Способ получения растительного масла

 

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к масложировой . Целью изобретения является улучшение качества масла и повышение производительности процесса. От рушанки ядра отделяют масличную пыль путем фракционирования на ситах с диаметром отверстий 2 мм. После чего рушанку семян обрабатывают воздухом с созданием фонтанирующего слоя. При скорости движения сжижающего агента, равной 1-3 м/с, свободная лузга отделяется от смеси. Очищенное ядро подвергают ситовому фракционированию на ситах с диаметром отверстий 3 мм. Мелкая фракция с размером частиц 2-3 мм направляется на влаготепловую обработку , крупная фракция с размером частиц более 3 мм направляется на нагревание в СВЧ-поле, частота которого изменяется в пульсирующем режиме от 1200-1400 до 2300-2400 МГц. В результате такой обработки ядро нагревается до 40, ... 50 С. Нагретое ядро подвергают грубому дроблению до размера частиц 2 мм. Масличную пыль и измельченное ядро подвергают влаготепловой обработке за счет подачи острого водяного пара при избыточном давлении пара, равном. 10-30 кПа, до температуры ядра 60, ., 70 С. Обработанное таким образом ядро нагреваг ют до 95, ..., 105 С в СВЧ-поле, частота которого составляет 2300-Ч 2400 МГц. Нагретое ядро подсушивают ffo влажности 6-7% под разрежением 5-10 кПа. без изменения температуры. Отжим масла производят прессованием до достижения масличности жмыха 24, ..., .36%. Полученный жмых подвергают измельчению и экстрагируют масло растворителем. 3 з.п. ф-лы, 4 табл. сл 00 О5 to | 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,SU„„1362744 А1 и)4 С 11 В 1/10

,а ,1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "":

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4043234/30-1 3 (22) 28.03.86 (46) 30.12.87. Бюл. М - 48 (71) Научно-производственное объединение масложировой промышленности (72) П.П.Демченко, В.В.Ключкин, Л.А.Постникова и Л.В.Лобова (53) 665.1(088.8) (56) Руководство по технологии получения и переработке растительных масел и жиров /Под ред. А.Г.Сергеева.

Т. I кн. 1, Л., 1975, с. 278, 312315, 679-681, 684-685. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО

МАСЛА (57) Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к масложировой. Целью изобретения является улучшение качества масла и повышение производительности процесса. От рушанки ядра отделяют масличную пыль путем фракционирования на ситах с диаметром отверстий 2 мм. После чего рушанку семян обрабатывают воздухом с созданием фонтанирующего слоя. При скорости движения сжижающего агента, равной 1-3 м/с, свободная лузга отделяется от смеси. Очищенное ядро подвергают ситовому фракционированию на ситах с диаметром отверстий 3 мм. Мелкая фракция с размером частиц 2-3 мм направляется на влаготепловую обработку, крупная фракция с размером частиц более 3 мм направляется на нагревание в СВЧ-поле, частота которого изменяется в пульсирующем режиме от

1200-1400 до 2300-2400 МГц. В результате такой обработки ядро нагревается до 40, ... 50 С. Нагретое ядро подвергают грубому дроблению до размера частиц 2 мм. Масличную пыль и измельченное ядро подвергают влаготепловой обработке за счет подачи острого водяного пара при избыточном давлении пара, равном. 10-30 кПа, до температуры ядра 60, ..., 70 С. Обработанное таким образом ядро нагрева-, ют ла 9а, ..., 105 С в СВЧ-пале, частота которого составляет 2300-!

2400 МГц. Нагретое ядро подсушивают Е до влажности 6-7Х под разрежением

> в

5-10 кПа без изменения температуры.

Отжим масла производят прессованием до достижения масличности жмыха

Cb

24, ..., .367. Полученный жмых подвер- Ю гают измельчению и экстрагируют масло растворителем. 3 з.п. ф-лы, 4 табл. «фь

1362744

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к масложировой.

5

Целью изобретения является улучшение качества масла и повышение производительности процесса.

Способ осуществляют следующим образом. 10

От рушанки ядра отделяют масличную пыль путем фракционирования на ситах с диаметром отверстий 2 мм.

