МАСЛОЭКСТРАКЦИОННОЕ ПРОИЗВОДСТВО

СТРУКТУРНЫЕ И ХИМИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В МАСЛИЧНОМ СЫРЬЕ ПРИ ЭКСТРАКЦИИ

При рассмотрении факторов, влияющих на полноту и ско­рость экстракции, указывалось на большое значение внешней и внутренней структуры экстрагируемого материала. Внешняя структура, характеризующаяся размерами частиц, их формой и агрегатным состоянием и определяющая дренажные свойства экстрагируемого материала, оказывает влияние на эффект из­влечения масла при всех способах экстракции-и при любом их конструктивном оформлении. При хорошем дренаже обеспечи­вается равномерность промывки экстрагируемых частиц, пред­отвращение слеживания, а следовательно, хороший сток раство­рителя из смоченного шрота перед подачей его на испаритель­ные аппараты. Внутренняя структура, характеризующаяся сте­пенью разрушения клеток, состоянием масла, наличием боль­шего или меньшего количества трещин и капилляров и опреде­ляющая величину свободной диффузии масла в растворитель.

Скорость и глубину проникновения его внутрь частиц, в значи­тельной степени определяет окончательную масличность шрота.

В шнековых и тарельчатых экстракторах при продвижении материала внешняя структура материала претерпевает значи­тельное изменение. Так, в шнековом экстракторе НД-1000 лепе­сток подсолнечного жмыха, имевший при поступлении в аппа­рат 4,5—5,9% фракций, проходящих через 1-миллиметровое си­то, по выходе из него содержал этих фракций до 12,6—19,8%. Отсюда ясна необходимость готовить для этого экстрактора осо­бо стойкий лепесток. Значительно меньшее измельчение претер­певает в этом экстракторе жмыховая крупка.

В ковшовых и ленточных экстракторах, в которых материал находится в покое, внешняя структура его в процессе экстракции изменяется мало. Однако вследствие прохождения через слой материала растворителя наблюдается слеживание его, иногда довольно сильное. Поэтому в ленточном экстракторе Де-Смета, например для разрыхления уплотняющегося верхнего слоя, пре­дусматриваются специальные грабли. Слеживание экстрагируе­мого материала в экстракторах орошения тем меньше, чем жест­че структура. Вот почему при работе на этих аппаратах в аме­риканской практике прибегают к приготовлению "так называе­мого хрустящего масличного лепестка. Хрустящий лепесток го­товят путем быстрого охлаждения теплого пластичного лепестка по выходе его из-под плющильных вальцовок. Особенно важно приготовление хрустящего лепестка для экстракторов, работаю­щих по смешанному способу и в первую очередь для системы фильтрация—экстракция. В этой системе при замачивании экст­рагируемого материала в смесителях внешняя структура мате­риала претерпевает значительное изменение.

Внутренняя структура экстрагируемого материала в процес­се экстракции изменяется не так сильно-, как структура внешняя. Трещины и капилляры частиц, заполненные до экстракции воз­духом и частично маслом, в процессе экстракции замещаются растворителем. Растворитель замещает также и масло, перешед­шее в мисцеллу. Чем выше масличность экстрагируемого мате­риала, тем больше раствороемкость смоченного шрота. При экстракции сырого льняного лепестка, как показывает амери­канская практика [151], гексан, растворяя слизистые вещества льняного семени, разрушает лепесток, превращая его в плохо дренирующую муку.

Изменение химического состава материала в процессе экс­тракции характеризуется уменьшением содержания масла, фос­фатидов, каротиноидов, неомыляемых, измененного и свободного госсипола (хлопковые семена) и др., которые из гелевой части семян переходят в мисцеллу.

Извлечение масла из материала в процессе экстракции про­исходит неравномерно. Как показали наши исследования, в проэкстрагированном в экстракторе НД-1000 хлопковом жмыхе
более крупные фракции имеют меньшую масличность шрота, чем мелкие (рис. 21). Масличность хлопковой шелухи, выделенной

Колебание масличности. шрота по фракциям

Расчетная

Масличность шрота 1,47%

6,75 3,0 0,50 0,25 0,25 проход через сито Остатон франций на сите

Рис. 21. Кривая масличности шрота по фракциям

Из проекстрагированного жмыха, как правило, меньше по срав­нению с общей средней масличностью шрота (табл. 10).

