1 Etapa I

Schema tehnologica de obtinere a uleiurilor SEMINTE OLEAGINOASEReceptiecantitativcalitativDepozitareCurtireUscareDescojire (decorticare)McinareTratament hidrotermic (prjire)PresareExtractie cu solventiBROCHEN(turte de pres)ULEI BRUT DE PRESMISCEL SROTDistilare DesolventizareULEI BRUT DE EXTRACTIERafinare-Desmucilaginare-Neutralizare-Splare-Uscare-Decolorare-Winterizare (deceruire)-DezodorizareULEI RAFINAT2

Floarea-soarelui (Helianthus annuus L.), este o planta uleioasa de mare importanta economica si alimentara. Ea este originara din America Centrala (Mexic) si a fost adusa in Europa in secolul al XVI-lea, fiind cultivata la inceput numai ca si planta de ornament. planta reprezint una dintre principalele surse de grsimi vegetale, utilizate in alimentatia omenirii, respectiv cea mai importanta sursa de ulei pentru Romania. De asemenea, floarea-soarelui este si o excelenta planta melifera. De pe un hectar de floarea-soarelui se poate obtine o cantitate de 30 pana la 130 kg de miere. Floarea-soarelui poate avea si ntrebuintari medicinale. Din florile ligulate (care contin quercitrina, anticianina, colina, betaina, xantofila, etc.), se obtine un extract alcoolic care se foloseste in combaterea malariei, iar tinctura in afectiuni pulmonare. 3 Floarea -soarelui (Helianthus annuus L.) se afla pe locul al treilea intre plantele oleifere ierboase. Fructele (achenele) de floarea soarelui contin , in procent de cca. 50%, ulei cu calitati alimentare de exceptie si grad ridicat de conservabilitate, se utilizeaza in alimentatia umana (rafinat) si in industria alimentara ( margarine, conserve, sapun, lecitina, fosfatide, etc.). Prin industrializare, dupa extragerea uleiului, raman sroturile, utilizate ca sursa de proteina in hrana animalelor si materie prima pentru concentrate de proteine in industria mezelurilor. Din cojile semintelor se fabrica furfurolul folosit in industria fibrelor artificiale, a maselor plastice. Macinate, cojile se folosesc la fabricarea drojdiei furajere, circa 150 kg /tona produs. Capitulele se utilizeaza in hrana animalelor, tulpinile sunt utilizate drept material combustibil sau in industria materialelor de constructii. Fiind o apreciata planta melifera, floarea soarelui asigura, in perioada infloririii, 30-130 kg miere/ha. Uleiul din floarea soarelui este un amestec de: 95% trigliceride (formula CxHyOz) si 5% acizi grasi liberi. Este un ulei semisicativ caracterizat printr-un indice de iod de 132 si o aciditate de 0,05.El nu contine poluanti periculosi cum sunt: benzen, plumb sau metale grele. Caracteristicile fizice ale uleiului din floarea soarelui: * densitatea la 20 grade = 0,92; * vascozitate (CST) la 20 grade = 55 - 61; * punctul de fuziune = - 16 grade; * punctul de rupere = - 5 grade; * PCI (Kcal/kg) = 9032; * Amplitudinea autoinflamarii = 30. 4 In ultima perioada se discuta tot mai mult de folosirea uleiurilor vegetale ca biocarburanti. Uleiul din floarea soarelui, utilizat ca si carburant are avantajul ca este usor de pastrat, este stabil, nu este periculos, este putin poluant, nu are risc foarte mare de inflamare si are un indice de evapoare aproape de zero. Uleiul din floarea soarelui contine intre 10-15% oxigen, ceea ce duce la ameliorarea combustiei si la diminuarea nivelului poluarii.

SC Valceancaare ca obiectde activitate principal obtinerea uleiului de floarea soarelui si ca obiecte de activitate secundare: -arendeaza pamant -isi produce o parte din materia prima -presteaza servicii cu materii prime -moara de malai si uruiala -produce boltari pentru constructii La floarea soarelui cumparata se fac analize de umiditate si se determina masa hectolitrica.Procesul de presare la rece se face cu doua tipuri de prese :mici si mari. In urma extragerii se obitne uleiul brut si srot care se foloseste ca furaj pentru animale. Dupa presare uleiul se filtreaza la filtru cu placi si panze de filtru.Dupa filtrare se face rafinarea. Srotul este consumat de animale ,dar nu simple, ci cu boabe sparte macinate de unde rezulta uruiala. 5 1.Operatii principale Recepionarea seminelor oleaginoase Duprecoltare,semineleoleaginoasesntcolectateprincentrelede recepionarecareledirijeaz,apoi,sprentreprinderiledeulei.Lacentrelede recepionare se face att recepia cantitativ a seminelor oleaginoase ct i recepia calitativsumar,verificndu-segreutateahectolitric,umiditateaiconinutulde corpuristrinealseminelor.Transportulmateriilorprimeoleaginoasedela centrelederecepionaresprentreprinderiledeuleiseefectueaz,nmajoritatea cazurilor, pe calea ferat. Cantitile mici de semine, de la distane mai scurte, snt transportate cu camioane. Acolo unde ntreprinderile de ulei snt aezate pe lng o ap curgtoare navigabil, aprovizionarea lor se poate face i cu lepuri. -RECEPIONAREA CANTITATIV Laintrareamateriilorprimeoleaginoasenfabricseprocedeaz,nprimul rnd,larecepionareacantitativaacestora.Aceast operaiesefaceprincntrire cuajutorulbasculelor,caresntdedoufeluri:pentruvagoanedecaleferati pentru camioane.Toleranele admise ntre cantitatea facturat i cea recepionat de ctre ntreprinderea de ulei snt de plus sau minus 1%. -RECEPIONAREA CALITATIV

