Vid produktion av sojabönolja använder cirka 80 % av producenterna av sojabönolja i Kina lösningsmedelsextraktion, medan denna siffra når 90 % i utvecklade länder i Europa och Amerika. Sojabönlösningsmedelsextraktion är den primära metoden för produktion av sojabönolja på grund av dess höga oljeutbyte (16%-17%, högre än 12%-13% utbyte av pressning) och låg kostnad.
Figur 1 Flingkvarn
Processen för att extrahera sojabönor lösningsmedel innebär att man först krossar sojabönor i små bitar och använder sedanflingkvarn(Figur 1)pressa dem till flingor eller puffa dem. Flingorna bringas sedan i kontakt med ett organiskt lösningsmedel (vanligtvis n-hexan) i enlösningsmedelsextraktor. Oljan utvinns genom att utnyttja den ömsesidiga lösligheten av olja och organiskt lösningsmedel. Lösningsmedlet avlägsnas sedan genom upphettning och strippning för att erhålla sojabönolja. Vid produktion av sojaolja och dess biprodukter är lösningsmedelsextraktion det mest avgörande steget. Kvaliteten på utvinningen påverkar direkt den övergripande kvaliteten på processen och framgången för produktionen. Därför är det viktigt att kontrollera nyckelfaktorerna som påverkar effektiviteten för extraktion av sojabönor.
Faktorer som påverkar extraktionseffektiviteten för sojabönolja inkluderar förbehandlingsprocessen (fukthalten i sojabönoljefrön, valsning, puffning) och extraktionsprocessen (extraktionstid, extraktionstemperatur, förhållande mellan material-till-vätske och materialhöjd).
Figur 2 Lösningsmedelsextraktor
1 Faktorer som påverkar förbehandlingsprocessen
1.1 Fukthalten i sojabönoljefrön
Fukthalten i sojabönembryon före urlakning har stor inverkan på urlakningsprocessen och kommer i slutändan att påverka urlakningseffekten. När oljefrönas fukthalt är låg kommer det att påverka vätningen av embryona av lösningsmedlet, bromsa diffusionen av olja från embryonas insida till gränsskiktet, få embryona att klumpa sig, förstöra kontinuiteten i kanalerna mellan embryona och göra det svårt för lösningsmedlet att penetrera. När fukthalten är för hög, kommer fosfolipiderna, stärkelsen, proteinerna och andra ämnen i sojabönsembryona att svälla och klibba ihop efter att ha absorberat vatten, lindat in oljedropparna, vilket resulterar i att det mesta av oljan blir kvar i embryona, vilket ökar bördan av den efterföljande lösningsmedelsprocessen, vilket leder till en fördubbling av energiförbrukningen och arbetstiden. Samtidigt är hög fukthalt i embryona benägen att "brygga" under lossning. Lämplig fukt kan förbättra embryonas plasticitet och minska pulveriteten. Enligt den experimentella sammanfattningen och faktiska produktionserfarenheter bör fukthalten i sojabönsembryon kontrolleras till 7 % till 9 %.
1.2 Sojaböns embryotjocklek
Vid förbehandling av sojabönor är rullningsprocessen en avgörande process. Valsningsprocessen hänvisar till processen att använda mekanisk verkan för att pressa oljefrösojabönor från granulat till flingor. Efter rullningsprocessen blir sojabönembryot ett embryoark. Om embryoskiktet är för tunt blir det för mycket pulver i embryot, och lösningsmedelspenetrationen blir dålig under urlakningsprocessen, vilket inte bidrar till urlakning av olja. Om embryoarket är för tjockt kommer sojabönornas cellstruktur inte att skadas tillräckligt, oljeextraktionsprocessen kommer att vara lång, vilket inte bidrar till urlakning, minskar oljeutbytet och ökar också svårigheten med lösningsmedelslösning och fuktjustering i den efterföljande processen, vilket påverkar lakningseffekten. Innan sojabönor förbehandling krävs rullning. Efter att tjockleken på embryot i förbehandlingsprocessen når standarden, kan det gå in i nästa steg i lakningsprocessen för sojabönolja. härledde effekten av embryontjocklek på restoljehastigheten i sojabönsembryon i lakningsprocessen baserat på experiment och faktisk produktionserfarenhet. Embryots tjocklek bör kontrolleras mellan 0,25 och 0,35 mm.
1.3 Expansion
Expansionsprocessen hänvisar till den process där sojabönembryon genomgår intensiv blandning, upphettning, extrudering, gelatinering och gelatinering inom ett begränsat utrymme i en maskinkammare under hög temperatur och högtrycksånga, vilket resulterar i förändringar i deras vävnadsstruktur. Under denna process ökar bulkdensiteten hos de expanderade partiklarna, embryonas cellstruktur förstörs helt, vilket resulterar i mer inre porositet och mer fri olja på ytan. Partikelstorleken och den mekaniska styrkan ökar också, vilket avsevärt förbättrar lösningsmedelspermeabiliteten för materialskiktet under urlakning, ökar urlakningshastigheten och förkortar urlakningstiden. Därför kan utlakningsenhetens effekt ökas med mer än 20 %. Därför är expansionsprocessen avgörande. Om expansionsprocessen inte genomförs korrekt på grund av olämpliga expansionsförhållanden kommer det att påverka tillståndet hos embryona som kommer in i lakningsenheten, vilket påverkar sojabönornas slutliga lakningseffekt. Omvänt, om expansionsprocessen fortskrider smidigt, kan lakningseffekten förbättras avsevärt.
