RU2796849C1

RU2796849C1 - Process line for obtaining functional vegetable oil blends for processing seeds of various oil crops

Info

Publication number: RU2796849C1
Application number: RU2022113596A
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Остриков; Наталья Леонидовна Клейменова; Максим Васильевич Копылов; Игорь Сергеевич Богомолов
Filing date: 2022-05-20
Publication date: 2023-05-29

Abstract

FIELD: vegetable oil production.

SUBSTANCE: invention is related to lines for production of oil from vegetable oil-containing raw materials and processing of raw materials into animal feed. The process line includes a dump pit for oilseeds, a site for receiving oilseeds, an aspiration seed harvester, a seed hopper, a six-tank roaster, a hammer crusher, a screw oil press, a press filter. First, a screw oil press is installed for the primary extraction of vegetable oil (forepress), then after a press for the final extraction of oil (expeller) is placed after it as well as a crusher for crushing cake, the resulting press vegetable oil is fed to the filtration section for fine oil purification, and then to the collecting tanks, from which it is dosed in a given proportion into the emulsifier, where the oils are mixed at a given temperature, groups of additives are also introduced into the emulsifier, which increase the shelf life of vegetable oil, then the resulting blend of vegetable oils is pumped into containers for finished products and enters the oil bottling area, in which it is packed, while the cake obtained after the expeller is crushed and fed to the briquetting site, where it is pressed into granules and sent to a temporary storage warehouse.

EFFECT: reduction of production areas for obtaining blends of vegetable oils by reducing the number of units of intermediate equipment, as well as an increase in the quality indicators of blends of vegetable oils due to the timely introduction of antioxidant additives, which make it possible to further increase the shelf life of the finished product at each stage of pressing vegetable oil (both during forepressing, as well as expelling).

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к линиям по производству масла из растительного маслосодержащего сырья и переработки сырья в комбикорма,The invention relates to lines for the production of oil from vegetable oil-containing raw materials and processing of raw materials into animal feed,

