ca dizolvanţi mai des folosiţi sunt cei din grupa hidrocarburilor alifatice, dintre care în ţara noastră amintim benzina de extracţie. Practic etapele extracţiei cu dizolvanţi sunt următoarele: 25

1.

Umectarea cu dizolvant a particulei de măcinătură şi antranarea uleiului ce se găseşte

liber spre suprafaţa particulei; 2.

Pătrunderea dizolvantului în interiorul particulei şi egalizarea concentraţiilor de

dizolvant; 3.

Deplasarea uleiului din interior spre exterior;

4.

Trecerea uleiului de pe suprafaţa particulei în stratul limită de difuzie ce înconjoară

particula; 5.

Transportul uleiului prin convecţie de la suprafaţa exterioară a stratului de difuzie în

curentul de mişcelă. În fabricile moderne se folosesc trei metode de extracţie continuă şi anume: -metoda scufundării -metoda stropirii repetate -metoda mixtă În intreprinderile de ulei se folosesc extractoare cu bandă „De Smet”, extractorul rotativ cu sită fixă (tip Carusel), extractorul rotativ cu sită rabatabilă (tip Rotocel), extractorul cu coşuri, etc. Parametrii la care se realizează extracţia într-o instalaţie cu funcţionare continuă variază în funcţie de natura materiei prime, modul de prelucrare al acesteia, tipul instalaţiei folosite. În medie, parametrii mai importanţi au următoarele valori: -umiditatea măcinăturii(paiete)………………..6-9% -durata extracţiei................................................15-20ore -temperatura dizolvantului la intrarea în extractor...50-55°C -înălţimea stratului de material.............................0,5-1,5m -concentraţia miscelei...........................................18-30% -dizolvant în şrot la evacuare...............................30% -depresiune în extractor........................................3-12mm H2O 2. Recuperarea dizolvantului Ca urmare a desfăşurării procesului tehnologic de extracţie a uleiului atât în miscelă, pe lângă ulei, cât şi în şrot rămân cantităţi importante de dizolvant care trebuie recuperate. La ieşirea din extractor miscela prezintă o concentraţie în ulei ce variază între 14 şi 35%, în funcţie de instalaţia folosită. Pentru recuperarea dizolvantului din miscelă se foloseşte ca principiu de bază volatilitatea diferită a componentelor din acest amestec. În practică aceasta se realizează prin distilarea miscelei, care presupune încălzirea acesteia la temperature de

26

fierbere a benzinei, când aceasta se evaporă, fiind recuperate ulterior. Au existat preocupări pentru protecţia calităţii uleiului, posibil depreciată prin distilare. Aceasta se poate realiza practice prin reducerea timpului de distilare şi reducerea temperaturii de distilare. Recuperarea dizolvantului din miscelă se realizează în două faze şi anume predistilarea şi distilarea finală. Predistilarea: se execută în schimbătoare de căldură multitubulare, denumite economizoare şi evaporator. În economizare şi primul evaporator, miscela, este concentrată de la 25% la 55-60% ulei, la o presiune remanentă de 400-450mmHg. În al doilea evaporator miscela este concentrată la aproximativ 96% pentru că presiunea remanentă este de circa 200mmHg. Distilare finală: este operaţia de recuperare a dizolvantului şi se realizează la o temperatură de 95-110 °C şi o presiune remanentă de 60 mmHg. Recuperarea dizolvantului din şrot: după extracţie, în măcinătură epuizată în ulei, adică în şrot, rămâne o cantitate mare de dizolvant, reţinut în capilarele particulelor şi la suprafaţa acestora, variind între 25 şi 50%. Pentru că dizolvantul prezent în şrot este compus, în mare parte, din fracţii uşoare, el se poate îndepărta prin încălzirea şrotului. Cealaltă parte a dizolvantului, compusă din fracţii grele se poate îndepărta prin introducerea direct în instalaţie a aburului supraîncălzit. Recuperarea dizolvantului din şrot în instalaţiile cu funcţionare continuă are loc în uscătoare cu melc sau în toastere.

