Производство и выращивание семян подсолнечника.
Не секрет, что в условиях нынешней нестабильной финансовой ситуации в мире, многие подумывают об открытии частного бизнеса. Стараются придумать оригинальные, никем не использованные, пока, идеи бизнеса. А ведь не зря говорят, что новое, это просто хорошо забытое старое. Вот, например, люди издревле занимались на Руси сельским хозяйством. Почему бы и сейчас не попробовать организовать бизнес в этой сфере.
Вот, к примеру, выращивание такой сельскохозяйственной культуры как подсолнечник, а в дальнейшем и продажа его семян - это дело с высокой рентабельностью, а главное достаточно быстрым сроком окупаемости инвестиций.
Суть идеи заключается в том, что весной необходимо будет арендовать землю, сельхозтехнику, небольшое помещение под склад и, разумеется, нанять рабочую силу. С последним условием, кстати, проблем не возникнет вовсе, поскольку в настоящее время работу на селе найти практически невозможно, и сельские жители хватаются за любую возможность подработать.
Выращивание подсолнечника
, в отличие от других сельскохозяйственных культур, имеет ряд существенных преимуществ:
. Во-первых, это довольно стойкое к климатическим переменам растение, что немаловажно в условиях нашей страны.
. Во-вторых, цикл роста и плодоношения этого растения полностью укладывается в 100-150 дней.
. Еще одним преимуществом является высокая урожайность культуры, она составляет примерно 20-25 центнеров с 1 га.
. Небольшие инвестиции - склад и технику можно взять в аренду, расходы на транспортировку минимальны.
. Ну и на то, чтоб засеять территорию 200 га, потребуется всего 5-7 человек рабочих.
Единственным возможным недостатком является, необходимость ежегодно менять землю под посадку подсолнечника.
Какова же рентабельность выращивания этой культуры?
Итак, для засева одного гектара земли потребуется приблизительно 5-10 кг семян. А значит, для площади 200 га потребуется 1 - 2 тонны семян. Расход на покупку сырья, аренду земли, обработку территории удобрениями составит порядка 15000$. Собранный урожай принесет 50 000 - 55 000$. Из этой суммы, необходимо будет вычесть часть на оплату труда наемным работникам, часть на производство (уборка урожая, сушка семян на зернотоке). В конечном счете, можно рассчитывать примерно на 30 000$ чистой прибыли. Итог, рентабельность производства семян подсолнечника составит 300%. К тому же, бизнес приобретет статус сельхоз-товаропроизводителя, что дает право не только на льготное налогообложение, но и возможность получать субсидии, а также помощь государства.
Переработка семян подсолнечника - Видео:
В течение предыдущего сезона многие переработчики масложировой отрасли неоднократно указывали на низкую рентабельность производства. В новом сезоне риски того, что рентабельность по переработке подсолнечника будет снижаться, по-прежнему высоки. Аналитики портала сайт проанализировали тенденции на российском и мировым рынках, опросили экспертов и выяснили, кто в этом сезоне не сможет заработать на рынке масличных.
Курс против экспорта
Ситуация на российском экспортном рынке растительных масел, как и прежде, остается нестабильной. Казалось бы, оптимистичные прогнозы о втором рекордном для России сезоне по подсолнечнику («СовЭкон» - 10,3 млн тонн в зачетном весе, ИКАР - до 10,5 млн тонн, сайт - до 10,7 млн тонн) позволяют ожидать установление благоприятной конъюнктуры и снижение дефицита сырья для загрузки производственных мощностей. Однако, как и прежде, вопрос упирается в дисбаланс цен на семечку и готовую продукцию.
В прогнозах по экспорту эксперты сдержаны. Аналитики сайт прогнозируют снижение экспорта подсолнечника из РФ в сезоне 2017/18 на 150-200 тыс. тонн в сравнении с сезоном 2016/17, когда он составил 322 тыс. тонн. С учетом этого фактора, общий прогноз экспорта подсолнечного масла наливом на текущий сезон нашей страны оценивается на уровне 1,5 млн. тонн.
По данным ФТС, с сентября по ноябрь 2017 года из России уже экспортировали 473 тыс. тонн сырого подсолнечного масла.. тонн. Всего же, за первую половину сезона 2017/18, экспорт подсолнечного масла составил 731 тыс. тонн.
Основное опасение игроков рынка вызывает слишком большой дисбаланс между ценой на сырье и рыночной стоимостью готовой продукции (масло, шрот). По данным сайт, в то время, как цена спроса на сырое подсолнечное масло зафиксировалась 42 000-42 500 руб./т EXW с НДС, а цена на шрот сформировалась на уровне 9 500-10500 руб./т с НДС, цена на семена подсолнечника составляет сегодня 17 500 - 18000 руб./т на условиях поставки СРТ завода без НДС. На текущий момент аналитики не фиксируют снижение цены на семечку, а иногда даже отмечают ее рост, в то время, как цены на масло не показывают положительной динамики.
Благодаря периодическим снижениям курса рубля, в 2017 году у переработчиков и экспортеров была возможность получить высокую прибыль в среднем за сезон. Но с начала текущего сезона наблюдается тренд на укрепление национальной валюты, что существенно снижает доходность от экспорта подсолнечного масла и шрота. И если для экономического развития страны в целом укрепление курса рубля оказывает некоторое положительное влияние, то на наращивание экспортного потенциала России стабильный рубль оказывает негативное влияние.
