Пресс для масличных культур
Пресс для семян масличных культур — это машина, которая находится в центре экстракции растительного масла . Это связано с тем, что данная технология предназначена для получения масла из семян масличных культур . Для завершения этого процесса со временем было разработано несколько схем прессов для масличных культур, каждая из которых имеет свой собственный набор преимуществ и недостатков. Более того, продукты, производимые на маслосеменных прессах, а именно масло и шрот, обладают большой питательной ценностью для человека и домашнего скота соответственно. Пресс для масличных культур, являющийся центром процесса экстракции масла, соединяется с различными другими частями оборудования и процедурами, которые образуют систему предварительной и последующей экстракции.
Конструкции прессов для масличных культур
[ редактировать ]Если разобрать это на простейшую формулировку, то процесс, который осуществляют прессы для масличных культур, оказывается довольно простым. Прессы для семян масличных культур по существу выдавливают или «прессуют» растительное масло из масличных семян, к которым относятся соевые бобы , подсолнечник , арахис , сафлор , канола , кунжут , нигер , льняное семя , клещевина , горчица , кокос , оливковое масло и пальмовое масло . [ 1 ] Простота этой процедуры омрачается разнообразием конструкций прессов для масличных культур, которые ее выполняют. Как видно из Таблицы 1, конструкции прессов для масличных культур можно отнести к трем основным классам: традиционные, ручные и механические прессы. [ 2 ]
Традиционные прессы включают гани, системы извлечения воды и другие методы. [ 2 ] За исключением гани, эти конструкции, как правило, малопродуктивны и особенно трудоемки. [ 2 ] [ 3 ] При этом все упомянутые традиционные формы работают по пакетной системе. Это означает, что в определенный момент времени можно переработать только определенное количество масличных семян, и после того, как масло будет извлечено, отжатые масличные семена должны быть очищены от машины. [ 4 ] Несмотря на эти недостатки, традиционные прессы для семян масличных культур имеют простую конструкцию и состоят из легкодоступного или простого в изготовлении оборудования. [ 3 ]
Что касается ручных прессов, то клеточного типа и поршневые прессы . обычно используются прессы [ 2 ] Хотя сепараторные прессы работают по утомительной периодической системе, [ 3 ] Работа поршневых прессов непрерывная. [ 3 ] [ 4 ] К последнему моменту конструкции поршневого пресса добавляется множество других преимуществ, перечисленных в Таблице 1. Эти преимущества особенно привлекательны для развивающихся стран.
В последнем основном классе прессов для масличных культур, приводных прессах, преобладают экспеллеры. Эти прессы также работают непрерывно. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] Кроме того, они доступны в широком диапазоне размеров и могут обрабатывать от нескольких килограммов в час до нескольких тонн в час. [ 2 ] Этим и другим положительным качествам (Таблица 1) противостоит то, что для моторных экспеллеров требуется электричество или ископаемое топливо, а также то, что компоненты экспеллеров могут быстро изнашиваться. [ 3 ]
Таблица 1: Преимущества и недостатки различных конструкций прессов для масличных культур
Класс масличной прессы | Дизайн пресса для масличных культур | Описание | Преимущества | Недостатки |
Традиционный | Гани | Ганис возник [ 5 ] и до сих пор широко используются [ 3 ] на Индийском субконтиненте. По сути, они состоят из большой ступки и пестика . [ 2 ] [ 3 ] [ 6 ] Двигатели или волы используются для вращения пестика в ступке. [ 2 ] [ 3 ] Некоторые гани с приводом от двигателя оснащены вращающейся ступкой и стационарным пестиком. [ 2 ] Пестик вытесняет масло и позволяет ему вытечь из небольшого отверстия в основании ступки. [ 2 ] [ 3 ] [ 6 ] При извлечении достаточного количества масла шрот удаляют и добавляют новую порцию масличных культур. [ 3 ] | -Не требуется предварительного измельчения масличных культур. [ 3 ] -Достойный выход высококачественного масла [ 3 ] -Низкие эксплуатационные расходы и возможность местного производства. [ 3 ] |
- В течение 3–4 часов бык, управляющий гани, устает, и его необходимо заменить другим.[3][16] [ 3 ] [ 6 ] - Ручные модели медленны и требуют квалифицированного оператора для оптимального извлечения масла. [ 6 ] |
