Спецвозможности
Технологии

Технология выращивания подсолнечника для получения качественного подсолнечного масла

05.10.2010
16058
Технология выращивания подсолнечника для получения качественного подсолнечного масла фото, иллюстрация
подсолнечное масло

Товарный подсолнечник, выращенный согласно всех требований технологии выращивания подсолнечника, должен соответствовать  ДСТУ 4694-2006 "Подсолнух. Масляная сырье. Технологические условия". Выращенная продукция, в зависимости от критериев качества, делится на высший, первый или второй класс.

Подсолнечник закупают хлебоприемные пункты или масличные заводы. Цена формируется на семена подсолнечника, который имеет такое качество: влажность - 7%, содержание сорной примеси - 1%, масляной - до 3%, является незараженным вредителями, имеет хорошие органолептические показатели.

Масличные заводы заготавливают подсолнечник для изготовления подсолнечного масла с влажностью не менее 6 и не более 8%, содержание сорной примеси - 3%, не заражен вредителями, кроме зараженности клещом второй степени. Семена не должны быть горькими или иметь отклонения по цвету и запаху. Остаточные количества пестицидов, других химикатов, тяжелых металлов не должны превышать максимально допустимую дозу.

В зависимости от кислотности, подсолнечник разделяют на три класса.
В документе о качестве семян, кроме влажности, содержания примесей и зараженности, отмечают класс по кислотному числу и пораженности белой или серой гнилью.
Подсолнечник с содержанием испорченных и поврежденных семян более 1% должен сопровождаться заключением органов ветеринарной службы об отсутствии его токсичности.

Лояльный подход к подсолнечнику

Послеуборочная обработка является ответственным этапом, определяющим выход, качество и себестоимость полученных из подсолнечника продуктов (подсолнечного масла). Свежесобранные семена подсолнечника отличаются очень низкой устойчивостью при хранении, особенно когда имеют влажность, выше кондинционной, и сильную засоренность. В таких семенах совместное действие влаги, ферментов, микроорганизмов и процессов дыхания приводит к быстрому снижению качества масла и потере сухих веществ.

Особенности строения и состава семян подсолнечника, а также относительно поздние сроки его сбора усложняют послеуборочную обработку и хранение. Для высокомасличных сортов условия обработки еще сложнее, поскольку в них интенсивнее протекают физиологические и биохимические процессы и низкая плотность оболочек.

Характерной особенностью всех масличных культур, в частности подсолнечника, является высокое содержание масла в семенах. Запасные вещества, используемые зародышем во время прорастания, откладываются в семенах масличных культур не в виде крахмала, как в зерновых культурах, а в виде жиров. Значительное содержание масла в семенах подсолнечника имеет важное значение при определении режима хранения семян подсолнечника.

Если сухие спелые семена сохраняют при низкой температуре, они находится в состоянии покоя, характеризующемся частичным снижением всех функций. При повышенной влажности и температуре семена переходят в состояние интенсивной жизнедеятельности. При хранении семян масличных культур, подсолнечника решающее значение имеет их влажность.

Хранить семена масличных культур, подсолнечника сложнее, чем зерно злаковых культур. Это обусловлено высоким содержанием в семенах масличных культур жира, который не способен связывать и удерживать влагу (как белок и крахмал), что приводит к большому насыщению влагой других веществ семян и к неравномерному ее распределению. При общей невысокой влажности концентрация влаги в тех частях семян, которые содержат белки и углеводы, может быть очень высокой и тем выше, чем больше содержание масла.

На сохранность семян масличных культур, подсолнечника большое влияние имеет повышенное содержание обрушенных и битых семян. Эти семена первыми подвергаются плесневению, что повреждает, прежде всего, зародыш. Масло из них быстро горчит, поскольку доступ воздуха к таким семенам облегчен из-за отсутствия плодовой оболочки (шелухи). Поэтому битые и плюсклые семена относят к масличной примеси, которую строго ограничивают при приеме.

Кроме того, в результате неравномерного созревания в подсолнечных корзинах семян неоднородные по влажности, поэтому свежесобранные семена требуют тщательного наблюдения и ухода, обеспечивающего общее снижение влажности и равномерное распределение влаги семян в насыпи с целью предотвращения их самосогревания.