В результате, в сезоне 2017/18 производителям масел и шротов невыгодно осуществлять отгрузки по сложившимся на рынке ценам, да и трейдеров ожидают сложности с закупкой подсолнечника на внутреннем рынке. Заработать на экспорте в текущем сезоне не получится. Укрепившийся рубль сократил маржинальность экспортных отгрузок готовой продукции до минимума.
Высокий урожай - низкая переработка
В надежде, что подсолнечник достигнет максимального уровня цен, многие сельхозпроизводители заняли выжидательную позицию. С начала сезона предложения по этой масличной культуре поступали на рынок небольшими партиями, а контракты на крупные партии сырья заключали те аграрии, которые нуждались в оборотных средствах.
Высокая цена на маслосемена, сократившая доходность переработки, повлияла и на стратегию закупок переработчиков. Наученный горьким опытом прошлых лет крупные переработчики сделали запасы семечки заранее и теперь не сильно торопятся забивать склады дорогим сырьем. По неофициальной информации, которую подтвердили несколько участников рынка, с учетом имеющихся остатков сырья для покрытия внутренних потребностей страны в подсолнечном масле, крупным переработчикам осталось закупить менее 2 млн. тонн. маслосемян. Теперь у них есть пространство для ценового маневра и возможность выжидать наиболее удобного момента для покупки сырья.
А вот мелкий и средним переработчикам будет сложно. В текущей ситуации, чтобы сократить потребность в сырье, в ожидании улучшения коньюнктуры рынка, они снижают загрузку производственных мощностей вплоть до полной остановки.
Некоторые перерабатывающие предприятия не смогли приступить к работе с начала сезона и предпочли отложить переработку до момента, когда накопят запасы сырья, достаточные для непрерывной работы в краткосрочной перспективе.
Другие, в попытках обеспечить сырьем свои предприятия, закупают подсолнечник по неподъемным для себя ценам, не оставляющим надежду не только на маржу с переработки, но и ставящим под сомнение возможность дальнейшего существования этих предприятий.
На что надеяться
По оценке аналитиков, «стратегия выжидания», которой сейчас придерживаются переработчики, до конца сезона может стабилизировать рынок. Производственным предприятиям, у которых нет глубокой переработки, это даст возможность минимизировать потери и запастись сырьем ближе ко второй половине года по ценам, оставляющим возможность для получения маржи. Холдинги, которые специализируются на глубокой переработке, перестанут переплачивать больше 1000 руб./т, как это делают сейчас, а спокойно закупят семечку на 200-300 рублей выше максимально проходной цены мелких переработчиков и обеспечат сырьем свое производство.
Что касается аграриев, то им стоит не повторять ошибок прошлого сезона, когда, в надежде на высокую цену, сельхозтоваропроизводители до последнего придерживали свои запасы, а перед новым урожаем были вынуждены экстренно избавляться от них по не выгодным для себя ценам, в результате чего многие понесли убытки. В этом сезоне аграрии смогут хорошо заработать на подсолнечнике в том случае, если станут продавать свои запасы постепенно в течение года.
Если на внутреннем рынке все вполне понятно, то расширение экспортного потенциала России пока под вопросом. На сегодняшний день баланс цен на подсолнечник и подсолнечное масло, шрот и жмых на мировом рынке в целом - это единственный фактор, который сможет оказать влияние на стабилизацию российского рынка подсолнечного масла, в частности. Поэтому всем игрокам российского рынка подсолнечного масла остается надеяться установление баланса цен на сырье и готовую продукцию.
- Капитальные вложения 11 685 104 рублей
- Среднемесячная выручка 5 879 556 рублей
- Чистая прибыль 455 225 рублей
- Окупаемость 26 месяцев .
1. Технология производства
Производственный процесс изготовления рафинированного подсолнечного масла состоит из следующих этапов:
- Отжим;
- Процесс рафинации;
- Упаковка и нанесение этикетки на готовую продукцию.
1.1. Отжим масла
Перед отжимом сырье нагревают в жаровнях при температуре 100-110 °С, одновременно перемешивая и увлажняя. Далее сырье отжимают в прессах. Полнота отжима растительного масла зависит от давления, вязкости и плотности.
После отжима подсолнечника остается жмых и лузга, который может быть подвергнут дальнейшей переработке или используется в животноводстве. Так из одной тонны подсолнечника с содержанием масла в семенах 44,7% можно получить следующее продукты:
1.2. Процесс рафинации
Первый этап:
Избавление от механических примесей (отстаивание, фильтрация и центрифугирование) , после которого растительное масло поступает в продажу как товарное нерафинированное,
Вторая этап:
Обработка масла горячей водой (65- 70 °С) . Это делают для удаление фосфатидов или гидратация После обработке растительное масло становится прозрачным
Третий этап:
Выведение свободных жирных кислот . При избыточном содержании таких кислот у растительного масла появляется неприятный вкус. Прошедшее эти три этапа растительное масло называется уже рафинированным недезодорированным.
Четвертый этап:
Дезодорация (Отбеливание) . После данного процесса в масле не остается пигментов, в том числе каротиноидов, и оно становится светло-соломенным. удаляет летучие соединения, лишает растительное масло запаха и превращает его в рафинированное дезодорированное.
