Лекция 12. Характеристика отходов производства масел

 

Цель лекции: Изучить основные способы дальнейшего использования отходов производства различных растительных масел.

Готов освоить -ОК-10 -ПК – 5 - ПК-10 ПК-13 ПК-16ПК-40 ПК-27

 

1. Использование лузги

2. Использование жмыхов и шротов

3. Использование антранилата госсипола

 

Масложировая промышленность объединяет следующие ос­новные производства: масла растительного (пищевого и технического), маргариновой продукции, майонеза, мыла и моющие средств, олифы, олеина, стеарина, глицерина, жирных кислот и которых других продуктов.

Сырьем для производства растительного масла являются мае личные семена многих культур, в общем объеме переработки которых преобладают семена подсолнечника, хлопка и сои.

В процессе производства масложировой продукции получа­ются многочисленные отходы и побочные продукты, общее коли­чество которых достигает 7 млн т.

Отходами масложировой промышленности являются: под­солнечная лузга и хлопковая шелуха; отработанные отбельные глины, фильтрующий порошок, отработанный катализатор, гудрон (кубовой остаток от дистилляции жирных кислот и сырой глице­рин).

К побочной продукции масложировой промышленности отно­сятся: жмыхи - при прессовом способе производства масел и шрот -при экстракционном способе; антранилат госсипола - при очистке сырого хлопкового масла; фосфатидные концентраты - при гидра­тации подсолнечного и соевого масел; соапстоки - при щелочной рафинации масел и жиров; сырой глицерин - при расщеплении жи­ров в мыловаренном производстве и при получении жирных ки­слот.

Использование подсолнечной лузги

Подсолнечная лузга отделяется от семян подсолнечника в процессе их подготовки к извлечению масла.

Подсолнечная лузга представляет собой одеревеневшую рас­тительную ткань, однородную по физической структуре, с боль­шим постоянством химического состава и физико-механических свойств. Ее химический состав следующий: липиды - 2,8 %, клетчатка - 56,0: зола - 2,9 %.

В лузге подсолнечника содержится 1,4 % богатого углеродом чрезвычайно устойчивого пигмента фитомелана. Средний размер частиц лузги колеблется в следующих пределах: длина - 4,8 мм, ширина- 1,5-3 мм, объемная масса- 85-145 кг/м³; гигроскопическая влажность лузги - около 16 %.

Соотношение массы ядра и лузги в семенах подсолнечника колеблется в широких пределах в зависимости от его сорта Так, в семенах низкомасличного подсолнечника содержание оболочки (лузжистость) составляет более 40 % массы семян. В вы­сокомасличных семенах подсолнечника с содержанием масла до 50 % (на сухое вещество) лузжистость семян в 1,5-2 раза ниже, чем в семенах старых сортов, и составляет 22,5-30 %.

Уровень масличности лузги высокомасличных семян зависит от интенсивности и кратности механических воздействий на семена при обработке, сушке и транспортировке, а также от продолжи­тельности их хранения. Технологический выход подсолнечной луз­ги всегда ниже содержания плодовой оболочки в семени и зависит от технологической схемы получения масла.

Подсолнечная лузга содержит значительное количество пентозанов - 23,6-28,0 %, клетчатки - 52,0-66,0, лигнина - 24,8-29,6, целлюлозы - 31,0-42,4 %. Лузга является ценным сырьем для полу­чения кормовых дрожжей, гидролизного спирта, фурфурола.

Пентозные гидролизаты лузги используют для выращивания кормовых дрожжей, богатых белком, гликогеном, фосфором и ви­таминами. Выращивание дрожжей проводится на пентозно-гексозных гидролизатах лузги после удаления фурфурола.

Содержание фурфурола в подсолнечной лузге составляет 16-17 %. Подсолнечная лузга в значительных количествах использует­ся маслозаводами в качестве топлива.

Благодаря высокому выходу летучих веществ, доходящему до 80 %, незначительному балласту (10-18 %) и хорошей парусности лузга как топливо может быть отнесена к категории кондиционных, легковоспламеняющихся веществ. Сжигается она во взвешенном состоянии в специальных топках. Для удобства хранения и пере­возки отдельные предприятия брикетируют подсолнечную лузгу, что позволяет увеличить ее объемную массу в 5-6 раз. Уплотнение лузги происходит вследствие ее дробления и в результате пласти­ческой и упругой деформации прессуемой массы.

