CN1075709C - 膨化浸出油脂新工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于食品工业油脂生产专业。它采用膨化工艺制备一种多孔结构的油料取代轧制坯浸出油脂。由于油料渗透性能的提高，浸出效率提高了。又由于选用适当的溶剂，膨化过程可在室温下进行，因而蛋白质变性很小，油品的质量也将大大提高。本发明使高含油料的直接浸出变得简单容易，而且可实行油料的整仁浸出全脱脂。本专利技术使某些油料的粕可得到更广泛的应用。

Description

膨化浸出油脂新工艺

油脂制取工艺，从原始的压榨到现在的高效浸出，从最初的罐组式间歇浸出发展到今天的大型连续式浸出，技术上已日趋成熟。大型的平转式或其它形式的连续浸出器，在蒸汽、动力、劳力和材料的低消耗方面都已达到很高的水平。但是，它的适用性被机械加工的困难所限制。那些困难包括：把料坯与混合油作相反方向的移动且相互混合；最后又将混合油与油籽粒子有效的分开。

上述困难是如何产生的呢？我们知道，油料预处理过程中很重要的一步就是轧坯。根据油脂浸出理论，油脂在整仁和未破坏的细胞结构内的扩散速度比游离分子的扩散速度小1000倍；而在生坯中只小10倍。因此轧坯的主要目的就是最大限度破坏细胞结构。坯片越薄，细胞破坏程度越大，油脂扩散经过的路程也越短。但是太薄的坯片在压坯过程中，油籽原有的直孔被弯曲和胶合，反而使扩散阻力增大。因此坯片最适宜的厚度是0.55mm-0.35mm。轧坯可以破坏细胞内部结构和增大表面积，大大提高浸出速率，但是在浸出大量料坯内的油脂时，在部分搅拌或者固定层中浸出时，可能使料坯结块，也可能使一部分料坯的表面被另外一部分料坯所覆盖。料坯内部溶剂的渗透性取决于渗透通道的直径、连续性和弯曲程度。如果料坯被压缩(如生坯)，那么随着料层的加厚或者在液体压力作用下，在料坯之间及其内部形成弯曲的通道，料层的渗透性将会变差。料坯的粘结性使溶剂的渗透也增加了困难。细小粉末随溶剂流动，但它的聚集加大了溶剂流动的阻力，降低了溶剂的渗透能力。所有这些表明：轧制的薄坯片在溶剂的渗透、混合油与料坯的最后分离上，都存在难以克服的困难。再者，坯片越薄，在运动、搅动中越易破碎成粉，使得溶剂更难渗透。所以，在实际生产中，往往采用比理论计算值稍厚的坯片来浸出；还用延长浸出时间的办法，来补偿因加厚坯片而降低浸出速率所造成的后果。

另一方面，人们为了从高含油料直接浸出中获得更好品质的油和粕，尽管努力研制，但还是因轧制坯的高粘合性导致溶剂的渗透性很差，从而使得现有浸出器所提取的油脂和粕的质量还不够理想。因此，高含油料的直接浸出应用还很不广泛。

为了解决上述问题，人们所做的研究工作可归纳为两类：①制定最适宜的物料结构；②选择最适宜的浸出方法。制定最适宜的物料结构是最重要的，因为再好的浸出方法都是根据物料结构所确定的。荷兰的“斯托克”公司采用调节凝聚机，让料坯在“沸腾”床中移动时与蒸汽强烈接触，形成直径为3mm左右的圆形多孔凝聚物。近年来，膨化制备一种多孔的入浸坯代替轧制坯浸出的新工艺，已被巴西、美国等应用到生产中。我国利用膨化原理，将破碎后的油料送入普通螺杆膨化机内，经多阶段挤压加热后，在出口前12-20秒内，很快升温至160-230℃，使胶体中多余的水分迅速蒸发而成蒸汽，产生较大的压力；在压力和螺旋辊的挤压作用下，油料被高速射出头部开孔；较大的压力差与蒸汽喷爆作用，使油料变为成形的多孔结构。这种多孔结构大大有利于溶剂的渗透，使得该油料比轧制坯更易浸出，而且浸出速率也优于轧制坯。然而，从制作过程中可以看出，多孔结构油料不是与蒸汽强烈接触就是被挤压加热到150℃以上；在那高温加工条件下，其中的蛋白质无疑变性很大；自然，油品的质量也大受影响。在越来越注重粕中蛋白质和油品质量的今天，那些变性无疑是不可取的。

为了更好的解决由于提高浸出速率而造成混合油与料坯的相对移动，及最后料坯与混合油分离困难的问题，同时在处理油料过程中又不影响其中的蛋白质和油脂的质量，我们采用膨化方法制备一种多孔结构的颗粒油料来代替轧制坯浸出。该颗粒油料是整仁的油籽或部分破碎的油籽。这种近似圆形的油料在浸出时，混合油与料坯的相对移动及它们的最后分离无疑是十分容易的。

先从理论上分析浸出速率。生理成熟的干油籽中，油脂呈颗粒状和球体形式存在糊粉粒和细胞其它拟器官之间的缝隙中，这些脂类体彼此紧密地连接起来，油脂存在油籽细胞中。根据浸出理论，阻碍溶剂渗入细胞内和油脂向外作相反方向移动的最大障碍是细胞壁。如果我们破坏细胞壁，而且整粒油籽又是多孔结构的话，那么溶剂就能通过那些孔道，顺利穿过被破坏的细胞壁，进入细胞内与油脂溶解在一起；油脂则因浓度差形成的渗透压，很快从细胞内渗透到细胞外的溶剂中，被溶剂带走。正是基于这一点，本发明制备的多孔结构油籽彻底破坏了油脂浸出的细胞壁，因而它既有高浸出速率，同时又使混合油与料坯的相对移动及分离变得十分容易。

