壓榨法是一種古老的機(jī)械提取油脂的方法，歷史悠久，并經(jīng)歷了一個漫長的發(fā)展過程。從壓榨取油的整個發(fā)展過程看，大體可劃分為三個階段。

 第一個階段，可以追溯到五千多年以前，古代勞動人民已懂得用擠壓籽仁的方法獲得油脂，以后逐漸出現(xiàn)簡單的榨油機(jī)具。但原始的壓榨機(jī)具，雖經(jīng)數(shù)百年仍限于木榨[包括杠桿榨及楔式榨（或稱撞榨）。

第二個階段，一般是以1795年勃拉馬氏發(fā)明水壓機(jī)為開端。但由于水壓機(jī)本身的結(jié)構(gòu)需要改進(jìn)，且缺乏完善的輔助設(shè)備，因而直到19世紀(jì)（1818~1824年）才實際應(yīng)用于制油生產(chǎn)。我國直到1895年，才在遼寧營口建造了第一座水壓機(jī)榨油廠。

 與土法取油相比，水壓機(jī)取油在生產(chǎn)能力、出油效率等方面有了很大提高，勞動強(qiáng)度有所減輕。但水壓機(jī)取油存在著許多缺點：生產(chǎn)過程的間歇性；壓榨周期長（輔助時間約占15~25%）；裝卸料、餅麻煩，且勞動強(qiáng)度大；所用設(shè)備笨重，且必須配套；占地面積大等。而水壓機(jī)取油最大的缺點是餅殘油較高，這使生產(chǎn)過程的油分損失大大地提高了，然而，由于水壓機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單，油餅質(zhì)量好，消耗動力小，且可不需電力等特點使它沿用至今。尤以對零星分散的油料，對油、餅質(zhì)量有特殊要求的油料壓榨，以及邊遠(yuǎn)缺乏電力地區(qū)，水壓機(jī)仍然是主要的取油設(shè)備。其中對油、餅質(zhì)量有特殊要求油料的壓榨，現(xiàn)在還沒有其它機(jī)器能完全替代。因此，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，隨著要求的不同及經(jīng)驗的積累，必將出現(xiàn)新型的連續(xù)式水壓機(jī)。 

第三個階段是從20世紀(jì)初，第一批“安迪生”榨油的出現(xiàn)開始，至今螺旋榨油機(jī)仍是我國主要的取油設(shè)備。由于螺旋榨油機(jī)在生產(chǎn)中的應(yīng)用，使我國的制油工業(yè)進(jìn)入了一個新階段。

 螺旋榨油機(jī)是近代國際上普通采用的較先進(jìn)的連續(xù)壓榨取油設(shè)備。與間歇式壓榨法相比，其顯著的特點是：生產(chǎn)連續(xù)化、單機(jī)處理量幅度大，出油效果良好，餅薄易粉碎，有利于綜合利用，勞動強(qiáng)度低等。但也存在著動力消耗較大，維修成本較高，油餅質(zhì)量較間歇壓榨差等問題。

  隨著先進(jìn)的浸出法取油技術(shù)之發(fā)展，油脂制備工業(yè)的發(fā)展方向?qū)⒂兴淖?。但是，由于壓榨法所具有的特點及浸出法本身尚存在的不足之處，從我國的情況來看，直至80年代初，壓榨法取油的設(shè)備能力所占比重仍占75%左右。因此，可以預(yù)見，今后在相當(dāng)長的時期內(nèi)，壓榨法取油仍將占有較大的比重。隨著壓榨理論研究工作的日趨完善，工藝與設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)以及現(xiàn)代技術(shù)的廣泛使用，必將導(dǎo)致壓榨工藝和設(shè)備的不斷更新和合理。

  §2   壓榨取油的基本原理

一．油脂榨出過程

壓榨取油過程，就是借助機(jī)械外力的作用，使油脂從榨料中擠壓出來的過程。它一般屬于物理變化，如物料變形、油脂分離、磨擦發(fā)熱、水分蒸發(fā)等。然而，在壓榨過程中，由于溫度、水分、微生物等的影響，同時也會產(chǎn)生某些生物化學(xué)方面的變化。例如蛋白質(zhì)變性，游離棉酚與蛋白質(zhì)的結(jié)合，酶的破壞和抑制等。因此，壓榨取油的過程，實際上是一系列過程的綜合。下面僅將油脂的分離過程作簡單描述。