Использование подсолнечных жмыхов и шротов Подсолнечные жмых и шроты. Жмыхи получаются при от­жиме масла на прессах, шроты - так же при экстракции семян на

экстракторах. •

Качество жмыхов и шротов как источников концентрирован­ного растительного протеина определяется прежде всего пищевой ценностью содержащегося в них белка.

Пищевая ценность жмыха и шрота зависит от технологиче­ской схемы его производства (переработка семян с обрушиванием и без него). Так, пищевая ценность 1 кг шрота из обрушенных се­мян подсолнечника составляет 1,03 корм.ед., а 1 кг шрота из необ­рушенных семян - 0,76 корм.ед., т.е. на 25 % ниже.

В соответствии с требованиями ГОСТ 80-62 жмых должен от­вечать следующим требованиям: влажность - 8,5 %, сырой жир (в пересчете на абсолютно сухое вещество) - 7,0 %; сырой протеин (в пересчете на абсолютно сухое вещество) - 38; зола, нерастворимая в 10 % соляной кислоте - 1,0; сырая клетчатка - 20,0.

В соответствии с ГОСТ 11246-65 шрот должен отвечать сле­дующим требованиям: влажность - 10 %, сырой жир (в пересчете на абсолютно сухое вещество) - 1.5 %; сырой протеин (в пересчете на абсолютно сухое вещество) - 39; зола, нерастворимая в 10 % со­ляной кислоте -1,0; сырая клетчатка - 23,0.

Средний выход жмыха и шрота из семян подсолнечника -37,88 %.

Вырабатывают шрот подсолнечный обычный, тестированный и обогащенный липидами. В качестве жирового обогатителя ис­пользуют соапсточные липиды, получаемые в процессе рафинации масла.

Согласно ОСТ 14-83-71 подсолнечный шрот, обогащенный липидами, должен отвечать следующим основным показателям ка­чества: содержание влаги - 7,0-9,5 %; сырой жир в пересчете на аб­солютно сухое вещество - 2,5-4,0; сырой протеин - 42,0-45,0.

Шрот подсолнечный, обогащенный липидами, выпускается в гранулированном и негранулированном виде.

Получение и применение соевых шротов и жмыхов

Соевые жмых и шрот. При переработке семян сои по полной технологической схеме в качестве используемого отхода получают оболочки соевых семян (шелуху), а в качестве побочной продукции - шрот и жмых.

Существующие технологические схемы позволяют получить пищевой соевый шрот и кормовой соевый шрот.

Оболочка соевых семян богата углеводами и минеральными веществами, поэтому с успехом может быть использована в качест­ве корма скоту.

Соевый шрот содержит 40-50 % протеина, богатого незаме­нимыми аминокислотами.

 

Протеин соевого шрота превосходит многие протеины расти­тельного и животного происхождения по содержанию незамени­мых аминокислот, необходимых для нормального роста и продук­тивности птицы, а также свиней, телят и других с.-х. животных.

Для удаления из шрота нежелательных веществ (трипсинового ингибитора) его подвергают влаготепловой обработке.

Обезвреживание шрота при переработке семян сои

В семенах сои содержится ряд нежелательных веществ, ис­ключающих возможность применения шротов в кормовых целях без дополнительной обработки. К ним относятся ферменты (уреаза, липаза и липоксидаза) и антипитательные вещества (трипси-новый ингибитор, соин, сапонин).

Фермент уреаза присутствует во всех сортах сои и обладает высокой активностью. Он разлагает мочевину с выделением ам­миака. Поэтому нежелательно использование соевых шротов, со­держащих этот фермент в активной форме, для приготовления смешанных кормов, в которых используется мочевина, во избе­жание аммиачного отравления. Наиболее благоприятные темпе­ратурные условия для деятельности уреазы - 30-60 °С. Ее инак­тивация происходит при температуре 70 °С.

Максимальная активность фермента липазы и липоксидазы наблюдается при температуре 20-40 °С.

