Производства растительного масла прессованием: Производство растительного масла

Содержание

Производство растительного масла в домашних условиях

Бизнес-идея по производству подсолнечного масла основывается, на маслобойне. С позиции инвестиций среди профессионалов идея не утратила свою популярность, является по-прежнему востребованной и прибыльной.

Однако для многих вопрос дохода в данной сфере достаточно спорный, что зря. Давайте детально разберемся, дабы не полагаться на мнения большинства, а основывать собственные выводы на конкретных цифрах и фактах.

В данном бизнесе одним маслом сыт не будешь. Прибыли от его реализации с трудом хватает, чтобы выйти на уровень себестоимости. Но нельзя забывать о дополнительных продуктах, полученных от маслобойни, которые приносят существенную чистую прибыль.

Оборудование для производства растительного масла

Производство растительного масла в домашних условиях ограничено финансовыми средствами. Данный вид бизнеса привлекателен своей гибкостью быстрого развития. Можно начинать с минимальной комплектации производственного цеха, а потом расширять дополнительным оборудованием для производства побочных продуктов. Таким образом, расширяется ассортимент, а прибыль растет в прогрессии. Полноценный цех по производству растительного масла должен быть БЕЗОТХОДНЫМ!

Минимальная комплектация линии состоит из следующего оборудования:

Мини маслопресс. Мощность такого маслопресса составляет 2 кв. в час, 220 В. Производительность = 13 литров в час. Вес пресса 45 кг. Стоимость в среднем 800 долларов.

Фильтр пищевой. Масло необходимо очищать с помощью специального фильтра, мощность которого составляет 0,5 кв. в час. Производительность = 5 литров в час. Вес фильтра 100 кг. Стоимость 1100-1300 долларов.

По большому счету, этих двух составляющих уже вполне достаточно, чтобы производить и реализовывать 2 продукта: хорошее подсолнечное масло и шрот. Кстати шрот из масличных культур широко используется для кормления животных и птиц в сельском хозяйстве. Поэтому он продается значительно быстрее, чем основной продукт. Кроме того его значительно больше на выходе из переработанного сырья – 65%.

Но если вы планируете зарабатывать больше, тогда стоит задуматься о расширении производства. Дополнительное технологическое оборудование производства растительных масел позволяет нам получать сразу несколько продуктов с одной маслобойни:

Подсолнечное масло сырое.
Подсолнечное масло жареное.
Масло техническое олифа.
Круги макухи.

Шрот.
Биоуголь из фуза.
Брикеты биотоплевные из лузги.

Маслобойня даже в домашних условиях может производить 7 видов продукции при наличии необходимого оборудования. Стоит обратить внимание и на другие преимущества бизнеса.

Хранение растительного масла на производстве не требует особых условий. Сухое помещение, защищенное от солнечных лучей, с температурой воздуха в пределах от +5 до +15 градусов, может сохранять нерафинированные продукты на протяжении 5-ти месяцев.

Можно использовать разное сырье для производства растительных масел. Например, семена: подсолнуха, сои, льна, тыквы и многих других масличных культур. Данное преимуществ так же положительно влияет на расширения ассортимента и увеличение продаж. Можно перепрофилировать бизнес под другие товары без модернизации линии.

Технология производства растительных масел методом прессования

Технологическая схема производства:

Технологическая линия по производству масла растительного укомплектовывается:

Сепаратор для грубой и тонкой очистки зерна и семян.
Шелушильная машина для семечек и других семян масличных культур.
Маслопресс экструдер двухшнековый с нагревательными элементами мятки до +50C (для быстрого старта).
Фильтра для очистки растительных масел от фуза (пищевой).
Пресс для отжима фуза (фузодавка).
Пресс для формирования кругов макухи.

Пресс для брикетирования лузги из подсолнечника и других семян.
Вспомогательный инвентарь, сооружения и устройства: бункер; пневмопогрузчик; веса; ведра, лопаты и пр.

Проведем простейший учебный практикум по технологии производства растительных масел.

Безотходное производство методом холодного прессования при отжиме, происходит в несколько последовательных этапов:

Грубая очистка семян масличных культур (сырья). От грубых примесей которые могут повредить технологическое оборудование (камни, проволока и т.п.).
Тонкая очистка сырья. От мелких премисей, которые могут повлиять на качество продукции (пыль, семена сорняков и т.п.).
Шелушение оболочки семян. Данный процесс выполняется непосредственно перед холодным прессованием. В безотходном производстве растительного масла лузга на биотопливо, а ядра на масло и макуху. Оболочка семян масличных культур может удаляться на различному по типу оборудованию в различный способ: обтирание оболочки об специально рифленую поверхность; раскалывание оболочки ударом; сжатие под давлением.

Прессование ядер через шнековый маслопресс с целью получения масла и макухи. На данном этапе получаем 2 полу готовых продукта.
Фильтрация. Процесс фильтрации неочищенного продукта полученного только из под пресса происходит с помощью фильтров основанных на фильтрующих тканях. Например – лавсан. Под давлением воздуха жидкость попадает на поверхность ткани и проходит сквозь нее, оставляя на поверхности фуз.

Отжим фуза. Сам фуз полученный после фильтрации лавсаном содержит в себе 80% жирности. Рационально его так же отжать. Производство растительных масел методом прессования на данном этапе заканчивается. Дальше производятся побочные продукты.
Горячее прессование макухи. Макуху лучше прессовать сразу при выходе из маслопресса, пока она еще сохранила температуру от давления.
Брикетирование. Чтобы выгодно и быстро реализовать шелуху из семян нужно произвести из них востребованный товар – биотопливо. Естественно для данного процесса понадобится специальное оборудование.

Что касается организация труда в производстве на такой линии, то здесь все зависит от загрузки цеха сырьем для переработки и сроков. Если загрузка минимальная (например, 1 тонна в сутки) то достаточно даже 1-го работника. Как только наладится рынок сбыта всех видов товаров произведенных на маслобойне, понадобится дополнительная рабочая сила, чтобы вложится в сроки при хороших объемах производства.

Отходы производства растительного масла и их использование

Домашняя маслобойка для производства подсолнечного масла быстрее окупается, если рационально использовать все ее преимущества. Не стоит недооценивать актуальность управления отходами.

На выходе из маслопресса получаем растительное масло неочищенное и черное на цвет. Его следует либо отстаивать, либо специальным образом отфильтровывать от фуза.

Фуз – это небольшие частички шелухи и макухи с большим содержанием остатков производимого продукта, которое осталось после фильтрации. Наилучшим методом очистки от фуза принято считать тканевый фильтр. На фильтр не стоит жалеть денежных средств, и тогда он качественно очистит продукт и подготовит его к товарному виду. Когда масло очистится, собранный фуз можно продавить на фузодавке. Из него мы можем еще получить 20% био-угля + 80% растительного масла. Переработанный фуз в дальнейшем превращается в камень, который, в свою очередь, используется в качестве топлива для котлов.

Не пропустите операцию фузодавки, как делают нерадивые бизнесмены! Ведь некоторые фирмы закупают отходы предприятий производства растительных масел очень дешево, чтобы затем его отжать из них всю прибыль.

Так, бизнес-идея может стать практически безотходным процессом. Вы получите не только качественный продукт, на которое в любое время года не будет падать спрос, но и уникальное топливо, и хорошую макуху.

Рентабельность маслобойни

Итак, сырье для изготовления (семена подсолнуха) стоит около 500 долларов (где-то 480), если говорить о тонне. После того, как сырье переработается, из этого количества можно получить близко 350 кг масла подсолнуха (выход 35%). Один литр легко продать за полтора доллара. Таким образом, за 350 кг в итоге выйдет 525 долларов. 525 – 480 = 45 долларов прибыли. Конечно, 45 долларов с одной тонны – невеликая сумма. Но не стоит забывать, что при производстве, зарабатывать можно и на другом продукте – на макухе (шрот).

Макуха, к слову сказать, не менее ходовой товар, чем само масло. При получении 350 кг основного товара, шрота выйдет 650 кг. Чаще всего шрот покупают целыми мешками, а не по килограмму, поэтому продастся он гораздо быстрее. Макуха раскупается по 0,4 доллара за 1 кг. Так, если умножить 650 кг. на 0,4$, то сумма составит 260 долларов. Учитывая эти цифры, бизнес-идея становится куда более интересной.

3 метода получения растительного масла / Блог им. Tatulie

Сегодня такое большое разнообразие растительных масел, что иногда трудно понять что полезно, а что не очень.
Итак давайте рассмотрим 3 основых метода получения растительного масла

Первый метод — холодный отжим масла при низких температурах

Это самый «натуральный» способ получения органического масла: с помощью пресса. Семечки кладутся под пресс, и, благодаря сильному давлению, он сам раскаляется естественным способом. Масло на выходе нагревается не выше 40-42 градусов: такая низкая температура позволяет сохранить все питательные компоненты.

Получается, что это масло никак не обрабатывают: ни температурой, ни химией! После прессования его просто отстаивают, затем фильтруют и разливают по бутылкам. В условиях современного производства такое «любовное» отношение к сырью и качеству конечного продукта редко и очень ценно. Такая жидкость по бережности изготовления напоминает свежевыжатый сок, только из семечек!

