第四章-油脂制取工藝與設(shè)備.

第四章油脂制取工藝與設(shè)備 第一節(jié)概述第二節(jié)動力螺旋榨油機(jī)第三節(jié)手動液壓榨油機(jī)第四節(jié)毛油的精煉第五節(jié)油脂廠的幾個經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 第一節(jié)概述 1我國農(nóng)村榨油機(jī)的發(fā)展情況2植物油料的種類及化學(xué)成份3植物油制取的主要方法4大豆油提取 第一節(jié)概述 1我國農(nóng)村榨油機(jī)的發(fā)展情況我國的榨油歷史很悠久 據(jù)歷史記載可以追溯到宋代 那時榨油所用的工具很落后 主要靠人力尖劈原理做成木楔來進(jìn)行木榨 生產(chǎn)率極低 解放后 榨油工業(yè)迅速發(fā)展 徹底改變了我國榨油工業(yè)的落后面貌 2植物油料的種類及化學(xué)成份植物油脂是主要的食用油脂和工業(yè)原料 廣泛用于食品 醫(yī)藥 輕工 化工等部門 所以油脂工業(yè)和人類的生活及生產(chǎn)密切相關(guān) 是國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分 2 1植物油料的種類 2 1 1棉籽棉籽本身非油料作物 因含14 25 的油脂 而我國又是世界上主要的產(chǎn)棉國之一 故也成了油脂工業(yè)的主要油料之一 棉籽根據(jù)品種和處理情況 可分為毛籽和光籽 毛棉油精煉后可食用 工業(yè)上也可用來制肥皂 化妝品 人造奶油等原料 棉籽餅可做飼料和肥料使用 2 1 2大豆大豆屬豆科 含油量為16 22 是一種低含油量的油料 但大豆含蛋白質(zhì)很高 約為35 52 因此 制油生產(chǎn)過程中可用冷榨和真空干燥豆粕的方法 將得到的豆餅和豆粕再去做豆腐和各種蛋白質(zhì)制品 大豆油是我國人民比較喜愛的一種食用油 除食用外在工業(yè)上可做油漆 肥皂 甘油和潤滑油等原料 2 1 3菜籽菜籽即油菜的種子 是我國重要的油料作物 是一種含油量較高的油料 高的可達(dá)48 低的只有32 48 菜籽油是我國主要食用油之一 除食用外在工業(yè)上可做肥皂 潤滑劑等 菜籽熱榨較多 但由于菜籽中有一種物質(zhì)在熱榨 蒸炒 過程中會發(fā)出剌眼 剌鼻的辣味 芥子精 有毒 使人頭暈 蒸炒時應(yīng)注意安全 制取過程中 芥子精 并不能混在油中 只留在餅粕中 因此餅粕質(zhì)量較差 不能直接作為飼料 要通過發(fā)酵 除毒 制取蛋白 而菜籽油本身并沒有毒性 2 1 4花生花生是我國產(chǎn)量最多的一種大宗油料 花生的含仁率一般在68 72 左右 剝殼后的果仁含油量40 51 上下 是一種高含油量的油料 果仁皮也含油脂 最高含量為14 左右 所以花生榨油時勿去果仁皮 花生是食品工業(yè)中營養(yǎng)價值豐富的原料 蛋白質(zhì)含量30 以上 花生餅可用來制作醬油 又是優(yōu)質(zhì)飼料和肥料 2 1 5芝麻芝麻也是我國主要的油料作物 芝麻含油量很高 一般在48 58 左右 芝麻油除食用外 在食品和醫(yī)藥上用處很廣 其餅粕是最好的飼料和肥料 芝麻是主要油料作物 有特殊香味 香油 芝麻油之所以香是芝麻本身含有一種芝麻醚 C20H18O7 高溫水解 C7H6O3 芝麻醚物質(zhì) 具有異常香味 可以熱榨 注意熱炒時不可過火 否則影響出油率 餅可作為飼料 肥料 2 1 6米糠米糠是稻谷加工的副產(chǎn)品 米糠中含油量在15 20 之間 由于我國是世界上盛產(chǎn)稻谷的國家之一 故也成為大宗油料來源 利用米糠制油前途很大 米糠在工業(yè)上可制肥皂 如果經(jīng)脫酸處理 去蠟 精煉后也是一種很好的食用油 米糠的糟粕仍可釀酒或作飼料等 2 2植物油料的化學(xué)成份 世界上大宗植物油料有 大豆 菜籽 葵花籽 花生 棕櫚果 椰子仁干 芝麻 蓖麻籽 油橄欖等 由于油料的品種 產(chǎn)地 氣侯等條件不同 其化學(xué)成分有較大的差別 但大多包含以下主要成分 如油脂 蛋白質(zhì) 碳水化合物以及其它多種微量成分 如磷脂 灰分 色素 