PL186045B1

PL186045B1 - Sposób wydzielania oleju z nasion roślin

Info

Publication number: PL186045B1
Application number: PL98326619A
Authority: PL
Inventors: Jacek Kwiatkowski; Witold Tęcza; Andrzej Goś
Original assignee: Inst Chemii Przemyslowej Im Pr
Priority date: 1998-06-02
Filing date: 1998-06-02
Publication date: 2003-09-30
Also published as: PL326619A1

Abstract

1. Sposób wydzielania oleju z nasion roślin oleistych przez tłoczenie i ekstrakcję oleju z wytłoków, znamienny tym, że nasiona poddaje się tłoczeniu w temperaturze nie wyższej niż 313 K, a wytłoki poddaje się ekstrakcji dwutlenkiem węgla, stosowanym w ilości do 50 kilograma na 1 kilogram wytłoków, pod ciśnieniem od 5 do 40 MPa, w temperaturze do 363 K, korzystnie do 323 K i następnie z fazy gazowej wydziela się, poprzez podgrzanie i/lub rozprężenie, mieszaninę wody, oleju i wosków, z której otrzymuje się olej poprzez oddzielenie wody i wosku

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wydzielania oleju z nasion roślin zapewniający zmniejszoną degradacji oleju.

Oleje z nasion roślin oleistych wydziela się jednostopniowo przez tłoczenie lub dwustopniowo przez tłoczenie i ekstrakcję. Operację tłoczenia prowadzi się na zimno w temperaturze od 278 do 305 K lub w podwyższonej temperaturze od 325 do 355 K. Jakość tłoczonego oleju jest tym wyższa im niższa jest temperatura tłoczenia. Natomiast wydajność oleju rośnie ze wzrostem temperatury tłoczenia, jednakże, w podwyższonej temperaturze i w obecności tlenu zachodzą procesy degradacji oleju i powstają szkodliwe nadtlenki, wolne kwasy i inne niekorzystne produkty obniżające jakość oleju. Tłocząc olej na zimno uzyskuje się od 30 do 50% wagowych oleju zawartego w nasionach. Tłoczenie na gorąco pozwala zwiększyć uzysk oleju nawet do 75-85% wagowych. Możliwe jest ograniczenie procesów degradacji oleju przez przechowywanie nasion i prowadzenie operacji tłoczenia w obecności gazu obojętnego: helu, azotu czy dwutlenku węgla.

Jak już wspomniano w procesie tłoczenia nie jest możliwy 100% uzysk oleju zawartego w nasionach i celu zwiększenia uzysku oleju wytłoki poddaje się dodatkowo ekstrakcji rozpuszczalnikiem ciekłym, zwykle węglowodorem: heksanem lub cykloheksanem. W samej operacji ekstrakcji, jeśli jest ona prowadzona w umiarkowanej temperaturze i w atmosferze gazu obojętnego, olej nie ulega procesom degradacji. Produkty rozkładu i nadtlenki pojawiają się dopiero podczas operacji oddestylowania rozpuszczalnika. Mimo, że destylację rozpuszczalnika prowadzi się pod próżnią lub z parą wodną, konieczność usunięcia rozpuszczalnika z oleju do poziomu poniżej 0,001% wagowego, zmusza do stosowania wysokich temperatur w kubie kolumny czy w aparacie wyparnym. Wysoka temperatura tej operacji i możliwość kontaktu z tlenem powoduje, że w oleju odzyskanym poprzez ekstrakcję pojawiają się nadtlenki i produkty rozkładu. Ma on znacznie niższą jakość od oleju tłoczonego na zimno. Tak więc znanymi sposobami nie jest możliwe uzyskanie oleju o wysokiej jakości jednocześnie z wysoką wydajnością..

Sposobem według wynalazku możliwe jest uzyskanie z nasion roślin oleistych oleju o wysokiej jakości, zawierającego mało produktów rozkładu, i z wysoką wydajnością około 100% wagowych.

Sposób według wynalazku polega na tym, że nasiona rośliny oleistej poddaje się tłoczeniu w temperaturze nie przekraczającej 313 K. Wytłoki poddaje się ekstrakcji dwutlenkiem węgla, stosowanym w ilości do 50 kilogramów dwutlenku węgla na 1 kilogram wytłoków,

186 045 pod ciśnieniem do 50 MPa, w temperaturze do 363 K, korzystnie do 323 K. Z odseparowanej fazy gazowej, zawierającej dwutlenek węgla, olej i wodę i woski, wydziela się poprzez podgrzanie i/lub rozprężenie mieszaninę ciekłą zawierającą wodę, olej i woski, z której wydziela się olej. Gazowy dwutlenek węgla korzystnie jest zawracać się do procesu. Z ciekłej mieszaniny wydziela się, w temperaturze nie wyższej niż 313 K i pod ciśnieniem nie wyższym niż 0,2 MPa, wodę, korzystnie przez odstawanie, i woski, korzystnie przez filtrację. Otrzymany olej, po oddzieleniu wody i wosków, jest porównywalnej jakości do oleju wytłaczanego na zimno, uzyskanego w pierwszym etapie procesu.