2. Faktorer som påverkar lakningsprocessen
2.1 Lakningstid
Lakningstid är den tid som krävs från den första urlakningen av sojaböngrodden till den slutliga extraktionen av mjölet. Därför är urlakningstid en av de viktiga faktorerna som påverkar sojaböns urlakningseffekt. Om lakningstiden är för kort blir kontakttiden mellan sojaböngrodden och det organiska lösningsmedlet (n-hexan) för kort, och extraktionstiden blir också för kort, vilket resulterar i en låg oljeutvinningshastighet som inte uppfyller de faktiska produktionssäkerhetskraven. Om urlakningstiden är för lång, även om det kan säkerställa kontakttiden mellan sojaböngrodden och extraktionsmedlet och extraktionstiden, vilket förbättrar oljeutvinningshastigheten, kommer den överdrivna tiden att påverka den faktiska tidskostnaden och produktionseffektiviteten. Dessutom har studier funnit att oljehalten i sojaböngroddar tenderar att stabiliseras när urlakningstiden ökar. Det finns inga enhetliga fasta krav på urlakningstid baserat på produktstandarder och de faktiska förhållandena i olika produktionsområden. I allmänhet bestäms det enligt produktstandarder och faktiska produktionsförhållanden. När det gäller faktisk sojaböns urlakningseffekt är en urlakningstid på 60–90 minuter lämplig.
2.2 Lakningstemperatur
Lakningstemperatur avser den temperatur vid vilken sojabönor lakas. Lakningstemperaturen är en viktig indikator på lakningsprocessen och en av de viktiga faktorerna som påverkar lakningseffekten av sojabönor. Om urlakningstemperaturen är låg kommer urlakningsprocessens energi att vara låg, oljemolekylerna kommer att sakna aktivitet, vilket minskar oljeutvinningshastigheten och leder i slutändan till dålig sojabönslakningseffekt; ju högre urlakningstemperaturen är, desto bättre är det att minska oljans viskositet, öka hastigheten på molekylär diffusion och konvektionsdiffusion och öka oljeutvinningshastigheten [4], och därigenom förbättra sojaböns urlakningseffekt. Men i verklig drift, ju närmare urlakningsprocessens temperatur är kokpunkten för lösningsmedlet (n-hexan), desto starkare blir lösningsmedelsfraktionens förångning. Av hänsyn till lösningsmedelsfraktionens förångning och säkerhetsaspekter bör lakningsprocesstemperaturen vara något lägre än den initiala kokpunkten för den färska lösningsmedelsfraktionens sammansättning och kontrolleras vid 50-60 grader.
2.3 Förhållande mellan material-till-vätska
Förhållandet material-till-vätska är viktförhållandet mellan det urlakade embryot och lösningsmedlet som används per tidsenhet, vilket är en annan faktor som påverkar koncentrationen av blandad olja [5]. Otillräckligt med lösningsmedel kommer att resultera i ofullständig urlakning och avfettning, vilket leder till höga rester av olja i sojamjöl, vilket kommer att påverka oljeutvinningshastigheten och göra att relaterade produktindikatorer inte uppfyller standarderna. Medan en större lösningsmedelsvolym är fördelaktig för urlakning av sojamjölet och säkerställer en god lakningseffekt, kommer ett högt lösningsmedelsförhållande i den blandade oljan att öka arbetsbelastningen för efterföljande processer och öka energiförbrukningen. Ju större mängd lösningsmedel som tillförs per tidsenhet, desto mer uttalad är koncentrationsskillnaden i den blandade oljan. När lösningsmedlet ökar till en viss gräns blir blötläggnings- och dräneringssekvensen otydlig, materialfacken håller ihop, koncentrationsgradienten mellan oljefacken kan inte garanteras och den slutliga blandade oljekoncentrationen minskar gradvis. Därför bör förhållandet mellan material-till-vätska inte vara för lågt eller för högt; förhållandet måste vara måttligt. Baserat på relevant litteratur och faktisk produktionserfarenhet styrs det optimala förhållandet mellan material-till-vätska till 1:0,8–1,4 (W:W).
2.4 Råvarans höjd
Under villkoret av lika utmatning möjliggör en högre råvaruhöjd i utsugningsbehållaren en längre extraktionstid, vilket är fördelaktigt för att minska kvarvarande olja i sojamjöl och öka oljeutbytet. En högre behållare är dock inte alltid bättre. Om behållaren är för hög kommer råmaterialet i botten att utsättas för överdriven kraft och brott, vilket ökar pulveriteten. Om behållaren är för full, kan råmaterialet spolas ut av lösningsmedlet eller blandad olja från sprayrören, som rinner över från båda sidor av behållaren in i oljeuppsamlingstratten. Felaktig användning kan täppa till oljepumpen och sprutrören. Råvaruhöjden bör väljas utifrån produktionsbehov och val av utsug. Det specifika höjdkravet bör beräknas utifrån tillverkarens faktiska förhållanden och krav.
3 Slutsats
Baserat på ovanstående analys inkluderar de faktorer som påverkar sojabönextraktionseffekten fukthalten i sojabönoljefrön, valsning, puffning, extraktionstid, extraktionstemperatur, material-till-vätskeförhållande och råmaterialhöjd. Varje faktor har en betydande inverkan på lakningseffekten. När man överväger dessa faktorer är det nödvändigt att följa teorin samtidigt som man överensstämmer med den faktiska situationen. I den industriella tillämpningen av sojabönas lakteknik är det viktigt att kombinera teori med praktik och kontrollera varje faktor som kan påverka lakningseffekten för att tillämpa lakningsprocessen effektivt och säkerställa att lakningseffekten garanteras.
Våra VIC Machinery-ingenjörer övervägde ingående de ovannämnda-påverkande faktorerna och optimerade designen när de skapade produktionslinjen och utrustningen för lakning, vilket maximerade utvinningen av sojabönolja för våra kunder. Kontakta oss nu för att köpa!
