عصر آلي

معصرة تستخدم لعصر المعادن
يتم استخراج زيت جوز الهند من لب جوز الهند المجفف في معصرة زيت في ثريبونيثورا ، ولاية كيرالا ، الهند

العصر الميكانيكي (ويُسمى أيضًا عصر الزيت ) هو طريقة ميكانيكية لاستخلاص الزيت من المواد الخام. تُعصر المواد الخام تحت ضغط عالٍ في خطوة واحدة. عند استخدامها لاستخلاص زيوت الطعام، تشمل المواد الخام الشائعة المكسرات والبذور والطحالب ، والتي تُغذى إلى المعصرة بشكل مستمر. أثناء عصر المادة الخام ، يتسبب الاحتكاك في تسخينها. في حالة المكسرات الصلبة، التي تتطلب ضغطًا أعلى، قد تتجاوز درجة حرارة المادة 49  درجة مئوية (120  درجة فهرنهايت). "العصر الميكانيكي" هو مصطلح تجاري مسجل لشركة أندرسون الدولية منذ عام 1900، على الرغم من أنه أصبح مصطلحًا عامًا، وغالبًا ما يُخلط بينه وبين معدات العصر اللولبي بشكل عام، ولا يُشير إلى ما إذا كان استخلاص الزيت يتم ساخنًا أم باردًا. [ 1 ]

وصف

مكبس الطرد هو آلة لولبية تُستخدم أساسًا لعصر البذور الزيتية من خلال تجويف أسطواني مُحاط بقفص. [ 2 ] تشمل بعض المواد الأخرى التي تُعالج باستخدام مكبس الطرد مخلفات اللحوم والمطاط الصناعي وأعلاف الحيوانات. [ 3 ]

تدخل المواد الخام من جانب واحد من المكبس، وتخرج المخلفات من الجانب الآخر. [ 2 ] تستخدم الآلة الاحتكاك والضغط المستمر الناتج عن محرك البرغي لتحريك وضغط مادة البذور. يتسرب الزيت عبر فتحات صغيرة لا تسمح بمرور ألياف البذور الصلبة. [ 2 ] بعد ذلك، تُشكّل البذور على هيئة كعكة مضغوطة صلبة ، تُزال من الآلة.

يُولّد الضغط الناتج عن عملية العصر بالضغط الميكانيكي حرارة تتراوح بين 60 و 99 درجة مئوية (140-210 درجة فهرنهايت) . تُسخّن المواد الخام عادةً إلى 121 درجة مئوية (250 درجة فهرنهايت) لزيادة كفاءة عملية العصر؛ وإلا فإن عملية العصر نفسها ستُسخّن الزيت إلى 85-93 درجة مئوية (185-200 درجة فهرنهايت) . [ 2 ] يستخدم بعض المصنّعين جهاز تبريد لخفض درجة الحرارة هذه لحماية بعض خصائص الزيوت المستخلصة - وهي عملية تُسمى العصر البارد حيث تكون درجة حرارة الاستخلاص أقل من 49 درجة مئوية (120 درجة فهرنهايت ) . [ 2 ]        

كفاءة

لا تستطيع عملية العصر إزالة كل أثر للسائل (عادةً الزيت) من المادة الخام، إذ تبقى كمية كبيرة منه محصورة داخل الكعكة المتبقية بعد العصر. [ 2 ] في معظم المناطق الريفية الصغيرة، لا يُعدّ هذا الأمر ذا أهمية كبيرة، حيث تُستخدم الكعكة المتبقية بعد استخلاص الزيت في الأطباق المحلية، أو في صناعة المنتجات الثانوية، أو كعلف للحيوانات. بعض المواد الخام لا تُطلق الزيت بالعصر، وأبرزها نخالة الأرز . لإزالة الزيت من المواد التي لا تستجيب للعصر، أو لاستخلاص آخر آثار الزيت بعد العصر، من الضروري استخدام الاستخلاص بالمذيبات . [ 4 ]

تصميم

برغي مستمر

استخدمت مكابس الطرد الأولى تصميمًا لولبيًا مستمرًا. [ 2 ] كانت براغي الضغط تشبه إلى حد كبير براغي ناقل البرغي - أي أن الشفرات الحلزونية تبدأ من أحد طرفيها وتنتهي عند الطرف الآخر.