Recepionareacalitativamateriilorprimearecascopasigurareaapro-vizionriintreprinderilordeuleicuprodusecorespunztoarestandardelorn vigoare.Secreeazastfelpremisaprincipalpentruevidenacalitiimateriei primesositenfabric,ntocmireaulterioarabilanuluidefabricaieiobinerea unor produse finite de calitate bun. Recepionareacalitativasemineloroleaginoaseconstdindouoperaii distincte: luarea probelor; controlul analitic al calitii seminelor. 6 -LUCRAREA PROBELOR Probele de semine se iau din fiecare vehicul, cu ajutorul unei sonde etajate. Din camioane, mostrele de semine se iau din cinci locuri diferite. Din vagoane, ele se scot din trei straturi, i anumela adncimea de circa 10 cm, dela jumtatea nlimii stratului de semine i de la fund. n fiecare strat, probele se iau din nou locurindiagonal.Mostrelescoaseseamestecbineisereducprinmetoda sferturilor la o prob medie de 23 kg. Aceast prob medie se mparte n dou: o partesepstreaznlaboratorpentrueventualelereclamaii,iarcealaltparte servetelaefectuareadeterminrilorartate,nvederearecepieicalitative. ncazulcndprobeledeseminenusntsupuseimediatanalizei,eletrebuie pstratencutiisauborcanenchise,pentruanuseusca,deoareceaceastapoate duce la obinerea unor rezultate eronate. -CONTROLUL CALITII SEMINELOR Larecepionareacalitativasemineloroleaginoasesefacurmtoarele determinri: controlul organoleptic; greutatea hectolitric; coninutul de corpuri strine; coninutul de umiditate; coninutul de ulei. Controlul organoleptic al seminelor const n examinarea aspectului i a culorii inapreciereamirosuluiiagustuluiseminelornvedereadeterminrii coninutului de semine cu aspect i gust normal. Aceast determinare se face dintr-oprobmediede10gdesemine,con-siderndu-secuaspectnormalseminele sntoaseinemucegite.Greutateahectolitricaseminelorestenlegtur directcuconinutuldeuleialacestora.Cuctmiezulseminelorestemaibine dezvoltat,cuattgreutateahectolitric,precumiconinutuldeuleialseminelor snt mai mari. Greutatea hectolitric se determin cu ajutorul balanei hectolitrice i seexprimnkilogramepehectolitru.Determinareacorpurilorstrineeste necesarpentrustabilireapuritiisemineloriaconinutuluirealdeulein semine,careseraporteazlaseminelecuimpuriti.Determinareaumiditii 7 seminelorsefacepentruverificareacalitiilornconformitatecuprevederile standardelor,precumipentruastabilidaceletrebuieuscatesaununaintede depozitare.Determinareaceamaiimportantoconstituieaceeaaconinutuluide ulei deoarece de acesta depinde randamentul de fabricaie a uleiului. Descarcarea si manipularea materiilor prime oleaginoase Descrcareaimanipulareamateriilorprimeoleaginoasenntreprinderile moderne de ulei, operaiile de descrcare i de nsilozare ale materiilor prime i de trecerea lor n fabricaie snt mecanizate i se realizeaz cu ajutorai transportoarelor pneumatice i al celor mecanice. -TRANSPORTOAREPNEUMATICE-sefolosesc,nprimulrnd, pentrudescrcareamateriilorprimeoleaginoase.Elesecaracterizeaz prinproductivitatemare,gabaritrelativmicietaneitate,ceeaceevit formareaprafuluiIadescrcare.Instalaiilepneumaticededescrcarei transportnecesitontreinereatent.Eleprezintouzurmaimarea conductelor,nspecial,lacoturi.Acesteinstalaiipotfuncionaprin aspiraieiprinrefulare.Existiiustalaiicarefuncioneazcombinat, adicprinaspiraieirefulare.ntreprinderilemodernedinaranoastr au fost dotate pentru descrcarea seminelor cu instalaii pneumatice care funcioneaz prin aspiraie. -TRANSPORTOAREMECANICEtransportoarelemecaniceutilizate nntreprinderiledeuleisnt:transportorulcuraclete,transportorul elicoidal,transportorulcuband,elevatorulcucupei;nunelecazuri, lopata mecanic. Acestetransportoaresntfolositentoatentreprinderile-ipentru transportulimanipulareasemifabricatelor(materialdescojit, mcintur, brochen) i a subproduselor (coaj, rot). Laalegereatransportoarelormecanicetrebuieinutseamdeurmtorii factori:naturamaterialuluidetransportat,distanadetransportat, productivitateainstalaiei, spaiul disponibil pentrumontaj, consumul de energie, ntreinerea i uzura normal n exploatare. Astfel, banda de transport prezint avantajul c poate fi folosit pentru oricefeldematerial,realizndtransportulacestuiancondiiide 8 menajaremaximipedistanemari.nschimb,aredezavantajulc dezvolt praf i poate da natere la risipirea materialului transportat. Transportorulcuracletepoatefifolositpentrumaterialecarecurgi n-au dimensiunimari; el aregabaritmic i nu dezvolt praf. Distana de transportatestede"maximum160mitransportattnplanorizontal ctinceloblicivertical.Datoritavantajelorpecarelereprezint, transportorulcuracleteeste,nprezent,celmaiutilizatmijlocde transport n ntreprinderile de ulei. Transportorul elicoidal prezint avantajul c amestec binematerialul ntimpultransportului,darprinaceastaprovoac,uneori,degradriale produsuluitransportat.Lungimeaunuiasemeneatransportoreste,n general, limitat la 40 m. nceeacepriveteproductivitateaacestortransportoare,benzilede transportitransportoarelecuracleteaucapacitimaimaridect transportorul elicoidal. Depozitarea materiilor prime oleaginoase Materiile prime oleaginoase utilizate n fabricile de ulei au cu precdere un caracter de producie sezonier (excepie fac germenii de porumb). Din aceast cauz depozitarea materiilor prime oleaginoase se face pe perioade de timp lungi, n care pot apare, n condiii neprielnice, grave deprecieri calitative i nsemnate pierderi cantitative. n fabricile de ulei materiile prime sunt depozitate pe perioade variind ntre 5-12 zile, durat care asigur rezervele necesare continuitii produciei i d posibilitatea efecturii operaiilor pregtitoare procesului de obinere a uleiului.Depozitarea seminelor oleaginoase trebuie s asigure: -pstrarea substanelor valoroase; -pervenirea proceselor de degradare; -mbuntirea caracteristicilor tehnologice ale seminelor; -pregtireadeloturimari,omogenedinpunctdevedereal caracteristicilor fizico-chimice i tehnologice; nsi natura biologic a materiilor prime oleaginoase determin neomogenitatea acestora (nu toate ajung la maturitatea optim n acelai timp). Dac acestei neomogeniti naturale i se asociaz o condiionare i o depozitare necorespunztoare materia prim se depreciaz. 