En la producció d'oli de soja, aproximadament el 80% dels productors d'oli de soja a la Xina utilitzen l'extracció amb dissolvents, mentre que aquesta xifra arriba al 90% als països desenvolupats d'Europa i Amèrica. L'extracció de dissolvents de soja és el mètode principal per a la producció d'oli de soja a causa del seu alt rendiment d'oli (16%-17%, superior al rendiment del 12%-13% de premsat) i el seu baix cost.
Figura 1 Molí de descamació
El procés d'extracció de dissolvents de soja consisteix primer a triturar la soja en trossos petits i després utilitzar-losmolí de descamació(Figura 1)pressionant-los en escates o inflant-los. A continuació, els flocs es posen en contacte amb un dissolvent orgànic (normalment n-hexà) en unextractor de dissolvents. L'oli s'extreu utilitzant la solubilitat mútua d'oli i dissolvent orgànic. A continuació, s'elimina el dissolvent mitjançant l'escalfament i la separació per obtenir oli de soja. En la producció d'oli de soja i els seus subproductes, l'extracció amb dissolvents és el pas més crucial. La qualitat de l'extracció afecta directament la qualitat global del procés i l'èxit de la producció. Per tant, és essencial controlar els factors clau que influeixen en l'eficiència de l'extracció de dissolvents de soja.
Els factors que afecten l'eficiència d'extracció de l'oli de soja inclouen el procés de pretractament (contingut d'humitat de les llavors oleaginoses de soja, enrotllament, bufat) i el procés d'extracció (temps d'extracció, temperatura d'extracció, relació material-a-líquid i alçada del material).
Figura 2 Extractor de dissolvents
1 Factors que afecten el procés de pretractament
1.1 Contingut d'humitat de les llavors oleaginoses de soja
El contingut d'humitat dels embrions de soja abans de la lixiviació té una gran influència en el procés de lixiviació i, finalment, afectarà l'efecte de lixiviació. Quan el contingut d'humitat de les llavors oleaginoses és baix, afectarà la humectació dels embrions pel dissolvent, alentirà la difusió de l'oli des de l'interior dels embrions a la capa d'interfície, farà que els embrions s'agrupin, destruirà la continuïtat dels canals entre els embrions i dificultarà la penetració del dissolvent. Quan el contingut d'humitat és massa alt, els fosfolípids, midó, proteïnes i altres substàncies dels embrions de soja s'inflaran i s'uniran després d'absorbir aigua, embolicant les gotes d'oli, donant lloc a que la major part de l'oli quedi als embrions, augmentant la càrrega del procés de desolventització posterior, donant lloc a un consum d'energia i una duplicació del temps de treball. Al mateix temps, l'alt contingut d'humitat dels embrions és propens a "pont" durant la descàrrega. Una humitat adequada pot millorar la plasticitat dels embrions i reduir la pols. Segons el resum experimental i l'experiència de producció real, el contingut d'humitat dels embrions de soja s'ha de controlar entre un 7% i un 9%.
1.2 Gruix de l'embrió de soja
En el pretractament de la soja, el procés de laminació és un procés crucial. El procés de laminació es refereix al procés d'utilitzar l'acció mecànica per premsar les llavors oleaginoses de soja a partir de grànuls en escates. Després del procés d'enrotllament, l'embrió de soja es converteix en una làmina d'embrió. Si la làmina de l'embrió és massa prima, hi haurà massa pols a l'embrió i la penetració del dissolvent serà deficient durant el procés de lixiviació, cosa que no afavoreix la lixiviació de l'oli. Si la làmina de l'embrió és massa gruixuda, l'estructura cel·lular de la soja no es danyarà prou, el procés d'extracció d'oli serà llarg, cosa que no afavoreix la lixiviació, redueix el rendiment d'oli i també augmenta la dificultat de la dessolventització i l'ajust de la humitat en el procés posterior, afectant l'efecte de lixiviació. Abans del pretractament de la soja, cal enrotllar. Després que el gruix de l'embrió en el procés de pretractament assoleixi l'estàndard, pot entrar al següent pas del procés de lixiviació de l'oli de soja. va derivar l'efecte del gruix de l'embrió sobre la taxa d'oli residual en embrions de soja en el procés de lixiviació basant-se en experiments i experiència de producció real. El gruix de l'embrió s'ha de controlar entre 0,25 i 0,35 mm.