2.9. Rafinarea Uleiurile vegetale brute, obţinute prin presare sau extracţie, conţin o cantitate de 1-4% substanţe străine de trigliceridele naturale denumite substanţe de însoţire. Substanţele de însoţire cuprind mucilagiile, acizii graşi liberi, coloranţi, ceruri, substanţe odorante. Se găsesc în uleiuri sub diferite forme şi anume ca particule insolubile dispersate în ulei, substanţe solubile în ulei şi soluţii sau suspensii de natură coloidală. Substanţele de însoţire au o serie de efecte asupra uleiurilor şi anume: modifică gustul şi mirosul, transmit culoarea, determină o serie de procese nedorite în timpul prelucrării şi influenţează negativ stabilitatea uleiurilor în timpul păstrării. Pentru a îmbunătăţii calitatea uleiurilor substanţele de însoţire trebuiesc îndepărtate. Aceasta se face în cadrul operaţiei de rafinare. În funcţie de destinaţia şi calitatea uleiului se folosesc metode de rafinare fizice, chimice, fizico-chimice.

27

Principalele operaţii la rafinarea uleiurilor comestibile sunt: dezmucilaginarea, neutralizarea, spălarea, uscarea, decolorarea, deceruirea (vintezirea) şi dezodorizarea.

2.9.1 Dezmucilaginarea Dacă se prelucrează seminţe înainte de maturitate tehnologică se obţin uleiuri cu un conţinut mare de mucilagii care se prelucrează greu la rafinare. De asemenea, dacă uleiurile se obţin prin extracţie conţinutul lor în mucilagii este mai mare decât la presare. Mucelagiile au o compoziţie complex reprezentată în principal de fosfatide, albuminoide, hidraţi de carbon, răşini, stearine, etc. Prin dezmucilaginare se obţine un ulei de calitate superioară, se reduc pierderile la rafinare, se elimină un factor de instabilitate şi se obţine un produs foarte valoros “lecitina” care se utilizează în industria alimentară pentru că are capacitatea de a stabiliza emulsiile şi măreşte valoarea alimentară a produselor. Îndepărtarea mucilagiilor se poate face prin hidratare, în cazul uleiurilor comestibile şi prin tratament acid pentru uleiurile tehnice. Hidratarea se bezează pe faptul că fosfolipidele, albuminoidele şi compuşii acestora, sub forma de mucilagii, în prezenţa apei. Pentru activarea hidratării se poate folosi acid citric, soluţie 10% în cantitate de 1% faţă de uleiul brut sau acid fosforic conc. 80% în cantitate de 0,05-2% faţă de ulei. Este foarte important temperatura care trebuie să fie cuprinsă între 60-75°C. Separarea mucilagiilor se face prin centrifugare folosind separatoare centrifugale cu talere, supercentifuge tubulare şi altele.

2.9.2. Neutralizarea uleiurilor Pentru obţinerea de uleiuri comestibile este absolut obligatorie eliminarea acidităţii libere, adică neutralizarea. Prin normative s-a stabilit limita maximă a acidităţii libere. La uleiul de floarea-soarelui aciditatea liberă este de maxim 0,1-0,35%. Eliminarea acizilor graşi liberi din ulei se poate face prin mai multe metode şi anume: 

neutralizare alcalină;



neutralizare prin distilare;

 neutralizare prin esterificare. Folosirea uneia sau alteia dintre aceste metode depinde de aciditatea liberă a uleiurilor, cea mai folosită fiind neutralizarea alcalină. În acest scop se folosesc soluţii alcaline. Frecvent se folosesc NaOH iar în urma reacţiei acestuia cu acizii graşi liberi se formează săpunul de rafinare. 28

Utilajele folosite pentru realizarea amestecului leşie-ulei, în instalaţiile de rafinare cu funcţionare continuă din ţara noastră sunt amestecătorul cu palete Sharples şi amestecătorul cu disc Alfa De Laval. 2.9.3. Spălarea uleiurilor Spălarea uleiurilor ca şi prepararea leşiilor se face cu apă dedurizată, pentru că folosind apă cu duritate ridicată creşte conţinutul de săpun în uleiul rfinat datorită formării săpunului de calciu, solubil în ulei dar insolubil în apă. De aceea ori de câte ori duritatea apei depăşeşte 5 grade germene este nevoie să fie decalcificată. Apoi, datorită durităţii apei pe aparate au loc depuneri care sunt foarte greu de îndepărtat. În această fază temperatura uleiului trebuie menţinută între 85-90°C.