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является линия комплексной двухступенчатой переработки масличных культур [Пат. №2560191 РФ, МПК С11В 1/00. Линия комплексной двухступенчатой переработки масличных культур / Василенко В.Н., Фролова Л.Н., Драган И.В., Русина К.Ю.; ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (RU) - 2014119198/13; Заявл. 13.05.2014; Опубл. 20.08.2015, Бюл. №23], включающая 2 участка. Первый участок содержит бункера для хранения мятки различных масличных культур, например, подсолнечного, рапсового и рыжикового с установленными в их нижней части объемными дозаторами, сотрясательные сита, электромагниты, форпрессы, трехсекционную фузоловушку, автоматические весы, емкость, оснащенную якорной мешалкой, для смешивания получаемых растительных масел, насос, фильтр-прессы для фильтрации, емкость для композиционного масла первого отжима. При этом мятка различных масличных культур, например, подсолнечного, рапсового и рыжикового после отделения крупных включений на сотрясательных ситах равномерным слоем поступает на электромагниты, где очищается от ферропримесей, а затем поступает для предварительного отжима масла на форпрессы. Причем один форпресс работает попеременно на различные виды масличных культур. Форпрессовый жмых направляется в бункера для форпрессового жмыха, а форпрессовое масло направляется в трехсекционную фузоловушку. Далее масло взвешивают на автоматических весах и дозируют его в зависимости от рецептуры в емкость, оснащенную якорной мешалкой для смешивания растительных масел. Затем насосом его перекачивают на фильтр-пресс для фильтрации и далее - в емкость для композиционного масла первого отжима и на хранение. После форпрессов установлено оборудование второго участка: бункера для форпрессных жмыхов, например, подсолнечного, рапсового, рыжикового с установленными в их нижней части объемными дозаторами, электромагниты, молотковые дробилки, весовые бункера с установленными в их нижней части объемными дозаторами, шнековый смеситель-пропариватель, чанная жаровня, экспеллер с установленной насадкой для гранулирования жмыха, фузоловушка, насос, фильтр-прессы для фильтрации, емкость для композиционного масла (второй отжим). На этом участке линии форпрессовые жмыхи различных масличных культур из бункеров для форпрессового жмыха с установленными в их нижней части объемными дозаторами проходят электромагниты, после чего подаются на измельчение в молотковые дробилки, а затем поступают в весовые бункера, из которых продукт порционно в зависимости от рецептуры подается в тисковый смеситель-пропариватель, далее - в чанную жаровню и после тепловой обработки - на окончательный отжим масла в экспеллер с установленной насадкой для гранулирования жмыха. Композиционный экспеллерный гранулированный жмых направляется на хранение, а экспеллерное масло поступает в фузоловушку. Оттуда насосом масло подается на фильтр-прессы для фильтрации и далее - в емкость для композиционного масла второго отжима и на хранение. Вода из водяной рубашки емкости для смешивания растительных масел в режиме замкнутого цикла подается в паронагреватель, откуда полученный перегретый пар поступает в паровую рубашку чанной жаровни, из которой направляется в шнековый смеситель-пропариватель, после которого отработанный пар проходит через фильтр-конденсатор. Полученная вода направляется в водяную рубашку емкости, оснащенной якорной мешалкой, для смешивания растительных масел и далее - в паронагреватель.The closest in technical essence and the achieved effect is the line of complex two-stage processing of oilseeds [US Pat. No. 2560191 RF, IPC S11V 1/00. Line of complex two-stage processing of oilseeds / Vasilenko V.N., Frolova L.N., Dragan I.V., Rusina K.Yu.; FGBOU VO "Voronezh State University of Engineering Technologies" (RU) - 2014119198/13; Appl. 05/13/2014; Published 08/20/2015, Bull. No. 23], including 2 sections. The first section contains bunkers for storing oilseed oil of various oilseeds, for example, sunflower, rapeseed and camelina with volumetric dispensers installed in their lower part, shaking sieves, electromagnets, forpresses, a three-section fuse trap, automatic scales, a container equipped with an anchor mixer for mixing the resulting vegetable oils, pump, filter presses for filtration, container for virgin composite oil. At the same time, the oilseed oil of various oilseeds, for example, sunflower, rapeseed and camelina, after separating large inclusions on shaking sieves, enters in a uniform layer on electromagnets, where it is cleaned of ferroimpurities, and then goes to forepresses for preliminary oil extraction. Moreover, one forpress works alternately on different types of oilseeds. The prepress cake is sent to the prepress cake hopper, and the prepress oil is sent to a three-section fuse trap. Next, the oil is weighed on automatic scales and dosed, depending on the recipe, into a container equipped with an anchor stirrer for mixing vegetable oils. Then it is pumped by a pump to a filter press for filtration and then to a container for first-pressed composite oil and stored. After the forpresses, the equipment of the second section was installed: a hopper for forpress cakes, for example, sunflower, rapeseed, camelina with volumetric batchers installed in their lower part, electromagnets, hammer crushers, weighing hoppers with volumetric batchers installed in their lower part, a screw mixer-steamer, a vat fryer, expeller with an installed nozzle for cake granulation, fuse trap, pump, filter presses for filtration, container for composite oil (second extraction). At this section of the line, pre-press cakes of various oilseeds from pre-press cake bins with volumetric feeders installed in their lower part pass through electromagnets, after which they are fed to hammer mills for grinding, and then enter weighing bins, from which the product is fed in portions, depending on the recipe. into a vice mixer-steamer, then - into a vat brazier and after heat treatment - for the final extraction of oil into an expeller with an installed nozzle for cake granulation. Composite expeller granulated cake is sent for storage, and the expeller oil enters the fuse trap. From there, the oil is pumped to filter presses for filtration and then to a second-pressed composite oil tank and stored. Water from the water jacket of the container for mixing vegetable oils in a closed cycle mode is supplied to the steam heater, from where the resulting superheated steam enters the steam jacket of the vat roaster, from which it is sent to the screw mixer-steamer, after which the exhaust steam passes through the filter condenser. The resulting water is sent to the water jacket of a container equipped with an anchor agitator for mixing vegetable oils and then to the steam heater.