Пятый этап:
Вымораживание , с его помощью удаляют воски, после чего получается бесцветное, вязкое растительное масло
2. Требуемое оборудование
Проанализировав в интернете предложения о продажах оборудования/линий для изготовления рафинированного подсолнечного масла пришли к следующим выводам:
- Если вы планируете производить более 30 тонн продукции в сутки, то оптимально приобрести маслозавод в его комплект помимо линии отжима будет включена линии рафинации, минусом таких заводах является высокая стоимость (цены начинаются от 1,5 млн. евро без монтажа) ,
- Если вы планируете производить 5-10 тонн продукции в сутки, то оптимально покупать оборудование раздельно (отжим, рафинация, упаковка)
В нашем бизнес плане рассматривается организация производства подсолнечного масла производительностью 5-10 тонн продукции в сутки, поэтому все оборудование будет приобретаться отдельно.
2.1. Линия отжима
При анализе предложений наиболее привлекательной по соотношению цена/производительность/качество нам показалось оборудование фирмы ОАО «Пензмаш». Данная компания изготавливает на заказ линии по производству растительного масла ЛМ-1.
Технические характеристики
- Производительность по семенам подсолнечника, т/сут.: 10 - 12
- Выход масла, %, при масличности
- семян подсолнечника 48-50%: 40-42
- семян льна 42-45%: 3-38
- семян рапса 40-42%: 33-35
Для обслуживания установки требуется 5 человек в смену.
Стоимость 1 931 040 рублей с НДС.
При производительности масла до 5-10 тонн в сутки оптимально подойдет линия очистки и рафинации LSX-5000 (Китай) , производительность до 5 тонн в сутки.
В линии LSX-5000 реализован принцип пакетной рафинации, который полностью соответствует классической технологии данного процесса для индустриальных вариантов подобного оборудования
Оборудование поставляется с высокой степенью монтажной готовности, укомплектовано панелью тепло- и электроконтроля, для пуска в эксплуатацию необходимо только обеспечить подвод водопроводной воды, электричества, а также топливом (уголь или дрова, или газ или дизтопливо) , каустической содой, фосфорной кислотой и отбеливающим агентом (глина или активированный уголь) .
Технические характеристики линии отжима LSX-5000
- Линии пакетного (прерывного) типа.
- Простая продуманная конструкция и планировка.
- Включают в себя нагревательную установку и контрольную панель.
- Оборудование не предназначено для рафинации сильно прогорклого масла с периоксидным числом свыше 10 meq/kg.
- Простота производства инсталляционных работ, отсутствие специальных требований к помещению и фундаменту, оборудование может быть установлено как внутри, так и вне помещения.
* В качестве теплоносителя возможно также применение газа или дизтоплива
2.3. Линия упаковки
Для розлива готовой продукции в бутылки оптимально подойдет оборудование производимой фирмой ООО «Продвижение». Данная фирма производит автоматическую линию по розливу масла в ПЭТ бутылки емкостью 0,25-2,0 литров, производительностью 2700 бут/час (1.0л). Стоимость 2 132 000 рублей.
Численность персонала: 2 человека в смену.
3. Технико-экономическое обоснование проекта
3.1. Затраты на оборудование
3.2. Затраты на доставку и монтаж оборудования
3.3. Оборотные средства (сырье, месячные расходы и тд)
| Наименование затрат | |
| Оборотные средства (закуп сырья, месячный ФОТ, прочие) | |
| ИТОГО КАП РАСХОДЫ |
Итого капитальные вложения составляют 11 685 104 рубля.
3.4. Необходимые помещения
- Для размещения линии по отжиму требуется производственное помещение площадью 55 кв.м. (высота потолков 3,5 метра)
- Для размещения линии рафинации требуется помещение площадью 100 кв.м.
- Для размещения линии по упаковке продукции требуется 60 кв.м.
- Так же необходимы складские помещения для хранения сырья и готовой продукции: 200 кв.м. и административные помещения для персонала 25 кв. м.
Итого потребуется
не менее 215 кв.м. для организации производства
не менее 200 кв.м. для складских помещений
не менее 25 кв.м административно-бытовых помещений.
Помещение цеха должны быть оборудовано 380 вт., подведена система водоснабжения, а так к цеху должен быть удобный подъезд грузового транспорта для доставки сырья и отгрузке готовой продукции.
3.5. Персонал
Для обслуживания производства потребуется 25 рабочих
| Должность | количество | ||
| Директор | |||
| Ст. Технолог | |||
| Технолог | |||
| Кладовщик | |||
| Цех прямого отжима | |||
| Цех рафинации | |||
| Цех упаковки | |||
Коментарии
- Цех прямого отжима и цех рафинации работает круглосуточно (смена 8 часов)
- В смене работает 1 мастер 3 рабочих в цехе отжима и 2 рабочих в цехе рафинации.
- Технологи, кладовщики, а так же рабочие цеха упаковки работают в одну смену.
- Вопросами закупа сырья, реализации готовой продукции занимается директор
- 3.6. Налогообложение
Так как большинству потенциальных покупателей работают с НДС, то наиболее приемлемой формой для цеха по производству масла является 3 НДФЛ, форма деятельности: Индивидуальный предприниматель .
