Aliejinių augalų sėklų pavertimas gatavu kepimo aliejumi yra kelių{0}}pakopų procesas, kurio metu nuo žalių sėklų pereinama prie švaraus, stabilaus valgomojo aliejaus, atliekant kruopščiai suskirstytą mechaninių ir cheminių veiksmų seką. Pagrindinė darbo eiga -, naudojama žemės riešutams, sojų pupelėms, rapsams, saulėgrąžų sėkloms, medvilnės sėkloms, sezamui ir daugeliui kitų aliejinių augalų sėklų -, yra nuosekli: sėklų priėmimas ir saugojimas, valymas ir nešvarumų pašalinimas, neprivalomas lukštenimas, smulkinimas ir dribsniai, kondicionavimas ir skrudinimas, mechaninis spaudimas naudojant tirpiklio išspaudą ir filtravimą. deguonies pašalinimas, neutralizavimas, balinimas ir dezodoravimas, kai kuriems aliejams pasirenkama žiema. Kiekvienas etapas paruošia medžiagą kitam etapui, o kiekvieno prieš srovę einančio žingsnio kokybė ir efektyvumas tiesiogiai veikia gatavo aliejaus išeigą, skonį, spalvą ir galiojimo laiką. Pavyzdžiui, praleidžiant ar paskubinant etapą -, spaudžiant po-išvalytos sėklos arba praleidus pleiskanojimą -, beveik visada sumažėja naftos išeiga, tamsesnė žalia nafta arba vėliau atsiranda didesni rafinavimo nuostoliai.
Sėklų valymas ir paruošimas
Valymas yra pirmasis ir pagrindinis kokybės{0}}kontrolės veiksmas, taip pat vienas iš dažniausiai neįvertintų. Iš ūkio ar prekybininko atvežtoje žalioje sėkloje yra įvairių priemaišų: dulkių, pelų, lapų, stiebų, kauliukų, metalo fragmentų, piktžolių sėklų ir nesubrendusių ar pažeistų sėklų. Šiose priemaišose nėra alyvos, todėl jos užima pajėgumus ir susidėvi antrinėje įrangoje; akmenys ir metalas gali pažeisti smulkintuvo volus ir preso sliekus; dulkės ir organinės šiukšlės prisideda prie-skonių, tamsios spalvos ir didesnio laisvųjų riebalų rūgščių kiekio žalioje aliejuje. Valant naudojamas derinysvibruojantys ekranai(į dydį-atskirai),oro klasifikatoriai(išpūsti lengvus pelus ir dulkes),destoners(gravitacinis atskyrimas akmenims pašalinti), irmagnetiniai separatoriai(geležies ir plieno nuolaužoms pašalinti). Tinkamai veikiant-valymo linijai pašalinių medžiagų kiekis sumažėja iki mažiau nei 0,5 % masės, o tai apsaugo įrangą, pagerina aliejaus kokybę ir užtikrina, kad kiekvienas į spaudą paduodamas kilogramas būtų tikros aliejinės sėklos, o ne šiukšlės. Sėklas, kurių pristatymo metu yra daug drėgmės, šiame etape taip pat gali prireikti džiovinimo, kad drėgmė būtų 8–10 %, kad būtų galima saugiai laikyti ir nuosekliai apdoroti.
Išlukštenimas, smulkinimas ir lupimasis
Daugelis aliejinių augalų sėklų turi išorinį apvalkalą arba lukštą, kuriame yra mažai aliejaus arba jo nėra, todėl aliejus gali praskiesti, o paliktas aliejus patamsinti.Išlukštenimasyra standartinis saulėgrąžų sėkloms, žemės riešutams, medvilnės sėkloms ir kai kuriems palmių branduoliams, naudojant smūginius arba frikcinius lukštenimus, po kurių atliekamas oro atskyrimas, kad pašalintų lukštus (kurie dažnai parduodami kaip pašaras arba kuras). Sojų pupelės ir rapsai paprastai apdorojami be lukštenimo, tačiau daug baltymų turinčių sojų pupelių apdorojimas gali apimti lukštų pašalinimą. Po lukštenimo (arba tiesiogiai nesmulkintoms sėkloms) sėkla prasiskverbiagniuždymas- dažniausiai su dantytu-ritininiu smulkintuvu, kuris suskaido sėklas į 4–6 dalis -, kad padidėtų paviršiaus plotas ir pradėtų laužyti alyvos{5}}guolius. Tada susmulkinti gabalai praeinaminkštinimas(kondicionavimas 40–60 laipsnių temperatūroje su drėgmės reguliavimu iki 8–10%), kad jie būtų lankstūs, po topleiskanojimasper lygius volelius, kurie suspaudžia gabalus į plonus dribsnius, paprastai 0,3–0,5 mm storio. Pleiskanojimas yra labai svarbus, nes suardo ląstelių sieneles, iš alyvos kūnelių išsiskiria aliejus ir susidaro didelis plonas paviršiaus plotas, kuris leidžia šilumai ir drėgmei tolygiai prasiskverbti skrudinant ir leidžia aliejui laisvai ištekėti spaudžiant. Dėl prastai susmulkintų arba per-storų dribsnių sumažėja aliejaus išeiga ir didesnis aliejaus likutis preso pyrage.
