圧搾機

圧搾機による圧搾（オイルプレスとも呼ばれる）は、原料から油を抽出する機械的な方法です。原料は、高圧下で 1 回のステップで圧搾されます。食用油の抽出に使用される場合、典型的な原料はナッツ、種子、藻類であり、これらはプレス機に連続的に供給されます。原料が圧縮されると、摩擦によって原料は熱くなります。硬いナッツ（より高い圧力が必要）の場合、原料の温度は 120 °F（49 °C）を超えることがあります。

圧搾機はスクリュー式の機械で、主に樽のようなケージ状の空洞を通して油種子を圧搾します。圧搾機で使用される他の材料には、肉副産物、合成ゴム、動物飼料などがあります。原材料はプレス機の片側に入り、廃棄物は反対側から出ます。機械はスクリュードライブからの摩擦と継続的な圧力を使用して種子材料を移動および圧縮します。油は、種子繊維固形物が通過できない小さな開口部から染み出します。その後、種子は硬化したプレスケーキに形成され、機械から取り除かれます。圧搾に伴う圧力により、140〜210°F（60〜99°C）の範囲の熱が発生します。原材料は通常、プレスをより効率的にするために250°F（121°C）まで加熱されますが、そうしないと、プレス自体が油を185〜200°F（85〜93°C）まで加熱します。^[1]一部の企業は、抽出されるオイルの特定の特性を保護するために、冷却装置を使用してこの温度を下げていると主張しています。

圧搾機による処理では、原料から液体（通常は油）の最後の痕跡をすべて取り除くことはできません。圧搾後に残ったケーキの中にかなりの量が閉じ込められます。ほとんどの小規模な農村地域では、油を抽出した後に残ったケーキは地元料理、二次製品の製造、または動物の飼料に使用されるため、これはあまり重要ではありません。原料の中には、圧搾しても油が出ないものもあり、最も顕著なのは米ぬかです。圧搾に反応しない商品から油を取り除く場合、または圧搾後に最後の痕跡の油を抽出する場合は、溶媒抽出を使用する必要があります。

最も初期の圧搾機は、連続スクリュー設計を採用していました。圧縮スクリューはスクリューコンベアのスクリューによく似ており、つまり、らせん状のフライトが一方の端から始まり、もう一方の端で終了していました。

ヴァレリウス・アンダーソンは、断続スクリューの設計を発明し、1900年に特許を取得しました。^[2]アンダーソンは、圧縮スクリューの連続フライト配置では、滑りやすい材料がスクリューと一緒に回転するか、最小限の脱水で通過する傾向があることに気づきました。彼は、「醸造所の残渣、屠殺場の廃棄物」、およびその他の「柔らかくどろどろした」材料は、連続スクリュープレスでは脱水がうまくいかないと書いています。

彼の発明は、圧縮スクリューの羽根に中断を設けるというものでした。スクリューコンベアにハンガーベアリングがあるのとよく似ていました。その地点ではシャフトに羽根がないので、材料は動きを止めて堆積する傾向があります。隙間に固形物が蓄積して初めて、下流の羽根が材料を捕らえます。これが起こると、材料は流れに沿って押し出されます。その結果、脱水が改善され、より均一なプレスケーキができます。

1900 年の特許取得後、抵抗歯の追加により大きな改良が行われました。フライトのない隙間に取り付けられたこれらの歯は、プレス機内の攪拌を増大させ、共回転の傾向をさらに減少させます。

年月が経つにつれ、断続スクリュー設計の用途は、滑りやすく粘り気のある材料以外にも広がりました。これは、競合する連続スクリュープレスが、一定の供給量と一定の濃度の条件下でのみ最適に機能したためです。濃度または流量のいずれかが低下すると、圧縮力が低下し、適切な水分除去が不十分になります。同時に、濃度が上昇すると、プレスが詰まる可能性があります。これらの傾向に対抗するには、高価な可変速ドライブを備えた重いプレスを構築する必要がありました。

対照的に、アンダーソン スクリューのフライトの中断により、プレス内にクッションが提供されることがわかりました。粘稠度が低下しても、圧縮は依然として有効です。固形物が排出口に向かって進む前に、中断ごとに十分に固形の物質のプラグが蓄積される必要があります。この自己修正性能により、ケーキ排出口で湿った物質が排出されるのを防ぎます。これは、スクリューの速度を変えることなく実現されます。

これらの特性の経済的な利点により、断続スクリュープレスは、滑りにくく、ぬるぬるしていない繊維質材料の脱水に使用されるようになりました。例としては、アルファルファ、トウモロコシの 皮、最近では製紙工場の繊維などがあります。

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