3.7. Ценообразование
Согласно данных сети интернет цены на продукции следующие:
3.8. Расчет выручки
В результате переработки семян подсолнечника производятся следующая продукция:
Масло подсолнечное рафинирование - используется в пищевой промышленности.
Жмых, лузга используется в животноводстве
3.9. Себестоимость:
Для изготовления 5 тонн продукции, необходимо переработать 11,8 тонн семян подсолнечника. Так же в себестоимость продукции включены затраты на электроэнергию, уголь, вода, сода, отбеливающий агент и расходы на упаковку.
Уголь, вода, сода отбеливающий агент это сырье для линии очистки и рафинации масла.
4. Технико-экономические обоснование
Вводные данные
Производительность: 5 тонн в сутки.
Капитальные вложения: рублей: 11 685 104 рублей
Площадь помещения: 440 кв.м. (аренда 100 000 рублей в месяц)
Количество смен в месяц: 30
Численность персонала: 25 человек.
4.1. Общие расходы, в месяц
4.2. Расчет доходности
4.3. Расчет окупаемости
Для расчета точки окупаемости цеха по изготовлению подсолнечного масла вы можете воспользоваться нашим сервисом точка безубыточности онлайн .
Дополнение
Если вам нужен детальный бизнес-план с подрбными расчетами и анализом рынка конкретного региона, вы можете заказать его разработку под свой конкретный проект с учетом его индивидуальных особенностей. для получения подробной информации от партнера сайта Фабрика манимейкеров консалтингового агентства "MegaResearch". Так же вы можете приобрести .
Общая характеристика семян
Подсолнечник - Helianthus annuus L
. Относится к семейству сложноцветных. Это однолетние растение, семена которого собраны в корзинке.
Подсолнечник в нашей стране является основной масличной культурой, посевы его составляют около 70% посевных площадей всех масличных культур.
Подсолнечное масло применяется для пищевых, технических и медицинских целей. На пищевые цели используются сорта подсолнечного масла согласно ГОСТ 1129-93.
Семя подсолнечника состоит из твердой плодовой оболочки (в обрушенном состоянии ее называют лузгой), очень тонкой семенной оболочки (пленки) и двух белковых семядолей. Семядоли представляют собой главный резервуар масла и белка.
Состав семян подсолнечника колеблется в зависимости от сортовых особенностей, условий выращивания, количества и качества азотных удобрений, а так же от послеуборочной обработки семян. Содержание ядра в семени колеблется от 50 до 80%, оболочки от 20 до 50%.
Семена подсолнечника - горючий материал и склонны к самовозгоранию. Температура самовоспламенения 335°С. температура воспламенения 305°С. Пыль, образующаяся при их переработке подсолнечных семян, может вызвать развитие пневмокониозов и заболевания дыхательных путей. Предельно допустимая концентрация пыли семян подсолнечника ПДК - 4мг/м³.
Масличные семена являются источником получения чрезвычайно ценных пищевых и кормовых продуктов. В подавляющем большинстве случаев такие ценные группы веществ, как липиды и протеины, локализуются в ядре семени. Другие морфологические части семян содержат значительно меньшее количество ценных компонентов, а покровные оболочки (плодовая и семенная) служат источником многих нежелательных веществ, которые в условиях маслодобывания переходят в масла. Содержание сырой клетчатки и безазотистых экстрактивных веществ в оболочках гораздо выше, чем в ядре.
Семенная масса, поступающая на завод для переработки, представляет собой много компонентную смесь, которую можно разделить на:
- неповрежденные семена основной культуры;
- масличные примеси;
- органический и минеральный сор, включая металлопримеси;
- примеси, определяемые наличием в семенной массе посторонних живых биологических систем.
Все компоненты семенной массы широко варьируют по химическим, физическим, биохимическим и другим свойствам.
К масличным примесям принято относить обрушенные семена основной культуры, семена с остатками ядра (изъеденные вредителями, битые), заплесневевшие, загнившие, проросшие, семена с изменившимся цветом ядра, недоразвитые и поврежденные морозом.
Органический сор в семенах состоит из частей корзинок, обломков стеблей растений, соцветий и др.
Минеральные примеси состоят преимущественно из комочков земли, пыли, камней и металопримесей.
Технологический процесс производства подсолнечного масла состоит из следующих операций:
. Производственная очистка семян
. Обрушивание семян для отделения лузги
. Разделение ядра и лузги
. Измельчение ядра на вальцевом станке
. Влаготепловая обработка мятки в жаровне паровым способом
. Прессование мезги в шнековых прессах
. Фильтрация масла
Очистка семян
Очистка масличных семян от примесей является необходимым и очень важным процессом обработки и подготовки семенной массы к переработке.
Стебли растений, листья, минеральный сор, металлические и другие примеси, за исключением обрушенного ядра подсолнечника, способствуют преждевременному износу оборудования (особенно минеральные и металлические примеси), понижают производительность последнего и качество вырабатываемой продукции.
При поступлении на переработку содержание сорной примеси в семенах должно быть не более 2%, после очистки не более 0,5%.
В результате очистки семян образуется несколько видов сорных отходов:
а) крупный и мелкий сор;
б) циклонная пыль
Масличность выделяемого сора составляет ~ около 3%
Высокое содержание жира, протеина и других питательных веществ указывает на то, что отходы, полученные при очистке подсолнечных семян на сепараторах, представляют определенную ценность и могут быть использованы как добавка к основному рациону животных.
