Фильтрация растительного масла после пресса: от фуза до полировки

Что содержит масло после пресса и зачем его фильтровать

Шнековый пресс отжимает масло через щели зеерного барабана, и вместе с ним в маслосборник проходят мелкие частицы мезги. Эту взвесь называют фузом или осадком. Её доля в прессовом масле зависит от сырья, лузжистости, режима жарки и состояния зеерных пластин: в нормальной работе обычно 2–8 %, при изношенном зеере, пересушенной мезге или высокой лузжистости — заметно больше.

Кроме твёрдой фазы, в прессовом масле присутствуют влага (обычно десятые доли процента), фосфолипиды, воски (особенно у подсолнечника) и растворённый воздух. Часть этих компонентов удаляется механической очисткой, часть — только гидратацией, вымораживанием или рафинацией. Задача фильтрации — убрать всё, что находится во взвешенном состоянии, и подготовить масло к продаже, хранению или дальнейшей обработке.

Чем грозит неочищенное масло

• Осадок на дне тары и мутность — продукт выглядит некачественным и возвращается от покупателя.
• Ускоренное окисление: частицы мезги содержат ферменты и влагу, кислотное и перекисное числа растут быстрее.
• Микробиологическая порча при хранении: влага и белковые частицы — среда для микроорганизмов.
• Износ насосов, засорение трубопроводов и форсунок у потребителей масла.
• Прямые потери: масло, ушедшее с фузом в отходы, — это недополученная выручка.

Последний пункт часто недооценивают. Фуз на 40–60 % состоит из масла, поэтому его правильно не выбрасывать, а возвращать на пресс. Подробнее о том, где ещё теряется масло на подготовительных стадиях, — в статье о потерях масла при подготовке сырья.

Схема очистки: три ступени фильтрации растительного масла

На маслоцехах любого масштаба фильтрация растительного масла строится по ступенчатому принципу: сначала удаляют крупную и тяжёлую фракцию, затем мелкую, и лишь в конце — тонкую взвесь. Если пропустить первую ступень и подавать мутное масло сразу на фильтр-пресс, ткани забиваются за часы, а оператор тратит смену на разборку плит.

1. Грубая очистка — отстаивание и отделение фуза. Масло из-под пресса поступает в фузоловушку или отстойник, где оседают крупные частицы. Осадок шнеком или скребком возвращается на пресс.
2. Основная фильтрация — фильтр-пресс. Масло насосом подаётся на рамный или камерный фильтр-пресс, где проходит через фильтровальную ткань. На выходе — прозрачное масло, пригодное к розливу как нерафинированное.
3. Тонкая (полирующая) очистка. Патронные, мешочные или пластинчатые фильтры задерживают остаточную взвесь размером в единицы–десятки микрон. Нужна для бутилированного масла премиум-сегмента, масел холодного отжима и подготовки к длительному хранению.

Набор ступеней определяется не мощностью, а назначением масла. Для технического масла или масла, которое уходит на рафинацию, достаточно отстаивания и фильтр-пресса. Для розлива нерафинированного подсолнечного масла высшего сорта добавляют тонкую очистку, а при требовании «без осадка на холоде» — вымораживание.

Фузоловушка и отстаивание: первая ступень очистки масла после пресса

Фузоловушка — это ёмкость-отстойник, в которой масло движется медленно и отдаёт тяжёлые частицы на дно. Скребковый конвейер или шнек постоянно выгребает осадок и подаёт его в питатель пресса. Такой узел работает непрерывно, без участия оператора, и снимает с фильтр-пресса основную нагрузку.

В каталоге АСК это фузоловушка DYX — отстойник для отделения осадка от прессового масла. Её ставят непосредственно под маслопрессами или после маслосборного желоба, чтобы фуз возвращался на отжим с минимальным пробегом.

От чего зависит эффективность отстаивания

• Температура масла. Тёплое масло менее вязкое, частицы оседают быстрее. Для масла горячего прессования отстаивание обычно ведут при 40–60 °C; переохлаждение резко замедляет процесс.
• Время пребывания. Чем больше объём отстойника относительно производительности, тем полнее осаждение. Слишком маленькая ёмкость — масло проскакивает мутным.
• Размер частиц. Крупный фуз оседает за минуты, мелкая взвесь может держаться часами — её задача отстойника не решить.
• Отсутствие турбулентности. Масло должно входить в ёмкость спокойно, без падения струи с высоты и без перемешивания осадка скребком.