Затем рушанку семян обрабатывают воздухом, который используется как ожижающий агент с созданием фонтанирующего слоя. При скорости движения ожижающего агента, равной 1-3 м/с, свободная. лузга отделяется из смеси и выводится из производства. 20

Очищенное-ядро подвергают ситовому фракционированию на ситах с диаметром отверстий 3 мм. Мелкая фракция с размером частиц 2-3 мм направляется на влаготепловую обработку, крупная фракция с размером частиц более 3 мм направляется на нагревание в аппарате за счет установки последовательно нескольких генераторов для создания высокочастотного поля. Ядро обрабатывается в поле, частота которого составляет 1200-1400 МГц, затем в поле, частота которого составляет 23002400 МГц с чередованием частот поля.

Таким образом, обработка ядра про- ЗБ водится в сверхвысокочастотном поле, частота которого изменяется в пульсирующем режиме. В.результате такой обработки ядро нагревается с повышео нием температуры до 40, ..., 50 С.

Нагретое ядро подвергают грубому дроблению до размера частиц менее

2 мм.

Масличную пыль и измельченное ядро подвергают влаготепловой обработке 4g в аппарате, в котором эа счет подачи острого водяного пара создается избыточное давление над поверхностью частиц от 10 до 30 КПа.

Обработанное таким образом ядро 60 нагревают до 95, ..., 105 С в сверхвысокочастотном поле, частота которого составляет 2300-2400 МГц. Нагретое ядро подсушивают до влажности 6-7Х под разрежением 5-10 КПа без изменения температуры.

Отжим масла производят прессованием до достижения масличности жмыха

24, ..., 36X.

Полученный жмых подвергают иэмельчению и эк трагируют масло растворителем.

Отделение масличной пыли размером менее 2 мм необходимо для снижения обмасливания лузги и потерь масла с лузгой. Увеличение размера частиц ядра более 2 мм приводит к увлечению с ядром соизмеримых по размерам частичек лузги, что повышает общую луз-, жистость ядра, снижает производительность оборудования и ухудшает качество масла в связи с экстракцией растворителем нежелательных компонентов из лузги. Уменьшение размера частиц менее 2 мм приводит к последующему уносу масличной пыли с лузгой при воздушном сепарировании.

Воздушное сепарирование рушанки в фонтанирующем слое со скоростью движения сжижающего агента 1-3 м/с приводит к полному удалению свободной лузги. Остаточную лузжистость ядра в этом случае обуславливает лузга, которая не отделена от частиц ядра и составляет 13-14Х. Уменьшение скорости движения воздуха менее 1 м/с не позволяет перевести в фонтанирующее состояние частицы ядра с размером

6-8 мм. Увеличение скорости движения воздуха более 3 м/с приводит к уносу вместе с лузгой частиц ядра размером

2-3 мм, что повышает общие потери масла с отходящей лузгой.

Фракционирование ядра с отделением фракции с размером частиц 2-3 мм необходимо, чтобы уменьшить объем потока ядра, направляемого на измельчение. В то же время последующая переработка ядра с таким размером частиц не приводит к увеличению масличности шрота.

Увеличение размера частиц более

3 мм приводит к недостаточной влаготепловой обработке и повышению масличности шрота..

Нагрев ядра с размером частиц более 3 мм до 40-50 С необходим для повышения хрупкости ядра и производительности оборудования на 20-30Х. о

Снижение температуры ядра ниже 40 С не приводит к заметному повышению производительности оборудования для измельчения. Повышение температуры

0 ядра более 50 С приводит к выделению масла на поверхности частиц и рифленых валов, что за счет обмасливания

1362744

10

30

55 валков снижает производительность вальцевых станков.