Недостатком известной линии является использование большого числа единиц оборудования, и как следствие, увеличение удельных энергозатрат на получение готовой продукции, а также использование больших производственных площадей.The disadvantage of the known line is the use of a large number of pieces of equipment, and as a result, an increase in specific energy consumption for the production of finished products, as well as the use of large production areas.

Технический результат изобретения заключается в уменьшении производственных площадей по получению купажей растительных масел за счет снижения числа единиц промежуточного оборудования, а также в увеличении качественных показателей купажей растительных масел за счет своевременного введения антиокислительных добавок, позволяющих дополнительно увеличить срок годности готового продукта на каждом этапе отжима растительного масла (как при форпрессовании, так и при экспеллировании).The technical result of the invention is to reduce the production area for the production of blends of vegetable oils by reducing the number of units of intermediate equipment, as well as to increase the quality indicators of blends of vegetable oils due to the timely introduction of antioxidant additives, which further increase the shelf life of the finished product at each stage of pressing vegetable oil (both for pressing and for expelling).

Поставленная техническая задача изобретения заключается в том, что в предлагаемой технологической линии получения купажей растительных масел функционального назначения для переработки семян различных масличных культур, новым является то, что сначала установлен шнековый маслопресс для первичного отжима растительного масла (форпресс), затем после него располагается пресс для окончательного извлечения масла (экспеллер) и дробилка для измельчения жмыха, полученное прессовое растительное масло подается на участок фильтрования для тонкой очистки масла, а затем - в резервуары-сборники, из которых оно дозируется в заданной пропорции в эмульсер, где происходит перемешивание масел при заданной температуре, далее полученный купаж растительных масел насосом подается в емкости для готовой продукции и поступает на участок розлива масла, в котором происходит его фасование, при этом полученный после экспеллера жмых измельчается и подается на участок брикетирования, где он прессуется в гранулы и направляется на склад временного хранения.The technical problem of the invention lies in the fact that in the proposed technological line for obtaining blends of vegetable oils of functional purpose for processing seeds of various oilseeds, the new thing is that at first a screw oil press is installed for the primary extraction of vegetable oil (forpress), then after it there is a press for final extraction of oil (expeller) and a crusher for crushing oil cake, the resulting pressed vegetable oil is fed to the filtration section for fine oil purification, and then to collection tanks, from which it is dosed in a given proportion into an emulsifier, where the oils are mixed at a given temperature , then the resulting blend of vegetable oils is pumped into containers for finished products and enters the oil bottling section, where it is packaged, while the cake obtained after the expeller is crushed and fed to the briquetting section, where it is pressed into granules and sent to a temporary storage warehouse .

На фиг. 1 представлен общий вид технологической линии получения купажей растительных масел функционального назначения для переработки семян различных масличных культур.In FIG. 1 shows a general view of the technological line for obtaining blends of functional vegetable oils for processing seeds of various oilseeds.

Технология получения купажей растительных масел функционального назначения состоит из следующих стадий: приемка исходного сырья, очистка сырья, шелушение, влаготепловая обработка рушанки, измельчение, первичный отжим масла, окончательное извлечение масла из жмыха, очистка масла, внесение эмульгаторов и антиокислителей, фасование масла, брикетирование жмыха (фиг. 1).The technology for obtaining blends of functional vegetable oils consists of the following stages: acceptance of raw materials, purification of raw materials, peeling, moisture and heat treatment of rushanka, grinding, primary extraction of oil, final extraction of oil from cake, oil purification, introduction of emulsifiers and antioxidants, packaging of oil, briquetting of cake (Fig. 1).