Korzystne jest aby woski i oleje i wodę wydzielać z dwutlenku węgla pod podwyższonym ciśnieniem dwustopniowo w dwóch separatorach, w pierwszym stopniu pod ciśnieniem od 5 do 15 MPa i w temperaturze od 293 do 333 K wydzielają się w pierwszym separatorze głównie woski i woda a drugim stopniu pod ciśnieniem od 3 do 8 MPa i temperaturze od 293 do 343 K w drugim separatorze wydziela się olej o małej zawartości wody i wosków.

Przechowywanie zarówno nasion rośliny oleistej jak i wytłoków przed ekstrakcją oraz oleju z tłoczenia, ekstraktu i oleju z ekstrakcji w atmosferze gazu obojętnego w temperaturze nie przekraczającej 293 K zapobiega powstawaniu nadtlenków i produktów rozkładu. Stosując do wydzielania oleju kolejno po sobie operacje tłoczenia i ekstrakcję dwutlenkiem węgla uzyskuje się wydajności ekstrakcji wyższe niż w każdej z tych metod stosowanych osobno.

Przykład. Nasiona wiesiołka po zbiorze przechowywano w pojemniku plastikowym w atmosferze odtlenionego dwutlenku węgla w temperaturze 278 K. Zimne nasiona w ilości 0,35 kg umieszczono w prasie laboratoryjnej i poddano tłoczeniu. Temperatura pod koniec tłoczenia oleju wynosiła 308 K. Uzyskano 0,050 kg oleju. Olej umieszczono w naczyniu szklanym pod atmosferą dwutlenku węgla i przechowywano w temperaturze 278 K. Wytłoki w ilości 0,300 kg przeniesiono do ciśnieniowego ekstraktora o pojemności 500 cm³, umieszczonego w łaźni wodnej zwrotnej. Do reaktora podawano z szybkością 40 N1/godzinę dwutlenek węgla pod ciśnieniem 300 bar i w temperaturze 80°C. Po przejściu przez reaktor dwutlenek węgla rozprężany był do ciśnienia atmosferycznego i chłodzony do temperatury 25°C. Po rozprężaniu uzyskiwano 3 fazy, fazę, ciekłą wodną, fazę ciekłą olejową i fazę gazową. Po przesłaniu przez reaktor 8 kg dwutlenku węgla, uzyskano 0,061 kg produktu ciekłego. Dalsze przesyłanie dwutlenku węgla nie powodowało już wydzielania oleju. Z produktu przez odstawanie wydzielono 0,031 kg wody, a przez filtrację 0,01 kg wosków Pozostałe 0,029 kg produktu ciekłego stanowił olej o kolorze jasnożółtym i klarowny. Sumaryczna wydajność oleju wynosiła 0,22 kg/kg nasion. Oleje z tłoczenia i po ekstrakcji dwutlenkiem węgla poddano analizie.

Wyniki analiz

Olej	Liczba kwasowa	Liczba estrowa	Liczba zmydlania	Nadtlenki (mmol O/kg)
tłoczony	3,30	184,4	193,1	3,20
ekstrahowany	3,30	183,4	193,0	2,90

Gdy w tych samych warunkach bez tłoczenia poddano ekstrakcji dwutlenkiem węgla rozdrobnione nasiona wiesiołka w ilości 0,301 kg, po przepuszczeniu przez reaktor 16 kg dwutlenku węgla, uzyskano wydajność oleju 0,15 kg/kg nasion.

186 045

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wydzielania oleju z nasion roślin oleistych przez tłoczenie i ekstrakcję oleju z wytłoków, znamienny tym, że nasiona poddaje się tłoczeniu w temperaturze nie wyższej niż 313 K, a wytłoki poddaje się ekstrakcji dwutlenkiem węgla, stosowanym w ilości do 50 kilograma na 1 kilogram wytłoków, pod ciśnieniem od 5 do 40 MPa, w temperaturze do 363 K, korzystnie do 323 K i następnie z fazy gazowej wydziela się, poprzez podgrzanie i/lub rozprężenie, mieszaninę wody, oleju i wosków, z której otrzymuje się olej poprzez oddzielenie wody i wosku.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszaninę wosku, oleju i wody wydziela się z dwutlenku węgla dwustopniowo, w dwóch separatorach, w pierwszym separatorze pod ciśnieniem od 5 do 15 MPa i w temperaturze od 293 do 333 K wydziela się głównie woski i wodę, a w drugim separatorze pod ciśnieniem od 3 do 8 MPa i temperaturze do 343 K wydziela się olej o małej zawartości wody i wosków.