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棉籽是一種重要的油料資源，世界上總量大約3000萬(wàn)噸，其中中國(guó)有720萬(wàn)噸。在我國(guó)，可被用于取油的棉籽約有640萬(wàn)噸。在回收大約70萬(wàn)噸棉籽油后，我們能得到290萬(wàn)噸棉籽粕，其中富含40%—50%可食用和飼用的良好資源。
為將寶貴資源合理利用，許多研究者做了眾多研究去浸出油和嘗試能夠在浸出棉籽油時(shí)能從粕中去處棉酚。同時(shí)，以前棉酚被視做一種有毒物質(zhì)，但現(xiàn)被證實(shí)是一種有供控制出生和治療癌癥的藥物。所以回收棉酚在浸出的工藝過(guò)程中是值得關(guān)注的。
溶劑浸出是用單一或者混合溶劑從棉籽中取油。為了使棉籽粕食用或者飼用，棉酚應(yīng)從油中除去，在混合油中的棉酚能通過(guò)堿煉被回收或者除去，用于此過(guò)程來(lái)浸出棉籽油的溶劑如下：次氯化物、乙醇、丙酮和乙醇（丙酮）/乙烷（類(lèi)乙烷）的混合溶劑等。
1.用次氯化物提取
次氯化物是一種很好的提取植物油的溶劑，其沸點(diǎn)是39.8℃，很容易被從油和粕中除去，粕對(duì)家畜是安全的。更重要的是，曲霉和棉酚可以在次氯化物中溶解。1986年，拉.約翰遜嘗試用次氯化物從棉籽胚片中取油的方法。
棉籽被清理、脫絨、剝殼和仁殼分離，軟化和壓片到0.24—0.32毫米厚，胚片含油26.3%，水分10.1%，總棉酚0.80%，游離棉酚0.69%，曲霉260微克每千克—693微克每千克，連續(xù)抽提胚片在美國(guó)格郎公司大規(guī)模生產(chǎn)。它的容積、抽提溫度，抽提時(shí)間，溶劑對(duì)軋片的比率分別是：1噸每天，30℃，90分鐘，3.2：1。粕中殘油，總棉酚是0.37%，0.48%，游離棉酚是0.082%（AOCS法）——0.021%（HLPC法）。曲霉驅(qū)除率是92.1%，從濕粕中蒸出溶劑溫度是63℃，產(chǎn)品中殘余次氯化物是6.9*10（-6），相對(duì)大豆粕而言，粕中添加15%—20%給母雞和公雞作飼料，結(jié)果顯示，在下蛋數(shù)量和生長(zhǎng)速度上，兩種飼料沒(méi)什么不同，由于次氯化物對(duì)鐵的腐蝕性，這種溶劑并沒(méi)有被廣泛接受。
2.用乙醇或含乙醇的混合溶劑浸出
用乙醇浸出
在沸點(diǎn)或接近沸點(diǎn)浸出棉籽油的時(shí)候，無(wú)水乙醇是一個(gè)極好的溶劑。只是在回收純乙醇時(shí)有困難。對(duì)棉籽油來(lái)說(shuō)，95%的乙醇不是理想的溶劑，而在78.4℃時(shí)是適宜的。油在95%乙醇中溶解度受溫度影響。例如，混合油在22℃時(shí)是3.5%，而在78.4℃時(shí)是13%，這個(gè)特征對(duì)從混合油中回收溶劑是十分有用的，同時(shí)也節(jié)約能量。此外，棉酚也溶于乙醇，這已被美國(guó)農(nóng)業(yè)部南方調(diào)查中心SRR技術(shù)所證明。棉籽被清理、脫絨，剝殼和壓片，然后干燥直到水分在3%以下。控制溫度對(duì)阻止乙醇被稀釋是十分重要的。將胚片放入一個(gè)容器中，用95%乙醇或浸出溶劑在以下條件下浸出：溫度78.4℃，10—15分鐘每次共9次，整個(gè)浸出時(shí)間是90—150分鐘，料液比1：3.5。
在一個(gè)時(shí)期內(nèi)冷卻混合油到-12℃，浸出溶劑分離為兩相，上部含3.5%的油，下部是毛油和凝膠。把混合物抽到一個(gè)兩部分的塔內(nèi)，上面的被冷水冷卻到6.7℃，下部的被熱水加熱到43.3℃，毛油和凝膠在塔底凝結(jié)，把它們抽提出來(lái)再堿煉就得到棉籽油。漂在塔頂?shù)谋幌♂屃说幕旌嫌?，成分包?.5%的油，該3.5%的油被抽提到一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)，預(yù)熱后再抽提到浸出器內(nèi)從棉籽餅中浸出油，含60%溶劑的濕粕被預(yù)榨回收部分混合油，然后放入DT蒸脫系統(tǒng)中回收殘余溶劑。
通過(guò)這個(gè)工藝過(guò)程，我們研究用95%乙醇從預(yù)榨餅中浸出棉籽油的技術(shù)。從浸出器中排出的混合油濃度大約10%，保持溫度在-12℃一段時(shí)間，它形成兩相。上層主要是含3.8%油的乙醇，下層含膠體的毛油被堿煉和脫溶，殘油，游離棉酚在最后的粕中分別是0.35%，0.026%（HPLC方法）——0.044%（AOCS方法），總棉酚是0.084%。
用乙醇/乙烷混合溶劑浸出