2.9.4. Uscarea uleiurilor După spălare uleiul conţine între 0,1 şi 0,5% apă precum şi urme de săpun. Răcit la temperatura mediului ambient uleiul spălat se tulbură pentru că solubilitatea apei în ulei scade şi creşte cantitatea de acizi graşi liberi. Pentru a elimina aceste neajunsuri uleiul se usucă prin procedeul discontinuu sau continuu. Se folosesc, de regulă, uscătoare cilindrice vertical în care uleiul este introdus prin pulverizare, iar în interior este vid (10-40 mmHg). Conţinutul de apă al uleiului uscat este de maximum 0,05%.

2.9.5. Decolorarea uleiurilor Uleiul destinat consumului trebuie să fie limpede, strălucitor şi puţin colorat. Culoarea uleiului este data de pigmenţii naturali care se găsesc în cantităţi mici, dar foarte importanţi pentru calitatea uleiului. Uleiul de floarea-soarelui are culoare galben portocalie datorită carotenul şi xantofila. În afară de aceşti pigmenţi naturali, în uleiuri apar şi pigmenţi secundari. Pentru decolorarea uleiurilor se folosesc diferite procedee grupate în: decolorare prin adsorbţie şi decolorare chimică. În practică decolorarea se realizează prin tratarea cu adsorbanţi, folosind pământuri decolorante activate cu acizi minerali la care uneori se adaugă cărbune decolorant. Pentru uleiurile comestibile temperatura optimă de decolorare se situează în jur de 80-100°C, iar durata de contact este de 15-20 minute la instalaţiile cu funcţionare discontinuă şi câteva minute la decolorarea în flux continuu. Randamentul decolorării uleiurilor este funcţie de

29

cantitatea de agent care variază în limite foarte largi 0,25-5%, funcţie de natura uleiului şi de efectul decolorant ce trebuie obţinut. La uleiurile colorate mai intens se adaugă şi 510% cărbune activ. De asemenea, la uleiurile comestibile se folosesc cantităţi mai mici, respectiv 0,5-1,5 pământuri decolorate. Fabricile din ţara noastră folosesc instalaţia”De Smet” varianta îmbunătăţită, care prezintă avantajul unui consum mic de pământ decolorant şi pierderi mici de ulei.

2.9.6. Vinterizare (deceruirea) Deceruirea este operaţia prin care se elimină din ulei cerurile şi gliceridele di şi trisaturate ale acizilor graşi, care la temperaturi sub 15-20°C se solidifică şi produc o tulbureală, care influenţează calitatea uleiului. La uleiurile de floarea soarelui conţinutul de ceruri depinde de decojire şi separarea pieliţelor de miez. Prin vinterizare, din acest ulei se separă între 0,5 şi 0,8% ceruri. Vinterizarea se poate executa fie înainte fie după dezodorizare şi constă în cristalizarea cerurilor şi gliceridelor solide, urmată de separarea acestora prin filtrare. Cristalizarea se poate executa în două moduri: 

în timp scurt



de durată, circa 38-72 ore

Reducerea duratei de cristalizare se poate realiza prin introducerea germenilor de cristalizare. Deci vintezirea constă în răcirea uleiurilor în vederea precipitării gliceridelor şi cerurilor urmată de îndepărtarea acestora prin filtrare. În instalaţiile de vinterizare cu funcţionare continua vintezirea decurge astfel: se execută o prerăcire la 20-22°C urmată de o răcire la 5-7°C. Apoi se introduce germenii de cristalizare şi se amestecă timp de 4 ore, după care uleiul se reîncălzeşte la 12-16°C considerată temperatură optimă de filtrare.

