Способ получения масла из кофейного шлама

Способ получения масла из кофейного шлама

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к масложировой промышленности. Сущность изобретения: в способе получения масла из кофейного шлама , включающем подготовку материала к экстра кции с последующей экстракцией масла нефтяным растворителем, подготовку кофейного шлама к экстракции проводят в две стадии: на первой стадии проводят нагрев глухим паром до температуры 40-50°С, на второй - обработку острым паром до температуры 70-80°С и влажности 6-9%, причем перед экстракцией кофейный шлам дополнительно подвергается гранулированию до размера гранул 5-8 мм или плющению до лепестка толщиной 0,1-0,8 мм. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

„„5U„„1757575 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК . (й)5 А 23 F 5/48, С 11 В 1/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ",,",: - -.:.:...:,:,,"„:„;„.„„1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1:, -; . -.,:;:;, ". .. .:...;,2 (21) 4884931/13 -.::::: . ::.::. "промышленности. Сущность изобретейия: в (22) 26.11.90 . - .,: .: : : - - способе получения масла из кофейного шла(46) 30.08.92. Бюл. М 32 ..:, -: ", ма, включающем подготовку материала к зк(71)Научно-происзводсттьвейноевбъедийеййе стракции с последующей экстракцией масложировой промышленности .,:., "масла нефтяным растворителем, подготовку (72) В.И. Краснобородько, Л;В, Андрйяшек; . кофейного шлама к экстракции проводят в

Н.А. Кондратишко, В,А, Хрыкин, Г,В. Дон- . две стадии: на первой стадии проводят наскова, ГА Фишере, Н,П. Краулиня, В.В.- . гревглухимпаромдотемпературы40-500С, Ключкин, Р.В. Войцехович и А,M. Лобач :: "на второй — обработку острым йаром дотем(56) Патент США ..,: -. ":- пературы 70 — 80 С и влажности 6-97, приМ 4544567, кл. А 23 F.15/24. 1985, .: . чем перед экстракцией кофейный шлам дополнительно подвергается гртайулирова(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕЙИЛ МАСЛА ИЗ КО- . нию до размера гранул 5- 8 мм или плюще-"

ФЕЙНОГО ШЛАМА .:...,: :. ниюдо лепестка толщиной 0,1-0,8 мм. 1 з.п. (57) Изобретение.относится к масложйровой: — : ф-лы, 1 табл.

Ф т плз т н

Изобретение относится к пищевой и хл- ". " . Недостатком способа является ухудшемической промышленности, а именно; к - ние качества масла вследствие гидролиэа и способам получения масла экстракцией высокйх температур. За счет гидролиза верастворителями из твердой фазы и может —" .ществ твердой фазы в кислой среде происбыть использовано в указанных отраслях ходит . большее. высвобождение 4 промышленности при органиэации комп- . нежелательных компонентов (фосфатидов, (Л лексной переработки семян кофе эа счет .: детерпейов) и больший переход их в масло. 4 переработки кофейного шлама, :.,;,::. Kpove того, процесс ведется при температу- (Jl

Известен способ одновременно гидро- ре, значительно превышающей температу- лизакофеизкстракциимасла(1),согласноко- . : .ру кйпения легколетучих растворителей, (Я торому к взвеси частиц кофе (10 — 40 Я поэтому требуется сложное аппаратурное добавляют кислоту для доведения рН=0,7- оформление, 3,0, послеяетто взвесь заливается несыеШи- Llen io изобретения является повышевающимся с водой растворителем, ние качества масла. например, гексаном в соотношении от 1:1::: Это достигается тем, что в способе педо 1;3 и,нагревается в течбение 5-60 сек до -- реработки кофейного шлама, заключаю180-2400 С. После этого РаствоР . масла 8 т . щамсЯ в подготовке матеРиала к экстРакции растворйтеле сепарируют от гидролизата", с последующей экстракцией масла нефтямасло от растворителя отделяется отгонкой;:: ным растворителем, подготовку кофейного агидролизатобьединяютсрастворимымко- шлама проводят в две стадии; на первой фе, стадии проводят нагрев глухим паром до

1757575

- температуры 40-50 С, на второй — обработку острым паром:до температуры 70-80 .С и влажности 6-9%. Кроме того, перед экстракцией кофейный шлам дополнительно подвергают гранулированию до размера 5-8 мм или плющению до лепестка толщиной

0,1 — 0,8 мм.

Этот способ отличается от известного тем, что подготовка кофейного шлама проводится в две стадии: мягкий нагрев глухим паром до 40-50 С и затем обработка острым паром до 70-80 С и влажности 6-9%. Предлагаемый способ осуществляется следующим:образом.