Kondicionavimas ir skrudinimas
Kondicionavimas ir skrudinimas - dažnai derinamas vienoje garų viryklėje arba viryklėje - – tai etapas, kai susmulkintos sėklos pritaikomos prie tikslios temperatūros ir drėgmės kiekio, kad spaudžiant kuo daugiau išsiskirtų aliejus ir skonis. Procesas apima dribsnių drėkinimą, kaitinimą, garinimą ir džiovinimą, kad galutinė drėgmė būtų maždaug 5–8% ir 100–130 laipsnių temperatūra, palaikoma 20–40 minučių, priklausomai nuo sėklos. Esant tokioms temperatūroms, sėklų baltymai denatūruojasi ir koaguliuojasi, todėl aliejus išskiriamas iš baltymų matricos ir sumažėja aliejaus klampumas, todėl jis lengviau išteka iš spaudos. Skrudinant taip pat išryškėja būdingas riešutų, skrudintas skonis, susijęs su karštais -spaustais aliejais - žemės riešutų aliejumi, sezamų aliejumi ir rapsų aliejumi nuo šio etapo - įgauna didžiąją dalį savo išskirtinio aromato ir sumažina drėgmę pyrage, o tai pagerina spaudimo pralaidumą. Tikslus temperatūros ir drėgmės profilis priklauso nuo sėklos: sojos pupelės paprastai kondicionuojamos 100–110 laipsnių temperatūroje, žemės riešutai – 110–120 laipsnių, o sezamas – 120–130 laipsnių, kad būtų pasiektas maksimalus skonis. Užšalto spaudimo{0}}aliejai, skrudinimo etapas praleidžiamas arba palaikoma žemesnėje nei 60 laipsnių temperatūroje, kad būtų išsaugotos karščiui -jautrios maistinės medžiagos, natūrali spalva ir švelnus skonis -, o aliejaus išeiga žymiai mažesnė (dažnai 20–30 % mažesnė nei karšto spaudimo) ir didesnis aliejaus likutis pyrage.
Paspaudimas / išstūmimas
Presavimas yra mechaninio ekstrahavimo etapas, kai kondicionuota, skrudinta medžiaga tiekiama į asraigtinis presas (išspaudėjas)- besisukantis sliekas plyšinėje statinėje, kuris nuolat tiekia medžiagą į priekį, tuo pačiu didindamas slėgį, išspausdamas alyvą per statinės angas ir išleidžiant{1}}alyvuotą pyragą išleidimo gale. Sraigtiniai presai yra nuolatinės, didelio našumo{3}}mašinos, kuriomis galima spausti daugumą komercinių aliejinių augalų sėklų, kurių našumas yra nuo kelių šimtų kilogramų per valandą mažiems modeliams iki dešimčių tonų per valandą pramoninėse linijose. Alternatyva yra ahidraulinis presas, kuris veikia partijomis ir yra pageidautinas nedidelio masto aukščiausios kokybės ar specialiems aliejams (sezamo, alyvuogių, argano), kur švelnus spaudimas ir maksimalus skonio išlaikymas yra svarbesnis už pralaidumą. Gerai-sureguliuotas sraigtinis presas paprastai palieka 5–8 % likutinio aliejaus daugumos aliejinių augalų sėklų spaudos pyrage, o tikrasis aliejaus išeiga priklauso nuo sėklų aliejaus kiekio: žemės riešutų ir sezamo aliejaus išeiga 40–45 %, rapsų ir saulėgrąžų – 30–40 %, sojų pupelių – 15–20 %. Neapdorotas aliejus, išeinantis iš spaudimo, yra tamsus, drumstas, jame yra smulkių kietųjų dalelių, drėgmės, fosfolipidų (dantenų), laisvųjų riebalų rūgščių, pigmentų ir kvapiųjų junginių - jis dar nevalgomas, todėl turi būti filtruojamas ir rafinuojamas. Tuo tarpu spaudos pyragas yra vertingas šalutinis produktas, naudojamas kaip daug -baltymų turintis gyvūnų pašaras, trąšos arba - dideliuose augaluose - pašarai, skirti ekstrahuoti tirpikliu, kad būtų išgaunamas likęs aliejus.
