Při výrobě sójového oleje využívá přibližně 80 % výrobců sójového oleje v Číně extrakci rozpouštědlem, zatímco ve vyspělých zemích Evropy a Ameriky toto číslo dosahuje 90 %. Extrakce sójových bobů rozpouštědlem je primární metodou pro výrobu sójového oleje kvůli jeho vysokému výtěžku oleje (16%-17%, vyšší než 12%-13% výtěžek lisování) a nízkým nákladům.
Obrázek 1 Vločkovací mlýn
Proces extrakce sójových bobů rozpouštědlem zahrnuje nejprve rozdrcení sójových bobů na malé kousky a poté použitívločkovací mlýn(obrázek 1)lisováním do vloček nebo nafukováním. Vločky se poté uvedou do kontaktu s organickým rozpouštědlem (typicky n-hexanem) v aextraktor rozpouštědel. Olej je extrahován využitím vzájemné rozpustnosti oleje a organického rozpouštědla. Rozpouštědlo se poté odstraní zahříváním a stripováním, čímž se získá sójový olej. Při výrobě sójového oleje a jeho vedlejších produktů je nejdůležitějším krokem extrakce rozpouštědlem. Kvalita těžby přímo ovlivňuje celkovou kvalitu procesu a úspěšnost výroby. Proto je nezbytná kontrola klíčových faktorů ovlivňujících účinnost extrakce sojových bobů rozpouštědlem.
Faktory ovlivňující účinnost extrakce sójového oleje zahrnují proces předúpravy (obsah vlhkosti sójových olejnatých semen, válcování, nafukování) a proces extrakce (doba extrakce, teplota extrakce, poměr materiálu -k{1}}kapalině a výška materiálu).
Obrázek 2 Rozpouštědlový extraktor
1 Faktory ovlivňující proces předúpravy
1.1 Obsah vlhkosti v olejnatých semenech sóji
Obsah vlhkosti sójových embryí před louhováním má velký vliv na proces louhování a v konečném důsledku ovlivní účinek louhování. Když je obsah vlhkosti olejnatých semen nízký, ovlivní to smáčení embryí rozpouštědlem, zpomalí difúzi oleje z vnitřku embryí do vrstvy rozhraní, způsobí shlukování embryí, naruší kontinuitu kanálů mezi embryi a znesnadní pronikání rozpouštědla. Když je obsah vlhkosti příliš vysoký, fosfolipidy, škrob, proteiny a další látky v embryích sojových bobů po absorbování vody nabobtnají a slepí se, obalí kapičky oleje, což má za následek, že většina oleje zůstane v embryích, což zvyšuje zátěž následného procesu desolventizace, což vede ke zdvojnásobení spotřeby energie a pracovní doby. Současně je vysoká vlhkost embryí náchylná k „přemostění“ při vykládání. Vhodná vlhkost může zlepšit plasticitu embryí a snížit práškovitost. Podle experimentálního shrnutí a skutečných produkčních zkušeností by měl být obsah vlhkosti v embryích sójových bobů kontrolován na 7 % až 9 %.
1.2 Tloušťka embrya sójových bobů
Při předúpravě sójových bobů je proces válcování klíčový proces. Proces válcování se týká procesu použití mechanického působení k lisování sójových bobů olejných semen z granulí na vločky. Po procesu válcování se ze sójového embrya stane embryonální list. Pokud je plát embrya příliš tenký, bude v embryu příliš mnoho prášku a penetrace rozpouštědla bude během procesu vyluhování špatná, což neprospívá vyluhování oleje. Pokud je plát embrya příliš silný, buněčná struktura sójových bobů nebude dostatečně poškozena, proces extrakce oleje bude dlouhý, což neprospívá louhování, snižuje výtěžek oleje a také zvyšuje obtížnost desolventizace a úpravy vlhkosti v následném procesu, což ovlivňuje účinek louhování. Před předúpravou sójových bobů je nutné válcování. Poté, co tloušťka embrya v procesu předúpravy dosáhne standardu, může vstoupit do dalšího kroku procesu louhování sójového oleje. odvodili vliv tloušťky embryí na obsah zbytkového oleje v embryích sójových bobů v procesu louhování na základě experimentů a skutečných zkušeností s výrobou. Tloušťka embrya by měla být řízena mezi 0,25 a 0,35 mm.
1.3 Rozšíření
Expanzní proces se týká procesu, při kterém sójová embrya podstupují intenzivní míchání, zahřívání, vytlačování, želatinaci a želatinaci v omezeném prostoru komory stroje pod vysokou teplotou a vysokotlakou párou, což vede ke změnám v jejich tkáňové struktuře. Během tohoto procesu se zvyšuje objemová hmotnost expandovaných částic, buněčná struktura embryí je zcela zničena, což má za následek větší vnitřní pórovitost a více volného oleje na povrchu. Zvyšuje se také velikost částic a mechanická pevnost, což výrazně zlepšuje propustnost rozpouštědla do vrstvy materiálu během louhování, zvyšuje rychlost louhování a zkracuje dobu louhování. Proto lze výkon louhovací jednotky zvýšit o více než 20 %. Proces expanze je tedy zásadní. Pokud proces expanze není správně proveden kvůli nevhodným podmínkám expanze, ovlivní to stav embryí vstupujících do louhovací jednotky, a tím ovlivní konečný louhovací účinek sójových bobů. Naopak, pokud proces expanze probíhá hladce, může být účinek vyluhování značně zlepšen.