9 Capacitatea de germinare a seminelor este determinat printre altale, de activitatea sistemului enzimatic din semine. Pentru ca acesta s se conserve se impune ca procesele metabolice s continue n perioada de depozitare a seminelor, ns viteza acestora trebuie s fie minim. Ca urmare, trebuie s se asigure condiii n care se atinge starea de anabioz. Se menioneaz c asigurarea unei caliti ridicate a uleiurilor impune conservarea seminelor n aceast stare. Temperatura de depozitare are un rol important pentru seminele la care degradarea primar este provocat de microorganisme. Prin certerea temperaturii de depozitare se favorizeaz dezvoltarea microorganismelor termofile i declanarea unor procese oxidative exoterme, care pot conduce la creterea temperaturii masei de semine la 80-90C i n unele cazuri, chiar pn la temperatura de aprindere. n cazul enzimelor de degradare proprii, acestea sunt inhibate dac temperaura seminelor ajunge n jur de 50C. Compoziia seminelor influeneaz procesul de autonclzire n timpul depozitrii, prin coninutul lor n hidrai de carbon care sunt consumai n principal, iargrsimile i proteinele alimenteaz fenomenul. Depozitarea seminelor se realizeaz n: -silozuri celulare paralelipipedice cu seciuni ptrate i terminate n form de trunchi de piramid, din beton; -silozuricuseciunecircularcud=6,35micapacitatede300-1200 t; -silozuri metalice cu capacitate de 100-1000 t; -magaziietajate,undeseminelesedepoziteazpeplaneenstrat de 1,5-3,0 m n funcie de umiditatea lor; La depozitare trebuie s se aibe n vedere urmtoarele: -uscarea seminelorn depozit trebuie s sefacn regimmoderat, pentru a se evita craparea i desprinderea cojii de pe miez; -depozitareassefaclaoumiditateaseminelorsubumiditatea critic; -temperaturatrebuiemeninutsub30Cprinprefirare,aerare activ sau rcire mecanic; Seminele trebuie curate nainte de depozitare (nivelul impuritilor nu trebuie s depeasc 1-2%). 10 Curirea materiilor prime oleaginoase Dup recoltare, materia prim oleaginoasconine o serie de impuriti care pot fi grupate n urmtoarele categorii: -impuriti metalice (buci de srm, metal, etc.); -materiale anorganice (pmnt, praf, pietre); -materiale organice (pleav, resturi de tulpini, semine seci); -seminealeunorplantecares-audezvoltatnculturadeplant oleaginoas; ndeprtarea acestor impuriti se face de obicei n dou sau trei etape, dup cum urmeaz: -la silozuri, o curire preliminar nainte de depozitare; -lafabriciledeulei,oprecurirenaintededepozitareio postcurirenaintecaseminelesfieintrodusenprocesele tehnologice; La silozuri curirea ndeprteaz cca. 50% din impuriti i are drept scop utilizarea mai eficient a spaiilor de depozitare. nainte de a fi introdus n procesul de fabricaie, adic dup postcurire materia prim oleaginoas are un coninut de impuriti de maxim 0,4%. 11 Tipurile folosite n prezent n ntreprinderile de ulei din ar snt, pentru precurirea seminelor, vibroaspiratorul tip Sagenta" i precuritorul tip Buhler", iar pentru posteurire, curitorul tip MIAG" i tararul cu aspiraie. VibroaspiratorulSagenta":secompunedinbatiul2,conulvibrator2,cadrul metalic cu site 3, i ventilatorul 4. Sitele,nnumrdetrei,sntdetipulcelormpletite,fiindconfecionatedin estur de srm. Prima sit are ochiuri de 15xl5mm, a doua de 12x12mm,iar a treiade3,5x3,5mm.nclinaialorpoatefimritnmerscupnla12,n funcie de umiditate, de coninutul de corpuri strine i de capacitatea dorit. 12 Procedeele de separare a impuritilor sunt urmtoarele: separarea pe baza diferenei de mrime se face utiliznd pachete de siteavndochiuri(perforaii)dedifertemrimi,carepermitfie trecereaseminelorfietrecereaimpuritilor;npracticaindustrial aceast operaie este denumit cernere; Separarea pe baza diferenei de mrime se face pe site cu micare rectilinie (dute-vino), circular (n jurul axei longitudinale), vibratorie (cu amplitudinea redus n plan vertical separarea impuritilor pe baza diferenei de mas volumic n cele mai multe dintre aparatele de curire, separarea pe baza diferenei de mas volumic se cupleaz cu cernerea, realizndu+se o eficien sporit cu costuri mai reduse. separarea impuritilor feroase Separarea impuritilor metalice pe baza proprietilor magnetice ale acestorase realizeaz cu ajutorul magneilor naturali (mai puin folosii) sau cu ajutorul electromagneilor care pot fi: -plani: impuritile sunt reinute pe o plac metalic care constituie fundulunuijgheabprincaretrecemateriaprimisunteliminate periodic; -rotativi:impuritilesuntreinutepeunelectromagnetcarese rotete n interiorul unui cilindru din material nemagnetizabil (uzal din cupru) i se elimin perodic; -benzielectromagnetice:materialuloleaginoscurgepeoband transportoareprevzutcuelectromagneicarereinimpuritile metalicepeband;seminelesuntcaptatelacaptulbenzii,iar impuritileseeliminperiodicprinntrerupereaalimentrii electromagneilor; Aceast separare se face pe nteg fluxul tehnologic (la curire, la descojire, la mcinare, la prjire, la extracie i la transportul rotului). Praful i impuritile mai uore dect seminele care sunt absorbite de ventulatoarele mainilor de curat sunt dirijate la instalaiile de captare a prafului care pot fi cicloane uscate sau umede, filtre cu saci, inchise sau deschise. 