Способ извлечения растительного масла

 

Изобретение относится к производству растительных масел и может быть использовано в масложировой промышленности. Сущность изобретения: в способе извлечения растительных масел, включающем кондиционирование форпрессового жмыха по влажности, пропитку неполярным углеводородным растворителем и отжим насыщенной мисцеллы, исходный форпрессовый жмых измельчают, кондиционируют по влажности до 6 - 16%, проводят пропитку жмыха растворителем в количестве 0,3 - 0,6 кг на 1 кг жмыха, причем измельчение исходного жмыха и последующий отжим осуществляют при температуре 15 - 30°С. 1 табл.

Изобретение относится к производству растительных масел и может быть использовано в масложировой промышленности.

Одним из основных способов получения растительных масел является прессование масличных материалов.

При прессовании масличного материала происходит сближение внешних и внутренних поверхностей под действием прилагаемого давления. Вследствие сближения этих поверхностей происходит процесс выжимания масла из промежутков между сближающимися внешними и внутренними поверхностями [1] Несмотря на широкое распространение процесса прессования, он не обеспечивает достаточно глубокого съема масла. В ходе прессования наступает момент, когда прилагаемого к материалу давления оказывается недостаточно для дальнейшего отделения масла. На сближенных поверхностях остаются моно- или полимолекулярные адсорбционные пленки масла, удерживаемые силовым молекулярным полем поверхностей.

Известны различные способы получения масел из масличного материала, направленные на устранение недостатков, которыми обладает прессование. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ, реализуемый в устройстве для извлечения масла из масличных семян и ядер [2] В материал, находящийся в цилиндре непрерывно действующего шнекового пресса, осуществляют введение растворителя с последующим отжимом жидкой фазы из прессуемого материала. Причем ввод растворителя осуществляют ближе к выходу материала после частичного съема масла на начальном участке пресса.

Использование данного способа не позволяет существенно снизить остаточную масличность получаемого жмыха, так как способу присущи определенные недостатки. Они связаны с тем, что оптимальные режимы как подготовки материала, так и непосредственно прессования различны для отжима масла и мисцеллы. Но отжим масла, а потом мисцеллы осуществляют в одном устройстве при режимах подготовки и прессования, оптимальных для отжима масла. Поэтому процесс отжима мисцеллы недостаточно эффективен. Недостатком является также то, что растворитель вводится в спрессованный материал, что значительно затрудняет его впитывание.

Для устранения указанных недостатков в способе извлечения растительных масел, включающем измельчение материала, кондиционирование по влажности, пропитку неполярным углеводородным растворителем и отжим насыщенной мисцеллы, исходный форпрессовый жмых (мятку) измельчают, кондиционируют по влажности до 6-16 проводят пропитку жмыха (мятки) растворителем перед отжимом до заполнения свободного объема пор в количестве 0,3-0,6 кг на 1 кг жмыха. Подготовку исходного жмыха (мятки) и последующий отжим осуществляют без теплового воздействия при температуре 15-30^оС.

Для семян большинства масличных культур (подсолнечника, хлопчатника, рапса и др.) более эффективен предварительный съем масла, позволяющий извлечь основную его часть во время форпрессования, а предлагаемый способ применим для окончательного обезжиривания жмыхов. Исключением являются семена сои, для которых из-за необходимости сохранения пищевого белка режимы предварительного прессования признаются недопустимо жесткими и для осуществления предлагаемого способа предпочтительно использовать сырую мятку.

Доведение влажности материала до указанных значений обеспечивает достижение им оптимальных структурно-механических свойств. Степень пластичности отжимаемого материала должна находиться в определенных пределах. С одной стороны она не должна быть ниже некоторых значений, чтобы не препятствовать достаточно полной пластической деформации частиц. С другой стороны пластичность материала не должна быть чрезмерно большой для предотвращения его выползания из рабочего пространства пресса, что делает невозможным эффективной отжим.

Сдвиг оптимальной влажности материала в сторону больших значений по сравнению с традиционными режимами прессования отличает предлагаемый способ от известных способов прессования масличных материалов и обусловлен значительным снижением температуры отжима. Повышение температуры материала нежелательно и ведет к излишне быстрому соединению частиц жмыха в плотную массу, снижению пористости, затруднению выхода отжимаемой жидкости и, как результат, к повышению масличности обезжириваемого материала.

Кроме того, наличие определенного количества прочно связанной влаги в порах материала обеспечивает внутриповерхностное и капиллярное вытеснение смачивающих пленок мисцеллы при последующем отжиме.

При пропитке кондиционированного жмыха растворителем происходят диффузионный перенос масла из адсорбционных слоев в растворитель, заполняющий поры, и значительное снижение вязкости и поверхностного натяжения внутрипорового содержимого. Отсутствие внешнего объема растворителя коренным образом отличает предлагаемый способ как от прототипа, так и от известных способов экстракции масла растворителем.

