Предлагается для внедрения инновационная биотехнология экстракции масел из растительных жмыхов, получаемых после прессового извлечения масел из семян различных масличных культур, без применения традиционных растворителей типа различных бензинов, эфиров и других вредных, ядовитых взрыво- и пожароопасных экстрагентов. В целом использование предлагаемой технологии намного проще, безопаснее, экономичнее, финансово более доступно, по сравнению с вышеперечисленными методами экстракции. В нашем варианте все процессы проводятся, в щадящем режиме без высокотемпературной обработки, что позволяет резко снизить кислотность, цветность, повысить выход проэкстрагированного масла, заметно снизить денатурацию белковой фракции, обеспечить максимальное сохранение витаминов, антиоксидантов и других БАВ.

Для предлагаемого метода экстракции используется спирт этиловый модифицированный. Как растворитель, он широко используется в медицинских целях, в галеновом производстве для выпуска медицинских препаратов, настоек, вытяжек, сиропов и др. Спиртосодержащий экстрагент в силу физико-химических свойств имеет ряд неоспоримых преимуществ в технологическом плане, так как позволяет в полной мере реализовать требования, предъявляемые к производству пищевых органических биопродуктов.

При этом ни в обезжиренном шроте, ни в полученных дополнительных объёмах масла нет
предельно допустимых концентраций остаточного растворителя, что не нарушает требований по ПДК, к тому же он не относится к вредным или отравляющим веществам. После дополнительной очистки шрота от остатков лузги (подсолнечной), его в полной мере можно использовать как пищевой наполнитель во многих кондитерских изделиях. Разница в цене от реализации на кормовые цели и как пищевой компонент создаёт дополнительную финансовую выгоду и повышает экономическую эффективность всего производства.

В ходе технологического процесса происходит обеззараживание шрота от вредной и патогенной микрофлоры за счёт бактерицидной обработки и дезинфицирующих свойств спирта, что обеспечивает надёжное хранение на длительные сроки. Обработка спиртом денатурирует свободные белки, слизи, пектины и другие компоненты жмыха, которые не попадая в масло, облегчают его дальнейшую рафинацию, в то время как госсипол, выведенный из хлопкового жмыха нейтрализуется вместе с фосфолипидами и выводится из состава масла полностью. Данное обстоятельство может заинтересовать соответствующие фирмы, которые перерабатывают семена хлопка и имеют дело с госсиполом, для производства медицинских препаратов.

Спирт этиловый находится в постоянном обороте, благодаря процессам регенерации в ходе отгонки. Для этих целей дополнительно может использоваться тепловая энергия и специальное оборудование нашей разработки в ходе утилизации подсолнечной лузги.

Здесь процесс удаления бензина из шрота в зависимости от применяемого оборудования производится в течение 5-7 часов. В нашем варианте, сложностей при дистилляции не наблюдается и время для удаления растворителя, а также его возврата в оборот не превышает 5-10 секунд. Кроме того, бензин легко воспламеняется, взрывоопасен, токсичен, вдыхание паров бензина может вызвать отравление.

Поэтому для работы с бензином должны быть созданы специальные условия в соответствии с санитарными нормами и правилами работы с огне -, взрыво-, пожароопасными веществами. В то время как по предлагаемой новой схеме, такие проблемы снижены до минимума. Благодаря созданию избирательных свойств, в ходе экстракции шрота из хлопчатника, практически полностью выводится из него ядовитый компонент госсипол, обладающий исключительной реакционной способностью и токсичностью. При бензиновой экстракции, он остаётся в шроте и затрудняет дальнейшую его нейтрализацию, повышает трудоёмкость при удалении. Занижая дозу потребления такого шрота с целью уменьшения вредного влияния этого компонента или его химическая нейтрализация не решает проблему, так как он не выводится со временем из желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), а наоборот, накапливается в организме животных, приводя к серьёзным непоправимым отклонениям по здоровью всех видов, употребляющих этот
шрот.

Проводимые технологические процессы по предлагаемой новой схеме позволяют получить из жмыха подсолнечного продукцию со следующими параметрами:
Шрот подсолнечный, масличностью менее 1%, остаточной концентрацией экстрагента – 0,03%, влажностью – 0,5%, высоким содержанием фракции белка, не денатурируемого (свыше 60%), и с расширенным потенциалом пищевого применения.

Масло подсолнечное, рафинированное, дезодорированное с повышенным содержанием
жирорастворимых витаминов, которые при обычной технологии экстракции с бензинами теряются в процессе рафинации и температурной обработки. Выход зависит от его общего содержания в жмыхе - минус 1%, который остаётся в шроте. Оптимальным вариантом прессования будут параметры остаточной масличности жмыха в пределах 15-20%.

Процесс экстракции, как более экономный вариант, планируется на первом этапе проводить по схеме в периодическом режиме. При использовании дополнительного оборудования, имеется возможность автоматизировать производственный процесс и проводить его в непрерывном режиме. Благодаря проведённым дополнительным мероприятиям по интенсификации экстракции, за счёт внедрения новых динамических и кавитационных эффектов удалось сократить продолжительность многих производственных процессов в несколько раз, по сравнению с первоначальными планируемыми контрольными вариантами.

Полученные результаты испытаний по новой технологии использования экологически чистых методов экстракции показали на существенные преимущества по сравнению с традиционными методами при использовании бензина или колоши. В ходе испытаний проверена и получена аналитическая фактура об коммерческой, потребительской
и экономической целесообразности проведения без щелочного и без гидратационного способа очистки после прессового масла от фосфатидов и свободных жирных кислот, а также дезодорацию в щадящем режиме, на существующей производственной линии экстракции масла из растительных жмыхов масличных культур.

