Non-extractable part of vegetable oil during pressing and possibilities of its reduction
Authors: Старков А.С. , Старков К.А. , Мельник Г.Е. , Лисицын Д.А. 
Published: August 2024

Авторами предложена математическая модель течения масла в капиллярах, учитывающая геометрические характеристики капилляра, гидродинамические неоднородности потока. С уменьшением размера капилляра возрастает влияние примесей и включений (фрагменты разрушенных клеточных структур, белковые глобулы и пр.) на структуру течения.Наличие поверхностного натяжения приводит к зависимости давления от расстояния до границы капилляра. В результате изменяется поток жидкости через поперечное сечение. Возрастает и роль явлений, связанных с взаимным влиянием жидкости и стенки капилляра. Вследствие этого взаимодействия изменяется вязкость жидкости вблизи стенки. Защемление масла в капилляре возможно только при одновременном учете сил поверхностного натяжения и наличия неоднородности в капилляре. Если диаметр капилляра уменьшается до критических значений, то поверхностные силы могут нейтрализовать силу давления, что приведет к невозможности протекания жидкости через критическое сечение капилляра. Критическое сечение определяется как градиентом давления, так и геометрическими характеристиками капилляра. Одним из сравнительно доступных способов снижения вязкости масла и, следовательно, уменьшения неизвлекаемой части, является введение сверхкритического диоксида углерода. Согласно расчетам в более ранних публикациях, введение СКДУ позволяет существенно повысить выход масла. Затронутые вопросы предполагается дополнительно исследовать в последующих работах, которые позволят также рассмотреть и новые возможности снижения не извлекаемой части масла.

The authors proposed a mathematical model of oil flow in capillaries, taking into account the geometric characteristics of the capillary, hydrodynamic inhomogeneities of the flow. With a decrease in the size of the capillary, the influence of impurities and inclusions (fragments of destroyed cellular structures, protein globules, etc.) on the flow structure increases. The presence of surface tension leads to a dependence of pressure on the distance to the capillary boundary. As a result, the fluid flow through the cross section changes. The role of phenomena associated with the mutual influence of the liquid and the capillary wall also increases. As a result of this interaction, the viscosity of the liquid near the wall changes. Pinching of oil in the capillary is possible only with the simultaneous consideration of the surface tension forces and the presence of inhomogeneity in the capillary. If the capillary diameter decreases to critical values, then surface forces can neutralize the pressure force, which will lead to the impossibility of liquid flow through the critical section of the capillary. The critical section is determined by both the pressure gradient and the geometric characteristics of the capillary. One of the relatively affordable ways to reduce the viscosity of the oil and, therefore, reduce the non-extractable part, is the introduction of supercritical carbon dioxide. According to calculations in earlier publications, the introduction of the SCD allows a significant increase in oil yield. The issues raised are supposed to be further investigated in subsequent works, which will also allow considering new possibilities for reducing the non-recoverable part of the oil.