Замечательно, что при таком способе изготовления можно использовать семечки только самого высокого качества. Так как весь процесс очень аккуратный и бережный, масла извлекается из семечек только 27% от общего его количества. По своей ценности и богатому составу его можно сравнить с маслом Extra Virgin. А некоторых жизненно важных элементов (к примеру, витамина Е) в нем даже больше по сравнению с оливковым!

Второй метод – холодное прессование после предварительной обработки

При таком способе изготовления семечки сначала обрабатываются в жаровнях. Производителям это безусловно выгоднее: ведь так можно добыть уже не 27, а 43% масла из всего количества, что содержится в исходном продукте. А благодаря влаготепловой обработке становится не важно, из каких семечек изготавливать: уже не обязательно высшего сорта, на конечный продукт это не влияет!

Звучит заманчиво, но при таком способе изготовления большинство полезных веществ и различных микроэлементов, заложенных в семечках матушкой природой, увы, погибают. К тому же такие масла тщательно фильтруют, а от этого повышается кислотное число продукта, и еще больше снижается количество витаминов в составе.

Хоть этот способ и не такой замечательный, как первый, но, тем не менее, часть полезных свойств в конечном продукте все же сохраняется. Покупая это масло в магазине, мы можем быть уверенны в его безопасности для здоровья.

Третий метод. Экстракция, или Как производят все рафинированные масла

Этот способ просто сказка для всех производителей: с помощью него можно добыть 98% масла из исходного сырья! Вдобавок еще и не важно, какого качества продукт брать.

Но все не так просто: чем-то приходится жертвовать. Чтобы получить масло таким способом семечки заливают фракциями бензина. Гексаном, например. Когда из семечек образуется масло, этот гексан удаляется с помощью водяного пара, а его остатки убирают щелочью. На выходе в готовом продукте возникают разные нежелательные вещества: смолы и пигменты. Остатки растворителей редко выпариваются полностью.

Прежде чем полученное методом экстракции масло можно будет употреблять в пищу или использовать в медицине, ему нужно пройти еще несколько этапов очистки: рафинацию, потом гидратацию, затем отбеливание, после него – дезодорацию и напоследок еще парочку шагов фильтрации.

На слуху фраза о маслах, которые проходят 7 стадий очистки. Это чистая правда! Экстракционное масло можно бесконечно очищать, фильтровать, очищать, фильтровать – чтобы избавиться от следов химических бензинных компонентов.

Что получается в итоге?

Продукт без малейших признаков жизни: без единого цвета и с полным отсутствием какого-либо запаха. Полученную жижу разливают по бутылкам, а на всех этикетках гордо пишут «масло», вводя всех покупателей в заблуждение, будто так оно и есть.
Вот сравнение конопляного масла холодного отжима и рафинированного.

Блог им. Tatulie: получение растительного масла

Зато дешево – и все рады его покупать!
Интересно, что в российских супермаркетах, например, этого рафинированного масла за год продается больше, чем количество всех семечек, выращенных в России и на территории СНГ! Как такое возможно? С помощью дешевого пальмового масла, которым разбавляют и без того дезодорированные, рафинированные и всеми возможными химическими способами обработанные масла.

Теперь понятно, почему растительное масло ВРЕДНОЕ?
Потому что невозможно, даже при самой долгой и качественной обработке, удалить из него остатки химических веществ и бензина – они обязательно будут присутствовать в готовом продукте. К тому же в рафинированном масле, подвергшемуся термообработке и воздействию химикатов, в отличие от натурального, очень низкое содержание витаминов, белков, фосфатидов, хлорофилла и каротина. Его состав насыщен жирами и сильно отличается от того, что «задумывалось» изначально природой.

И мы это потом едим! Жарим блюда на маслице с бензином! Но мало кто знает, что при высокой температуре в нем происходят химические реакции, в результате которых образуются новые, крайне токсичные соединения. Поэтому масло ни в коем случае нельзя нагревать свыше 150 градусов или пользоваться им повторно! А на сковороде оно достигает температуры целых 250 градусов!!!

На протяжении всей жизни мы, совершенно не задумываясь, употребляем это сверхтоксичное чудо в пищу, да еще и с бензином, а потом удивляемся своим неожиданным заболеваниям и плохому самочувствию. Возмущаемся, как это люди уже в раннем возрасте раком заболевают и стареют быстрее, чем раньше…

Существует ли какой-то безопасный способ жарки?

Самый щадящий и безобидный вариант – жарить на топлёном масле. В идеале, если вы сами вручную его перетопите. Причем сделаете это правильно.

Но лучше все-таки конечно стараться не жарить вообще. Вместо того чтобы жарить, продукты можно тушить! Чем хорош такой способ готовки? А тем, что масло вы наливаете уже не на чистую сковороду, а в воду, температура которой не нагреется выше 100 градусов.

Можно жарить на масле, только если оно холодного отжима. Оно еще не проходило термообработку, и когда вы будете жарить, в нем вредные вещества образуются не сразу. Существует еще масло из высокоолеиновых семечек подсолнечника – в таком даже после нескольких заходов жарки канцерогены не образуются.

А обыкновенное растительное масло добавляйте лучше в салаты. Обязательно нерафинированное: оно содержит в несколько раз больше витаминов и питательных веществ, нежели рафинированное.

Следите за тем, какое масло вы покупаете в магазине, старайтесь выбирать предпочтительно холодного отжима или просто нерафинированное и не позволяйте производителям себя обмануть!

Фото: Александры Геращенко
Источник: Вся правда об изготовлении растительного масла. Три метода получения масла

Технологии по производству растительного масла

Комплекс по производству растительного масла из семян масличных культур (подсолнечника, рапса, сои и др.)

Предлагаемые нами Комплексы предназначены для получения растительных масел и жмыха методом прессования на базе шнековых прессов М8-МШП.

Комплекс состоит из следующих участков:

· Участок очистки и сушки семян

· Участок подготовки

· Участок прессования (отжим масла)

· Участок фильтрации

· Участок рафинации

Заказчик может приобрести всю линию в сборе, ее отдельные участки или основное оборудование и запасные части к нему.

Комплекс представляет собой законченный цикл по производству растительного масла методом двукратного прессования с частичным и полным прогревом мятка и жмыха.

Данный метод производства растительного масла (двукратного прессования с частичным и полным прогревом мятка и жмыха) позволяет при минимальных затратах добиться максимальных результатов. При использовании этого метода значительно увеличивается выход масла, уменьшается остаточная масличность жмыха и увеличивается срок эксплуатации оборудования.

Полученное масло по данной технологии обладает всеми качественными характеристиками «живого масла».

Поскольку остаточная масличность жмыха минимальная, поэтому повышается его кормовая ценность за счет увеличения содержания протеина в нем, а также повышается срок его хранения.

Такой жмых является ценным кормом для животноводческих и рыбных хозяйств, а также птицеферм.

Преимущества предлагаемых технологий.

Предлагаемые компанией ООО «Продтехмаш» технологии очистки масла (фильтрация, рафинация) позволяют получить качественный готовый продукт вне зависимости от используемого сырья.

Применяемая технология удаления лузги, где только часть лузги идет на продвижение продукта (мятки) в прессах, а остальная удаляется, позволяет нам:

· Уменьшить износ внутренних деталей шнекового пресса за счет незначительного количества лузги, подающегося в пресс.

· Повысить качество масла

· Увеличить выход масла (лузга является гигроскопичной, пористой структурой, впитывающей в себя масло.)

Лузга, отобранная в процессе обрушения, используется для технологических процессов, т.е. в автоматическом режиме при помощи при помощи Автоматического комплекса для утилизации отходов обеспечивает нагрев воздуха для сушки семян, предварительный прогрев масла в процессах рафинации, фильтрации, прогрев мятки в жаровнях. Также лузга применяется для организации системы независимого отопления и горячего водоснабжения производственных помещений, офисов, теплиц, и т.д., и как подстилка в животноводческих комплексах.

Применяемые нами современные системы и технологии не только улучшают качество масла и значительно увеличивают срок его хранения и реализации, но и уменьшают себестоимость готового продукта.

С технологией отжима масла из семян подсолнуха Вы можете ознакомиться на нашем сайте в разделе Комплексные решения. Технология производства подсолнечного масла.

С технологией отжима масла из семян рапса, льна Вы можете ознакомиться на нашем сайте в разделе Комплексные решения. Технология производства рапсового масла.

С технологией получения соевого масла Вы можете ознакомиться на нашем сайте в разделе Комплексные решения. Технология и продукты переработки сои.

Сотрудники нашей компании окажут вам максимальное внимание, квалифицированную консультацию и учтут по возможности все пожелания клиента, выполнив работы на высочайшем уровне.

Предлагаемые услуги нашей компании:

· квалифицированные консультации по организации технологического процесса по переработке масличных культур (подсолнечник, соя, рапс, лен, сафлор, горчица и др.)

