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棉籽是一種重要的油料資源，世界上總量大約3000萬噸，其中中國有720萬噸。在我國，可被用于取油的棉籽約有640萬噸。在回收大約70萬噸棉籽油后，我們能得到290萬噸棉籽粕，其中富含40%—50%可食用和飼用的良好資源。為了利用寶貴資源，許多研究者做了很多研究去浸出油和嘗試能夠在浸出棉籽油時能從粕中去處棉酚。同時，以前棉酚被視做一種總有毒物質(zhì)，但現(xiàn)在被證明是一種有用的供人類使用的藥物來控制出生和治療癌癥。所以回收棉酚在浸出的工藝過程中是比較值得關(guān)注的。
一、用溶劑從棉籽中取油和棉酚的發(fā)展
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堿煉被回收或者除去，用于此過程來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，其沸點是39.8℃，很容易被從油和粕中除去，粕對家畜是安全的。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)抽提胚片在美國格郎公司大規(guī)模生產(chǎn)。它的容積、抽提溫度，抽提時間，溶劑對軋片的比率分別是：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)量和生長速度上，兩種飼料沒什么不同，由于次氯化物對鐵的腐蝕性，這種溶劑并沒有被廣泛接受。
2用乙醇或含乙醇的混合溶劑浸出
1.2.1用乙醇浸出
在沸點或接近沸點浸出棉籽油的時候，無水乙醇是一個極好的溶劑。只是在回收純乙醇時有困難。對棉籽油來說，95%的乙醇不是理想的溶劑，而在78.4℃時是適宜的。油在95%乙醇中溶解度受溫度影響。例如，混合油在22℃時是3.5%，而在78.4℃時是13%，這個特征對從混合油中回收溶劑是十分有用的，同時也節(jié)約能量。此外，棉酚也溶于乙醇，這已被美國農(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?？刂茰囟葘ψ柚挂掖急幌♂屖鞘种匾摹⑴咂湃胍粋€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，整個浸出時間是90—150分鐘，料液比1：3.5。
在一個時期內(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。
通過這個工藝過程，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%。
1.1.2用乙醇/乙烷混合溶劑浸出
劉福光和愛特已經(jīng)設(shè)計用這種同時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，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)過進(jìn)一步的工藝過程，得到粗酸棉酚，乙醇在蒸餾塔被回收。通過這個工藝過程，粕中殘油，總棉酚和游離棉酚分別降到2%以下，0.8%和0.3%。
1.2.3用乙醇/類乙烷混合溶劑浸出
1990年，CAA傳入美國。乙烷被認(rèn)為是一種有危險的造成空氣污染的有毒氣體。類乙烷代替乙烷的使用，形成溶劑混合物，棉籽胚片用乙醇/類乙烷比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。
1.3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。實際上，油、棉酚和曲霉能被廣泛溶解于含10%水的丙酮中。
1.3.1用丙酮浸出
VACCARINO在意大利建了一個30噸每天用丙酮浸出預(yù)榨棉籽餅的實驗工廠。這個工藝用含0-10%水的丙酮浸出，當(dāng)混合油的濃縮是40%時，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飼料。
在實驗室，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，浸出時間120分鐘，殘油和游離棉酚分別在1%和0.04%以下。
1.3.2用丙酮/乙烷/水混合溶劑浸出
據(jù)報道，用丙酮/乙烷/水混合溶劑浸出棉籽胚片早在1961年美國農(nóng)業(yè)部南方研究中心已經(jīng)研究過。實驗條件是：丙酮/乙烷/水=54：44：3，溫度49℃，浸出5次，胚片和溶劑比率1：1，總時間3小時，如果新鮮溶劑不斷通過料層，總的浸出時間有24小時，通過這個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)中的賴氨酸沒有被破壞。
二、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，為減少浸出時間和回收副產(chǎn)品棉酚，我們期望一個好方法，工藝數(shù)據(jù)如下：根據(jù)這個工藝，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%，賴氨酸2.47克每一百克，生胚含蛋白36.2%賴氨酸1.82克每一百克。
工藝特征如下：
給種子灑水對浸出棉酚有好處；
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，棉酚被除去而賴氨酸被保護。
浸出溶劑被洗去允許形成兩相，上面的被堿煉，這對得到淺色油和回收副產(chǎn)品棉酚十分有用。
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
機械大類
當(dāng)前位置:
用溶劑從棉籽中提取油和棉酚的研究
來源：環(huán)球糧機網(wǎng)發(fā)布時間：2015-04-29 15:15:17
