Производство и переработка рапса

Производство и переработка рапса

В последние годы спрос на масличное сырье на мировом рынке стремительно возрастает, что обуславливает увеличение объемов производства масличных культур, и прежде всего рапса. Для России с ее почвенно-климатическими условиями рапс является одной из перспективных масличных культур, которую можно возделывать практически во всех регионах страны. Увеличение объемов производства рапса позволит расширить посевы путем вовлечения в севооборот невозделываемой пашни и пустующих земель, более полно обеспечить население растительным маслом, животноводство и птицеводство – высококачественным растительным белком. Можно с уверенностью утверждать, что в России единственным резервом наращивания объемов производства масла, а также кормового белка является рапс. Поэтому принятая государственная программа «Развитие сельского хозяйства и регулирование рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008-2012 гг.» предусматривает расширение посевных площадей озимого и ярового рапса в хозяйствах всех категорий за этот период с 0,8 до 2 млн га и увеличение валового сбора семян с 0,96 до 3 млн тонн. Необходимое научное обеспечение для увеличения его производства в РФ в настоящее время имеется в полном объеме. Селекцию рапса и других масличных культур ведут семь научных учреждений Россельхозакадемии. Ими созданы высокопродуктивные адаптивные сорта и гибриды для всех рапсосеющих регионов России.

За прошедшие 10 лет научными организациями подготовлены многочисленные рекомендации, разработаны и апробированы зональные ресурсосберегающие технологии производства рапса, а в хозяйствах накоплен достаточно большой опыт по его возделыванию. В текущем году по решению секции научно-технического совета Минсельхоза России для руководителей и специалистов сельскохозяйственных предприятий были изданы рекомендации по производству по зональным ресурсосберегающим технологиям возделывания, подработки и хранения ярового и озимого рапса в Центральном, Приволжском, Южном и Сибирском федеральных округах.

В России основная посевная площадь рапса приходится на яровые сорта. По данным МСХ РФ, в 2010 г. из почти 856 тыс. га, занятых рапсом, посевная площадь яровой культуры составила 638,29 тыс. га, а озимой - 217,67 тыс. га. В 2011 г. посевные площади рапса озимого и ярового значительно выросли (см. табл. 1). Общая площадь посевов достигла 919 тыс. га, причем под яровым рапсом посевные площади составили 743,2 тыс. га, а под озимым - 176,1 тыс. га. Таким образом, в 2011 г. ярового рапса было посеяно на 104,91 тыс. га больше, чем в 2010 г., а озимого посеяно меньше на 41,57 тыс. га.

Таблица 1. Посевные площади рапса в РФ под урожай 2011 г.

 

Наименование

Хозяйства всех

категорий

Сельскохозяйственные организации

КФХ

Яровой рапс, тыс. га

743,2

677,0

66,2

Озимый рапс, тыс. га

176,1

154,0

22,1

Всего, тыс. га

919,3

831,0

88,3

 

Как следует из таблицы, в основном посевные площади рапса были сосредоточены в сельскохозяйственных организациях и крестьянских (фермерских) хозяйствах (КФХ) страны. Причем процентная доля площадей, занятых под рапсом в сельхозорганизациях, составила 90,4%, а в КФХ - 9,6% .

Традиционно наибольшие площади яровым рапсом засеваются в Центральном, Приволжском и Сибирском федеральных округах, а основными производителями озимого рапса являются Северо-Кавказский, Южный и Северо-Западный федеральные округа.

На рисунке 1 показана гистограмма распределения посевных площадей (тыс. га) рапса озимого и ярового в 2011 г. в основных регионах страны, построенная по их убыванию в федеральных округах.

Рис. 1. Посевные площади рапса в федеральных округах страны в 2011 г., тыс. га

Как видно из рисунка, по посевным площадям лидирует Центральный, а затем с небольшой разницей Приволжский и Сибирский федеральные округа.