有機(jī)酸以及蠟質(zhì)等 可見 油料和種籽中除脂肪外 許多成分都是很有價值的營養(yǎng)成分 特別是蛋白質(zhì)和磷脂等 3植物油制取的主要方法 人類制取植物油歷史悠久 當(dāng)前世界上制油方法主要有機(jī)械法 浸出法與水代法3種 3 1機(jī)械法凡利用機(jī)械外力的擠壓作用將榨料中的油脂提取出來的方法稱為機(jī)械法 機(jī)械法又分為多種形式 如靜態(tài)壓榨水壓機(jī) 螺旋擠壓式榨油機(jī) 偏心輪回轉(zhuǎn)式擠壓機(jī)以及離心式擠壓分離機(jī)等 3 2浸出法 凡利用某些溶劑 如輕汽油 工業(yè)乙烷 丙酮 異丙醇等 溶解油料中的油脂的特性 將油料料胚中的油脂提取出來的方法稱為浸出法 多用于低油份油料 如大豆 棉籽 米糠等 一般采用一次直接浸出 對于高油份油料 如菜籽 花生 葵花籽等 還采用預(yù)榨浸出的兩次浸出法 3 3水代法 凡利用油料中的非油成份對油和水的親和力的差異 并利用油水比重不同而將油脂與蛋白質(zhì)等成份分離開來的制油方法 稱為水代法 4大豆油提取 4 1大豆在制油前原料的預(yù)處理原料預(yù)處理是從原料到提取油脂前的所需要準(zhǔn)備的工序 包括清理 破碎 軟化 軋坯 蒸炒等具體操作 預(yù)處理的好壞直接影響制油效果 4 1 1大豆的清理大豆的清理 就是清除原料大豆中夾帶的泥沙 石子 莖葉 鐵質(zhì)等雜質(zhì) 分離出混在原料中的雜 霉變籽粒 根據(jù)物理特質(zhì)不同 常用的清理方法有 篩選 風(fēng)選 磁選 比重分選等 設(shè)備包括 振動篩 比重去石機(jī) 吸風(fēng)分離器 永磁滾筒等 4 1 2大豆的破碎經(jīng)過清理的大豆 如果含水低于13 可直接進(jìn)行破碎 要求破碎成2 4瓣 如果凈豆水分高于13 須先經(jīng)過烘干才能破碎 大豆預(yù)處理過程中需要進(jìn)行脫皮 大豆脫皮要求先將含水量降至12 以下 曬干 用熱空氣干燥至9 10 的水分 再進(jìn)行破碎 這樣有利于豆仁與種皮分離 用多級吸風(fēng)器將豆皮吸走 所用機(jī)械 輥式破碎機(jī) 軋扁 碎 裂 4 1 3軟化軟化是軋胚前一項重要的預(yù)處理工序 將油料調(diào)節(jié)至適宜水分 大豆質(zhì)地硬 軟化可使質(zhì)地變軟 塑性增加 所用設(shè)備 夾層式軟化鍋 臥式蒸氣攪龍 軟化箱等 均可噴入蒸汽增溫增濕 又可間接加熱 使物料升溫去濕 軟化鍋 臥式軟化鍋 4 1 4軋坯經(jīng)過破碎 軟化的物料 要經(jīng)過軋坯設(shè)備對其進(jìn)行碾軋 使之成為具有一定厚薄的料坯或生坯 軋坯的目的 破壞油料細(xì)胞組織 破壞細(xì)胞壁 使油能從細(xì)胞中分離出來 油料軋成薄片 油從料坯中出來 走的路很短 容易出油 軋坯便于蒸炒 吸熱面增大 吸熱均勻 便于吸收水份 設(shè)備 軋坯機(jī) 類型較多 常用的有單對輥 雙對輥 三輥及液壓緊輥軋坯機(jī)等 軋胚機(jī) 軋胚機(jī) 4 1 5蒸炒將軋胚后的生胚經(jīng)過加水 加熱 烘干等濕熱處理而變成熟胚的過程為蒸炒 目的細(xì)胞壁完全破壞 使油脂與料坯易分開 油料中蛋白質(zhì)凝固 易提取油質(zhì) 殺死了微生物和油料中的酶 餅粕易貯存 降低了油質(zhì)粒度 利于出油 磷脂與水膨脹 可使它留在餅粕內(nèi) 利于提高毛油質(zhì)量 蒸炒的方法濕炒法 首先將料餅加水潤濕 通蒸汽加熱 再經(jīng)間接蒸汽烘干使料餅達(dá)到預(yù)定濕質(zhì)水分的標(biāo)準(zhǔn) 干蒸炒 料餅不經(jīng)過加水潤濕 直接加熱去水 使之達(dá)到入榨條件 設(shè)備蒸炒鍋 有立式或臥式 立式蒸炒鍋在大型煉油廠應(yīng)用較多 立式蒸炒鍋 4 2榨油的工藝流程油料進(jìn)入榨油機(jī)壓榨時 必須有足夠的可塑性和彈性 才能承受榨油機(jī)的壓力 形成餅塊和油路 使油脂從油料細(xì)胞中壓出來 而塑性和彈性是由油料中的水分 溫度決定的 所以在入榨前油料要經(jīng)過精選 剝殼 軋坯 蒸炒等工序處理 這些工序構(gòu)成了榨油前期的工藝流程 