СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ СЕМЯН СОИ

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассмотрена возможность совершенствования очистки семян сои за счет установки дополнительных встряхивающих решет и дополнительных транспортных элементов. Такие изменения позволили очистить семена сои, которые по своим физико-химическим свойствам отличаются от семян хлопчатника. В результате КПД усовершенствованной машины составляет 80% по минеральным отходам, 98–100% по органическим отходам и 98% по песку. В результате хранения рафинированного масличного сырья в данном оборудовании было отмечено, что его качество практически не изменилось.

ABSTRACT

This article discusses the possibility of improving the cleaning of soybean seeds by installing additional shaking sieves and additional transport elements. Such changes made it possible to purify soybean seeds, which differ from cotton seeds in their physicochemical properties. As a result, the efficiency of the improved machine is 80% for mineral waste, 98-100% for organic waste and 98% for sand. As a result of the storage of refined oilseeds in this equipment, it was noted that its quality remained practically unchanged.

Ключевые слова: семена сои, процессы очистки и хранения, минеральные и органические соединения, УСМ, кислотность, жирность, активное вентилирование.

Keywords: soybean seeds, cleaning and storage processes, mineral and organic compounds, USM, acidity, fat content, active ventilation.

Введение. Семена сои должны быть собраны как можно скорее без потерь. Уборку соевых бобов проводят при полной спелости семян и влажности семян 14–16%. Многие предприятия по производству растительного масла получают основную часть сырья, предназначенного для годовой эксплуатации, в течение 2–3 месяцев [6]. Если во время сбора урожая была дождливая погода, влажность семян может быть выше нормы. Сырье с повышенной влажностью, почву, песок, листья и другие отходы следует отправлять на немедленную очистку и сушку, иначе активизируется деятельность микроорганизмов и ферментов на уровне семени и интенсифицируется процесс дыхания в семенной сердцевине.

Семя – это живой организм. В нормальных условиях он дышит медленно. По мере повышения влажности начинается процесс брожения, также усиливается дыхание и начинают расходоваться запасные питательные вещества в ядре семени. Повышенная влажность и температура повышают активность ферментов. Особенно быстро развиваются оксидазы и гидролазы из ферментов. Оксидаза ферментирует белки и другие вещества в ядре, а гидролаза ускоряет процесс гидролиза органического вещества. Высоковлажные и необработанные масличные семена ухудшают качество при длительном хранении, что снижает количество извлекаемого из них масла. При превышении кислотного числа масличных культур выше нормы 0,1 ущерб в отрасли составит несколько сотен тысяч сумов. Помимо системы уборки сои проводится дообработка семян (до достижения ими стандартных кондиций).

Сроки созревания семян сои разные, и процесс созревания происходит по-разному. Поэтому свежевыращенные зерна могут содержать семена разной степени зрелости. В незрелых семенах мало ценных питательных веществ, много связанных липидов и низкие технологические свойства. При хранении испорченные и недозревшие семена ускоряют процессы порчи. При последующем хранении гидролитические процессы ускоряются. Окисление масла и увеличение количества кислот наблюдается на протяжении всего процесса хранения убранных и поврежденных семян. Поэтому такие семена обрабатывают в первую очередь [1]. Свежевыращенные семена сои имеют высокую активность ферментов, неравномерное увлажнение и низкую технологическую ценность. Собранные семена сои необходимо быстро убирать с поля, иначе они смешаются с различными вредителями, микроорганизмами и сорняками, что испортит качество сырья. Как было сказано выше, маслосодержащее сырье может претерпевать ряд изменений при хранении. При этом состав семян изменяется под действием ферментов [3].

Различные микроорганизмы, плесневые грибы, бактерии или различные насекомые и подобные живые организмы, мешающие сое, ускоряют протекание в ней биохимических реакций и повышают температуру семени. В результате семена портятся, плесневеют, становятся горькими на вкус, зловонными, темнеют в цвете, увеличивается количество кислот. Для предотвращения этого маслосодержащее сырье перед хранением следует очищать, а затем сушить [2].