Таблица 10

При экстракции подсолнечных жмыхов в шроте масличность крупных фракций также была ниже, чем мелких. Так, маслич­ность шротовых фракций, остающихся на сите, составляет:

Проход через 0,55-миллиметровое сито составляет 1,28%. 6 Зак. 264

В отличие от хлопковой шелухи подсолнечная лузга, остаю­щаяся в проэкстрагированном шроте, имеет более высокую мас - личность, чем его ядровая часть. Наши исследования показали что при общей масличности подсолнечного шрота 1,82% (на аб­солютно сухое вещество) масличность ядровой части была 1,37%, а масличность лузги, выделенной из шрота, 4,15%. По­вышенная масличность подсолнечной лузги объясняется ее вы­сокой маслоемкостью. Повышение масличности мелких фракций шрота следует отнести, очевидно, за счет более интенсивной цир­куляции бензина в порах крупных кусочков жмыха, чем в мел­ких. Помимо этого, большая масличность мелких фракций по­лучается и за счет большего количества пленочного растворите­ля, остающегося на сильно разветвленной поверхности едини­цы веса.

В отношении неомыляемых веществ экстрагируемого мате­риала следует отметить, что они переходят в экстракционное масло более интенсивно, чем в прессовое масло при отжиме под большим давлением.

Так, при экстракции сырой хлопковой мятки в батарейных экстракторах содержание неомыляемых в экстракционном масле было 1,38—1,44%, а в масле из гидравлических прессов — 0,77—1,04%.

Фосфатиды, содержащиеся в семенах и локализованные, как известно, в гелевой их части [15], в процессе экстракции как сы­рого лепестка масличных семян, так и форпрессовых жмыхов переходят в масло. Согласно исследованиям М. И. Лишке - вич [152], при переработке подсолнечных семян: а) по схеме двукратное форпрессование—экстракция фосфатидов в пересче­те на лецитин (Р2ОвХ11.366) содержалось в масле первого фор - пресоования 0,43%, второго форпрессования—0,75% и в экстрак­ционном—0,96%; б) по схеме однократное форпрессование—экс­тракция фосфатидов содержалось в форпрессовом масле 0,23%, в экстракционном— 1,14%.

Как видно из приведенных данных, при экстракции наиболее значительное количество фосфатидов переходит в мисцеллу, а затем в экстракционное масло.

О переходе госсипола из хлопковой мятки в форпрессовый жмых и шрот можно судить по следующим данным Вальтера, Понса и других [63]: содержание общего госсипола в мятке 1,06—1,46%, в форпрессовом жмыхе—0,76—1,11%, в шроте — 0,73—1,09%.

При экстракции углеводородными растворителями заметной химической и тепловой денатурации белковых веществ маслич­ных семян не происходит. Действие углеводородных растворите­лей (бензина, гексана и др.) на белковые вещества экстрагируе­мого материала ничтожно ввиду низкой полярности этих раство­рителей и непродолжительного времени воздействия. Тепловая денатурация невелика вследствие невысоких температур, приме­няемых при батарейной и непрерывной экстракции (55—60°), и незначительной влажности экстрагируемого материала.

При экстракции масел полярными растворителями (спирт и др.) химическая денатурация белковых веществ, содержащихся в экстрагируемом материале, будет более значительной, чем при углеводородных растворителях.

.. Каротиноиды, содержащиеся в масличных семенах, при экс­тракции переходят в масло в больших количествах, чем это на­блюдается при прессовом способе. М. 3. Подольской [153] было установлено, что в экстракционных маслах из здоровых хлопко­вых семян содержание каротиноидов колеблется от 0,304 до 0,392 мг на 100 г масла, а в прессовых от 0,225 до 0,302 мг на 100 г масла.

Отмечено некоторое понижение активности ферментной си­стемы семян' при экстракции и в первую очередь липазы. Инак - тивирование фермента липазы особенно заметно при экстракции спиртом, ацетоном, сероуглеродом и хлорированными углеводо-. родами. Данных об инактивирующем действии углеводородных растворителей не имеется.