Прессование экспеллером (также называемое прессованием масла ) — это механический метод извлечения масла из сырья. Сырье выжимается под высоким давлением за один шаг. При использовании для извлечения пищевых масел типичным сырьем являются орехи , семена и водоросли , которые подаются в пресс непрерывной подачей. По мере прессования сырья трение вызывает его нагревание. В случае более твердых орехов (которые требуют более высокого давления) температура материала может превышать 120 °F (49 °C).
Пресс-экспеллер — это машина шнекового типа, которая в основном прессует семена масличных культур через закрытую бочкообразную полость. Некоторые другие материалы, используемые с пресс-экспеллером, включают мясные субпродукты, синтетический каучук и корма для животных. Сырье поступает с одной стороны пресса, а отходы выходят с другой стороны. Машина использует трение и постоянное давление от привода шнека для перемещения и сжатия семенного материала. Масло просачивается через небольшие отверстия, которые не позволяют твердым частицам семян проходить. После этого семена формируются в затвердевший прессованный жмых , который удаляется из машины. Давление, участвующее в прессовании экспеллером, создает тепло в диапазоне 140–210 °F (60–99 °C). Сырье обычно нагревают до 250 °F (121 °C), чтобы сделать прессование более эффективным, в противном случае само прессование нагреет масло до 185–200 °F (85–93 °C). [1] Некоторые компании утверждают, что они используют охлаждающее устройство для снижения этой температуры с целью защиты определенных свойств извлекаемых масел.
Обработка с помощью экспеллера не может удалить все последние следы жидкости (обычно масла) из сырья. Значительное количество остается в жмыхе, оставшемся после прессования. В большинстве случаев в небольших сельских районах это не имеет большого значения, так как оставшийся после извлечения масла жмых находит применение в местных блюдах, в производстве вторичных продуктов или в кормах для животных. Некоторые виды сырья не выделяют масло при выдавливании, наиболее заметным из которых являются рисовые отруби . Чтобы удалить масло из товаров, которые не поддаются выдавливанию, или извлечь последние следы масла после выдавливания, необходимо использовать экстракцию растворителем .
Самые ранние прессы-экспеллеры использовали конструкцию непрерывного шнека. Компрессионные шнеки были очень похожи на винты винтового конвейера — то есть, винтовая навивка начиналась на одном конце и заканчивалась на другом.
Валериус Андерсон изобрел конструкцию прерывистого шнека и запатентовал ее в 1900 году. [2] Андерсон заметил, что в непрерывной конструкции винтового компрессионного шнека скользкие материалы имеют тенденцию либо вращаться вместе со шнеком, либо проходить с минимальным обезвоживанием. Он писал, что « пивные помои, отходы скотобоен » и другие «мягкие и кашеобразные» материалы плохо обезвоживаются в непрерывных винтовых прессах.
Его изобретение состояло в том, чтобы вставлять прерывания в витки компрессионного винта. Это было похоже на наличие подвесного подшипника в винтовом конвейере: в этой точке на валу нет витков, поэтому материал имеет тенденцию останавливаться и скапливаться. Только после того, как твердые частицы накапливаются в зазоре, витки ниже по потоку захватывают материал. Когда это происходит, материал проталкивается по своему пути. Результатом является лучшее обезвоживание и, следовательно, более однородный прессованный осадок.
После патента 1900 года было сделано значительное усовершенствование с добавлением зубцов сопротивления. Вставленные в зазоры, где нет витков, эти зубцы увеличивают перемешивание внутри пресса, еще больше уменьшая тенденции к совместному вращению.
С течением лет применение конструкции прерываемого шнека расширилось за пределы скользких и слизистых материалов. Это произошло потому, что конкурирующие прессы непрерывного действия работали лучше всего только в условиях постоянной подачи, при постоянной консистенции. Если консистенция или скорость потока уменьшались, сжатие уменьшалось до тех пор, пока не становилось недостаточным для надлежащего удаления влаги. В то же время, если консистенция увеличивалась, пресс мог заклинить. Чтобы противостоять этим тенденциям, необходимо было построить тяжелый пресс, часто с дорогостоящим приводом переменной скорости.
Напротив, было обнаружено, что прерывания витков шнека Андерсона обеспечивают амортизацию внутри пресса. Если консистенция снижается, сжатие все еще эффективно. Пробка достаточно твердого материала должна была накапливаться при каждом прерывании, прежде чем твердые частицы могли продвигаться к выгрузке. Эта самокорректирующаяся производительность предотвращает продувку влажного материала при выгрузке осадка. Это достигается без изменения скорости шнека.
Экономические преимущества этих характеристик привели к использованию винтовых прессов с прерыванием действия для обезвоживания волокнистых материалов, которые не являются ни скользкими, ни слизистыми. Примерами могут служить люцерна , кукурузная шелуха и, в последнее время, волокна бумажной фабрики .