2.9.7. Dezodorizare Este ultima fază a rafinării şi urmăreşte îndepărtarea substanţelor ce produc miros şi gust neplăcut, specific. Aceste substanţe provin atât din materia primă, ca substanţe de însoţire a gliceridelor, cât şi din transformările chimice care au loc în timpul depozitării şi prelucrării. Astfel, dacă tratamentul hidrotermic a fost făcut necorespunzător apare în ulei miros de ars. Dacă spălarea este necorespunzătoare uleiul primeşte gust de săpun, iar dacă durata albirii este prea mare apare mirosul şi gustul de pământ.

30

Dezodorizarea se realizează combinând efectul a trei parametrii tehnologici şi anume: temperatură, presiune şi vaporii de apă. Temperatura aburului de injecţie trebuie să fie cu 3035°C peste temperatura uleiului. Presiunea remanentă din aparat este de 2-3 mmHg. Uleiul se încălzeşte pentru aducerea lui la temperatura de lucru şi pentru compensarea pierderilor. În instalaţiile cu funcţionare continuă dezodorizarea se realizează la temperaturi de 200-230°C. La temperatura de 200°C dezodorizarea durează 1-2 ore, iar la 230°C durata este de 0,5-1 oră. Eficacitatea acestei operaţii este funcţie şi de asigurarea unui contact eficient între masa de ulei şi aburul de antrenare. Aceasta se realizează în două moduri: prin barbotarea aburului în masa de ulei, prin dispersarea fină a uleiului şi curgerea lui în film subţire, pe suprafeţe aflate în contact direct cu aburul.

2.10. Depozitarea uleiurilor vegetale 2.10.1. Depozitarea uleiurilor în rezervoare La depozitarea uleiurilor mai ales, în cazul uleiurilor rafinate trebuie să se ţină seama de faptul că acestea sunt sensibile la influenţa luminii, a aerului şi a umidităţii. Un depozit corespunzător trebuie să ferească uleiurile de acţiunea acestor factori. Materialul de construcţie a rezervoarelor cel mai indicat este oţelul inoxidabil pentru rezervoare mari şi poliester stratificat pentru rezervoarele de mică capacitate. Introducerea şi evacuarea uleiului se face prin conducte, dimensionate în funcţie de debitele necesare. Pentru evacuarea uleiului se prevăd, de obicei, două racorduri: unul situat la cota cea mai de jos, pentru golirea rezervorului, celălalt la o înălţime oarecare, pentru a permite evacuarea curentă a uleiului fără antrenarea stratului de sediment de la fundul rezervorului. În interiorul rezervorului se montează o serpentină pentru abur indirect, în vederea încălzirii uleiului în timpul iernii. Periodic, rezervoarele se curăţă de zaţul adunat la partea inferioară. Cantitatea de zaţ este mai mare în rezervoarele în care s-a depozitat ulei brut. Există şi instalaţii de spălare cu jet de soluţii detergente.

2.10.2. Depozitarea uleiurilor ambalate Uleiurile comestibile livrate în ambalaje de desfacere (butelii de sticlă), introduse în lăzi compartimentate se manipulează paletizat. În depozitele moderne, paletele se aşează suprapuse pe 2-3 rânduri. Butoaiele cu ulei se aşează pe un rând sau se strivuiesc folosind palate special. Încăperile în care se face depozitarea trebuie să fie răcoroase, întunecoase, 31

curate şi lipsite de mirosuri străine. În depozite aşezarea produselor se face pe loturi, după data de ambalare, astfel ca livrarea şi consumul lor să se facă în cadrul termenelor stabilite prin standarde: -ulei de floarea-soarelui îmbuteliat: maximum 4 luni; -ulei de floarea-soarelui în butoaie: maximum 6 luni.

