文丨本刊記者 楊平
油料是我國(guó)重要的大宗農(nóng)產(chǎn)品,是食用植物油、蛋白飼料的重要原料。近年來,隨著人口增長(zhǎng)、生活水平提高和養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展,食用植物油和蛋白飼料需求量不斷增加。但受多種因素影響,國(guó)內(nèi)油料生產(chǎn)和加工能力增長(zhǎng)緩慢,產(chǎn)需缺口擴(kuò)大,進(jìn)口增加,對(duì)外依存度上升,食用植物油自給率不到40%,我國(guó)已成為世界上最大的食用植物油和大豆進(jìn)口國(guó),迫切需要進(jìn)一步提高國(guó)內(nèi)油料生產(chǎn)和加工能力,挖掘增產(chǎn)潛力,保持一定的自給水平。我國(guó)食用植物油構(gòu)成中,豆油、菜籽油、花生油和茶油占八成以上,種植規(guī)模占95%以上。大力發(fā)展這些大宗油料作物生產(chǎn)與加工,對(duì)于保障國(guó)內(nèi)油料供給,滿足城鄉(xiāng)居民消費(fèi)需求,維護(hù)市場(chǎng)穩(wěn)定,促進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民增收具有重要意義。
大豆油脂的浸出與精煉包含多個(gè)環(huán)節(jié),這些技術(shù)環(huán)節(jié)形成一條鏈條確保了大豆油脂產(chǎn)出的高效率與高品質(zhì)。例如在進(jìn)行大豆油脂浸出工藝操作之前,它就應(yīng)該經(jīng)歷扦樣、預(yù)處理等重要環(huán)節(jié)。
油脂精煉是指使用油脂精煉設(shè)備去除毛油中的雜質(zhì)、提取精華并凈化的過程。未精制食用油中的雜質(zhì)主要包括餅屑、膠體雜質(zhì)、游離脂肪酸、色素和氣味物質(zhì)。精煉的目的是有效過濾和沉淀壓榨或浸出原油中所含的餅屑、膠溶性雜質(zhì)、游離脂肪酸、色素和氣味物質(zhì),為了更適合食用和儲(chǔ)存,提高食用油的食用價(jià)值和市場(chǎng)價(jià)值。
其中,浸出工藝工序是大豆油脂提煉的重要環(huán)節(jié),要保證工序能耗消耗被控制在最低水平,且能夠做到最大限度地提取油脂。
浸出工序中的主要設(shè)備為浸出器,根據(jù)物料特性和產(chǎn)量,一般采用罐組式浸出器、平轉(zhuǎn)式浸出器或環(huán)式浸出器等。傳統(tǒng)的環(huán)形浸出器,單驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)時(shí)的鏈輪與鏈條嚙合處應(yīng)力大,磨損重;鏈條同時(shí)受到拉力和彎矩作用,應(yīng)力大,時(shí)有斷鏈現(xiàn)象,經(jīng)常檢查、更換,導(dǎo)致運(yùn)行成本高。如果采取雙驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)則必須解決同步問題,同時(shí)如果料位過高浸出器內(nèi)會(huì)發(fā)生堵塞,料位過低則進(jìn)料口處的料封遭到破壞,會(huì)造成溶劑蒸汽從進(jìn)料口處泄漏。傳統(tǒng)的浸出器單線產(chǎn)能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)需求,此外,傳統(tǒng)浸出器存在體積太大,運(yùn)輸困難,后期維護(hù)較為困難等缺陷。
2016 年由中糧營(yíng)養(yǎng)健康研究院有限公司牽頭承擔(dān)的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重大專項(xiàng)“現(xiàn)代食品加工及糧食收儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)與裝備”的“大宗油料適度加工與綜合利用技術(shù)及智能裝備研發(fā)與示范”項(xiàng)目啟動(dòng),該項(xiàng)目圍繞大豆、菜籽、花生等大宗油料高營(yíng)養(yǎng)保持和高值化利用及產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)和裝備開展研究,突破傳統(tǒng)技術(shù)提升、關(guān)鍵設(shè)備創(chuàng)制、功能油脂蛋白開發(fā)等關(guān)鍵技術(shù),研發(fā)了高品質(zhì)菜籽油低溫加工、大宗油料副產(chǎn)物高值化利用、營(yíng)養(yǎng)成分與風(fēng)險(xiǎn)因子精準(zhǔn)化控制關(guān)鍵技術(shù),創(chuàng)制了大規(guī)模大豆油浸出等關(guān)鍵裝備,以“提質(zhì)、減損、增值、低碳”發(fā)展思路為指導(dǎo),創(chuàng)新研發(fā)與集成配套符合精準(zhǔn)適度加工的新技術(shù)、新工藝和新裝備。獲得多項(xiàng)相關(guān)專利,部分轉(zhuǎn)讓成果已產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益。