· подбор, производство и шефмонтаж оборудования

· разработка рабочих схемы расположения оборудования (как на существующих площадях, так и на вновь строящихся)

· пуско-наладочные работы

· обучение персонала эксплуатировать поставляемое оборудование

· гарантийное и пост гарантийное обслуживание поставляемого оборудования

· изготовление и поставка оригинальных запасных частей к оборудованию, изготовленных на ООО «Продтехмаш».

Для вопросов приобретения, сотрудничества и за дополнительной информацией воспользуйтесь нашими контактами.

Ответы на часто задаваемые вопросы по производству растительного масла

Продолжаем нашу рубрику «Спрашивали? Отвечаем!»
И сегодня собрали ответы на популярные вопросы об оборудовании по производству растительного масла.

Для чего экструдируют соевые бобы при получении пищевого масла?
В сое содержатся антипитательные вещества (уреаза – растительный фермент, расщепляющий мочевину), которые при тепловой обработке теряют свою активность. Экструдирование позволяет нейтрализовать антипитательные вещества, снижая уровень их активности до 0,1-0,2 ед рН.

Каким образом можно определить выход растительного масла при переработке семян подсолнечника методом прессования?

Выход масла – это соотношение массы полученного после отжима масла к массе исходного сырья. Определяется в процентах.
При разработке бизнес-плана выход масла можно определить в соответствии с разделом 8.2 «Норм технологического проектирования предприятий малой мощности по производству растительных масел из семян подсолнечника и рапса методом прессования» ВНТП 20м-93 (wwwcomplexdoc.ru)

8.2. Теоретический материальный баланс
Определение выходов продукции и отходов при переработке семян подсолнечника методом однократного окончательного прессования в %:

Масличность семян при фактической влажности и засоренности (М0)	44,7;
Влажность семян при исходной фактической засоренности (В0)	7;
Содержание минерального и органического сора в семенах до очистки (С0)	2,0;
Содержание минерального и органического сора в семенах после очистки (С1)	1,2;
Содержание лузги в чистых семенах (Л1)	24,9;
Содержание лузги в семенах при фактической влажности и засоренности (Л0)	24,22;
Содержание ядра в чистых семенах (Я1)	75,10;
Влажность сора (равная влажности семян) (В1)	7,0;
Лузжистость ядра (Л2)	8,5;
Вынос ядра в лузгу (Я2)	0,38;
Влажность отходящей лузги (В2)	9,7;
Влажность ядра в семенах (В3)	9,7;
Масличность отходящей лузги (М1)	2,7;
Содержание сора в лузге (С3)	0,34;
Масличность жмыха (М2)	8,8;
Влажность жмыха (В4)	5,5.

В чём отличие однократного прессования растительного масла от двухкратного?

Согласно ГОСТ 21314-75 «Масла растительные. Производство. Термины и определения» Прессование-обработка масляничных семян (или ядра, или обрушенного масляничного сырья, или мятки, или лузги) давлением, сопровождающееся уплотнением частиц и отжимом масла.

Однократное прессование — прессование на прессах однократного действия, завершающееся получением жмыха, дальнейший отжим масла из которого в данных технологических условиях невозможен или нецелесообразен.

Двукратное прессование — извлечение масла путем предварительного отжима-форпрессования с последующим окончательным отжимом — экспеллированием, с целью максимального извлечения масла. Масло первичного отжима — форпрессовое масло, отличается более высоким качеством (при сравнении его с маслом после окончательного отжима по показателям цветности, кислотного числа, перекисного числа, содержания фосфолипидов)

В чем отличие между «холодным» и «горячим» отжимом растительного масла?

При методе «холодного прессовании» или так называемого «холодного отжима» подавляемое сырье не подвергается предварительному нагреву. Нагрев происходит в процессе отжима в самом прессе за счет трения. Температура нагрева ниже 90С. При «горячем прессовании» подаваемое в пресс сырье предварительно нагревается до температуры выше 100С в жаровнях (или аналогичном оборудовании). При «горячем прессовании» остаточная масличность ниже, а выход масла больше, нежели при «холодном прессовании»

Возможно ли получение растительного масла из сои на выпускаемом компанией «ЖАСКО» шнековых маслоотжимных прессах?

На шнековых маслоотжимных прессах производимых нашей компанией производить соевое масло можно. Для получения пищевого масла сою требуется предварительно экструдировать для подавления вредных свойств данного продукта. Для получения технического масла предварительное экструдирование не требуется. В любом случае перед переработкой сою желательно измельчить.

Методы получения растительного масла

Растительные масла получают извлечением из растений масличного сырья. К факторам, формирующим качество растительных масел, относят сырье и технологию производства.

Сырье:
Ррастительное сырье делят на несколько групп в зависимости от использования.
Чисто масличные — эти растения выращиваются с целью получения масла, а другие продукты при этом являются вторичными. Это подсолнечник, сафлор, кунжут, тунг и др.
Прядильно-масличные — это растения, выращиваемые не только для извлечения масла, но и для получения волокна. Это хлопчатник, лен, конопля. Так, до 1860 г. хлопчатник возделывали главным образом для получения волокна, но вот уже более 140 лет семена хлопчатника используют для производства масла.
Эфирно-масличные растения — в их семенах наряду с жирными содержатся эфирные масла. Представителем этой группы растений является кориандр. Путем извлечения из него эфирного масла получают жирное масло.
Лечебные растения — в их составе содержатся важные ждя здоровья человека биологически активные вещества (БАВ) способные излечивать человека от ряда недугов. В таких растениях содержания жирных кислот низко, поэтому вещество на выходе чаще называют экстрактом.

Технология производства:
Извлечения масла производится тремя основными способами:

Получение масла методом прессования. Прессование — это классический, механический отжим масла из предварительно измельченного масличного сырья (мятки) на специальных шнековых прессах. При переработке высокомасличных семян применяется двукратное прессование. Этот процесс включает в себя предварительный съем основного количества масла на шнековых прессах и окончательное извлечение масла на прессах высокого давления. Предварительному извлечению масла предшествует стадия влаготермической обработки мятки.
Недостатком такого метода является применение только высокомасличных культур, низкий выход масла (в жмыще остается порядка 10% масла) и довольно таки скудный биохимический состав. Достоинством такогом етода является простота применения.

Получение масла методом центрифугирования. По этой технологии плоды ленточным конвейером подаются в устройство для их промывки и удаления сорной примеси. Промытые плоды поступают на измельчение и далее в аппарат для приготовления из них пасты, ее гомогенизации и темперирования. При переработке сухих плодов в пасту добавляется теплая вода. Подготовленная паста поступает в центробежный экстрактор, где разделяется на три фракции: масляную (с незначительным содержанием влаги), водную (с некоторым содержанием масла) и выжимки(жмых). Масляная и водная фазы поступают на фильтрующие вибросита, где освобождаются от посторонних взвесей. Затем на сепараторах выделяют масло, которое имеет влажность около 0,2%. Полученное масла закачивают в емкости, где оно хранится 2-3 мес. За это время остатки влаги под действием гравитационных сил оседают на дно. Затем отстоянное масло пропускают через фильтр-пресса.
Недостатки тут те же что и у прессового, за исключением того, что шроте остается гораздо меньше масла 1-2%.

Получение масел методом экстрагирования. Экстракционный способ извлечения масел является наиболее экономичным, обеспечивает максимальное обезжиривание масличного сырья, позволяет получить высокое качество масла (широкий биохимический состав) и обезжиренного остатка (шрота), а так же позволяет получить масла из низкомасличных растений.
В основе процесса экстракции лежит способность растительных масел растворяться в органических растворителях. В России в качестве растворителя широко применяют углекислый газ, однако нами был разработан уникальный растворитель с низкой температурой кипения (38-40 °С), позволяющий максиамально повысить качественные и количественные показатели экстракта и снижает в нем содержание сопутствующих примесей.
Экстракция происходит в экстракторах в путем непрерывного прохождения через сырье непрерывного потока растворителя. В результате происходит растворение посредством молекулярной и конвективной диффузии, движущей силой диффузии является разность концентраций масла и иных биологически активных веществ (БАВ) внутри растительного материала и вне его. При смешивании экстрагируемого растения с растворителем происходит смачивание растворителем поверхности частиц материала, заполнение всех пор структуры. При этом растворяется масло и БАВ, находящиеся в свободном состоянии на поверхности разрушенных частиц растительного материала. Далее растворитель проникает через клеточные оболочки и растворяет БАВ в неразрушенных и деформированных клетках. Образующийся раствор БАВ и масла в растворителе, под действием разности концентраций движется к поверхности экстрагируемого материала, выходит на его поверхность и переходит в растворитель. Скорость экстракции зависит от состояния растительного материала, его температуры и влажности. Наиболее быстро проходит экстракция свободного масла и БАВ, тогда как из неразрушенных клеток БАВ экстрагируются медленно. Поэтому при подготовке материала максимально разрушают его клеточную структуру. Выходящая из экстрактора смесь может содержать от 15 до 45% масла и других БАВ, растворенных в экстрагенте, а также некоторые примеси. Дальнейшую обработку проводят в две стадии:
-очистку смеси, путем отстаивания и фильтрования.
—разделение смеси на масло и растворитель, путем отгонки легколетучего растворителя от нелетучего масла.
При переработке высогкомасличного сырья на выходе получаем экстракт с высоким содержанием жирных кислот, который называют экстракционным маслом. При использовании низкомасличного сырья — полученный экстракт состоит в основном из БАВ. Заключительным этапом в обеих случаях является процесс стандартизаци, т.е. доведение до нормы показателей качества растительными жирами.