Технологическая ценность семян может быть повышена при создании благоприятных условий для созревания семян сои после уборки. Например, кислотное число гидратированного масла, полученного из свежеубранных соевых семян, снижается с кислотного числа масла 1,2–0,8 мг КОН до 0,3–0,6 мг КОН [5].

Цель работы. Усовершенствование оборудования, применяемого при очистке сои, заключается в получении масла высокого качества за счет снижения влажности, масличности и кислотности семян при хранении.

Материалы и методы. Чтобы высушить семена сои ворохом, необходимо перемещать их с одного места на другое, относительная влажность должна быть 60–70%. Каждые 2–3 месяца температуру в ворохе понижают со 10 до 0 °С для снижения влажности семян, после чего они отправляются на зимнее хранение. Для этого каждые 12 часов определяют влажность семян и постоянно контролируют температуру воздуха.

Семена сои влажностью 16% сушат в сушилке. При этом необходимо постоянно контролировать температуру теплообменника (газ, воздух), а также температуру, цвет, влажность семени, целостность оболочки. Оценку влажности, степени загрязнения, масличности и кислотности семян масличных культур проводили по методике имеющейся специальной литературы [4]. Также определяли основные показатели качества масличных культур по ГОСТ 17109-88.

Результаты и обсуждение. Усовершенствованное оборудование для очистки. Очистительная машина марки УСМ предназначена для очистки семян хлопчатника. Технологическое оборудование, установленное на действующих маслоэкстракционных заводах, должно быть усовершенствовано с целью его использования для переработки других масличных культур.

Нами были внесены конструктивные изменения в машину марки УСМ для очистки семян сои, заключающиеся в следующем: в существующей очистительной машине установлены дополнительные вибросита (3 и 10 мм в диаметре) и дополнительные транспортные элементы. Транспортные элементы состоят из шнекового контейнера диаметром 400 мм. Такие изменения позволяют очищать семена сои, которые по своим физико-химическим свойствам отличаются от семян хлопчатника.

Рисунок 1. Принципиальная схема очистительной машины марки УСМ:

1 – питатель; 2 – воздуховод аспирационного протока; 3 – вакуумные клапаны; 4 – погружная камера; 5 – авиакомпания; 6 – инерционный сепаратор; 7 – циклонный очиститель воздуха; 8 – куда падает тень; 9 – дроссель; 10 – вентилятор

Встряхивающие сита отделяют семена сои от крупных органических и минеральных отходов. Эти отходы удаляются из очистительной машины с помощью шнекового конвейера. Основные части машины – вибросита; шнек для тяжелых отходов; шнек для сбора и транспортировки семян сои; топочная камера, патрубок для воздуха; поклонник; циклон.

Вибросита установлены на подставке. Приемная камера аспирации имеет прямоугольную форму и следующие размеры: высота – 1920 мм, ширина – 1000 мм. На расстоянии 640 мм от днища имеется отверстие для выталкивания органических соединений. Внутри иммерсионной камеры находится клапан для регулирования расхода воздуха.

Очистительная машина работает следующим образом. Семена сои через питатель попадают на высоковибрационное сито (диаметр отверстий – 10 мм). Семена и мелкий мусор проходят через отверстия и попадают в нижнее сито (диаметр отверстий – 3 мм). Здесь отделяют мелкие отходы.

Легкие органические соединения поступают в камеру осаждения через аспирационный канал и воздуховод. Тяжелые отходы (металл, камень и т.п.) падают с вибрационных решет в шнек и удаляются из цеха.