2.11. Ambalarea uleiurilor vegetale 2.11.1. Îmbutelierea uleiurilor comestibile Uleiurile comestibile se îmbuteliază în ambalaje de sticlă de 1 litru şi ½ litru,butelii PET de 1 litru şi ½ litru, bidoane PET sau metalice de 5-10 litri. Dacă procesul tehnologic a fost bine condus şi uleiul rafinat îndeplineşte condiţiile de calitate impuse, acesta prezintă o bună stabilitate în timp. În funcţie de durata şi de condiţiile de depozitare, un ulei bine rafinat poate, să se oxideze dacă: este prezent oxigenul atmosferic, este prezentă lumina şi radiaţiile UV şi temperatura de depozitare este ridicată ( >30°C). 2.11.2. Ambalarea uleiului în butoaie Uleiurile comestibile destinate consumurilor industriale şi colective se ambalează în butoaie metalice cu capacitate de circa 200 l. În mod similar se livrează o parte din uleiurile tehnice. Butoaiele parcurg următorul proces: curăţire, control vizual, cântărire “gol”, umplere, cântărire ”plin” şi marcare. Uleiurile vegetale hidrogenate pot fi, de asemenea, ambalate în butoaie. Ele se pot turna în stare fluidă, în butoaie de lemn sau de tablă, după procedeul obişnuit. În stare de pasta pot fi încărcate în butoaie de lemn deschise, cărora li se aplică fundul după umplere, sau în butoaie de oţel cu capac demontabil. 2.11.3. Expedierea uleiurilor în cisterne Cisternele destinate transpotului uleiurilor vegetale trebuie să fie curate, fără miros şi fără impurităţi şi porţiuni ruginite. O atenţie deosebită trebuie dată cisternelor atunci când se încarcă ulei comestibil. În acest caz, curăţirea cisternelor se face prin aburire, spălare cu soluţii slabe de alcalii, apoi cu apă şi, în final, prin ştergerea interiorului cu pânză de filtru îmbibată în ulei. Umplerea cisternelor se face prin pomparea uleiurilor aflate în rezervoare. Descărcarea cisternelor la beneficiari se face, de obicei, prin curgerea liberă în rezervoarele îngropate.

32

3 . BILANŢ DE MATERIALE În vederea obţinerii uleiului brut se prelucrează 30000 kg floarea-soarelui. Se cunosc următoarele date tehnologice: 

conţinutul de coajă ce rămâne în miez în urma decojiri este de 2,5 ;



conţinutul de coajă botanică în seminţe 13



conţinutul de coajă existent în fracţiunea tehnologică numită coaja eliminată este 96,8



umiditatea iniţială a seminţelor este 13,7



după operaţia de uscare umiditatea seminţelor este 4,8



conţinutul de ulei din măcinătură de floarea-soarelui este 53



conţinutul de ulei care rămâne în brochenul rezultat la presare 19



pentru recuperareauleiului din brochen, cesta este supus extracţiei cu benzina de extracţie, iar conţinutul de ulei din amestecul rezultat la extracţie şi denumit miscela este 38



randamentul operaţiei de extracţie 83



cantitatea de solvent care rămâne în şrot este 13

din cantitatea de solvent introdus la

extracţie 

pierderile în timpul operaţiei de măcinare 2 , raportată la materia introdusă



impurităţile îndepărtate la curăţirea seminţelor reprezintă 3,5



conţinutul de ulei din seminţe este 49 .

Să se calculeze: 

cantitatea de ulei brut de presă şi extracţie;



randamentul de obţinere a uleiului brut;



consumurile specific.

1. Curăţire

↓S

CURĂŢIRE

→I

↓Sc

33

din masa seminţelor,

S – seminţe de floarea soarelui Sc – seminţe curăţate I - impurităţi S = Sc+ I Sc=SS=30000-

×30000

Sc= 28950 kg I = 30000 – 28950 I = 1050 kg 2. Uscare ↓Sc

USCARE

→A

↓Scu

Sc– seminţe curăţate Scu– seminţe curăţate şi uscate A – apa evaporată

Sc= A + Scu (Sc)i= Sc(Scu)f=ScuSc(1-

)=Scu(1-

Sc×

=Sc×

)

