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影响油脂浸出效率的主要因素有哪些?

2021-6-19 20:00:58

油脂浸出是一种称为萃取(Extraction)的化工单元操作,萃取分为液液萃取和固液萃取。前者是利用物质在2种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数的不同,使物质从一种溶剂转移到另外一种溶剂中的方法,后者是采用溶剂将固体物料中的某一种成分分离出来的方法,也称浸取。

萃取广泛应用于植物学、药学、微生物学、水产品加工、农产品加工等学科中化学成分提取与鉴定,同时在冶金过程、石油炼制过程也得到广泛的应用。浸出制油过程中,溶剂己烷与油脂及浸出料坯(大豆胚片、膨化大豆、菜籽饼等)不起化学反应,仅仅是单纯的溶质渗透、扩散过程,所以浸出法制油属于物理过程。影响浸出效率的主要因素有:

(1)浸出的温度

浸出温度对浸出速度有很大的影响。提高浸出温度,油脂和溶剂的粘度减小,分子热运动增强,因而提高了浸出速度。浸出器工作温度越高,混合油通过细胞壁的速度越快,细胞内混合油与周围混合油达到平衡的速度越快。但若浸出温度过高,会造成浸出器内气化溶剂量增多,压力增高,生产中的溶剂损耗增大,同时浸出毛油中非油物质的量增多。在平衡浸出效率与安全性和环境问题时,浸出器最好在61-62℃接近溶剂沸点下操作。

适当的对入浸料的吸风和输送设备的保温对良好的浸出效果**关重要。

(2)溶剂或混合油对料层的渗透率

混合油渗透率是指入浸料表面的混合油扩散进入油料细胞内油脂体的速度。溶剂或混合油对油料的渗透量是以每小时内每平方米的料坯面**过的溶剂或混合油的体积数或重量来表示的。渗透量愈大,说明溶剂或混合油通过料层的渗透速度愈高,对流扩散作用愈强,界面层厚度愈小,而且使料坯内外油脂的浓度差增大,分子扩散作用增强,这都有利于浸出速率的提高。

浸出器设计的关键在于将浸出各级的渗透时间最小化。料胚制备对混合油的渗透率影响较大:

膨化大豆料:41 m3/h/m2或1.4 m/min

油菜籽饼:25 m3/h/m2或0.8 m/min下透饼

0.38 mm的大豆薄片:19.5 m3/h/m2或0.6 m/min的大豆薄片

(4)浸出时间

浸出时间应保证油脂分子有足够的时间扩散到溶剂中去。但随着浸出时间的延长,粕残油的降低已很缓慢,而且浸出毛油中非甘油三酯的含量增加,浸出设备的处理量也相应减小。在实际生产中,应在保证粕残油量达到指标的情况下,尽量缩短浸出时间,增加接近平衡的逆流浸出级数,可缩短所需的总浸出时间。

(5)入浸料坯的制备

料胚片的厚度决定了每个浸出级细胞内的混合油与周围混合油浓度接近平衡所需要的时间。不同的油料和不同的浸出前预处理方法对浸出时间有显著影响:

膨化大豆:4分钟/级

菜籽饼:8分钟/级

0.38 mm大豆胚片:5分钟/级

0.30 mm大豆胚片:4分钟/级

浸出器内料层高度对浸出设备的利用率及浸出效果都有影响。一般说来,料层提高,同一浸出设备的生产能力提高,同时料层对混合油的自过滤作用也好,混合油中含粕沫量减少,混合油浓度也较高。但料层太高,溶剂和混合油的渗透、滴干性能会受到影响。

油脂浸出设备.jpg

(6)表面水分

在浸出器内的料胚表面覆盖有水分,会妨碍混合油渗入外表有水分的颗粒,从而妨碍油脂的浸出。

被输送到浸出器的薄片、膨化料或预榨饼的周围空气中多余的水分会凝结在颗粒的表面,造成入浸料的表面带有水分。

(7)湿粕含溶

湿粕含溶是指经浸出分离出混合油后的浸出粕中的溶剂含量。

沥干时间、料层高度、混合油渗透率、浸出器格栅的开孔面积均影响湿粕含溶。

在适当大小的浸出器中,浸粕含溶在26-30%之间。

目前油脂行业常用的浸出器按其结构特征和运行方式分为平转式、滑动框斗式、环形拖链式、履带式等等。只要选型合适、料坯预处理/预榨、浸出过程操作得当,这些浸出器都能达到理想的浸出效率,主要差别在于投资大小、占地面积以及维护费用。