В 2011 г. средняя урожайность рапса составила 12,6 ц с 1 га с убранной площади. По сравнению с 2010 г. она возросла на 1,6 ц/га. Однако в 2010 г. урожайность рапса озимого была выше и составила 19,0 ц/га против 17,7 ц/га в 2011 г. Различия по урожайности ярового рапса по двум годам возделывания были существеннее. Так, в 2011 г. средняя урожайность ярового рапса была 11,2 ц/га, а в засушливом 2010 г. она составила всего лишь 6,8 ц/га. Гистограмма (рис. 2) показывает распределение средней урожайности рапса в федеральных округах, расположенных в порядке убывания, согласно рисунку 1.

Рис. 2. Средняя урожайность рапса в федеральных округах, ц/га

Как следует из приведенных данных, средняя урожайность рапса в ряде округов была значительно выше среднероссийского уровня. Причем в СЗФО, как и в предыдущие годы, урожайность была самая высокая – 22,0 ц/га. Кроме данного округа, средняя урожайность этой культуры в Южном (18,2), Северо-Кавказском (17,4) и Центральном (14,0) федеральных округах также превышает среднероссийскую величину. Здесь следует отметить, что в южных регионах и в СЗФО возделывают в основном озимый рапс, который имеет большую, чем у ярового, урожайность. Следует также отметить, что урожайность рапса в России пока значительно ниже потенциальных возможностей этой культуры. Однако при лучших агротехнических и более благоприятных климатических условиях она может быть существенно большей.

По итогам 2011 г. валовой сбор рапса по Российской Федерации составил 1054,3 тыс. тонн. Наибольший валовой сбор маслосемян рапса отмечен в ЦФО – 286,5 тыс. тонн, или 27,2% от общего валового сбора в РФ (рис. 3). В Северо-Кавказском федеральном округе было собрано 187,3 тыс. тонн рапса, или 17,6%. Примечателен рост валового сбора в Приволжском федеральном округе. Так, в 2010 г. было собрано всего 21,6 тыс. тонн, а в 2011 г. - 180,9 тыс. тонн (17,2%), то есть почти в 8,4 раза больше. Сибирский федеральный округ собрал 137,6 тыс. тонн семян ярового рапса, или 13,05%.

Рис. 3. Валовой сбор рапса в федеральных округах, тыс. тонн

Таким образом, из приведенных выше данных и планируемых показателей Госпрограммы развития сельского хозяйства на 2008-2012 гг. следует, что увеличение посевных площадей, урожайности и валового сбора рапса в хозяйствах различных организационно-правовых форм собственности происходит недостаточно быстрыми темпами, как это было заложено в Госпрограмме. Имеет место значительный резерв недоиспользования посевных площадей под яровой и озимый рапс.

С ростом производства семян рапса остро встает проблема реализации или переработки их на масло и жмых.

 

Переработка рапса на оборудовании «Фармет» (Чехословакия)

Компания «Фармет» (Чехия) - известный производитель маслопрессов и технологического оборудования для переработки широкого перечня семян масличных культур, растительных масел, а также оборудования для производства экструзионных кормов. Имеет двадцатилетний опыт производства прессового оборудования разной производительности и референции из десятков стран всего мира. Чтобы гарантировать высокое качество своего оборудования, компания еще на стадии разработки и конструирования использует специализированные программы, позволяющие показывать реальный вид проектируемого пресса в трехмерном графическом виде. Производится прессовое оборудование в собственных цехах по современным технологиям с использованием станков с ЧПУ, сварочных роботов-автоматов и измерительных 3D-приборов.

Предлагаемое компанией технологическое оборудование предназначено для переработки таких масличных культур, как рапс, подсолнечник, лен, соя и др.

Компания производит линейку шнековых прессов для переработки масличных семян с широким диапазоном производительности (табл. 2).

