EA024445B1

EA024445B1 - Method for processing rape seeds

Info

Publication number: EA024445B1
Application number: EA201300449A
Authority: EA
Inventors: Валентин Витальевич Деревенко
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2013-03-29
Publication date: 2016-09-30
Also published as: EA201300449A1

Abstract

The invention relates to production of vegetable oils from oil seeds and can be used in oil-extracting branch to obtain oil from rape seeds and high-protein oilcake or meal. In the disclosed method rape seeds are crushed by single impact, with obtained core fraction before squeezing oil from it in press-extruder being conditioned at temperature 70-80°C, which makes it possible to reduce energy consumption for their processing with minimal oiling of fruit shell.

Description

Изобретение относится к способам переработки масличных семян и может быть использовано в маслодобывающей промышленности для извлечения масла из семян рапса и получения высокопротеинового жмыха или шрота.The invention relates to methods for processing oilseeds and can be used in the oil industry to extract oil from rapeseed and obtain a high protein meal or meal.

Известен способ переработки семян рапса, включающий технологические этапы очистки семян от сорных примесей, измельчения семян рапса на вальцевых станках с получением мятки, влаготепловой обработки мятки в чанных жаровнях, отжима масла из мезги на шнековых прессах, первичной очистки масла в гущеловушке и на фильтрах, охлаждения жмыха перед экстракцией до 50-55°С, экстракции жмыха, дистилляции мисцеллы с получением экстракционного масла, отгонки растворителя из шрота, рекуперации и регенерации растворителя (см. Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров, Л., ВНИИЖ, т.1, кн. 2, 1975 г., с.693).A known method of processing rapeseed seeds, including the technological steps of cleaning seeds from impurities, grinding rapeseed on roller mills to produce mint, heat and thermal treatment of mint in bath roasters, squeezing the oil from the pulp on screw presses, primary cleaning of oil in a thick trap and filters, cooling oilcake before extraction to 50-55 ° C, extraction of oilcake, distillation of miscella to obtain extraction oil, distillation of the solvent from the meal, recovery and regeneration of the solvent (see the Guide to technology for radiation and processing of vegetable oils and fats, L., VNIIZH, vol. 1, book 2, 1975, p.693).

Основным недостатком известного способа является низкое качество получаемого рапсового масла, т.к. при переработке рапсовых семян на этапах влаготепловой обработки мятки, отжима масла на прессах и экстракции из липидов плодовой оболочки в получаемое масло переходят такие сопутствующие вещества как красящие (пигменты, хлорофилл и т.п.), фосфолипиды и другие, что существенно увеличивает затраты на рафинацию масла и уменьшает его выход. Кроме этого, переработка семян рапса без отделения плодовой оболочки приводит к снижению содержания протеина в получаемом шроте или жмыхе, что снижает их кормовую ценность.The main disadvantage of this method is the low quality of the obtained rapeseed oil, because during the processing of rapeseed at the stages of thermal treatment of peppermint, press oil pressing and extraction from the fruit coat lipids, such auxiliary substances as coloring agents (pigments, chlorophyll, etc.), phospholipids and others pass into the resulting oil, which significantly increases the cost of refining oil and reduces its output. In addition, the processing of rapeseed without separation of the fruit coat leads to a decrease in the protein content in the resulting meal or cake, which reduces their feed value.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ переработки семян рапса (Ргаик И Оиик!опс Карскссб аиб сапо1а об СКС Рге55, 20 04, р.18), включающий очистку от сорных примесей, термообработку семян при температуры 30-40°С в течение 30-45 мин, обрушивание семян на вальцевых станках с дифференциалом скоростей валков, отделение плодовой оболочки на сепараторе, измельчение ядровой фракции на вальцевых станках, кондиционирование мятки в чанной жаровне с доведением её до температуры 100-105°С и с последующим отжимом масла на шнековых форпрессах, первичную очистку масла, термопластическую экструзию жмыха для подготовки к экстракции, его охлаждение до 50-55°С, экстракцию масличного материала, дистилляцию мисцеллы, тостирование и сушку шрота и рекуперацию растворителя.Closest to the claimed method is a method of processing rapeseed (Rgaik & Oiik! Ops Karskssb aib sapo1a SKS Rge55, 20 04, p. 18), including cleaning of weed impurities, heat treatment of seeds at a temperature of 30-40 ° C for 30- 45 min, seed crushing on roller mills with roll speed differential, separating the fruit shell on the separator, grinding the core fraction on roller mills, conditioning the mint in a roasting pan, bringing it to a temperature of 100-105 ° C and then pressing the oil on screw forpresses, first oil cleaning, thermoplastic extrusion of oil cake to prepare for extraction, cooling it to 50-55 ° C, oilseed extraction, miscella distillation, toasting and drying of meal and solvent recovery.

