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エクスペラー圧搾法（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。原料は高圧下で一段階で圧搾されます。食用油の抽出に用いられる典型的な原料は、ナッツ類、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。原料が圧搾されると、摩擦によって加熱されます。硬いナッツ類の場合はより高い圧力が必要となり、原料の温度は120°F（49°C）を超えることがあります。「エクスペラー」は1900年からアンダーソン・インターナショナル・コーポレーションの商標ですが、現在では一般化され、スクリュープレス装置全般と混同されることが多く、油の抽出が高温で行われるか低温で行われるかを示すものではありません。[1]
説明
圧搾機は、主に樽状のケージ状の空洞を通して油糧種子を圧搾するスクリュー式の機械です。[2]圧搾機で処理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。[3]
原料はプレス機の片側から入り、廃棄物は反対側から排出されます。[2]機械は摩擦とスクリュー駆動による継続的な圧力を利用して種子材料を移動・圧縮します。油は小さな開口部から浸透しますが、種子繊維の固形物は通過しません。[2]その後、種子は硬化したプレスケーキとなり、機械から取り出されます。
圧搾機による圧搾では、圧力によって60～99℃（140～210°F）の熱が発生します。原料は通常、圧搾効率を高めるために121℃（250°F）まで加熱されます。そうしないと、圧搾自体によって油が85～93℃（185～200°F）まで加熱されてしまいます。[2]一部のメーカーは、抽出される油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ることがあります。これは、抽出温度が49℃（120°F）未満であるコールドプレスと呼ばれる製法です。 [2]
効率
圧搾機処理では、原料から液体（通常は油）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は、かなりの量が閉じ込められています。[2]ほとんどの小規模農村地域では、油抽出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、圧搾しても油が放出されないものもあり、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除去したり、圧搾後に最後の微量の油を抽出するには、溶媒抽出を使用する必要があります。[4]
設計
連続スクリュー
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。[2]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、螺旋状の羽根が一方の端から始まり、もう一方の端で終わっていました
断続スクリュー
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。[5]アンダーソンは、圧縮スクリューの連続フライト配置において、滑りやすい材料がスクリューと共回転するか、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」などの「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、圧縮スクリューのフライトに中断を設けるというものでした。これはスクリューコンベアにハンガーベアリングがあるようなものです。その部分にはシャフトにフライトがないため、材料は動きを止めて堆積しがちです。固形物がその隙間に堆積した後で初めて、下流のフライトが材料を捉えます。こうすることで、材料は流れに沿って押し出されます。その結果、脱水効果が向上し、より均一なプレスケーキが得られます。
抵抗歯
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加させ、共回転傾向をさらに減少させます
用途の拡大
断続スクリュー設計の用途は、一定の供給量と一定の濃度の条件にまで拡大しました。濃度または流量のいずれかが低下すると、適切な水分除去に不十分になるまで圧搾が減少します。[2]同時に、濃度が増加すると、プレス機が詰まる可能性があります。これらの傾向に対抗するために、高価な可変速駆動装置を備えた重いプレス機を製造する必要がありました。[2] Kern Kraftプレスは、キャノーラやその他の小さな種子を圧搾するために使用されるスクリューよりも効率的に大豆を粉砕するスクリューを提供します。[2]
対照的に、アンダーソンスクリューのフライトの中断はプレス内にクッションとして機能することが分かりました。稠度が低下しても、圧縮は依然として有効です。固形物が排出口へ進む前に、中断ごとに十分な固形物でプラグが形成されなければなりませんでした。この自己補正性能により、ケーキ排出口で湿った材料がパージされるのを防ぎます。これはスクリューの回転速度を変えることなく実現されます。
これらの特性による経済的な利点から、断続スクリュープレスは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 殻、そして最近では製紙工場の繊維などが挙げられます。
関連項目
参考文献
- ^ 「圧搾油とコールドプレス油の論争を暴く」2022年2月22日。2025年6月2日閲覧
- ^ abcdefghij Ciolkosz D, Schaufler D (2022年11月17日). 「油種子搾油機」. ペンシルベニア州立大学エクステンション. 2025年4月23日閲覧。
- ^ Mejicanos G, Sanjayan N, Kim IH, Nyachoti CM (2016). 「豚の栄養におけるキャノーラミールの利用に関する最近の進歩」. Journal of Animal Science and Technology . 58 : 7. doi : 10.1186/s40781-016-0085-5 . PMC 4754856. PMID 26885377 .
- ^ Dunford N (2016年7月). 「油と油種子の抽出」. オクラホマ州立大学エクステンション. 2025年4月24日閲覧。
- ^ US647354A、アンダーソン、ヴァレリウス・D.、「プレス」、1900年4月10日発行