劉福光和愛(ài)特已經(jīng)設(shè)計(jì)用這種同時(shí)用乙烷浸出油和用乙醇提取棉酚的方法。乙醇（濃度90%）和乙烷的比率是30：70。在浸出溫度50℃-55℃，混合溶劑是一個(gè)單相，盡管在室溫下它將形成兩相。在50-55℃用這種溶劑浸出棉籽胚片時(shí)，在冷卻混合油將形成兩相。油在上層乙烷段被溶解，乙烷段用水洗，然后被蒸發(fā)和擠壓出毛油，添加苯胺到乙醇段和游離棉酚形成苯胺棉酚沉淀，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的工藝過(guò)程，得到粗酸棉酚，乙醇在蒸餾塔被回收。通過(guò)這個(gè)工藝過(guò)程，粕中殘油，總棉酚和游離棉酚分別降到2%以下，0.8%和0.3%。
用乙醇/類(lèi)乙烷混合溶劑浸出
1990年，CAA傳入美國(guó)。乙烷被認(rèn)為是一種有危險(xiǎn)的造成空氣污染的有毒氣體。類(lèi)乙烷代替乙烷的使用，形成溶劑混合物，棉籽胚片用乙醇/類(lèi)乙烷比25：75浸出，胚片包括9.5%水分，0.25毫米厚，總棉酚和游離棉酚在原料中分別是1.05%和1.03%而殘余的總棉酚和游離棉酚在粕中分別是0.60%和0.11%。出油率是27.7%，這和使用類(lèi)乙烷或乙烷是一樣的。乙醇是一種可再生溶劑，它的潛熱是乙烷的2倍，更多的是，其電極反應(yīng)。它很難從粕中最后除去，所以回收的能量消耗十分高。
3.用丙酮或包括丙酮在內(nèi)的混合溶劑浸出
丙酮被廣泛用于這種溶劑，他表明，用丙酮浸出棉籽得油量與用乙烷浸出相等。同時(shí)粕中殘余棉酚含量較低，游離脂肪酸能被丙酮溶解，而磷脂不能，丙酮的水溶性很高。原料中水分增加或存在將影響所有成分在丙酮（包括不同數(shù)量的水）中的溶解性。實(shí)際上，油、棉酚和曲霉能被廣泛溶解于含10%水的丙酮中。
用丙酮浸出
VACCARINO在意大利建了一個(gè)30噸每天用丙酮浸出預(yù)榨棉籽餅的實(shí)驗(yàn)工廠。這個(gè)工藝用含0-10%水的丙酮浸出，當(dāng)混合油的濃縮是40%時(shí)，浸出溶劑被精煉，然后蒸餾水形成兩相，即油相和水相。油相經(jīng)水洗后除去殘留丙酮，然后蒸發(fā)濃縮成毛油，水相被打到蒸餾塔，回收丙酮。粕中殘油、游離棉酚和總棉酚分別是0.7%，0.03%，0.5%。粕是淺色且是一種很好的母雞和禽類(lèi)飼料。在實(shí)驗(yàn)室，我們研究用含水丙酮從預(yù)榨棉籽餅粕中浸出油和棉酚的技術(shù)。餅中油和棉酚含量分別是11.89%和0.124%。最佳條件是：浸出溫度52℃，溶劑含水10%，料液比1：1.1，浸出時(shí)間120分鐘，殘油和游離棉酚分別在1%和0.04%以下。
用丙酮/乙烷/水混合溶劑浸出
據(jù)報(bào)道，用丙酮/乙烷/水混合溶劑浸出棉籽胚片早在1961年美國(guó)農(nóng)業(yè)部南方研究中心已經(jīng)研究過(guò)。實(shí)驗(yàn)條件是：丙酮/乙烷/水=54：44：3，溫度49℃，浸出5次，胚片和溶劑比率1：1，總時(shí)間3小時(shí)，如果新鮮溶劑不斷通過(guò)料層，總的浸出時(shí)間有24小時(shí)，通過(guò)這個(gè)工藝粕中得到的游離棉酚低于0.03%，總棉酚0.25%-0.40%，更多的是蛋白質(zhì)中的賴(lài)氨酸沒(méi)有被破壞。
用丙酮/乙烷/水混合溶劑浸出的改良方法
在生產(chǎn)上維持丙酮/乙烷/水比率54：44：3很困難，更多的是，為減少浸出時(shí)間和回收副產(chǎn)品棉酚，我們期望一個(gè)好方法，工藝數(shù)據(jù)：粕中殘油，總棉酚和游離棉酚分別降到1%，1%和0.06%以下，粕中蛋白質(zhì)含量49.5%，賴(lài)氨酸2.47克每一百克，生胚含蛋白36.2%賴(lài)氨酸1.82克每一百克。
工藝特征如下：
?。?）給種子灑水對(duì)浸出棉酚有好處；
?。?）用水處理冷榨胚能避免游離棉酚形成結(jié)合棉酚；
?。?）從冷榨餅中用60%丙酮浸出棉酚，然后用丙酮/乙烷=50：50（水分低于飽和水分）浸提粕末得到最終的粕，棉酚被除去而賴(lài)氨酸被保護(hù)。
（4）浸出溶劑被洗去允許形成兩相，上面的被堿煉，這對(duì)得到淺色油和回收副產(chǎn)品棉酚十分有用。
（5）棉酚溶劑混合物在浸出之后，放入與苯胺形成苯胺棉酚沉淀，然后用硫酸把它轉(zhuǎn)化為酸性棉酚。
機(jī)械大類(lèi)
機(jī)械小類(lèi)
當(dāng)前位置:
從重要的油料資源棉籽中提取油和棉酚
來(lái)源：環(huán)球糧機(jī)網(wǎng)發(fā)布時(shí)間：2015-04-29 11:46:50