Сбор подсолнечника как в ранние, так и в поздние сроки приводит к недобору урожая и снижению технологических свойств семян. При раннем сборе это обусловлено накоплением полезных веществ в семенах подсолнечника, а на поздних - потерей семян в результате самообрушивания и осыпания. Поэтому собирать подсолнечник целесообразно в период, когда в его посевах содержится незначительная часть желто-бурых корзин, а другие бурые. И в этот период масса сухих веществ 1000 семян, масличность и содержание общего белка достигают наибольшего значения.

Рекомендуется сбор подсолнечника для изготовления подсолнечного масла завершить в течение 8-10 дней в фазе созревания, что дает значительный экономический эффект, поскольку повышает выход масла. Кроме того, соблюдение рекомендованных сроков сбора позволит снизить затраты на сушку и очистку семян.

Семена подсолнечника высокомасличных сортов для изготовления подсолнечного масла следует сразу же после комбайнирования направить на послеуборочною обработку. При условии оснащения хозяйств технической базой нужно сократить сроки поступления семян до 8-10 дней для быстрой обработки сырых и влажных семян.

Послеуборочная обработка семян подсолнечника придает им устойчивость  во время дальнейшего хранения, предупреждает снижение выхода и качества масла и других продуктов, получаемых в результате промышленной переработки семян на заводах.

Во время послеуборочной доработки меняется комплекс показателей качества семенной массы в результате биохимических изменений, проходящих во время созревания, механических повреждений во время транспортировки, очистки от примесей и загрузки бункеров, а также из-за нагрева и изменения содержания влаги на этапах сушки и активного вентилирования.

Технология послеуборочной обработки семян подсолнечника для изготовления подсолнечного масла обеспечивает нормальное прохождение всех этих процессов и достижение заданных показателей качества.
Первичная очистка семян подсолнечника от крупных, легких примесей и пыли осуществляют на ворохоочистителях или на сепараторах, оснащенных ситами с отверстиями диаметром 10-15 миллиметров.

При наличии свободных сепараторов сухие семена непосредственно после первичной очистки направляют на повторную. Сухие семена после очистки взвешивают и направляют в силосы элеватора или на склад для длительного хранения. При хранении семян подсолнечника может потребоваться их дополнительное охлаждение, для чего его подвергают активному вентилированию или перемешиванию.

Сырые и влажные семена подсолнечника после первичной очистки требуют сушки. На хлебоприемных предприятиях для сушки семян подсолнечника применяют в основном шахтные и рециркулярные сушилки, а на заводах, кроме шахтных, широко распространены барабанные сушилки. Влажныя и сырые семена подсолнечника не рекомендуется закладывать в бункеры, не оборудованные активным вентилированием, так как в таких семенах быстро возникают негативные необратимые процессы.
После сушки в сушилках или в складах с установками для активного вентилирования проводят вторичную очистку. Затем взвешивают просушенные и очищенные семена подсолнечника и закладывают их на хранение, а отходы вывозят с территории предприятия.

На заводах по производству масла подсолнечник после сушки направляют на фракционирование, а затем на вторичную очистку. После взвешивания в первую очередь направляют на переработку семена мелкой фракции, а крупные - на хранение.

Технологические требования к очистке

Ворох подсолнечника начинают очищать на машинах ВО-50. Он поступает на послеуборочную обработку сорным и влажным, поэтому угол естественного наклона семян составляет более 50 °, что свидетельствует о их плохой сыпучести. Большой коэффициент трения семян требует использования широких отверстий и большого угла наклона самотечных труб. Большое содержание масла в семенах подсолнечника является причиной его низкой скорости падения (4-8 м / с, тогда как у пшеницы - 9-11,5 м / с). Поэтому скорость потока воздуха как во время очистки, так и на этапе сушки семян подсолнечника должна быть меньше, чем во время сушки зерна пшеницы.

Семена подсолнечника для изготовления подсолнечного масла сушат, взвешивают и отправляют на склад или в надсепараторный бункер для хранения до начала дальнейшей очистки. После очистки вороха семян подсолнечника разделяют на четыре фракции. В первой, крупной, фракции семян мелких примесей не содержится, поэтому в триерах его обрабатывают, а очищают от поврежденных, испорченных семян на сепараторах типа БАС. Вторую, третью и четвертую фракции обрабатывают параллельно в трех триерах с диаметром отверстий в барабанах 8,7-9 мм. Влажность семян подсолнечника, при которой они хорошо хранятся, составляет 6-7%.