Tirpiklio ekstrahavimas (nebūtina)
Didelėse{0}} komercinėse alyvos gamyklose vien tik mechaninis spaudimas pyrage palieka per daug aliejaus (5–8 %), kad būtų ekonomiškas, todėl spaudos pyragas praeinaekstrahavimas tirpikliu- paprastai naudojamas maistinis-heksanas -, kad ištirptų ir atgautų aliejaus likučius, taip sumažinant aliejaus likutį galutiniame valgyje iki mažiau nei 1 %. Procesas apima pyrago sąlytį su heksanu nepertraukiamame ekstraktoriuje (dažniausiai perkoliacinio arba panardinimo tipo), gauto mišinio (aliejaus -heksano mišinio) atskyrimą nuo riebalų pašalintų miltų, o tada heksano išgarinimą ir pašalinimą iš mišinio ir miltų vakuume, regeneruojant ir reciklanu. Ekstrahavimas tirpikliu yra labai efektyvus ir yra standartinis metodas sojų pupelių aliejui (kurio aliejaus kiekis yra per mažas, kad būtų galima tik ekonomiškai spausti) ir didelėse{7}}pajėgumo gamyklose, apdorojančiose daugumą kitų aliejinių augalų sėklų. Tačiau tai reikalauja daug kapitalo, reikalauja griežtų saugos ir tirpiklių atgavimo sistemų ir nėra praktiška mažoms ar vidutinėms operacijoms. Mažos ir vidutinės alyvos gamyklos paprastai nustoja presuoti mechaniniu būdu ir parduoda spaudos pyragą kaip pašarą, sutikdamos su mažesne bendra aliejaus išeiga mainais į mažesnes investicijas ir paprastesnę eksploataciją. Žalia nafta, gauta ekstrahuojant tirpikliu, paprastai yra šviesesnės spalvos ir mažiau kietųjų medžiagų nei presuota žalia nafta, tačiau ją vis tiek reikia visiškai rafinuoti.
Žalios naftos filtravimas
Prieš rafinuojant žaliavinė nafta -, iš presavimo ar ekstrahavimo tirpikliu -, turi būtifiltruojamaspašalinti smulkias kietąsias daleles (sėklų miltus, skaidulą, smulkius baltymus), kurios kitu atveju trukdytų rafinuoti chemines medžiagas, nešvarius šilumokaičius ir išsklaidytų{0}}skonius. Filtravimas paprastai atliekamas suplokščių-ir-rėmo filtrų presaiarbavertikalaus slėgio lakštiniai filtrainaudojant filtravimo popierių arba filtravimo audinį, kartais su filtravimo pagalbine priemone, tokia kaip diatomitinė žemė labai smulkioms dalelėms. Tada nufiltruota žalia nafta nusodinama arba centrifuguojama, kad pašalintų vandens likučius ir dervas, prieš patenkant į rafinavimo liniją. Šis žingsnis yra nesudėtingas, bet svarbus: nefiltruota žalia nafta sukelia problemų kiekviename tolesniame perdirbimo etape – nuo prasto dervos pašalinimo iki per didelio balinamosios žemės sunaudojimo.