那么制作过程如何呢？首先，将清选除杂、剥壳去皮等处理后的整仁油籽(如花生等)，或部分破碎的油籽(如菜籽等)，在一定压力、温度下，用溶剂浸泡。油籽是一种多孔毛细管结构的物料。经过一段时间后，象传统的用水浸泡大豆一样，溶剂就会渗入油籽细胞中与油脂溶解在一起。然后在一定温度下，将饱含溶剂的油料迅速送入一个比浸泡压力低的系统；该压力低于一定温度下溶剂的蒸汽压或临界压力(如果用超临界气体，如二氧化碳来浸泡的话)。此时油籽细胞中所含溶剂就会因外部压力的迅速降低而猛烈蒸发，体积迅速膨胀，向外快速扩散。这一过程是如此剧烈，以致造成油籽细胞壁的彻底破坏；而且在扩散过程中形成的许多孔隙通道，使得油籽成为一种多孔结构。经过一次或若干次膨化后，我们就制备成了一种多孔结构的油籽。此油籽是整仁的或部分破碎的。它的细胞壁已遭到彻底破坏，因而在浸出时，既有高的、甚至超过轧制坯的浸出速率，又使混合油与料坯的相对移动及分离变得十分容易。由于选用适当的溶剂，整个膨化过程可以在室温下进行，因而蛋白质的变性将会很小，油品的质量也将大大提高。用于此膨化过程的溶剂可以是二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯、异丁烷、戊烷、己烷、乙醇、丙酮等溶剂中的一种，或这些溶剂中若干种的混合物。

多孔结构的油籽油料的浸出过程，实际上在膨化过程中就已经发生。某些油料可以多次膨化，而且膨化和浸出可以交替进行。正式浸出工艺中的设备可采用罐组式、平转式等各种连续浸出设备。浸出溶剂可与膨化过程中的溶剂相同，也可采用其它任何一种能完成油脂浸出的溶剂。浸出油脂后得到的混合油，经脱溶后可得到毛油。浸出油脂后的粕，脱溶后有多种用途。脱除的溶剂回收后可循环利用。

这种膨化浸出油脂新工艺与原有的轧制坯浸出工艺相比，克服了轧坯后带来的混合油与料坯相对移动及最后分离的困难。油脂浸出速率与轧制坯浸出速率相同，甚至超过。这些都大大提高了生产效率。另外本发明中的膨化过程，只要选用适当的溶剂，就可在室温下进行，蛋白质、油脂所受影响很小，是挤压膨化或其它方法制备多孔凝聚物油料所无法比拟的。再者极为重要的是，本发明克服了高含油料入浸坯的高粘结性，使它们的直接浸出变得容易得多。同时，油籽的整仁浸出，将那些油料的利用推到了一个全新的领域。如整仁花生全脱脂后可直接制成各种高蛋白低脂肪的食品，这些食品是很有价值的。在整仁浸出全脱脂这一点上，原有的浸出工艺根本无法实现。

以丙烷为膨化浸出溶剂为例，本发明的工艺流程如附图所示。1．进料绞龙2．浸泡器3．膨化器4．浸出进料刮板5.6.7．浸出罐8.10.22.23.25．压缩机9.24．真空泵11．冷凝器12．出粕刮板13．混合油罐14．第一蒸发器15.17.19．闪发分离器16．第二蒸发器18．真空脱溶器20．毛油贮罐21．毛油泵26．溶剂罐27．溶剂泵28．浸泡泵。

其工艺过程是：经预处理后的油料，由进料绞龙1送入浸泡器2中。用泵将溶剂从溶剂罐26中打入浸泡器2中浸泡油料。浸泡后的油料连续送入膨化器3中膨化。压缩机8不断抽除膨化器3中的溶剂气体，维持膨化所需的压差。膨化后的油料由浸出进料刮板4输送至浸出罐。在此油料经三次稀混合油浸泡和一次新鲜溶剂浸泡后，即完成泡出过程。浓混合油被溶剂泵27送入混合油罐13中。浸出粕在完全脱溶后由出粕刮板12送至粕成品库。混合油经由第一蒸发器14、第二蒸发器16、真空脱溶器18等组成的蒸发系统彻底脱溶后，毛油存入毛油贮罐20中。最后由毛油泵21将毛油送至精炼车间。混合油和粕中蒸发的溶剂气体经压缩后，连同膨化器中出来的被压缩的溶剂气体，经冷凝器11冷凝后液化，回收至贮存大量溶剂的溶剂罐26中。

Claims (3)

1、一种膨化浸出油脂方法，是将油料作物进行膨化后，将油料作物中的油脂浸提出来，其特征是：将清选除杂、剥壳去皮处理后的整仁油籽，或部分破碎的油籽用溶剂浸泡，溶剂渗透到油籽细胞中与油脂溶解在一起，然后，在一定温度下，让饱含溶剂的油料迅速进入一个比浸泡时压力低的系统——膨化器中，该压力低于一定温度下溶剂的蒸汽压或临界压力，此压力依靠用压缩机不断抽除膨化器中的溶剂气体来获得，从而将油籽膨化，进而用溶剂将油脂浸提出来。

2、根据权力要求1所述的膨化浸出油脂方法，其特征是：用于膨化的溶剂可以是二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯、异丁烷、戊烷、己烷、乙醇、丙酮溶剂中的一种，或这些溶剂中若干种的混合物。

3、根据权力要求1所述的膨化浸出油脂方法，其特征是：对于需要多次膨化的油料，浸出和膨化过程可交替进行。