不同油料 不同的榨油設(shè)備和不同的加工方法 要求有與之適應(yīng)的工藝流程 以保證高的出油率 低成本 工藝流程的制定還要因地制宜 因陋就簡 土法上馬 液壓式榨油的工藝流程 油料清選剝殼軋胚炒胚蒸胚包餅壓榨 油餅 碎餅 再次榨油 粗濾 毛油 精煉 動力螺旋榨油的工藝流程油料清選剝殼軋胚炒胚蒸胚壓榨 油餅 第二次壓胚 粗濾 毛油 精煉 第三次壓胚 精品油 餅粕 4 3壓榨法提取大豆油壓榨取油的基本原理 壓榨過程的物理化學(xué)本質(zhì)存在于細(xì)胞原生質(zhì)中的油脂 經(jīng)過軋胚 蒸炒處理 其中油脂大多數(shù)形成凝聚態(tài) 此時 大部分凝聚態(tài)油脂存在于細(xì)胞的凝膠孔道之中 壓榨取油的過程 就是借助機(jī)械外力的作用使油脂從榨料中擠壓出來的過程 這種過程主要是屬于物理變化 如物料變形 油脂分離 摩擦發(fā)熱 水分蒸發(fā)等 但在壓榨過程中 由于水分 溫度的影響 也會產(chǎn)生某些生物化學(xué)方面的變化 如蛋白質(zhì)變性 酶的破壞和受到抑制等 壓榨取油的必要條件 物料條件 內(nèi)部條件 一般來說 施于油脂上的壓力越大越好 油脂排出的毛細(xì)管直徑越大 數(shù)量越多越好 流油毛細(xì)管越短越好 受壓油脂的粘度越低越好 而溫度是影響油脂粘度的主要因素 榨油的外部條件包括壓力 水分 時間 溫度等 a 壓力 在某一定的壓力條件下 榨料的壓縮有一個限度 當(dāng)壓力達(dá)到某一數(shù)值時 榨料不再被壓縮 此時的壓力稱為臨界壓力或極限壓力 合適的壓力以不超過極限壓力為宜 榨料受壓狀態(tài) 分為靜態(tài)和動態(tài)受壓 一般說 動態(tài)壓榨有利于出油 施壓速度及壓力變化規(guī)律 實踐中采用 先輕后重輕壓勤壓 的方法效果較好 b 水分高可塑性好 但彈性差 容易造成 拉稀 現(xiàn)象 甚至不出油或出油少 水分低時可塑性差 而彈性好 不易結(jié)成餅塊 榨油過程中出干渣末 也會榨不出油來 所以經(jīng)過蒸炒的含水量要合適 不可過干也不可過濕 c 溫度過高 炒的時間越長 油料容易被炒焦 溫度低 炒的時間短時 油細(xì)胞受熱膨脹小 蛋白質(zhì)熱變性小 膠體不能被破壞 油也就析不出來 4 4浸出法制取大豆油浸出法制油是目前世界上先進(jìn)的取油技術(shù) 自1870年問世以來 經(jīng)過了百余年的歷史 其工藝不斷得到改進(jìn)和完善 到目前為止 已成為世界油脂工業(yè)中植物油制取的主要方式 4 4 1浸出法制油的基本原理及要素浸出法制油是利用能溶解油脂的溶劑 通過潤濕滲透 分子擴(kuò)散和對流擴(kuò)散的作用 將料坯中的油脂浸提出來 然后把溶劑和脂肪所組成的混合油進(jìn)行分離 回收溶劑而得到毛油 這個過程 基本要素是溶劑和料胚以及決定浸出效果的浸出方式和工藝參數(shù) 1 溶劑的選擇 理想的浸出溶劑 能在室溫或低溫下以任何比例溶解油脂 溶劑的選擇性要好 即除油脂外 不溶解其他成份 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 對光和水具有穩(wěn)定性 經(jīng)加熱 蒸發(fā)與冷卻不起化學(xué)變化 要求溶劑沸點低 比熱小和氣化潛熱小 易從粕和油中分離回收 溶劑本身無毒性 呈中性 無異味 不污染 溶劑與油粕和設(shè)備材料均不發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 我國制油工業(yè)實際生產(chǎn)中應(yīng)用最普遍的浸出溶劑有工業(yè)乙烷或輕汽油等幾種脂肪族碳?xì)浠衔?