При периодической схеме вместо фузоловушки используют несколько отстойных баков, работающих по очереди: один наполняется, второй отстаивается, из третьего масло откачивают на фильтр. Это дешевле по оборудованию, но требует площади, ручного труда и подогрева, а длительное стояние тёплого масла с влагой повышает кислотное число.

Фильтр-пресс для масла: устройство, режимы, фильтровальные ткани

Фильтр-пресс — основной аппарат, на котором держится вся фильтрация растительного масла на малых и средних заводах. Он состоит из пакета вертикальных плит (рамная или камерная конструкция), между которыми зажаты фильтровальные ткани. Масло подаётся насосом под давлением, проходит через ткань и отводится по каналам, а твёрдая фаза накапливается в межплитном пространстве в виде кека.

АСК поставляет фильтр-пресс NYB — пластинчато-рамный аппарат для фильтрации масла после отстаивания. Количество плит и площадь фильтрации подбираются под суточную производительность линии и вид масла.

Как проходит цикл фильтрации

1. Сборка: плиты с тканями сжимаются механическим или гидравлическим зажимом.
2. Заполнение: насос подаёт масло; первые порции мутные, пока на ткани не сформируется слой осадка, — их возвращают в отстойник.
3. Фильтрация: на ткани растёт слой кека, который сам становится фильтрующим слоем, и прозрачность масла улучшается.
4. Рост давления: по мере заполнения камер сопротивление растёт, производительность падает.
5. Окончание цикла: при достижении предельного давления подачу останавливают, масло из плит при необходимости продувают.
6. Разгрузка: плиты раздвигают, кек снимают, ткани осматривают и при необходимости промывают или меняют.

Фильтровальная ткань для масла

Выбор ткани определяет и чистоту масла, и длительность цикла. Традиционно используют хлопчатобумажные и полиэфирные (лавсановые) технические ткани, а также полипропиленовые. Плотные ткани дают более чистый фильтрат, но быстрее забиваются; редкие — дольше работают, но требуют формирования слоя осадка перед выпуском товарного масла. На ряде производств поверх ткани укладывают фильтровальную бумагу или картон — это облегчает разгрузку и повышает прозрачность.

Рабочая температура масла на фильтр-прессе для продукции горячего отжима обычно поддерживается в районе 45–60 °C. Для масел холодного отжима фильтруют при более низкой температуре, чтобы сохранить вкус и состав, — тогда циклы короче, а площадь фильтрации нужна больше.

Тонкая фильтрация масла: когда она нужна и чем выполняется

После фильтр-пресса масло визуально прозрачно, но может содержать мельчайшую взвесь, которая при хранении даёт лёгкую опалесценцию или тонкий осадок. Тонкая фильтрация масла — полирующая ступень, которая страхует розлив от этих дефектов.

• Патронные (картриджные) фильтры — корпус с набором сменных элементов с рейтингом обычно 1–25 мкм. Компактны, просты в обслуживании, подходят для малых и средних потоков.
• Мешочные фильтры — дешёвые сменные мешки с рейтингом от единиц до десятков микрон. Удобны как страховочная ступень перед розливом.
• Пластинчатые (картонные) фильтры — пакет фильтр-картона, дают высокую прозрачность, применяются для премиальных нерафинированных масел.
• Самоочищающиеся сетчатые фильтры — защищают насосы и трубопроводы, но тонкую полировку не обеспечивают.

Ставить тонкие фильтры имеет смысл только после хорошо работающего фильтр-пресса. Если подать на патронный фильтр масло после одного отстаивания, картриджи придётся менять каждый час, и экономия на основной ступени обернётся постоянными расходами на расходники.

Вымораживание подсолнечного масла

Подсолнечное масло содержит воски из лузги и семенной оболочки. При охлаждении они кристаллизуются и дают «облачко» в бутылке на холоде. Чтобы этого не было, масло медленно охлаждают (обычно до 8–12 °C и ниже), выдерживают для роста кристаллов и фильтруют. Это уже отдельный технологический узел с холодильным оборудованием; для фермерского розлива его часто заменяют обрушиванием семян перед прессованием, что снижает содержание восков в масле.

