挤压膨化技术原理及优势
来源:环球粮机网发布时间:2015-04-30 11:36:37
一、挤压膨化技术原理
最初挤压技术是应用在意大利面条和塑料制品中,到20世纪50年代该技术得到进一步发展,在化工、饲料、食品及油脂等行业中都有了广泛应用。挤压膨化的工作原理是利用挤压产生摩擦热,并对物料产生剧烈的揉搓作用,通过喷入蒸汽或水至挤压物料中,使物料经过高压蒸煮后,由挤压机内部高压状态释放出来时,压力瞬间由高压转变成大气压,使内部水分迅速从物料组织结构中蒸发出来,使物料瞬间产生膨胀并呈现多孔结构。而具体到挤压膨化技术在油脂加工中的应用来讲,它是将清选、破碎、软化、轧胚后的油料胚片喂入挤压膨化机内,料坯在挤压膨化机内的高温、高压下,受断齿螺杆和剪切销钉联合挤压、揉搓、剪切等机械作用,以及摩擦生热和喷入蒸汽的湿热作用,油料的含油细胞被破坏,油脂充分外露,呈游离态,而其中有害物质得到钝化。在挤压螺杆末端的出口处,高温、高压物料经模孔出来,因压力突然转为常压,水分迅速蒸发,物料急剧膨胀而获得疏松、多孔和结构及强度都较好的挤压膨化油料,从而达到利于油脂浸出的目的。
二、挤压膨化技术的优势
传统的油料预处理工艺是将原经过清选、破碎、烘干、软化、轧胚等多道工序,送入浸出器浸出,这种方法生产工艺稳定,但对料坯要求高,一般料坯厚度在013mm以下才能达到较好的浸出效果,而且料坯在运输过程中易破碎、使原料粉末度增加,影响了油脂的浸出效果。另外,在传统预处理过程中由于料坯含水量高,处于堆积状态,至使烘干时蒸汽耗量大、能耗高,而且料坯受热不均匀,影响出油率,浸出的毛油质量较差;此外未经过膨化处理的料坯胚片表面积大,在浸出存料过程中经常出现搭桥现象,也会影响浸出效果。
而采用挤压膨化预处理不仅可以降低对轧胚厚度的要求,增加轧胚机的产量,解决了油料预处理车间由于轧胚机产量低卡脖的问题。而且可以使制得的料坯容重增加,强度增大,容重由原有的390~400kg/m3提高到500~550kg/m3,可增加30%~40%。因此,单位浸出容积内浸出物料量大大增大;挤压膨化后料坯的渗透性和渗滤性都较生坯有了很大的提高,因此浸出溶剂和混合油在料层中的通过速度也大大提高,一般可提高到50%~100%,从而获得了更高的浸出产量和浸出效率;挤压膨化后物料的渗透性好,还可以减少溶剂比,提高混合油浓度,使溶剂消耗量有效降低,减轻了溶剂蒸发系统和溶剂回收系统的负荷;由于挤压膨化后物料的渗透性好,可使料层的沥干性能极佳,因而湿粕中的溶剂含量也相应降低,从而减轻了蒸脱机及其溶剂回收系统的负荷。
另外,采用挤压膨化技术对油料进行预处理,可以使浸出后的毛油质量好,非水化磷脂少,更适于物理精炼,大大提高精炼率和油的质量。同时挤压膨化机的高温能有效地钝化油料中的一些有害成分和抗营养因子,并且有效地保护各种营养物质不受损失,可生产动物适口性更强、营养更高的成品粕。
与传统的油料预处理工艺相比,挤压膨化预处理技术可使设备生产能力提高30%~50%,同时可降低溶剂回收和油料干燥的能耗,为油脂加工企业带来了更高的出品率和更多的利润,与相同规模直接浸出工艺比,膨化浸出可使生产总成本降低10%~20%,成品(包括副产品)的附加值也大大增加。因此,自20世纪80年代以后国外开始普遍采用挤压膨化预处理工艺浸出制油。目前,美国已有90%的棉籽和80%的大豆都经过挤压膨化预处理,国外已把挤压膨化机作为浸出油厂的标准设备。近几年,油料挤压膨化技术的应用在我国也迅速兴起,现在越来越多的浸出油厂采用挤压膨化预处理技术。