I. Tehnologia uleiurilor vegetale alimentare 1.1. Schema tehnologică de obţinere a uleiurilor vegetale

PAMANT DECOLORANT

APAULEI BRUT PRESA

+ EXTRACTIE

H2SO4NaCl

Acid citricSOLUTIE NaOH KISELGUR

Dezmucilaginarea

Neutralizarea

Spalarea

Uscarea

Decolorarea

Vinterizarea

Dezodorizarea

Racire-polizare

Depozitarea

KISELGUR+ULEI

Extractia uleiului

KISELGUR UZATULEI RECUPERATSOAPSTOCKULEI RAFINATULEI RECUPERATPAMANT

DECOLORANT UZAT

APA DE SPALARE

Decantarea

ULEI DE BATAL

PAMANT DECOLORANT +

ULEI

Extractia uleiului

1.2. Recepţia calitativă şi cantitativă

Se realizeaza prin cantarirea autocamioanelor sau vagoanelor incarcate cu semnte de

floarea soarelui pe cantare poid bacul. Intre cantitatea cantarita si cea facturata se admite o

diferenta de pana la 1%. In caz contrar, se face recantarirea, in prezenta unui delegat neutru.

Receptia calitativa se efectueaza prin luarea de probe cu ajutorul sondei din mai multe

locuri ale mijlocului de transport. Se amesteca probele, se reduce cantitatea prin metoda

sferturilor, pana se ajunge la o proba omogena de 2 kg.

Jumate din proba este trimisa pentru analizele de laborator, iar jumatate se pastreaza in

recipiente ermetic inchise pentru cazurile de litigiu. Analizele de laborator constau in examinarea

aspectului si gustului semintelor, determinarea umiditatii, masa hectolitrica, determinarea

continutului de corpuri straine si a continutului de grasime.

Dupa standard, continutul de corpuri straine trebuie sa fie maxim 2%, iar umiditatea

max.9%. Daca acesti indici de calitate difera fata de standarde, receptia se face la cantitatea utila.

1.3. Precurăţirea şi curăţirea

In intreprinderile mari, semintele inainte de depozitare sunt precuratite in vederea

eliminarii corpurilor straine, atat vegetale cat si minerale. Este necesar sa se faca inaintea

depozitarii pentru a avea un termen de pastrare cat mai indelungat si pentru a nu aparea pericolul

de autoaprindere.

La un continut ridicat de corpuri straine in special vegetale, apar fenomene biologice

nedorite: respiratia si germinarea, iar acestea fiind procese exoterme, se degaja caldura care

poate sa duca la incingerea semintelor si chiar la pericol de explozie.

Separarea corpurilor straine si constructia utilajelor se face dupa urmatoarele principii:

curatirea dupa diferenta de marime intre impuritati si seminte.

curatirea dupa diferenta de masa specifica

curatirea dupa diferenta de marime si masa specifica

curatirea pe baza proprietatilor magnetice ale impuritatilor feroase

Precuratirea se realizeaza cu utilaje denumite precuratitoare, mai importante fiind

vibroseparatorul Sagenta sau pneumoseparatorul Buhller.

La curatire se utilizeaza pneumoseparatorul Miag.

1.4. Uscarea

Se realizeaza inaintea depozitarii prin conditionarea semintelor pentruca la umiditati mai

mari de 19%, timpul de pastrare se reduce considerabil si sunt favorizate procesele de incoltire si

respiratie. Uscarea se realizeaza in uscatoare de diferite tipuri, dintre care amintim uscatorul cu

tambur rotativ si uscatorul cu coloana de tip Buhller.

1.5. Depozitarea

Fabricile de ulei trebuie sa detina spatii de depozitare ca re sa asigure o autonomie de

functionare de minim 20 de zile. Depozitile trebuie sa fie dotate cu linii de garare, cai de acces

pentru autocamioane, instalatii de descarcare a mijloacelor de transport si instalatii de curatire si

uscare a semintelor.

Depozitele pot fi de mai multe tipuri: magaziile etajate care au fost inlocuite de silozuri

celulare.