Добыча воды | Земля [ 2 ] [ 3 ] Масличное семя кипятят несколько часов и снимают масло с поверхности. Затем масло нагревают, чтобы удалить оставшуюся воду. [ 2 ] [ 3 ] | -Оборудование легкодоступно, несложная процедура [ 3 ] -Окончательный нагрев удаляет воду и увеличивает срок хранения масла. [ 2 ] |
-Низкая урожайность [ 2 ] [ 3 ] -Трудоемкий процесс [ 3 ] -Длительные сеансы кипячения потребляют значительное количество топлива. [ 3 ] -Могут образовываться масляно-водяные эмульсии, что приводит к проблемам с удалением следов влаги в конечном процессе. [ 2 ] | |
Другой | Существуют различные методы добычи, включая клинья, рычаги, тяжелые камни и витые веревки. [ 2 ] [ 3 ] | -Простые машины, легкий доступ к оборудованию. | - Низкая урожайность, небольшая производительность, физическая требовательность. [ 2 ] [ 3 ] | |
Руководство | Кейдж Пресс | Пресс-плита или поршень проталкиваются через вертикальный перфорированный цилиндр. [ 2 ] [ 3 ] с помощью резьбового стержня , больших ножничных рычагов или гидравлического цилиндра. [ 3 ] | -Максимальное давление можно поддерживать в течение короткого периода времени, что позволяет выдавить небольшое количество оставшегося масла. [ 4 ] -Простой в использовании |
-Как и традиционные конструкции, клетевые прессы работают в периодической системе. [ 3 ] За один раз можно прессовать только определенное количество масличных культур, и пресс необходимо очищать после каждой партии. [ 4 ] -При использовании гидравлического цилиндра для подачи давления необходимо соблюдать осторожность, чтобы гидравлическая жидкость не попала в изделие. [ 2 ] [ 3 ] [ 7 ] |
Рам Пресс | Пластинчатый пресс состоит из поршня, который вручную проталкивается через горизонтальный перфорированный цилиндр с помощью рычага. [ 2 ] [ 3 ] [ 6 ] [ 8 ] При обратном ходе поршня больше семян автоматически попадает в камеру сжатия, которая в противном случае закрывается поршнем. [ 3 ] [ 6 ] [ 8 ] Отверстие в конце камеры обеспечивает выход прессуемого материала и может регулироваться для регулирования оказываемого давления. [ 2 ] [ 3 ] [ 6 ] [ 8 ] | -Зазор на конце клетки и способность поршня действовать как собственный клапан обеспечивают непрерывную работу. [ 3 ] [ 6 ] [ 8 ] - Меньшие модели могут легко управляться женщинами. [ 3 ] -Ведра, сетки, пластиковые листы и контейнеры — единственное необходимое дополнительное оборудование. [ 8 ] -Дизайн позволяет увеличить действие «сдвига». [ 2 ] [ 8 ] что способствует расщеплению материала и извлечению нефти. - Гораздо более высокая эффективность при использовании некоторых материалов по сравнению с сепараторными прессами. [ 2 ] -Высокое давление* 190 [ 3 ] до 200 кг/см 2 [ 8 ] достигаются. Это аналогично 170 кг/см. 2 давление, создаваемое небольшими экспеллерами, превышает максимальное значение 125 кг/см. 2 наносится сепараторными прессами [ 3 ] -Могут быть эффективно изготовлены и отремонтированы на месте. [ 8 ] - В отличие от клетевых прессов, кожуру . с семян с мягкой оболочкой не нужно удалять [ 8 ] |
- Попытка прессовать особенно твердые семена приводит к снижению выхода масла и может привести к повреждению пресса. [ 8 ] | |
Работает | Экспеллер | Маслоотделители состоят из вращающегося червяка внутри горизонтального цилиндра, который постепенно увеличивает давление на масличные семена внутри. [ 2 ] [ 3 ] [ 5 ] Как и в случае с поршневым прессом, регулируемый дроссель на конце цилиндра может регулировать прикладываемое давление. [ 2 ] [ 3 ] [ 5 ] | -Непрерывная работа [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] -Преобладающая в мире конструкция прессов для масличных культур с механическим приводом. [ 4 ] -Доступны модели, способные перерабатывать от нескольких кг/час до тонн/час. [ 2 ] - Трение внутри цилиндра генерирует тепло, которое повышает выход масла. [ 5 ] -Малые и средние механизированные экспеллеры оказывают высокое давление на сырой продукт.* Давления составляют 170 и 540 кг/см. 2 соответственно. [ 3 ] |
-Для управления более крупными моделями требуется электричество или ископаемое топливо. -Моторизованные экспеллеры производят масло более низкого качества по сравнению с системами холодного отжима. [ 8 ] - Кольца, дроссель и конец червяка быстро изнашиваются. [ 3 ] [ 7 ] Необходим свободный доступ к деталям и квалифицированная рабочая сила. [ 3 ] [ 7 ] |
Примечание. *Давление является хорошим показателем эффективности прессования масличных прессов. [ 3 ]
Пищевая ценность продуктов