Особенностью послеуборочной обработки семян подсолнечника для изготовления подсолнечного масла и других масличных культур является то, что их собирают или в начале осени, либо в конце лета, когда значительно увеличивается количество осадков. Во влажных семенах масличных культур самосогревание происходит быстрее, чем в семенах зерновых, поскольку в процессе окисления масла выделяется больше тепла, чем при окислении крахмала.

Как уже отмечалось, на сохранность семян масличных культур влияет также содержание в ворохе битых и облезлых семян, которые быстро плесневеют, у них повреждается зародыш, разлагается масло, и они становятся горькими. Поэтому во время очистки вороха масличных культур прежде всего следует удалить недозрелые и битые семена.

Сушка семян

Семенные оболочки семян подсолнечника высокогигроскопичны, масса их составляет более 10% массы семени. Это их свойство принимают во внимание, определяя оптимальные способы сушки: чередование сушки, охлаждения и отвлажнения.

Равновесная влажность компонентов семени неодинакова: большая в оболочках и меньшая в ядрах.
В практике обработки и хранения семена подсолнечника считаются сухими, если влажность их составляет до 7%, средней сухости - 7-8, влажными - 8-9, сырыми - более 9 процентов( хранение семян подсолнечника).

Неудовлетворительные прочность плодовой оболочки, теплопроводность и термолабильность белковой и жировой частиц семян подсолнечника, повышенную пожарную опасность следует учитывать при выборе способов и конструкции сушилок для их сушки. Кроме того, во время послеуборочной обработки семян существует опасность повышения кислотного и йодного числа, изменения пищевых свойств подсолнечного масла.

Для сушки семян подсолнечника для изготовления подсолнечного масла лучше применять быструю подачу воздуха с высокой температурой, чем длительную с низкой. Чтобы испарить 1 кг воды, надо затратить около 2,7 МДж теплоты, а для испарения такого же количества воды в семенах подсолнечника - более 6 МДж в шахтных и около 4 МДж - в рециркуляционных сушилках. Сушку надо проводить быстро, с минимальными затратами теплоты и электроэнергии.

На испарение влаги влияют в основном два фактора: влаго- и термовлагопроводность. При испарении влаги поверхностные слои семян подсушиваются, то есть создается градиент содержания влаги, когда внутри его влаги больше, чем на поверхности. Это вызывает перемещение влаги в поверхностных слоях семян и сушка происходит тем интенсивнее, чем выше температура нагрева.

До 90% массы семян подсолнечника сушат в шахтных сушилках, хотя при этом наблюдается неравномерность нагрева (до 20 ° С) семян, а при повышенной его засоренности возможно возгорание. Кроме того, загрузка в шахту неочищенного вороха вызывает самосортирование семян, при котором легкие компоненты размещаются у стенок сушилки и уменьшается скорость движения воздуха в пристенной зоне. Поэтому шахтные сушилки усовершенствовали: короба заменили полукоробами, в результате расстояние от боковой стенки к коробам увеличилась с 4-6 до 10-11,5 см. Загрузочное устройство во избежание самосортирования переоборудовали: вместо одной струи ворох сыплется 4-6 струями.

Сейчас для сушки семян подсолнечника влажностью до 15% эффективна высокая температура нагрева семян (75 ° С), при которой подают теплоноситель с температурой 160 ... 180 ° С в обе зоны сушильной камеры. При влажности семян более 15% температура нагрева его составляет 65 ... 70 ° С, а температура теплоносителя в первой и второй зонах сушильной камеры, соответственно, - 160 и 140 ° С. Чтобы интенсифицировать процессы сушки семян подсолнечника, устанавливают дополнительный бункер, что позволяет предварительно нагреть семена с помощью различных подогревателей, в которых оно находится 10-12 с. Сочетание предварительного подогрева семян с рециркуляционной сушкой обеспечивает большую экономичность этого процесса. Режимы предварительного подогрева семян такие: семена влажностью до 14% - температура воздуха - 140 ° С; влажностью более 14% - 180-140 ° С. За один цикл можно снизить влажность семян более чем на 10%. Расход теплоносителя на одну погонную тонну семян подсолнечника составляет 2163 м3 / час. Такой способ сушки семян подсолнечника эффективный (интенсивность сушки намного выше, чем зерновых). Для сушки чаще используют рециркуляционные сушилки "Целинная-20" или "Целинная-50".

