伊文華

1.前言

油料膨化浸出在國(guó)外早有應(yīng)用,生產(chǎn)膨化設(shè)備廠商也較穩(wěn)定,尤其在巴西、阿根廷等南美國(guó)家,膨化浸出較為普遍,但是主要用在大豆加工過(guò)程中。

我國(guó)的膨化浸出技術(shù)的開(kāi)發(fā)出現(xiàn)在80年代中期,也主要用于大豆浸出工藝中,但由于國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)的膨化機(jī)的物料膨化性能上與浸出要求相差較大,致使大豆膨化技術(shù)沒(méi)能廣泛推用,加之我國(guó)的飼料業(yè)發(fā)展規(guī)模和產(chǎn)品檔次要求低,所以膨化浸出不被油脂加工業(yè)的廠家看重,出現(xiàn)了膨化浸出技術(shù)的徘徊不前的現(xiàn)象。

可喜的是由于引進(jìn)美國(guó)大豆膨化機(jī)后,我國(guó)先后消化吸收國(guó)外技術(shù)在國(guó)內(nèi)試生產(chǎn),且生產(chǎn)的豆粕質(zhì)量也已被市場(chǎng)接受,所以在近幾年膨化浸出在國(guó)內(nèi)已經(jīng)得到初步的應(yīng)用。但由于油脂生產(chǎn)企業(yè)對(duì)膨化浸出的優(yōu)越性還沒(méi)有足夠的認(rèn)識(shí),因此影響了膨化浸出在油廠的推廣應(yīng)用。根據(jù)市場(chǎng)的變化和國(guó)外經(jīng)驗(yàn)可以斷言,在未來(lái)的十年中大豆膨化浸出工藝將在國(guó)內(nèi)得到大大的發(fā)展。

2.大豆膨化機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程

膨化機(jī)分為:壓力膨化機(jī)、干式膨化機(jī)、短時(shí)高溫膨化機(jī)。大豆膨化機(jī)為高溫膨化機(jī)。膨化機(jī)主要由帶輪、進(jìn)料管、榨膛、軸承座、螺旋、汽閥、切斷銷、支腿、電動(dòng)機(jī)、錐形塞、液壓系統(tǒng)等組成。

大豆預(yù)處理膨化工藝:

大豆→干燥→清選→破碎→軟化→壓胚→干燥→膨化→干燥→浸出→膨化粕

生坯由喂料絞龍喂入膨化機(jī),物料被揉搓、捏和并由于與螺旋軸及機(jī)膛內(nèi)壁的摩擦而產(chǎn)生自熱,直接蒸汽的注入則更有利于物料升高溫度,在膨化機(jī)機(jī)膛內(nèi)由于溫度、水分及捏和作用,使油料細(xì)胞得以破壞及蛋白質(zhì)部分變性,當(dāng)物料被擠出榨膛時(shí),由于突然減壓的作用發(fā)生膨爆現(xiàn)象,物料中的水蒸氣也突然蒸發(fā),呈現(xiàn)出凝膠多微孔結(jié)構(gòu),至此大豆膨化料形成不規(guī)則的顆粒狀。

3.膨化浸出的優(yōu)點(diǎn)

3.1膨化油料浸出能降低動(dòng)力消耗。膨脹式膨化機(jī)是物料在膨化膛內(nèi),由于凸出的和斷續(xù)的螺距縮小的螺旋線的推動(dòng),物料在膛內(nèi)形成高強(qiáng)度的摩擦,且受到在收縮區(qū)內(nèi)注入的蒸汽,油料內(nèi)的蛋白質(zhì)變性,形成較穩(wěn)固的凝膠,在噴出膨化機(jī)出口時(shí),油料內(nèi)的水分迅速汽化,使油料內(nèi)的組織細(xì)胞徹底破壞,同時(shí)油料內(nèi)部發(fā)生一系列化學(xué)變化和生物化學(xué)變化,這些變化對(duì)提高油脂質(zhì)量是極為有利的。這樣膨化后的物料的容重比大豆生坯重,經(jīng)過(guò)膨化油料細(xì)胞徹底破壞,油脂處在膨化物料的表面,這樣浸出時(shí)間可以縮短,而且浸出設(shè)備的裝料量增加,因此使浸出設(shè)備的生產(chǎn)能力相應(yīng)增加。

在生產(chǎn)中有多各種因素制約著生產(chǎn)能力,設(shè)備的輸送量、體積、加熱面積,液體輸送量等,因此若改變一些條件,產(chǎn)量還能提高,實(shí)踐證明膨化物料能夠提高生產(chǎn)能力。

3.2膨化油料浸出能降低動(dòng)力消耗。生產(chǎn)能力的提高,在沒(méi)有改換設(shè)備的情況下,動(dòng)力消耗相應(yīng)降低,由于膨化料在容重上增加,而物料表面較光滑,設(shè)備表面的摩擦力反而減小,因此在油廠的輸送設(shè)備中動(dòng)力不增加的基礎(chǔ)上,產(chǎn)量也能提高。實(shí)際測(cè)試中也能說(shuō)明這一點(diǎn)。增加膨化機(jī)后,雖然總裝機(jī)容量增加了,但加工噸料的動(dòng)力消耗大大降低,平均達(dá)到6度電。

3.3膨化油料浸出使蒸汽消耗量降低。按照理論熱量衡算來(lái)說(shuō),蒸汽消耗量不應(yīng)降低,但由于膨化物料中蛋白質(zhì)變性,表面的極性降低,在浸出過(guò)程中吸附液體的能力降低,在每次瀝干過(guò)程中所含的濕物液量低,使浸出中混合油濃度差上升,提高浸出效果,最大的意義在于浸出后的濕粕含溶量大大降低,在蒸脫過(guò)程中可有效的控制蒸汽量達(dá)到脫溶的目的。生坯浸出的濕粕含溶平均比膨化料含溶高10%,這部分溶劑的蒸脫要造成蒸汽消耗量的增加,理論計(jì)算,噸料蒸汽消耗量前者比后者增加40kg蒸汽,在實(shí)際測(cè)度中沒(méi)有達(dá)到這樣的值,這可能是在生產(chǎn)操作過(guò)程中沒(méi)能有效的控制噴入的蒸汽汽量。