 壓榨時，受榨料坯（簡稱榨料）的粒子，在壓力作用下使其其內(nèi)外表面相互擠緊。由于表面的擠緊作用，使液體部分和凝膠部分分別產(chǎn)生兩個不同的過程：

 1、油脂從空隙中被擠壓出來； 

2、在高空下，榨料粒子經(jīng)彈性——可塑性變形后形成堅硬的油餅，直至內(nèi)外表面連接而封閉油路。 油脂榨出過程的簡圖見圖7-1。 

油脂從凝膠部分分離的過程可作如下分析，在油脂榨出的主要階段中，受壓油脂可近似看作是遵循粘液流體的流體動力學(xué)原理，即油脂的榨出，可看成是變形了的多孔介質(zhì)中不可壓縮液體的運動。經(jīng)過蒸炒的熟坯粒子內(nèi)部均含有大量的油脂，而粒子本身則被空氣間隙所分割（見圖7-1a）。當(dāng)熟坯處于壓榨開始階段時，粒子開始變形，并在個別接觸處結(jié)合，粒子間的空隙縮小，空氣（蒸汽）放出，油脂開始從空隙中壓出（見圖7-1b）。隨著壓榨的進(jìn)行，粒子進(jìn)一步變形，并在接觸處產(chǎn)生結(jié)合，粒子間的間隙大大縮小，油脂大量被榨出，油路尚未封閉（見圖7-1c）。  前已述及，與粒子表面緊密結(jié)合的單分子油層，由于受到分子力場的巨大作用，而具有很大的結(jié)合能。

油脂分子與粒子表面的結(jié)合能，是隨著它與粒子表面距離的增加而減少的。因此，榨出油脂的運動速度以中間為最大，而靠近粒子表面的油層則保持不動。此階段流油通道橫截面顯著縮小，在擠緊的表面上終會留下單分子的油層（或近似于單分子的多分子油層），并且是一層極薄的吸附膜，不可能再從表面間的空隙中壓榨出來。此時，粒子的結(jié)合完成，油路顯著封閉，油脂已很少榨出（圖7-1d）。實際上，餅中殘留的油脂與保留在粒子表面的單分子油層相比要高得多。這是因為粒子的內(nèi)外表面并非全部擠緊。同時由于油膜的破裂，使個別表面或表面上的個別部分直接發(fā)生接觸，而封閉了一些油路所致。

  第二個過程，即油餅的形成過程：在壓榨開始階段，由于壓力的作用，榨料粒子間隨著油脂的排出，使間隙減小而互相靠近（圖7-1b）?？拷螅Ｗ又苯咏佑|，相互間產(chǎn)生了壓力（圖7-1c）。個別粒子開始發(fā)生變形，并在油膜破裂處結(jié)合起來。這樣，在壓榨終了時，榨料已不再是松散體，而開始形成一種完整的可塑體，在高壓壓榨下，粒子的結(jié)合最終生成凝膠的多孔物體——油餅。

應(yīng)該注意，并不是全部熟坯的粒子都發(fā)生了完全的結(jié)合，而是一種不完全結(jié)合的具有大量孔隙的凝膠多孔體。由此看來，粒子除了在個別地方發(fā)生結(jié)合作用，而生成餅的連續(xù)骨架以外，在粒子之間或結(jié)合成的粒組之間，仍然留有許多孔隙。這些孔隙，一部分很可能是互不連接而封閉了油路，一部分油脂殘留其中；而另一部分則相互連接形成通道，這些通道便是榨料受壓時油脂流出的孔道。當(dāng)壓力去除后，由于餅塊的彈性變形，而形成細(xì)的孔隙或者粗的裂縫，此時，有一部分油脂反被吸回餅塊中。

可見，餅中殘留的油脂，是由油路封閉而包容在孔隙內(nèi)的油脂及粒子外表面、孔隙和裂縫的內(nèi)表面相結(jié)合的油脂。還有在軋坯和蒸炒時，未被破壞的油籽細(xì)胞內(nèi)殘留的油脂所組成。

  最后必須指出，實際的壓榨過程，由于壓力分布不均、流油速度不一致等因素，必然形成壓榨后餅中殘留油分分布的不一致性。同時不可忽視，在壓榨過程尤其是最后階段，由于磨擦熱或其它因素，將造成排出油脂中含有一定量的氣體混合物，其中主要是水蒸氣。因此，實際是的壓榨取油過程應(yīng)包括：在變形多孔介質(zhì)中液體油脂的榨出和水蒸氣與液體油脂混合物的榨出兩種情況。

二、壓榨過程的動力 

前已述及，要將榨料內(nèi)的油脂壓榨出來，必須對榨料施加壓力。壓榨時所施壓力愈高，粒子的塑性變形，即粒子形狀的改變就愈大，粒子的內(nèi)外表面擠得愈緊，油脂從表面間的空隙中榨出得也愈完全，空隙中油脂的壓力也愈高，受壓的油脂通過料子流出的也愈有力。但是，當(dāng)利用增加流油孔道中的推動力量來提高壓榨過程的壓力時，將導(dǎo)致受榨原料大大緊結(jié)，使孔道直徑縮小，因而也會使油脂通過這些孔道時的阻力增加，甚至使孔道閉塞或壓扁。這種矛盾，當(dāng)用液壓機(jī)進(jìn)行壓榨時，則表現(xiàn)得非常明顯；而用螺旋榨機(jī)時，因原料是移動變形的，粒子可以互相混合，這種矛盾就較小。

