Технико-экономическое обоснование выращивания зерновых эфирномасличных культур на юге Украины
Готовое масло фильтруют и заливают в тару для временного хранения.
Продукты, которые можно получить после переработки кориандрового зерна показаны на рисунке 1.2.
Рис. 1.2. Схема получения продукции из плодов кориандра [20].
1.4.2. ПОЛУЧЕНИЕ ФЕНХЕЛЕВОГО ЭФИРНОГО МАСЛА.
На современном этапе развития эфирномасличного производства внедрены две технологии переработки фенхеля: перегонка с водяным паром эфирного масла из плодов и перегонка из свежих растений фенхеля (рис. 1.3.). Обе технологии перерабатывают в не измельченном виде в аппаратах периодического действия. Процесс ведут со средней скоростью гонки, равной 5% от вместимости аппарата в течение 32 - 34 часов. По окончании отгонки эфирного масла прекращают подачу пара в аппарат, спускают конденсат и выгружают отходы. Содержание эфирного масла в отходах 0,05%. Декантация эфирного масла в дистилляционной воде 0,05%. Вторичное масло купажируют с первичным, отстаивают в течение суток, а затем фильтруют. Общие потери масла к сырью 0,1%.
Эфирное масло вторично подвергают перегонке с водяным паром с целью улучшения запаха и устранения окраски. Выход масла-ректификата зависит от качества масла-сырца и достигает 74 - 78%.
Эфирное масло из плодов фенхеля полностью удовлетворяет требованиям потребителя, но экономические показатели его производства невысокие за счет высокой осыпаемости плодов при уборке. При переработке свежих растений фенхеля производство сырья является высокорентабельным, выход эфирного масла с 1 га повышается в 3 - 4 раза. Однако масло из растений фенхеля вследствие высокого содержания терпиновых углеводородов имеет ограниченный сбыт. Из такого масла трудно получить анетол хорошего качества; выход товарного анетола ниже, чем из масла, полученного из плодов.
Каким образом можно переработать фенхель в виде целых растений, а так же зрелых плодов рассматривается на рисунке 1.3. Как видно из схемы комплексной переработки фенхеля, оба вида сырья должны подвергнуться перегонке с водяным паром (дистилляции), так как для зерновых эфирномасличных культур это самый практичный способ получения эфирного масла.
Рис. 1.3. Схема комплексной переработки фенхеля [7].
1.4.3. ПРОИЗВОДСТВО УКРОПНОГО ЭФИРНОГО МАСЛА.
Выход эфирного масла колеблется в пределах 0,30 - 0,63%. Он зависит от фазы развития растений укропа в момент уборки, продолжительности хранения, степени измельчения и режима перегонки. Это все влияет и на качество эфирного масла.
Оптимальная фаза развития укропа - молочная спелость плодов центрального зонтика. В сырье, скошенном на более поздних фазах, увеличивается содержание эфирного масла и карвона. Одновременно уплотняются ткани плодовых оболочек семян, в которых находятся эфирномасличные каналы, содержащие около 80% эфирного масла от имеющегося в растении. При этом затрудняется переработка сырья: увеличивается время, необходимое для извлечения эфирного масла, изменяется режим работы перегонных аппаратов.
Измельчение сырья вскрывает эфирномасличные каналы, которыми пронизаны все органы растения, увеличивает насыпную массу, способствует равномерной обработке их паром, обеспечивает транспортабельность сырья в непрерывных аппаратах с уплотнением в узлах загрузки и выгрузки. Поэтому степень измельчения оказывает влияние на скорость извлечения и потери эфирного масла в отходах. Единых норм для размеров измельчения частиц нет.
Процесс декантации эфирного масла производится при температуре дистиллята 28 - 35°С. Концентрация эфирного масла в дистилляционной воде 0,05 - 0,06%. Когобация протекает легко при максимальной производительности установки со скоростью перегонки 5% производительности. Количество вторичного масла составляет 4 - 6%.
Вторичное масло обладает запахом укропа и тмина, содержит до 84,5% карвона и купажируется с первичным маслом. По мнению болгарских специалистов, оно ухудшает качество первичного масла и должно быть использовано для производства карвона или в кулинарии [23].
1.5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТХОДОВ ОТ ПЕРЕРАБОТКИ
Комплексное использование сырья - одна из основных задач любой отрасли промышленности. Это в полной мере относится и к переработке эфирномасличного сырья, в состав которого входят белки, жирное масло, углеводы, витамины, растительные воски. Ограничиваться получением из сырья только эфирного масла - слишком расточительно. Некоторые виды сырья давно перерабатывают комплексно. К ним относится и кориандр.
Отходы кориандра содержат до 24% жирного масла, которое сосредоточено в ядре, и имеют влажность на 1 - 8% выше, чем сырье, поступавшее на процесс отгонки эфирного масла. Отходы относятся к трудно экстрагируемым материалам и требуют специальной многостадийной подготовки к экстракции.
Подготовка отходов к экстракции осуществляется по двум технологическим схемам. Схема 1 включает следующие стадии:
· подсушивание до влажности 8 -10% и отделение мелкой фракции частиц размером менее 1,5 мм на сепараторах, обрушивание лузги на семенорушках МНР;
· отделение лузги на семеновейках;
· подсушивание ядра до влажности 4 - 5% и подогрев до 105 - 115°С;
· измельчение ядра до лепестка;
· измельчение лузги;
· смешивание измельченных ядра и лузги с целью улучшения фильтрующих свойств материала.
По схеме 2 подсушиваемые отходы тщательно измельчаются на вальцах до частиц размером 1 мм и не менее, увлажняют в шнековых смесителях до 20%, нагревают в четырехчанных жаровнях до 65 - 75 С и гранулируют в грануляторе. Гранулы подсушивают воздухом до влажности 6 - 7% и в теплом состоянии (50 С) направляют на экстракцию.
Потери жирного масла в шроте при экстракции отходов в виде гранул в два раза ниже, чем при экстракции лепестка.
Жирное масло извлекается экстракционным бензином при температуре 60 - 70°С в непрерывно действующих экстракторах: колонно-шнековом или ленточном. Мисцелла отстаивается, фильтруется, промывается раствором поваренной соли. Растворитель отгоняется из мисцеллы в три ступени. Окончательное удаление растворителя из жирного масла достигается обработкой острым водяным паром под вакуумом.
Из отходов экстракции путем отгонки растворителя “глухим” и острым перегретым паром и последующего охлаждения получают шрот.
Жирное масло - прозрачная темно-коричневая вязкая жидкость, содержит до 90% глицеридов ненасыщенных кислот, в том числе до 53% петрозелиновой и около 32% олеиновой, кристаллизуется при 13°С.
Шрот в соответствии с требованиями качества должен иметь влажность не выше 8 - 10%, содержать не более 6% сырого жира в расчете на абсолютно сухое вещество и не менее 18% сырого протеина.
1.6. СФЕРА ПРИМЕНЕНИЯ
Зерновые эфирномасличные растения обладают широким спектром вкусо-пищевого и биологического воздействия на человеческий организм. Компоненты эфирномасличных растений обладают тонизирующими, поливитаминными, антимикробными, антиоксидантными и многими другими свойствами. Это позволяет использовать зерновые эфирномасличные растения в пищевой, медицинской, парфюмерно-косметической промышленности (аптечные сборы, пряно-ароматические специи, ароматотонизирующие добавки в алкогольные и безалкогольные напитки, кондитерские изделия.