擠壓膨化技術原理及優勢
來源:環球糧機網發布時間:2015-04-30 11:36:37
一、擠壓膨化技術原理
最初擠壓技術是應用在意大利面條和塑料制品中,到20世紀50年代該技術得到進一步發展,在化工、飼料、食品及油脂等行業中都有了廣泛應用。擠壓膨化的工作原理是利用擠壓產生摩擦熱,并對物料產生劇烈的揉搓作用,通過噴入蒸汽或水至擠壓物料中,使物料經過高壓蒸煮后,由擠壓機內部高壓狀態釋放出來時,壓力瞬間由高壓轉變成大氣壓,使內部水分迅速從物料組織結構中蒸發出來,使物料瞬間產生膨脹并呈現多孔結構。而具體到擠壓膨化技術在油脂加工中的應用來講,它是將清選、破碎、軟化、軋胚后的油料胚片喂入擠壓膨化機內,料坯在擠壓膨化機內的高溫、高壓下,受斷齒螺桿和剪切銷釘聯合擠壓、揉搓、剪切等機械作用,以及摩擦生熱和噴入蒸汽的濕熱作用,油料的含油細胞被破壞,油脂充分外露,呈游離態,而其中有害物質得到鈍化。在擠壓螺桿末端的出口處,高溫、高壓物料經??壮鰜?因壓力突然轉為常壓,水分迅速蒸發,物料急劇膨脹而獲得疏松、多孔和結構及強度都較好的擠壓膨化油料,從而達到利于油脂浸出的目的。
二、擠壓膨化技術的優勢
傳統的油料預處理工藝是將原經過清選、破碎、烘干、軟化、軋胚等多道工序,送入浸出器浸出,這種方法生產工藝穩定,但對料坯要求高,一般料坯厚度在013mm以下才能達到較好的浸出效果,而且料坯在運輸過程中易破碎、使原料粉末度增加,影響了油脂的浸出效果。另外,在傳統預處理過程中由于料坯含水量高,處于堆積狀態,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,浸出的毛油質量較差;此外未經過膨化處理的料坯胚片表面積大,在浸出存料過程中經常出現搭橋現象,也會影響浸出效果。
而采用擠壓膨化預處理不僅可以降低對軋胚厚度的要求,增加軋胚機的產量,解決了油料預處理車間由于軋胚機產量低卡脖的問題。而且可以使制得的料坯容重增加,強度增大,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,減輕了溶劑蒸發系統和溶劑回收系統的負荷;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降低,從而減輕了蒸脫機及其溶劑回收系統的負荷。
另外,采用擠壓膨化技術對油料進行預處理,可以使浸出后的毛油質量好,非水化磷脂少,更適于物理精煉,大大提高精煉率和油的質量。同時擠壓膨化機的高溫能有效地鈍化油料中的一些有害成分和抗營養因子,并且有效地保護各種營養物質不受損失,可生產動物適口性更強、營養更高的成品粕。
與傳統的油料預處理工藝相比,擠壓膨化預處理技術可使設備生產能力提高30%~50%,同時可降低溶劑回收和油料干燥的能耗,為油脂加工企業帶來了更高的出品率和更多的利潤,與相同規模直接浸出工藝比,膨化浸出可使生產總成本降低10%~20%,成品(包括副產品)的附加值也大大增加。因此,自20世紀80年代以后國外開始普遍采用擠壓膨化預處理工藝浸出制油。目前,美國已有90%的棉籽和80%的大豆都經過擠壓膨化預處理,國外已把擠壓膨化機作為浸出油廠的標準設備。近幾年,油料擠壓膨化技術的應用在我國也迅速興起,現在越來越多的浸出油廠采用擠壓膨化預處理技術。