Семена растительных масличных культур автотранспортом выгружаются в завальную яму 1, из которой с помощью пневмотранспорта 2 семена поступают в аспирационную семеновейку 3, где осуществляется фракционное разделение культур, размеры которых изменяются в узком диапазоне. Откалиброванное сырье поступает на семенорушку 4, где происходит обрушивание кожурных масличных семян, т.е. отделение оболочки (кожуры) от ядра. Между семенорушкой 4 и чанной жаровней 6 установлена ковшовая нория 14, при помощи которой сырье после семенорушки 4 поступает в шнековый питатель 5, откуда в дальнейшем оно транспортируется при помощи шнека в чанную жаровню 6. Из чанной жаровни 6 полученная мезга поступает на шнековый маслопресс 15 для первичного отжима растительного масла (форпресс). Под ним располагается пресс 8 для окончательного извлечения масла (экспеллер). При этом конструкция зеерной камеры форпресса выполнена с изменяющейся величиной зазора между пластинами и ориентирована на извлечение растительного масла из широкого диапазона различных масличных культур. Семена масличных культур проходят этапы их обработки по отдельности для каждой масличной культуры. Полученное растительное масло после форпрессования и экспеллирования подается на участок фильтрования для тонкой очистки масла, где установлен фильтр-пресс 9, а затем, дозируясь в заданной пропорции, поступает в эмульсер 10 с пропеллерной мешалкой и рубашкой, в котором происходит перемешивание масел. Полученные смеси растительных масел насосом подаются в емкости для готовой продукции 11, а затем масло поступает на участок розлива масла 13, где происходит его фасование в тару различного объема. Полученный после экспеллера жмых измельчается молотковой дробилкой 7 и подается на участок брикетирования 12.Seeds of vegetable oilseeds are unloaded by road into the pit 1, from which, with the help of pneumatic transport 2, the seeds enter the aspiration seed harvester 3, where fractional separation of crops is carried out, the sizes of which vary in a narrow range. The calibrated raw material enters the seed breaker 4, where the peeled oilseeds are hulled, i.e. separation of the shell (peel) from the core. A bucket elevator 14 is installed between the 4 seed hopper and the 6 vat brazier, with the help of which the raw material after the 4 hopper enters the 5 screw feeder, from where it is subsequently transported by the screw to the 6 vat brazier. primary extraction of vegetable oil (forpress). Under it is a press 8 for the final extraction of oil (expeller). At the same time, the design of the forepress zeer chamber is made with a varying gap between the plates and is focused on extracting vegetable oil from a wide range of different oilseeds. Oilseeds are processed separately for each oilseed. The resulting vegetable oil, after forpressing and expelling, is fed to the filtration section for fine oil purification, where a filter press 9 is installed, and then, dosed in a given proportion, it enters the emulsifier 10 with a propeller agitator and a jacket, in which the oils are mixed. The resulting mixtures of vegetable oils are pumped into containers for finished products 11, and then the oil enters the oil bottling area 13, where it is packed into containers of various sizes. The cake obtained after the expeller is crushed by a hammer mill 7 and fed to the briquetting section 12.

Предлагаемая технологическая линия получения купажей растительных масел функционального назначения для переработки семян различных масличных культур работает следующим образом.The proposed technological line for obtaining blends of functional vegetable oils for processing seeds of various oilseeds operates as follows.

