TEHNOLOGIA OBTINERII ULEIULUI DE FLOAREA-SOARELUI

1
TEHNOLOGIA OBTINERII ULEIULUI DE FLOAREA-SOARELUI
Îndrumator Prof.dr.i
ng Mihaly Cozmuta Anca

Studenti


Cîmpan Andreea Mihaela


Cristian Cristiana Roxana

• UNIVERSITATEA DE NORD BAIA MARE
• SPECIALIZAREA Controlul si Expertiza Produselor
  Alimentare

2
CUPRINS

• Generalitati
• Caracteristici fizice ale uleiului de
  floarea-soarelui
• Caracteristici chimice ale uleiului de
  floarea-soarelui
• Calitatile uleiurilor vegetale
• Procesul tehnologic de obtinere a uleiului de
  floarea-soarelui
• Generalitati
• Schema procesului tehnologic
• Receptia materiilor prime
• Depozitarea materiilor prime
• Curatirea materiilor prime
• Uscarea materiilor prime
• Decojirea semintelor de floarea-soarelui
• Macinarea
• Tratamentul hidrotermic/prajirea semintelor de
  floarea-soarelui
• Presarea
• Extractia cu solventi
• Rafinarea uleiului de floarea-soarelui
• Dezmucilaginarea
• Uscarea

3
Când spune cineva "Floarea soarelui",
te gândesti automat la frumusetea unui câmp
întreg, galben, care se plimba dupa pozitia
soarelui... o floare tonica si optimista, care
creste usor, iubitoare de soare, de lumina, ca
o persoana care vede mereu partea buna a vietii

4
Generalitati

• 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 reprezinta una dintre principalele surse
  de grasimi 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 întrebuintari
  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.

5
Caracteristicile fizice ale uleiului de
floarea-soarelui

• densitatea la 20 grade 0,92
  vascozitatea la 20 grade 55 61
• punctul de fuziune - 16 grade punctul
  de rupere - 5 grade amplitudinea
  autoinflamarii 30

6
Caracteristicile chimice ale uleiului de
floarea-soarelui

• greutatea hectolitrica38-42 kg/hl
• continutul de coaja14-28
• umiditate9-11
• ulei44-48
• proteina18-20
• substante extractive neazotate10-15
• celuloza14-18
• cenusa2-3

7
Calitatile uleiurilor vegetale

• Produsele grase sunt o sursa importanta de
  energie si sunt indispensabile vietii.
• Consumate in cantitate moderata, aceste alimente
  sunt o componenta esentiala si sanatoasa a hranei
  noastre zilnice, dar mai ales a copiilor.
  Uleiurile vegetale sunt o sursa importanta de
  vitamine liposolubile (A, D, E, K) si acizi grasi
  esentiali, importanti in formarea membranelor
  celulare si in mentinerea functionarii acestora.
• Acizii grasi participa la reglarea metabolismului
  colesterolului si sunt precursorii unor hormoni
  implicati in vindecarea ranilor, reducerea
  inflamatiilor, coagularea sangelui etc.
• Asadar, uleiurile consumate in cantitate moderata
  sunt benefice pentru sanatate, insa nu trebuie
  exagerat.
• In comert exista nenumarate uleiuri din seminte
  cum ar fi floarea-soarelui, soia, porumb, susan,
  mac, nuca, peste (macrou, somon, ton, hering,
  scrumbie),alune,arahide sau migdale.

8
PROCESUL TEHNOLOGIC DE OBTINERE A ULEIULUI DE
FLOAREA-SOARELUI

• cuprinde urmatoarele operatii principale
• Receptia materiilor prime
• Depozitarea materiilor prime
• Curatirea semintelor de floarea-soarelui
• Uscarea materiilor prime oleaginoase
• Decojirea
• Macinarea
• Prajirea
• Presarea
• Extractia cu solventi
• Rafinarea uleiului de floarea-soarelui

9








Schema procesului
tehnologic de obtinere a uleiului de
floarea-soarelui
10
Receptia materiilor prime

