Экспеллерное прессование (также называемое прессованием масла ) — механический метод извлечения масла из сырья. Сырье сжимается под высоким давлением за один этап. При экстракции пищевых масел типичным сырьем являются орехи , семена и водоросли , которые непрерывно подаются в пресс. Когда сырье прессуется, трение вызывает его нагревание. В случае более твердых гаек (которые требуют более высокого давления) температура материала может превышать 120 °F (49 °C).
Экспеллерный пресс представляет собой машину шнекового типа, которая в основном прессует семена масличных культур через закрытую бочкообразную полость. Некоторые другие материалы, используемые в экспеллерном прессе, включают мясные субпродукты, синтетический каучук и корма для животных. Сырье поступает в одну сторону пресса, а отходы выходят из другой стороны. Машина использует трение и постоянное давление винтового привода для перемещения и сжатия семенного материала. Масло просачивается через небольшие отверстия, которые не пропускают твердые частицы семенного волокна. После этого из семян формируют затвердевший жмых , который удаляют из машины. Давление, возникающее при 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 приведет к нагреву масла до 185–200 ° F (85–93 ° C). [1] Некоторые компании заявляют, что они используют охлаждающее устройство для снижения этой температуры, чтобы защитить определенные свойства экстрагируемых масел.
Экспеллерная обработка не может удалить все следы жидкости (обычно масла) из сырья. Значительное количество остается внутри торта, оставшегося после прессования. В большинстве небольших сельских районов это не имеет большого значения, поскольку оставшийся жмых после добычи масла находит применение в местных блюдах, производстве вторичных продуктов или корма для животных. Некоторые виды сырья не выделяют масло путем выделения, наиболее заметным из которых являются рисовые отруби . Чтобы удалить масло из товаров, которые не поддаются удалению, или извлечь последние следы масла после удаления, необходимо использовать экстракцию растворителем .
В самых первых экспеллерных прессах использовалась конструкция с непрерывным шнеком. Винты сжатия во многом напоминали винты винтового конвейера — то есть движение геликоида начиналось на одном конце и заканчивалось на другом.
Валериус Андерсон изобрел конструкцию прерывистого шнека и запатентовал ее в 1900 году. [2] Андерсон заметил, что при непрерывном движении сжимающего винта скользкие материалы имеют тенденцию либо вращаться вместе с винтом, либо проходить сквозь него. минимальное обезвоживание. Он писал, что « пивные помои, отходы скотобойни » и другие «мягкие и кашицеобразные» материалы плохо обезвоживаются в шнековых прессах непрерывного действия.
Его изобретение заключалось в прерывании полета компрессионного винта. Это было очень похоже на наличие подвесного подшипника в винтовом конвейере: в этой точке вал не имеет люфта, поэтому материал имеет тенденцию переставать двигаться и накапливаться. Только после того, как твердые частицы накапливаются в зазоре, потоки, летящие вниз по течению, улавливают материал. Когда это происходит, материал перемещается по своему пути. Результатом является лучшее обезвоживание и, следовательно, более однородный жмых.
После патента 1900 года было внесено значительное усовершенствование за счет добавления зубцов резистора. Эти зубья, установленные в зазорах, где нет люфта, усиливают возбуждение внутри пресса, еще больше уменьшая тенденцию к совместному вращению.
Шли годы, область применения конструкции прерывистого винта расширилась за пределы скользких и скользких материалов. Это произошло потому, что конкурирующие шнековые прессы непрерывного действия работали лучше всего только в условиях постоянной подачи и постоянной консистенции. Если консистенция или скорость потока уменьшатся, сжатие будет уменьшаться до тех пор, пока оно не станет недостаточным для надлежащего удаления влаги. В то же время, если консистенция увеличится, пресс может заклинить. Чтобы противодействовать этим тенденциям, необходимо было построить тяжелый пресс, часто с дорогостоящим приводом с регулируемой скоростью.
Напротив, было обнаружено, что перерывы в движении винта Андерсона обеспечивают амортизацию внутри пресса. Если согласованность уменьшалась, сжатие все еще было эффективным. Пробка из достаточно твердого материала должна была образовываться при каждом перерыве, прежде чем твердые частицы могли продвигаться к выпуску. Такая самокорректирующаяся производительность предотвращает продувку влажного материала при разгрузке кека. Это достигается без изменения скорости винта.
Экономические преимущества этих характеристик привели к тому, что для обезвоживания волокнистых материалов, которые не являются ни скользкими, ни склизкими, стали использовать прерывистые шнековые прессы. Примерами могут служить люцерна , кукурузная шелуха и, в последнее время, волокна бумажной фабрики .