張濤+錢雨
摘 要:近年來,隨著節(jié)能減排和環(huán)境法規(guī)的日益加強,迫使廠家盡可能采取新的技術手段,以降低油脂加工過程中的能耗和廢棄物;同時,由于對食用油脂的質量要求越來越高,油品的質量評價已從宏觀指標(感官指標和質量穩(wěn)定性指標)向微觀指標深入,加工過程不再只重視取油效果,而是更加重視對終產品各種成分的影響;由此,大豆油脂加工新技術、新裝備、新產品不斷涌現(xiàn),特別是在油廠的大型化、規(guī)?;约白詣涌刂品矫姘l(fā)展尤為迅速。
關鍵詞:大豆油脂;加工技術;創(chuàng)新策略
國內大豆壓榨行業(yè)已出現(xiàn)比較嚴重的產能過剩局面,而且由于產品的同質化程度高,差異化溢價空間比較小,令行業(yè)利潤挖掘潛力有限,并呈不斷壓縮的趨勢。目前我國大豆壓榨行業(yè)已呈三足鼎立之勢,基本形成“外資為主導、大型國企次之、民營企業(yè)補充”的市場格局。大豆油脂企業(yè)若需在激烈的市場競爭中求得生存,站穩(wěn)腳跟,除需要不斷提高管理水平和完善經(jīng)營策略外,還需要在開源節(jié)流,提高產品品質和增加新的利潤點等方面苦下內功,從而推動整個行業(yè)的良性發(fā)展,實施加工技術的創(chuàng)新和新產品的開發(fā)勢在必行。
1 大豆油脂生產工藝的高度自動化
整個大豆生產工藝根據(jù)工藝過程所設定的溫度、壓力、流量和液位等控制各工序閥門的開啟度和電機的轉速,減少人為控制的偶然誤差和操作失誤,并實現(xiàn)PLC全電腦操作和監(jiān)控,保持生產和產品質量的穩(wěn)定,同時能夠降低人力成本和管理成本。
產品指標實現(xiàn)在線快速檢測,工藝及時自動調節(jié)。正常生產過程中,根據(jù)產品質量指標的變化(如粕的殘溶、水分、蛋白、殘油、尿素酶、纖維含量和灰分等;油脂的殘溶、水分、酸值、煙點、色澤和含磷等;磷脂的雜質、水分和含油等)及時反饋到PLC電腦集中控制系統(tǒng),由系統(tǒng)自動控制所對應生產工序的調節(jié)。不但可以保持產品質量高度的穩(wěn)定性,而且使各產品質量指標貼近設定值,產品質量指標不會因為低于標準而造成質量問題,也不會過于超標準而造成企業(yè)利潤的損失,其社會效益和經(jīng)濟效益是非??捎^的。
設備運行狀態(tài)和安全狀態(tài)的集中監(jiān)控。大豆油脂行業(yè)為甲類防爆企業(yè),對安全的要求很高,保證設備連續(xù)安全的運行和安全設施的完好是一切生產的基礎,除了對設備是否運行及對其運行電流實施監(jiān)控外,還需通過集中監(jiān)控對其可能出現(xiàn)的故障進行提前判定,以防止出現(xiàn)較大的設備故障和安全問題。如提升機和皮帶機需安裝跑偏監(jiān)控裝置,刮板機和絞龍需分別安裝尾輪斷鏈監(jiān)控裝置和尾部斷軸監(jiān)控裝置,主設備電機和主要軸承需安裝溫度傳感器,高溫易積塵設備內部安裝煙點報警器和消防用的蒸汽或水,溶劑易漏點需安裝可燃氣體報警器,消防系統(tǒng)需安裝壓力傳感器等,能夠及時發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,防止事態(tài)的擴大給企業(yè)造成損失。
2 “節(jié)能、低耗、環(huán)?!焙汀坝推杉骖櫋敝朴托录夹g
