Кукурудзяний зародок становить близько 10% від ваги кукурудзяного зерна. Його ботанічна масличность коливається від 32 до 37%. Крім того кукурудзяний зародок містить близько 18% білків, 8% крохмалю, 10% цукру, 10% мінеральних речовин. У кукурудзяних зародках сконцентровано понад 80% жиру, що міститься в кукурудзяному зерні, близько 20% білків і близько 74% мінеральних речовин. Кукурудзяна олія отримують із зародків, які є побічним продуктом переробки кукурудзяного зерна в борошномельно-круп'яному, харчоконцентратна і крахмало-паточном виробництвах. Присутність кукурудзяних зародків в продуктах цих виробництв є небажаним, так як масло, що міститься в ньому, гідролізується і окислюється, що викликає погіршення якості готової продукції: борошна, крохмалю, патоки, глюкози, кукурудзяних кормів і т.д.
Тому технологія виробництва перерахованих вище продуктів з кукурудзяного зерна передбачає можливо максимальне виділення з нього зародка.
Однак виділений кукурудзяний зародок сам по собі становить цінну сировину для виробництва харчового кукурудзяної олії.
У промисловості відділення кукурудзяних зародків від зерна здійснюється двома способами: сухим, застосовуваним на млино-круп'яних і харчоконцентратна підприємствах, і мокрих, поширеним на крахмало-патокових заводах.
Існують різні технологічні схеми з дежермінаторной (зародишеотделітельной) млином.
За цією схемою попередньо замоченное і доведене до 20-22% вологості кукурудзяне зерно обробляється на дежермінаторах з метою дроблення і звільнення зародка, а потім на різних сушильних, сортують і очисних пристроях, за допомогою яких досягається збагачення зародка, тобто максимально можливе видалення крахмалосодержащих частинок ендосперми від маси відбитого зародка.
Крім цієї схеми, існує схема, де основним обладнанням для відділення зародка і отримання крупи є дробарки, млинові розсіви, аспіраційні камери і пневматичні столи. Існує також схеми з застосуванням обоєчних і щіткових машин з абразітівнимі циліндрами.
Крім того, має місце схема, в якій відділення зародків здійснюється за допомогою дробарок, що працюють по ударному принципом, і вальцевих верстатів з нарізними валками.
Мокрий спосіб полягає в тривалому замочуванні зерна (протягом 36-50 ч) теплом (48-50 год) водному 0,2% -ому розчині сірчистої кислоти, в подальшій обробці зерна на дискових дробарках і поділ отриманої "кашки" на гидроциклонах або на сепараторах флотаційного типу, де зародок відділяється від загальної маси частинок крахмалистой ендосперми. Потім відокремлені зародки піддають триразової промиванні від залишився в них в невеликих кількостях крохмалю, після чого з маси зародків видаляють вологу; спочатку на шнекових пресах, а потім на непреривнодействующіх барабанних або парових сушарках, в тому числі і вакуум-сушарках.
Схема форпрессование і екстракції зародків
Технологічні способи і схеми переробки кукурудзяних зародків визначаються якістю і властивостями самих зародків.
Для переробки кукурудзяних зародків мокрого способу отримання найбільш доцільною є схема форпрессование - безперервна екстракція.
Технологічний процес переробки кукурудзяних зародків за схемою форпрессование - екстракція складається з наступних операцій:
• Очищення зародків від сміття
• Подрібнення на рифлений і пятівальцових верстатах
• Смаження мяткі
• Пресування на шнекових пресах
• Первинною очищення форпрессового масла
• Підготовка форпрессового макухи до екстракції
• Екстракція крупки або пелюстки в екстракторах
Очищення зародків від бур'янів домішок
Кукурудзяні зародки як сухого, так і мокрого способів отримання містять значну кількість немаслічних органічних домішок: борошнисті пилоподібні частки зерна (до 4%), кукурудзяну лушпиння або так звану пліву - склоподібну оболонку зерна (до 5-6%), цілі зерна кукурудзи, що підгоріли при сушінні зародки, шматочки кукурудзяної качана, злиплі грудки кукурудзяних зародків і т. п.
Наявність домішок в переробляються зародків, по-перше, збільшує втрати масла в макусі або шроті, а по-друге, погіршує ефект роботи вальцовок. Для уникнення цього проводять очищення зародків від сміття.
Очищення кукурудзяних зародків проводиться найкраще на сепараторах, для чого на них встановлюють сита з діаметром отворів наступних розмірів, мм:
Підситок. 10
Верхнє сито. 5
Нижня сито. 3
На подсітке відділяється великий сміття (шматочки качана, що спеклися грудки зародків і т. П.), На верхньому ситі затримуються і йдуть з нього сходом зерна кукурудзи та рівні їм за розміром сміттєві домішки, сходом з нижнього йде основна маса зародків, відокремлена від дрібного сміття , який пройшов через нижнє сито. Подвійна аспірація (при надходженні зародка на підситок і при сходженні з нижнього сита) забезпечує максимально можливе видалення лушпиння і борошняних пилоподібних домішок. Проходячи через трьохміліметрового сито, лушпиння і борошнисті пилоподібні домішки видаляються з цеху в якості корисного відходу.