Таблица 2. Типовой ряд шнековых прессов «Фармет»

Категория

пресса

Обозначение

Холодное

прессование

Горячее

прессование

Холодное

форпрессование

Горячее

форпрессование

Производительность, тонн/сутки

Производительность, т/сутки

Мини

Farmet UNO,

Farmet DUO

0,2-0,6

Средний

FL 200

3,4-4,8

20-26

Большой

FS 1010

22-25

40-42

46-50

84-88

Макси

FS 4010

130-135

142-146

225-230

 

Использование производимых маслопрессов, их модификаций и разнообразных схем подключения дает много вариантов решений с учетом конкретных требований к прессованию: от малых объемов переработки маслосемян рапса с получением масла и жмыха для внутрихозяйственных нужд до крупных производственных предприятий мощностью до 1000 т/сутки (переработка маслосемян в промышленных объемах). Параллельное подключение прессов дает возможность скомплектовать линии, разные по производительности прессования, кратные производительности одного пресса. Прессы Farmet UNO, Farmet DUO, FL 200 и FS 1010 сертифицированы в РФ и имеют сертификат соответствия требованиям технического регламента о безопасности машин и оборудования. В хозяйствах, холдингах, маслоцехах и ряде заводов России успешно эксплуатируются прессы и технологические линии компании «Фармет».

Переработка масличных семян рапса на прессах может осуществляться как методом холодного, так и способом горячего прессования. Исходя из многолетнего производственного опыта, компания предлагает следующие технологические схемы переработки маслосемян рапса:

однократное прессование холодным способом;

двукратное прессование холодным способом;

однократное прессование горячим способом;

двукратное прессование горячим способом;

двукратное прессование с экструзией.

Целью предлагаемых технологий является получение не только масла холодного или горячего отжима, которое в большинстве случаев - основной целевой продукт, но и достаточно ценного высокобелкового кормового продукта – жмыха.

На рисунке 4 показана технологическая схема переработки маслосемян рапса методом однократного холодного прессования, которое может осуществляться с использованием шнековых прессов FL 200 или FS 1010. Шнековый пресс FL 200 (рис. 5) на рапсе имеет производительность порядка 150 кг семян в час. Потребляемая мощность – 11 кВт. Масса пресса – 890 кг.

Рис. 4. Схема однократного прессования холодным способом

 

Рис. 5. Шнековый пресс FL 200

Особенностью данной технологии является то, что семена не подвергаются предварительному измельчению, термической обработке, и поэтому получаемое масло имеет очень высокое качество, а сама технология достаточно проста в монтаже, обслуживании и характеризуется низкими энергозатратами. В связи с этим она может быть рекомендована для создания малых маслодобывающих (малотоннажное производство) предприятий – мини-цехов по переработке масличных культур для внутрихозяйственных нужд. Фрагмент построения мини-цеха холодного отжима на базе пресса FL 200 показан на рисунке 6. Цех включает в себя следующее оборудование: промежуточный бункер, транспортер для подачи маслосемян в пресс, приемный бункер с магнитным сепаратором для выделения металлических включений, маслопресс с ванной и насосом для перекачивания масла, емкость для сырого масла, транспортер для перемещения жмыха на склад, а также электрощит с частотным преобразователем. Характерными особенностями данной технологии являются достаточно высокий выход масла (порядка 30-34%), низкое содержание в нем фосфора, небольшая занимаемая площадь, простота технологического оборудования и низкая энергоемкость технологии. В данном цехе возможна также переработка семян подсолнечника с частичным обрушиванием и удалением небольшой части лузги (не более 16% от веса семян) или без обрушивания лузги.

Lisovani s FL 200

Рис. 6. Мини-цех холодного отжима

 

На рисунке 7 показана технологическая схема двукратного прессования холодным способом, которая включает в себя предварительный отжим масла на прессе FL 200 (форпрессование) и окончательный отжим на прессе FS 1010.

Рис. 7. Схема двукратного прессования холодным способом

 

На первом этапе отжимается лишь часть масла, а полученный жмых подается открытым транспортером (для испарения из него влаги) в пресс окончательного прессования. Благодаря нарушению структуры семян и их частичному нагреву за счет сил трения на первом этапе отжима, а также окончательному отжиму на втором этапе обеспечивается хороший выход масла. Данная технология позволяет перерабатывать до 24 тонн семян рапса в сутки, при этом удельный расход электроэнергии на 1 тонну составляет 65 кВт.