其中輕汽油是我國目前應(yīng)用最多的一種溶劑 它是石油原料低沸點分餾產(chǎn)物 但最大缺點是易燃易爆 空氣中含量達(dá)到1 25 4 9 時 有爆炸危險 同時 輕汽油成分復(fù)雜 沸點范圍較寬 除此之外 還有丙酮 丁酮 異丙醇 丁烷以及一些復(fù)合型溶劑都可用于油脂浸出 有些已在研究試用 2 對料胚的要求大豆原料經(jīng)過預(yù)處理 應(yīng)使其料胚的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)滿足浸出工藝要求 才會獲得好的浸出效果 細(xì)胞破壞程度越徹底越好 料胚薄而結(jié)實 粉末度小 這樣浸出距離短 溶劑與料胚接觸面積大 有利于提高浸出效率 大豆直接浸出法要求料胚厚度0 2 0 3mm 水分適宜 浸出溶劑不溶于水 如果料胚中水分高了 內(nèi)部空隙充滿水分 就會影響到溶劑的滲透和對油脂的溶解作用 所以料胚水分宜低 13 5 7 適當(dāng)?shù)臏囟?料胚溫度高 油脂粘度低 容易流動 浸出效果好 但應(yīng)注意 料胚溫度不宜超過溶劑的沸點 以免使溶劑汽化 所以料胚溫度一般控制在45 55 不宜超過60 4 4 2浸出制油工藝 1 常規(guī)工藝總體流程一個完整的浸出工藝包括溶劑浸出 混合油分離 濕粕脫溶烘干以及溶劑回收等工序 浸出法工藝流程圖 2 浸出工藝溶劑浸出是浸出法制油的主體工序 在浸出工序中 通過特定的浸出裝置 以合理的浸出方式 實現(xiàn)溶劑與料胚的充分接觸 從而達(dá)到充分溶解油脂 提取油脂的目的 良好的浸出效果 又是由正確的浸出方式 合適的浸出工藝條件來保證的 浸出方式 浸泡式 料胚始終浸泡在溶劑中 浸出時間短 混合油量大 但濃度較稀 即混合油中含油脂量少 混合油中含渣較多 滲濾式 溶劑與料胚接觸過程始終為噴淋 滲透狀態(tài) 浸出后可得到含油脂多的濃混合油 混合油中含渣量也小 但浸出時間較長 浸泡 噴淋混合式 先將料胚浸泡 再進(jìn)行噴淋滲透 提高了浸出速率和出油效率 又減少了浸出時間 浸出工藝條件 浸出溫度與浸出時間 浸出溫度的要求與料胚的溫度一致 溶劑應(yīng)先預(yù)熱 浸出時間從理論上講 越長效果越好 粕中殘油率越低 實際生產(chǎn)中 油脂浸出過程可分成兩個階段 第一階段主要是由溶劑溶解被破壞的細(xì)胞中的油脂 提取量大 且時間短 僅15 30min 即可提取總含油量的85 90 第二階段 需溶劑滲透到未被破壞的細(xì)胞中去 時間長而效率低 應(yīng)根據(jù)實際情況考慮最佳 經(jīng)濟(jì)時間 溶劑的滲透速率 單位時間內(nèi)通過單位面積的溶劑量 即滲透速率 一般認(rèn)為 大豆浸出過程 滲透速率以360升 dm2 h為宜 溶劑用量與溶劑比 溶劑用量通常以 溶劑比 來衡量 溶劑比的定義是單位時間內(nèi) 所用溶劑重量與被浸物料重量的比值 溶劑比的大小直接影響到浸出后的混合油濃度以及浸出時料坯內(nèi)外混合油的濃度差 浸出速率以及殘油率等技術(shù)指標(biāo) 一般多階段混合式浸出的溶劑比在 溶劑 物料 0 3 0 6 1的范圍內(nèi) 瀝干時間與濕粕含溶量 浸出過程結(jié)束后 總希望粕中殘留溶劑盡量少 以減輕豆粕脫溶的設(shè)備負(fù)荷 所以應(yīng)適當(dāng)延長瀝干時間 大豆坯一次浸出的濕粕極限含溶量為25 30 需瀝干時間為20min左右 浸出器的類型概括地分為連續(xù)式和間歇式 按浸出方式又分為浸泡式 滲透式與混合式 每種浸出方式的設(shè)備又分多種結(jié)構(gòu)型式 濕粕脫溶從浸出器出來的 濕粕 通常含有21 40 的溶劑 必須經(jīng)過脫溶與烘干最后回收粕中的溶劑和降低水分 使之達(dá)到規(guī)定的殘留溶劑量指標(biāo) 500 1000ppm 與安全貯存水分 回收溶劑的過程稱之為脫溶 烘干去水的過程稱之為烤粕 不銹鋼帶式烘干機(jī) 高效節(jié)能平板烘干機(jī) 滾筒烘干機(jī) 氣流干燥機(jī) 脫溶烤粕的基本過程脫溶階段主要是利用直接蒸汽穿過料層 兩者經(jīng)過接觸傳熱后使溶劑沸騰而揮發(fā) 直接蒸汽即做為加熱溶劑的熱源 又有壓力帶著溶劑一起蒸出來 但同時水蒸汽在加熱溶劑的同時也會部分凝結(jié)成水滴留存于粕中 增加了豆粕的水分 所以需經(jīng)烤粕處理去除水分 烤粕一般采用間接蒸汽加熱 烤除水分 脫溶烤粕的基本方法 高溫脫溶法以表壓為0 5kg cm2的直接蒸汽 通過1 5m左右厚的料層 蒸烘30 40min 再以表壓4 5kg cm2的間接蒸汽烘干去水 以達(dá)到規(guī)定含水量要求 出粕溫度在105 以上 