новости 06.04.2020 30.04.2015 15.03.2015 15.12.2014 27.11.2014

Технология производства растительных масел. Получение подсолнечного масла

Сырьем для получения подсолнечного масла служат семена подсолнечника, для получения других видов масел – масличные культуры: соя, рапс, арахис, кунжут, оливки и др.

Технологическая блок-схема получения подсолнечного масла представлена на рисунке:

Технологическая блок-схема производства подсолнечного масла

Очистка семян подсолнечника заключается в освобождении их от сорных и металлических примесей. Семена очищают на магнитном и ситовом сепараторах, затем взвешивают и направляют на сушку в шахтную сушилку. В результате сушки влажность семян снижается с 10-15 до 2-7%. Семена охлаждают с +50 °С до +35 °С. Шелушение семян (обрушивание и отделение оболочки) проводят на дисковой мельнице. Оболочки отделяются от ядра на аспирационной веялке (воздушно-ситовой машине).

Для разрушения клеточной структуры семена измельчают на вальцовых машинах или станках путем раздавливания.

В результате получают мятку. Ее подвергают гидротермической обработке (увлажняют насыщенным паром), затем обжаривают в жаровнях с одновременной подсушкой мятки.
При обжаривании мятка приобретает необходимую пластичность, что облегчает отжим масла на прессах. При обжаривании влажность мятки уменьшается до 5–7%, а ее температура повышается до +105…115 °С. Мятка превращается в мезгу.

Затем мезгу подвергают или прямой экстракции в экстракторе с введением растворителя (бензин марок А и Б или гексан), или прессованию на прессе с целью выделения масла. В результате прямой экстракции получают смесь масла с растворителем (жидкая фаза) и шрот (твердая фаза – остатки клетчатки семян).

В результате прессования на шнековом прессе из обжаренной мезги образуются два продукта:

масло, содержащее частицы ядра,
жмых, включающий до 15% масла.

Масло фильтруют на фильтр-прессе. Получаемый в результате прессования жмых содержит от 4 до 17% масла. Для извлечения масла из жмыха его дробят на молотковой дробилке, затем тонко измельчают, увлажняют паром, формуют лепестки и подвергают экстракции. Полученное масло подвергают рафинации.

Если используют прямую экстракцию, то исключают стадию предварительного прессования.

При переработке масличного сырья, не требующего отделения семенной оболочки от ядра семян, исключаются стадии обрушивания и отделения лузги. Прямая экстракция обеспечивает практически полное извлечение масла.

Комплексная переработка масличных семян — Фармет

Благодаря хорошо проработанной комбинации комплексного модельного ряда шнековых маслопрессов и экструдеров мы можем предложить Вам уникальную технологию экструзии и прессования. Комбинирование этих двух технологий — прессования и экструзии — гарантирует самые лучшие результаты, в частности, при переработке сои, рапса, подсолнечника и других масличных семян.

Посмотреть прессование с экструзией

Технологическое оборудование прессцехов по переработке масличных культур, производимое компанией Farmet, основывается на многолетнем опыте работы компании в этой области. Эта технология включает в себя высокоэффективные шнековые прессы разных конфигураций, всегда оптимизированные для конкретного проекта.

Весьма низкие производственные расходы благодаря технологии Farmet, которая использует современную систему рекуперации энергии.
«Hexane free» технология Farmet – самая экономная и, в то же время, самая экологичная.
«Hexane free» технология Farmet позволяет достичь идеального качества корма с оптимальным соотношением жира (энергии) и белка.
Благодаря «Hexane free» технологии Farmet можно произвести самый эффективный корм при самыми низких затратах.
Комплексная технология гаратирует низкие производственные затраты.

Благодаря модификации и разнообразию вариантов подключения машин существует много возможностей решения любых требований клиента к прессованию – начиная с очень малых мощностей для отжима специальных культур до больших заводов мощностью 1000 т семян в сутки. Из-за отличий в свойствах отдельных видов масличных семян, особенно разницы в содержании масла, технологическое оборудование необходимо всегда оптимизировать для конкретного вида семян или группы семян.

В технологиях прессования масличных семян применяются всегда континуальные шнековые прессы в разных комбинациях с различными вариантами предварительной обработки семян перед прессованием.

На практике чаще всего используется разделение на технологии:

однократного или двукратного прессования — в зависимости от того, через сколько ступеней прессования проходят масличные семена. При двукратном прессовании первый пресс называется „форпресс“, а второй — „окончательный маслопресс“. Технологии двукратного отжима используются для увеличения выхода масла, особенно у масличных семян с большой масличностью (содержание масла > 30 % , например, масличный рапс, подсолнечник и пр.). В то же время, например, для отжима сои (содержание масла ≈ 20 %) обычно используется однократное прессование.
холодного или горячего прессования — в зависимости от того, при какой температуре происходит отжим.
прессования с экструзией — технология экструзии привносит неожиданные бонусы в процесс отжима. Эта комбинация двух технологий обеспечит Вам самые лучшие результаты, в частности, при переработке сои, рапса, подсолнечника и др. масличных семян.

При холодном прессовании семена перед отжимом не нагреваются. Температура отжатого масла не превышает 50 °C. Эта технология дает возможность получать самое качественное масло холодного отжима. Недостатком этого способа отжима является более низкий выход масла и остаточное содержание жира в жмыхе 10 — 12 %. Нагревание семян перед прессованием, например, в многоярусных жаровнях, существенно повышает выход масла, но при этом снижается его качество. Прессованием с экструзией можно достичь высоких показателей выхода масла. В процессе экструзии качество жмыха повышается в результате воздействия высокой температуры, существенно улучшается его усвояемость и доступность питательных веществ (снижается содержание антинутриентов, денатурируются белки, желатинизируется крахмал, возможно возникновение байпасс-протеинов). Поэтому технология прессования с экструзией представляется лучшим решением для случая, когда главным требованием является высокий выход масла и хорошее качество жмыха для кормовых и пищевых целей.

Продвинутая система рекуперации, разработанная компанией Farmet, позволяет значительно снизить производственные расходы на переработку масличного сырья. Главным преимуществом является увеличение производственной мощности технологической линии при одновременном снижении расхода энергии. Таким образом, речь идет о экономически и экологически выгодном решении, щадящем как окружающую среду, так и средства инвестора.

Неотъемлемой частью технологии Farmet является система интелигентного управления и визуализации процессов — Farmet Intelligent Control (FIC). Всем процессом переработки масличных семян управляет промышленный компьютер (PLC) посредством компьютера визуализации в операторской или сенсорного экрана, размещенного вблизи оборудования. Вся система управления технологии направлена на достижение оптимальных параметров и минимализацию необходимости вмешательства персонала в работу технологического оборудования.