Очистка семян производится на сепараторах различной конструкции (ЗСМ; А1-БИС; БЛС и т.д.).
Для обеспечения нормального технологического режима работы сепараторов необходимо выполнять следующее:
. Проверять питательные приспособления в сепараторе и очищать их от посторонних примесей; добиться равномерного распределения семян на ситах путем равномерной подачи по всей длине питателя и правильной установки ситовых рам
. Подобрать номера сит в соответствии с необходимой пропускной способностью сепаратора и размером семян
. Следить за состоянием сит, не допуская неровностей и углублений на поверхности
. Следить за своевременной очисткой приемного, сортировочного и подсевного сит, так как при засорении их большим количеством примесей уменьшается полезная площадь просеивания, в результате чего семена сходом попадают с сортировочного сита в отходы, а вследствие забивания отверстия подсевного сита мелкой лузгой минеральные примеси сходят вместе с семенами
. Следить за своевременным и непрерывным удалением сора из осадочных камер, а так же за состоянием воздуховодов, сепараторов и своевременно очищать их от осевшей пыли
. Следить за состоянием рукавных фильтров и в случае засорения очищать их
Обрушивание семян и выделение ядра
При выработке высококачественных масел, шротов и жмыхов обрушивание и выделение из рушанки оболочек семян являются важными и необходимыми технологическими операциями.
В процессе переработки семян из оболочек в масло переходят воскоподобные и другие нежелательные вещества, ухудшающие вкус и запах, увеличивающие кислотное число и цветность масел, а также снижающие их стойкость при хранении.
Количественные соотношения между ядром и оболочкой семян при их переработке в схемах, предусматривающих удаление оболочек, непосредственно сказываются на производительности основного оборудования, качестве вырабатываемой продукции и на выходе жмыха, масла, лузги.
Максимальное выделение оболочек из семян перед их переработкой является обязательным условием, обеспечивающим получение в производстве высококачественных масел и высокобелковых шротов.
К основным процессам, обеспечивающим отделение ядра от других морфологических частей масличных семян, следует отнести обрушивание и разделение рушанки.
Обрушивание семян подсолнечника производится на семенорушках. Назначение семенорушек состоит в полном обрушивании семян при минимальном получении сечки ядра и масличной пыли.
Каждая семенорушка должна работать спарено со своей семеновейкой, это необходимо не только для сокращения замасливания лузги, но и для установления правильного технологического режима работы семенорушки и ее семеновейки.
При спаренной работе легко установить дефекты в работе каждой машины и устранить их.
Обрушенные на семенорушках семена подсолнечника - рушанка - состоят из обрушенных, целых, нормальных и щуплых ядер, различных крупных частиц ядер, масличной пыли, целых семян, недоруша, сора (растительного и минерального).
Основное назначение семеновеек заключается в отделении максимального количества лузги из рушанки при минимальной потере масла в лузге.
Характеристика продукции, сырья и полуфабрикатов. Растительные масла – сложные смеси органических веществ – липидов, выделяемых из тканей растений (оливки, подсолнечник, соя, рапс и др.). По своему составу липиды делятся на две группы: простые и сложные. Основными компонентами простых липидов являются жиры, составляющие до 95…97 % липидов. В состав жиров входят в основном триглицериды – вязкие жидкости или твердые вещества с низкой (до 40 °С) температурой плавления, без цвета и запаха, легче воды (при 15 °С плотность 900…980 кг/м 3), нелетучие. Они хорошо растворимы в органических растворителях и нерастворимы в воде. Жиры содержат также насыщенные и ненасыщенные кислоты и воски. Важными компонентами сложных липидов являются фосфолипиды.
Растительные жиры и масла являются обязательными компонентами пищи, источником энергетического и пластического материала для человека, поставщиком необходимых для него веществ, которые участвуют в регулировании обмена веществ, кровяного давления, выделении из организма избыточного количества холестерина и др. Наиболее важными компонентами жиров являются полиненасыщенные кислоты – линолевая и линоленовая. Они не синтезируются в организме человека и получили название незаменимых или эссенциальных кислот. Длительное ограничение в питании незаменимых жирных кислот приводит к физиологическим отклонениям: нарушается деятельность центральной нервной системы, снижается иммунитет организма, сокращается продолжительность жизни. Но избыточное потребление жиров также нежелательно, оно приводит к ожирению и сердечно-сосудистым заболеваниям.
В России выпускают следующие виды растительных масел: рафинированное (дезодорированное и недезодорированное), гидратированное (высший, I и II сорта), нерафинированное (высший, I и II сорта). В торговую сеть и на предприятия общественного питания необходимо направлять только рафинированное дезодорированное масло, которое упаковывают в стеклянные или пластмассовые бутылки.
Согласно стандарту в готовом масле определяют физико-химические показатели допустимого содержания вредных веществ, количества влаги, значений кислотного и йодного чисел и др., а также органолептические показатели: прозрачность, запах и вкус.
Рекомендуемое содержание жиров в рационе человека составляет в среднем 100…108 г в сутки, в том числе непосредственно в виде жиров 50…52 г. Оптимальный химический состав пищи по жирам обеспечивается при использовании в рационе 1/3 растительных и 2/3 животных жиров.
