CN111378521A

CN111378521A - 一种采取主动升压、降压浸出油脂的新工艺

Info

Publication number: CN111378521A
Application number: CN202010369175.5A
Authority: CN
Inventors: 方石明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-05-04
Filing date: 2020-05-04
Publication date: 2020-07-07

Abstract

本发明公开了一种采取主动升压、降压浸出油脂的新工艺。本发明是一种浸出法制油的方法。本发明的核心技术是：采用主动升压和降压及在一定压力状态下完成油脂浸出过程。在升压过程中强迫溶剂分子渗透至未被破坏的油料作物的细胞内，与细胞内的油脂结合，在降压过程中又一起反渗至溶剂中，在这样反复的一进一出中，对油料作物的细胞壁形成破坏性的通道，以便于油料作物中的油料份子可以通过这些通道进一步以对流的形式扩散至溶剂中。本发明可以实现油料作物在料胚、破碎颗粒、完整颗粒状态下的油脂浸出。

Description

一种采取主动升压、降压浸出油脂的新工艺

一、技术领域

本发明是一种浸出法制油的方法。

二、背景技术

浸出法制油是应用萃取的原理，用有机溶剂提取油料中油脂的工艺过程。油料的浸出，可视为固一液萃取，它是利用溶剂对不同物质具有不同溶解度的性质，将固体物料中有关成分加以分离的过程。在浸出时，油料用溶剂处理，其中易溶解的成分（主要是油脂）就溶解于溶剂。当油料浸出在静止的情况下进行时，油脂以分子的形式进行转移，属“分子扩散”。但浸出过程中大多是在溶剂与料粒之间有相对运动的情况下进行的，因此，它除了有分子扩散外，还有取决于溶剂流动情况的“对流扩散”过程。

浸出法制油工艺分类

(一)按生产操作方式划分

1.间歇式

间歇式是指油料投人至粕的卸出，溶剂投入至混合油排出都是分批进行的，呈一种间歇操作方式。如罐组式浸出器浸出就属于这种情况。

2.连续式

与间歇式相比，油料投入至粕的卸出，溶剂投入至混合油排出，都是接连不断进行的，呈一种连续操作方式。如平转式、履带式、环型浸出器浸出就属于这种情况。

(二)按溶剂对油料的接触方式划分

1.浸泡式

浸泡式又叫浸没式，即在浸出过程中油料完全浸没于溶剂之中。罐组式浸出器浸出即属于这种类型。

2.喷淋式

喷淋式是指在浸出过程中，溶剂经泵由喷头不断地喷洒在料胚的面层，再渗透穿过整个料层而滤出，形成混合油。履带式浸出器即属于这种类型。

3.混合式

混合式是指浸泡与喷淋相结合的方式，既对油料不断进行喷洒，又保持油料被浸没于混合油中。属于这类浸出设备的有平转式浸出器、环型浸出器等。

(三)按生产工艺划分

1.直接浸出

直接浸出又称一次浸出，是指油料经预处理后直接进入浸出器进行浸出制得油脂的工艺。直接浸出工艺一般适用于含油率较低的油料加工，如大豆、米糠、棉籽等。

2.预榨浸出

预榨浸出是指油料经预处理后，用榨油机先榨出一部分油脂，然后再用浸出法取出榨饼中剩余部分油脂的一种工艺。这种工艺适用于含油率高的油料加工，如油菜籽、花生、葵花籽等。

浸出法制油工艺流程

无论采用何种浸出工艺流程，几种主要植物油料的浸出工艺都应包括以下五个工序:油料预处理及预榨、料胚浸出、湿粕脱溶、混合油处理及溶剂冷凝冷却与回收循环。

油脂浸出的具体工艺方法

1.浸出器

（1）工艺流程

油料经过预处理后所成的料胚或预榨饼，由输送设备送入浸出器，经溶剂浸出后得到浓混合粕和湿粕。

（2）浸出设备浸出系统的重要设备是浸出器，其形式很多。

间歇式浸出器--浸出罐。

连续式浸出器--平转式浸出器、环形浸出器、卫星式浸出器、履带式浸出器等。

2.湿粕的脱溶烘干

（1）工艺流程

从浸出器卸出的粕中含有25%～35%的溶剂，为了使这些溶剂得以回收和获得质量较好的粕，可采用加热以蒸脱溶剂。

（2）脱溶烘干设备对预榨饼浸出粕的脱溶烘干多采用高料层蒸烘机，对大豆一次浸粕的脱溶烘干，宜采用D．T蒸脱机。

3．混合油的蒸发和汽提

（1）工艺过程

混合油过滤-→混合油贮罐-→第一蒸发器-→第二蒸发器-→汽提塔-→浸出毛油

从浸出器泵出的混合油（油脂与溶剂组成的溶液），须经处理使油脂与溶剂分离。分离方法是利用油脂与溶剂的沸点不同，首先将混合油加热蒸发，使绝大部分溶剂汽化而与油脂分离。然后，再利用油脂与溶剂挥发性的不同，将浓混合油进行水蒸气蒸馏（即汽提），把毛油中残留溶剂蒸馏出去，从而获得含溶剂量很低的浸出毛油，但是在进行蒸发、汽提之前，须将混合油进行"预处理"，以除去其中的固体粕末及胶状物质，为混合油的成分分离创造条件。