13 Uscarea materiilor prime oleaginoase Chiar dac au fost recoltate n perioada optim, seminele au o umiditate mai mare dect cea critic i pentru aputea fi depozitate pe perioade ndelungate, acestea trebuie uscate nainte de depozitare. Odat cu scderea umiditii, crete propoional coninutul de ulei din semine. n seminele ajunse la maturitate sunt coninute cantiti de ap mult mai mici dect n plantele vii; cea mai mare parte a acesteia este fixat n celule de ctre grupele hidrofile (COOH, NH2,etc.) ale substanelor constituente (ap de hidratare), restulfiind reinut prin fenomene fizice, n special capilaritate. Compoziia chimic a celulelor din semine, care depinde de tipul de plant oleaginoas, determin i coninutul de ap al acestora. n procesul de uscare, apa este transportat din interiorul seminelor la suprafaa exterioar a acestora, de unde este preluat cu ajutorul unui agent de uscare. n prezent se folosete ca agent de uscare aproape exclusiv aerul. Folosirea amestecurilor de aer i gaze de ardere a fost, n cea mai mare parte, abandonat ntruct gudroanele coninute n gazele de ardere condenseaz n timpul uscrii.Deci, eliminarea apei se poate realiza numai prin creerea permanent a unui dezechilibru de umiditate, respectiv pri realizarea unei pesiuni relative mai mici n faza gazoas de la suprafaa seminelor dect cea existent n interiorul acestora, fie prin nclzirea aerului cu un agent termic exterior, fie prin evacuarea continu a vaporilor de ap de la suprafaa seminelor. Un factor important n uscarea seminelor este modul de transmitere al cldurii. Industrial se utilizeaz transmiterea cldurii prin convecie, conducie sau simultan prin ambele metode. n fabricile de ulei, uscarea se aplic de obicei la cel mult o treime din materiile prime i are un caracter preponderent tehnologic. Usctoarele folosite n industria uleiului dinara noastr sunt bazate pe principiul uscrii prin contact i convecie, fiind de tip rotativ (la instalaiile mai vechi) cu tambur orizontal, coloane verticale sau fascicole tubulare.[3] Usctorul rotativ, n care uscarea seminelor se realizeaz prin convecie, n contracurent cu un amestec de aer cald i gaze de ardere. Dup ieirea din tambur, seminele sunt trecute printr-un rcitor. . Usctorul n pat fluidizat Escher- Wyss cu dou zone; una de uscare, alta de rcire. Recircularea aerlui cald poate asigura o economisire de energie de 25-43%. Timpul de uscare este foarte rapid i procedul de uscare poate fi bine controlat. Usctorul MIVac, care ucreaz sub vid i nclzirea are loc cu microunde. 14 Umiditatea seminelor este redus la 4% numai n 5 min., seminele atingnd 60-70C. Usctorul Cimbria, care este sub forma unei coloane modulate realizat dintr-un aliaj de aluminiu rezistent i cu schimb termic foarte bun. Usctorul sub vid, care lucreaz la o pesiune remanent de 60-100 mmHg. Seminele trec peste eviprin care circul abur de 0,5 bar. Vacuumul este realizat cu o pomp de vid i cu un condensator de amesteccu nchidere hidraulic.[14] Usctoarele cu benzi, sunt utilizatepenrtu uscarea pastelor, a materialelor granulare, a materialelor fibroase, a unor semine oleaginoase, etc. Usctor cu benzi suprapuse: 1-benzi transportoare; 2-calorifer; 3-plnie de alimentare 15 1.2. Schema tehnologica pt rafinarea uleiurilor Aceast operaie cuprinde un complex de etape necesare pentru asigurarea calitii i aspectului comercial oferie pentru consumatori PMNTURI DECOLORANTE AP I CONDENS ULEI BRUTAGENT PT. DEMUCILAGINARE SOLUIE DE NaOH Demucilaginare Neutralizare Uscare Deceruire (Vinterizare) Dezodorizare Splare Decolorare Polizare (Finisare) Ap de splare Decantare Decolorare SOAPSTOCK Ulei de batal Ap de canal ULEI RAFINATPmnt uzat Suport cristale Ulei tehnic Reziduuri vinterizare Pmnt uzat i ulei 16 Grupareametodelor de rafinare dup efectulprincipal al procesului: Efectul principal urmrit Denumirea uzual a metodei Alte denumiriEliminarea suspensiilor mecanice i parial a substanelor dizolvate coloidalPurificarea mecanica prin decantare, filtrare sau centrifugare Eliminarea mucilagiilor Dezmucilaginare Delecitinizare ,DegumareEliminarea acizilor grai liberi:prin formarea spunurilor alcalineprin antrenare cu vapori de ap sub vid- prin combinarea acizilor grai cu glicerina- prin fracionare cu solveni selectiviNeutralizareNeutralizare prin distilareNeutralizare prin esterificareRafinare cu solveni selectiviRafinare chimic (caustic)Rafinare fizic (realizeaz i dezodorizarea)Extracie cu solveni selectiviEliminarea pigmenilor colorani Decolorare AlbireEliminarea substanelor odorante prin injecie de abur sub vidDezodorizare Eliminarea cerurilor i a gliceridelor cu punct de topire ridicatVinterizare Deceruire, Destearinizare, demargarinizare 17 1.3. Operatii principale Filtru cu placi : printre placi se introduce panza de filtru. Rafinarea are mai multe etape : -Se pune fenolftaleina pentru determinarea aciditatii -La rafinare intra uleiul brut filtrat. Etapele rafinarii : -desmucinagilarea : se incalzeste la 67 grade , se prepara solutia de saramura (un precipitat care se depune si se evacueaza). -neutralizarea la 75 grade se adauga solutie de hidroxid de sodiu In functie de acciditatea uleiului se adauga solutia. Are loc si o mica decolorare ,spalare cu apa fierbinte. Se face o a doua proba de acciditate sub 0,1%, uscarea la 110 grade sub vid. Cristalizare, deceruire prin racire dupa care uleiul trece prin filtru. Dezodorizarea-fara gust , fara miros. Se incalzeste la 180 grade, se introduce abur pe jos, amesteca particulele de ulei care trece prin el. Pe sus pompa trage aerul (distilare) de unde rezulta decolorarea. Finisarea : se goleste si se raceste uleiul sub vid, existe doua serpentine: ulei rece si aparece. Se raceste uleiul la 100 grade, se face transfer de caldura. Se porneste pompa de apa si se raceste uleiul. Trece la filtru dupa care se depoziteaza in trei mase de stocare apoi se imbuteliaza .Cazanul de abur pentru dezodorizare are 13 bari si 195 grade temparatura. Semintele se preseaza la rece de unde rezulta uleiul brut si srot. 18 Filtrare : se face cu un filtru cu panza , placi si hartie,si are loc si decontarea.Rafinare : se incalzeste la 70 grade ,desmucilaginarea cu saramura, saponificare cu hidroxid de sodiu,spalare, 110 grade uscare ulei, 2 grade cristalizare cu chiselgur, dezodorizare cu 180 grade cu vapori de apa, se mai raceste, se trece prin filtru, se imbuteliaza apoi se ambaleaza. 19 Etapa II 2. Presarea miezului. Obtinerea uleiului brut din presa este operaia prin care se separ uleiul din materia prim oleaginoas, sub aciunea unor fore exterioare, rezultanta fiind uleiul brut i brochenul. aceasta operatie se realizeaza cu ajutorul preselor, care dupa constructia lor pot fi hidraulice sau mecanice.n prezent, presele mecanice prezint o serie de avantaje fa de cele hidraulice. Persarea este operaia prin care se separ uleiul din materia prim oleaginoas, sub aciunea unor fore exterioare, rezultanta fiind uleiul brut i brokenul. La nceput se separ uleiul reinut la suprafaa particulelor de mcintur ce se scurge prin analele dintre particule, apoi, cnd sub influena presiunii crescnde are loc i eliminarea uleiului din capilare. Cnd spaiul dintre particule devine foarte mic, uleiul nu se mai elimin i se ajunge la formarea brokenului (turtelor) operaie ce se numete brichetare. Acest mecanism de eliminare a uleiului din materialul oleaginos impune ca, indiferent de tipul utilajului, acesta s asigure fore de compresiune care cresc treptat, odat cu creterea gradului de compactare a materialui. O cretere brusc a presiunii duce la o brichetare rapid i are ca efect blocarea uleiuluin broken, reducnd randamentul general de presare. n funcie de gradul de separare al uleiului (mai exact n funcie de cantitatea de ulei care rmne n broken), presarea se consider: -presare preliminare moderat ; -presare preliminare avansat ; -pesare finalPresarea preliminar (moderat sau avansat) se aplic atunci cnd aceasta este urmat de extracie, iar presarea final atunci cnd brokenul nu se mai supune extraciei cu solveni. Tehnologic, presarea preliminar se realizez ntr-o singur faz,n timp ce presarea final se poate realiza ntr-o singur etap sau n dou etape (presare preliminar urmat de presare final). 20 Presarea este o operaie complicat care implic n principal fenomene din mecanica solidelor agregate i semiagregate, dar i fenomene din mecanica lichidelor care se separ din solide. Complexitatea fenomennului nu a permis elaborarea unei teorii unitare a presrii. Conceptele teoretice cunoscute tind s generalizeze observaiile de laborator sau din instalaiile industriale. Presarea poate fi considerat ca o filtrare prin capilare, fenomen ce se exprim cu relaia: l 128d PV g tx= , unde: V volumul de ulei separat [m3]; P presiunea aplicat [daN/cm2]; L lungimea capilarelor [m]; t - durata aplicrii presiunii [s]. Fora de presare la presele mecanice (P) este creat de un melc, care se rotete n camera de presare. n funcie de capacitatea presei fora de presare poate avea diferite valori.creterea treptat a lui P se asigur prin: -micorarea volumului camerei de presare de la o treapt la alta; -reducerea pasului melcului; -prin dimensiunile i forma inelelor intermediare ntre melci (numai la presarea la rece); -prinrezistenaopuslaieireamaterialuluidinprescuajutorul conului care regleaz grosimea materialului ce iese din pres; Durata presrii,t, trebuie s fie suficient de mare pentru apermite curgerea uleiului. Depirea duratei nu mrete randamentul la presare semnificativ, dar micoreaz sensibil productivitatea. Durata presrii, ca sum a duratelor de presare pe fiecare seciune (treapt) este dat de relaia: )s Vs ss1 QE VT