Нагрев частиц ядра в сверхвысокочастотном поле с частотой, изменяющейся в пульсирующем режиме, позволяет нагреть равномерно все частицы, размер которых изменяется от 3 до

10 мм. При частоте поля 1200-1400 МГи глубина проникновения поля в части— цы слоя ядра составила 19-16 мм. При частоте поля 2300-2400 МГц глубина проникновения поля в частицы слоя ядра составляет 12-9 мм. Так как предельная высота слоя обрабатываемого ядра составляет 40 мм, т.е. равномер— ный прогрев слоя .по этой высоте без значительного затухания энергетической мощности поля, то при переме:шивании слоя обеспечивается равномерный прогрев всех частиц в течение

120-180 с. Пульсирующий режим изменения частоты поля позволяет равномерно прогреть частицы разных размеров, т.е. в то время, как крупные частицы нагреваются, мелкие уже нагреты и свое тепло за счет конвекции передают более крупным частицам. Таким образом, за счет пульсации частоты поле температуры по всему объему перемешиваемого материала выравнивается.

В уменьшении частоты поля менее 12001400 МГц нет необходимости, так как в связи с небольшим температурным градиентом при условии, что глубина проникновения поля больше толщины образца (единичного ядра), при данной частоте все частицы одновременно прогреются в слое толщиной 19-16 мм.

Увеличение частоты поля более

2300-2400 МГц приведет к снижению глубины проникновения поля вглубь частицы, в таком случае увеличится температурный градиент, и поверхностный слой частицы ядра будет перегреваться по отношению к внутренней области частицы.

Влаготепловая обработка острым водяным паром обеспечивает инактивацию ферментной системы, перераспределение влаги равномерно по всему объему частиц. Избыточное давление пара над поверхностью частиц 10 — 30 КПа позволяет исключить из системы кислород воздуха, который способствуе-. окислению масла, и повысить скорость проникновения влаги вглубь частицы.

Уменьшение давления более 10 КПа не позволяет .полностью вытеснить воз дух из частиц, связанный капиллярными силами. В увеличении давления более 30 КПа нет необходимости, так как для частиц с размером до 3 мм влага уже равномерно распределяется по объему частицы.

В увеличении температуры ядра более 60-70 С нет необходимости, так как одновременно повышается влажность ядра, и эту влагу затем надо вновь удалять.

Последующий нагрев ядра в сверхвысокочастотном поле частотой 23002400 МГц до 95-105 С обеспечивает необходимые условия парообразования для подсушивания. Уменьшение темперао туры менее 95 С не приводит к интенсивному парообразованию внутри капилляров. о

Увеличение температуры более 105. С приводит к термическому ухудшению качества масла.

Подсушивание измельченного ядра.без изменения температуры ведут под разрежением 5-10 КПа для повышения интенсивности удаления водяных паров из материалов крупитчатой структуры.

Уменьшение разрежения менее 5 КПа не оказывает значительного влияния на уменьшение влажности ядра. Увеличение разрежения более 10 КПа приводит к доступу в систему кислорода воздуха, в присутствии которого масло окисляется и с энергетической точки зрения нерационально. Поддержание температуры ядра на прежнем уровне позволяет подготовить ядро к последующему отжиму масла при мягких режимах.

Отжим масла на прессах ведут при ьу гких режимах прессования до масличности жмыха 24-36% что позволяет вырабатывать масло высокого качества.

Уменьшение масличности жмыха менее

24% приводит к значительному сниже-, нию производительности прессов. Увеличение масличности жмыха более 36% не позволяет сформировать жесткую структуру жмыха, необходимую в последующем для экстракции масла растворителем..

Пример. Рушанку семян подсолнечника в количестве 200 кг подвергали фракционированию на ситах с диаметром отверстий 2 мм и отделяли таким образом масличную пыль. Отделенную масличную пыль накапливали в отдельной емкости. Остальную рушанку обрабатывали воздухом в аппарате .спе1362744

Таблица1

Контроль

Опыты

1 1,5 2

27 26 24

2,5

2,5

4,37

2,8 3,8

Масличность лузги, Ж

3 4

1 2,2

136 147 183

Содержание лузги в ядре, % 23,8 14,5 14,2

4-10 3-10 5-10

3-9 4-9

40 30

40

5 циальной конструкции, после подачи воздуха в аппарате создавали кипящий, а затем фонтанирующий слои рушанки.

Скорость воздуха в сечении фонтанирующего слоя составила 2,2 м/с, В этих условиях свободная лузга отделялась из фонтанирующего слоя и отводилась, а более тяжелое ядро слоя, состоящее иэ ядра семян, оставалось в фонтанирующем слое.