1.6. Descojirea

Coaja botanica are un continut foarte redus de ulei, de aceea trebuie eliminata in procesul

de prelucrare a semintelor. Aceasta se realizeaza prin procesul de descojire, un randament de

descojire bun realizandu-se care au coaja tare si miezul slab aderent de coaja.

Prelucrarea semintelor oleaginoase descojite prezinta o serie de avantaje:

mareste productivitatea instalatiei deoarece coaja se elimina inca de la inceputul procesului

de prelucrare

se imbunatateste calitatea sroturilor avand un continut redus de coji

se reduce uzura utilajelor din aval intrucat coaja are un continut ridicat in siliciu.

Descojirea are loc in doua faze succesive:

detasarea cojii de miez prin spargerea semintelor

separarea cojilor rezultate.

Spargerea si detasarea cojii de miez poate fi obtinuta prin lovire, taiere sau forfecare, in

cazul semintelor de floarea-soarelui se foloseste procedeul prin lovire.

Separarea cojilor de miez se obtine prin 2 metode:

separarea pe baza de diferenta de marime (prin cernere)

pe baza diferentei de masa specifica a cojilor fata de miez prin aspiratie cu un curent de aer

produs de un ventilator.

In urma acestui proces rezulta miezul industrial (ce reprezinta cca. 75-85% din semintele

prelucrate ) si coaja industriala ( care reprezinta cca. 15-25% din semintele prelucrate).

Utilajele folosite sunt : Decojitorul format din toba de spargere in care datorita rotirii unui

ax cu palete aacesta loveste semintele de niste vergele metalice montate orizontal in interiorul

tobei de descojire.

Ceea ce rezulta in urma spargerii semintelor este trecut la separatorul de coji care este

format din sita plana si pneumoseparator unde se separa cojile datorita diferentei dintre masa

specifica a cojilor si celorlalte fractiuni (miez, seminte intregi, coji aderente la miez, miez spart).

1.7. Măcinarea

Scopul macinarii este dechiderea celulelor in care se gaseste uleiul astfel incat acesta sa

poata fi separat mai usor la presare si extractie. Uleiul se separa sub forma unui lichid care este

retinut la suprafata particulelor de macinatura si in capilarele acestor particole.

Macinarea semintelor se realizeaza printr-un procedeu mecanic in cursul caruia

materialul este supus unei forte de compresiune, frecare si taiere.

Utilajele de macinare sunt:valturile, concasoarele, si morile cu ciocane. Valturile snt

necesare pentru macinarea semintelor si finisarea brokenului, concasoarele pentru macinarea

grosiera a brokenului, iar morile cu ciocane pentru macinarea srotului.

1.8. Prăjirea

Scopul operatiei de prajire este de a elibera uleiul absorbit de macinatura in procesul de

macinare si retinut pe suprafata particoleleor de macinatura cat si a uleiului retinut in celule

intacte ramase de la macinare.

Procesul de prajire are loc in doua faze:

umectarea (8.5-11%),

uscarea

Umectarea consta in aducerea macinaturii la o umiditate optima care variaza intre 8.5-

11% in functie de sortul de seminte care se prelucreaza.

Uscarea macinaturii se realizeaza prin incalzire avand ca efect denaturarea proteinelor,

scaderea umiditatii si scaderea vascozitatii uleiului.

De asemenea scaderea vascozitatii favorizeaza scurgerea uleiului, iar reducerea

umiditatii imbunatateste procesul de presare a macinaturii.

Temperatura optima de uscare este de 90-110C in functie de de sortiment, astfel pentru

floarea-soarelui temperatura optima este de 105-110C.

Aparatele in care se realizeaza prajirea se numesc prajitoare si sunt formate din 6

compartimente dispuse pe verticala, prevazute cu manta dubla prin care circula abur la presiunea

de 4-5 atmosfere care realizeaza prajirea semintelor.

1.9. Presarea

Este operatia prin care se separa uleiul din macinatura pregatita in mod corespunzator la

macinare si prajire.