При очищенні зародків на сепараторах з'їм немаслічного органічного сміття становить 80-90%; при початковій засміченості близько 9-10% засміченість зародка після очищення не перевищує 0,8-1,0%.
Максимальне вилучення олії як в разі пресування, так і екстракції досягається при досить глибокому розкритті клітинної структури зародків, що можливо лише при хорошому їх подрібненні. Крім того, таке подрібнення сприяє більш рівномірному розподілу вологи при зволоженні помелу, що веде до витіснення масла на поверхню частинок мяткі.
Для досягнення необхідного ефекту подрібнення зародків піддають дворазовому подрібнення: грубому на рифлених вальцях і тонкому на пятівальцових верстатах через чотири проходу.
Найбільш задовільні результати при описаному методі подрібнення виходять при вологості зародків сухого способу отримання в межах 9-10%. Якщо ж зародки мають низьку вологість (що характерно для висушеного зародка мокрого способу відділення), то отриману з рифлених вальців крупку кондиционируют, пропарівая її гострою парою в шнеку, що подає її на пятівальцовие верстати, з доведенням вологості зародків сухого способу отримання до зазначених вище меж, тобто до 9-10%, і зародків мокрого способу - до вологості 6,5-7,0%. При більш високому зволоженні розмелювання зародків мокрого способу отримання ботанічної олійності утруднений ГРУДКУВАННЮ високоолійних маси (внаслідок виділення масла), налипає на валки.
Таке пропарювання, хоча воно і дещо ускладнює схему, запобігає при пресуванні виповзання мезги з преса і утворення великих кількостей зерна осипи.
При грубому подрібненні на рифлених вальцях і подальшому вальцюванні на пятівальцовках виходить помел повинен містити, в залежності від олійності зародка, 50-80% фракцій, що проходять через одномілліметровое сито, і не менше 45-50% розкритих клітин.
Смаження кукурудзяної мяткі
Мятку кукурудзяних зародків подають в верхній чан шестічанной жаровні, де її або пропарюють гострою парою з доведенням вологості до 10-11%, або одночасно піддають пропарювання гострою парою і зволоження конденсатом до 10-11% вологості (для зародків мокрого способу отримання, зволожує перед вальцюванням до 6,5-7%).
Зволожену мятку піддають подальшому жаренню в самопропарівающіхся шарах при висоті шару не менше 250 мм.
Мезга висушується в жаровні до вологості 4-5% і температурою 100-105 ° С подається на прес.
Пересушування мезги нижче зазначених меж вологості при щодо жорсткої структурі, властивої меззі к.з. може викликати запрессовки і все що випливають з них наслідки аж до поломок зеерних пластин.
Форпрессование на шнекових пресах ФП або МП-68
Форпрессование при переробці кукурудзяних зародків з подальшою екстракцією переслідує кілька цілей: крім попереднього знімання масла при форпрессование відбувається додаткове руйнування клітинної структури зародка, що сприяє в подальшому найбільш повного і швидкому знежирення в процесі екстракції.
Робота шнекових пресів зазначених типів при переробці кукурудзяних зародків характеризується такими середніми показниками:
Навантаження на ел.двігатель, А. 35 - 40
Частота обертання шнекового вала преса, об / хв. 18
Величина зазорів між зеернимі пластинами, мм:
1-ша секція. 1,00
2-а секція. 0,75
3-я секція. 0,65
4-а секція. 0,50
Товщина черепашки, мм. 0,55
Оліїстість черепашки при фактичній вологості,%
при переробці зародків мокрого способу отримання. 13 - 15
при переробці зародків сухого способу отримання. 9 - 12
Вологість черепашки,%. 6 - 6,5
Середня продуктивність преса, т / добу. зародків. 25
Первинне очищення форпрессового масла
Кукурудзяна олія містить велику кількість відстою і зважених часток, особливо в разі переробки зародків, виділених мокрим способом, при пресуванні яких внаслідок кілька гіршого брикетування в масло потрапляє велика кількість дрібних чистячі.
Для звільнення від цих домішок кукурудзяна форпрессовое масло очищають спочатку на механічних фузоловушках, а потім дворазовим фільтруванням на фільтр-пресах. Першу фільтрацію масла виробляють при температурі 65-700 ° С; при зниженні температури фильтруемого масла до 35-400 ° С його в'язкість істотно збільшується (майже в два рази), що уповільнює процес фільтрації.
Температура масла при другій фільтрації 50-55 ° С. Фосфатиди переходять у масло в разі фільтрації при підвищеній температурі, видаляються гидратацией (при рафінації і дезодорації сирого пресового масла, призначеного для харчових цілей.
Гущу з фузоловушек, фільтр-пресові опади і осип з форпрес збирають і подають у другій чан шестічанной жаровні для повторної переробки в суміші зі свіжим матеріалом.
Процес екстракції дуже складний і проходить з використанням бензину. Устаткування для нього дороге і малої продуктивності не випускається, тому в нашому випадку процес екстракції неприйнятний.