Чистое ядро направляли на ситовое фракционирование с диаметром отверстий 3 мм. Мелкая фракция ядра затем отводилась. Остальное ядро направляли в аппарат для нагревания ядра в СВЧполе.

В аппарате последовательно установлены четыре генератора СВЧ-поля.

В первом генерировалось поле с частотой 1240 МГц, во втором — 2375 МГц.

Затем частота поля в двухл последующих генераторах повторялась (третий—

1240 МГц, четвертый — 2375 МГЦ). При обработке ядра в аппарате СВЧ-поля слой перемешивался через 30с, . т.е. через 30с происходило полное обновление слоя высотой 40 мм. Температура о ядра повысилась до 45 С.

Нагретое ядро подвергали дроблению.

Показатели и характеристика качества

Размер частиц. масличной пыли, мм

Скорость воздуха в фонтанирующем слое, м/с 0,5

Размер частиц ядра второй фракции, мм

Размер частиц ядра третьей фракции, мм

Температура нагрева ядра, С 60

Измельченные частицы ядра, ядро, отделенное-при. ситовом фракционировании, и масличную пыпь объединяли и

5 направляли на влаготепловую обра- . ботку.

Влаготепловую обработку проводили острым водяным паром с температурой

145 С и нагревали ядро до 65 С в те10 чение 65 с. Избыточное давление пара над поверхностью частиц ядра составляло 12 кПа. Нагретое и увлажненное ядро помещали в аппарат СВЧ-поля, где о нагревали до 95 С. В каждом из четырех генераторов СВЧ-поля генерировалось поле с частотой 2375 МГц.

Подсушку измельченного нагретого ядра при вышеуказанной температуре, проводили под разрежением 10 КПа до влажности, равной 7Х.

Иэ обработанной дробленки отжимали масло. Отжатое масло фильтровали, определяли кислотное число, содержание фосфор-содержащих соединений.

25 Прессовый жмых масличностью 297 и влажностью 6,283 измельчали до частиц размером 2-3.мм и экстрагировали маслорастворителем.

Масличность получаемого щрота сос30 тавила 1,17.

Результаты опытов приведены в табл. 1.

Продолжение табл. 1

1362744

Показатели и характеристика качества

Опыты онтроль

Частота генерируемого СВЧполя (второй, четвертый генератор), МГц 2350 2400 2375 2218 1400

Время нагрева частиц ядра в СВЧ-поле, с

120 180 60

120 60

30 4

36 10

Величина времени влаготепловой обработки, с 100 160 65

120 40

Температура нагрева ядра после предварительной влао готепловой обработки, С 60 30

70 75

Величина разрежения при сушке ядра, кПа

10

Температура сушки (жарения), С

108

Масличность жмыха, 7.

1,2

Масличность шрота, 7

0,6

1,3 1,1 1,2

0,9

1,4 0,9

Кислотное число прессового масла, мг КОН

2;5

1,6 2,2

1,6 2,1 1,8

Кислотное число экстракционного масла, мг КОН

3,2

Частота генерируемого

СВЧ-поля (первый, третий генератор), МГц

Величина избыточного дав пения при влаготепловой обработке, кПа

Частота СВЧ-поля при обработке нагретого и увлажненного зерна, МГц

Содержание фосфолипидов (в пересчете на стеароолеолецитин) в прессовом масле, %

Содержание фосфолипидов (в пересчете на стеароолеолецитин) в экстракционном масле, Е

973 1100 1240 1320 1400

2350 2400 2375 2218 1400

90 105 95 100 110

36 24 29 22 38

1 2 О 95 1,1 1 3 1 3

032 028 03 03 04

2,6 2,8 3,3 3,3 3,6

Продолжение табл.1

1362744

Контроль

Опыты Показатели и характеристика качества

3 4 ) 5

Производительность схемы на участках, т семян измельчение ядра, т/сут 1200 1200 1200 1200 1200 200 влаготепловая обработка ядра, т/сут

250 250 250

250 250 250

250 250

250 250

220 220

200 прессование, т/сут экстракция, т/сут

200

200

220 220 220

Результаты лабораторной экстракции жмыхов, полученных по режимам предлагаемого способа и способа, описанного

25 в прототипе (базовый вариант), показали на значительное ускорение извлечения масла растворителем в первом периоде экстракции (табл. 2).