Заслуживает внимания специалистов по переработке семян масличных культур новая разработка компании - шнековый маслопресс FS 1010, в котором реализованы следующие инновационные решения:

- оптимальная конфигурация системы отжима масла из семян широкого перечня масличных культур;

- увеличенная поверхность стока масла;

- управление электроприводами с использованием частотных преобразователей;

- более эффективная система охлаждения вала шнека при горячем прессовании;

- встроенная система сепарации масла и повторный возврат жмыха в маслопресс;

- компактный редуктор с осевым расположением вала;

- сенсорное управление работой всего технологического оборудования с системой визуализации;

- оптимизационные алгоритмы управления для каждой технологической операции;

- специализированное программное обеспечение с архивацией и передачей данных;

- проведение диагностики и дистанционное управление технологическим оборудованием через Интернет.

Пресс FS 1010 идеально подходит как для холодного (производительностью 1000 кг семян в час), так и для горячего прессования (производительностью до 1800 кг семян в час).

Схема однократного прессования горячим способом показана на рисунке 8.

Рис. 8. Схема двукратного прессования горячим способом

 

Здесь уже в технологической схеме появились кондиционер, вальцовый станок и жаровня, которые позволяют осуществлять предварительный подогрев семян рапса, их измельчение и получение мятки, влаготепловую обработку и получение мезги с последующим ее прессованием. Технология горячего прессования подходит для переработки всех видов масличных семян с производительностью свыше 100 тонн в сутки.

Компания «Фармет» обладает уникальной технологией и соответствующим оборудованием для переработки маслосемян рапса по схеме двукратного прессования с экструзией (рис. 9). В ней фактически сочетаются три технологии.

Рис. 9. Схема двукратного прессования с экструзией

Первая - предварительное прессование холодным способом, когда семена рапса без подготовки прессуются в шнековом прессе FL 200. На данном этапе происходит выделение большей части масла высокого качества с малым содержанием примесей (фосфолипидов) - масло Extra Virgin.

Вторая - экструзия жмыха на экструдере FE 100. Жмых рапса, полученный после прессования холодным способом, имеет оптимальные параметры для экструзии: содержание масла 16-20%, влажность 8-12% и температура от +50 до +80 °C, что позволяет проводить экструзию с более низкими затратами энергии.

Третья - окончательное прессование горячим способом: температура экструдата (материал на выходе из экструдера) составляет приблизительно +100 °C, структура материала достаточно разрушена и подготовлена для окончательного прессования в шнековом прессе и получения минимального остатка масла в жмыхе (4,98-6,39%).

Технология двукратного прессования с экструзией, помимо хороших показателей по выходу масла, позволяет за счет непродолжительной (несколько секунд) термической обработки иметь жмых с высоким качеством и переваримостью. Методика весьма эффективна для хозяйств, испытывающих дефицит в комбикормах.

После отжима в шнековых прессах рапсовое масло собирается в гомогенизационные емкости, где оно перемешивается для предотвращения седиментации и тем самым подготавливается для оптимальной фильтрации. Для следующего этапа наиболее часто применяются пластинчатые напорные намывные фильтры с ручной или автоматической регенерацией. Пластинчатые напорные тканевые фильтры с ручной регенерацией рекомендуется использовать при переработке небольшого количества масла (примерно до 3000 кг в день). Для последующей фильтрации предлагается использовать рукавные фильтры, имеющие фильтрационную производительность от 20 до 250 литров масла в час. Для доочищения масла от очень мелких частиц (единицы микрон) предлагаются свечные фильтры с производительностью от 50 до 250 л/ч.

Для очистки масла от примесей, особенно фосфолипидов, посредством удаления слизи компания предлагает использовать технологию очистки degumming (дегумминг) в следующих вариантах: базовый дегумминг (содержание фосфолипидов до 60 ppm), стандартный дегумминг (до 40 ppm) и экстрадегумминг (до 20 ppm). Для проведения дегумминга имеется оборудование производительностью от 5 тыс. до 120 тыс. тонн масла в год.

Петр Пугачёв, представитель компании «Фармет» в России, к. т. н.

perfectagro.ru


  • Дата публикации: 26.08.2012
  • 3953

Чтобы оставить комментарий или выставить рейтинг, нужно Войти или Зарегистрироваться