=, [s] Vs volumul spaiului liber din seciunea de presare [m3]; Es gradul de presare n seciunea respectiv; QV debitul volumic al materialului n pres [m3/s]; s coeficient de corecie legat de cantitatea de mcintur eliminat din pres odat cu uleiul, pn la seciunea analizat. 21 Durata presrii n funcie de caracteristicile constructive i funcionale ale presei, este de 40-200 s. Durata de presare este influenat de: turaia necului, grosimea brokenului la ieirea din pres i caracteristicile fizico-chimice ale materialului oleaginos. Grosimea brokenului influeneaz invers proporiional durata de presare; cu ct grosimea este mai mare, presiunea n pres este mai mic, iar durata presrii scade. Ca urmare a faptului c nu exist un concept teoretic coerent, proiectarea preselor se bazeaz exclusiv pe date experimentale. Presarea continu este influenat de numeroi factori fiind legai att de particularitile constructive ale presei ct i de condiiile de exploatare. n presele continue, camera de presare este constituit dintr-un schelete rigid n care este dispus un cilindru format din bare (baghete) a crui seciune difer de la treapt la treapt. Mrimea interstiiilor dintre barele care formeaz cilindrul de presare se alege n funcie de natura materiei prime oleaginoase i este caracteristic fiecrui tip de pres. urubul elicoidal (denumit i melc sau nec) este format din cte dou seciuni pentru fiecare treapt de presare, fiecare dintre seciuni avnd un pas i o adncime a filetului diferite corelate cu destinaia presei, respectiv cu presiunea ce trebuie realizat. Construcia necului ar trebui s asigure o micare elicoidal a materialului n camera de presare ins datorit frecrilor ntre material i nec micarea materialului n fiecare treapt este complex. Pentru a asigura curirea melcului de materialul care ader i a evita curgerea invers a mcinturii n pres, n camera de presare se monteaz una sau dou perechi de cuite. Alimentarea materiei prime se face prin cdere liber (mai rar) sau cu ajutorul unui transportor cu nec dispus vertical. Aceasta din urm are avantajul asigurrii unei corelri a debitului de alimentare cu turaia necului i poziia conului. 22 Pentru sistemele mici de fabricaie se prezint o schem simpl de pres din fabricaia S.C. STIMEL S.A. Produsul de extrudat se introduce prin plnia (1) ajungnd n zona de alimentare. n aceast zon, pasul melcului este mare pentru realizarea unei alimentri optime, cu amestecare concomitent. Deasemenea adncimea spirei este mai mare dect la celelalte zone pentru a putea apuca mai bine materia prim. Melcul (2) cu diametrul crescnd i pasul descrescnd asigurnd deplasarea i comprimarea materiei prime n zona de compresie. Cu ajutorul elementelor de rcire cu manta (4) i de nclzire (5) se asigur realizarea temperaturii de plastifiere dorit. De obicei nclzirea se realizeaz pe cale electric. Produsul este evacuat prin matria (6).Necesarul de energie pentru extruder poate fi determinat cu ajutorul formulei simplificate: L8e zh 2Dn D E2 2 3 '+

'

g

+

x x =o , [KWh] n care: D diametrul interior al cilindrului, [mm]; n turaia , [rot/min.]; go - vscozitatea masei dup compresie, [cP]; g - vscozitatea iniial, [cP]; h adncimea fantei, [mm]; z numrul de spire paralele; e limea pragului, [mm]; 23 n cazul de fa: D = 50 mm n = 30 rot/min. go = 1200 cP g = 1100 cP z=4 e = 2 mm din care rezult: E = Nextruder = 0,43 KWh Dimensionarea motorului de antrenare Puterea necesar la motor este: Nnec = Nextruder/(gcgmgtc), unde: gc = 0,98 randamentul angrenajului conic; gm = 0,99 randamentul angrenajului melcat; gtc = 0,96 randamentul transmisiei cu curea; Rezult Nnec =Se alege un motor electric asincron trifayat cu colivie tip AT conform STAS 2755/1-74 (varianta cu talp). Caracteristici de exploatare ale motorului: -tensiunea i frecvena de alimentare: 220/380 V la frecvena de 50 Hz; -motorulfuncioneazlaparametriinormaliincazulvariaiei tensiunii i frecvenei cu 5%; -altitudinea maxim a locului de montare 1000 m; -temperatura mediului ambiant 20rC, se admit variaii de 80%; Caracteristici tehnice: -tesiunea de alimentare: U = 220/380 V; -frecvena tesiunii: f = 50 Hz; -curentul: I = 6,5 A; -curentul de pornire: Imax = 29 A; -puterea: P = 2 KW; -tipul carcasei: AT 100L 28B 8; -numr perechi poli: p = 4 poli; -randamentul: g = 69%. 24 Etapa III 3. Extractia cu solventi a uleiurilor vegetale este operaia prin care, din amestecul de substane oleaginoase se separ unul din componeni prin solubilizarea acestuia ntr-un dizolvant n care ceilali componeni nu se solubilizeaz. in urma extraciei, rotul de floarea soarelui are un coninut de ulei de 0,7%.operaia de extracie se poate realiza in 2 etape, si anume: distilarea miscelei i recuperarea dizolvantului din rot. Ext r ac i aest eopera i apr i ncar eunul saumai mul icomponen i di nt r -ofaza( l i chi dasaus ol i da)s unt t rens ferat i i nt r-oal t afazal i chi dane mi sci bi l a(saupar i al nemiscibila) adusa in contact cu prima.Operaia se bazeaz pe diferena de solubilitate a acestor componeniintr-unsolvent corespunztor sau in doi solveni nemiscibili. In funcie de stare fizica a fazei careconine componeniiinteresani, extracia poatefi solid-lichid,lichid-lichid saugaz-lichid. 25 Extractiacusolventipresupuneutilizareaunorcompusichimiciasacumsunt benzenul si hexanul. In urma acestui proces rezulta tipuri de uleiuri diferite de cele esentiale: -uleiurileabsolute auunaspectgros,cleiossiseobtinprinintermediul solventilor din plante ca trandafirul, iasomia si neroli. -uleiurilederasinoase seextragtotcuajutorulsolventilordincleiurilede arbore si din rasini. In cazul extractiei cu solventi,uleiul rezultat contine si reziduuri de solventi, ceea ce inseamna ca nu este un ulei pur, asa cum este cel obtinut prin distilare. Extractia cu solventi: se foloseste cand plantele au un continut mic de uleiuri volatile sau cand uleiurile isi schimba compozitia chimica. Cei mai utilizati solventi sunt eterul de petrol (pentru flori), benzina (pentru obtinerea rasinilor), alcoolul, grasimi, etc. Este