這種粕蛋白質(zhì)變性嚴(yán)重不利于蛋白質(zhì)的進(jìn)一步加工利用 閃蒸預(yù)脫溶 低溫脫溶 法 用高速流動的過熱溶劑蒸汽將濕粕吹至旋風(fēng)分離器 以極短的時間脫除溶劑 脫溶后的粕借自重進(jìn)入喂料器 均勻進(jìn)入蒸烘冷卻器內(nèi) 蒸烘冷卻器保持200 400mmHg的真空度 上部以少量直接蒸汽脫盡殘溶 下層吹入干燥冷空氣以去除水分 這樣 豆粕受熱時間短 蒸烘溫度低 無水蒸汽直接作用 出粕溫度不超過70 80 故蛋白質(zhì)變性率低 僅1 2 有利于蛋白質(zhì)進(jìn)一步開發(fā)利用 機(jī)械預(yù)脫溶法 為了節(jié)約蒸汽 有時選用機(jī)械擠壓的方式先擠出部分溶劑 再進(jìn)行熱力脫溶和烤粕 脫溶烤粕設(shè)備主要有 多段臥式烘干機(jī) 高料層烘干和以及蒸烘冷卻器等 混合油蒸發(fā)從浸出工序得到的濃混合油中含油量一般為10 30 要得到毛油必須從混合油中把溶劑蒸脫掉 浸出法制油規(guī)定毛油中殘留溶劑指標(biāo)為50 500ppm 從混合油中脫除溶劑是利用溶劑的沸點比油脂沸點低的特性 采用加熱使混合油沸騰 從而使溶劑汽化而保留油脂 但由于溶劑與油脂是均勻互溶液體 在一定的壓力或真空的條件下 溶劑的沸點隨著混合油濃度的增加而提高的趨勢 可見 僅靠加熱蒸發(fā)是除不盡混合油中的溶劑的 所以還必須配合以汽提的方法 常規(guī)的混合油分離可分為二個步驟 混合油蒸發(fā) 即以間接蒸汽加熱 蒸脫溶劑 汽提 在110 115 的溫度下 通入壓力為0 2 0 5kg cm2的直接蒸汽 使混合油中的少量溶劑隨蒸汽一起帶走 以脫盡殘留溶劑 蒸發(fā)設(shè)備常用長管或蒸發(fā)器 汽提設(shè)備有升膜式管式汽提塔等 溶劑回收通過脫溶烤粕和混合油蒸發(fā)汽提工序 回收尾氣 設(shè)備有 冷凝器 分水器 蒸水罐及尾氣回收裝置等 第二節(jié)動力螺旋榨油機(jī)的構(gòu)造與使用 螺旋榨油機(jī)是目前應(yīng)用較多的一種壓榨制油設(shè)備 它具有連續(xù)處理量大 動態(tài)壓榨時間短 出油率高 餅薄易粉碎 操作勞動強(qiáng)度低等優(yōu)點 特別適用于中 小型制油企業(yè) 螺旋壓榨機(jī) 螺旋預(yù)榨機(jī) 壓榨機(jī) 榨油機(jī) 榨油機(jī) 1工作原理螺旋式榨油機(jī)的工作原理是利用榨螺的根徑由小到大 從而使榨膛內(nèi)的容積逐漸變小 壓力逐漸增大 而使油料中的油脂被榨出來 2螺旋榨油機(jī)構(gòu)造機(jī)架 中體 榨螺 榨籠 傳動調(diào)節(jié)部分 機(jī)架部分由前后機(jī)架及傳動軸4 粗拉桿2構(gòu)成 前后機(jī)架位于整臺機(jī)器的兩端 用來支持中體 工作前用螺栓把機(jī)架固定在機(jī)座上 并和配套動力聯(lián)接 中體部分由帶螺紋的榨螺 榨籠15和出餅圈14組成 榨籠由榨條圍成圓環(huán)形 在榨條之間有油縫 油從縫隙中流出 出餅圈為襯套式 磨損后可更換 在中體上裝有料斗17 料斗底部裝有進(jìn)料調(diào)節(jié)板18 可用來控制喂料量 中體的下面由兩個開口 一個是出油口 另一個是出渣口25 在出油口的下邊安裝接油盤3 傳動部分由動力機(jī)輸出的動力 經(jīng)皮帶輪8 傳動軸4 大小齒輪10 7帶動榨螺軸轉(zhuǎn)動 調(diào)節(jié)部分由調(diào)節(jié)手輪20 調(diào)節(jié)螺母21和手桿19等組成 工作時用來調(diào)節(jié)榨螺與出餅圈之間的間隙 達(dá)到一定的出餅厚度和出油量 反轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪時出餅薄 正轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪時出餅厚 3壓榨制油的基本工作過程在螺旋榨油機(jī)中 壓榨制油可分為三個階段 即進(jìn)料 預(yù)壓 段 主壓榨 出油 段 成餅 重壓瀝油 段 進(jìn)料段進(jìn)料段榨料在向前推進(jìn)的同時 