ЭлБиб

7 / 132

Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств» № 1, 2016
7
в экстракционной системе осуществляется с помощью автоматического линейного игольчатого клапана
обратного давления, позволяющего поддерживать постоянное давление в интервале от 0 до 650 бар
как в проточном, так и стационарном режиме работы. Клапан снабжен системой нагрева выходящего
газа во избежание переохлаждения сепаратора резко расширяющимся флюидом. Сепаратор объемом
500 мл снабжен отводной трубкой для отбора жидкого экстракта, а также ручным клапаном контроля
давления, предотвращающего унос легколетучих соединений за счет поддерживания давления
в интервале 1…20 бар. Экстракт, отделяющийся в сепараторе, через сбросовый клапан отводится
и собирается в стеклянную виалу объемом 60 мл (на рисунке не показана).
Массы образцов материала для экстрагирования, а также полученных экстрактов и шротов
измерялись с помощью аналитических весов Acculab ALC-210d4.
Материалы
В качестве материала образцов использовалось свежеизмельченное ядро семян подсолнечника
(не менее 60% частиц, проходящих через 1 мм сито). Лузжистость ядра составляла 10–12%.
При проведении анализов использовались методы и методики, принятые в масложировой
промышленности [18, 19].
Для экстракции использовали диоксид углерода марки пищевой (99,8%) ГОСТ 8050-85.
Сорастворитель не применялся.
Методика экстрагирования
Навеска измельченного ядра семян подсолнечника массой 60 г загружается в экстракционный
сосуд. Экстракционный сосуд герметизируют, открывают баллон с диоксидом углерода, запускают
нагрев термостатируемых блоков в холостом режиме и дожидаются окончания предварительного
заполнения системы жидким диоксидом углерода. После установления равновесия между баллоном
и установкой запускают систему. При общем старте, производимом с помощью управляющего
программного обеспечения, включают насос диоксида углерода и все термостатируемые блоки, клапан
контроля давления.
Моментом начала экстракции считается время начала сброса флюида клапаном контроля
давления. Момент появления в виалке первой капли экстракта является началом отделения масла
из масло-флюидной смеси в сепараторе. Отделившийся в сепараторе диоксид углерода отводится
из него в газообразном виде в атмосферу. Момент полного прекращения экстрагирования –
поступление масла в виалку прекращается. В этот момент подачу флюида в систему прекращают,
сбрасывают давление, отсоединяют и снимают виалку с извлеченным растительным маслом.
Масло взвешивают. Второй продукт – шрот выгружают из экстракционного сосуда и взвешивают.
Каждый отдельный опыт по сверхкритической экстракции диоксидом углерода проводился
изотермически и изобарически при температуре 40оС и давлении из диапазона 100–350 бар, т. е.
при одном из следующих значений: 100, 150, 225, 350 бар.
Изучение влияния параметров процесса на выход масла
Выход масла определялся соотношением массы масла, извлеченного флюидом, к массе материала
образца, загруженного в экстрактор. На рисунке 3 приведен график зависимости выхода растительного
масла от давления флюида.
Анализ данных рисунка 3 показывает, что давление флюида – определяющий фактор в процессе
извлечения масла из материала, а основные выводы в этом контексте следующие:
- извлечение масла из материала начинается в интервале давления флюида 100–150 бар;
- при давлениях флюида 225 и 350 бар извлекается основная масса масла;
- максимальный выход масла происходит при давлении 350 бар.
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека