擠壓膨化技術(shù)原理及優(yōu)勢
來源:環(huán)球糧機(jī)網(wǎng)發(fā)布時間:2015-04-30 11:36:37
一、擠壓膨化技術(shù)原理
最初擠壓技術(shù)是應(yīng)用在意大利面條和塑料制品中,到20世紀(jì)50年代該技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展,在化工、飼料、食品及油脂等行業(yè)中都有了廣泛應(yīng)用。擠壓膨化的工作原理是利用擠壓產(chǎn)生摩擦熱,并對物料產(chǎn)生劇烈的揉搓作用,通過噴入蒸汽或水至擠壓物料中,使物料經(jīng)過高壓蒸煮后,由擠壓機(jī)內(nèi)部高壓狀態(tài)釋放出來時,壓力瞬間由高壓轉(zhuǎn)變成大氣壓,使內(nèi)部水分迅速從物料組織結(jié)構(gòu)中蒸發(fā)出來,使物料瞬間產(chǎn)生膨脹并呈現(xiàn)多孔結(jié)構(gòu)。而具體到擠壓膨化技術(shù)在油脂加工中的應(yīng)用來講,它是將清選、破碎、軟化、軋胚后的油料胚片喂入擠壓膨化機(jī)內(nèi),料坯在擠壓膨化機(jī)內(nèi)的高溫、高壓下,受斷齒螺桿和剪切銷釘聯(lián)合擠壓、揉搓、剪切等機(jī)械作用,以及摩擦生熱和噴入蒸汽的濕熱作用,油料的含油細(xì)胞被破壞,油脂充分外露,呈游離態(tài),而其中有害物質(zhì)得到鈍化。在擠壓螺桿末端的出口處,高溫、高壓物料經(jīng)??壮鰜?因壓力突然轉(zhuǎn)為常壓,水分迅速蒸發(fā),物料急劇膨脹而獲得疏松、多孔和結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度都較好的擠壓膨化油料,從而達(dá)到利于油脂浸出的目的。
二、擠壓膨化技術(shù)的優(yōu)勢
傳統(tǒng)的油料預(yù)處理工藝是將原經(jīng)過清選、破碎、烘干、軟化、軋胚等多道工序,送入浸出器浸出,這種方法生產(chǎn)工藝穩(wěn)定,但對料坯要求高,一般料坯厚度在013mm以下才能達(dá)到較好的浸出效果,而且料坯在運(yùn)輸過程中易破碎、使原料粉末度增加,影響了油脂的浸出效果。另外,在傳統(tǒng)預(yù)處理過程中由于料坯含水量高,處于堆積狀態(tài),至使烘干時蒸汽耗量大、能耗高,而且料坯受熱不均勻,影響出油率,浸出的毛油質(zhì)量較差;此外未經(jīng)過膨化處理的料坯胚片表面積大,在浸出存料過程中經(jīng)常出現(xiàn)搭橋現(xiàn)象,也會影響浸出效果。
而采用擠壓膨化預(yù)處理不僅可以降低對軋胚厚度的要求,增加軋胚機(jī)的產(chǎn)量,解決了油料預(yù)處理車間由于軋胚機(jī)產(chǎn)量低卡脖的問題。而且可以使制得的料坯容重增加,強(qiáng)度增大,容重由原有的390~400kg/m3提高到500~550kg/m3,可增加30%~40%。因此,單位浸出容積內(nèi)浸出物料量大大增大;擠壓膨化后料坯的滲透性和滲濾性都較生坯有了很大的提高,因此浸出溶劑和混合油在料層中的通過速度也大大提高,一般可提高到50%~100%,從而獲得了更高的浸出產(chǎn)量和浸出效率;擠壓膨化后物料的滲透性好,還可以減少溶劑比,提高混合油濃度,使溶劑消耗量有效降低,減輕了溶劑蒸發(fā)系統(tǒng)和溶劑回收系統(tǒng)的負(fù)荷;由于擠壓膨化后物料的滲透性好,可使料層的瀝干性能極佳,因而濕粕中的溶劑含量也相應(yīng)降低,從而減輕了蒸脫機(jī)及其溶劑回收系統(tǒng)的負(fù)荷。
另外,采用擠壓膨化技術(shù)對油料進(jìn)行預(yù)處理,可以使浸出后的毛油質(zhì)量好,非水化磷脂少,更適于物理精煉,大大提高精煉率和油的質(zhì)量。同時擠壓膨化機(jī)的高溫能有效地鈍化油料中的一些有害成分和抗?fàn)I養(yǎng)因子,并且有效地保護(hù)各種營養(yǎng)物質(zhì)不受損失,可生產(chǎn)動物適口性更強(qiáng)、營養(yǎng)更高的成品粕。
與傳統(tǒng)的油料預(yù)處理工藝相比,擠壓膨化預(yù)處理技術(shù)可使設(shè)備生產(chǎn)能力提高30%~50%,同時可降低溶劑回收和油料干燥的能耗,為油脂加工企業(yè)帶來了更高的出品率和更多的利潤,與相同規(guī)模直接浸出工藝比,膨化浸出可使生產(chǎn)總成本降低10%~20%,成品(包括副產(chǎn)品)的附加值也大大增加。因此,自20世紀(jì)80年代以后國外開始普遍采用擠壓膨化預(yù)處理工藝浸出制油。目前,美國已有90%的棉籽和80%的大豆都經(jīng)過擠壓膨化預(yù)處理,國外已把擠壓膨化機(jī)作為浸出油廠的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。近幾年,油料擠壓膨化技術(shù)的應(yīng)用在我國也迅速興起,現(xiàn)在越來越多的浸出油廠采用擠壓膨化預(yù)處理技術(shù)。