Семена сои сбрасываются с встряхивающих сит при помощи шнека с помощью отвертки, откуда отправляются на переработку. Скорость воздушного потока – 23–25 ​​м/с. Отходы (органические соединения, отработанные семена), поступающие в камеру осаждения, удаляются из машины через корпус вакуум-клапана. Мелкие загрязнения и отходы собираются в циклоне с помощью вентилятора через всасывающую трубу. Очищенные семена конвейером направляются из цеха очистки на склад или в цех измельчения. Очищающий эффект УСМ от тяжелых отходов составляет более 90%, очищающий эффект от легких отходов – 25–30%. В усовершенствованной очистительной машине семена сои были достаточно очищены от тяжелых и легких отходов, и полученные данные приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Изменение количества примесей в составе семян сои, очищенных на усовершенствованной очистительной машине

Определены влажность семян сои, поступивших на предприятие, количество примесей, и они отправлены на очистку. Некоторые минеральные и органические соединения в масличных семенах очищаются в машине для очистки семян, имеющейся на заводе. Затем проводили доочистку в усовершенствованной очистительной машине. До очистки содержание минеральных и органических соединений в семенах составляло 2%. После очистки на машине УСМ минеральные и органические примеси составили 1,3%, а на усовершенствованной машине – 0,21%. От каждой порции очищенных семян отбирали по 2 кг и помещали на хранение в тех же условиях. Образцы хранились в течение 5 месяцев. В процессе хранения определяли жирность каждой пробы и кислотное число масла. Полученные результаты представлены в таблице 2. Как видно из табл. 2, масличность семян сои, очищенных на машине УСМ, снизилась с 21,9 до 21,2% в результате естественных процессов, происходящих в семенах. В результате образования в жире свободных жирных кислот кислотное число увеличилось с 1,9 до 2,5 мг КОН. Содержание масла в семенах, очищенных на усовершенствованной машине, снижается с 21,9 до 21,8%. Кислотное число жира колебалось от 1,9 до 2,1 мг КОН.

Таблица 2.

Изменение содержания масличность и кислотности семян при хранении

В процессе хранения семян сои определяли жирность каждой пробы и кислотное число масла и на основании полученных данных отображали на следующих рысунках.

Это означает, что семена, очищенные в усовершенствованной машине, будут иметь меньше примесей, при хранении в этих семенах будут снижены естественные процессы и качество масла не изменится.

Выводы. Переработка семян сои в настоящее время осуществляется на машинах УСМ для семян хлопчатника. Но в этой машине легкие смеси очищаются только на 20–30%. Когда количество примесей в семенах велико, потеря жира увеличивается. Поэтому для очистки семян сои была усовершенствована машина марки УСМ, установлены дополнительные встряхивающие сита и дополнительные транспортные элементы. Такие изменения позволили очистить семена сои, которые по своим физико-химическим свойствам отличаются от семян хлопчатника. В вибрационных решетах семена сои очищали от крупных и мелких органических и минеральных отходов. Эффективность очистки усовершенствованной машины от минеральных отходов возросла до 80%, от органических отходов – до 98–100%, от песка – до 98%. В результате хранения очищенной сои в этом оборудовании ее качество почти не изменилось.

Список литературы:

1. Атауллаев У.Х., Султонбекова Д.М. Новая технологическая схема очистки семян // Масложирова промышленность – М., 1993. – № 7. – С. 14.
2. Ахмедов А.Н. Современная технология первичной обработки семян сои // Республиканская научно-практическая конференция. – Карши, 2019. – С. 195–199.
3. Ёрматова Д.Ё. Масличные культуры. – Самарканд, 2004. – С. 29–32.
4. Кадиров Ю. Лабораторная работа по технологии переработки растительных масел. – Ташкент : Чулпан, 2005. – С. 42–44.
5. Кодиров Ю., Равшанов Д.А., Юнусов О.К. Технология переработки растительных масел. – Ташкент : Экономика-Финансы, 2014. – 316 с.
6. Пашкеевич М. Обзор производства соевых семян и продуктов их переработки // Масложировая промышленность. – М., 1994. – № 10. – С. 32.