Требования к качеству нерафинированного масла

Для подсолнечного масла основной документ — ГОСТ 1129-2013, для соевого — ГОСТ 31760-2012, для рапсового — ГОСТ 31759-2012; общие требования безопасности задаёт ТР ТС 024/2011. Стандарты нормируют прозрачность, массовую долю нежировых примесей, влаги и летучих веществ, кислотное и перекисное числа. Конкретные пределы зависят от сорта масла, поэтому при запуске производства сверяйтесь с действующей редакцией документа.

Механическая очистка напрямую отвечает за прозрачность, нежировые примеси и отсутствие отстоя. Косвенно она влияет и на кислотное и перекисное числа: чем меньше в масле частиц мезги и влаги, тем медленнее оно портится при хранении. Например, для нерафинированного подсолнечного масла высшего сорта кислотное число ограничено 1,5 мг KOH/г, и масло с большим количеством фуза может выйти за этот предел ещё на складе.

Важно понимать границы: фильтрация не исправит масло из семян с высоким кислотным числом и не уберёт фосфолипиды, растворённые в масле. Если сырьё долго лежало влажным, кислотность придётся снижать уже рафинацией. Качество масла закладывается на этапах хранения семян и выбора маслопресса.

Как подобрать оборудование для очистки масла под мощность линии

Оборудование для очистки масла подбирают от суточного выхода масла, а не от мощности по семенам. Например, линия на подсолнечнике 30 т/сутки при выходе масла около трети от массы семян даёт порядка 9–11 т масла в сутки, а соевая линия той же мощности — около 4–5 т, потому что масличность сои ниже (обычно 17–21 %) и при прессовании в жмыхе остаётся больше жира.

Принцип «два фильтр-пресса, один в работе, второй на разгрузке» — самый надёжный способ обеспечить непрерывность линии. При одном аппарате между циклами нужна буферная ёмкость, рассчитанная на время разгрузки и сборки плит.

Что учесть при проектировании

• Буферные ёмкости для нефильтрованного и фильтрованного масла с подогревом.
• Насос с плавной подачей — шестерённый или винтовой, без избыточного давления на старте.
• Возврат фуза и кека на пресс шнеком — см. шнековые транспортёры.
• Пробоотборники до и после каждой ступени для лабораторного контроля.
• Пищевые материалы контактных поверхностей для масла на розлив.

Узел фильтрации входит в состав готовых линий АСК и рассчитывается вместе с прессами: инженеры увязывают количество фуза, производительность фильтров и вместимость ёмкостей. Общий порядок проектирования линии описан в статье о составе и запуске линии переработки масличных.

Ошибки при организации фильтрации растительного масла

1. Нет отстаивания перед фильтр-прессом. Ткани забиваются, цикл сокращается в разы, персонал постоянно разбирает плиты.
2. Холодное масло зимой. Вязкость растёт, производительность фильтров падает; нужны утеплённые ёмкости и подогрев.
3. Фуз и кек уходят в отходы. Вместе с ними теряется масло; кек правильно возвращать на пресс или реализовывать как кормовой компонент.
4. Открытые ёмкости и долгий путь масла. Контакт с воздухом и теплом ускоряет окисление и рост перекисного числа.
5. Экономия на тканях. Использование изношенных или неподходящих тканей даёт мутное масло и брак на розливе.
6. Тонкие фильтры вместо фильтр-пресса. Расходники съедают всю экономию, а прозрачность нестабильна.

Подбор узла фильтрации с инженерами АСК

Правильно организованная фильтрация растительного масла — это возврат масла из фуза, стабильная прозрачность на розливе и меньше рекламаций. АСК подбирает узел очистки под вашу культуру, производительность и требования к продукту: фузоловушки DYX, фильтр-прессы NYB, насосы, ёмкости и транспорт для возврата осадка. Всё остальное вспомогательное оборудование — в каталоге.

Мы выполняем монтаж и пусконаладку, обучаем операторов и поставляем фильтровальные ткани и запчасти — подробности в разделе «Сервис». Оборудование доступно в лизинг для юридических лиц и КФХ. Отправьте инженерам через контакты данные о сырье и объёмах — подготовим схему очистки и расчёт.