膨化浸出比生胚浸出的溶劑比減小,混和油濃度提高,因此混和油蒸發(fā)的蒸汽消耗量降低。

3.4膨化油料浸出能使毛油的精煉率提高。眾所周知,大豆毛油中有水化磷脂和非水化磷脂,它們?cè)诖蠖怪械暮恐饕Q于大豆原料的質(zhì)量及油脂制取的工藝條件。大豆品種、生長(zhǎng)期的氣候條件、收獲后的后熟作用、貯存期的條件等影響大豆毛油中非水化磷脂的含量。大豆制油條件包括大豆水分含量及入浸豆胚水分的含量、大豆的破碎程度及壓胚對(duì)油料細(xì)胞的破壞程度、浸出過(guò)程的溫度。在大豆生長(zhǎng)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和加工過(guò)程中,大豆中磷脂組分含量變化的主要原因是由于大豆中各種酶類作用的結(jié)果,對(duì)磷脂影響最大的的酶類是脂肪氧化酶和磷脂酶。任何使大豆中酶類活性增加的因素都有可能導(dǎo)致大豆磷脂的組分含量發(fā)生變化,從而使浸出毛油中磷脂的組分含量發(fā)生變化,非水化磷脂含量提高。因此避免大豆磷脂成分發(fā)生變化、減少非水分磷脂含量最有效的方法應(yīng)該是鈍化酶類。近年來(lái)對(duì)大豆預(yù)處理工藝改進(jìn)的一個(gè)重要方面就是對(duì)料胚擠壓膨化或濕熱處理以鈍化酶類,減少毛油中非水化磷脂的含量。在浸出毛油的精煉過(guò)程中,對(duì)于非水化磷脂的脫除需要采用加電解質(zhì)(如磷酸、稀氫氧化鈉堿液)、或者是用白土吸附,將非水化磷脂脫除。這樣增加了油脂精煉的難度,并增加了油脂精煉的損耗。

非水化磷在油脂中存在,在色拉油生產(chǎn)過(guò)程中,將造成脫色白土的消耗量增加,還有可能造成油脂成品的回色現(xiàn)象,因此解決好大豆色拉油生產(chǎn)技術(shù),其中有一關(guān)鍵技術(shù)是解決大豆油的非水化磷脂,這在許多學(xué)者的研究中已得到證實(shí)。

然而,膨化機(jī)的應(yīng)用在某一定程度上可有效減少毛豆油中的非水化磷脂的含量來(lái)提高出油率,因?yàn)榇蠖乖谂蚧瘷C(jī)中高溫摩擦,高溫水蒸氣潤(rùn)濕加熱,使大豆中的磷脂和氧化酶類有效的破壞,加速了非水化磷脂向水化磷脂方向的轉(zhuǎn)化,這樣生產(chǎn)出的大豆毛油中含非水化磷脂含量大大降低,這樣主要表現(xiàn)在油脂的精煉率上。

3.5膨化油料浸出尿素酶適度,成品粕質(zhì)量穩(wěn)定。由于大豆在膨化過(guò)程中,受高溫短時(shí)間的熱處理,大豆內(nèi)的酶類受到不同程度的鈍化。其中對(duì)大豆加工影響比較大的是尿素酶、磷脂酶、脂肪氧化酶。尿素酶的鈍化破壞了豆粕中的有毒成分和抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)的活性,提高了豆粕的質(zhì)量,保持了其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。在飼料應(yīng)用中其消化率大大提高,尿素酶的活性改變測(cè)試結(jié)果可以看出膨化油料浸出的成品粕質(zhì)量穩(wěn)定,尿酶適宜,且氣相溫度較低,這充分說(shuō)明蒸脫機(jī)的直接汽噴入量膨化油料比生坯浸出要少的多,也能滿足生產(chǎn)要求和產(chǎn)品質(zhì)量要求。

磷脂酶和脂肪氧化酶的鈍化,使浸出毛油中非水化磷脂的含量減少,浸出毛油更容易水化脫膠,脫膠油中殘磷量大大降低,油脂脫膠的精煉率提高。

4.結(jié)論

大豆膨化浸出的運(yùn)用,從技術(shù)角度上講是可行的,從生產(chǎn)實(shí)踐情況來(lái)講膨化浸出的運(yùn)行是可靠的;且它的運(yùn)用解決了生產(chǎn)中較難解決的問(wèn)題,如:1.粕殘油高的問(wèn)題;2.成品粕質(zhì)量不穩(wěn)定(水分和尿素酶不穩(wěn)定)的問(wèn)題;3.溶耗高的問(wèn)題;4.浸出毛油一次性脫膠不合格問(wèn)題;5.物理精煉的精煉率問(wèn)題;6.高烹油回色的問(wèn)題;7.油腳中磷脂開(kāi)發(fā)運(yùn)用問(wèn)題;8.浸出過(guò)程中物料搭橋問(wèn)題;9.油料浸出過(guò)程中水分烘干問(wèn)題。

以它的運(yùn)用給油廠帶來(lái)的潛在效益是非常明顯的,加工成本也能降低,生產(chǎn)更加容易;可以說(shuō)是大中型浸出油廠在未來(lái)的加工生產(chǎn)中應(yīng)首先考慮的工藝。

□(編輯/丹桔)