Способ получения растительного масла

,ЯО 1362744 А 1 и) 4 С 11 В 1/10 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Руководство по технологии получения и переработке растительных масел и жиров /Под ред. А.Г,Сергеева.Т.1, кн. 1, Л., 1975, с. 278, 312315, 679-681, 684-685.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГОМАСЛА(57) Изобретение относится к пищевойпромышленности, а именно к масложировой. Целью изобретения является улучшение качества масла и повышение производительности процесса. От рушанкиядра отделяют масличную пыль путемфракционирования на ситах с диаметромотверстий 2 мм. После чего рушанкусемян 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 а давлении пара, равном. 10-30 кПа, до температуры ядра 60, , 70 С. Обработанное таким образом ядро нагрева-, ют Ла 95, , 105 С в СВЧ-пале, чвс- С тота которого составляет 2300 2400 МГц. Нагретое ядро подсушивают Е до влажности 6-7 Х под разрежением1 ев 4 5-10 кПа без изменения температуры. Отжим масла производят прессованием до достижения масличности жмыха4."Ь 24, , 367, Полученный жмых подвер- Ю гают измельчению и экстрагируют масло 3 растворителем. 3 з.п. ф-лы, 4 табл. ДусьИзобретение относится к пищевой промышленности, а именно к масложировой. 40 5Целью изобретения является улучшение качества масла и повышение производительности процесса.Способ осуществляют следующим образом. 10От 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. 20Очищенное 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 2300- 2400 МГц с чередованием частот поля. Таким образом, обработка ядра про 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 аБ 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 ц) нагревают до 95, , 105 С в сверх- высокочастотном поле, частота которого составляет 2300-2400 МГц.Нагретое ядро подсушивают до влажности 6-7 Х под разрежением 5-10 КПа без изменения температуры.Отжим масла производят прессованием до достижения масличности жмыха 24, , 363. Полученный жмых подвергают иэмельчению и экетрагируют 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 каЪчество 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 13-147 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 шротаНагрев ядра с размером частиц более 3 мм до 40-50 С необходим для повышения хрупкости ядра и производительности оборудования на 20-303.о Снижение температуры ядра ниже 40 С не приводит к заметному повышению производительности оборудования для измельчения. Повышение температурыОядра более 50 С приводит к выделению масла на поверхности частиц и рифленых валов, что за счет обмасливания510 15 20 30 35 40 45 50 55 валков снижает производительность вальцевых станков.Нагрев частиц ядра в сверхвысоко- частотном 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 частицы 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. равномерный прогрев слоя по этой высоте без значительного затухания энергетической мощности поля, то при перемешивании 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 1200- 1400 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 способствует 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 темпераотуры менее 95 С не приводит к интенсивному парообразованию внутри капилляров.оУвеличение температуры более 105. С приводит к термическому ухудшению качества масла,Подсушивание измельченного ядра.без изменения температуры ведут подразрежением 5-10 КПа для повышенияинтенсивности удаления водяных паровиз материалов крупитчатой структуры.Уменьшение разрежения менее 5 КПа не оказывает значительного влияния науменьшение влажности ядра. Увеличениеразрежения более 10 КПа приводит кдоступу 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 мягких режимах прессования до масличности жмыха 24-367, что позволяет вырабатывать масло высокого качества. Уменьшение масличности жмыха менее 247 приводит к значительному сниже-, нию производительности прессов. Увеличение масличности жмыха более 367 не позволяет сформировать жесткую структуру жмыха, необходимую в последующем для экстракции масла растворителем.П р и м е р. 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,спе1362744Т а б л и ц а 1 Контроль Опыты 1 1,5 22,7 2,6 2,4 2,5 2,5 4,37 2,8 3,8 Масличность лузги, % 3 4 1 2,2 13 6 14 7 18 3 Содержание лузги в ядре, % 23,8 14,5 14,2 4-10 3-10 5-10 3-9 4-9 40 30 50 40 5циальной 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 СВЧ- поле. 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 30 с, т.