Ca urmare al exercitarii presiunii asupra macinaturii uleiul este expulzat din celulele

deschise si din capilarele macinaturii. Odata cu scurgerea uleiului are loc si aglomerarea

particolelor de macinatura partial degresate sub forma unor turte.

Procesul de extragere a uleiului din macinatura se poate executa dupa mai multe scheme

de lucru si anume:

presare + extractie

presare dubla + extractie

dubla presare

extractie directa

Schema de lucru cel mai des utilizata este de presare + extractie, la presare rezulta uleiul

brut de presa si brokenul.

Brokenul care rezulta in urma presarea mai contine aproximatim 18-20 % ulei care

urmeaza sa fie recuperat prin extractie.

Operatia de presare se realizeaza cu ajutorul preselor mecanice.

1.10. Extracţia

Este operatia prin care dintr-un amestec de mai multe substante se separa unul sau mai

multi componenti prin solubilizarea acestora intr-un lichid dizolvant.

ULEI + SOLVENT=MISCELA

Miscela se prelucreaza apoi prin distilare in vederea separarii uleiului si a recuperarii

solventului.

Trecerea uleiului din macinatura in solutie se realizeaza prin difuziune iar ca solventi se

utilizeaza benzenul, eterul,clorura, tetraclorura si sulfura de carbon.

Procesul de extractie cuprinde mai multe faze:

pregatirea materialului pentru extractie,

extractia propriu-zisa;

distilarea misclei;

recuperarea solventului din srot;

Macinarea brokenului are loc in douaa etape:

macinarea grosiera

macinarea fina.

Scopul tratamentului hidrotermic este de a crea conditii pentru obtinerea macinaturii sub

forma de paiete .

Extractia propriu –zisa se realizeaza in instalatii cu functionare discontinua sau in flux

continuu.

Avantajele instalatiei cu functionare in flux continuu sunt:

productivitate ridicata

siguranta marita in exploatare

reducerea pierderilor de ulei in srot si a pierderilot in benzina

Instalatiile cu functionare in flux continuu functioneaza pe principiul circulatiei in

contracurent a macinaturii cu splventul. In urma extractiei are loc difuziunea uleiului rezultand

miscela si srotul.

Distilarea miscelei.Pentru obtinerea uleiului este necesar ca din miscela sa se separe

uleiul in instalatii de distilare unde prin incalziri si concentrare 9in trepte ale miscelei solventul

se transforma in vapori.

Recuperarea solventului din srot.Dupa extractie in srot mai ramane 35-50 % solvent

care trebuie recuperat (in toaster prevazut cu manta dubla prin care circula abur incalzirea

realizandu-se indirect cat si prin tratare directa cu abur).

Regimul termic trebuie sa evite denaturarea prea avansata a proteinelor si sa respecte normele de

securitate a muncii.

1.11. Condensarea şi separarea dizolvantului

Vaporii de solvent si de apa proveniti de la distilarea miscelei si de la incalzirea srotului

in toaster se supun operatiei de condensare, iar amestecul de apa si solvent rezultata in urma

condensarii se separa pe baza diferentei de densitate dintre componente:apa si solvent.

Pentru condensarea vaporilor de dizolvanti si apa se folosesc condensatoare, iar pentru

separarea apei de solvent se folosesc separatoare.

Aerul care circula prin instalatia de extractie intotdeauna va avea un anumit continut de

vapori de solvent care trebuie recuperati inainte de evacuarea lui in atmosfera.In acest scop se

folosesc instalatii denumite deflegmatoare.

II. RAFINAREA ULEIURILOR VEGETALE

2.1. Schema tehnologica de rafinare a uleiurilor vegetale

PAMANT DECOLORANT

APAULEI BRUT PRESA

+ EXTRACTIE

H2SO4NaCl

Acid citricSOLUTIE NaOH KISELGUR

Dezmucilaginarea

Neutralizarea

Spalarea

Uscarea

Decolorarea

Vinterizarea

Dezodorizarea

Racire-polizare

Depozitarea

KISELGUR+ULEI

Extractia uleiului

KISELGUR UZATULEI RECUPERATSOAPSTOCKULEI RAFINATULEI RECUPERATPAMANT

DECOLORANT UZAT

APA DE SPALARE

Decantarea

ULEI DE BATAL

PAMANT DECOLORANT +

ULEI

Extractia uleiului

Etapele rafinării

2.2. Dezmucilaginarea

Are ca scop indepartarea din ulei a mucilagiilor si a fosfatidelor.