Таолица2

Предлагае- Прототип мый способ

Показатели

Темп экстракции, 1

7,97 r 10" 5,8;10

Скорость экстракции, с О, 1528

0,0933 с повышением выхода фосфолипи45

Качество масла, полученного согласно предлагаемому способу, улучшается за счет снижения количества фосфатидов и кислотного числа в прессовом масле и увеличения количества фосфатидов и кислотного числа в экстракционном масле по сравнению с прототипом °

Кроме этого, результатами лабораторных иссседований показано влияние режимов предлагаемого способа на уменьшение степени образования свя. занных липидов, что увеличивает в итоге выход маслс и разрушение

Фосфатидно — белкового:комплекса дов.

В табл.3 приведены результаты исследований изменения остаточной масличности связанные липиды) при переработке подсолнечного ядра по известной схеме (прототип).

1362744

Та блица 3

Вид материала

Размер фракции ядра, мм

Среднее значение

1-3 (1 ои ои

ОМ ОИ

ОМ

ОМ

2,67

3,38

3,03

Исходное ядро

Ядро после жарения

+26, 75

-53, 51

-38,08

3,76

3,94 +47,57 3,58 +5,92

1,40

1,29 -51,68

1,51 -55,33

1,92 -43,20

1,86

-32, 96

1,79

Шрот

Т а б л и ц а 4

Размер фракции ядра, мм

Вид материала

Среднее значение

1-3

0М ОИ

Исходное ядро 2,35

3,71

3,03

Ядро после комплексной влаготепловой обработки

1,74 -37,64

1,64 -43,16

1,59 -45,97

-14,89 1,47

-60,38

-55,26

-53,64

2,0

1,62 -31,06 1,66

1,45 -38,30 1,72

Шрот

П р и м е ч а н и е. ОМ вЂ” остаточная масличность, 7, ОИ вЂ” относительное изменение остаточной масличности, Т, + увеличение, "-" — уменьшение.

В табл. 4 приведены результаты исследований изменения остаточной масФормула изобретения 50

1. Способ получения растительного масла, включающий очистку семян подсолнечника, обрушивание, отделение масличной пыли и лузги, измельчение ядра с введением масличной пыли, двухступенчатую влаготепловую обработку с помощью водяного пара, отжим масла,. измельчение жмыха и зкстракцию масла личности (связанные липиды) при переработке подсолнечного ядра по предлагаемому способу. растворителем, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения ка- . чества масла и повышения производительности процесса, отделение масличной пыли проводят так, чтобы размер частиц составлял менее 2 мм, перед измельчением ядра проводят разделение на фракции с размером частиц от 2 до

3 мм и более 3 мм, последнюю фракцию о нагревают до 40, ..., .50 С и измель4. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что перед подсушива" нием вторую стадию влаготепловой обработки ведут в СВЧ-поле с частотой от 2300 до 2400 МГц.

Составитель Н.Первушина

Техред M.Дидык Корректор С.Шекмар

Редактор А.Лежнина

Заказ 6348/17

Тираж 380 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

13 1362744 14 чают до размера частиц масличной пы- воздушным сепарированием иэ фонтанили, перед влаготепловой обработкой рующего слоя при скорости движения объединяют обе фракции, масличную ожижающего агента от 1 до 3 м/с. .пыль добавляют в полученную смесь, при этом влаготепловую обработку на

3. Способ по п.1, о т л и ч а ю— первой стадии ведут при избыточном шийся тем, что нагрев последней давлении пара, равном от 10 до 30 кПа, фракции иэмельчением проводят в СВЧдо температуры ядра 60, ..., 70 С, поле с изменяющейся частотой поля в на второй стадии — до 95, ..., 105 С, >< пульсирующем режиме от 1200, после чего производят подсушивание 1400 МГц до 2300, ..., 2400 МГц. при той же температуре под разрежением от 5 до 10 кПа до влажности ядра

6, ..., 7X а отжим масла ведут до масличности жмыка 24, ..., 36 .

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что лузгу отделяют