目前，油脂生產(chǎn)所使用的榨機(jī)，不外乎液壓榨機(jī)和螺旋榨油機(jī)。如果在某種榨機(jī)上，上述矛盾愈緩和（即在提高壓力時，料子的壓緊和油脂從料子中榨出的矛盾），則可以愈大的壓力施加于料子，并得到良好的效果。也就是說，若榨機(jī)的結(jié)構(gòu)在壓榨過程中能促使含油部分與凝膠部分分離，并為油脂的流出打開新的通道，那么就可以有效地提高壓力。但是，壓力的提高是有一定的限度的，而超過限度的加壓是多余的。

同時，必須明確的是，壓榨時施加于料子上的壓力，也決定于壓榨前的備料工作質(zhì)量，即進(jìn)入榨機(jī)壓榨的料子是否已經(jīng)具有適宜于壓榨的結(jié)構(gòu)，否則，料子將承受不了壓力而從工作空間擠出。  我們還必須考慮受榨原料內(nèi)的壓力分布，根據(jù)生產(chǎn)實踐和研究可知，施壓面積上的壓力分布是不均勻的；受榨料子內(nèi)，在不同方向上的壓力分布也是不同的。例如螺旋榨油機(jī)中料子所受的軸向壓力和輻向壓力的大小不同，其比例決定于受榨松散體的性質(zhì)；同時對榨料來講，所施加的總壓力P通過榨機(jī)工作機(jī)構(gòu)傳遞給料子，其中一部分壓力（若為P1）用以克服油脂在榨料內(nèi)的通道中運動的阻力，并使之具有一定的流動速度。而另一部分壓力（P2）則用以克服粒子中變形凝膠骨架的阻力。

當(dāng)然，總壓力P及兩部分的比例P1/P2在壓榨過程中是經(jīng)常改變的。

三、壓榨取油的必要條件  隨著壓榨取油理論研究的深入，人們對影響壓榨取油效率的諸因素及其相互關(guān)系有了進(jìn)一步的認(rèn)識。根據(jù)液體通過多孔介質(zhì)運動的規(guī)律可知，為了盡量榨出油脂，滿足壓榨過程本身的下列條件是必需的： 

（一）榨料里面的通道中油脂的液壓愈大愈好 一般說，壓榨時傳導(dǎo)于油脂的壓力愈大，油脂的液壓也就愈大。在料子一定的結(jié)構(gòu)——機(jī)械性質(zhì)下，為提高油脂上的壓力，就必須提高施于料子的壓力（要使克服凝膠骨架阻力的壓力所占的比重降低，必須改變料子的結(jié)構(gòu)——機(jī)械性質(zhì)）。但如前所述，壓力過度易使流油通道封閉和收縮，影響出油效率。 

（二）壓榨過程中流油毛細(xì)管直徑愈大、數(shù)量愈多愈好（即多孔性愈大愈好）  榨料的多孔性是直接影響排油速度的重要因素。要求榨料（或餅）的多孔性在壓榨過程中，隨著變形仍能保持到終了，以保證油脂流出至最小值。

（三）油毛細(xì)管的長度愈短愈好  流油毛細(xì)管長度短（即榨料層?。┒┞兜谋砻娣e大，則排油速度快。

（四）壓榨時間在一定限度內(nèi)要盡量長些  壓榨過程中應(yīng)有足夠的時間，保證榨料內(nèi)油脂的充分排出，但是時間太長，則因流油通道變狹甚至閉塞而湊效甚微。 

（五）受壓油脂的粘度愈低愈好      粘度愈低，油脂在榨料內(nèi)運動的阻力愈小，愈有利于出油。因此，生產(chǎn)中是通過備料（蒸炒）來提高榨料的溫度，使油脂粘度降低。 

  §3   液壓機(jī)取油   

 就制油設(shè)備而言，液壓機(jī)在相當(dāng)時間內(nèi)將被螺旋榨油機(jī)所取代。因此，液壓機(jī)取油可看作只是壓榨法取油發(fā)展過程中的一個特定階段。但就制油工藝而言，當(dāng)前仍有必要繼續(xù)研究有關(guān)液壓機(jī)取油的問題。其原因有二：