un proces mai complicat si este folosit pentru plantele care sunt foarte sensibile si nu ar rezista procesului distilarii. Din nou, are mai multe variante: macerarea, enfleurajul, extractia cu CO2, etc. Metoda uzuala implica aplicarea materialului aromat pe site din metal intr-un container, solventul este aplicat peste ele dupa care este lasat sa se vaporize. Uleiul aromat este extras pe urma cu ajutorul benzinei de extractierezultand cea mai pura substanta. Criterii de clasificare a aparatelor de extracie solid - lichid Mod de funcionare Tip constructiv Rotative Transportor orizontal cu band perforat Transportor vertical Sub form de lan Subformde melc Periodice (discontinui) Depite moral Continue Mandriko Berge RT Blow - Knox Filtrex Miag Carusel Rotocel De Smet Lurgi PTK Olier Oppermann-Deichmann Bollmann BMA Buckau-Wolf Hildebrandt ND Fauth 26 Sencadreazncategoriaextractoarelorcubandifuncioneazpe principiul percolrii, benzina imiscelafiind pulverizaten contracurent pe stratul de mcintur. 889 Extractorul De Smet: 1- carcas paralelipipedic; 2-buncr de alimentare; 3-roat stelat; 4 -band transportoare; 5 -buncr de evacuare; 6 - rezervor miscela; 7 -plnie colectoare miscela de diferite concentraii; 8-pompe de circulaie; 9-prenclzitor. Bandaesteuntransportorcuplciperforateiareparte activnumairamura superioar.Alimentareacumateriaprimsupusextracieiserealizeazlaunul din capetele benzii, printr-un buncr de alimentare, care printr-un dispozitiv reglea-znlimeamaterialuluisupusextraciei.Lacaptulopusalimentrii,materialul cadenbuncruldeevacuare,carearenparteainferioarundispozitivde malaxare i evacuare a solidului epuizat n dizolvat. Prinmicareasacadat,careseefectueazpelungimeabenzii,seasigur realizareaaoptunitideextracie.Bandaestenclinatnsensinversavansrii materialului supus extraciei i n acelai sens cu curgerea dizolvantului. Incategoriaaltorcaracteristicialeextractoruluitrebuieconsiderate: recirculareaunorcantitimaridemiscelapefiecaretreaptdeextracie,ceeace permitereducereacantitiidedizolvantiobinereademisceleconcentratei limpezi;grupareaactepatrupompepeunarborecomunpentruareduce problemeledeetaneizare;montareaplniilordecolectareaextractuluiparial, oarecumntrepte,iasigurareaunorlegturiprinpreaplinnsensulcurgerii 27 extractului;funcionareamaterialuluisupusextracieicastratfiltrantpentru extract. Extractorullucreaznmodnormalcuunhidromodulde0,75-0,78,dnd miscela cu un coninut n ulei de 25 - 30% mas i un coninut de 0,3 - 0,5% ulei n rotul uscat. ExtractoareletipDeSmetsepotutilizainindustriavinuluilaprelucrarea tecovineidulcipentruextragereazaharuriloriasrurilortartrice,precumin industria berii pentru extragerea principiilor active din conurile de hamei. 28 Etapa IV 4.Instalatii pentru dezbenzinare InstalatiaDeSmet"cuprindeurmatoareleutilaje:toastercuprinzatordesrot umedpecoloanade-vapori-spre-ectmomizor,raeitordesrotcuciclonpentru separarea srotului antrenat in aerul evacuat si dispozitivul de umectare a srotului. Uscatorul de srot multitubular a fost introdus la primele instalatii ,,De Smet". El secompunedindouarinduridectetreituburicilindricecumantadublapentru nclzire. In cilindru exista un ax cu palete care malaxeaza si, totodata, deplaseaza srotul.Intuburileinferioareseintroduceaburdirect,pentrueliminareactmai completa a solventului. Toastarea este un tratament termohidric al rotului prin care se urmrete: dezbenzinarea srotului; mrireaumiditiirotuluidupextraciepentruaevita formareapra-fului,aprevenirisculdeexplozieiacree randamentul n rot; imbuntirea calitii rotului prin mbuntirea gustului i a capa-citii de asimilare; inactivarea unor substane antinutriionale existente n rotul de soia (factorul antitripsic, ureaza s.a.) 29 Toaster:1compartimente;2mantadubl;3axulmalaxorului;4 braelemalaxorului; 5 pluverizatoare; 6 evacuare rot; 7guri de control; 8, 9 transportor; 10 evacuare gaze; 11 - reductor de acionare. Primele 23 compartimente constituie zona de evaporaremasiva concomitent cuumezireasrotuluipnala1820%umiditatelaotemperaturadecirca75C. Compartimentele Urmtoare sunt inclzite cu abur indirect pna la 105 ... 115C in funciedefelulsrotului.Continutuldebenzinalrotuluilaieireestedecirca 0,07%. 30 Racitorulderotcompartimentat(fig.91)esteformatdintr-unrecipient cilindric1,cuinaltimeade89msicudiametralde1,41,5m.Ininteri-orul cilindruluisintmontateoseriedeplaciperforate2,pecarerotulesteintinssi malaxatInmodsuccesiv,cuajutorulunorbrajefixatedeunax3.DejosInsus trece un curent de aer rece, aspirat de catre ventilator. Racitorul dc srot eu trei zone derat-ire(fig.92)esteunalttipderacitor,deconstructie-nuumodcmn,carese compune dintr-un cilindru 1, cu inalimea de circa 7,3 m si cu un diametru exterior de circa'2?8 BV. -In interior -este prevazut cu un ax cu brale 2 pe care sint fixate 44 detoleinclinatc3,pecaresrotulaluuecainjos,intimpceesterficit.Inzona superioara, dupa ce srotulintra prin tremia de alimentare 4, este uscat cu aer cald, aspiratcuajutorulunuiventilatorsiincalzilinaerotermele5.Inzonamijlocie racirea se face cu acrul aspirat din camera, fara oincalzire prealabila, iar in partea inferioara, cu aerul aspirat din mediul anibiant printr-un dispozitiv de racire 6, prin carecirculafreoncaagentfrigorific.Tremiadealimentare4sero-testeodatacu brafelesuportaletolelorinclinate,denumitesisuport-carusel,avindoturatjede 4,4 rot/min. 31 Dispozitivuldcumectareasrotuluisecompunedintr-untransporterelicoidal,cu douaaxecuspirecareservesclaamestecareasitransportareasrotului.Apase introduce prin stropire. 