Способ получения кориандрового жирного масла и установка для реализации этого способа Российский патент 2023 года по МПК C11B1/00 A23D9/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к эфирномасличной промышленности, к получению жирных кислот, а более точно к способу получения кориандрового жирного масла и устройству для реализации указанного способа.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известны способы получения жирного кориандрового масла из семян кориандра, которые предусматривают помол семян кориандра и дальнейшую обработку фракций. В оболочках сосредоточено эфирное масло, а в ядрах - жирное масло, представляющее большой интерес применения в технических целях.

Широко известен способ получения жирного масла путем отжима из семян кориандра, прошедших предварительную стадию отгонки эфирного масла путем обработки водяным паром. Далее следует сушка помола с целью удаления влаги, а затем помол подвергается прессованию с отжимом жирного масла.

Известен перегонный аппарат для отгонки эфирных масел из эфирно-масличного зернового сырья (см., например, патент RU 2649018, опубликован 29.03.2018), включающий цилиндрический вертикальный корпус с верхней сферической крышкой с патрубком для отвода паровой фазы, загрузочное устройство, выполненное в виде шнекового пресс-гранулятора с бункером для подвода исходного зернового сырья и фильеры, нижнее днище с разгрузочным устройством, полый вертикальный вал, соединенный с системой подачи острого водяного пара, с закрепленными на нем распределительным колесом, мешалками с перфорированными лопастями и нижним перемешивающим устройством, отличающийся тем, что нижняя часть цилиндрического вертикального корпуса снабжена цилиндрической вертикальной сушильной камерой, в верхней части которой расположена сплошная горизонтальная перегородка со шлюзовым затвором, а в нижней части - перфорированная горизонтальная перегородка со шлюзовым затвором, при этом под ней установлена распределительная камера для горячего воздуха и над ней с зазором смонтированы ножи-мешалки с полым вертикальным валом.

Известен экстракционный способ получения жирного кориандрового масла (см., например, Мустафаев С. К. Изучение особенностей обезэфиренных плодов кориандра как сырья для отжима жирного масла путём прессования, журнал Кубанского государственного аграрного университета, опубликовано 01.2015 г.). В статье показано, что в эфиромасличной отрасли Российской Федерации актуальна разработка эффективной технологии извлечения жирного масла из измельчённых и обезэфиренных водяным паром плодов кориандра. Получение жирного масла из обезэфиренного кориандра осуществляется путём отжима на шнековых прессах. Из анализа основных факторов, влияющих на полноту отжима жирных масел на шнековых прессах, сделан вывод о необходимости подготовки обезэфиренного кориандра к отжиму с целью повышения выхода жирного масла. Одним из этапов такой подготовки является удаление из обезэфиренного кориандра части оболочки. Был исследован фракционный состав обезэфиренного кориандра после извлечения эфирного масла водяным паром и сушки и рекомендовано перед отделением оболочки пневмосепарированием, разделить обезэфиренный кориандр на три фракции по размерам: крупную (сход с сита диаметром 1,8 мм), среднюю (сход сита диаметром 1мм) и мелкую (проход через сито диаметром 1 мм). Содержание оболочки в крупной фракции составляет 36%, что свидетельствует о возможности её эффективно отделения пневмосепарированием. Лузгу от обезэфиренного кориандра отделяли сепарированием в воздушном потоке с плоскими ситами. Для отжима жирного масла из обезэфиренного кориандра на шнековых прессах предварительно оболочку удаляли.

Однако указанные выше способы получения жирного масла имеют существенные недостатки:

- они являются энергозатратными, т.е. чтобы получить один кг водяного пара при нормальных условиях надо затратить энергии ≈2200кдж/кг и такое же количества тепла потребуется на испарение одного кг воды при сушке помола;

- оболочка (лузга) по структуре является высокопористой, адсорбирующей субстанцией, что и удерживает в ней эфирное масло. При совместном прессовании помола увеличивается масса перерабатываемого вещества в прессе. Что ведет к увеличению энергозатрат, дополнительному износу оборудования и главное она сорбирует жирное масло, что приводит к существенным потерям жирного масла;

- наличие в технологии технически трудно реализуемых стадий процесса - отгонка эфирных масел обработкой помола насыщенным водяным паром, с последующей его сушкой существенно увеличивает временные затраты;

- в масле, полученном таким способом, изменяется жирно-кислотный состав из-за процессов окисления и полимеризации, т.к. в семенах кориандра высокое содержание непредельных кислот (линолевой кислоты около 20% вес.).