Биокаталитическое производство биодизеля из растительных масел

1. Введение

Алкоголиз растительных масел является важной реакцией для получения сложных алкиловых эфиров жирных кислот, которые являются отличными заменителями дизельного топлива и ценных промежуточных продуктов в олеохимии [1, 2]. Метиловые эфиры жирных кислот, смесь моноалкиловых эфиров, также известная как биодизель, получаемая из обоих растительных масел, таких как подсолнечное масло, масло канолы, соевое масло, масло ятрофы, пальмовое масло, рапсовое масло, арахисовое масло, масло семян хлопка и животные жиры, такие как говяжий жир и сало.Биодизель можно также производить из других источников, таких как отработанное масло для жарки, водоросли и жиры [3]. В последние два десятилетия производство биодизеля привлекло к себе большое внимание из-за биоразлагаемого, возобновляемого, нетоксичного, экологически чистого и социально ответственного топлива [4]. Биодизельное топливо можно производить несколькими способами: прямым использованием или смешиванием, микроэмульсией, термическим крекингом (пиролизом) и переэтерификацией, включая процессы, катализируемые кислотой, процессы, катализируемые основанием, процессы, катализируемые липазой, процессы, катализируемые неионным основанием, и процессы, катализируемые гетерогенным катализом. процессы [5, 6].Среди этих методов процесс, катализируемый щелочью, включая щелочной катализатор (обычно NaOH, КОН или метоксид натрия), был принят в промышленном масштабе из-за его высокой конверсии триглицеридов в метиловые эфиры за короткое время реакции и высокие скорости реакции. Несмотря на эти преимущества процесса химической переэтерификации, он также обладает некоторыми недостатками, такими как необходимость удаления катализатора и соли из фазы биодизеля, удаления продуктов омыления, сложности рециркуляции глицерина и их энергоемкости, что приводит к разработка альтернативных процессов [7-9].Алкоголиз также проводят в кислых условиях, но этот процесс требует более высоких температур реакции. Чтобы преодолеть эти недостатки, в последнее время ферментативная переэтерификация привлекла большое внимание к производству биодизельного топлива, поскольку она дает продукт высокой чистоты и обеспечивает легкое отделение от побочного продукта глицерина. Использование ферментов (липаз) в качестве катализаторов в производстве биодизельного топлива решает проблемы, присущие щелочным катализаторам. Сообщается, что ферментативные реакции нечувствительны к свободным жирным кислотам (FFA) и содержанию воды в сырье [10].К настоящему времени было предпринято множество попыток разработать ферментативный процесс с использованием внеклеточной или внутриклеточной липазы в качестве биокатализатора [1, 11]. Липазы (EC 3.1.1.3), также определяемые как триацилглицерин ацилгидролазы, катализируют гидролиз сложноэфирных связей в длинноцепочечных триацилглицеринах (ТАГ) с образованием свободных жирных кислот (СЖК) и глицерина. Как правило, активный центр липаз образован аминокислотными группами серина, аспарагиновой (или глутаминовой) кислоты и гистидина. Межфазная активация, которая является уникальной для класса липаз из-за ее использования при переэтерификации жиров и масел, происходит в присутствии субстрата и структуры активного центра липазы.Липазы используются в широком диапазоне областей благодаря их способности использовать все моно, ди и триглицериды, а также FFA, низкому ингибированию продукта, высокой активности и выходу в неводных средах, низкому времени реакции, устойчивости к температуре и алкоголю. , но высокая стоимость фермента остается препятствием для его промышленного применения [10]. Чтобы снизить стоимость процесса, фермент можно иммобилизовать на подходящем носителе и многократно использовать повторно. До сих пор для иммобилизации липаз с целью получения биодизеля использовалось множество методов и различных носителей.Они были успешно иммобилизованы на пористых частицах каолинита, частицах носителя биомассы, макропористой смоле, захваченных гелем, целите, диоксиде кремния и Eupergit C250L [12-16]. Некоторые масла до сих пор катализируются липазными ферментами. В прошлом сообщалось о катализируемом липазами производстве биодизельного топлива из соевого масла, подсолнечного масла, пальмового масла, косточкового масла, кокосового масла, масла рисовых отрубей, смеси растительных масел, жира и таллового масла, микробного масла и отработанного масла, содержащего растительные масла. десятилетия [17-25].В этой главе основное внимание будет уделено производству ферментативного биодизеля из различных растительных масел. Липазы Thermomyces lanuginosus и Candida antarctica липазы А были иммобилизованы на хлопчатобумажной ткани, которая является недорогим носителем. Переэтерификация подсолнечника, рапса и отработанного кулинарного масла метанолом и этанолом проводилась в системе непрерывного действия. Основная цель этого исследования состояла в том, чтобы изучить производство биодизеля из растительных масел путем ферментативной переэтерификации с иммобилизованными липазами на волокнистой матрице полиэтиленимином в биореакторе с уплотненным слоем в промышленных масштабах.

2. Ферментативная переэтерификация

В реакции переэтерификации один сложный эфир превращается в другой сложный эфир. Это превращение происходит как перенос ацильной группы. Перенос ацильной группы может происходить между одним сложным эфиром и другим сложным эфиром (переэтерификация), сложным эфиром и кислотой (ацидолиз) или сложным эфиром и спиртом (алкоголиз). В общих чертах, реакция переэтерификации между ТАГ и спиртом с получением биодизеля представляет собой последовательность трех последовательных и обратимых реакций, в которых диацилглицерин (ДАГ) и моноацилглицерин (МАГ) образуются в качестве промежуточных продуктов.Ферментативный синтез биодизеля обычно выполняется при умеренной температуре от 20 до 60 ^o C. Когда процесс переэтерификации завершен, побочный продукт глицерин (нижняя фаза) просто отделяется от биотоплива (верхняя фаза) без нейтрализации или дезодорации. продукта необходимо. Однако передозировка алкоголя обеспечивает более высокий выход биодизеля [26]. Биокатализ считается тенденцией к устойчивой технологии синтеза из-за биологического происхождения катализатора, селективности и возможности повторного использования агропромышленных остатков для производства биокатализатора, что классифицирует этот метод как зеленый процесс [27].Ферментативный катализ применялся для биодизельного топлива, производство которого в промышленных масштабах началось в Китае [28]. Однако некоторые факторы, такие как тип субстрата, тип растворителя, тип спирта, содержание воды в реакционной среде, температура реакции, тип иммобилизации и концентрация липазы, влияют на конверсию ферментативной реакции переэтерификации. В литературе до сих пор использовались различные липазы для синтеза биодизельного топлива, но трудно сделать какие-либо обобщения относительно оптимальных условий реакции.Это связано с тем, что липазы, полученные из разных источников, по-разному реагируют на изменения в реакционной среде [29-39]. Затраты на производство химического биодизеля по-прежнему ниже, чем на ферментативные процессы, однако, если принять во внимание загрязнение окружающей среды, эти затраты сопоставимы. При производстве биодизельного топлива с использованием ферментов высокая стоимость ферментов существенно влияет на рентабельность процесса. Стоимость коммерческих продуктов для промышленного использования ферментов составляет около 1000 $ / кг, что значительно выше, чем у щелочного катализатора (0.62 $ / кг). Биодизельное топливо дорогое по сравнению с топливом на нефтяной основе, поскольку 60-80% стоимости связано с исходным маслом [40]. Производство более дешевых и надежных препаратов липазы и разработка систем, обеспечивающих долгосрочное итеративное использование этих биокатализаторов, может привести к замене химических процессов ферментативными [28]. В настоящее время высокая стоимость биодизеля является самым большим препятствием для его коммерциализации. Основная причина заключается в том, что в качестве сырья используется высокоочищенное прямое растительное масло (SVO), и эту проблему можно решить, используя отработанные / отработанные растительные масла, которые намного дешевле, чем SVO.Еще одно препятствие для производства биодизеля — высокие цены на нефть. Обе проблемы могут быть решены путем использования отработанного / отработанного масла, что дает экономическую выгоду. Кроме того, оценка отработанного масла с точки зрения биодизеля может помочь решить проблему утилизации отработанного масла. Однако высокое содержание свободных жирных кислот (FFA) в сырье является основной проблемой, с которой сталкиваются при использовании щелочного катализатора. С другой стороны, ферментативная переэтерификация не имеет этого ограничения и, следовательно, может использоваться с отработанным / отработанным маслом.Более того, почти все СЖК, присутствующие в отработанном / отработанном масле, могут быть преобразованы в биодизельное топливо с высоким выходом с использованием этого подхода [41].

2.1. Спирт

Различные типы акцепторов ацила, спирты, первичные короткоцепочечные спирты, такие как метанол, этанол, пропанол и бутанол, а также вторичные спирты, такие как изопропанол и 2-бутанол, сложные эфиры с прямой и разветвленной цепью, могут использоваться при переэтерификации использование липаз в качестве катализаторов [42]. Предпосылки для выбора спирта для промышленного производства биодизеля заключаются в том, что он должен быть дешевым и в большом количестве.Из-за их цены и доступности метанол и этанол были наиболее часто используемыми спиртами для промышленного производства биодизеля. В настоящее время этим двум требованиям удовлетворяют только метанол и этанол. Этанол является возобновляемым и менее токсичным, чем метанол, но при производстве биодизельного топлива предпочтение отдается метанолу, поскольку он менее дорог и более доступен в большинстве стран, чем этанол [30, 42]. Однако эти два спирта являются более сильными денатурирующими агентами, чем более длинные алифатические спирты, и инактивируют ферменты.Кроме того, скорость реакции переэтерификации, катализируемой липазой, обычно увеличивается с увеличением длины углеводородной цепи спирта [30]. Между тем, короткая спиртовая цепь вызывает дезактивацию липазы. Считается, что это происходит потому, что вокруг них удаляется необходимый водный слой, необходимый для оптимальной конформации фермента [43]. Большая часть рафинированных растительных масел может быть преобразована в метиловые эфиры жирных кислот в соответствии со стандартами биодизельного топлива путем поэтапного добавления спирта для предотвращения необратимой инактивации липазы [44].Shimada et al. (1999) сообщили, что липаза из Candida antarctica (Novozym 435) в системе без растворителей необратимо дезактивировалась, когда концентрация метанола превышала уровень его растворимости. Они обнаружили, что поэтапное добавление метанола предотвращает дезактивацию липазы. Трехэтапный процесс добавления преобразовал 98,4% масла в соответствующие метиловые эфиры за 48 часов, и иммобилизованная липаза была настроена на повторное использование для 50 партий [1]. Watanabe et al. (2000) исследовали влияние метанола с использованием двухэтапной стратегии на синтез биодизеля.Было показано, что треть спирта, добавленного в начале реакции, вызывает медленное превращение в биодизель (время реакции 10 ч). После этого остальную часть спирта добавляли в одну стадию, и конверсия биодизеля увеличивалась за счет присутствия биодизеля, так как его растворимость увеличивалась [21]. В другом исследовании [45] были использованы две липазы из Pseudomonas fluorescens и Pseudomonas cepacia (ныне Burkholderia cepacia ), и они обеспечили 58% и 37% конверсию в присутствии молярного отношения масло / метанол 1: 8 в система без растворителей соответственно.Однако было показано, что они полностью неактивны в отношении еще шести липаз, испытанных в этих условиях. Понятно, что избыток спирта, превышающий стехиометрическое соотношение, увеличивает скорость реакции, но слишком большое количество спирта также может дезактивировать фермент [30]. Есть также некоторые аргументы против использования избытка спирта в промышленных процессах, такие как более высокое потребление энергии, большие требования к оборудованию и необходимость обработки непрореагировавшего спирта. Чтобы предотвратить дезактивацию фермента спиртом, многие исследователи использовали органические растворители в реакционной среде, чтобы увеличить растворимость спирта и снизить его концентрацию [12, 16, 18, 46].