Сушка в барабанных сушилках

Особенность сушки семян подсолнечника для подсолнечного масла в барабанных сушилках заключается в следующем: чем выше влажность семян, тем выше температура нагрева. Недостаток - частичное самообрушение семян. Поэтому барабанные сушилки переоборудуют так, чтобы семена в них находилось в течение 14 мин (вдвое меньше), температура теплоносителя на входе составляла 250 ... 350, на выходе 50 ... 80 ° С, а температура нагрева семян не превышала 50 ° Цельсия.

Для сушки семян подсолнечника сконструированы барабанные сушилки с двумя барабанами - внутренним и внешним (с диаметрами, соответственно, 175 и 100 см). Внутренний барабан имеет 8 лопастей, которые перемещают семена к торцу барабана, после чего семена попадают во внешней барабан и движутся в обратном направлении. Теплоноситель подается во внутренний барабан и выходит из внешнего. Максимальная температура нагрева семян - 55 ° С, температура теплоносителя на входе - 250 ... 350 °, на выходе - 50 ... 60 ° С. Охлаждаются семена в охладительных колонках.

В результате дальнейшего совершенствования сушки на барабанных сушилках был увеличен наклон в сторону загрузки до 3 °. В технологическую схему ввели (как и на шахтных сушилках) дополнительные бункеры - для накопления и для отвлажнения семян, укомплектовали четырьмя барабанами, после чего производительность сушилки увеличилась вдвое. Так, за один цикл сушки влажность семян снижается на 7-8 процентов.

Некоторые комплексы также усовершенствовали. Например, в барабанных сушилках установили насадку по всей длине барабана, через которую подается теплоноситель. Теплоносителем является воздух, подогретый в многосекционном электрокалорифере. В барабанных сушилках можно регулировать также продолжительность пребывания семян в сушилке, изменяя частоту вращения барабана и угол его наклона. Такие сушилки используют тогда, когда количество семян подсолнечника невелико.

Для сушки подсолнечника семенного назначения используют камерные сушилки (4 или 12-камерные). В зависимости от влажности семян, высота насыпи колеблется от 50 до 70 см. Направление подачи теплоносителя меняют через каждые 4-6 ч. Температура теплоносителя - 43 ... 45 ° С при влажности семян более 20% или 46 ... 50 ° С при влажности 14-20% и 50 ... 55 ° С при влажности менее 14%. Удельный объем подачи воздуха составляет 500-700 м3 / т в час. Семена влажностью 19-20% при таком режиме надо сушить в течение около 60 часов. Поэтому для предотвращения возможной порчи семян за это время в камерных сушилках его сушат влажностью не выше 13-14 процентов.

Небольшие партии семян подсолнечника сушат в вентилируемых бункерах, оборудованных калориферами, с удельным объемом подачи воздуха около 500 м3 / т в час. Во избежание неравномерности сушки семян их периодически пересыпают из бункера в бункер.

При влажности семян не выше 13% для их сушки используют все типы установок активного вентилирования. В типичных хранилищах емкостью 3200 т чаще используют вентиляторы СВУ-1Б. Они состоят из 10 сдвоенных магистральных каналов, расположенных поперек продольной оси хранилища. Каналы покрывают щитами. Они имеют длину 19 м, ширину - 0,4, глубину - 0,5 в начале и 0,07 м в конце. Расстояние между каналами - 2,3-2,9 м. Воздух подают вентиляторами ТВО-2, при вентилировании удельный объем подачи его должно быть максимальным. Семена влажностью около 13% насыпают высотой не более 1,7 м, а удельный объем подачи воздуха  - не менее 300 м3 / т в час. При влажности семян менее 9-10% высоту засыпания увеличивают до 2,5-2,7 метра.