Недостатком данного способа является многоэтапность переработки семян рапса, а также продолжительная термообработка семян рапса перед обрушиванием и достаточно высокая температура кондиционирования мятки перед прессованием, что обуславливают в целом высокие энергетические затраты. При этом разрушение семян рапса в вальцевом станке при раздавливании с растиранием валками, вращающимися с различной частотой вращения, ведет к замасливанию плодовой оболочки и соответственно к безвозвратным потерям масла с ней. Кроме этого продолжительная термообработка семян рапса при температуре 30-40°С в течение 30-45 мин перед обрушиванием активирует ферментную систему, в том числе такие ферменты как липазу и фосфолипазу, действие которых приводит к ухудшению качества получаемого масла.The disadvantage of this method is the multi-stage processing of rapeseed, as well as the prolonged heat treatment of rapeseed before caving and a sufficiently high temperature for conditioning the peppermint before pressing, which results in generally high energy costs. Moreover, the destruction of rapeseed in a roller mill during crushing with grinding by rolls rotating at different speeds leads to greasing of the fruit shell and, consequently, to irreversible loss of oil with it. In addition, prolonged heat treatment of rapeseed at a temperature of 30-40 ° C for 30-45 minutes before breaking activates the enzyme system, including enzymes such as lipase and phospholipase, the effect of which leads to a deterioration in the quality of the resulting oil.

Задачей изобретения является сокращение технологических этапов переработки за счет выполнения совокупности технологических операций.The objective of the invention is to reduce the technological stages of processing by performing a set of technological operations.

Техническим результатом изобретения является снижение энергетических затрат за счет исключения этапов продолжительной термообработки семян рапса перед обрушиванием, энергоемкого измельчения на вальцевых станках, кондиционирования мятки, отжима масла из мезги в шнековом прессе и экструдирования жмыха, а также за счет уменьшения температуры кондиционирования масличного материала перед отжимом масла, что соответственно ведет к снижению затрат на охлаждение масличного материала перед экстракций. При этом исключение продолжительной термообработки семян рапса перед обрушиванием позволяет исключить активацию ферментной системы, в том числе таких ферментов как липаза и фосфолипаза, действия которых приводит к ухудшению качества получаемого масла. Кроме этого обрушивание однократным ударом семян рапса позволяет снизить замасливание плодовой оболочки по сравнению с прототипом, что уменьшает потери масла с ней.The technical result of the invention is to reduce energy costs by eliminating the steps of prolonged heat treatment of rapeseed before crushing, energy-intensive grinding on roller mills, conditioning of the mint, squeezing the oil from the pulp in the screw press and extruding the cake, as well as by reducing the temperature of conditioning the oil material before squeezing the oil , which accordingly leads to lower costs for cooling oilseed material before extraction. In this case, the exclusion of prolonged heat treatment of rapeseed before collapse eliminates the activation of the enzyme system, including enzymes such as lipase and phospholipase, the effects of which lead to a deterioration in the quality of the resulting oil. In addition, the collapse of a single blow of rapeseed can reduce the oiling of the fruit shell compared with the prototype, which reduces oil loss with it.

Технический результат достигается тем, что в способе переработки семян рапса, включающем очистку семян от сорных примесей, обрушивание, разделение рушанки, кондиционирование, отжим масла, первичную очистку масла, охлаждение масличного материала, экстракцию масличного материала, дистилляцию мисцеллы, тостирование шрота, сушку шрота и рекуперацию растворителя, обрушивают семена рапса однократным ударом, а полученную ядровую фракцию перед отжимом масла в прессэкструдере кондиционируют при температуре 70-80°С.The technical result is achieved by the fact that in the method of processing rapeseed, which includes cleaning seeds from weedy impurities, crushing, separating the russula, conditioning, squeezing the oil, primary oil cleaning, cooling the oilseed, extracting the oilseed, distilling the miscella, toasting the meal, drying the meal and solvent recovery, rape seeds are brought down with a single blow, and the obtained core fraction is conditioned at a temperature of 70-80 ° С before pressing the oil in a press extruder.