第一，在液壓機(jī)完全被取代以前，其應(yīng)用與操作問題仍有現(xiàn)實意義；

第二，講討論液壓機(jī)的壓榨可以認(rèn)識最簡單形式的壓榨過程，借以開拓壓榨取油新的領(lǐng)域。

一、液壓機(jī)的分類 

液壓機(jī)的分類，如按榨料暴露在空間的形式，可分為開式（板式）、半開式（盒式）和閉式（籠式）三類；如按油餅疊放位置的不同，又可分為立式、臥式或斜式幾種。根據(jù)餅的外形則可分為方餅車和圓餅車。此外，若按液壓泵的結(jié)構(gòu)類型，則又有手掀式和電動式之分。但總的來說，各種液壓機(jī)的原理相同，結(jié)構(gòu)形式也大同小異。但是經(jīng)過多年實踐和不斷改進(jìn)，目前我國普遍使用的液壓機(jī)，主要是帶電動泵的圓餅液壓機(jī)（立式或臥式）和手掀式液壓榨油機(jī)等少數(shù)幾種（定型新產(chǎn)品如ZQ35型等），而且除少數(shù)邊遠(yuǎn)地區(qū)以外，手掀式逐漸為電動式液壓泵所取代。

二、液壓機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點 

（一）立式液壓機(jī)  圖7-2是液壓機(jī)的外形和主要結(jié)構(gòu)示意圖；圖7-3是液壓系統(tǒng)圖。  如圖所示，立式液壓榨油機(jī)是由榨油機(jī)和液壓系統(tǒng)兩部分組成。榨機(jī)本體的頂板、底板由四根拉桿支承，兩端用螺母緊固，餅坯全部容納在承餅板和頂板之間。承餅板下端裝置有中座、活塞、油缸等。為控制餅坯只能上下移動，在餅坯四周裝有四根支柱及板，其中一根支板是活動的，以便餅的裝、卸操作，而液壓系統(tǒng)主要包括液壓泵、壓力分配器（配油閥、四通閥等）、安全閥及油箱、管路系統(tǒng)等部分。  當(dāng)壓力油進(jìn)入榨機(jī)油缸后，由于活塞上升，使固定在活塞上的承餅板隨之一起上升，而容納在承餅板與頂板之間的餅塊因頂板位置固定而受壓出油，榨出的油脂經(jīng)中座從油槽流出。壓榨結(jié)束，開啟有關(guān)閥門，壓力油自榨機(jī)油缸回入油箱，昆時活塞、承餅板及其上放置的餅塊一起下降，進(jìn)行卸榨。  從上述立式液壓機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作過程可知，立式液壓機(jī)的特點是：占地面積小，便于組裝；靠自重退榨，不需另裝退榨裝置；操作使用方便。其主要缺點是，裝卸料餅自動化組合較困難。 

（二）臥式液壓機(jī)  一般的臥式液壓機(jī)結(jié)構(gòu)與上述介紹的立式液壓機(jī)相似，只是整個設(shè)備臥置。其結(jié)構(gòu)不再贅述。上述機(jī)型，不論是立式或臥式，一般在壓榨時無需特制的榨板，而是將預(yù)壓成型的餅帶著餅圈和餅板一起進(jìn)行壓榨。而某些特制機(jī)型（臥式自動可可仁、芝麻榨油機(jī)），在原有機(jī)型的基礎(chǔ)上作了某些改進(jìn)，增加了退榨裝置，但其原理仍然相同。圖7-4所示為臥式自動液壓機(jī)（榨可可仁、芝麻）。

 臥式液壓機(jī)的特點是：

 1、 塊橫疊  便于濾油，且流油順暢。壓榨過程中，因油不會積于餅圈上，因而利于提高出油效率。據(jù)統(tǒng)計，在同樣條件下，臥式榨油機(jī)比立式榨油機(jī)出油率高0.2%～0.5%。 

2、有利于清渣和卸餅自動化（如采用液壓自動退卸）

 3、便于操作，且安裝時不須打地腳。  臥式液壓機(jī)的缺點是，占地面積大，穩(wěn)定性差，裝餅時易受重力影響而“歪垛”，必須裝退榨裝置（如重錘式或液壓式）。

三、液壓機(jī)取油的工藝要點及應(yīng)用  在研究液壓機(jī)取油工藝過程時，主要應(yīng)考慮壓榨過程各種工藝參數(shù)（如壓力、入榨水分、溫度、榨料性質(zhì)等）之間的合理配合；榨料入榨前的成型，壓榨過程中的保溫和卸料等。

（一）榨料的溫度、水分及其性質(zhì)  榨料必須具有如下性質(zhì)，在壓榨過程中才能保證出油多。

 1.榨料流動性要好，不粘（即要有適當(dāng)?shù)乃郑?/font>