Presión del expulsor - Expeller pressing
El prensado con expulsor (también llamado prensado de aceite ) es un método mecánico para extraer aceite de las materias primas. Las materias primas se exprimen a alta presión en un solo paso. Cuando se utiliza para la extracción de aceites alimentarios, las materias primas típicas son nueces , semillas y algas , que se suministran a la prensa en una alimentación continua. A medida que se presiona la materia prima, la fricción hace que se caliente. En el caso de nueces más duras (que requieren presiones más altas), el material puede exceder temperaturas de 120 ° F (49 ° C).
Visión de conjunto
Una prensa de expulsión es una máquina de tipo tornillo que presiona principalmente semillas oleaginosas a través de una cavidad en forma de barril enjaulada. Otros materiales usados con una prensa de expulsión incluyen (pero no se limitan a) subproductos cárnicos, caucho sintético y alimentos para animales. Las materias primas entran por un lado de la prensa y los productos de desecho salen por el otro lado. La máquina utiliza la fricción y la presión continua del tornillo sinfín para mover y comprimir el material de semilla. El aceite se filtra a través de pequeñas aberturas que no permiten el paso de los sólidos de las fibras de las semillas. Posteriormente, las semillas prensadas se forman en una torta endurecida, que se retira de la máquina. La presión involucrada en el prensado del expulsor crea calor en el rango de 140 a 210 ° F (60 a 99 ° C). Las materias primas generalmente se calientan hasta 250 ° F (121 ° C) para hacer que el prensado sea más eficiente; de lo contrario, el prensado en sí calentará el aceite a 185-200 ° F (85-93 ° C). Algunas empresas afirman que utilizan un aparato de enfriamiento para reducir esta temperatura y proteger ciertas propiedades de los aceites que se extraen.
Eficiencia
El procesamiento del expulsor no puede eliminar hasta el último rastro de líquido (generalmente aceite) de la materia prima. Una cantidad importante queda atrapada dentro de la torta que queda después del prensado. En la mayoría de las situaciones rurales a pequeña escala, esto tiene poca importancia, ya que el pastel que queda después de la extracción del aceite encuentra usos en platos locales, en la fabricación de productos secundarios o en la alimentación animal. Algunas materias primas no liberan aceite por expulsión, siendo la más destacada el salvado de arroz . Para eliminar el aceite de los productos que no responden a la expulsión o para extraer las trazas finales de aceite después de la expulsión, es necesario utilizar la extracción por solvente .
Diseño
Tornillo continuo
Las primeras prensas de expulsión utilizaban un diseño de tornillo continuo. Los tornillos de compresión eran muy parecidos a los tornillos de un transportador de tornillo , es decir, el vuelo helicoidal comenzaba en un extremo y terminaba en el otro.
Tornillo interrumpido
Valerius Anderson inventó el diseño del tornillo interrumpido y lo patentó en el año 1900. Anderson observó que en la disposición de aletas continuas de un tornillo de compresión, existen tendencias para que los materiales resbaladizos giren conjuntamente con el tornillo o pasen con una deshidratación mínima. Escribió que " los desechos de los cerveceros , los desechos de los mataderos " y otros materiales "blandos y blandos" se deshidratan mal en prensas de tornillo continuo.
Su invento consistió en interrumpir el vuelo de un tornillo de compresión. Era muy parecido a tener un cojinete de suspensión en un transportador de tornillo: no hay aletas en el eje en ese punto, por lo que el material tiende a dejar de moverse y amontonarse. Es solo después de que los sólidos se acumulan en el espacio que la paleta de aguas abajo atrapa el material. Cuando esto sucede, el material se ve obligado a seguir su camino. El resultado es una mejor deshidratación y, por tanto, una torta prensada más consistente.
Dientes de resistencia
Después de la patente de 1900, se realizó una mejora importante con la adición de dientes de resistencia. Encajados en los huecos donde no hay vuelo, estos dientes aumentan la agitación dentro de la prensa, disminuyendo aún más las tendencias de co-rotación.
Aplicaciones ampliadas
Con el paso de los años, las aplicaciones del diseño de tornillo interrumpido se expandieron más allá de los materiales resbaladizos y viscosos. Esto sucedió porque las prensas de tornillo continuo de la competencia funcionaban mejor solo en condiciones de alimentación constante, con una consistencia constante. Si la consistencia o la velocidad de flujo disminuyen, la compresión disminuirá hasta que sea inadecuada para la eliminación adecuada de la humedad. Al mismo tiempo, si aumenta la consistencia, la prensa podría atascarse. Para contrarrestar estas tendencias fue necesario construir una prensa pesada, frecuentemente con un costoso variador de velocidad.
Por el contrario, se encontró que las interrupciones en el vuelo del tornillo Anderson proporcionarían amortiguación dentro de la prensa. Si la consistencia disminuía, la compresión seguía siendo efectiva. Un tapón de material suficientemente sólido tenía que acumularse en cada interrupción antes de que los sólidos pudieran avanzar hacia la descarga. Este rendimiento de autocorrección evita que el material húmedo se purgue en la descarga de la torta. Se consigue sin variar la velocidad del tornillo.
Las ventajas económicas de estas características llevaron al uso de prensas de tornillo interrumpidas para deshidratar materiales fibrosos que no son resbaladizos ni viscosos. Algunos ejemplos serían alfalfa , cascarilla de maíz y, más recientemente, fibras de papel .