5 Получение масла методом экстракции

При получении масла прессованием, не происходит полного его извлечения – на частичках жмыха остаются тонкие слои масла, которые удерживаются поверхностными силами. Масличность жмыха после пресса 15-20%. Поэтому применяют метод экстракции. Применяются различные органические растворители, требования к ним: 1. Хорошо и быстро растворять масло 2. Не должны растворяться в воде 3. Должны полностью удаляться из масла и шрота, не оставляя посторонних запахов и вкусов, не образовывать хим. в-в, опасных для организма 4. Д. б. пожаро-, взрывобезопасными.

Гексан, бензин, бензол, дихлорэтан и др. Ранее применялся бензин, но его недостаток – неоднородность хим. состава, высокая температура кипения. Сейчас широко примен. – нефрасы – нефтяные растворители, им. низкое содержание бензола, лучше растворяют масла, менее токсичны.

Экстракция – диффузионный процесс (молекулярная и конвективная диффузия). Молекулярная – перенос вещества в виде отдельных его молекул. Перенос в-ва идет за счет кинетической энергии теплового движения молекул. Конвективная – перенос в-ва в виде отдельных небольших объемов его раствора, за счет энергии, вносимой извне. На скорость диффузии оказ. влияние след. ф-ры: 1. Разность концентраций 2. Величина поверхности, ч/з к-рую осуществляется дифф-я 3. Время диффузии.

Процесс экстракции дел. на след. части: 1. Смачивание частицы растворителем и растворение масла, находящегося на поверхности в свободном состоянии 2. Проникновение раств-ля в толщу ч-цы и растворение всех экстрагируемых в-в. 3. Движение масла в виде мисцеллы(р-р масла в раств-ле) изнутри чвастицы к ее поверхности. 4. Диффузия мисцеллы ч/з внешний пограничный слой, окруж-щий частицу 5. Конвективный перенос мисцеллы от внешней поверхности диффуз. слоя в общ. поток мисцеллы, движ-ся в экстракц. аппарате.

Метод экстр-ции примен. в 2-х вариантах: 1. В схеме прямой экстракции(для сои) 2. В схеме экстрауции в комбинации с форпрессованием(все основное масл. сырье).

После пресс-я форпресовый жмых подготавливают к экстракции (изм-ют до крупки, проводят ВТО до образования лепестка(хлопчатник) и в виде гранул перед направлением на экстр-ю). В зависимости от подготовки сырья к экстр-ции, масло в нем будет находиться в разл. состояниях: 1. Свободное – нах-ся на внешн. и внутр. поверхностях и удерживается поверхн-ми силами. Оно находится в наиболее доступных для раств-ля участках и для растворения достаточно обеспечить свободный его доступ 2.Связанное – нах-ся в частично деформир. и неразрушен. клетках, закапсулированное во вторичн. стр-рах. Такое масло встреч. В форпрессовом жмыхе, извлекается труднее, используется 2 диффузион. потока: 1. Проникновение р-ля ч/з стенки внутрь клетки 2. Проникн-е раств-го масла в обратн. напр-нии.

Факторы, влияющ. на проц. экстракции: 1. Влажн. матер-ла – повышен. ухудшает смачив-е пов-тей, набухание частиц и умньш. пористость; низкая также ухудшает проуесс, способств. образ-ю большого кол-ва мелк. фр-ций – снижение проницаемости сырья, повыш-е сод-я нежировых примесей и отстоя в мисцелле. Поэтому сырье д. иметь оптим. вл-ть. 2. Степень разрушения клет. стр-ры – размер ч-ц д.б. миним. возможным, но не менее 0,5 мм, т.к. значит. уменьш. проницаемость слоя и такие частицы вымываются раств-лем, что приводит к потерям масла и повыш. сод-ю примесей в масле. 3. Внешняя структура сырья – определяет его дренажные св-ва, предпочтение гранулам, т.к. более однородный размер, сод-ся немного мелкой фр-ции. 4. Темпер. роцесса – при повыш. усилив. тепловое движение, сниж. Вязкость р-ля. 5. Скорость движения р-ля – при повыш. увелич. разность конц-ций масла внутри и снаружи ч-ц. 6. Соотношение р-ля и матер-ла – это гидромодуль. Определяет расход р-ля и завис. от способа экстр-ции.

Т.о. наил. Условия экстракции – наим. влаж-ть, наим. р-р ч-ц, наиб. разруш. клеточной стр-ры, наиб. скор-ть движения р-ля, наиб. температура р-ля, наимен. толщина экстрагир. мат-ла.

2 способа экстракции: 1. Способ погружения мат-ла в противоточножвижущийся растворитель. И р-ль, и материал движ-ся относительно др. друга и на всем пути движения сырья происходит извлечение масла. Преимущества: повыш. скорость экстракции; простота констр-ции экстрактора; повыш. коэффициент использ-я объема аппарата. Недостатки: низкие концентрации мисцеллы в конце процесса; повыш. сод-е примесей в мисцелле.

2. Способ ступенчатого орошения. Непрерывно перемещ-ся только р-ль, а материал нах-ся в покое. Число ступеней 2-8. Достоинства: получаются мисцеллы с повыш. конц-ей(35-40%); мисцеллы им. высокую чистоту. Недостатки: большая длит-ть экстракции; невысок. коэф-т использ-я оборуд-я; требуется большое колич. насосов.

Из мисцеллы удаляют растворитель методом дистилляции. В ней могут содержатся сопутствующие вещества и нежировые примеси, наличие которых приводит: 1. Вспенивание мисц., вплоть до выброса ее из дистиллятора; 2. Пригорание тверд. частиц к греющим поверхностям; 3. Ухудшение качества масла.

Для очистки мисцеллы: отстаивание, перед дистилляцией ее подогревают, отгонка раств-ля под действием пара при атмосф. давлении и под вакуумом.