[ редактировать ]Независимо от конструкции, при работе пресса для семян масличных культур получаются одни и те же конечные продукты. После удаления масла из масличных семян остается шрот или жмых. [ 5 ] Этот ценный субпродукт особенно богат белком . [ 9 ] [ 10 ] Помимо сафлора и подсолнечного шрота, [ 9 ] большинство шротов из масличных культур содержат около 40% сырого белка. [ 9 ] [ 10 ] Хотя это позволяет легко применять большинство шротов из масличных культур в качестве белковых добавок для жвачных животных, таких как крупный рогатый скот, [ 9 ] правда в том, что многие из этих кормов имеют нежелательное соотношение аминокислот или обладают плохой усвояемостью, что ограничивает их использование в рационах свиней и птицы . [ 9 ]
Исключением из этой тенденции является соевый шрот. Он обладает отличным аминокислотным профилем, [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] низкое содержание клетчатки , [ 9 ] [ 10 ] высокая усвояемость, [ 9 ] [ 10 ] [ 12 ] и высокий уровень сырого протеина от 44 до 50%. [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] в соевом шроте Эти преимущества, в том числе высокое содержание лизина (6,5%), [ 12 ] делают его очень подходящей белковой добавкой в рационах домашней птицы и свиней, а также жвачных животных. [ 9 ] [ 10 ] [ 12 ] [ 13 ] Фактически, соевый шрот составляет 63% источников белка в кормах, которые используются во всем мире. [ 12 ] Это превосходит следующий по популярности шрот из рапса , который также по питательной ценности пригоден для скармливания домашней птице и свиньям. [ 9 ] [ 10 ] [ 13 ] на целых 51%. [ 12 ]
Помимо шрота, масло , получаемое на прессах для семян масличных культур, обладает питательными свойствами. Масла являются естественными энергоемкими материалами. [ 14 ] [ 15 ] которые составляют около 25% от общего количества калорий, потребляемых среднестатистическим человеком. [ 16 ] В частности, растительные масла состоят в основном из ненасыщенных жиров (EUFIC, 2014; Университет Индианы, 2014; Замбиази и др., 2007). [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] в состав которых входят незаменимые омега-3 и -6 полиненасыщенные жирные кислоты . [ 14 ] Жиры животного происхождения, напротив, содержат насыщенные жиры . [ 17 ] [ 18 ] которые связаны с сердечно-сосудистыми заболеваниями . [ 14 ] [ 15 ]
Различные виды масличных культур обладают уникальным профилем жирных кислот . [ 17 ] Тот же принцип применим и к содержанию масла в различных семенах масличных культур. Например, хотя содержание масла в рапсе обычно составляет около 40–45 %, [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 9 ] [ 15 ] соевые бобы содержат около 20% масла. [ 9 ] [ 15 ] Несмотря на эту специфику, важно отметить, что количество добываемой нефти зависит от эффективности процесса добычи (Ларди, 2008). Снижение выхода масла вредно с точки зрения добычи масла, но потенциально полезно для животноводов, поскольку питательная ценность остатков жмыха увеличивается. [ 9 ]
Процесс добычи нефти
[ редактировать ]Фактическому выдавливанию растительного масла из семян масличных культур с помощью прессов для масличных культур предшествует и следует несколько других операций. Первым шагом в процедуре является получение чистых и сухих семян. Удаление таких материалов, как камни, почва, солома, листья, песок, пыль и другие посторонние частицы, повышает эффективность прессования, снижает износ и снижает вероятность повреждения пресса. [ 5 ] [ 9 ] Высушивание семян примерно до 10 % предотвращает засорение пресса. [ 5 ] а также предотвращает распространение плесени при хранении. [ 5 ] [ 7 ] [ 8 ]
Для семян с твердой оболочкой, таких как подсолнечник или арахис, [ 6 ] [ 7 ] требуется шелушение или декортикация. [ 2 ] [ 6 ] [ 7 ] Такое удаление семенной оболочки повышает производительность и уменьшает объем. [ 6 ] [ 7 ] Помимо декортикации, для некоторых масличных культур, например арахиса, необходим предварительный помол. [ 6 ] [ 7 ] Прежде чем семена масличных культур можно будет прессовать, возможно, придется провести обжиг или нагрев семян. [ 2 ] [ 6 ] Примером этого является то, как нужно обжаривать соевые бобы, чтобы дезактивировать ингибиторы трипсина. [ 9 ] [ 15 ] которые являются антипитательными для свиней и птицы. [ 9 ] [ 19 ] В целом, прогревание семян перед обработкой увеличивает выход масла. [ 5 ] Хотя лучшая температура семян для прессования составляет 38-71°С, [ 5 ] Известно, что прогревание семян подсолнечника на солнце всего за полчаса повышает выход масла на 25%. [ 8 ]