В изобретении обрушивание семян рапса однократным ударом позволяет разрушить плодовую оболочку при минимальном её замасливании по сравнению с прототипом. При этом исключается продолжительная термообработка семян рапса перед обрушиванием, которая придает семенам большую пластичность, необходимую при их разрушении растиранием и сдавливанием на вальцевых станках. Затем полученную ядровую фракцию, как сыпучий материал, состоящий из частичек ядра, частичек ядра в плодовой оболочке и свободной плодовой оболочки, кондиционируют при температуре 70-80°С, что с одной стороны обеспечивает инактивацию ферментной системы, прежде всего такого нежелательного фермента, как мирозин. С другой стороны, таким образом, осуществляется подготовка ядровой фракции, как сыпучего материала, к отжиму масла в пресс-экструдере. Поэтому кондиционирование ядровой фракцииIn the invention, the collapse of rapeseed with a single blow allows you to destroy the fruit membrane with minimal oiling compared with the prototype. This eliminates the prolonged heat treatment of rapeseed before collapse, which gives the seeds greater plasticity necessary for their destruction by grinding and squeezing on roller machines. Then, the obtained core fraction, as a bulk material consisting of particles of the nucleus, particles of the nucleus in the fruit membrane and the free fruit membrane, is conditioned at a temperature of 70-80 ° С, which, on the one hand, ensures the inactivation of the enzyme system, primarily of such an undesirable enzyme as myrosine . On the other hand, in this way, the preparation of the core fraction as a bulk material is carried out for squeezing the oil in a press extruder. Therefore, the conditioning of the sound fraction

- 1 024445 семян рапса при температуре 70-80°С по сравнению с температурой влаготепловой обработки мятки, т.е. измельченных семян рапса, равной 100-105°С (прототип), позволяет уменьшить удельные теплозатраты в 1,5-2,0 раза. При этом удельные затраты на охлаждение масличного материала перед экстракцией до 5055°С в предлагаемом способе по сравнению с прототипом снижаются в среднем в 2 раза, что в целом приводит к снижению энергозатрат.- 1,024,445 rapeseed seeds at a temperature of 70-80 ° C compared with the temperature of the thermal treatment of the mint, i.e. crushed rapeseed seeds, equal to 100-105 ° C (prototype), allows to reduce specific heat consumption by 1.5-2.0 times. In this case, the specific cost of cooling the oilseed material before extraction to 5055 ° C in the proposed method compared with the prototype is reduced by an average of 2 times, which generally leads to a reduction in energy consumption.

Отжим масла из кондиционированной ядровой фракции семян рапса ведут в пресс-экструдере, например, в двухшнековом пресс-экструдере. В нем частички масличного материала попеременно сначала подвергаются сжатию с отжимом масла, а затем происходит разрушение структуры сжатого материала за счет сброса давления и его измельчения элементами экструзионной обработки, обеспечивающими радиальные сдвиговые усилия. В результате с отжимом масла из ядровой фракции семян рапса получается и подготовленный к экстракции масличный материал (гранулы, крупа) с оптимальной внешней и внутренней структурой для извлечения масла растворителем.The oil is extracted from the conditioned kernel fraction of rapeseed seeds in a press extruder, for example, in a twin-screw press extruder. In it, particles of the oil-bearing material are alternately first compressed with the squeezed oil, and then the structure of the compressed material is destroyed due to depressurization and its grinding by extrusion processing elements providing radial shear forces. As a result, with the extraction of oil from the kernel fraction of rapeseed, the oil material (granules, cereals) prepared for extraction is obtained with an optimal external and internal structure for solvent extraction of oil.

Таким образом, совокупность признаков, указанных в формуле изобретения, позволяет достичь желаемый технический результат.Thus, the combination of features indicated in the claims allows to achieve the desired technical result.

Экспериментально в стендовых условиях на центробежной рушке для обрушивания масличных семян марки МРЦ-5 семена рапса обрушивали однократным ударом. Из полученной рушанки отделяли свободную плодовую оболочку, затем ядровую фракцию кондиционировали при температуре 70-80°С и отжимали из нее масло в модернизированном двухшнековом пресс-эструдере марки ЭПЧ-75. В результате были получены легко экстрагируемые гранулы с температурой 75-85°С. Поэтому охлаждение их до температуры 50-55°С перед экстракцией требует заметно меньших энергетических затрат (почти в 2 раза), чем охлаждение гранул с температурой 100-105°С, полученных экструзией форпрессового жмыха (прототип).Experimentally, in bench conditions on a centrifugal rush for crushing oil seeds of the MPC-5 brand, rape seeds were brought down with a single blow. A free fruit shell was separated from the obtained russel, then the core fraction was conditioned at a temperature of 70-80 ° С and oil was squeezed out of it in a modernized twin-screw press-extruder ЭПЧ-75. As a result, easily extractable granules with a temperature of 75-85 ° C were obtained. Therefore, cooling them to a temperature of 50-55 ° C before extraction requires significantly lower energy costs (almost 2 times) than cooling granules with a temperature of 100-105 ° C obtained by extrusion of forpress cake (prototype).