2. Faktory ovlivňující proces vyluhování
2.1 Doba vyluhování
Doba louhování je doba potřebná od počátečního louhování klíčků sóji po konečnou extrakci šrotu. Proto je doba louhování jedním z důležitých faktorů ovlivňujících účinek louhování sóji. Pokud je doba louhování příliš krátká, doba kontaktu mezi sójovými klíčky a organickým rozpouštědlem (n-hexanem) bude příliš krátká a doba extrakce bude také příliš krátká, což má za následek nízkou rychlost extrakce oleje, která nesplňuje skutečné požadavky na bezpečnost výroby. Pokud je doba louhování příliš dlouhá, ačkoli může zajistit dobu kontaktu mezi sójovými klíčky a extrakčním činidlem a dobu extrakce, čímž se zlepší rychlost těžby oleje, nadměrná doba ovlivní skutečné časové náklady a efektivitu výroby. Kromě toho studie zjistily, že obsah oleje v sójových klíčcích má tendenci se stabilizovat s prodlužující se dobou louhování. Neexistuje jednotný pevný požadavek na dobu louhování vycházející z norem výrobků a skutečných podmínek různých výrobních oblastí. Obecně se určuje podle produktových norem a skutečných výrobních podmínek. Z hlediska skutečného účinku louhování sóji je vhodná doba louhování 60–90 minut.
2.2 Teplota vyluhování
Teplota louhování označuje teplotu, při které se sójové boby louhují. Teplota louhování je důležitým ukazatelem procesu louhování a jedním z důležitých faktorů ovlivňujících louhovací účinek sóji. Pokud je teplota louhování nízká, energie procesu louhování bude nízká, molekuly oleje budou postrádat aktivitu, čímž se sníží rychlost těžby oleje a nakonec to povede ke špatnému účinku louhování sóji; čím vyšší je teplota louhování, tím lépe se sníží viskozita oleje, zvýší se rychlost molekulární difúze a konvekční difúze a zvýší se rychlost extrakce oleje [4], čímž se zlepší účinek louhování sóji. Ve skutečném provozu však platí, že čím blíže je teplota procesu loužení k bodu varu rozpouštědla (n-hexanu), tím silnější je těkání frakce rozpouštědla. Z důvodu těkání frakce rozpouštědla a bezpečnostních úvah by teplota procesu vyluhování měla být mírně nižší než počáteční bod varu kompozice frakce čerstvého rozpouštědla a měla by být řízena na 50-60 stupňů.
2.3 Poměr materiálu-k-kapalině
Poměr materiálu-k-kapalině je hmotnostní poměr vyluhovaného embrya k rozpouštědlu použitému za jednotku času, což je další faktor ovlivňující koncentraci směsného oleje [5]. Nedostatek rozpouštědla bude mít za následek neúplné vyluhování a odmaštění, což povede k vysokému zbytkovému oleji v sójovém šrotu, což ovlivní rychlost extrakce oleje a způsobí, že související ukazatele produktu nesplňují normy. Zatímco větší objem rozpouštědla je prospěšný pro louhování sójového šrotu a zajišťuje dobrý louhovací účinek, vysoký poměr rozpouštědla ve směsném oleji zvýší pracovní zátěž následných procesů a zvýší spotřebu energie. Čím větší je množství rozpouštědla dodávaného za jednotku času, tím výraznější je rozdíl koncentrací ve směsném oleji. Když se rozpouštědlo zvýší na určitou mez, pořadí namáčení a vypouštění se stane nejasným, materiálové prostory se slepí, koncentrační gradient mezi olejovými oddíly nelze zaručit a konečná koncentrace smíchaného oleje se postupně snižuje. Poměr materiálu-k-kapalině by proto neměl být příliš nízký ani příliš vysoký; poměr musí být mírný. Na základě relevantní literatury a skutečných zkušeností s výrobou je optimální poměr materiálu-k{12}}kapalině řízen na 1:0,8–1,4 (W:W).
2.4 Výška suroviny
Za podmínky stejného výkonu umožňuje vyšší výška suroviny v násypce extraktoru delší dobu extrakce, což je výhodné pro snížení zbytkového oleje v sójovém šrotu a zvýšení výtěžnosti oleje. Vyšší zásobník však není vždy lepší. Pokud je násypka příliš vysoká, surovina na dně bude vystavena nadměrné síle a rozbití, čímž se zvýší práškovitost. Také, pokud je násypka příliš plná, může být surovina vypláchnuta rozpouštědlem nebo smíšeným olejem ze stříkacích trubek a přetékat z obou stran násypky do násypky pro sběr oleje. Nesprávný provoz může ucpat olejové čerpadlo a stříkací potrubí. Výška suroviny by měla být zvolena na základě výrobních potřeb a výběru extraktoru. Specifický požadavek na výšku by měl být vypočten na základě skutečných podmínek a požadavků výrobce.
3 Závěr
Na základě výše uvedené analýzy mezi faktory ovlivňující účinek extrakce sóji patří obsah vlhkosti v sójových olejnatých semenech, válcování, nadouvání, doba extrakce, teplota extrakce, poměr materiálu -k{1}}kapalině a výška suroviny. Každý faktor má významný vliv na účinek vyluhování. Při zvažování těchto faktorů je nutné se řídit teorií a zároveň se přizpůsobit skutečné situaci. Při průmyslové aplikaci technologie louhování sóji je nezbytné spojit teorii s praxí a kontrolovat každý faktor, který může ovlivnit účinek loužení, aby se proces louhování uplatňoval efektivně a zajistil se zaručený účinek louhování.
Naši inženýři VIC Machinery komplexně zvážili výše uvedené-ovlivňující faktory a optimalizovali design při vytváření louhovací výrobní linky a zařízení, čímž maximalizovali extrakci sójového oleje pro naše zákazníky. Kontaktujte nás nyní pro nákup!