針對(duì)技術(shù)需求,裝備完成單位邁安德集團(tuán)有限公司根據(jù)以往自主開發(fā)的浸出器性能,專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過專業(yè)三維設(shè)計(jì)工作站、ANSIS 分析等設(shè)計(jì)軟件,結(jié)合高標(biāo)準(zhǔn)精益制造,研發(fā)出滿足油脂行業(yè)規(guī)?;?、集約化需求的最新第五代E 型浸出器??梢詫?shí)現(xiàn)鏈條的雙軸驅(qū)動(dòng)并且雙軸同步平穩(wěn)運(yùn)行。解決了設(shè)備的高效和低成本運(yùn)行問題。采用輕自重刮板,溢流設(shè)計(jì),雙液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng),降低了裝備在運(yùn)行過程中的能量消耗,提高浸出過程溶劑對(duì)油脂的提取效率,溶劑瀝干效率提升。同時(shí)無極調(diào)速技術(shù)保證了浸出過程物料平穩(wěn)運(yùn)行,保證油脂和豆粕產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定。傳統(tǒng)箱鏈?zhǔn)浇銎魅仗幚砹績(jī)H為6000T/D,而E 型浸出器單機(jī)日處理量可達(dá)10000T/D-12000T/D,處理量提升66%-100%,是目前國(guó)內(nèi)日處理量最大的環(huán)形浸出器。同時(shí),研發(fā)中心與工藝人員對(duì)接,對(duì)臥式脫溶機(jī)A 筒和B 筒進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。解決傳動(dòng)裝置制造成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題,改造后的液壓驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造安裝方便,維護(hù)使用簡(jiǎn)便,外形尺寸緊湊,裝運(yùn)尺寸小,適合長(zhǎng)途海運(yùn)(出口),可靠性高,滿足大功率、大扭矩工況使用要求。對(duì)沉降室結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn),增加了一組淌料板,使進(jìn)入的濕粕越過脫溶盲區(qū),直接進(jìn)入預(yù)脫溶段,實(shí)現(xiàn)低沖擊、直接、高效脫溶,使白豆片成型好、粉末度低。
E 型浸出器
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人劉元法教授介紹道:“在油脂加工裝備中,原有市場(chǎng)主流浸出器技術(shù)大多源自于國(guó)外,邁安德E 型浸出器的成功研制,將徹底改變?cè)械母窬郑沟梦覈?guó)油脂行業(yè)真正擁有了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心裝備,這也將是我國(guó)油脂加工業(yè)擁有核心技術(shù)的代表,服務(wù)國(guó)內(nèi)多家大型油脂企業(yè)工廠,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值3500 萬元。為行業(yè)的發(fā)展起到巨大的推動(dòng)力。該設(shè)備及技術(shù)不僅可惠及國(guó)民油脂安全健康,還達(dá)到了糧油加工核心裝備的自主創(chuàng)新,打破國(guó)外壟斷的目的,更重要的是,該裝備已經(jīng)走出國(guó)門,出口到中亞、東歐、東南亞等國(guó)糧油加工企業(yè),為‘一帶一路’成員國(guó)帶來高品質(zhì)油脂裝備及技術(shù),有力推動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。實(shí)現(xiàn)了大型油脂成套裝備走出去的重要轉(zhuǎn)變?!?/p>