Сырьем для производства растительных масел служат в основном семена масличных культур, а также мякоть плодов некоторых растений. По содержанию масла семена подразделяют на три группы: высокомасличные (свыше 30 % – подсолнечник, арахис, рапс), среднемасличные (20…30 % – хлопчатник, лен) и низкомасличные (до 20 % – соя). В России основной масличной культурой является подсолнечник. В производство поступают семена подсолнечника с масличностью 40…50 %, влажностью 6…8 %, содержанием сорных примесей не более 3 %.
Особенности производства и потребления готовой продукции. Переработка семян подсолнечника в растительное масло предусматривает реализацию процессов обрушивания и измельчения семян, гидротермической обработке мятки, извлечения и рафинации масла.
О б р у ш и в а н и е с е м я н п о д с о л н е ч н и к а. Запасы масла в тканях масличных семян распределены неравномерно: главная часть сосредоточена в ядре семян – в зародыше и эндосперме. Плодовая и семенная оболочки содержат относительно небольшое количество масла, имеющего другой (худший по пищевой ценности) химический состав. В связи с этим оболочки отделяют от основных маслосодержащих тканей путем разрушения покровных тканей семян – обрушивания и последующего разделения полученной смеси – рушанки на ядро и лузгу.
Важнейшее требование к операции обрушивания – разрушение оболочки не должно сопровождаться измельчением ядра. Качество рушанки характеризуется содержанием в ней нежелательных фракций – целых и частично разрушенных семян, так называемые целяк и недоруш, раздробленного ядра (сечки) и масличной пыли. Наличие таких фракций увеличивает засоренность (лузжистость) ядра, повышает потери частиц ядра с отделяемой лузгой.
Разделение рушанки на ядро и лузгу основано на различии в их размерах и аэродинамических свойствах. Поэтому сначала получают фракции рушанки, содержащие частицы ядра и лузги одинакового размера, а затем в потоке воздуха рушанку разделяют на ядро и лузгу. Качество операции разделения рушанки оценивают по величине остаточного содержания лузги в готовом ядре и потерями масла с отделяемой лузгой.
И з м е л ь ч е н и е с е м я н. Масло содержится во внутриклеточной структуре ядра семян, которые для выделения масла необходимо разрушить. Требуемая степень измельчения достигается путем воздействия на обрабатываемый материал механических усилий, производящих раздавливающее, раскалывающее, истирающее и ударные действия. Обычно измельчение достигается сочетанием нескольких видов указанных усилий.
Полученный после измельчения полуфабрикат называется мяткой и отличается очень большой удельной поверхностью, так как помимо разрушения клеточных оболочек при измельчении нарушается также внутриклеточная структура маслосодержащей части клетки, значительная доля масла высвобождается и сразу же адсорбируется на поверхности частиц мятки.
Хорошо измельченная мятка должна состоять из однородных по размеру частиц, проходящих через сито с отверстиями 1 мм, не должна содержать целых, неразрушенных клеток, и в то же время содержание очень мелких (мучнистых) частиц в ней должно быть невелико. Конечным результатом операции измельчения является перевод масла, заключенного в клетках семян, в форму, доступную для дальнейших технологических воздействий.
Г и д р о т е р м и ч е с к а я о б р а б о т к а м я т к и. Масло, адсорбированное в виде тонких пленок на поверхности частиц мятки, удерживается значительными поверхностными силами. Эти силы можно существенно ослабить при увлажнении и последующей тепловой обработке мятки.
Интенсивное кратковременное нагревание мятки с одновременным увлажнением способствует равномерному распределению влаги в мятке и частичной инактивации гидролитических и окислительных ферментов семян, ухудшающих качество масла. Затем мятку нагревают и высушивают. В результате такой обработки мятка превращается в мезгу, подготовленную к отжиму масла.
И з в л е ч е н и е м а с л а. В практике производства растительных масел существуют два принципиально различных способа извлечения масла из растительного маслосодержащего сырья: механический отжим масла – прессование и растворение масла в легколетучих органических растворителях – экстракция. Эти два способа производства растительных масел используются либо самостоятельно, либо в сочетании одного с другим.
В настоящее время для извлечения масла сначала используют способ прессования, при котором получают ¾ всего масла, а затем – экстракционный способ, с помощью которого извлекают остальное масло.
Масло отжимается в шнековых прессах различных конструкций. Давление, развиваемое шнековым прессом, достигает 30 МПа, степень уплотнения (сжатия) мезги 2,8…4,4 раза. При этом частицы мезги сближаются, масло отжимается, а прессуемый материал уплотняется в монолитную массу-жмых.
Прессовым способом невозможно добиться полного обезжиривания мезги, так как на поверхности частиц жмыха, выходящего из пресса, всегда остаются тонкие слои масла, удерживаемые поверхностными слоями, во много раз превышающими давление, развиваемое современными прессами. Даже на прессах, работающих с максимальным съемом масла и развивающих высокое давление, получают жмых масличностью 4…7 %.