Este necesara din mai multe considerente:

substantele mucilaginoase si fosfatidele influenteaza defavorabil conservarea uleiurilor si

produc tulbureala acestuia.

duc la spumari si emulsii in timpul rafinarii

actioneaza ca otravuri pentru catalizatori in cazul hidrogenarii uleiurilor

Se folosesc 2 metode:

cu acid sulfuric (H2SO4)

prin hidratare

Pentru obtinerea uleiurilor alimentare se foloseste numai metoda prin hidratare care

consta in tratarea uleiurilor cu apa curata sau cu solutie de electrolit sau cu solutie de NaCl/acid

citric.

2.3. Neutralizarea

Este necesara pentru ca uleiurile brute pe langa substante de insotire si impuritati

mecanice contin si acizi grasi liberi.

Scopul acestei operatiei este de a indeparta acizii grasi liberi pentru ca imprima miros si

gust neplacut uleiurilor, iar in cantitati mai mari devin daunatori pentru organism.Pentru

neutralizare, cea mai folosita metoda este neutralizarea alcalina, avand loc reactia de saponificare

a acizilor.

R-COOH+Na-OH=>R-COONa+H2O

2.4. Spălarea

Pentru a indeparta impuritatile cat mai avansat se recurge la operatii de spalare cu

ajutorul apei, a uleiului neutralizat.

Intrucat apele de spalare antreneaza si particule de ulei, are loc operatia de decantare in

urma careia se separa uleiul de batal si se indeparteaza apele cu impuritati, iar uleiul de batal se

recircula la operatia de neutralizare.

2.5. Uscarea

Este necesara pentru ca uleiul in urma spalarii mai contine resturi de apa care trebuie

indepartata inainte de albire.

Operatia de uscare se realizeaza in uscatorul de ulei care functioneaza pe principiul

autoevaporarii datorita vidului. Dupa uscare, uleiul trebuie sa mai contina 0,05-0.1% apa.

2.6. Decolorarea

Are ca scop indepartarea pigmentilor si indepartarea resturilor de sapun si de mucilagii

ramase de la neutralizare.

Se realizeaza cu pamant decolorant, care are proprietati adsorbante ale impuritatilor.

Efectul de adsorbtie se poate imbunatati prin adaos de carbune activ, pamantul decolorant se

foloseste in proportie de 0.3-0.6% fata de cantiatea de ulei.

2.7. Vinterizarea

Are ca scop indepartarea cerurilor si a gliceridelor saturate. Este necesara intrucat la

temperaturi sub 20°C cerurile si gliceridele saturate produc tulbureala uleiului. In urma deceruirii

uleiul ramane limpede si stabil si la temperaturi scazute. Aceasta operatie se practica de obicei

iarna la uleiul de floarea soarelui.

Decerurirea se bazeaza pe principiul ca cerurile si gliceridele saturare cristalizeaza prin

racirea uleiului la 5-7C, urmata de separarea acestora prin operatia de filtrare.

Cristalizarea cerurilor si a gliceridelor saturate se realizeaza prin adaos de kiselgur

care are proprietatea de a forma germeni de cristalizare, astfel grabeste procesul de cristalizare si

da cristale mai mari care pot fi eliminate mai usor prin filtrare.

2.8. Dezodorizarea

Are ca scop indepartarea substantelor straine care imprima uleiurilor miros si gust strain.

Ca rol secundar are reducerea aciditatii libere a uleiului.

Se bazeaza pe principiul antrenarii substantelor odorante cu vapori intr-un vid inaintat la

temperaturi ridicate de cca. 190C.