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В основу настоящего изобретения поставлена задача создания способа получения кориандрового жирного масла, служащего сырьем для получения жирных кислот, в котором предусмотрено предварительное разделение семян на две фракции с целью выделения целевой фракции ядер для последующего прессования и получения жирных кислот, причем в указанном способе плоды кориандра не проходят обработку паром, при этом обеспечивается увеличение выхода жирных кислот на 20% по сравнению с известными способами.

При этом, поскольку способ предусматривает предварительное разделение семян на две фракции с целью выделения целевой фракции ядер для последующего отжима жирных кислот, из фракции оболочек может быть при необходимости выделено эфирное масло.

Способ отделения фракции ядер плодов кориандра от фракции оболочек основан на различных насыпных плотностях фракций, так плотность фракции оболочки ρ≈385-395 кг/м³, а плотность фракции ядер ρ≈ 795-805 кг/м³.

В основу настоящего изобретения поставлена также задача создания установки для реализации способа получения кориандрового жирного масла, служащего сырьем для получения жирных кислот, которая позволит обеспечить увеличение выхода жирных кислот и их качества.

Поставленная задача решена путем создания способа получения кориандрового жирного масла, который заключается в том, что исходные плоды кориандра измельчают до размера частиц 0,5-2 мм, с получением измельченных фрагментов оболочек и ядер плодов кориандра, согласно изобретению отделяют ядра плодов кориандра от указанных фрагментов оболочек путем создания псевдоожиженного слоя при скорости потока воздуха 2-3 м/с, отделенные фрагменты оболочек плодов кориандра удаляют, ядра плодов кориандра направляют в бункер-накопитель, из которого дозированно подают на отжим с получением кориандрового жирного масла и жмыха, при этом в месте выгрузки жмыха осуществляют продувку инертным газом.

Поставленная задача решена путем создания установки для получения кориандрового жирного масла, содержащей измельчитель для измельчения плодов кориандра до размера частиц 0,5–2 мм, с образованием смеси фрагментов оболочки и ядер, из которого фрагменты оболочек и ядер подаются с удельной скоростью от 700 до 1000 кг/м²час в колонный аппарат с псевдоожиженным слоем, в котором поддерживается скорость продувки воздухом 2÷3 м/с на свободное сечение колонного аппарата, обеспечивающая псевдоожиженное состояние для ядер и унос фрагментов оболочек семян, колонный аппарат с псевдоожиженным слоем содержит крышку, в которой имеется штуцер для подачи фрагментов оболочек и ядер и штуцер для подключения к воздушной линии; при этом дно колонного аппарата является сетчатым с размером ячеек от 0,1 до 0,4 мм для прохода воздушного потока, а выше дна колонного аппарата расположен штуцер для вывода ядер в бункер-накопитель; вентилятор для создания воздушного потока в колонном аппарате, связанный посредством трубопровода с рукавным фильтром, обеспечивающим отделение фрагментов оболочек, которые из рукавного фильтра передаются в емкость для сбора фрагментов оболочек; дозатор для подачи ядер кориандра из колонного аппарата в бункер-накопитель; шнековый транспортер для подачи ядер кориандра из бункера-накопителя в бункер маслопресса, маслопресс для отжима кориандрового жирного масла из ядер кориандра.

Предпочтительно, чтобы установка дополнительно содержала герметичный кожух, установленный на узле выгрузки масла из маслопресса, и имеющий штуцер впуска, связанный с линией подачи инертного газа, и штуцер выпуска инертного газа.

Предпочтительно, чтобы в качестве измельчителя была использована вальцовая дробилка.