Экстрагирование – извлечение масла из жмыха, производимое с помощью растворителей. В качестве растворителей для экстрагирования растительных масел применяют экстракционный бензин и нефрас с температурой кипения в пределах 63…75 °С. Масло, которое находится на поверхности вскрытых клеток, при омывании бензином легко растворяется в нем. Значительное количество масла находится внутри невскрытых клеток или внутри замкнутых полостей (капсюль). Извлечение этого масла требует проникновения растворителя внутрь клетки и капсюль и выхода растворителя в окружающую среду. Процесс этот происходит за счет молекулярной и конвективной диффузии.
В результате экстракции получают раствор масла в растворителе, называемый мисцеллой, и обезжиренный материал – шрот.
Для удаления из мисцеллы механических примесей ее фильтруют. После этого она состоит из легкокипящего растворителя и практически нелетучего масла. В масложировой промышленности операцию отгонки растворителя называют дистилляцией. При относительно невысоких концентрациях масла в мисцелле процесс удаления растворителя вначале сводится к обычному процессу выпаривания. По мере повышения концентрации масла температура кипения мисцеллы очень быстро возрастает. В связи с этим для снижения температуры отгонки и ускорения процесса применяют отгонку растворителя под вакуумом, а также с водяным паром.
Р а ф и н а ц и я м а с л а. Рафинацией называют процесс очистки масла от нежелательных групп липидов и примесей. Вследствие разнообразия физических и химических свойств липидов, входящих в состав природных масел и жиров, современная рафинация представляет собой комплексный процесс, включающий последовательную цепь технологических операций, отличающихся по характеру химических и физических воздействий на удаляемые группы липидов.
Объем и последовательность операций при рафинации зависят от вида и назначения масла. Гидратация применяется для удаления из масла с помощью воды группы веществ с гидрофильными свойствами (фосфолипиды, слизистые и белковые вещества), которые при хранении масла выпадают в осадок. Нейтрализация масла щелочью позволяет очистить его от свободных жирных кислот, способных к омылению. Охлаждение масла необходимо для вымораживания восков и отделения их кристаллов. Дезодорация масел представляет собой дистилляционный процесс удаления летучих веществ, определяющих запах и вкус масла, а также чужеродных соединений, ядохимикатов и токсичных продуктов.
При выполнении всех перечисленных операций происходят изменения химического состава и физического состояния нежелательных веществ, в результате которых они превращаются в твердые частицы и взвеси. Их можно удалить из масла различными физическими методами механической рафинацией: фильтрацией, отстаиванием и центрифугированием.
Обязательное условие применяемых технологических операций – это сохранение, имеющей пищевую ценность, триацилглицериновой части масла в нативном состоянии.
Полная рафинация необходима при получении салатного масла, поступающего для непосредственного употребления в пищу, для масел и жиров, используемых при производстве маргарина, кондитерских, кулинарных жиров и майонеза.
Шрот, полученный в результате экстракционной обработки жмыха, также очищают от растворителя методом отгонки и используют в качестве корма для животных. Из шрота по специальной технологии можно извлекать пищевой белок.
При гидратации подсолнечного масла высшего и I сорта получают пищевой фосфатидный концентрат, содержащий 40…70 % поверхностно-активного вещества – лецитина и используемый в качестве эмульгатора, а при гидратации масла II сорта производят кормовой фосфатидный концентрат.
Соапсток, образующийся при щелочной нейтрализации масла, применяется в производстве мыла.
Стадии технологического процесса. Производство растительного масла из семян подсолнечника состоит из следующих стадий и основных операций:
– приемка семян и очистка их от примесей;
– обрушивание семян, разделение ядра и лузги;
– измельчения семян и гидротермическая обработка мятки;
– прессование мезги и очистка прессового масла;
– структурирование жмыха и экстрагирование из него масла;
– дистилляция мисцеллы;
– рафинация масла: гидратация, нейтрализация, дезодорация, охлаждение, механическая очистка примесей;
– отгонка растворителя из шрота;
– упаковывание готового масла в потребительскую и транспортную тару.
Характеристика комплексов оборудования. Линия начинается с комплекса оборудования для очистки семян, состоящего из весов, силосов, сепараторов, магнитных уловителей, расходных бункеров, норий и конвейеров.
Следующий комплекс оборудования для получения ядра семян, в состав которого входят центробежные рушильные машины, семеновейки, аспирационные системы, рассев, нории и конвейера.
Ведущий комплекс оборудования линии предназначен для получения прессового масла, включающий вальцовые мельницы, инактиватор, маслоотжимной пресс, фильтры и насосы, а также оборудование для измельчения форпрессового жмыха и окончательного отжима из него масла.
В состав комплекса оборудования для получения экстракционного масла входят дробилка и плющильный станок для форпрессового жмыха, экстрактор, фильтры для мисцеллы, подогреватели и дистилляторы, холодильник для масла, конвейеры, насосы и емкости, оборудование для отгонки растворителя из шрота, а также оборудование для очистки растворителя.
Комплекс оборудования для полной рафинации масла содержит гидрататор, нейтрализатор, отбельный и сушильный аппараты, фильтры, дезодоратор, насосы и сборники.
В завершающий комплекс линии входят дозирующие устройства, машины для фасования масла и упаковывания продукции в транспортную тару.
Машинно-аппаратурная схема линии производства растительного масла из семян подсолнечника представлена на рис. 2.11.