（2）过滤让混合油通过过滤介质（筛网），其中所含的固体粕末即被截留，得到较为洁净的混合油。处理量较大的平转型浸出器内，在第Ⅱ集油格上装有帐篷式过滤器，滤网规格为100目，浓混合油经过滤后再泵出。

（3）离心沉降现多采用旋液分离器来分离混合油中的粕末，它是利用混合油各组分的重量不同，采用离心旋转产生离心力大小的差别，使粕末下沉而液体上升，达到清洁混合油的目的。

（4）混合油的蒸发蒸发是借加热作用使溶液中一部分溶剂汽化，从而提高溶液中溶质的浓度，即使挥发性溶剂与不挥发性溶质分离的操作过程。混合油的蒸发是利用油脂几乎不挥发，而溶剂沸点低、易于挥发的特性，用加热使溶剂大部分汽化蒸出，从而使混合油中油脂的浓度大大提高的过程。

在蒸发设备的选用上，油厂多选用长管蒸发器（也称为"升膜式蒸发器"）。其特点是加热管道长，混合油经预热后由下部进入加热管内，迅速沸腾，产生大量蒸气泡并迅速上升。混合油也被上升的蒸气泡带动并拉曳为一层液膜沿管壁上升，溶剂在此过程中继续蒸发。由于在薄膜状态下进行传热，故蒸发效率较高。其设备为长管蒸发器。

（5）混合油的汽提通过蒸发，混合油的浓度大大提高。然而，溶剂的沸点也随之升高。无论继续进行常压蒸发或改成减压蒸发，欲使混合油中剩余的溶剂基本除去都是相称困难的。只有采用汽提，才能将混合油内残余的溶剂基本除去。

汽提即水蒸气蒸馏，其原理是：混合油与水不相溶，向沸点很高的浓混合油内通入一定压力的直接蒸汽，同时在设备的夹套内通入间接蒸汽加热，使通入混合油的直接蒸汽不致冷凝。直接蒸汽与溶剂蒸气压之和与外压平衡，溶剂即沸腾，从而降低了高沸点溶剂的沸点。未凝结的直接蒸汽夹带蒸馏出的溶剂一起进入冷凝器进行冷凝回收。其设备有管式汽提塔、层碟式汽提塔、斜板式汽提塔。

浸出车间工艺技术参数

（1）工艺参数

①进浸出器料胚料胚厚度为0．3毫米以下，水分10%以下；预榨浸出工艺，饼块最大对角线不超过15毫米，粉末度（30目以下）5%以下，水分5%以下。

②料胚在平转浸出器中浸出，其转速不大于100转/分钟；在环型浸出器中浸出，其链速不小于0．3转/分钟。

③浸出温度 50～55℃，浸出压力为浸出溶剂与不凝性气体自然形成的系统压力，通常为一个大气压。

④混合油浓度入浸料胚含油18%以上者，混合油浓度不小于20%；入浸料胚含油大于10%者，混合油浓度不小于15%；入浸料胚含油在大于5%、小于10%者，混合油浓度不小于10%。

⑤粕在蒸脱层的停留时间，高温粕不小于30分钟；蒸脱机气相温度为74～80℃；蒸脱机粕出口温度，高温粕不小于105℃，低温粕不大于80℃。带冷却层的蒸脱机（DTDC）粕出口温度不超过环境温度10℃。