• reprezinta prima etapa a procesului tehnologic de
  obtinere a uleiului
• se face atât cantitativ cât si calitativ

11
Depozitarea materiilor prime

• Depozitarea se fac pentru o perioada de cel putin
  60 de zile
• Depozitele de seminte trebuie sa fie prevazute
  cu
• - o linie de garaj pentru descarcarea
  semintelor din vagoane si autocamioane
• - instalatii mecanice de descarcare si
  manipulare pentru seminte precum si cu
  instalatiile necesare uscarii, vânturarii si
  purificarii acestora, pentru a feri semintele de
  degradare în cursul depozitarii.
• Depozitele folosite în fabricile de uleiuri pot
  fi impartite dupa constructia lor, în trei grupe
  si anume
• - hambare mecanizate
• - magazii cu etaje
• - silozuri celulare.

12

• Silozul celular

• Este un siloz celular paralelipipedic cu sectiune
  patrata si terminat în forma de trunchi de
  piramida
• Constructia lui este din beton
• La depozitarea semintelor de floarea-soarelui
  într-un astfel de siloz trebuie sa se aiba în
  vedere urmatoarele
• uscarea semintelor sa se faca în regim moderat,
  pentru a se evita craparea si desprinderea cojii
  de miez
• silozul sa asigure o umiditate a semintelor sub
  umiditatea critica
• temperatura din siloz sa fie mentinuta sub 30C
  prin prefirare, aerare activa sau racire mecanica.

13
Curatirea semintelor de floarea-soarelui

• Impuritatile care pot fi separate din
  semintele de floarea-soarelui pot fi împartite în
  urmtoarele categorii
• impuritati metalice (bucati de sârma, metal,
  etc.)
• materiale anorganice (pamânt, praf, pietre)
• materiale organice (pleava, resturi de tulpini,
  seminte seci)
• seminte ale unor plante care s-au dezvoltat în
  cultura de planta oleaginoasa
• Procedeele de separare a impuritatilor sunt
• separarea pe baza diferentei de marime
• separarea impuritatilor pe baza diferentei de
  masa volumica
• separarea impuritatilor feroase pe baza
  proprietatilor magnetice ale acestora

14

• Utilajele folosite la curatirea semintelor de
  floarea-soarelui
• vibroaspiratorul-care se foloseste la precuratire
  si care realizeaza îndepartarea a 50 din
  impuritati
• postcuratitorul Bühler
• curatitorul Miag si TDD
• curatitorul Forsberg
• separatorul-aspirator, care curata semintele pâna
  la un continut restrans de impuritati de
  0,7-1,2
• electromagnetul rotativ cu tambur pentru
  îndepartarea impuritatilor feroase.

15
Uscarea materiilor prime oleaginoase

• În procesul de uscare, apa este transportata din
  interiorul semintelor la suprafata exterioara a
  acestora, de unde este preluata cu ajutorul unui
  agent de uscare.
• Transportul apei din interiorul semintei spre
  suprafata este un fenomen complex la care
  contribuie, în proportii diferite în functie de
  natura semintelor, mai multe procese cum ar fi
  difuzia si curgerile capilare.
• Un factor important în uscarea semintelor este
  modul de transmitere al caldurii. Industrial se
  utilizeaza transmiterea caldurii prin convectie,
  conductie sau simultan prin ambele metode.
• În fabricile de ulei, uscarea se aplica de obicei
  la cel mult o treime din materiile prime si are
  un caracter preponderent tehnologic.
• Operatia de uscare se realizeaza cu ajutorul
  urmatoarelor utilaje uscatoare rotative, coloana
  de uscare etc.

16

• Coloana de uscare tip Miag

• functioneaza prin convectie în echilibru sau
  contracurent cu agentul termic (aerul cald).
• coloana înglobeaza intr-un montaj compact o
  sectiune de alimentare si preîncalzire, o
  sectiune de uscare, în care semintele cad pe
  casete metalice în contracurent cu aerul cald, o
  sectiune de uniformizare a temperaturii dupa
  uscare si o sectiune de racire cu aer rece.