Scu= 25756 kg A = Sc– Scu= 28950 – 25756 A = 3194 kg

34

3. Decojire ↓Scu →C(Ce)

DECOJIRE ↓M(Cm)

Scu- seminţe curăţate şi uscate M- miez C – coajă Cb– coajă botanică Cm– coaja din miez Cc– coaja din coaja Scu=C+M + M=Scu-C Cb×Scu=(Scu-C)×Cm+C×Cc 13×25756=(25756-c)×2,5+97,8×C 334828=64390-2,5C+97,8C 270438=95,3C C= C = 2837.75 kg Scu= C + M M = Scu– C = 25756 – 2837.75 M = 22918.25 kg

4. Măcinare ↓M

MĂCINARE

→P

↓m

M – miez P – pierderi la măcinare 35

m – măcinătura

M=m+P P= P = 458.36 kg m = 0.98 M = 0.98 ∙ 22918.25 m = 22459.88 kg

5. Presare ↓m

PRESARE

→Up

↓B

m – măcinatură B – brochen Up– ulei de presă m=B+Up

Up=m-B

m(

)=B(

)

B=(

)=22459,88×

B = 13032.27 kg Up= m – B = 22459.88 – 13032.27 Up= 9427.61 kg

36

6. Extracţie

B↓ BE ↓

EXTRACŢIE E

→SR

↓Mc(Umc)

BE – benzina de extractie Mc – miscela SR – srot B – brochen Umc– ulei din miscela BE + B = Mc + SR

ηextracţie=

83=

83=

0,38×Mc= 0,38 Mc= 0,38 Mc=2055,18 Mc = 5408.36 Kg Umc= 0.38 Mc Umc=0,38×5408,36 Umc= 2055.17 kg BEmc= 0.62 Mc BEmc=0,62×5408,36 BEmc= 3353.18 Kg BE=BEmc+BEsr BEsr= 37

BE=3353.18+0.13BE 0.87BE=3353.18 BE = 3854.23 Kg BE+B=Mc+SR SR=(BE+B)-Mc =3854.23+13032.27-5408.36 SR = 11478.14 Kg

3.1 BILANŢ TOTAL DE MATERIALE Reprezentare tabelară MATERIALE IEŞITE

MATERIALE INTRATE Nr.crt

Denumire

1.

Seminţe

Cantitate(kg) de 30000

Nr.crt

Denumire

Cantitate(kg)

1.

Ulei de presă

9427,61

2.

Ulei

floarea-soarelui 2.

Solvenţi benzina

3854,23

de 2055,17

extracţie

de

extracţie 3.

Impurităţi

1050

4.

Apa evaporată

3194

5.

Coaja

2837,75

6.

Pierderi

la 458,35

măcinare 7. 33854,23

30501,03

38

Şrot

11478,14

4. CALCULUL ECONOMIC Seminţe de floarea soarelui prelucrate din care se obţin:

200 t/24 ore

Ulei rafinat vândabil:

70 t/24 ore

Ulei rafinat pentru margarina:

10 t/24 ore

Margarina:

12 t/24 ore

Turte presate (şrot):

110 t/24 ore

Capacitatea de producţie în cursul unei zi cu 24 ore 1kg floarea-soarelui=2,00lei 200t=200000kg (floarea-soarelui) 200000*2,00=400000lei/zi 70t=70000kg (ulei) 70000kg*2,00=140000lei/zi (floarea-soarelui) 70000*8,00(lei/l)=560000lei/zi (ulei) Capacitatea nominală maximă în cursul unui an cu 24 ore/zi Ulei vândabil

70 t/zi x 350 zile

24500 t/an

24500000*8,00=196000000lei/an (ulei)