1.3 Expansió
El procés d'expansió es refereix al procés en què els embrions de soja se sotmeten a una intensa mescla, escalfament, extrusió, gelatinització i gelatinització dins d'un espai confinat d'una cambra de màquina a alta temperatura i vapor d'alta pressió, donant lloc a canvis en la seva estructura de teixit. Durant aquest procés, la densitat a granel de les partícules expandides augmenta, l'estructura cel·lular dels embrions es destrueix completament, donant lloc a més porositat interna i més oli lliure a la superfície. La mida de les partícules i la resistència mecànica també augmenten, millorant significativament la permeabilitat del dissolvent a la capa de material durant la lixiviació, augmentant la velocitat de lixiviació i escurçant el temps de lixiviació. Per tant, la sortida de la unitat de lixiviació es pot augmentar en més d'un 20%. Per tant, el procés d'expansió és crucial. Si el procés d'expansió no es realitza correctament a causa de condicions d'expansió inadequades, afectarà l'estat dels embrions que entren a la unitat de lixiviació, afectant així l'efecte de lixiviació final de la soja. Per contra, si el procés d'expansió continua sense problemes, l'efecte de lixiviació es pot millorar molt.
2. Factors que afecten el procés de lixiviació
2.1 Temps de lixiviació
El temps de lixiviació és el temps necessari des de la lixiviació inicial del germen de soja fins a l'extracció final de la farina. Per tant, el temps de lixiviació és un dels factors importants que afecten l'efecte de lixiviació de la soja. Si el temps de lixiviació és massa curt, el temps de contacte entre el germen de soja i el dissolvent orgànic (n-hexà) serà massa curt i el temps d'extracció també serà massa curt, la qual cosa donarà lloc a una baixa taxa d'extracció d'oli que no compleix els requisits reals de seguretat de la producció. Si el temps de lixiviació és massa llarg, tot i que pot garantir el temps de contacte entre el germen de soja i l'extractant i el temps d'extracció, millorant així la taxa d'extracció d'oli, el temps excessiu afectarà el cost del temps real i l'eficiència de producció. A més, els estudis han trobat que el contingut d'oli del germen de soja tendeix a estabilitzar-se a mesura que augmenta el temps de lixiviació. No hi ha un requisit fix uniforme per al temps de lixiviació basat en els estàndards del producte i les condicions reals de les diferents àrees de producció. En general, es determina segons els estàndards del producte i les condicions de producció reals. Pel que fa a l'efecte real de lixiviació de la soja, és adequat un temps de lixiviació de 60-90 minuts.
2.2 Temperatura de lixiviació
La temperatura de lixiviació es refereix a la temperatura a la qual es lixivien la soja. La temperatura de lixiviació és un indicador important del procés de lixiviació i un dels factors importants que afecten l'efecte de lixiviació de la soja. Si la temperatura de lixiviació és baixa, l'energia del procés de lixiviació serà baixa, les molècules d'oli no tindran activitat, reduint així la taxa d'extracció d'oli i, finalment, provocar un efecte de lixiviació deficient de la soja; Com més alta sigui la temperatura de lixiviació, millor serà reduir la viscositat de l'oli, augmentar la velocitat de difusió molecular i difusió per convecció i augmentar la velocitat d'extracció del petroli [4], millorant així l'efecte de lixiviació de la soja. Tanmateix, en funcionament real, com més a prop estigui la temperatura del procés de lixiviació del punt d'ebullició del dissolvent (n-hexà), més forta serà la volatilització de la fracció de dissolvent. Pel bé de la volatilització de la fracció de dissolvent i consideracions de seguretat, la temperatura del procés de lixiviació ha de ser lleugerament inferior al punt d'ebullició inicial de la composició de la fracció de dissolvent fresc i controlada a 50-60 graus.
