大豆壓榨工業(yè)回顧

2021-08-12

溶劑浸出粕的殘油越低，對壓榨工廠來說是越有利的；出油率越高，壓榨廠的收入就越好。在現(xiàn)代化高效的大豆壓榨工廠中，豆粕的殘油率≤0.5%。高效溶劑浸出的第一步是良好的料坯制備過程；坯片成型有利于溶劑浸出和滲透。大豆的預(yù)處理經(jīng)過脫皮(冷脫皮或熱脫皮)，以一種經(jīng)濟的方式，最大限度地提高蛋白質(zhì)含量。油料經(jīng)過軋坯使細胞壁更有效破裂。溶劑浸出是采用逆流多級工藝沖洗所制備的料坯，使適量的溶劑抽提出最大量的油脂。溶劑浸出的主要進展與工廠生產(chǎn)能力的提高有關(guān)，這推動了技術(shù)的進步。經(jīng)浸出后，溶劑從混合油中蒸餾并回收。礦物油系統(tǒng)從二次蒸氣中吸收殘留溶劑。DT或DTDC用來去除粕中溶劑，烘烤豆粕以抑制抗?fàn)I養(yǎng)因子，并將水分和溫度降低到適合儲存和運輸?shù)乃健?/span>當(dāng)下國內(nèi)外的油脂工業(yè)加工工藝仍然主要是基于溶劑浸出法，環(huán)境方面的某些嚴(yán)格限制要求采用替代工藝，以盡量減少己烷排放，甚至恢復(fù)機械壓榨(例如全壓)，從而以降低效率為代價完全規(guī)避溶劑的使用。

圖1，全球最大的壓榨廠33000噸/天，單個車間22000噸/天，包括兩條11000噸/天生產(chǎn)線（迪斯美供設(shè)備安裝中）

1，介紹

食用油行業(yè)歷史悠久，但近幾十年來發(fā)生了變化，主要是由于更嚴(yán)格的環(huán)境要求和經(jīng)濟技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。如今，生產(chǎn)部門需要遵守嚴(yán)格的環(huán)境法規(guī)，同時，希望提高生產(chǎn)效率，以降低運營成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量。總的來說，目前的趨勢是減少化學(xué)品和溶劑的使用，降低能源消耗，減少對環(huán)境的影響，更安全的工藝，溫和的操作條件和優(yōu)化成品油的營養(yǎng)特性。食用油可以從幾種植物中提?。?/span>含油的植物種籽（葵花籽、大豆、油菜籽……），含油水果（果肉或果仁：棕櫚、橄欖、棕櫚仁、橄欖仁……），含油的胚芽（小麥胚芽、玉米胚芽……），含油豆類或堅果（可可脂、乳木果油……）。所采用的提取方法與油廠類型密切相關(guān)，但在大多情況下，共同的目的都是優(yōu)化工藝，以最小的加工成本獲得最大的出油率。提取出的油脂通常被精煉，并可能根據(jù)最終應(yīng)用進行改性。當(dāng)從種子中提取油時，第一步是在溶劑提取之前制備料坯；事實上，由于植物細胞內(nèi)部受到很好的保護，油是不容易提取的。一系列處理（調(diào)質(zhì)、破碎、脫皮、軋坯……）用于削弱或破壞細胞壁，使料坯成型，以利于溶劑滲透，并最大限度地提高出油率。含油量高的種子（如葵花籽或油菜籽）通常首先通過機械壓榨提取一部分原油（預(yù)壓榨）；然后對壓榨餅進行溶劑浸出。在某些情況下（如芥花籽），完全壓榨是一種選擇。盡管存在環(huán)境承諾和健康問題，但是由于生產(chǎn)效率原因，己烷今天仍然是首選；（Jeevan Kumar?等人，2017年）文獻中報告了替代溶劑，但大多數(shù)還沒有達到工業(yè)應(yīng)用。對水酶法的興趣也被重新喚起（Mat Yusoff等人，2015年）；然而，由于乳化問題難以避免，除酶成本外，主要缺點是出油率較低，脫水成本較高。溶劑浸出技術(shù)的重大進展與提高工廠生產(chǎn)能力有關(guān)；在過去的20?年，壓榨廠的規(guī)模（名義產(chǎn)能）從單一工廠2000?TPD上升到22?000?TPD（圖1）。產(chǎn)能的這種變化意味著工廠設(shè)計的最大努力集中在操作安全和產(chǎn)量上，強調(diào)質(zhì)量和環(huán)境指標(biāo)。關(guān)注粕中殘油率和溶劑、能源消耗，這是明智的改善。這也使得工廠的自動化控制得到了加強，從而大大改變了工廠的運行方式，使新的（大型）工廠得以運行。毋庸置疑的一個重要點是溶劑浸出裝置必須達到機械的可靠性，特別是當(dāng)裝機容量增加時。事實上，一切都變得“大”：輸入原料的輸送機、浸出器、DT、管殼換熱器等。例如，目前有一些輸送機的尺寸相當(dāng)于幾年前的浸出器。另一方面，源于盡量減少環(huán)境影響的重要全球共識，在某種程度上促使努力優(yōu)化浸出油廠的質(zhì)量和性能。在美洲，特別是美國、巴西和阿根廷，主要的原料是大豆；種植面積的增加和作物產(chǎn)量的顯著提高是該行業(yè)轉(zhuǎn)向擴大現(xiàn)有生產(chǎn)能力的無可爭辯的動力。所有這一切，遠不是技術(shù)上的消極應(yīng)對，而是帶來了一個重要的機會，事實上，最近的發(fā)展正在利用這個機會，使新技術(shù)必然通過對現(xiàn)有裝置的優(yōu)化來實現(xiàn)。

2，壓榨工廠的幾個關(guān)鍵參數(shù)

壓榨廠的原料是油料種子；主要產(chǎn)品和副產(chǎn)品分別是粕、原油、皮殼、雜質(zhì)。原油通常在壓榨廠進行水化脫膠，在此產(chǎn)生副產(chǎn)品：膠質(zhì)（或卵磷脂）。表1列出了大豆壓榨主要產(chǎn)品的主要質(zhì)量參數(shù)（最佳含量）。從溶劑浸出后的餅粕殘油率≤?0.5%對壓榨廠來說是一個明顯的好處。盡管有些工廠仍以較高的殘油率運行，但大多數(shù)工廠仍面臨著獲得這些較低值的挑戰(zhàn)。

油料壓榨與精煉技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

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2021 /

08-12

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