Измельчение исходного форпрессового жмыха необходимо для разрыхления плотной структуры, увеличения доступной для растворителя поверхности, сокращения диффузионного пути внутрь частиц при пропитке.

Приведенный выше анализ заявляемого способа показывает, что имеющая место новая совокупность существенных признаков позволяет снизить остаточную масличность жмыха.

П р и м е р 1. 100 г подсолнечного форпрессового жмыха масличностью 20,54% и влажностью 5,6% измельчают и кондиционируют до влажности 6,0% затем проводят пропитку 30 г бензина и прессуют на лабораторном гидравлическом прессе при давлении до 25 МПа. Температура материала t=23^oC.

Остаточная масличность жмыха 5,37% остаточное содержание растворителя в материале 1,5% Для получения сравнительных данных проводились лабораторные эксперименты по режимам прототипа.

100 г подсолнечного форпрессового жмыха масличностью 20,54% и влажностью 5,6% пропитывают бензином и прессуют на лабораторном гидравлическом прессе при температуре t=80^oC и давлении до 25 МПа.

Остаточная масличность жмыха 8,64% остаточное содержание растворителя в материале 0,8% Результаты представлены в таблице.

П р и м е р 2. 100 г подсолнечного форпрессового жмыха масличностью 20,54% и влажностью 5,65 измельчают и кондиционируют до влажности 16,0% затем проводят пропитку 60 г бензина и прессуют на лабораторном гидравлическом прессе при давлении до 25 МПа. Температура материала t 23^oC.

Остаточная масличность жмыха 2,93% остаточное содержание растворителя в материале 2,0% П р и м е р 3. 100 г подсолнечного форпрессового жмыха масличностью 20,54% и влажностью 5,6% измельчают и кондиционируют до влажности 9,0% затем проводят пропитку 50 г бензина и прессуют на лабораторном гидравлическом прессе при давлении до 25 МПа. Температура материала t=23^oC.

Остаточная масличность жмыха 2,32% остаточное содержание растворителя в материале 1,8% П р и м е р 4. 100 г подсолнечного форпрессового жмыха масличностью 20,54% и влажностью 5,6% измельчают и кондиционируют до влажности 4,0% затем проводят пропитку 25 г бензина и прессуют на лабораторном гидравлическом прессе при давлении до 25 МПа. Температура материала t=23^oC.

Остаточная масличность жмыха 5,62% остаточное содержание растворителя в материале 1,5% П р и м е р 5. 100 г подсолнечного форпрессового жмыха масличностью 20,54% и влажностью 5,6% измельчают и кондиционируют до влажности 18,8% затем проводят пропитку 65 г бензина и прессуют на лабораторном гидравлическом прессе при давлении до 25 МПа. Температура материала t=23^oC.

Остаточная масличность жмыха 3,02% остаточное содержание растворителя в материале 2,0% Из результатов, приведенных в таблице, видно, что кондиционирование жмыха до влажности 6-16% и пропитка пор растворителем с последующим отжимом насыщенной мисцеллы без теплового воздействия на материал позволяют значительно повысить эффективность прессования, снизить остаточную масличность жмыха с 8,64% до 2,32% что сравнимо с показателями работы промышленных экстракторов (возможно достижение меньшей масличности путем организации многоступенчатого процесса).

Оптимальная влажность форпрессового жмыха 7-11% позволяет получить минимальную остаточную масличность 2,32% при расходе бензина 0,5 кг на 1 кг материала.

Снижение влажности форпрессового жмыха ниже 6% не позволяет достичь оптимальных для отжима структурно-механических свойств и ведет к потерям масла в материале. Повышение влажности жмыха выше 16% не ведет к дальнейшему снижению масличности материала, но требует затрат на сушку материала после обезжиривания.

Использование предложенного способа вместо широко применяемого в промышленности экстракционного позволяет за счет сокращения продолжительности процесса более чем в 30 раз создать компактное и высокопроизводительное оборудование для процесса окончательного извлечения растительных масел. Пониженный расход растворителя и интенсивный отжим позволяют значительно сократить затраты на дальнейшую отгонку растворителя.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО МАСЛА, включающий кондиционирование форпрессового жмыха по влажности, пропитку неполярным углеводородным растворителем и отжим насыщенной мисцеллы, отличающийся тем, что перед кондиционированием исходный форпрессовый жмых измельчают, кондиционирование проводят до влажности 6 16% при пропитке растворитель берут в количестве 0,3 0,6 кг на 1 кг жмыха, причем измельчение жмыха и отжим проводят при 15 - 30^oС.

РИСУНКИ

Рисунок 1