е. через 30 с происходило полное обновление слоя высотой 40 мм. Температураоядра повысилась до 45 С. Нагретое ядро подвергали дроблению. Показатели и характеристика качества Размер частиц, масличнойОыли, мм Скорость воздуха в фонтанирующем слое, м/с 0,5 Размер частиц ядра второйФракции, 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 5направляли на влаготепловую обра-,ботку.Влаготепловую обработку проводилиострым водяным паром с температурой145 ОС и нагревали ядро до 65 С в те чение 65 с. Избыточное давление паранад поверхностью частиц ядра составляло 12 кПа. Нагретое и увлажненноеядро помещали в аппарат СВЧ-поля, гдеонагревали до 95 С. В каждом из четы рех генераторов СВЧ-поля генерировалось поле с частотой 2375 МГц.Подсушку измельченного нагретогоядра при вышеуказанной температуре, проводили под разрежением 10 КПа довлажности, равной 7%.Иэ обработанной дробленки отжималимасло. Отжатое масло фильтровали,определяли кислотное число, содержание фосфор-содержащих соединений.25 Прессовый жмых масличностью 29% ивлажностью 6,28% измельчали до частицразмером 2-3 мм и экстрагировали маслорастворителем.Масличность получаемого щрота сос- ЗО тавила 1,1%.Результаты опытов приведены втабл. 1.8Продолжение табл.1 1362744 Показатели и характеристика качества Опыты онтроль Частота генерируемого СВЧдоля (второй, четвертыйгенератор), МГц 2350 2400 2375 2218 1400 Время нагрева частиц ядрав СВЧ-поле, с 120 180 60 120 60 30 4 12 36 10 Величина времени влаготепловой обработки, с 100 160 65 40 120 40 Температура нагрева ядра после предварительной влаоготепловой обработки, С 60 30 80 70 75 Величина разрежения присушке ядра, кПа 15 10 Температура сушки (жарения), С 108 19 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 генерируемогоСВЧ-поля (первый, третийгенератор), МГц Величина избыточного давпения при влаготепловойобработке, кПа Частота СВЧ-поля при обработке нагретого и увлажненного зерна, МГц Содержание фосфолипидов10Продолжение табл.1 1362744 Контроль Опыты Показатели и характеристика качества 3а Производительность схемына участках, т семянизмельчение 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/сутэкстракция, т/сут 200 200 220 220 220 Результаты лабораторной экстракциижмыхов, полученных по режимам предлагаемого способа и способа, описанного 25в прототипе (базовый вариант), показали на значительное ускорение извлечения масла растворителем в первом периоде экстракции (табл. 2). Таолица 2 Предлагае-. Прототипмый способ Показатели Темп экстракции,797,10 5 8 .10-з Скорость экстракции, сО, 1528 Оь 0933 с повышением выхода фосфолипи 45 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 Т а б л и ц а 3 Вид материала Размер фракции ядра, мм Среднее значение 1-3 с 1ои ои ОМ ОИ ОМ ОМ 2,67 3,38 3,03 Исходное ядро Ядро после жарения-32, 96 1,79 Шрот Т а б л и ц а 4 Размер фракции ядра, мм Вид материала Среднее значение 1-3 ОМ ОИ Исходное ядро 2,35 3 ф 71 3,03 Ядро после комплексной влаготепловой обработки 1,74 -37,64 1,64 -43,16 1,59-45,97-14,89 1,47 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 - остаточная масличность, Е, ОИ - 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, двух- ступенчатую влаготепловую обработку с помощью водяного пара, отжим масла,. измельчение жмыха и зкстракцию масла личности (связанные липиды) при переработке подсолнечного ядра по предлагаемому способу.-60,38 -55,26 -53,64 растворителем, о т л и ч а ю щ и й - с 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. фракциюонагревают до 40, , 50 С и измель4. Способ по п,1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что перед подсушива" нием вторую стадию влаготепловой обработки ведут в СВЧ-поле с частотой от 2300 до 2400 МГц. Составитель Н.ПервушинаТехред М.Дидык Корректор С.Шекмар Редактор А.Лежнина Заказ 6348/17 Тираж 380 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 13 1362744 14чают до размера частиц масличной пы- воздушным сепарированием иэ фонтанили, перед влаготепловой обработкой рующего слоя при скорости движенияобъединяют обе фракции, масличную ожижающего агента от 1 до 3 м/с..пыль добавляют в полученную смесь,при этом влаготепловую обработку на53. Способ по п.1, о т л и ч а ю -первой стадии ведут при избыточном щ и й с я тем, что нагрев последнейдавлении пара, равном от 10 до 30 кПа, фракции иэмельчением проводят в СВЧдо температуры ядра 60, , 70 С, поле с изменяющейся частотой поля вна второй стадии - до 95, , 105 С, 10 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 ядра6, , 7 Х, а отжим масла ведут домасличности жмыка 24, , 36 .2. Способ по п.1, о т л и ч а ю -ш и й с я тем, что лузгу отделяют