Антипитательные вещества сои (ингибитор трипсина, соин и сапонин) обладают высокой биологической активностью и вы­зывают торможение и угнетение обмена веществ у животных и людей. В ряде случаев они оказывают токсическое действие.

Ингибитор трипсина ~ белок типа глобулинов - проявляет свою активность только в нативном состоянии, при нагревании в результате денатурации его ингибирующие свойства теряются.

Соин (соевый гемагглютенин) относится к веществам бел­кового типа. Он оказывает агглютенирующее действие на крас­ные кровяные тельца. При влаготепловой обработке происходит его разрушение.

Сапонин в сое содержится в незначительных количествах. Он является ингибитором роста цыплят.

Обычного теплового воздействия на соевую мятку в процес­се подготовки материала к прямой экстракции или прессованию в мягких температурных режимах недостаточно для инактивации ферментов и антипитательных веществ. Полное завершение этих процессов происходит только при так называемом тостировании. Этот процесс осуществляется либо в тостерах, где совмещается с отгонкой растворителя из шрота, либо в чанных, кондиционерах, которые устанавливаются после шнековых испарителей.

Соевые шроты обрабатываются в тостерах при следующих режимах. Шрот в питающем шнеке или первом чане тостера ув­лажняется горячей водой или паром до влажности 17-18 % и нагревается до температуры 90-100 °С. При продвижении из чана в чан он обрабатывается зарубашечным паром давлением 0,7-1,0МПа и острым паром давлением 0,20-0,25 МПа, в результате чего на выходе из тостера имеет температуру 100-105 °С и влаж­ность 9,0-12,0 %.

В процессе тестирования происходит не только инактивация нежелательных ферментов, ухудшающих сохранность шротов, и антипитательных веществ, но и удаление неприятного бобового запаха и горького привкуса, повышение питательной ценности.

Одним из основных показателей тестированного соевого шрота, регламентированных стандартом, является активность уреазы. По активности этого фермента судят также и о степени инактивации всех остальных нежелательных веществ, содержа­щихся в соевом шроте.

Жмыж и шрот клещевины

Обезвреживание шрота при экстракгщи масла из семян кле­щевины. Шроты из семян клещевины также являются ценным кормовым продуктом. Их масличность составляет 1,34-2,81%, со­держание протеина в них достигает 41,0.-50,0 %, золы - 4,3-10,7, клетчатки - 24,6-37,5, безазотисто-экстракционных веществ -41,0-50,0 %. В состав протеинов клещевины входят ценные ами­нокислоты.

Однако кормовые достоинства шрота резко ухудшаются из-за присутствия в них ряда токсичных веществ: рицина, рицинина и аллергена. Их содержание в семенах клещевины достигает 2,8-3,0 %. При переработке семян эти вещества не извлекаются с мас­лом, а остаются в шроте.

Наибольшей токсичностью обладает рицин - водораствори­мая фракция неденатурированного белка клещевины. Рицин от­носят к группе фитотоксинов, он очень токсичен, термолабилен и обладает свойствами агглютинации красных кровяных шариков. Рицин ядовит для человека, всех видов домашних животных и птиц. Доза 0,16 г рицина (5-6 шт. семян) является для человека смертельной.

Рицинин относится к группе алкалоидов. Он характеризу­ется средней токсичностью, хорошо растворим в воде, плохо - в эфире и бензине. Для человека рицинин малоопасен.

Третьим токсичным компонентом является аллерген СВ- 1А, который представляет собой мощную, очень устойчивую белково-полисахаридную фракцию. Аллерген семян клещевины растворим в воде, жаростоек, инактивировать его труднее, чем рицин и рицинин. Вдыхание СВ-1А вызывает аллергический на­сморк и бронхиальную астму.

В связи с тем, что шроты клещевины представляют собой ценный белковый корм, на маслодобывающих заводах произво­дится их обезвреживание.

Наиболее часто для обезвреживания используется влаготеп-ловая обработка в течение 1,5-2 ч при температуре не ниже 135

°С.

Из клещевинного шрота и жмыха вырабатывают казеин. Ввиду большого содержания белков в шротах их после обеззара­живания используют в качестве концентрированного корма для животных.