Особенность хранения

Особенность хранения семян подсолнечника для изготовления подсолнечного масла обусловлена ​​тем, что неравномерная по влажности масса, поступающая от комбайнов, вследствие высокой интенсивности дыхания семян быстро согревается. В отличие от зерновых, в самосогревании подсолнечника различают 4 стадии:

  1. температура семян повышается от 15 до 25 ° С - цвет, запах и сыпучесть семян не меняются;
  2. температура повышается до 40 ° С в результате дыхания семян и бурного развития микрофлоры - семена становятся дефектными, покрываются плесенью, имеют затхлый запах, горький вкус, теряет блеск, растет их кислотность, снижается всхожесть, теряется сыпучесть, и насыпь уплотняется;
  3. температура повышается от 40 до 55 ° С - развиваются термофильные бактерии, усиливаются горький вкус и затхлый запах, оболочки темнеют, ядро ​​желтеет, всхожесть довольно низкая, кислотность возрастает до 15-16 мг КОН на 1 г жира;
  4. температура повышается до 55 ° С и более в результате активной деятельности термофильных бактерий и в результате развивающихся процессов,кислотность возрастает до 30-35 мг КОН на 1 г жира, дефектность семян составляет 100 процентов.

Семена подсолнечника надежно сохраняется только при влажности менее 7% и температуре не выше 10 ° С.

При влажности 8% и температуре 20 ° С они могут храниться 1,5 мес., 10 ° С - 4,5 мес., при 1 ° С - более 6 месяцев.

Особенно быстро портятся травмированные семена подсолнечника (больше всего - высокомасличных сортов). Во время уборки влажность сорной примеси вдвое больше влажности основной массы, на ней много микрофлоры, поэтому даже на кратковременное хранение семена можно закладывать только при режиме охлаждения, причем эффективно только охлаждение с помощью холодильных машин ХМВ-1-30, Г 100 (Германия ).

Хорошо хранятся семена подсолнечника в регулируемой газовой среде,%: кислорода - 1, углекислого газа - 1,5-2, остальное - азот. Гидролитические процессы при этом не прекращаются, но интенсивность их ниже, и семена влажностью 8% и с несколько повышенным кислотным числом (1,3 мг КОН) и температурой 5 ... 10 ° С могут без порчи храниться в течение 4 мес., а за влажности 10% - только 50-60 суток.

Партии подсолнечника, предназначенные для изготовления подсолнечного масла для детского питания, размещают и транспортируют отдельно. Также отдельно сохраняют партии подсолнечника, различающихся по влажности и засоренности. Это важно для дальнейшей переработки семян подсолнечника.

На длительное хранение закладывают подсолнечник с влажностью не более 7% и сорной примесью не более 2%. В условиях постоянного вентилирования временно (до 1 месяца) можно хранить подсолнечник с влажностью до 9%, засоренностью до 3 процентов.

Итак, ответственными этапами, определяющими выход, качество и себестоимость полученных из подсолнечника продуктов ( подсолнечного масла), является послеуборочная обработка и хранение, однако особенности строения и состава семян подсолнечника, а также относительно поздние сроки уборки культуры значительно усложняют эти процессы. Однако современная технология послеуборочной обработки и хранения семян подсолнечника способна обеспечить получение продукции заданных кондиций по влажности и засоренности независимо от начальных значений; позволяет не только предотвратить ухудшение качественных показателей, но и повысить выход и качество масла, содержащегося в семенах подсолнечника.

Н. Ящук, канд. сельскохозяйственных наук, мл. наук. сотрудник НУБиП Украины

Ключевые слова: Подсолнечник, технология

Интервью
Марія Махновець (ліворуч), експерт з органічного трейдингу, на виставці BIOFACH, Нюрнберг, Німеччина, разом з експертами аграрного ринку - André Pilling та Марією Дідух (проект "Agritrade Ukraine")
Украина занимает 10-е место в мире по производству органических зернобобовых культур, по масличным и зерновым находится на 6-й позиции. Основные направления экспорта - Нидерланды, Германия,
Директор Сквирської сільськогосподарської дослідної станції Юрій Терновий
15 июня на Сквирской сельскохозяйственной опытной станции проводился ежегодный День поля. Он был посвящен органическому земледелию, ведь это единственная в Украине исследовательская станция, специализацией которой является органическое... Подробнее

1
0