開始受到擠壓作用 使之排出空氣和少量水分 形成 松餅 此時 由于粒子間的結(jié)合作用 進(jìn)而發(fā)生塑性變性 開始出油 主壓榨段是形成高壓大量排油階段 這時由于榨膛空間迅速有規(guī)律地減小 使榨料粒子開始結(jié)合 榨料在榨膛內(nèi)成為連續(xù)的多孔物而不再松散 榨料粒子被壓縮出油的同時 還會因為螺旋中斷 榨膛阻力 榨籠棱角的剪切作用 而引起料層速差位移 斷裂 混合等現(xiàn)象 使油路不斷被打開 有利于迅速排盡油脂 成餅段在成餅段 榨料已形成瓦餅 成為完整的可塑體 這時榨料幾乎成整體向前推進(jìn) 因而產(chǎn)生的壓縮阻力更大 這時較高的壓力有利于榨料中的殘油進(jìn)一步瀝出 經(jīng)過這個階段后 榨油機(jī)排出瓦狀餅塊 工作過程準(zhǔn)備好的油料由加料斗填入 被傳動的榨螺送入榨膛 由于榨螺的旋轉(zhuǎn)運動 帶動油料在榨膛內(nèi)運動 互相摩擦 因此溫度升高 又因榨螺的根徑不斷變粗 壓力越來越高 將油料中的油脂擠出 此時油液從榨條之間的縫隙中流出 油餅從出餅圈擠出 油渣從排渣口排出機(jī)體以外 4主要工作部件及參數(shù)選擇4 1主要工作部件螺旋式榨油機(jī)的主要工作部件是榨螺 又名螺旋軸 榨條 又稱攔條 等 這些部件的結(jié)構(gòu)參數(shù) 轉(zhuǎn)數(shù) 材質(zhì)的選擇對形成榨膛的壓力 油與餅的質(zhì)量 生產(chǎn)率及成本都有很大關(guān)系 1 榨螺有整體式和套裝式兩種 整體式制造方便 磨損后報廢 多用于小型榨油機(jī) 套裝式結(jié)構(gòu)復(fù)雜 磨損后可以更換 多用于大 中型榨油機(jī) 榨螺是榨油機(jī)的主要工作部件 其結(jié)構(gòu)設(shè)計正確與否 直接影響著生產(chǎn)率 電耗 出油率和油 餅的質(zhì)量問題 2 榨條榨條是構(gòu)成榨籠的零件 多采用條形榨條 分甲型 乙型 當(dāng)兩者配合使用時 榨條之間即可形成油縫隙 4 2螺旋榨油機(jī)主要參數(shù) 1 榨膛容積比 或稱空余體積比及壓縮比 榨膛容積比是指進(jìn) 出口端榨膛容積的比值 榨膛容積比根據(jù)油料含油量大小來選取 一般含油量低的油料且榨螺轉(zhuǎn)速較低時 取6 8 7 5 含油量高的油料或榨螺轉(zhuǎn)速較高時 取7 5 14 最高可達(dá)18 2 榨螺轉(zhuǎn)速的選擇榨螺的轉(zhuǎn)速一般有兩種范圍 小型榨油機(jī)的轉(zhuǎn)速為100 120r min左右 大 中型榨油機(jī)為30 50r min左右 轉(zhuǎn)速低 生產(chǎn)率低 壓榨時間長 出油率高 轉(zhuǎn)速高 壓榨時間短 生產(chǎn)率高 出油率低 3 榨條根數(shù)的選擇在榨油機(jī)的榨膛內(nèi)有16 24根榨條 排列固定在榨籠的內(nèi)壁上 榨條根數(shù)多 油縫多 出油效果好 但油縫不宜太寬 否則容易跑渣 并降低榨膛壓力 出油率低 油質(zhì)差 油縫太小時 會造成出油不暢 生產(chǎn)率低 一般60型榨油機(jī)為0 2 0 3mm 也有0 7 1mm的 榨含油率高的油料時 油縫可相應(yīng)大一些 第三節(jié)手動液壓榨油機(jī) 手動液壓榨油機(jī) 因用人力操作 節(jié)約能源 特別適合山區(qū) 半山區(qū)及無電農(nóng)村使用 a 立式b 臥式手動液壓榨油機(jī)外形圖 1手動液壓榨油機(jī)的構(gòu)造 手動液壓榨油機(jī)主要由機(jī)身和油泵兩大部分組成 1 1機(jī)身機(jī)身是榨油機(jī)的主體 有底座1 頂蓋11 拉桿2等零件構(gòu)成機(jī)架 油缸3 密封圈4 活塞5 接油盤7與承餅盤9配合 構(gòu)成動力系統(tǒng) 頂蓋板與承餅盤之間容納餅坯 為了防止餅坯在壓榨時歪斜 在餅坯的四周裝有四根圍梁和四根圍柱 緊護(hù)著餅圈 其中各有一根活動的 構(gòu)成榨膛門 可在此裝卸餅料 1 2油泵部分油泵是用來產(chǎn)生壓力的裝置 由油箱1 泵體4 壓力表2 壓力手柄7及各連接件組成 