大豆制油是機械裝置大、能源消耗高的產業(yè),大量熱能消耗是業(yè)界長期存在的問題。同時,高溫壓榨工藝使大豆蛋白變性嚴重,油脂與餅粕蛋白不能兼顧,餅粕資源不能合理利用。另外,作為工業(yè)化提取大豆油的傳統(tǒng)溶劑,已烷是一種可破壞臭氧層的揮發(fā)性有機物,并且對工人的身體健康存在安全隱患,已經(jīng)被美國環(huán)境保護局(EPA)宣布為有害空氣污染物。因此,節(jié)能減排、新型制油溶劑的推廣和油粕兼顧的協(xié)同加工技術已成為大豆油脂產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要內容。油脂工業(yè)全自動控制工藝技術、預榨浸出制油工藝、擠壓膨化浸出技術、混合油負壓蒸發(fā)和二次蒸汽及余熱利用技術、低溫脫溶技術已經(jīng)或正在得到推廣。同時,冷榨制油、混合溶劑浸出、新型溶劑浸出、水酶法制油、大型超臨界流體浸出等工藝技術也有不同規(guī)模的應用。
新型浸出溶劑主要指異己烷、正戊烷、液態(tài)烴(丁烷)和異丙醇等。異己烷毒性低,法規(guī)管理松,與現(xiàn)有大豆制油工藝銜接/配套性好,可實現(xiàn)大規(guī)模生產,在美國約1/3油廠已采用異己烷浸出大豆。正戊烷、液態(tài)烴用于油脂浸出的共同優(yōu)點是環(huán)保和油粕兼顧,其在浸出大豆時能耗和油粕蛋白質變性程度大幅度降低,在得到優(yōu)質油的同時得到優(yōu)質粕。在國內,液態(tài)烴浸出生產低溫大豆粕已經(jīng)得到一定規(guī)模的推廣,異丙醇浸出的技術也趨于成熟。正戊烷浸出已得到國家“十一五”支撐計劃“新型制油溶劑的篩選”項目的支持,目前有待在連續(xù)進料、逆流浸出、流化床低溫脫溶、尾氣分級冷凍捕集及溶劑高效回收系統(tǒng)等幾方面取得突破。
低溫脫溶是一項生產大豆?jié)饪s蛋白、分離蛋白和組織蛋白所需原料“油粕兼顧”的關鍵技術。水酶法制油不用有機溶劑和高溫高壓處理,采用復合酶控制酶解、高效破乳、連續(xù)分離等技術,在得到優(yōu)質油的同時得到優(yōu)質水解蛋白,油料中維生素、甾醇等生理活性物質基本不被破壞而進入油或蛋白產品中,國內水酶法制大豆油已進入生產試驗階段。
3 大豆預處理追求工藝
隨著油脂工業(yè)的不斷發(fā)展,油料預處理在整個制油工藝中具有越來越重要的地位。大豆預處理對大豆油脂生產的重要性,不僅在于改善油料的結構性能而直接影響到出油率以及設備處理能力和能耗等,還在于對大豆中各種成分產生作用而影響產品和副產品的質量。因此,大豆油脂行業(yè)多年來一直著力探索新的預處理工藝,以追求工藝的簡化和效率的大幅度提高,同時更加重視預處理物料的結構性能和品質,并將其與終產品(毛油和豆粕)的質量、精煉效能以及綜合利用等聯(lián)系起來。現(xiàn)在的大豆預處理設備能適應油脂工業(yè)大規(guī)?;l(fā)展的需要,尤其是一些關鍵設備如組合清理與分級裝置、軋胚機、預榨機、脫皮機、膨化成型機等,在設備質量不斷提高的前提下,產量大、消耗低,并采用微機自控操作,保證預處理生產前后工段的銜接,實現(xiàn)現(xiàn)代化的管理方式。
總之,大豆是世界上最主要的油料作物,營養(yǎng)價值豐富,全身是寶。但是目前大豆加工主要用于飼料和食品領域,綜合利用率不高,存在資源浪費情況。除了充分利用大豆中油脂和蛋白資源外,油脂與蛋白加工過程中的副產物(豆皮、油腳、豆渣和乳清廢水等)中含有大量的活性成分,具有很大的開發(fā)潛力。隨著大豆深加工領域的不斷進步,大豆加工產品逐漸由飼料和食品等粗加工產品向保健品、醫(yī)藥和化妝品等高附加值深加工領域拓展,品種越來越多,應用范圍越來越廣,開發(fā)前景十分廣闊。
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