17
Decojirea semintelor de floarea-soarelui

• La semintele de floarea-soarelui coaja reprezinta
  40-50 din greutatea semintelor intregi.
• Avantajele prelucrarii semintelor descojite sunt
  
• utilizare mai buna a capacitatii de prelucrare a
  instalatiilor
• îmbunatatirea calitatii srotului datorita
  cresterii continutului de proteina
• reducerea uzurii utilajelor, în special a
  valturilor si a preselor.
• Dezavantajele operatiei de descojire sunt legate
  de
• pierderi de ulei în miezul antrenat cu coaja
• consum de energie si manopera în plus.

18
Macinarea semintelor de floarea-soarelui

• este o operatie importanta în procesul de
  pregatire pentru extragerea uleiului, prin
  aceasta realizându-se o rupere a membranelor si
  destramarea structurii oleoplasmei celulare care
  contine ulei.
• În timpul macinarii, în afara de necesitatea
  distrugerii cât mai avansate a structurii
  celulare, trebuie sa se aiba în vedere si alte
  aspecte tehnologice
• uniformitatea macinaturii
• structura morfologica a semintelor
• compozitia semintelor (umiditate si continut de
  ulei)

19

• Procesul de macinare la valturi se realizeaza în
  3 etape
• - deformatia elastica
• - deformatia plastica
• - destramarea materialului si aparitia de
  celule sparte.
• Morile cu ciocane, folosite în industria uleiului
  în special pentru macinarea srotului, prezinta
  avantajul ca sunt mai robuste, au gabarit mic si
  productivitate mare, în comparatie cu
  concasoarele. Acestea prezinta si unele
  dezavantaje, cum sunt
• reglarea atenta a distantei dintre ciocane si
  sita de cernere în functie de umiditatea
  materialului
• functionarea cu uzuri mari necesitând
  supraveghere atenta si permanenta
• Pentru brochenul de floarea-soarelui destinat
  extractiei se recomanda o trecere prin concasor
  si 2 treceri prin valturi pentru a se obtine o
  suprafata specifica a macinaturii de 1,1 -
  1,6m2/Kg.

20
Prajirea

• este operatia de tratament hidrotermic aplicat
  materialului oleaginos într-un timp limitat, sub
  amestecare continua si care se realizeaza
  înaintea presarii macinaturii obtinute la
  valturi.
• Procesul de prajire se realizeaza în doua faze
  
• umectarea macinaturii (cu pulverizare de apa si
  injectare de abur saturat, sau numai prin
  aburire) pâna la o umiditate optima
• faza de prajire-uscare
• Utilajele folosite pentru prajire sunt de tipul
  prajitoarelor cilindrice, cu compartimente
  multietajate (2-6 compartimente), prevazute cu
  fund si manta dubla, prajitoarea verticala cu
  corp cilindric, prajitoarea orizontala si
  prajitoarea in pat fluidizat Escher Wyss.

21
Presarea

• este operatia prin care se separa uleiul din
  materia prima oleaginoasa, sub actiunea unor
  forte exterioare, rezultanta fiind uleiul brut si
  brochenul.
• aceasta operatie se realizeaza cu ajutorul
  preselor, care dupa constructia lor pot fi
  hidraulice sau mecanice.
• în prezent, presele mecanice prezinta o serie de
  avantaje fata de cele hidraulice.

22
Presa mecanica

• Turta este sfarâmata la trecerea prin conul de
  presare cresterea presiunii asupra macinaturii
  trebuie sa fie treptata deoarece, în caz contrar,
  particulele fine de macinatura astupa capilarele
  si se blocheaza evacuarea uleiului. Presarea
  poate fi considerata ca o filtrare prin capilare
• Forta de presare este creata de un melc, care
  se roteste în camera de presare.
• Cresterea treptata a presiunii din camera de
  presare este asigurata prin
• - micsorarea volumului camerei de presare de
  la o treapta la alta
• - reducerea pasului melcului
• - rezistenta opusa la iesirea materialului din
  presa cu ajutorul conului care regleaza
  grosimea materialului ce iese din presa
• Durata presarii, în functie de caracteristicile
  constructive si functionale ale presei, este de
  20-400 s.
• Durata de presare este influentata de turatia
  snecului, grosimea broken-ului la iesirea din
  presa si carecteristicile fizico-chimice ale
  macinaturii.