39

5. CONCLUZII Am ales această temă, pentru că am considerat că floarea soarelui este o apreciată plantă meliferă, o plantă uleioasă de mare importanţă economică şi alimentară. Se află pe locul al treilea între plantele oleifere ierboase. Ideea de bază a acestui proiect constă în faptul că uleiul reprezintă unul din produsele alimentare indispensabile vieţii. Nu există cineva care nu a folosit uleiul vreodată. Funcţia nutritive a uleiului de floarea-soarelui este sporită de prezenţa unor provitamine A,D,E, fosfatidelor ca şi a vitaminelor B4, B8, K, mai conţin sterol, tocoferoli. Capacitatea energetică: 8,8 cal/g ulei. Este excelent pentru alimentaţie pentru că are fluiditate, culoare, gust şi miros plăcut. Sunt utilizate în industria alimentară(panificaţie, patiserie, prepararea ciocolatei, mezeluri). Uleiul de măsline este mai sănătos, decât uleiul de floarea soarelui. Pentru români cel mai important, atunci când cumpără, este preţul, deoarece uleiul este considerat un produs de bază. Uleiurile de rapiţă şi soia sunt percepute ca uleiuri slab calitativ, cu gust şi miros neplăcut, aşa ca rămâne valabil cel de floarea-soarelui şi cel vegetal (combinaţie floarea soarelui – rapiţă, soia). În alte ţări, populaţia este mai atentă la produse sănătoase şi preferinţele se îndreaptă spre uleiul de măsline, dovleac, palmier. În cel mai fericit caz, românii cumpără ulei de măsline când sunt promoţii în supermarketuri, pentru a-l folosi la salate, nicidecum pentru gătitul curent. Lipsa de interes pentru acest aliment se poate explica prin faptul că cei mai mulţi dintre români nu îşi permit să utilizeze frecvent ulei de măsline. La asta se adaugă şi obiceiurile de consum mai puţin sănătoase, orientate pe cantitate şi nu pe calitate, precum şi suprafeţele mari cultivate cu floarea soarelui. Floarea soarelui este una din cele mai rentabile culturi agricole.

40

6. BIBLIOGRAFIE 1. Conf.dr.ing.Rodica Ghimbăşan, 2000, Tehnologii în industria alimentară (parteaI), Ministerul Educaţiei Naţionale-Universitatea ”Transilvania” din Braşov 2. Ing.Gheorghe Boeru, Ing. Dumitru Puzdrea, 1980, Tehnologia uleiurilor vegetale, Editura tehnica Bucureşti 3. Manualul inginerului din industria alimentară, 1968, Editura tehnică Bucureşti 4. Rodica Ghimbăşan, 2005, Tehnologii în industria alimentară, Editura Universităţii Transilvania Braşov 5. http://www.agrocov.ro/ro/culturi-floarea-soarelui/ 6. http://www.bizoo.ro/firma/stimel/vanzare/2120133/Presa-ulei-cu-presare-la-rece 7. http://www.bizoo.ro/firma/tcemobiledryers/vanzare/621618/Inchiriere-uscator-mobil-decereale-si-plante-oleaginoase 8. http://chimie-biologie.ubm.ro/Cursuri%20online/MIHALY%20COZMUTA%20ANCA/ALIMENTE%20CU%20DESTINATIE%20 SPECIALAFUNCTIONALE/Tehnologii%20ale%20produselor%20de%20origine%20vegetala/Ulei %20de%20floarea%20soarelui.ppt 9. http://www.clubafaceri.ro/41240/silozuri-metalice-cu-fund-conic-pentru-depozitarecereale-(-porumb,-grau,-floarea--soarelui,-etc)-1040547.html 10. http://extractive.wikispaces.com/file/view/Fabricarea+uleiului+de+floarea-soarelui.pdf 11. http://www.scribd.com/doc/55465416/Industria-Produselor-Oleaginoase 12. http://www.scribd.com/doc/60934431/12/Structura-anatomic%C4%83-asemin%C5%A3elor-oleaginoase 13. http://www.scribd.com/doc/58323717/Fabric-Area-Uleiului-de-Floarea-Soarelui 14. http://www.sepadin.ro/mori-laborator-mori-cu-ciocane-SIEBTECHNIK 15. http://taifuns.blogspot.com/2009/03/consumam-mult-ulei-de-floarea-soarelui.html

41