2.2. Содержание воды

Влияние содержания воды важно для ферментативных реакций из-за образования водородных связей, которые являются фундаментальными во взаимодействиях для поддержания конформации ферментов. Вода оказывает сильное влияние на каталитическую активность и стабильность липазы. Следовательно, выходы переэтерификации зависят от размера межфазной области, которая может быть увеличена добавлением определенных количеств воды, а также от наличия границы раздела нефть-вода.Однако липазы усиливают реакцию гидролиза в водной среде, а избыток воды вызывает снижение выхода переэтерификации, способствуя реакции гидролиза [42]. Идеальное содержание воды в реакционной среде сильно варьируется в зависимости от фермента и реакционной среды, поэтому его необходимо изучать в каждом конкретном случае. Содержание воды в реакционной смеси можно определить либо по активности воды, либо по массе исходного масла. Водная активность — это отношение давления пара данной системы [38].Оптимальное содержание воды для реакции переэтерификации очень важно. Оптимальное содержание воды в реакции зависит от типа липазы и сырья, метода иммобилизации и типа растворителя [47]. Например, Kaieda et al. В 2001 году было обнаружено, что концентрации в воде, которые привели к лучшему превращению, составляли 8-20% для липазы Candida rugosa , 4-20% для липазы Pseudomonas fluorescens и 1-2% для липазы Pseudomonas cepacia [35]. Deng et al. (2005) изучили несколько иммобилизованных коммерчески доступных липаз и сообщили, что конверсия, полученная в результате реакции переэтерификации со всеми другими липазами ( Thermomyces lanuginosus, Rhizomucor miehei, Pseudomonas cepacia, и Pseudomonas fluorescens ), за исключением antarctica antarctica . был выше при замене безводного этанола на водный этанол (4% воды) [48].Также очень важно принять во внимание количество воды, присутствующей в реагентах и даже в ферменте, чтобы разработать подходящую реакционную среду. Необходимо проводить исследования повторного использования липазы при различных концентрациях воды, поскольку вода может влиять на стабильность ферментов, что делает ее критически важной для разработки экономически осуществимого процесса [48]. Некоторые авторы предположили, что добавление воды в ферментативную реакционную среду может защитить липазы от дезактивации в присутствии короткоцепочечных спиртов [13, 19].

2.3. Использование органических растворителей

Использование органических растворителей в ферментативном синтезе биодизельного топлива улучшает взаимную растворимость гидрофобных соединений (например, ТАГ и биодизель), триглицеридов и гидрофильных соединений (например, спиртов и глицерина). Органические растворители также защищают ферменты от денатурации, вызванной высокими концентрациями спиртов [42]. Растворители также служат для снижения вязкости реакционной среды, позволяя достичь более высокой скорости диффузии и уменьшая проблемы массопереноса.Следовательно, необходимо найти подходящий растворитель, который как усиливает каталитическую активность фермента, так и сохраняет его стабильность. Таким образом, присутствие растворителя обеспечивает высокий выход и снижает ингибирование фермента спиртом [47]. Наиболее подходящие неполярные гидрофобные органические растворители, такие как н-гептан, петролейный эфир, изооктан, н-гексан и циклогексан, были использованы для ферментативного синтеза биодизельного топлива, и иммобилизованные липазы показали высокую степень эффективности в присутствии неполярных растворителей. Но при использовании гидрофобных растворителей глицерин нерастворим и остается в реакторе и адсорбируется на иммобилизованной липазе.Полярные гидрофильные органические растворители гораздо менее полезны в катализируемом ферментами производстве биодизельного топлива, поскольку они сильно взаимодействуют с основным водным микрослоем вокруг молекул фермента, влияя на его естественную структуру, что приводит к денатурации [42]. В последнее время процессы переэтерификации, которая хорошо известна своей совместимостью с липазами, также проводились в менее традиционных растворителях, например в сверхкритических газах, таких как бутан (C ₄ H ₁₀) и диоксид углерода (CO ₂).CO ₂ также считается экологически чистым растворителем из-за его низкой токсичности, негорючести и безвредности для окружающей среды [30].

2.4. Тип биокатализа

Недавно липазы были изучены для производства биодизельного топлива в виде липаз, иммобилизованных на целых клетках. У каждого типа биокатализатора есть свои сильные и слабые стороны, когда речь идет о снижении вклада биокатализатора в конечную стоимость биодизеля. Недавние исследования были сосредоточены на улучшении характеристик катализа и стабильности фермента с целью снижения стоимости липазы в процессе конверсии биодизеля.Различные подходы были разработаны для режима применения липаз. Твердотельная ферментация, цельноклеточный биокатализатор и иммобилизованная липаза на различных носителях являются основными изучаемыми режимами. Применение твердофазной ферментации было создано для снижения затрат на производство липазы и может быть использовано в качестве катализатора при периодической и непрерывной работе. Ферментация сельскохозяйственных остатков в твердом состоянии обеспечивает рентабельное производство и низкую цену по сравнению с коммерческими ферментами.Так как твердофазная ферментация позволяет избежать стадий экстракции, очистки и иммобилизации при производстве ферментов с удовлетворительными каталитическими результатами в реакции переэтерификации [27].

2.4.1. Свободный биокатализ

Микробные липазы приобрели широкое промышленное значение, и теперь на них приходится около 5% мирового рынка ферментов после протеаз и карбогидраз. Липазы микробного происхождения более стабильны, чем липазы растений и животных, и доступны оптом по более низкой цене по сравнению с липазами другого происхождения.Липазы дрожжей легче обрабатывать и выращивать по сравнению с липазами бактерий. Среди дрожжевых липаз хорошее коммерческое значение приобрела Candida rugosa . Наиболее часто используемыми биокатализаторами для производства биодизельного топлива являются микробные липазы, которые продуцируются рядом видов грибов, бактерий и дрожжей [40]. Бесплатные ферменты намного дешевле иммобилизованных липаз. Их можно приобрести в водном растворе, состоящем из раствора фермента и не более чем стабилизатора для предотвращения денатурации фермента (например,г. глицерин или сорбитол) и консервант для подавления роста микробов (например, бензоат) [49].

2.4.2. Иммобилизованный биокатализ

Иммобилизацию липаз проводили с использованием улавливания, физической адсорбции, ионного обмена и сшивания. Носители для иммобилизации липазы включают пенополиуретан, диоксид кремния, бусины, целлюлозные нановолокна. На основе критериев выбора метода иммобилизации и носителя в зависимости от источника липазы, типа реакционной системы (водная, органический растворитель или двухфазная система) и типа биореактора (периодический, резервуар с мешалкой, мембранный реактор, колонка и поршневой поток).Литература изобилует различными микроорганизмами, продуцирующими липазу, методами иммобилизации ферментов и физическими носителями. Задача будет заключаться в выборе носителя и методики иммобилизации, которые позволят максимальную активность липазы, удерживание и стабильность на масляном субстрате. Среди методов иммобилизации метод адсорбции является самым простым и наиболее широко используемым методом иммобилизации липазы. адсорбционный метод состоит из связывания липазу на поверхности носителя иммобилизации через слабых сил, таких как ван-дер-Ваальса или гидрофобных взаимодействий.Однако основным недостатком этого метода является десорбция фермента с носителя из-за низкой прочности связи между ферментом и носителем [40].

2.4.3. Биокатализ целых клеток

В последние годы липазы с иммобилизованными целыми клетками изучались для производства биодизельного топлива. Этот метод дешевле, поскольку не требует стадий очистки и выделения ферментов из ферментационного бульона. Эффективность процесса переэтерификации может быть увеличена за счет использования микробных клеток, которые продуцируют внутриклеточную липазу, в качестве биокатализаторов целых клеток [40, 46].Нитчатые грибы были идентифицированы как надежные цельноклеточные биокатализаторы для производства биодизельного топлива: среди них наиболее широко использовались Rhizopus и Aspergillus [42]. В нескольких недавних работах сообщается об использовании бактерий, дрожжей и грибов в качестве цельноклеточных биокатализаторов в процессе производства биодизеля [27].