Кофейный шлем в виде крупки масличностью 23% и влажностью 4% с содержайием мелкой фракции до 20% обрабатывается в чанной жаровне, В первых трех чанах материал обрабатьвается глухим паром, подаваемым в днища и обечайки чайов,"где он нагревается до температуры 40-50 С, В по следующих чанах кофейный шлам проходит обработку острым паром до температуры

70-80 C и влажности 6-9%. Обработанный таким образом материал направляется в экстрактор многократного opoiiieíèÿ, где подвергается экстракции нефрасом в соотношении растворителя к материалу 1. 1 при температуре растворителя 55 С. Обезжиренный твердый остаток масличйость1о до

5% освобождается от растворителя в шнековом испарителе, а мисцелла дистиллируется в дистилляционной установке.

Способ иллюстрируется следующими примерами, Пример I. Подготовка кофейного шлама к экстракцйи проводится вначале обработкой глухим паром до температуры

40 С, а затем острым паром до температуры

70 C и влажности 6%.

Выход масла и его качественные показатели приведены в таблице 1.

Пример li, Кофейный шлам подвергается обработке глихим паром до 50 С, а затем острым паром до 80 С и влажности

9%, Пример И!. Кофейный шлам подвергается обработке глухим паром до температуры 35 С, а затем острым паром до температуры 65 С и влажности 5%.

Пример И. Кофейный шлам подвергается обработке глухим паром до температуры 55 С, а затем острым паром до

85ОС и влажности 10%, Пример V, Кофейный шлам подвергается обработке глухим паром при температуре 50 С. Промышленная экстракция продукта, подготовленного таким образом, невозможна по причине большого содержания мелких фракций, отсутствия проницаемости слоя материала растворителем. Лабораторная экстракция дает низкий выход масла 6-8%, Недостаточная тепловая обработка ко5 фейного шлама перед экстракцией и недостаточная обработка острым паром вызывают ухудшение его экстрагируемости за счет повышенного содержания в нем мелких фракций, отсюда снижение выхода мас10 ла при последующей его экстракции вследствие плохой проницаемости слоя растворителем, ухудшение качества масла.

Чрезмерная тепловая обработка кофейного шлама, в т.ч. острым паром, приводит

15 к увеличению его влажности, что также ухудшает условия проницаемости слоя растворителем, способствует его слеживаемости, увеличению содержания в нем мелкой фракции, ухудшению качества масла с увеличе20 нием содержания в нем фосфолипидов.

Семена кофе по своей природе характеризуются высоким содержанием фосфолипидов — до 9% к извлекаемому маслу. В зависимости от режимов подготовки мате25 риала к экстракции эти фосфолипиды могут полностью или частично переходить в масло.

Значительное увлажнение кофейного шлама с последующей его сушкой также вы-.

30 зывает значительное снижение выхода мас..ла и ухудшение его качества, о чем свидетельствуют данные примера Ч1, Пример Vl, Кофейный шлам увлажняют до 23%, а затем подогревают до 100 С

35 с одновременной подсушкой до влажности

14 2%. Пример ЧИ. Кофейный шлам с влажностью 5% обрабатывается острым водяным паром до температуры 80 С (как

40 характерно для процессов подготовки к извлечению масла большинства масличных культур влажности 11%). Затем подсушивается до влажности 7% и нагревается до температуры 100 С глухим паром. Подготов45 ленный таким образом материал экстрагировался на экстракционной установке "Лурги" при указанных выше условиях.

Данные последних трех экспериментов (примеры V — Vll) свидетельствуют о том, что

50 именно сочетание режимов в данном способе — мягкий нагрев глухим паром до 40 — 50 С и затем острым паром при относительно мягких температурных условиях 70-80"С с достижением оптимальной влажности 6—

55 9% обеспечиваетдостижение поставленной цели.

Пример И1!. Кофейный шлам масличностью 23,4% и влажностью 6% в виде крупки с содержанием мелкой фракции 20% кондиционируется в верхних чанах жаровни t757575 глухим паром при температуре 40 С и в Затем полученный лепесток экстратирунижних чанах обрабатывается острым ha- ется растворителем, Интенсификация прором до температуры 70 С и влажности 6, цесса экстракции в этом случае достигается

Полученный материал гранулируется в за счет сочетания вышеописанной обработпрессе, оборудованном грануляционной на- 5 ки крупки и получения лепестковой структусадкой, с получением гранул диаметром 5 ры экстрагируемого материала, хорошо мм, При этом происходит дальнейшее уве- проницаемой растворителем. личение выхода масла, небольшое сниже- Пример Xiii. Кофейный шлам обрание содержания фосфатидов до 2,5 и батывается глухим паром до температуры значительное снижение содержания мел- 10 50 С, а затем острым паромдо температуры кой фракции в экстрагируемом материале 80 С и влажности 9Я, и пропускается через до 4%, что способствует интенсификации плющильныевальцыс.получениемлепестка процесса экстрагирования, толщиной 0,8 мм.