2.9. Hidrogenarea uleiurilor vegetale

Consta in transformarea uleiurulor lichide in grasimi solide. Hidrogenarea se bazeaza pe

aditia hidrogenului la radicalii liberi ai legaturilor duble a acizilor grasi nesaturati ai gliceridelor

in prezenta de catalizatori de nichel.

In urma hidrogenarii gliceridele nesaturate se transforma in gliceride saturate a acizilor

grasi corespunzatori.

III. OPERATIA DE DECOLORARE A ULEIULUI

3.1. Decolorarea uleiului

Albirea sau decolorarea urmareste in primul rand indepartarea substantelor colorante (pigmentilor) din ulei, in paralel cu acestea se elmina resturile de sapun si de substante mucilagionoase ramase in ulei dupa neutralizare.

Se foloseste pamantul decolorant care are proprietatea de a absorbi din ulei substantele colorante, precum si impuritatile aratate.

Uneori se adauga la pamantul decolorant si o cantitate mica de carbune activ care are o putere mai mare de absorbtie.

Pamantul decolorant se foloseste in proportie de 0,3 – 0,6% din cantitatea de ulei.La albirea uleiului de in, proportia de pamant decolorant este de 0,8- 1,2%.

3.2. Fluxul tehnologic la decolorarea uleiului

Din rezervorul 1, uleiul uscat este pompat cu pompa 2 prin debitmetrele M, in

preincalzitorul 3, unde se incalzeste la 90°C

Circa 25% din cantitatea de ulei nu trece prin preincalzitor ci direct in

amestecatorul 4, trecand in prealabil prin rezervorul de nivel constant 5.

Cu ajutorul melcului dozator 6, amestecatorul 4 este alimentat in flux continuu cu

pamant decolorant, proportia in care se amesteca uleiul cu pamantul decolorant variaza

intre 5:10 pana la 1:10.

Suspensia de pamant decolorant in ulei, care se formeaza in amestecatorul 4, se

aspira cu ajutorul vidului in decoloratorul preliminar 7, aici suspensia fiind deversata pe

discul deflector superior 8, care o disperseaza sub forma unei panze de lichid catre

peretele aparatului.

In acelasi timp se introduce in aparatul 7 restul uleiului incalzit la 90°C, fiind

dispersat cu ajutorul celorlalte doua discuri deflectoare 8.

Dupa primul contact intre suspensia de pamant decolorant si restul uleiului pe

peretele aparatului urmeaza o agitare intensa a amestecului in jumatatea inferioara a

aparatului.

In continuare pompa 9 aspira amestecul de pamant decolorant si ulei de pe fundul

aparatului si-l refuleaza catre decoloratorul final 11, trecandu-l prin vana cu flotor a

rezervorului de nivel constant 10 care stranguleaza refulul pompei, astfel se mentine

constant nivelul amestecului in aparatul 7.

In decoloratorul final 11, amestecul ulei-pamant decolorant este dispersat cu

ajutorul pulverizatorului pe talerele verticale ale aparatului, ceea ce permite o dezaerare si

uscare perfecta sub actiunea temperaturii si a vidului.

In continuare uleiul incarcat cu pamantul decolorant este aspirat cu ajutorul

pompei 12 de pe fundul aparatului si refulat catre filtrele 14 a si 14 b.

In aparatul 11, cu ajutorul vasului de nivel constant 13, uleiul se mentine tot

timpul la acelasi nivel.

3.3. Calcule tehnologice la decolorarea uleiului

Sa se determine cantitatea necesara de pamant decolorant utilizata la decolorarea

a Q = 5000 kg/h ulei. Consumul specific de pamant decolorant este de Cp= 2,2 kg/t ulei.

Np = Q × CP = 5 t/h × 2,2 kg/t = 11 kg/h

IV. BIBLIOGRAFIE

1) Tehnologii generale pentru industria alimentara – Emil Racolţa.

2) Aplicaţii şi calcule tehnice la tehnologii generale – Emil Racolţa

3) Tehnologia uleiului – Maria Morar

4) Notiţe de curs.

5) Notiţe proiect.