3. Экспериментальная

3.1. Материал

Коммерческая порошковая липаза из Thermomyces lanuginosus (грибковая липаза, лиофилизированная, удельная активность 1400 Ед / мг твердого вещества) и Candida antarctica липаза А (удельная активность 2500 Ед / мг твердого вещества) были приобретены у Codexis Inc.(Пасадане, Калифорния). Подсолнечное масло и рапсовое масло поставляла местная компания; отработанное кулинарное масло (WCO) использовали после фильтрации для удаления частиц, оставшихся в масле после домашнего использования. Полиэтиленимин [PEI; (C ₂ H ₅ N) _n] в виде 50% (мас. / Об.) (Средняя молекулярная масса 750 000) и глутаральдегида (GA, кислотный водный раствор как 25% (мас. / Об.)) Были получены от Sigma. (США) и AppliChem (Дармштадт, Германия) соответственно. Все остальные химические вещества были чистыми для аналитических реагентов и использовались без дополнительной очистки.

3.2. Методика эксперимента

3.2.1. Иммобилизация липазы

На фиг. 1 показана многослойная иммобилизация липазы T. lanuginosus на хлопчатобумажной ткани путем агрегации с полиэтиленимином (PEI). 1 мл раствора PEI (pH = 11), содержащего 2 мг PEI, добавляли к каждому 0,1 г куска хлопчатобумажной ткани. Объем раствора PEI был на уровне, достаточном для полного смачивания ткани. После адсорбции PEI добавляли 50 мг фермента (5 мл раствора фермента 10 мг / мл).При добавлении фермента к хлопку, адсорбированному PEI, образовывался «молочный» мутный раствор. Колбы помещали в шейкер-инкубатор (Heidolf Unimax 1010, Германия) при 150 об / мин при комнатной температуре (25 ± 1 ^o C) на 5 мин. Белая мутность исчезла в течение 5 минут, и связующий раствор полностью осветлился. Осветленный раствор для сочетания медленно декантировали, и хлопок, покрытый ферментом PEI, погружали в холодный раствор GA (2,5% (мас. / Об.), PH = 3,5) для сшивания через 5 мин. Сшитый хлопок промывали дистиллированной водой и калий-фосфатным буфером (1 М, pH = 7).Важно отметить, что не было стадии промывки до завершения сшивки GA [25, 39]. Судя по тестам на степень иммобилизации, при этой процедуре иммобилизовалось около 80-90% фермента. Фактическая загрузка фермента была определена как 180 мг липазы T. lanuginosus на 1 г хлопковой ткани.

Рисунок 1.

Методика иммобилизации многослойной липазы PEI на фибриллах хлопчатобумажной ткани

3.2.2. Производство биодизельного топлива с помощью переэтерификации, катализируемой иммобилизованной липазой,

Производство биодизельного топлива путем ферментативной переэтерификации из различных растительных масел изучали в реакторе с насадочным слоем (рис. 2).Небольшой кусок иммобилизованной хлопчатобумажной ткани (1 г) помещали в реактор со стеклянной колонкой (диаметр 1 см x высота 12 см) с водяной рубашкой, поддерживаемой при постоянной температуре (30 ^o ° C). Смесь субстрата (масло и спирт) непрерывно рециркулировали через реактор с иммобилизованным ферментом с помощью перистальтического насоса со скоростью потока 50 мл / мин путем добавления спирта в три этапа. Иммобилизованные хлопчатобумажные ткани промывали трет -бутанолом перед добавлением спирта в каждую реакционную среду.Реакцию продолжали 10 ч. Пробы отбирали из колбы через соответствующие промежутки времени и анализировали на метиловые эфиры жирных кислот (FAME) и содержание глицеридов с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) [50].

Рис. 2.

Схематическая диаграмма ферментативного колонного реактора, используемого в реакции переэтерификации

4. Результаты и обсуждение

4.1. Скрининг липазы

Во-первых, скрининг липазы был проведен, чтобы найти липазу, которая имеет наилучшую каталитическую активность при переэтерификации подсолнечного масла.Затем наиболее активную липазу использовали в дальнейших исследованиях переэтерификации. Две липазы, Thermomyces lanuginosus и Candida antarctica липаза A, были проверены на их активность переэтерификации. Результаты скрининга тестируемых липаз представлены на рисунках 3 и 4. Как видно из рисунков, среди тестируемых липаз липаза T. lanuginosus показала самую высокую активность в реакции переэтерификации подсолнечного масла метанолом при 30 ^{. o} С. C. antarctica липаза A показала очень низкую конверсию в реакции переэтерификации как этанолом (44%), так и метанолом (28%). После 10 часов реакции с липазой T. lanuginosus продукт содержал 91,3% метиловых эфиров, 2% моноглицеридов и диглицеридов и 6,7% триглицеридов (рис. 3). Однако 28% метиловых эфиров, 5% моноглицеридов и диглицеридов и 67% триглицеридов были получены с липазой A C. antarctica с использованием метанола (рис. 4).

Рисунок 3.

Иммобилизованная липаза T. lanuginosus, катализируемая переэтерификацией подсолнечного масла, соотношение метанола 1: 3, температура реакции 30 oC, время реакции 10 ч (FAME: метиловый эфир жирной кислоты; TG: триглицерид; DG: диглицерид; MG: моноглицерид)

Рисунок 4.

Иммобилизованная липаза Candida antarctica A, катализируемая переэтерификацией подсолнечного масла, соотношение метанола и этанола 1: 3, температура реакции 30 oC, время реакции 10 ч (FAME: метиловый эфир жирной кислоты; FAEE: этиловый эфир жирной кислоты. сложный эфир; TG: триглицерид; DG: диглицерид; MG: моноглицерид)

4.2. Влияние параметров реакции на переэтерификацию

4.2.1. Влияние типа спирта

Хорошо известно, что чрезмерное количество короткоцепочечных спиртов, таких как метанол, может серьезно инактивировать липазу. Однако для завершения превращения масла в соответствующие метиловые эфиры требуется не менее трех молярных эквивалентов метанола [26, 30]. Были проведены эксперименты для определения выхода метиловых или этиловых эфиров путем варьирования типа спирта с использованием липазы T. lanuginosus .Реакцию проводили, чтобы избежать инактивации ферментов, ступенчатым добавлением метанола. Молярное соотношение подсолнечного масла и спирта поддерживали постоянным в концентрации 1: 3 как для метанола, так и для этанола. Результаты суммированы на фиг. 5. Как и ожидалось, все типы спиртов привели к увеличению выхода сложных эфиров. Однако образование сложных эфиров достигало максимального уровня при использовании метанола. Конверсия биодизельного топлива составила около 91,3% метиловых эфиров и 82,8% этиловых эфиров для метанола и этанола, соответственно.

Рис. 5.

Влияние типов спирта на переэтерификацию подсолнечного масла, катализируемую иммобилизованной липазой T. lanuginosus, соотношение метанола и этанола 1: 3, температура реакции 30 oC, время реакции 10 часов (FAME: метиловый эфир жирной кислоты; FAEE: этиловый эфир жирной кислоты; TG: триглицерид; DG: диглицерид; MG: моноглицерид)

4.2.2. Влияние концентрации воды

Влияние содержания воды исследовали в диапазоне 0-2 г и при постоянном молярном отношении масла к метанолу с подсолнечным маслом.Реакции проводили согласно описанной ранее реакционной схеме. Результаты, представленные на фиг. 6, показали, что вода не требовалась для активации липазы T. lanuginosus . Максимальный выход сложного эфира (81%) может быть достигнут в условиях реакции без воды. Концентрация воды в реакционной смеси является характеристикой и одним из наиболее важных факторов, влияющих на скорость реакции переэтерификации, катализируемой липазой, и выход синтеза биодизельного топлива [12, 30, 32, 33].Fukuda et al. [15] сообщили, что присутствие избытка воды в реакционной смеси снижает скорость реакции переэтерификации.

Рис. 6.

Влияние содержания воды на переэтерификацию подсолнечного масла, катализируемую иммобилизованной липазой T. lanuginosus, метанол в соотношении 1: 3, температура реакции 30 oC, время реакции 10 ч (FAME: метиловый эфир жирной кислоты; TG: триглицерид; DG: диглицерид; MG: моноглицерид)

4.2.3. Влияние температуры реакции

Были проведены эксперименты по определению влияния температуры на каталитическую активность иммобилизованного Тл.lanuginosus в реакции переэтерификации. Температуры в диапазоне 30-60 ^o C были исследованы с результатами, показанными на Рисунке 7. Было обнаружено, что фермент резко терял свою активность, когда температура повышалась выше 40 ^o C. Оптимальная температура, наблюдаемая для производства биодизеля, составляла 30 ^o C. Исследования производства биодизельного топлива, проведенные с иммобилизованной липазой в лабораторных условиях, обычно указывали на использование температур в диапазоне 30-40 ^o C [20, 26, 34-37].С другой стороны, в ряде исследований использовались температуры от 40-50 до ^o ° C [5, 9]. Выходы ферментов в биодизельном топливе увеличиваются с повышением температуры, но ферменты денатурируют и снижают эффективность при большинстве температур [26].

Рис. 7.