23
Extractia cu solventi

• este operatia prin care, din amestecul de
  substante oleaginoase se separã unul din
  componenti prin solubilizarea acestuia într-un
  dizolvant în care ceilalti componenti nu se
  solubilizeazã.
• În urma extractiei, srotul de floarea soarelui
  are un continut de ulei de 0,7.
• Operatia de extractie se poate realiza in 2
  etape, si anume distilarea miscelei si
  recuperarea dizolvantului din srot.

24
Rafinarea uleiului de floarea-soarelui

• Aceasta operatie cuprinde un complex de etape
  necesare pentru asigurarea calitatii si
  aspectului comercial oferie pentru consumatori.

25
Gruparea metodelor de rafinare dupa efectul
principal al procesului
Efectul principal urmarit Denumirea uzuala a metodei Alte denumiri
Eliminarea suspensiilor mecanice si partial a substantelor dizolvate coloidal Purificarea mecanica prin decantare, filtrare sau centrifugare
Eliminarea mucilagiilor Dezmucilaginare Delecitinizare ,Degumare
Eliminarea acizilor grasi liberi prin formarea sapunurilor alcaline prin antrenare cu vapori de apa sub vid - prin combinarea acizilor grasi cu glicerina - prin fractionare cu solventi selectivi Neutralizare Neutralizare prin distilare Neutralizare prin esterificare Rafinare cu solventi selectivi Rafinare chimica (caustica) Rafinare fizica (realizeaza si dezodorizarea) Extractie cu solventi selectivi
Eliminarea pigmentilor coloranti Decolorare Albire
Eliminarea substantelor odorante prin injectie de abur sub vid Dezodorizare
Eliminarea cerurilor si a gliceridelor cu punct de topire ridicat Vinterizare Deceruire, Destearinizare, demargarinizare
26
Dezmucilaginarea uleiului de floarea-soarelui

• Mucilagiile contin fosfatide, albuminoide,
  hidrati de carbon s.a.
• Temperatura critica pentru uleiul de
  floarea-soarelui in procesul de dezmicilaginare
  este 7C, iar pentru cel de extractie 21,5C.
• Mucilagiile separate prin racire la 10-20C se
  disperseaza la 47-50C.
• Eliminarea mucilagiilor este necesara din
  urmatoarele motive
• stabilizeaza emulsiile în timpul neutralizarii
  alcaline determinând cresterea pierderilor de
  ulei în soapstock
• servesc la obtinerea lecitinei folosita ca.
  emulgator (la fabricarea ciocolatei, pâinii
  etc.) si la cresterea valorii nutritive a
  produselor alimentare
• se utilizeaza ca metoda independenta pentru
  rafinarea uleiurilor necesare productiei de
  lacuri si uleiuri sicative
• pentru purificarea uleiurilor înainte de scindare
  sau hidrogenare.
• Dezmucilaginarea este o operatie dificila în
  procesul de rafinare a uleiului, existând mai
  multe metode de îndepartare a mucilagiilor,
  astfel
• metode fizico-chimice (hidratarea, tratamentul cu
  absorbanti)
• metode fizice - tratament termic
• metode chimice - tratament cu acid sulfuric,
  clorhidric sau alcalin.

27
Uscarea uleiului

• Dupa spalare, în uleiurile neutralizate cu
  alcalii ramâne un continut de 0,5 apa, care
  trebuie îndepartat.
• Procedeele de uscare a uleiului pot fi realizate
  discontinuu sau în flux continuu, sub vid, cu
  agitare mecanica.

