Способ получения растительных масел из маслосодержащего сырья

 

Изобретение относится к масложировой промышленности. При прессовании масел коэффициент скважистости фильтрующей зеерной поверхности К_c выбирают в зависимости от коэффициента пористости маслосодержащего материала, исходя из условия К_c≅ 1/C_п. Причем значения К_c находятся в интервале 0 < К_c≅ 5,0. Это позволяет снизить энергозатраты и уменьшить масличность жмыха. 1 ил.

Изобретение относится к масложировой промышленности и касается способов получения растительных масел из маслосодержащего сырья растительного происхождения.

Известен способ получения растительных масел из маслосодержащего сырья, заключающийся в подготовке сырья к прессованию и пропускании маслосодержащего сырья через прессующий механизм [1].

Недостатком известного способа является повышенный уровень масличности жмыха и, следовательно, недостаточно высокий выход прессового масла.

Самым ближайшим по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения растительных масел из маслосодержащего сырья [2], заключающийся в подготовке сырья к прессованию и пропускании маслосодержащего сырья с коэффициентом пористости C_п через прессующий механизм с фильтрующей зеерной поверхностью, характеризующейся коэффициентом скважистости K_с.

Недостатками прототипа являются его большая энергоемкость и величина достижимого уровня конечной масличности жмыха.

Целью предлагаемого изобретения является интенсификация прессового способа извлечения масел из маслосодержащего сырья растительного происхождения, направленная на снижение энергозатрат, уменьшение конечной масличности жмыха или, что то же, увеличение выхода прессового мала, увеличение производительности пресса.

Поставленная цель достигается тем, что коэффициент скважистости фильтрующей зеерной поверхности K_с выбирают в зависимости от коэффициента пористости малосодержащего материала C_п, исходя из уровня причем значения K_с находятся в интервале O < K_с ≅ 5,0.

Сущность предлагаемого изобретения рассмотрим ниже в соответствии с отличительными признаками.

На чертеже условно изображен участок зеера пресса с прилегающим к нему слоем прессуемого материала.

Как известно, любой маслосодержащий материал 2 имеет в своем составе поры 1 как нативного, так и искусственного происхождения, полученные в результате влаготермических, механических воздействий на исходное природное сырье в результате технологических операций, предшествующих отжиму. Целевой продукт - масло находится в этих порах и от вытекания его из слоя материала l удерживают капиллярные и молекулярные силы взаимодействия. На преодоление этих сил тратится электроэнергия привода пресса за счет развития давления сжатия, в результате действия которого происходит уменьшение объема пор прессуемого материала и масло вытекает через поверхность S_п и далее поверхность S_ф, образованную пластинами зеера 4 с зазорами между ними 3. Пористость материала характеризуют коэффициентом пористости C_п, который в соответствии со строением пористого тела определяют как где V_п - суммарный объем пор в слое l; V_т - объем собственно материала в слое l.

Как известно, любой элементарный объем это есть в приближении произведение площади поверхности на высоту, т.е.

V = S · l (2) Тогда выражение 1 можно записать как или откуда
Обозначив коэффициент скважистости материала, получим окончательно

По аналогии с прессуемым материалом с учетом того, что F-S_ф - общая поверхность пластин зеера в сечении на поверхности F, для зеера можно записать

или

где k'_с - коэффициент скважистости зеера.

Как отмечено выше, при сжатии материала из него отделяется масло и проходит через поверхность S_п и затем через поверхность S_ф. Если S_п > S_ф, то масло блокируется в материале и транспортируется шнеком пресса дальше по ходу прессующего тракта, при этом в, конечном итоге, конечная масличность жмыха повышается, а поскольку масло является практически несжимаемой жидкостью, необходима затрата дополнительной электроэнергии на сжатие материала, чтобы он имел возможность разместиться в следующем меньшем по объему пространстве, как заложено конструкцией пресса, при этом происходит нежелательное уменьшение объема пор, или что то же, поверхности пор S_п, что также ведет к уменьшению количества отжимаемого масла и, как следствие, увеличению масличности конечного жмыха.

Из сказанного четко прослеживается причинно-следственная связь между поверхностями S_п, S_ф для выхода масла (причина) и энергозатратами на процесс и конечной масличностью жмыха (следствие). Чтобы снизить энергозатраты и конечную масличность жмыха (повысить выход прессового масла) необходимо, чтобы S_п ≅ S_ф или, что то же, чтобы k ≥ k'_с, тогда масло будет иметь более свободный выход через поверхность S_ф и будет наблюдаться описанных выше негативных явлений, что позволит интенсифицировать процесс отжима масла при одновременном снижении энергозатрат и конечной масличности жмыха, т.е. служит поставленной цели предлагаемого изобретения. С учетом сказанного и приняв во внимание вышеприведенные формулы 6 и 8, получим

или

Нашими исследованиями, а также исследованиями других авторов установлено, что коэффициент пористости C_п маслосодержащих материалов растительного происхождения как нативных, так и полученных в результате влаготермических и механических воздействий в ходе технологического процесса маслодобывания, лежит в пределах 0,2 - 0,65. Тогда, с учетом формулы 9 и, обозначив получим интервал измерения коэффициента скважистости зеера пресса k_с в соответствии с изменением значений коэффициента пористости прессуемого материала

k_c≅ (5,0÷1,5) (11)
Поскольку 1,5 < 5,0, то можно записать K_с ≅ 5,0, что удовлетворяет условиям неравенства. При стремлении S_ф к бесконечности, S_ф _→ ∞ , т.е. фильтрующая поверхность зеера очень большая и намного превосходит S_п, из условия при неизменной F следует, что K_с ---> 0.

С учетом проведенного анализа интервал изменения K_с будет следующим:
5,0 ≥ K_с > 0 (12)
Источники информации
1. Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров. /Под ред. А.Г. Сергеева. - Л.: ВНИИЖ, т. 1, кн. 1, 1975, с. 457 - 460.

2. - " - c. 534 - 538.

Формула изобретения

Способ получения растительных масел из маслосодержащего сырья, заключающийся в подготовке сырья к прессованию и пропускании маслосодержащего материала с коэффициентом пористости C_n через прессующий механизм с фильтрующей зеерной поверхностью, характеризующейся коэффициентом скважистости К_с, отличающийся тем, что коэффициент скважистости фильтрующей зеерной поверхности К_с выбирают в зависимости от коэффициента пористости маслосодержащего материала, исходя из условия причем значения К_с находятся в интервале 0 < К_с ≅ 5,0.

РИСУНКИ

Рисунок 1