Разработка способа и технологии получения растительного масла из семян сафлора

В настоящее время актуальным является вопрос производства растительного масла методом прессования. Процесс прессования характеризуется большими удельными затратами энергии, а вопросы рационального расходования топливно-энергетических ресурсов приобретают важное значение. Поэтому стоит задача создания и освоения прогрессивных процессов с применением современных физических методов обработки, проектирования и создания новых технологий и оборудования повышенной эффективности [1].

Основная часть

Нами была разработана и спроектирована малогабаритная линия по переработке зерна сафлора, которая включает в себя ковшовый элеватор (нория), приёмный бункер, воздушноситовой сепаратор, промежуточные бункера (на рисунке не показано), триера (овсюгоотбор-ник и куколеотборник), камнеотделительную машину и сепаратор для выделенияприцепника широколистного, шнек, промежуточный бункер, шелушильная машина, маслопрессы, устройство для осаждения масла (отстойник), насос, рамный фильтр [2].

Исходная зерновая смесь поступает в норию и транспортируется в приёмный бункер. Из приёмного бункера зерновая масса равномерно подаётся в воздушно-ситовой сепаратор. Воздушно-ситовой сепаратор очищает зерно от крупных, мелких и лёгких примесей.

Зерновая смесь с семенамиприцепника широколистного, минеральными и другими примесями поступает самотёком в промежуточный бункер. Из промежуточного бункера зерновая масса сафлора подаётся в триера.

В триере-овсюгоотборнике короткие зерна и примеси длиной меньше диаметра ячеек захватываются ими и поднимаются вверх. Над лотком семена под действием силы тяжести выпадают из ячеек и направляются в шнек, по которому они выводятся по лотку из цилиндра. Длинные семена, частично попадая в ячейки, не удерживаются в них и выпадают, не доходя до лотка. Далее они перемещаются вдоль оси цилиндра и идут сходом по ячеистой поверхности.

Таким образом, из зерновой смеси выделяются зерновки овсюга. Затем зерновая смесь попадает в триер-куколеотборник.В триере-ку-колеотборнике зерновая смесь проходит очистку от коротких примесей – куколя.Семена куколя лучше заполняют ячейки и свободно выпадают из них над лотком тогда, когда цилиндр будет вращаться с определенной скоростью, а остальные частицы перемещаются сходом вдоль оси цилиндра [3].

Далее зерновая смесь, очищенная от крупных, мелких, лёгких, длинных (овсюг) и коротких (куколь) примесей поступает в камнеотделительную машину.

В камнеотделительной машине происходит выделение минеральных частиц (камней) из зерновой смеси. Таким образом, после сепарирования в камнеотделительной машине зерновая смесь поступает в промежуточный бункер (на схеме не показано). Из промежуточного бункера зерновая смесь подаётся в приёмное устройство вибросепаратора для выделения прицепника. В вибросепараторе прицепникоот-борнике, зерновая смесь из приёмного устройства частицы попадают в каналы сепарирования, образованные зигзагообразными отражателями, закреплёнными на сортировальном столе сепаратора для выделенияприцепника широколистного. В каналах сепарирования, образованных зигзагообразными отражателями в процессе виброударного самосортирования разделяются сафлор и прицеп-ник широколистный. Далее сафлор направляется норией и шнеком в шелушильные машины, в которых происходит обрушение семян с целью повышения степени отжима масла [4].

В данной работе был исследован процесс обрушения на экспериментальной установке. Сущность метода обрушения заключается в том, что семена попавшие на вращающийся нижний рабочий орган – шлифовальный круг и с помощью центробежной силы затаскивается в зазор между горизонтально расположенным верхним неподвижным и вращающимся шлифовальными кругами. При прохождении зерна между шлифовальными кругами и происходит разрушение оболочки зерна. Перемещаясь от центра к периферии круга, зерно освобождается от шелухи. Разрушение покровного слоя оболочки происходит за счет того, что напряжение на сжатие в зоне воздействия превышает предел упругой деформации оболочки зерна [5].

После шелушения проводили ситовой анализ, в результате которого был изучен гранулометрический состав подаваемого на прессование частиц семян сафлора (рисунок 1) размеры частиц полученных фракций ограничены размерами отверстий используемых в анализе сит.

Рисунок 1. Гранулометрический состав подаваемого на прессование частиц семян сафлора

Figure 1. Particle size distribution applied to the compaction of particles safflower seed

Для характеристики гранулометрического состава сырья, состоящего из частиц неправильной формы, использовали понятие эквивалентный диаметр. В результате проведенных экспериментов была получена зависимость эквивалентного диаметра частиц от диаметра сит.

Далее семяна сафлора поступают в накопительный бункер и пода подается в шнековый маслопресс [6, 7]. На степень отжима семян сафлора огромное влияние оказывает влажность исходного продукта, кроме того повысить выход масла можно добавлением лузги [8, 9]. Анализируя графические зависимости (рисунок 2) , был установлен диапазон оптимальной влажности семян сафлора 8,5–10%, обеспечивающий наименьшую остаточную масличность и, следовательно, наибольший выход масла [10]. Также значительно снизить остаточную мас-личность позволяет добавление в семена сафлора предварительно обрушенной лузги, что позволяет получить жмых с остаточной масличностью в 12% при форпрессовании и до 6% при окончательном отжиме [11].

Отжимаемое масло, содержащее в себе твердые частицы прессуемого материала, которые выносятся потоком через зеерные щели, поступает в поддон станины и направляется на очистку. Жмых поступает на упаковку [12].