2.3 Relació material-a-líquid
La relació material-a-líquid és la relació de pes de l'embrió lixiviat al dissolvent utilitzat per unitat de temps, que és un altre factor que afecta la concentració d'oli mixt [5]. Un dissolvent insuficient donarà lloc a una lixiviació i desgreixatge incomplets, cosa que conduirà a un alt oli residual a la farina de soja, que afectarà la taxa d'extracció d'oli i farà que els indicadors de productes relacionats no compleixin els estàndards. Si bé un volum de dissolvent més gran és beneficiós per a la lixiviació de la farina de soja i assegura un bon efecte de lixiviació, una proporció elevada de dissolvents en l'oli barrejat augmentarà la càrrega de treball dels processos posteriors i augmentarà el consum d'energia. Com més gran sigui la quantitat de dissolvent subministrada per unitat de temps, més pronunciada serà la diferència de concentració en l'oli barrejat. Quan el dissolvent augmenta fins a un cert límit, la seqüència de remull i drenatge no queda clara, els compartiments del material s'uneixen, no es pot garantir el gradient de concentració entre els compartiments d'oli i la concentració final d'oli barrejat disminueix gradualment. Per tant, la relació material-a-líquid no hauria de ser massa baixa ni massa alta; la proporció ha de ser moderada. D'acord amb la literatura rellevant i l'experiència de producció real, la proporció òptima de material-a-líquid es controla a 1:0,8-1,4 (W:W).
2.4 Alçada de la matèria primera
En condicions d'igualtat de producció, una alçada de matèria primera més alta a la tremuja de l'extractor permet un temps d'extracció més llarg, cosa que és beneficiós per reduir l'oli residual a la farina de soja i augmentar el rendiment d'oli. Tanmateix, una tremuja més alta no sempre és millor. Si la tremuja és massa alta, la matèria primera de la part inferior estarà sotmesa a una força excessiva i trencament, augmentant la pols. A més, si la tremuja està massa plena, la matèria primera pot ser eliminada pel dissolvent o l'oli barrejat de les canonades de polvorització, desbordant des dels dos costats de la tremuja cap a la tremuja de recollida d'oli. Un funcionament inadequat pot obstruir la bomba d'oli i les canonades de polvorització. L'alçada de la matèria primera s'ha de seleccionar en funció de les necessitats de producció i l'elecció de l'extractor. El requisit d'alçada específica s'ha de calcular en funció de les condicions i requisits reals del fabricant.
3 Conclusió
D'acord amb l'anàlisi anterior, els factors que afecten l'efecte d'extracció de la soja inclouen el contingut d'humitat de les llavors oleaginoses de soja, l'enrotllament, el bufat, el temps d'extracció, la temperatura d'extracció, la relació material-a-líquid i l'alçada de la matèria primera. Cada factor té un impacte significatiu en l'efecte de lixiviació. Quan es consideren aquests factors, cal seguir la teoria alhora que s'ajusta a la situació real. En l'aplicació industrial de la tecnologia de lixiviació de soja, és essencial combinar la teoria amb la pràctica i controlar tots els factors que poden afectar l'efecte de lixiviació per tal d'aplicar el procés de lixiviació de manera eficaç i garantir l'efecte de lixiviació.
Els nostres enginyers de VIC Machinery van considerar exhaustivament els-factors d'influència esmentats anteriorment i van optimitzar el disseny en crear la línia de producció i l'equip de lixiviació, maximitzant l'extracció d'oli de soja per als nostres clients. Contacta amb nosaltres ara per comprar!