Rafinavimas: nuo žalio iki maistinio aliejaus
Rafinavimas yra kelių{0}}pakopų procesas, kurio metu tamsus, stipriai kvepiantis{1}}neapdorotas aliejus paverčiamas skaidriu, neutraliu, laikymo-laikymu stabiliu maistiniu aliejumi. Jame yra keturi pagrindiniai etapai su pasirenkamais papildomais etapais, atsižvelgiant į alyvos tipą ir pageidaujamą rūšį.Dantų šalinimaspirmiausia pašalina fosfolipidus (dantenas), sumaišydamas žalią aliejų su karštu vandeniu arba praskiesta rūgštimi (fosforo arba citrinos rūgštimi), kuri hidratuoja fosfolipidus į netirpias dervas, kurios atskiriamos centrifuguojant. Išgauta derva dažnai perdirbama į komercinį lecitiną – vertingą maistinį emulsiklį.Neutralizavimas (rūgštingumo mažinimas)tada pašalina laisvąsias riebalų rūgštis, pridedant kontroliuojamą kiekį kaustinės sodos (NaOH), kuri reaguoja su laisvosiomis riebalų rūgštimis ir sudaro muilo medžiagą, kuri yra atskiriama ir išplaunama; Tada aliejus nuplaunamas vandeniu-ir vakuume-džiovinamas, kad pašalintų muilą ir drėgmę. (Aukštos -kokybės mažo- rūgštingumo alyvoms cheminį neutralizavimą gali pakeisti fizinis rafinavimas - pašalinimas garais aukštame vakuume -.)Balinimassumaišo neutralizuotą aliejų su aktyvuota balinimo žeme (o kartais ir aktyvuota anglimi) vakuume ir karštyje, kuri adsorbuoja pigmentus (chlorofilą, karotenoidus), muilo likučius, oksidacijos produktus ir metalų pėdsakus; panaudota balinimo žemė išfiltruojama, paliekant blyškų, skaidrų aliejų.Dezodoravimasyra paskutinis etapas: balintas aliejus kaitinamas iki 200–250 laipsnių aukštame vakuume ir pašalinamas gyvais garais, kurie pašalina lakius kvapų junginius, likusias laisvąsias riebalų rūgštis ir kai kuriuos oksidacijos produktus, todėl gaunamas neutralaus-skonio, bekvapis, stabilus galutinis aliejus. Aliejams, kurių sudėtyje yra vaško arba stipriai-lydančių trigliceridų -, ypač saulėgrąžų aliejaus, kukurūzų aliejaus ir ryžių sėlenų aliejaus, - papildomaižieminimas (vaškavimas)Pridedamas žingsnis: aliejus lėtai atšaldomas iki 5–10 laipsnių, kad susikristalizuotų vaškai, kurie vėliau išfiltruojami, kad atšalus buteliuose išpilstytame aliejuje nesusidrumstų. Bendri rafinavimo nuostoliai paprastai svyruoja nuo 3–8 % žalios naftos, priklausomai nuo žalios kokybės ir pageidaujamos rūšies.
Išvada
Pilna alyvos apdorojimo darbo eiga – tai kruopščiai suskirstyta mechaninių ir šiluminių operacijų grandinė, kiekviena grindžiama ankstesne: valymas pašalina nešvarumus ir apsaugo įrangą; lukštenimas, smulkinimas ir pleiskanojimas suardo ląstelių sieneles ir paruošia sėklą aliejui išleisti; kondicionavimas ir skrudinimas reguliuoja drėgmę ir temperatūrą, kad padidintų aliejaus išeigą ir sukurtų skonį; spaudžiant mechaniškai išgaunamas žalias aliejus ir gaunamas vertingas baltyminis pyragas; pasirinktinai ekstrahuojant tirpikliu atkuriama likutinė alyva dideliems augalams; o rafinavimas pašalinant dervas, neutralizuojant, balinant ir dezodoruojant žalią naftą paverčia skaidriu, stabiliu maistiniu aliejumi. Gatavo aliejaus išeiga, skonis, spalva ir galiojimo laikas priklauso nuo to, kaip gerai kontroliuojama kiekviena stadija - bet kurio ankstesnio etapo greitis beveik visada kainuoja daugiau dėl derliaus praradimo arba rafinavimo išlaidų vėliau. Mažiems ir vidutiniams gamintojams praktiškiausia ir pelningiausia konfigūracija yra gerai-integruota presavimo linija su tinkamu valymu, pleiskanojimu, skrudimu ir filtravimu; didelės apimties-operacijose, naudojant tirpiklio ekstrakciją ir visišką nuolatinį rafinavimą, gaunamas didžiausias bendras naftos išgavimas ir nuosekliausia produkto kokybė.