Предложенное изобретение обеспечивает получение кориандрового жирного масла с содержанием линолевой кислоты в количестве, соответствующем содержанию линолевой кислоты в исходных плодах кориандра, путем исключения процессов окисления и полимеризации на стадиях обработки водяным паром и сушки; снижение энергозатрат, увеличение на 25% выхода масла, и уменьшение на 50% временных затрат благодаря удалению оболочек и за счет исключения трудоемких стадий процесса возгонка эфира и сушки.

В плодах кориандра может быть разное содержание масла, которое зависит от сорта семян и погодных условий. Выход по жирному маслу составляет более 90% от содержания жирного масла в плодах кориандра.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов его воплощения со ссылками на сопровождающий чертеж, на котором:

Фиг. 1 изображает установку для реализации способа получения кориандрового жирного масла, согласно изобретению.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Установка для получения кориандрового жирного масла содержит измельчитель 1 (фиг. 1) для измельчения плодов кориандра до размера частиц 0,5-2 мм, с образованием смеси фрагментов оболочек и ядер. При размере частиц менее 0,5 мм труднее отделяются фрагменты оболочек от воздушного потока, а при размере частиц более 2 мм не все плоды кориандра дробятся, т.е. остаются нераздробленные оболочки.

В качестве измельчителя 1 в описываемом варианте воплощения использована вальцовая дробилка с электроприводом 2. Плоды кориандра поступают в здание, где находится установка, в таре 3, из которой подаются на вальцы 4 измельчителя. Из измельчителя 1 фрагменты оболочек и ядра плодов кориандра поступают с удельной скоростью от 700 до 1000 кг/м²час в колонный аппарат 5 с псевдоожиженным слоем в цилиндрическую часть колонного аппарата 5 через штуцер 6.

Скорость потока воздуха для создания псевдоожиженного слоя составляет 2÷3 м/с, что обеспечивает псевдоожиженное состояние для ядер и унос фрагментов оболочек в силу разности плотностей фракций оболочек и ядер. Скорость воздуха < 2 м/с не обеспечивает полное отделение оболочек от ядер, а скорость воздуха > 3 м/с приводит к тому, что мелкие ядра плодов кориандра уносятся, увеличиваются потери.

В крышке 7 колонного аппарата 5 с псевдоожиженным слоем имеется штуцер 8, соединенный с воздушной линией 9 для отвода фракции фрагментов оболочек.

Дно 10 колонного аппарата 5 выполнено сетчатым для прохода воздуха с размером ячеек от 0,1 до 0,4 мм, но не более 0,5 мм, чтобы ядра не повалились через сетчатое дно. В непосредственной близости от дна 10 колонного аппарата 5 имеется штуцер 11 для вывода отделенных ядер в бункер-накопитель 12 через дозатор 13, который снабжен электроприводом 14.

Воздушный поток в колонном аппарате 5 создается вентилятором 15, конструктивно связанным посредством трубопровода 16 с рукавным фильтром 17. В рукавном фильтре 17 происходит отделение фрагментов оболочек, которые собираются в емкости 18.

Ядра плодов кориандра из бункера-накопителя 12 шнековым транспортером 19 с электроприводом 20 подаются в бункер 21 маслопресса 22.

Подача ядер плодов кориандра осуществляется дозированно посредством шнекового дозатора 23 с электроприводом 24, работа которого осуществляется синхронно с электроприводом 25 маслопресса 22.

На маслопрессе 22 осуществляют отжим кориандрового жирного масла. Узел 26 выгрузки жмыха снабжен герметичным кожухом 27, в который по линии 28 осуществляется подача инертного газа, например, азота, чтобы снизить процентное содержание кислорода в емкости кожуха 27.

Отжатое масло из маслопресса 22 собирается в сборник 29 масла, установленный на весах 30, а жмых собирают в емкость 31.

Изобретение относится к эфирномасличной промышленности. Способ получения кориандрового жирного масла, заключающийся в том, что исходные плоды кориандра измельчают до размера частиц 0,5-2 мм, с получением измельченных фрагментов оболочек и ядер плодов кориандра, отличающийся тем, что отделяют ядра плодов кориандра от указанных фрагментов оболочек путем создания псевдоожиженного слоя при скорости потока воздуха 2-3 м/сек, отделенные фрагменты оболочек плодов кориандра удаляют, ядра плодов кориандра направляют в бункер-накопитель, из которого дозированно подают на отжим с получением кориандрового жирного масла и жмыха, при этом в месте выгрузки жмыха осуществляют продувку инертным газом. Установка для получения кориандрового жирного масла, содержащая измельчитель для измельчения плодов кориандра до размера частиц 0,5-2 мм, с образованием смеси фрагментов оболочек и ядер, из которого фрагменты оболочек и ядер подаются с удельной скоростью от 700 до 1000 кг/м²час в колонный аппарат с псевдоожиженным слоем, в котором поддерживается скорость продувки воздухом 2÷3 м/с на свободное сечение колонного аппарата, обеспечивающая псевдоожиженное состояние для ядер и унос фрагментов оболочек семян, колонный аппарат с псевдоожиженным слоем содержит крышку, в которой имеется штуцер для подачи фрагментов оболочек и ядер и штуцер для подключения к воздушной линии; при этом дно колонного аппарата является сетчатым с размером ячеек от 0,1 до 0,4 мм для прохода воздушного потока, а выше дна колонного аппарата расположен штуцер для вывода ядер в бункер-накопитель; вентилятор для создания воздушного потока в колонном аппарате, связанный посредством трубопровода с рукавным фильтром, обеспечивающий отделение фрагментов оболочек, которые из рукавного фильтра передаются в емкость для сбора фрагментов оболочек; дозатор для подачи ядер плодов кориандра из колонного аппарата в бункер-накопитель; шнековый транспортер для подачи ядер кориандра из бункера-накопителя в бункер маслопресса, маслопресс для отжима кориандрового жирного масла из ядер кориандра. Изобретение позволяет увеличить выход жирных кислот. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ получения кориандрового жирного масла, заключающийся в том, что исходные плоды кориандра измельчают до размера частиц 0,5-2 мм, с получением измельченных фрагментов оболочек и ядер плодов кориандра, отличающийся тем, что отделяют ядра плодов кориандра от указанных фрагментов оболочек путем создания псевдоожиженного слоя при скорости потока воздуха 2-3 м/сек, отделенные фрагменты оболочек плодов кориандра удаляют, ядра плодов кориандра направляют в бункер-накопитель, из которого дозированно подают на отжим с получением кориандрового жирного масла и жмыха, при этом в месте выгрузки жмыха осуществляют продувку инертным газом.

2. Установка для получения кориандрового жирного масла, содержащая измельчитель для измельчения плодов кориандра до размера частиц 0,5 - 2 мм, с образованием смеси фрагментов оболочек и ядер, из которого фрагменты оболочек и ядер подаются с удельной скоростью от 700 до 1000 кг/м²час в колонный аппарат с псевдоожиженным слоем, в котором поддерживается скорость продувки воздухом 2÷3 м/с на свободное сечение колонного аппарата, обеспечивающая псевдоожиженное состояние для ядер и унос фрагментов оболочек семян, колонный аппарат с псевдоожиженным слоем содержит крышку, в которой имеется штуцер для подачи фрагментов оболочек и ядер и штуцер для подключения к воздушной линии; при этом дно колонного аппарата является сетчатым с размером ячеек от 0,1 до 0,4 мм для прохода воздушного потока, а выше дна колонного аппарата расположен штуцер для вывода ядер в бункер-накопитель; вентилятор для создания воздушного потока в колонном аппарате, связанный посредством трубопровода с рукавным фильтром, обеспечивающий отделение фрагментов оболочек, которые из рукавного фильтра передаются в емкость для сбора фрагментов оболочек; дозатор для подачи ядер плодов кориандра из колонного аппарата в бункер-накопитель; шнековый транспортер для подачи ядер кориандра из бункера-накопителя в бункер маслопресса, маслопресс для отжима кориандрового жирного масла из ядер кориандра.

3. Установка по п. 2, которая дополнительно содержит герметичный кожух, установленный на узле выгрузки масла из маслопресса и имеющий штуцер впуска газа, связанный с линией подачи инертного газа, и штуцер выпуска инертного газа.

4. Установка по п. 2, в которой в качестве измельчителя использована вальцовая дробилка.