Все это приводит к фактическому прессованию масличных семян, за которым следуют дополнительные процедуры, связанные с обработкой масла. Осветление удаляет мелкие загрязнения и примеси из масла, оставляя масло на некоторое время, что позволяет частицам осесть. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] Дальнейшее осветление можно провести, нагрев масло или профильтровав его через тонкую ткань. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] Осветление продлевает срок годности масла от дней до месяцев. [ 6 ] [ 7 ]
Дегумирование, отбеливание, нейтрализация и дезодорирование — все это процессы, которые следуют за осветлением. [ 2 ] [ 5 ] [ 6 ] Эти процедуры часто неприменимы к развивающимся странам из-за их сложности. [ 7 ] и тот факт, что ароматы нерафинированных масел хорошо приняты в этих регионах. [ 2 ] [ 6 ] Независимо от того, применяются эти процессы или нет, масло необходимо каким-то образом хранить. Емкости для хранения должны быть заполнены маслом доверху, полностью чистыми, воздухо- и водонепроницаемыми, непрозрачными по цвету. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] Кроме того, масло следует хранить в прохладном, защищенном от света месте. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ ФАО (2010). «Классификация культур» (PDF) . ФАО . Проверено 21 ноября 2014 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в v В х и С аа аб и объявление но Экстелл, Б; Фэрман, Р. (1992). «Принципы добычи» . Мелкие масличные культуры . ФАО . Проверено 1 ноября 2014 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в v В х и С аа аб и объявление но из в ах есть также и аль являюсь а к Голова, С; Светман, А; Хаммондс, Т; Гордон, А; Саутвелл, К; Харрис, Р. (195). «Маломасштабная добыча растительного масла» . Украинская школьная библиотека . НРИ.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Херкес, Дж; Грубингер, В; Шумахер, Дж; Томпсон, Дж (2012). «Технология механической экстракционной переработки биодизеля» . расширение . Проверено 21 ноября 2014 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п Курки, А; Бахманн, Дж; Хилл, Х (2008). «Переработка масличных культур для мелких производителей» . Национальная информационная служба устойчивого сельского хозяйства . Проверено 15 сентября 2014 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в Светман, Т. (2008). «Добыча нефти» (PDF) . Практическое действие . Центр технологий и развития Шумахера . Проверено 20 ноября 2014 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот ЮНИДО (1985). «Экстракция растительного масла» . Библиотека продуктов питания и питания . ЮНИДО . Проверено 20 ноября 2014 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м Хайман, Э. (1992). «Местная агропереработка с использованием устойчивых технологий: подсолнечное масло в Танзании» (PDF) . Международный институт окружающей среды и развития . Проверено 30 сентября 2014 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д Ларди, Дж. (2008). «Преимущества биодизеля для производителей крупного рогатого скота» (PDF) . Западная организация ресурсных советов . Проверено 30 сентября 2014 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Государственный университет Орегона (2004 г.). «Масличные шроты» . АНС 312 . Университет штата Орегон . Проверено 19 ноября 2014 г.
- ^ Jump up to: а б Баджали, Н. (2003). «Белки из масличных культур» . ФАО . Проверено 20 ноября 2014 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Кромвель, Г. (1999). «Соевая почта – «Золотой стандарт» » (PDF) . Проверено 20 ноября 2014 г.
- ^ Jump up to: а б с д Дейл, Н. (1996). «Изменение качества кормовых ингредиентов: шроты из масличных культур». Наука и технология кормов для животных . 59 (1–3): 129–135. дои : 10.1016/0377-8401(95)00893-4 .
- ^ Jump up to: а б с Министерство здравоохранения Канады (2000). «Исследование жиров, масел и липидов» . Здоровье Канады . Проверено 25 сентября 2014 г.
- ^ Jump up to: а б с д и Государственный университет Орегона (2004 г.). «Масличные культуры» . CSS 330 Мировые продовольственные культуры . Университет штата Орегон . Проверено 20 ноября 2014 г.
- ^ Jump up to: а б Замбиази, Р.; Призбыльский, Р; Замбиази, М; Мендонка, К. (2007). «Жирнокислотный состав растительных масел и жиров» . Проверено 20 ноября 2014 г.
- ^ Jump up to: а б с ЮФИК (2014). «Как выбрать кулинарное масло» . ЮФИК . Проверено 17 ноября 2014 г.
- ^ Jump up to: а б Университет Индианы (2014 г.). «Твердый жир и жидкий жир» . Университет Индианы . Проверено 25 октября 2014 г.
- ^ Лея, Н (2014). «Личное общение» (Документ). Лея.