Семена растительных масличных культур автотранспортом выгружаются в завальную яму 1, в которой осуществляется первоначальная очистка исходного сырья от крупных примесей с помощью установленных решеток с крупным шагом между прутками. Также завальная яма является бункером временного хранения сырья, где установлены заслонки для дозирования масличных культур. Из завальной ямы 1 с помощью пневмотранспорта 2 семена поступают в аспирационную семеновейку 3, где с помощью воздушного потока осуществляется фракционное разделение масличных культур, размеры которых изменяются в узком диапазоне. Откалиброванное сырье поступает на семенорушку 4, в которой происходит обрушивание кожурных масличных семян, т.е. отделение оболочки (кожуры) от ядра. Между семенорушкой 4 и чанной жаровней 6 установлена ковшовая нория 14, при помощи которой сырье после семенорушки 4 поступает в шнековый питатель 5, откуда в дальнейшем оно транспортируется при помощи шнека в чанную жаровню 6. В чанной жаровне 6 происходит влаготепловая обработка масличного сырья, что приводит к изменениям физико-механических свойств мятки, уменьшению поверхностных сил, удерживающих масло в мятке при обязательном соблюдении условий, обеспечивающих сохранение природных качеств масла, отжимаемого затем на прессах 8 и 15. Обработанная в чанной жаровне 6 мятка превращается в мезгу. Сначала мятка увлажняется острым паром до 8-9% с одновременным нагревом, затем она кондиционируется по влаге и передается на прессование при температуре до 110-115°С на выходе. Из чанной жаровни 6 полученная мезга поступает на шнековый маслопресс 15 для первичного отжима растительного масла (форпресс). В форпрессе 15 на участке транспортирования сырья материал имеет пористую структуру, и поэтому значительного прессования сырья не происходит. Дальнейшее транспортирование материала по рабочей камере форпресса обеспечивает сближение внешних поверхностей прессуемых частиц, уменьшая при этом свободный объем межвиткового пространства на участке уплотнения и заполняя маслом все имеющиеся поры. Повышение давления на участке уплотнения сырья, достигая экстремума на участке зеерной камеры, приводит к интенсивному извлечению масла. Материал приобретает уплотненную структуру с деформируемыми межклеточными связями. Одновременно с этими явлениями происходит некоторое измельчение частиц, которое приводит к образованию дополнительных контактных поверхностей масла и белково-углеводной части, а также к слипанию частиц. Однако почти до центральной части прессующего канала подвергаемый прессованию материал все еще сохраняет свою рассыпчатую структуру. Дальнейшее движение прессуемого материала вдоль форпресса стабилизирует и останавливает отжим масла. На этом этапе начинает происходить соединение частиц с образованием жмыха. При этом конструкция зеерной камеры форпресса выполнена с изменяющейся величиной зазора между пластинами и ориентирована на извлечение растительного масла из широкого диапазона различных масличных культур.Seeds of vegetable oil crops are unloaded by road into the pit 1, in which the initial cleaning of the feedstock from large impurities is carried out using installed gratings with a large step between the bars. Also, the dam pit is a bunker for temporary storage of raw materials, where dampers for dosing oilseeds are installed. From the dam pit 1, with the help of pneumatic transport 2, the seeds enter the aspiration seed harvester 3, where the fractional separation of oilseeds is carried out using the air flow, the sizes of which vary in a narrow range. The calibrated raw material enters the 4 seed crusher, in which the peeled oil seeds are hulled, i.e. separation of the shell (peel) from the core. A bucket elevator 14 is installed between the seed hopper 4 and the vat brazier 6, with the help of which the raw material after the 4 seed hopper enters the screw feeder 5, from where it is subsequently transported by the screw to the vat 6 vat. to changes in the physical and mechanical properties of the mint, a decrease in the surface forces that hold the oil in the mint, with the obligatory observance of the conditions that ensure the preservation of the natural qualities of the oil, which is then pressed on presses 8 and 15. The mint processed in the vat brazier 6 turns into pulp. First, the mint is moistened with live steam up to 8-9% with simultaneous heating, then it is conditioned for moisture and transferred to pressing at a temperature of up to 110-115°C at the exit. From the vat brazier 6, the resulting pulp enters the screw oil press 15 for the primary extraction of vegetable oil (forpress). In the forpress 15, at the raw material transportation section, the material has a porous structure, and therefore there is no significant pressing of the raw material. Further transportation of the material through the working chamber of the prepress ensures the convergence of the outer surfaces of the pressed particles, while reducing the free volume of the interturn space in the sealing area and filling all the existing pores with oil. An increase in pressure in the area of raw material compaction, reaching an extremum in the area of the sieve chamber, leads to intensive oil extraction. The material acquires a compacted structure with deformable intercellular bonds. Simultaneously with these phenomena, some grinding of the particles occurs, which leads to the formation of additional contact surfaces of the oil and the protein-carbohydrate part, as well as to the adhesion of the particles. However, almost to the central part of the pressing channel, the material to be pressed still retains its crumbly structure. Further movement of the pressed material along the forepress stabilizes and stops the oil extraction. At this stage, the particles begin to combine with the formation of cake. At the same time, the design of the forepress zeer chamber is made with a varying gap between the plates and is focused on extracting vegetable oil from a wide range of different oilseeds.