在油箱外面裝有配油閥 安全閥及油路開關(guān)等 配油閥配油閥是接通和斷開油泵與油缸間壓力的開關(guān) 順時針方向擰動配油閥手輪 油路接通時壓力油通向油缸 使活塞上升榨油機(jī)工作 逆時針轉(zhuǎn)動手輪 油缸內(nèi)的壓力油卸壓 活塞在重力作用下下降 活塞中的油流回油箱內(nèi) 安全閥安全閥是用來控制壓榨過程中單位壓力的安全裝置 要求在一定壓力范圍發(fā)生作用 其壓力是靠一螺絲來調(diào)節(jié)彈簧的壓力來實現(xiàn)的 安全閥在出廠時已調(diào)整好了 并用鉛封死 不能隨意變動 當(dāng)壓力達(dá)到370 405公斤力 厘米2時 就會自動跳開而噴油 使壓力維持在正常工作范圍 2液壓榨油機(jī)的工作原理液壓榨油機(jī)是根據(jù)巴斯葛水力學(xué)原理而設(shè)計的 在密封的容器內(nèi)平衡的液體中 任意一點的壓力如果有變化 可把作用于它的壓力用同樣不變的壓強(qiáng)傳遞到一切方向去 設(shè)s1為油泵的活塞面積 d1為油泵的活塞直徑 p1為作用于d1上的壓力 s2為油缸活塞面積 d2為油缸活塞直徑 p2為作用于d2上的壓力 則所以一般榨油機(jī)所以 人作用在手柄上的力很小 在榨油機(jī)活塞上卻能產(chǎn)生很大的壓力 足可把油料中的油脂榨出來 第四節(jié)毛油的精煉 由壓榨法 浸出法或水代法制取的毛油中成分比較復(fù)雜 除甘油三酸酯外 還含有磷脂 游離脂肪酸 色素 過氧化物 蠟質(zhì)以及各種機(jī)械雜質(zhì)等 這些雜質(zhì)的存在對于油脂的貯存 食用或加工都有不利的影響 為了提高食用油的質(zhì)量 利于貯藏 我們必須把榨取的毛油中 不必要的雜質(zhì)或有害的雜質(zhì)剔除 1毛油中機(jī)械雜質(zhì)的去除 機(jī)械雜質(zhì)包括餅粉 殼屑與砂土等固體物 可以用沉淀 過濾等方法去除 1 1沉淀法凡利用油和雜質(zhì)之間比重不同并借助重力將它們自然分開的方法稱為沉降 沉降法需要時間長 效率低 生產(chǎn)中很少采用 1 2過濾法借助重力 壓力 真空或離心力的作用 在一定溫度條件下使用濾布過濾的方法統(tǒng)稱為過濾法 大型油廠可用過濾機(jī)進(jìn)行 過濾法可使油中機(jī)械雜質(zhì)的含量降到微量標(biāo)準(zhǔn) 過濾速度與油溫有關(guān) 當(dāng)毛油的溫度高時 其粘度隨著降低 過濾速度加快 但油溫高時 油中的蠟質(zhì) 蛋白質(zhì)和粘液的溶解度也增大 因此混雜物就不能從油中分離出來 待油冷卻后可重新沉淀析出 一般過濾時油溫不高于20 25 以保證凈油的質(zhì)量 2脫膠 毛油中或多或少都含有磷脂 蛋白質(zhì)以及多種樹脂狀膠質(zhì) 如浸出大豆油中合磷脂高達(dá)3 4 磷脂吸水性強(qiáng) 磷脂和其它膠體物質(zhì)的存在對油脂貯藏加工均有不利影響 但提取出的磷脂則具有很高的營養(yǎng)及應(yīng)用價值 所以 脫除磷脂等膠體物質(zhì)是油脂精煉的重要工序 2 1水化法脫膠水化就是利用加熱水或稀堿 鹽或其它電解質(zhì)溶液處理毛油 使毛油中的磷脂等膠質(zhì)吸水膨脹 凝聚沉淀而從油中分離出來 在沉淀膠質(zhì)的同時 也能使機(jī)械雜質(zhì)及某些其它雜質(zhì)一起沉淀出來 沉淀出來的膠質(zhì)稱油腳 水化法脫膠的基本流程操作中可根據(jù)情況采取不同的水化溫度和加水量 一般低溫水化 20 30 加水量為油中含磷量的0 5 1倍 高溫水化 80 90 加水量為油中含磷3 4倍 水化法操作簡單易行 但只能除去親水性磷脂 大多數(shù)油料中還有0 2 0 8 的非親水性磷脂 需采取另外的脫膠方法 2 2加酸脫膠加酸脫膠就是在毛油中加一定量的無機(jī)酸或有機(jī)酸 使油中的非親水性磷脂轉(zhuǎn)化為親水性磷脂或使油中的膠質(zhì)結(jié)構(gòu)變得緊密 達(dá)到容易沉淀和分離的目的 磷酸脫膠在毛油中加入磷酸后能將非親水性磷脂轉(zhuǎn)變?yōu)橛H水性磷脂 從而易于沉降分離 操作過程是添加油重的0 1 1 的磷酸 磷酸濃度為85 在60 80 溫度條件下充分?jǐn)嚢?