28
Decolorarea (albirea) uleiului de
floarea-soarelui

• Decolorarea este un fenomen complex si se
  realizeaza cu ajutorul pamânturilor decolorante
  activate cu acizi minerali la care se adauga
  uneori carbine decolorant.
• În urma acestei operatii, uleiul de
  floarea-soarelui capata un aspect stralucitor si
  limpede.
• Pigmentii pot fi clasificati în doua grupe
• pigmenti naturali xantofila (galbena)
• pigmenti secundari substante complexe
  melano-fosfatidice

29
Vinterizarea uleiului

• numita si deceruire, consta în cristalizarea
  cerurilor si a digliceridelor solide, urmata de o
  separare a acestora de ulei prin filtrare.
• În cazul folosirii Kieselgurului, vinterizarea se
  face înaintea dezodorizarii, deoarece acesta
  imprima un gust strain care poate fi îndepartat
  la dezodorizare.
• procesul de deceruire în instalatii cu
  functionare continua are loc astfel
• preracirea uleiului la 20-22C, urmata de o
  racire la 5-7C
• introducere de germeni de cristalizare
  (Kieselgur) cu amestecare continua timp de 4 ore
  
• încalzire brusca la 12-16C
• filtrare.

30
Dezodorizarea

• constituie faza tehnologica prin care se elimina
  substantele care imprima uleiurilor miros si gust
  neplacut, provenite atât din materia prima ca
  substante de însotire a gliceridelor, cât si din
  transformarile chimice care au loc pe parcursul
  procesului de depozitare si prelucrare.
• Operatia de dezodorizare se realizeaza combinând
  efectul a trei parametri tehnologici, si anume
  temperatura, presiune si antrenarea cu vapori de
  apa.
• Distilatul obtinut la antrenarea cu vapori
  contine un amestec de substante format din
• substante volatile la presiune si temperatura
  ambianta, de regula hidrosolubile, responsabile
  de mirosul uleiului
• substante nevolatile la presiune si
  temperatura ambianta si insolubile în apa
• ulei antrenat în proportie de 11 fata de acizi
  grasi plus substante nesaponificabile antrenate.
• Procesul de dezodorizare se realizeaza în
  instalatii discontinue si continue.

31

• Dezozorizatorul Alfa-Laval

• Este cu functionare semicontinua
• Fata de alte dezozorizatoare prezinta avantajul
  ca duce la obtinerea de uleiuri cu continut redus
  de acizi trans
• Un alt avantaj este acela ca uleiul de
  floarea-soarelui ramane cu o cantitate mai mare
  de tocoferoli 91 fata de initial, pentru un
  regim de 200C si 4 abur viu, si 87 fata de
  initial, pentru un regim de 240C si 0,75 abur
  viu.

32
Imbutelierea uleiului de floarea-soarelui

• se poate imbutelia in ambalaje de sticla de 1 si
  ½ l, bidoane PET sau metalice de 5-10 l.
• Uleiul de floarea-soarelui se poate livra pentru
  consumatori speciali (femei insarcinate, mame
  tinere) si uleiuri cupajate.

33
Concluzii

• Uleiul brut de floarea-soarelui este de culoare
  galbena cu gust si miros specific daca uleiul
  provine din seminte încinse sau mucegaite, atunci
  are o aciditate mare,un miros rânced si un gust
  amar.
• Uleiul de floarea-soarelui serveste în primul
  rand ca ulei comestibil.
• În cantitati mici e folosit si pentru fabricarea
  sapunului,a uleiurilor oxidate si polimerizate
  precum si a unsorilor consistente.
• Uleiurile naturale sunt mult mai usor alterabile
  decat cele obtinute prin procedee termice. Daca
  uleiul are un gust puternic amarui sau este
  tulbure, inseamna ca uleiul respectiv este
  vechi.Daca pe eticheta produselor cumparate
  apare termenul de grasimi vegetale hidrogenate -
  acest aliment trebuie evitat, mai ales de catre
  copii.
• Folosirea uleiurilor rafinate sau dublu rafinate
  trebuie reduse la maximum, deoarece
  (re)incalzirea uleiurilor sau a grasimilor la
  temperaturi inalte duce la aparitilor unor
  substante cu efecte toxice.