Полученный форпрессовый жмых после грубого измельчения ножом, установленным на валу форпресса 15, с содержанием масла 14-18%, влажностью 9-11% и температурой от 60 до 90°С подвергается дополнительному прессованию на прессе окончательного извлечения растительного масла (экспеллере). Полученное растительное масло после форпрессования и экспеллирования подается на участок фильтрования для тонкой очистки масла, в котором установлен фильтр-пресс 9.The resulting prepress cake after coarse grinding with a knife mounted on the forpress shaft 15, with an oil content of 14-18%, a moisture content of 9-11% and a temperature of 60 to 90 ° C, is subjected to additional pressing on a press for the final extraction of vegetable oil (expeller). The resulting vegetable oil after forpressing and expelling is fed to the filtration section for fine oil purification, in which a filter press 9 is installed.

При помощи дозаторов растительные масла, полученные в заданной пропорции, поступают в эмульсер 10, где с помощью пропеллерной мешалки происходит их равномерное перемешивание. Для уменьшения вязкости растительных масел и поддержания постоянной температуры эмульсер 10 оснащен рубашкой, в которую подается горячий теплоноситель. На этом этапе также вносятся группы добавок, которые увеличивают срок хранения растительного масла. В качестве антиокислителя используется витамин Е. Вносимое количество добавок зависит от вида получаемого купажа растительного масла. Полученные смеси растительных масел насосом подаются в емкости для готовой продукции 11, а затем масло поступает на участок розлива 13, где происходит его фасование в бутилированную тару различного объема.With the help of dispensers, vegetable oils obtained in a given proportion enter the emulsifier 10, where they are evenly mixed using a propeller mixer. To reduce the viscosity of vegetable oils and maintain a constant temperature, the emulsifier 10 is equipped with a jacket into which a hot coolant is supplied. At this stage, groups of additives are also introduced that increase the shelf life of vegetable oil. Vitamin E is used as an antioxidant. The amount of additives to be applied depends on the type of vegetable oil blend obtained. The resulting mixtures of vegetable oils are pumped into containers for finished products 11, and then the oil enters the bottling section 13, where it is packed into bottled containers of various sizes.

Полученный после экспеллера жмых охлаждается до 25-30°С, а затем измельчается молотковой дробилкой 7 и подается на участок брикетирования 12.The cake obtained after the expeller is cooled to 25-30°C, and then crushed by a hammer mill 7 and fed to the briquetting section 12.

Предлагаемая технологическая линия имеет следующие преимущества:The proposed production line has the following advantages:

- позволяет получать купажи растительных масел сбалансированных по жирнокислотному составу;- allows you to get blends of vegetable oils balanced in fatty acid composition;

- адаптирована под переработку широкого диапазона растительных масличных культур;- adapted for the processing of a wide range of vegetable oilseeds;

- улучшает качество получаемого купажа за счет применения более мягких температурных режимов и равномерной обработки масличного сырья;- improves the quality of the resulting blend through the use of milder temperature conditions and uniform processing of oilseeds;

- способствует уменьшению производственных площадей.- Contributes to the reduction of production space.

Claims

Technological line for obtaining blends of vegetable oils of functional purpose for processing seeds of various oil crops, including a pit for oil seeds, a site for receiving oil seeds, an aspiration seed shaker, a seed hopper, a six-cup roaster, a hammer crusher, a screw oil press, a press filter, characterized in that that first a screw oil press is installed for the primary extraction of vegetable oil (forpress), then after it there is a press for the final extraction of oil (expeller) and a crusher for crushing cake is installed, the resulting press vegetable oil is fed to the filtration section for fine oil purification, and then to the tanks - collections, from which it is dosed in a given proportion into the emulsifier, where oils are mixed at a given temperature, groups of additives are also introduced into the emulsifier, which increase the shelf life of vegetable oil, then the resulting blend of vegetable oils is pumped into containers for finished products and enters the site oil bottling, in which it is packed, while the cake obtained after the expeller is crushed and fed to the briquetting site, where it is pressed into granules and sent to a temporary storage warehouse.