接觸時間視設(shè)備條件和生產(chǎn)方式而定 然后將混合液送入離心機(jī)進(jìn)行分離脫除膠質(zhì) 離心分離的操作溫度應(yīng)控制在80 85 濃硫酸脫膠利用濃硫酸具有脫水的作用 并使蛋白質(zhì)變性和粘液質(zhì)樹脂化而沉淀 具體是在油溫30 以下 加入油重的0 5 1 5 的濃硫酸 經(jīng)強(qiáng)力攪拌 待油色變淡 濃硫酸能破壞部分色素 膠質(zhì)開始凝聚時 添加1 4 的熱水稀釋 靜止2 3小時 即可分離油脂 分離得到的油脂再以水洗2 3次 也可利用稀硫酸 2 5 濃度 脫膠 其它脫膠采用加檸檬酸 醋酐等凝聚磷脂或以磷酸凝聚結(jié)合白土吸附等方法脫膠 3脫酸 未經(jīng)脫酸工序的油脂往往含有一定量的游離脂肪酸 游離脂肪酸含量增加導(dǎo)致油脂酸價提高 油質(zhì)下降 所以 欲提高油脂質(zhì)量 需脫除游離脂肪酸 3 1堿煉法堿煉過程就是利用加堿與油中游離脂肪酸起中和反應(yīng) 生成脂肪酸鹽和水 將其分離提純的過程 形成的沉淀物稱皂腳 堿煉工序產(chǎn)生的主要作用有 中和脂肪酸生成皂腳沉淀 皂腳吸附蛋白質(zhì)及少量機(jī)械雜質(zhì)一起沉淀 皂化部分磷脂 對于酸價較高而含磷量較少的毛油可用一步堿煉法同時脫磷和脫酸 3 2蒸餾脫酸蒸餾脫酸法又稱為 物理精煉 這種脫酸法是借助直接蒸汽加熱 在真空條件下使游離脂肪酸與低分子氣味物質(zhì)隨著蒸汽一起排出 這種方法適合于高酸價油脂 基本工藝過程是在殘壓為2 5mmHg的真空條件下 將油加熱到163 260 通入1 2kg cm2直接蒸汽處理15 60分鐘 進(jìn)行脫酸處理 蒸餾脫酸的優(yōu)點 不用堿液中和 中性油損失少 減少堿消耗與環(huán)境污染 精煉率高 同時具脫臭作用 成品油風(fēng)味好 但由于高溫蒸餾難以去除膠質(zhì)與機(jī)械雜質(zhì) 所以必須先經(jīng)過過濾 脫膠程序 4脫色 毛油中由于含有多種色素成分 致使油脂具有很深的顏色 為了改善油脂色澤 清除雜質(zhì) 需要去除油脂中的色素 4 1色素成分植物油中的色素成分很復(fù)雜 主要包括 葉綠素 胡蘿卜素 黃酮色素 花色素以及某些糖類 蛋白質(zhì)的分解產(chǎn)物等 在棉籽油中含有棕紅色的棉酚色腺體 是一種有毒成分 植物油中的各種色素成分性質(zhì)不同 多數(shù)色素成分相對穩(wěn)定性較強(qiáng) 需專門的脫色工序處理 4 2脫色方法油脂脫色的方法有多種 按作用原理可分為 吸附脫色 萃取脫色 氧化加熱 氧化還原 氫化 離子交換樹脂吸附等 應(yīng)用最為普遍的是吸附脫色法 其它方法均有一定局限性 吸附脫色法就是利用某些吸附力強(qiáng)的吸附劑 如天然白土 漂土 活性白土 活性炭與硅藻土等 這些吸附劑在熱油中能吸附色素及其它雜質(zhì) 然后經(jīng)過濾除去吸附劑連同被吸附劑吸附的色素及雜質(zhì) 從而達(dá)到油脂脫色凈化的目的 5脫臭 5 1脫臭概念各種植物油都有它本身特有的風(fēng)味和滋味 經(jīng)脫酸 脫色處理的油脂還會有微量的醛類 酮類 低分子脂肪酸 甘油酯的氧化物以及白土 殘留溶劑的氣味等 除去這些不良?xì)馕兜墓ば蚍Q脫臭 5 2脫臭方法脫臭的方法有真空汽提法 氣體吹入法 加氫法等 最常用的是真空汽提法 即采用高真空 高溫結(jié)合直接蒸汽汽提等措施將油中的氣味成分蒸餾出來 脫臭的步驟與前面的蒸餾脫酸相似 6脫蠟?zāi)承┯椭?如米糠油 葵花籽油等 含有較多的蠟質(zhì) 蠟質(zhì)是一種一元脂肪酸和一元醇結(jié)合的高分子酯類 具有熔點較高 78 82 在油中溶解性差 而人體又不能吸收的特點 室溫下在油中呈霧狀 使油變混濁 蠟質(zhì)的存在影響油脂食用的氣味和透明度 對加工也不利 應(yīng)從毛油中除去 油脂脫蠟是利用油脂與蠟質(zhì)熔點相差很大的特性 通過冷卻 結(jié)晶 然后用過濾或離心分離的方式進(jìn)行油蠟分離 第五節(jié)水代法制油1特點油料經(jīng)過預(yù)處理后呈為漿狀 料醬 主要加工小磨油 設(shè)備簡單 加工