Ingineria Proceselor Tehnologice - Uleiul de Soia

INTRODUCERE

În cadrul industriei alimentare, sectorul uleiurilor vegetale şi al produselor pe bază de uleiuri şi grăsimi ocupă un loc important prin faptul că furnizează populaţiei produse de primă necesitate (uleiuri comestibile, margarine, maioneze, grăsimi), iar industriei de săpun, la-curi şi vopsele, materii prime ca acizi graşi de rafinare, uleiuri şi gră-simi tehnice. Cu ani în urmă, uleiul se folosea pentru ardere şi drept lubrifiant pentru piesele mecanice în mişcare.

Uleiurile vegetale sunt amestecuri naturale complexe de substanţe din grupa lipidelor formate din:

- lipide simple, în care se includ: gliceridele şi cerurile;

- lipide compuse, în care se includ: fosfatidele, cerebrozidele şi sulfolipidele;

- substanţe rezultate prin hidroliza lipidelor simple sau compuse, în care se includ: acizi graşi, alcooli şi steroli, carotenoide, vi-tamine liposolubile (D, E, K).

Gliceridele sau grăsimile neutre constituie principalul com-ponent, reprezentând 97,5 – 99% din materiile grase vegetale, în timp ce celelalte categorii de lipide constituie substanţe de însoţire a glice-ridelor.

Materiile prime utilizate la fabricarea uleiurilor vegetale co-mestibile sunt numeroase. În condiţiile de climă temperată ale ţării noastre se cultivă şi se prelucrează industrial: floarea soarelui, soia, rapiţa, camelina. Dintre culturile oleaginoase specifice ţărilor cu climă caldă, prezintă interes arahidele şi susanul pentru care se fac încercări de aclimatizare.

În industria uleiurilor se prelucrează, de asemenea, unele subproduse din care pot fi extrase uleiuri alimentare ca: germeni de porumb şi seminţe de dovleac. Alte produse care se valorifică în pre-zent numai sporadic, dar ar putea intra în viitor în prelucrarea curentă, sunt tărâţele de orez şi seminţele de roşii.

Din punct de vedere al alimentaţiei, uleiurile vegetale sunt preferate grăsimilor animale datorită faptului că:

- sunt mai uşor asimilabile (predomină acizii graşi nesaturaţi faţă de cei saturaţi);

- sunt superioare din punct de vedere nutriţional (prin conţinutul în acizi graşi polinesaturaţi);

- sunt mai puţin colesterolemiante pentru organismul uman;

- sunt mai pretabile la realizarea unor produse alimentare (maione-ze, sosuri, dressing-uri, etc.).

În alimentaţie, uleiurile şi grăsimile vegetale sunt folosite ca atare sau sub formă hidrogenată şi margarine pentru gătit, la fabri-carea maionezelor, a conservelor (de carne, peşte, vegetale) în ulei, precum şi la prepararea unor produse de patiserie (biscuiţi, creme) sau a unor produse zaharoase.

În cadrul acestui proiect s-a urmărit în principal prezentarea tehnologiei de fabricaţie a uleiului din soia precum şi precizarea u-tilajelor folosite în cadrul proceselor realizate în vederea obţinerii pro-usului finit.

Proiectul este structurat pe capitole astfel:

- capitolul 1 – cuprinde noţiuni teoretice despre materia primă şi materiile auxiliare utilizate;

- capitolul 2 – cuprinde noţiuni teoretice despre produsul finit;

- capitolul 3 – cuprinde elemente de inginerie tehnologică: schema tehnologică şi descrierea principalelor operaţii realizate în vederea obţinerii produsului finit;

- capitolul 4 – cuprinde bilanţul de materiale şi bilanţul termic pentru principalele utilaje descrise şi dimensionate în cadrul pro-iectului;

- capitolul 5 – cuprinde dimensionarea principalelor utilaje.

Proiectul a fost realizat astfel încât să se obţină 10 t ulei/h într-o instalaţie ce funcţionează în regim continuu.

MATERII PRIME ŞI AUXILIARE

1.1 Soia – materie primă utilizată la obţinerea uleiului de soia

Numărul materiilor prime pentru industria uleiurilor este foarte mare şi variat. În regnul vegetal, din peste 100 de plante olea-ginoase, în prezent pe piaţa mondială sunt evidenţiate circa 40, grupa-te în 14 familii botanice mai importante, soia făcând parte din familia leguminoaselor.

Soia este cultivată pentru seminţe, fiind cunoscută pe plan mondial de peste 5000 de ani, însă în România s-a început cultivarea ei doar în al treilea deceniu al secolului XX. De asemenea este culti-vată datorită calităţii sale excepţionale atât ca sursă de proteină de ca-litate superioară cât şi ca furnizoare de însemnate cantităţi de ulei co-mestibil.

Soia este una din culturile agricole cu calităţi deosebite, care a fost redescoperită şi utilizată pe scară largă abia în ultimele decenii. La început scopul principal al acestei culturi l-a constituit producţia de ulei şi grăsimi vegetale, precum şi ca plantă furajeră. În prezent cultura de soia este de o importanţă deosebită deoarece din soia se extrage peste 2/3 din producţia mondială de făinuri proteice, situându-se pe primul loc în producţia de grăsimi vegetale cu o parti-cipare de peste 30%.

Fructul plantei este o păstaie cu 3-5 seminţe, bobul având compoziţia chimică, pe părţi componente, dată în tabelul 1.

1.1.1 Structura seminţei oleaginoase

Uleiurile vegetale se găsesc în natură în ţesutul plantelor, fiind concentrate în seminţe. Seminţele separate de planta-mamă repre-zintă germenele unei viitoare plante. În timpul formării şi maturizării seminţelor oleaginoase, în celule are loc o acumulare de substanţe hră-nitoare (grăsimi, albumine, hidraţi de carbon, compuşi cu fosfor şi alte substanţe), care au rolul de a asigura germenului funcţiile vitale, până când acesta devine capabil să-şi asigure singur hrana minerală din sol şi din aer. Prezenţa acestor substanţe hrănitoare într-o măsură mai ma-re sau mai mică determină valoarea seminţelor oleaginoase ca materie primă pentru obţinerea uleiului vegetal.

Sămânţa matură este formată din miez şi coajă.

Miezul seminţei este format din embrion (compus din ge-mulă şi două cotiledoane) şi dintr-un strat hrănitor numit endosperm.

În cotiledoane şi în endosperm se găsesc rezervele de bază în substan-ţehrănitoare, respectiv în ulei, proporţiile variind în funcţie de natura seminţelor. Astfel, în seminţele de soia, partea cea mai bogată în sub-stanţe hrănitoare se găseşte în cotiledon, în timp ce endospermul are forma unui strat foarte subţire.