Устройство и принцип действия линии. Семена подсолнечника, поступающие в производство, освобождаются от ферромагнитных примесей на магнитном сепараторе, взвешиваются, затем винтовым конвейером 1 подаются на воздушно-ситовой сепаратор 2 для очистки от минерального и органического сора (рис. 2.11, а).
Крупный сор, идущий сходом с верхнего (сортировочного) сита, винтовым конвейером 5 выводится из производства. Мелкий сор, идущий через нижнее (подсевное) сито и выходящий из циклонов 3 аспирационной системы сепараторов, снабженных вентиляторами 4 , также винтовым конвейером 5 выводится из производства. Содержание масличных примесей в отходящем соре не более 3 %.
Очищенные на ситах от крупного и мелкого сора семена поступают на вибролоток пневмосепарирующего канала сепаратора 2 . При проходе воздуха через поток семян легкие примеси выделяются из массы семян и выносятся воздухом через пневмосепарирующий канал и воздуховоды в осадочное устройство – горизонтальные циклоны. Они предназначены для предварительной очистки воздушного потока от примесей, выделенных из семян подсолнечника в пневмосепарирующем канале сепаратора. Из горизонтальных циклонов легкие примеси через противоподсосный канал поступают на винтовой конвейер 5 .
Воздух, выходящий из горизонтальных циклонов, дополнительно очищается в циклонах 3 , выделенные примеси из которых также выводятся винтовым конвейером 5 .
Очищенные семена подсолнечника из пневмосепарирующего канала скребковым конвейером 6 , норией 7 , винтовым конвейером 9 подаются на обрушивание в центробежные рушильные машины (рушки) 10 . Перед поступлением семян в рушки на самотеке из нории 7 в конвейер 9 установлен магнитный сепаратор (железоотделитель) 8
Семена, получив ускорение на центробежном вращающемся диске, попадают в радиальные направляющие каналы рушки, футерованные вкладышами из износостойкой керамики, откуда выбрасываются на кольцевую деку, ударяются о нее острым или тупым концом семени (т.е. получают удар по наиболее слабому направлению – вдоль длинной оси семени, что в основном и обеспечивает лучший эффект обрушивания). При ударе о деку наибольшая часть семян обрушивается и в виде рушанки поступает в цилиндрическое сито, расположенное внутри циклона рушки. При движении рушанки, вниз по ситу, происходит отделение части масличной пыли из рушанки, которая выводится из рушки винтовым конвейером 14 на винтовой конвейер ядра 22 , где смешивается с ядром.
Обрушенные в рушках семена подсолнечника (рушанка) состоят из целых ядер, их крупных частиц, сечки, масличной пыли, целых семян, недоруша, различного размера лузги и сора (растительного и минерального). Рушанка с содержанием целяка и недоруша до 25 %, масличной пыли до 10 %, сечки до 12 % самотеком поступает в семеновейки 16 с помощью скребкового конвейера 15 .
Основное назначение семеновеек заключается в отделении необходимого количества лузги из рушанки при минимальной потере масла с лузгой. Одновременно в семеновейках удаляется и часть оставшегося сора.
В семеновейках происходит разделение на фракции обрушенных семян подсолнечника. Рушанка, пройдя через рассев семеновейки, разделяется на шесть фракций, из которых пять, поступает на вейку, а шестая выводится из машины, минуя вейку. Каждая из пяти фракций продукта, поступившего на вейку, попадает в предназначенную для нее камеру, где происходит провеивание продукта потоком воздуха и отделение лузги от ядра по разности аэродинамических характеристик.
Ядро с лузжистостью не более 12 % из второго-пятого разделов семеновеек 16 винтовыми конвейерами 22 , 48 подается в бункеры для ядра над вальцовыми станками и затем в вальцовые станки 49 для измельчения. Перед поступлением ядра в вальцовые станки на самотеке из конвейера 22 в конвейер 48 установлен железоотделитель 47 для удаления металлопримесей.
При измельчении ядра подсолнечных семян преследуют основную цель – добиться полного разрушения клеточной структуры ядра, что способствует более полному извлечению масла как прессованным, так и экстракционным способами. Оптимальная влажность ядра, при которой происходит максимальное разрушение клеточной структуры, лежит в пределах 5,5…6,0 %. Повышение влажности ядра по сравнению с указанной ухудшает качество измельчения (помола).
Ядро, попадая в проходы между размольными валками вальцового станка, за счет разности окружных скоростей валков, наличия рифлений на их поверхностях, а также разной величины зазора между валками измельчается, т.е. превращается в мятку.
Мятка (проход через 1 мм сито не менее 60 %) влажностью 5…6 % после вальцовых станков винтовым конвейером 50 подается на прессование.
Недоруш с первых разделов рабочих семеновеек 16 винтовым конвейером 21 , а также недоруш с первых разделов семеновейки для недоруша 35 винтовым конвейером 36 подается для контроля норией 23 , винтовым конвейером 24 в семеновейки 25 , где происходит отделение из него лузги.
Из семеновеек 25 недоруш винтовым конвейером 27 , норией 28 , винтовым конвейром 29 подается на повторное обрушивание на центробежную рушку недоруша 30 . Часть масличной пыли, выделенной из рушанки в центробежной рушке, выводится из нее винтовым конвейером 33 в винтовой конвейер ядра 22 , где происходит смешение масличной пыли с ядром.