برغي متقطع

ابتكر فاليريوس أندرسون تصميم البرغي المتقطع وحصل على براءة اختراعه عام 1900. [ 5 ] لاحظ أندرسون أنه في الترتيب الحلزوني المستمر للبرغي الضاغط، تميل المواد الزلقة إما إلى الدوران مع البرغي أو إلى المرور عبره مع الحد الأدنى من التجفيف. وكتب أن " مخلفات مصانع الجعة ، ونفايات المسالخ " وغيرها من المواد "الطرية واللينة" تُجفف بشكل ضعيف في مكابس البرغي المستمر.

كان اختراعه يتمثل في إحداث فواصل في حركة لولب الضغط. يشبه الأمر إلى حد كبير وجود محمل تعليق في ناقل لولبي: لا توجد حركة لولبية على العمود عند تلك النقطة، لذا تميل المواد إلى التوقف عن الحركة والتراكم. فقط بعد تراكم المواد الصلبة في الفجوة، تلتقط الحركة اللولبية في اتجاه التدفق المواد. عندئذٍ، تُدفع المواد على طول مسارها. والنتيجة هي تجفيف أفضل وبالتالي كعكة ضغط أكثر تجانسًا.

أسنان المقاومة

بعد براءة الاختراع لعام 1900، أُدخل تحسين كبير بإضافة أسنان مقاومة. تُركّب هذه الأسنان في الفراغات حيث لا يوجد دوران، مما يزيد من التحريك داخل المكبس، ويقلل بشكل أكبر من ميل الدوران المشترك.

تطبيقات موسعة

توسعت تطبيقات تصميم البرغي المتقطع لتشمل ظروف التغذية الثابتة، مع ثبات القوام. فإذا انخفض القوام أو معدل التدفق، يقل الضغط تدريجيًا حتى يصبح غير كافٍ لإزالة الرطوبة بشكل كامل. [ 2 ] وفي الوقت نفسه، إذا زاد القوام، فقد يتعطل المكبس. ولمواجهة هذه المشاكل، كان من الضروري بناء مكبس ثقيل، غالبًا ما يكون مزودًا بمحرك متغير السرعة مكلف. [ 2 ] يوفر مكبس كيرن كرافت برغيًا يطحن فول الصويا بكفاءة أعلى من البرغي المستخدم في عصر الكانولا والبذور الصغيرة الأخرى. [ 2 ]

على النقيض من ذلك، وُجد أن الانقطاعات في حركة لولب أندرسون تُوفر توسيدًا داخل المكبس. حتى مع انخفاض التماسك، يظل الضغط فعالًا. يجب أن تتراكم طبقة من مادة صلبة كافية عند كل انقطاع قبل أن تتمكن المواد الصلبة من التقدم نحو المخرج. يمنع هذا الأداء التصحيحي الذاتي المادة الرطبة من التدفق خارجًا عند مخرج الكعكة. ويتحقق ذلك دون تغيير سرعة اللولب.

أدت المزايا الاقتصادية لهذه الخصائص إلى استخدام مكابس لولبية متقطعة لتجفيف المواد الليفية. ومن الأمثلة على ذلك البرسيم ، وقشور الذرة ، ومؤخراً ألياف مصانع الورق .

انظر أيضاً

مراجع

  1. "دحض الجدل الدائر حول الزيوت المعصورة على البارد مقابل الزيوت المعصورة على العجل" . 22-02-2022 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 02-06-2025 .
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 سيولكوسز د، شوفلر د (17 نوفمبر 2022). "مكابس البذور الزيتية" . قسم الإرشاد الزراعي بجامعة ولاية بنسلفانيا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 أبريل 2025 .
  3. ميخيكانوس، جي.، سانجايان، ن.، كيم، آي. إتش.، نياشوتي، سي. إم. (2016). "التطورات الحديثة في استخدام كسب الكانولا في تغذية الخنازير" . مجلة علوم وتكنولوجيا الحيوان . 58 (7) . doi : 10.1186/s40781-016-0085-5 . PMC 4754856. PMID 26885377 .  
  4. دانفورد ن (يوليو 2016). "استخراج الزيت والبذور الزيتية" . قسم الإرشاد الزراعي بجامعة ولاية أوكلاهوما . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 أبريل 2025 .
  5. US647354A ، أندرسون، فاليريوس د.، "صحافة"، صدر في 10 أبريل 1900