Влияние температуры на переэтерификацию подсолнечного масла, катализируемую иммобилизованной липазой T. lanuginosus, метанол в соотношении 1: 3, время реакции 10 ч

4.2.4. Влияние типа масла

Результаты, представленные на Рисунке 8, показывают, что подсолнечное масло обеспечивает самый высокий выход метилового эфира (91.3%) в реакциях с метанолом, среди подсолнечника, канолы и отработанного кулинарного масла. Однако начальная скорость реакции была выше для масла канолы и отработанного кулинарного масла, чем для подсолнечного масла. Свободные жирные кислоты образовывали мыла с солями щелочных металлов, когда катализируемый щелочью процесс использовался для производства биодизельного топлива из отработанных кулинарных масел. Использование отработанного кулинарного масла в производстве биодизельного топлива с иммобилизованной липазой на хлопчатобумажной ткани оказалось достаточно эффективным для обеспечения значительного выхода метилового эфира. Поскольку гидрофильность носителя, используемого в процессе иммобилизации, может адсорбировать воду на хлопчатобумажной ткани в реакционной среде.Выход метилового эфира жирной кислоты из рапса и отработанного кулинарного масла составил 79,9% и 81% соответственно.

Рисунок 8.

Влияние типов масла на переэтерификацию подсолнечного масла, катализируемую иммобилизованной липазой T. lanuginosus, метанол в соотношении 1: 3, температура реакции 30 oC, время реакции 10 ч (FAME: метиловый эфир жирной кислоты; TG: триглицерид)

4.2.5. Эффект от стирки трет-бутанолом

Эффект промывания трет--бутанолом иммобилизованных хлопчатобумажных тканей во время реакции переэтерификации подсолнечного масла и молярного отношения масла к метанолу 1: 3 представлен на Фигуре 9.Было показано, что иммобилизованная липаза снижала свою активность с 91,3% до 77,5% при промывании трет -бутанолом в течение 10 повторных реакций при 30-^o ° C, каждая продолжительностью 10 часов. Однако иммобилизованная липаза резко снизила свою активность с 91,3% до 61,9% при отсутствии промывки трет -бутанолом. Активность липазы увеличивалась при промывке иммобилизованных хлопчатобумажных тканей трет -бутанолом перед добавлением метанола, так как в процессе промывки удалялся гидрофильный глицерин, образовавшийся во время реакции, что не могло быть ограничено диффузией субстрата к молекуле липазы.Метанол мигрирует из реакционной смеси в слой глицерина, а липаза инактивируется более высокой концентрацией метанола в слое глицерина [35].

Рис. 9.

Влияние промывки трет-бутанолом на катализируемую иммобилизованной липазой T. lanuginosus переэтерификацию подсолнечного масла, соотношение метанола 1: 3, температура реакции 30 oC, время реакции 10 часов, 10-е повторное использование (FAME: Метиловый эфир жирной кислоты; TG: триглицерид; DG: диглицерид; MG: моноглицерид)

5.Выводы

Был разработан метод иммобилизации фермента, включающий образование агрегатов полиэтиленимина (PEI) -фермент, и глутаральдегид был использован в качестве сшивающего агента между свободными аминогруппами, повышающего стабильность фермента. В настоящем исследовании высокий выход биодизеля был получен с использованием липазы T. lanuginosus , иммобилизованной на хлопчатобумажных тканях. Чтобы избежать сильного ингибирования метанола, его вводили в реакционную среду в три этапа, и была достигнута высокая конверсия (91,3%). Также было обнаружено, что глицерин оказывает значительное ингибирующее действие на реакцию переэтерификации.Иммобилизованный фермент промывали трет -бутанолом, чтобы преодолеть этот недостаток. Кроме того, иммобилизованную липазу можно использовать не менее 10 раз (100 ч) без ограничения активности. Поскольку метод иммобилизации очень прост и дешев, его также можно использовать для иммобилизации других ферментов.

Благодарности

Исследование было поддержано TUBITAK, Советом по научным и технологическим исследованиям Турции (проект №: MAG-107M487).

Производители экспеллера для масляного пресса | Блог о маслопрессовом оборудовании, растительном масле, растительном масле и экстракции маслопресса.

Эффективная конструкция оборудования напрямую влияет на качество и выход масла и шрота, а также на обеспечение эффективного функционирования и обслуживания маслоэкстракционного оборудования. Наш правительственный признанный научно-исследовательский центр разработал оптимальные системы обработки, адаптированные к индивидуальным характеристикам перерабатываемых семян масличных культур.

Эти разработки были внедрены в реальных производственных условиях в соответствии с философией «максимальная рентабельность и качество при минимальных затратах», что сделало их одними из лучших на международном рынке.

Наше оборудование для предварительной обработки включает в себя эффективные установки для очистки семян, шелушители, сепараторы корпуса, валковые дробилки, дробилки, вальцовые дробилки, автоматические плиты, шнековые прессы, расширители и оборудование для очистки масла.
Первым этапом линии обработки сырья является удаление всей пыли, ворса, палочек, стеблей, листьев, песка, камней и других загрязнений. Металлические куски удаляются магнитными сепараторами. Когда необходимо удалить посторонние частицы, такие как камни того же размера, что и семена, в линию очистки включаются специальные машины для удаления пыли.

Кожура семян удаляется для увеличения содержания протеина в муке, уменьшения содержания в ней клетчатки и повышения эффективности экстракционного оборудования. Специальное оборудование для отделки и разделения корпуса выбирается в зависимости от типа и природы сырья, подлежащего отделке. Обеспечивается низкий уровень остатков масла в отделенных корпусах.

Органические примеси включают стеблевой лист, шнур, химические волокна, вельвет и их семена. Однако неорганические примеси иногда означают почву, динас и металл.Промышленность по переработке растительного масла включает извлечение и переработку масел и жиров из растительных источников. Подготовка сырья включает лущение, очистку, дробление и кондиционирование.

Маслофрезерный / прессовый завод «под ключ», линия по добыче и переработке масла

Малая добыча нефти

Комплексные масляные прессы
Малая нефтеперерабатывающая линия

Крупномасштабная добыча нефти

Масло фракционирование
Разлив масла в бутылки

ABC Machinery имеет собственный бренд маслобойного завода под названием KMEC (Henan Kingman Mechanical & Electrical Complete Plant Co., Ltd), который основан в 1990 году и занимается в основном оборудованием для прессования масла и проектами по переработке нефти под ключ, включая проектирование, производство, установка и отладка.У нас есть опыт в строительстве завода по переработке масличных семян, завода по переработке масла, линии механического прессования масла, завода по экстракции растворителем и завода по переработке масла. Посетите наш веб-сайт, чтобы найти подробную информацию о заводе по переработке масличных семян KMEC, оборудовании для обработки масличных семян, машине для экстракции масла, фильтрации масла машина другое связанное с ней оборудование для маслозаводов. Хотите начать свой нефтяной бизнес и построить современный маслопрессовый завод с низкими инвестициями? Машины ABC должны быть вашим лучшим выбором!

Семена масличных обыкновенных	Содержание масла%	Используйте
Кастор	35–55	Краски, смазки.Несъедобно, так как содержит высокотоксичный рицин.
Хлопок	15–25	Мыло. Несъедобно, так как содержит ядовитый госсипол. Изысканный оборудование можно использовать для удаления госсипола.
Льняное семя / льняное семя	35–44	Краски, пищевая добавка.
Рапс / рапс / горчица	40–45	Кулинария, биодизель.
Кунжут	35–50	Приготовление еды.
Подсолнечник	25-40	Кулинария, биодизель.

Строительство объектов нефтепереработки

Предварительная обработка масличных семян : Семена заготовляются, очищаются, шелушатся и подвергаются тепловой обработке для обеспечения наилучшего состояния масличных семян перед подкормкой и экстракцией.

Механический масляный пресс : Это называется масляным прессом или вытеснительным прессом. Это механический метод извлечения масла из семян, орехов и овощей. Этот процесс основан на физическом давлении, которое не содержит химикатов. Производительность варьируется от 1 до 200 тонн в сутки.

Установка для экстракции растворителем : Выход масла на установке для экстракции растворителем может достигать 99%, что на 60% выше, чем при обработке масла с помощью механического вытеснителя.И степень извлечения растворителя составляет более 96%.

Нефтеперерабатывающий завод : Доступны как физические, так и химические нефтеперерабатывающие заводы (периодические и непрерывные). Обычно включает рафинирование, нейтрализацию, отбеливание, дезодорацию и подготовку к зиме.

Рекомендуемая линия по переработке масла : Линия по производству рыбьего жира, линия по переработке кокосового масла первого отжима

Маслобойный завод различного сырья

Мы можем предложить решение для измельчения масла для различных материалов, таких как семена льна, семена чая, ядра пальм, копра, кокос, семена подсолнечника, семена кунжута, соевые бобы, арахис, семена хлопка, семена канолы / рапса, семена горчицы, клещевина, ростки кукурузы. , рисовые отруби и др.В зависимости от характеристик различного сырья мы можем разработать индивидуальный дизайн для каждого клиента.

Производства растительного масла прессованием: Производство растительного масла