Внедрение испытанного Проекта по данной технологии позволяет получать наиболее высоко качественные, конкурентоспособные и востребованные на рынке виды биопродукции, надёжно обеспечивает высокорентабельный уровень производства (не менее 50%). Полученные результаты испытаний подтверждают ранее представленные проектные расчёты, а технико-экономическое обоснование (ТЭО) зависит от объёмов переработки, стоимостных показателей по энергоресурсам и другим местным факторам. Самоокупаемость вкладываемых инвестиционных вложений находится в пределах 1-1,5 года.

Для производственной линии экстракции имеется возможность придать ей универсальный характер с целью проведении других технологических процессов, которые позволяют, например, организовать производство таких высоко востребованных незаменимых продуктов, как витамины, антиоксиданты и других биологически активных субстанций. Большая эффективность получается при утилизации вторичных продуктов пищевых предприятий и отходов производства с целью их более глубокой переработки и экстракции высоко ценных компонентов для производства функциональных продуктов питания лечебно – профилактической направленности.

Важным направлением эксплуатации данного участка экстракции является также возможность проведения здесь процессов очистки основного объёма после прессового масла, без применения процесса щелочного рафинирования и при щадящем режиме процесса дезодорирования. То есть одна линия позволяет объединить процессы, проводимые в непрерывном режиме по экстракции, очистке, рафинации и дезодорации, заменив такие трудоёмкие, самостоятельные участки по традиционной технологии с множеством операций, в том числе с использованием химических препаратов (каустическая сода) и проблемами с утилизацией соабстоков. Совмещение ряда
технологических процессов на одной линии способствует существенному сокращению
производственных издержек и затрат на рабочую силу, заметно упрощает организацию
производства и контроль.

Поэтому решение вопросов биоокисления является пока сложной задачей и методы, которые наиболее распространены в промышленном варианте, в основном
используют затратную схему химической реакции нейтрализации (омыления) каустической или пищевой содой и созданием при этом других проблем, связанных с утилизацией соапстока. В нашем варианте используются методы физического и механического разделения, без денатурации антиоксидантной активности, которая происходит при высоких температурах традиционных технологий. В нашей схеме, в зависимости от условий, применяемых согласно режимной карты, качественные характеристики масла по основным показателям соответствуют общепринятым стандартам сохранности в течении от 0,5 до 1 года. У шрота сроки хранения выше, чем предусмотрено ГОСТом, так как там практически отсутствует влажность и проведена бактерицидная обработка, имеется остаточная антиоксидантная активность.

Для внедрения заказчику потребуются подготовить следующие условия:
При переработке 50 т/сутки жмыха нужно производственное помещение площадью в пределах 1000 м кв. и высотой не менее 10 м (для регенерационной установки).
В схеме задействовано около 10 различных технологических процессов с помощью более чем 80 единиц оборудования.

Всё оборудование и трубопроводы изготавливаются и монтируются в герметичном исполнении, не допуская никаких утечек паров и испарений экстрагента. Данное обстоятельство исключает появление каких-либо концентраций паров в производственном помещении. Остаточные концентрации экстрагента в готовой продукции (шрот, масло) соответствуют требованиям ГОСТ 11246-96 Группа Н68 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ на ШРОТ ПОДСОЛНЕЧНЫЙ определены параметрами до 0,1%. Т.е. в каждой тонне содержится 1,5 л бензина. В нашем случае этот параметр не будет превышать 0,02% или 0,3 л спирта. В 100 т – 30 литров. При реализации
шрота на пищевые цели стоимость уносимого спирта компенсируется и в целом сводится к
минимуму.

При проектировании данного производства мы будем руководствоваться также требованиями нормативных документов в этой отрасли:
Инструкция по проектированию взрывопожароопасных производств спиртовых, ликероводочных и коньячных предприятий пищевой промышленности
Разработана: ОАО Гипропищепром-2 14 ноября 2002 г. Утверждена и введена в действие: 
Пищепром департамента Минсельхоза РФ 27.01.2003 г. ВЗАМЕН ВСН-13-94
Согласована: Главным управлением Государственной противопожарной службы (ГУГПС МЧС РФ) Министерства РФ по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС РФ). N 30/9/4094 от 24.12.2002 г. Департаментом Государственного санэпид надзора Минздрава РФ. N 115-16/539-04 от 21.11.2002 г…

При проектировании и реконструкции спиртовых, ликероводочных и коньячных заводов следует, как правило, объединять в одном здании все цехи и отделения, взаимосвязанные технологическим процессом, а также помещения подсобного и вспомогательного назначения. Площадь легко сбрасываемых конструкций определяется расчетом в зависимости от объема помещения в соответствии с требованиями СНиП 31-03-2001 "Производственные здания".

Для предупреждения области взрывоопасных концентраций предусматривается приточно-вытяжная вентиляция воздухообменном в зависимости от объёма производственного помещения. По санитарным нормам, расход чистого воздуха на одного человека составляет 30 м 3  в час, если помещение проветривается, если же нет, то эта норма удваивается. При наличии в смене 4-5 человек, потребуется в пределах 200 куб. м/час вытяжной вентиляции….

Технологические процессы, в которых обращаются горючие продукты (газообразные, жидкие, твердые), способные образовывать взрывоопасные смеси с воздухом, должны быть герметичными и исключать создание опасных концентраций этих веществ в среде во всех режимах работы.

При разработке мероприятий по предотвращению взрывов и пожаров в объеме зданий и
сооружений должны учитываться требования НПБ 105-95* "Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности".
В зависимости от производственной площадки, которая будет предоставлена нам для размещения планируемого производства, нами будет разработан Рабочий Проект, совместно с фирмой, которая имеет лицензию на эти цели.