Эксперименты показали, что наилуч- Пример XIV. Кофе.;ный шлам, подошую экстрагируемость имеют гранулыф5-8 15 гретый глухим паром до темг1ературы 35 С мм, полученные из кофейного шлама, под- и острым паром до температуры 65 С и готовленного вышеуказанным образом. влажности 5,. пропускается через плюУвеличение их размера приводит к ухудше- щильные вальцы для получения лепестка нию.условий экстракции и снижению выхо- толщиной 0,05 мм. да масла, а уменьшение размеров — к 20 Пример XV. Кофейный шлам, подо-. снижению стойкости гранул, повышению .гретый глухим паром до температуры 55 С содержания мелкой фракции и ухудшению и острым паром до температуры 85"С и проницаемости слоя, о чем свидетельству- влажности 10%, пропускается через плюют нижеследующие примеры осуществле- щильнйе вальцы для получения лепестка ния. 25 толщиной 1 мм;

Пример lX. Кофейный шлам, подо- . Уменьшение толщины лепестка до 0,05 гретой глухим паром до температуры 50ОС мм приводит к уменьшению его стойкости, и.острым паром до.температуры 80 С и снижению проницаемости слоя и ухудшевлажности 9%, гранулируется в прессе с нию процесса экстракции. Увеличение толполучением гранул диаметром 8мм. 30 щины лепестка до 1 мм и более также

Пример Х, Кофейный шлам подвер- приводит к ухудшению условий экстракции гается обработке глухим паром до темпера- и уменьшению выхода масла из-за ухудшетуры 35 С, а затем острым паром до ния проницаемости лепестка растворитетемпературы 65ОС и влажности 5,.обрабо- лем. танный таким образом шлам гранулируется 35 Все 15 примеров осуществления спосов прессе с выходом гранул диаметром 4 мм. ба подготовки материала к экстракции приПример Xl. Кофейный шлам подвер- ведены в таблице. гается обработке глухим паром до темпера- Данный способ позволяет получить туры 55ОС, затем острым паром до улучшенное по своему качеству масло иэ температуры 85ОС и влажности 10 LUnaì 40 кофейного шлама. гранулируется в прессе с получением гра- Формула изобретения нул диаметром 9 мм. 1. Способ получения масла из кофейного шлама, включающий подготовку шлама к

П р и M е р Xli. Кофейный шлам маслич- экстракции путем прогрева глухим паром и ностью 23,4% и влажностью 6% в виде круп- 45 экстракцию органическим растворителем, ки с содержанием мелкой фракции до 20 отличающийся тем, что, с целью кондиционируется глухим паром в верхних повышения качества масла, прогрев глухим чанах жаровни до температуры 40 С, затем паром проводят до температуры шлама 40обрабатывается острым паром в нижних ча- 50 С, затем дополнительно осуществляют нах до температуры 80 С и влажности 6 . 50 обработку острым паром до температуры

За счет агрегирования частиц в жаровне в 70-80 С и влажности шлама 6-9%. результате обработки, содержание мелкой . 2, Способ по п.1, отличающийся фракции снижается в нем до 15 и затем . тем, что перед зкстракцией шлам дополниматериал пропускается через плющильные тельно гранулируют до размера гранул 5 — 8 вальцы для получения из него лепестка тол- 55 мм или подвергают плющению до лепестка щиной 0,1 мм. толщиной 0,1-0,8 мм, 1757575

Примеры осуществления способа

t- °

Технологические режимы процесса /t4 варианта/

Содержание мелкой фракции /проход через 1 мм сито/ после кондициойирования

Массовая доля фосфолипидов в пересчете на стеароолеолеитин

Выход масла, Известный способ

Промышленная экстракция невозможна, Лаборатор. -9 40.0

6,9

Данный способ

II

1И

IV

15.0

14,0

20,0

28,0

32,0

19,4

19,2

13,0

11,5 промышленная экстракция невозможна Лаборат. -8

9,2

12,0

21,0

19,8

13,5

12,0

19,8

19,6 .

Промышленная экстракция невозможна

13,0 :

3,0

2,5

4,0

9,1

4,5

Vl

VI I

Vill

IX .Х

Xl

Xll

Х1Н

ХИ

30,0

35,0

4,0

3,8

18,0

10,0

15,0

14,0

30,0

9,0

5,8

3,0

2,5

4,0

9,1

3,0

2,5

4.0

28,0

9,1

Составитель Е.Буданцева

Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Редактор Л,Павлова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 2947 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 .