32 Etapa V 5. Rafinarea uleiului brut de presa Pentru asigurarea calitatii uleiurilor si a aspectului comercialcerut de consumatori,uleiul brut este supus unui complex de operatii, grupat sub numele de rafinare. Scopul acestor operatii este de ameliora o serie de proprietati, cum sunt: aciditatea libera; culoarea; gustul si mirosul; transparent si conservabilitatea; Prin eliminarea substantelor nedorite (mucilagii, acizi grasi liberi, pigmentii coloranti, substante mirositoare, ceruri) ce afecteaza nefavorabil stabilitatea uleiurilor in timpul depozitarii.fiecare operatie de rafinare are ca efect principal eliminarea unei grupe din substantele de insotire. Substaneledeinsoirecuprindmaimultegrupedecompusichimici,dintre care unelenrutaesc calitateauleiurilor, cum sunt:mucilagiile, aciziigrailiberi, substanelecolorante,substanelemirositoare,cerurileetcInaceeaigrupse includ nsa i substane valoroase, ca: fosfatidele, vitaminele liposolubile (A, D, E, K), sterinele, a caror prezen mrete valoarea alimentar a uleiurilor. Indepartareasubstantelordeinsoiredeterminameliorareaunorproprieti aleuleiurilor, i anume: culoarea, aciditatea liber,gustul imirosul, transparena, conservabilitateaetc.Inacestmod,uleiuriledevinaptepentruutilizareinscopuri alimentaresautehnice,avindcaracteristicileorganolepticecerutedeconsumatori. Totodata,createstabilitateauleiurilorntimpuldepozitriidedurata.In conducereaprocesuluiderafinaretrebuiesaselucrezenaamodnctsse menajezesubstanelevaloroasei,totodat,pierdereadeuleincursulprocesului sa fie ct mai mic. 33 Gruparea metodelor de rafinare dupa efectulprincipal al procesului Efectul principal urmarit Denumizarea uzuala ametodei Alte denumiri Eliminarea suspensiilor mecanice ssipartial a substantelor dizolvate coloidal Purificarea mecanica prin decantare, filtrare sau centrifugare Eliminarea mucilagiilorDemucilaginare Delecitinizare DegumareEliminarea acizilor grasi liberi: -prin formarea sapunurilor alcaline; -prin andrenarea cu vapori de apa sau vid; -prin combinarea acizilor grasi cu glicerina; -prin fractionarea cu solventii selective Neutralizarea Neutralizare prin distilareNeutralizare prin esterificare Rafinarea cu solvent selective Rafinare chimica (caustica) Rafinare fizica (realizeaza si dezodorizarea) Extractive cu solventi selective Eliminarea pigmentilor coloranti DecolorareaAlbire Eliminarea substantelor odarante prin injective de abur sau vid Dezodorizarea Eliminarea cerurilor si a gliceridelor cu punct de topire ridicat Winterizare Deceruire,Destearinizare, Demarganizare 34 Infunciedecalitateasidestinaiauleiuluisefolosescdiferitemetodede rafinare, care, n principiu, pot fi clasificate n trei grupe: Metodefizicederafinare,careconstaunprocese mecanice,ca:sedimentarea,filtrareaicentrifugarea,in procesetermice,ca:neutralizareaprindistilaresidezodorizarea. Metodechimicederafinare,cumsunt:neutralizarea alcalin,dezmucilaginareaacida,decolorareachimic, neutralizarea prin esterificare. Metodefizico-chimice,ca:dezmucilaginareaprin hidratare, decolorarea prin adsorbtie, rafinarea cu dizolvani selectivi. Fiecare metoda de rafinare are ca efect principal eliminarea unei anumite grupe dinsubstaneledeinsoire.Deasemenea,fiecaremetodderafinareamintit,n afararoluluiindicat,indeplineteiunelefunciisecundare.Astfel,neutralizarea alcalin,pelngnlaturareamajoritatiiacizilorgraidinulei,areiunefectde decolorare i de eliminare a resturilor de mucilagii. Metodelefizicederafinareprinprocesemecanicesuntutilizatepentru purificareauleiuluibrutdepres.Acesteproceseintervinlarafinareauleiurilor prin operatii complementare transformrilor principale, ca, deexemplu: -decantareaseutilizeazapentruseparareasoapstockuluiia apelor de spalare in instalaiile discontinue; -centrifugareaesteutilizatapentruseparareasoapstockuluiia apelor de splare n instalaiile continue;-filtrareaservetelaseparareaagentuluidecolorant,a kiselgurglui si a impuritafilor mecanice. 35 Schema tehnologic la rafinareauleiurilor comestibile 36 Schema tehnologic la rafinareauleiurilorcomestibile : pentruuleiulbrutlivratcaataresefacenumaiopurificare mecanica; pentru uleiul de in tehnic: dezmucilaginare si decolorare; uneori se execut i neutralizarea aciditiilibere; pentruuleiulderapifolositnscopuritehnice: dezmucilaginare cu acid sufuric; pentruuleiuldericin:dezmucilaginareprinhidrataresi decolorare.Fiecareoperaietehnologiccuprindeattprocesulprincipalprincarese asigureliminareauneigrupedesubstanedeinsoirectsiprocese complementare care favorizeaz sau completeaz procesul principal. Multavreme,rafinareas-arealizatprinprocedeediscontinue,careprezentau neajunsuri importante, ca, de exemplu: necesitau suprafee construite nsemnate; pierderi tehnologice ridicate; duratalungaprocesuluiiconducereadestuldedificila diferitelor operaii; recuperarea redus a cldurii. Dincauzaacestorinconvenienteaufostintrodusenpracticaindustrial procedeecontinuederafinare,careaumbuntitconsiderabilprocesul tehnologic,contribuindlamrireaproductivitiimuncii,lareducereapierdcrilor de rafinare, la mbuntirea calitaii uleiului rafinat i la reducerea prcului de cost. 37 ETAPAVI Schematehnologicpentrurafinarea uleiului