的冷凝和冷却

⑥混合油蒸发系统汽提塔出口毛油含总挥发物0．2%以下，温度105℃。

⑦溶剂回收系统冷凝器冷却水进口水温30℃以下，出口温度45℃以下。凝结液温度40℃以下。

溶剂的种类

可用于油脂浸出的工业有机溶剂，大体可归纳为五类。

(一)脂肪族碳氢化合物

此类溶剂以丙烷、丁烷、液化石油气、己烷、6号溶剂油、石油醚为主。

(二)氯代脂肪族碳氢化合物

此类溶剂以二氯乙烷、三氯乙烯、四氯化碳为主。

(三)芳香族碳氢化合物

此类溶剂以苯为主。

(四)脂肪醇化合物

此类溶剂以乙醇、异丙醇、甲醇为主。

(五)混合溶剂与气态溶剂

上述各类溶剂以第一类应用最广，我国油脂工业普遍采用第一类溶剂中的6号溶剂油作为浸出溶剂。

三、发明内容

本发明的核心技术是：采用主动升压和降压及在一定压力状态下完成油脂浸出过程。

主动升压，这个压力是大于浸出溶剂与不凝性气体自然形成的系统压力的，其升高的压力上限由具体工艺决定，最高压力可以达到30MPa。升压可以采用压缩不凝性气体如氮气至系统内或采用对系统液相施压的方式完成。

浸出过程中，通过一个或数个主动升压、降压操作，在升压过程中强迫溶剂分子渗透至未被破坏的油料作物的细胞内，与细胞内的油脂结合，在降压过程中又一起反渗至溶剂中，在这样反复的一进一出中，对油料作物的细胞壁形成破坏性的通道，以便于油料作物中的油料份子可以通过这些通道进一步以对流的形式扩散至溶剂中。在升压、降压与压力保持一定值时，这种对流扩散始终存在。

我们知道，以往工艺中，进浸出器料胚料胚厚度为0．3毫米以下，为了达到这一厚度需要消耗大量的机械能，本发明工艺摒除了这一限制，可以节约大量的能耗。

同时本发明可以实现油料作物在料胚、破碎颗粒、完整颗粒状态下的油脂浸出。

本发明工艺的实现，让油料作物浸出油脂后，不再局限在料胚状态，它可以是破碎颗粒，甚至是完整颗粒，这为脱除油脂后的坚果类作物的果仁如花生仁、核桃仁、葵花籽仁等，获得了作为食品开发提供了前提条件。

本发明浸出油脂采用的溶剂可以是现行浸出油脂工艺所采用的溶剂，也可以是超临界二氧化碳等新型溶剂。

四、附图说明

附图1以间歇式浸出器--浸出罐的浸出油脂工序为例说明本发明工艺实现的过程。

该浸出油脂工序工艺设备包括浸出罐、升压泵、升压伐、降压伐、溶剂进口、混合油出口、压力表等。

该浸出油脂工序浸出罐升压采用的介质为氮气。

五、具体实施方式

浸出工艺过程为：

1、从进料口将预处理后的油料物料（料胚、破碎颗粒、完整颗粒或其混合物）放置入浸出罐中，封闭进料口；

2、打开溶剂进口阀门，将溶剂加入至浸出罐中，至溶剂可以将油料物料完全浸泡状态；

3、打开升压伐，启动升压泵将氮气压缩至浸出罐中，提升浸出罐压力，直至升压至工艺要求的压力；

4、保持一定的压力一段时间，对油料物料进行浸泡；

5、打开降压伐，降低浸出罐压力至工艺要求的压力；

6、打开混合油出口阀门，排出浸出罐中由溶剂与油脂混合而成的混合油；

7、重复2、3、4、5、6步骤，完成对油料物料中油脂的浸出，使油料物料中的油脂含量降低至工艺要求的数值；

打开出料口，排出浸出罐中的油料物料。

Claims

1.一种采取主动升压、降压浸出油脂的新工艺，其特征一是采用主动升压和降压及在一定压力状态下完成油脂浸出过程，在升压过程中强迫溶剂分子渗透至未被破坏的油料作物的细胞内，与细胞内的油脂结合，在降压过程中又一起反渗至溶剂中，在这样反复的一进一出中，对油料作物的细胞壁形成破坏性的通道，以便于油料作物中的油料份子可以通过这些通道进一步以对流的形式扩散至溶剂中。

2.其特征二是可以实现油料作物在破碎颗粒、完整颗粒状态下的油脂浸出。

3.根据权利要求1所述一种采取主动升压、降压浸出油脂的新工艺，主动升压，这个压力是大于浸出溶剂与不凝性气体自然形成的系统压力的，其升高的压力上限由具体工艺决定，最高压力可以达到30MPa。

4.升压可以采用压缩不凝性气体如氮气至系统内或采用对系统液相施压的方式完成。

5.根据权利要求1所述一种采取主动升压、降压浸出油脂的新工艺，同时可以实现油料作物在料胚、破碎颗粒、完整颗粒状态下的油脂浸出。

6.根据权利要求1所述一种采取主动升压、降压浸出油脂的新工艺，浸出油脂采用的溶剂可以是现行浸出油脂工艺所采用的溶剂，也可以是超临界二氧化碳等新型溶剂。