Заявляемый способ поясняется примерамиThe inventive method is illustrated by examples.

Пример 1. В стендовых условиях осуществляли обрушивание семян рапса однократным ударом в центробежной рушке. Затем отделяли свободную плодовую оболочку и ядровую фракцию кондиционировали при 70°С с последующим отжимом масла и получением гранул на пресс-экструдере. Получаемые гранулы имели температуру 76°С, которые охлаждали до температуры 50°С. Затем экстрагировали гранулы гексаном, мисцеллу дистиллировали с получением экстракционного масла, а из шрота отгоняли растворитель.Example 1. Under bench conditions, rape seeds were caved in with a single blow in a centrifugal rush. Then the free fruit shell was separated and the sound fraction was conditioned at 70 ° C, followed by oil extraction and granules were obtained on a press extruder. The resulting granules had a temperature of 76 ° C, which were cooled to a temperature of 50 ° C. The granules were then extracted with hexane, the miscella was distilled to obtain an extraction oil, and the solvent was distilled off from the meal.

Пример 2. В стендовых условиях осуществляли обрушивание семян рапса однократным ударом в центробежной рушке. Затем отделяли свободную плодовую оболочку и ядровую фракцию кондиционировали при 74°С с последующей переработкой на пресс-экструдере с отжимом масла и получением гранул. Получаемые гранулы имели температуру 81°С. Дальнейшие операции осуществляли аналогично примеру №1.Example 2. Under bench conditions, rape seeds were caved in with a single blow in a centrifugal rush. Then the free fruit shell was separated and the core fraction was conditioned at 74 ° C, followed by processing on a press extruder with oil extraction and obtaining granules. The resulting granules had a temperature of 81 ° C. Further operations were carried out analogously to example No. 1.

Пример 3. В стендовых условиях осуществляли обрушивание семян рапса однократным ударом в центробежной рушке. После отделения свободной плодовой оболочки ядровую фракцию кондиционировали при температуре 80°С с последующей термопластической переработкой с отжимом масла и получением гранул пресс-экструдере. Получаемые гранулы имели температуру 86°С. Дальнейшие технологические операции осуществляли аналогично примеру №1.Example 3. Under bench conditions, rape seeds were caved in with a single blow in a centrifugal rush. After separation of the free fruit shell, the core fraction was conditioned at a temperature of 80 ° C, followed by thermoplastic processing with the extraction of oil and obtaining granules by a press extruder. The resulting granules had a temperature of 86 ° C. Further technological operations were carried out analogously to example No. 1.

Таким образом, снижение энергетических затрат в предлагаемом способе по сравнению с прототипом обеспечивается, во-первых, за счет снижения температуры кондиционирования ядровой фракции перед отжимом масла в пресс-экструдере, в котором совмещены процессы получения масла и легко экстрагируемых гранул или крупки. Во-вторых, за счет получения гранул с меньшей температурой, что снижает энергозатраты, необходимые для их охлаждения перед экстракцией. В-третьих, за счет исключения продолжительной термообработки семян рапса перед обрушиванием.Thus, the reduction of energy costs in the proposed method compared with the prototype is provided, firstly, by lowering the temperature of the conditioning of the core fraction before pressing the oil in a press extruder, which combines the processes of obtaining oil and easily extracted granules or grains. Secondly, due to the production of granules with a lower temperature, which reduces the energy required to cool them before extraction. Thirdly, due to the exclusion of prolonged heat treatment of rapeseed before collapse.

Claims

CLAIM

A method of processing rapeseed seeds, including cleaning seeds from weedy impurities, crushing, separation of russel, conditioning, oil extraction, primary oil cleaning, cooling oilseed, extraction of oilseed, distillation of miscella, toasting meal, drying the meal and recovering the solvent, characterized in that rapeseed seeds are brought out with a single blow, and the obtained sound fraction is conditioned at a temperature of 70-80 ° C before pressing the oil in a press extruder.