米糠制油一般采用浸出法,其预处理方式主要有蒸炒(烘炒)、造粒和挤压膨化3种T艺。其中,挤压膨化工艺是米糠成型保鲜、防止酸败、提高制油得率的最可靠方法之一米糠的膨化预处理工艺。
2.1.1 工艺流程原料米糠一清理一调质一膨化一烘干冷却
2.1.2 操作程序
1)清理。米糠清理的目的是清除铁质、石砂等硬杂物和碎米、草绳、植物秸秆、麻袋、编织袋碎片等.避免因损坏和堵塞膨化机而影响膨化效果。清理方法主要是筛选和磁选。米糠中的铁杂通常采用让米糠通过安装在设备进料口处的条型磁铁的方法加以去除。在膨化过程中,一般要求杂质含量小于3%:
2)凋质。调质处指在米糠进入膨化机之前,先对米糠进行提前预热,并调节米糠水分含量的过程。原料米糠的水分、入机温度和环境温度对膨化机的工作都有一定的影响,其中米糠水分决定膨化料的弹性与塑性。米糠水分过高,物料弹性差,不能产生足够的压力和热能来破坏细胞和酶;而水分过低,物料塑性差,则会使膨化温度过高.物料焦化.加深物料颜色,并易堵塞膨化机,也不能产生良好的膨化物料。调质处理后的米糠温度一般控制在65一75℃。水分控制在11%~13%。
3)膨化。膨化是指通过向膨化机内喷人高压蒸汽和高温水来提高膨化机内温度及湿度,使粉末状的米糠经过高温、高压、剪切、摩擦、膨爆等瞬时作用,聚合成多孑L、透气性较好的柱状结构。膨化后米糠水分较高,可达14%左右。通过膨化的米糠,细胞组织被彻底破坏,膨化料粒更结实,粉末度较小,容重较大,内部具有更多的孔隙度,外表面具有更多的游离油脂,粒度及机械强度增大。在浸出时,溶剂对料层的渗透性大为改善,浸出速率提高,可增大浸出器的产量,缩短浸出时间;溶料比小,可减少溶剂消耗和混合油蒸发时的耗汽量:浸出后的湿粕含溶低,可降低湿粕脱溶设备的负荷和耗汽量。同时,米糠中的解脂酶、脂肪氧化酶、磷脂酶等酶类钝化更彻底。使浸出毛油的酸值降低,且存放过程中酸值回升慢,非水化磷脂含量减少,浸出毛油质量提高。在膨化机的操作过程中,必须要保证能够连续稳定的向膨化机喂料,不能出现物料断流的情况,以保证膨化机榨膛内的工作压力。膨化机内的温度通常为105~140℃.榨膛内的压力为13MPa。米糠的膨化过程一般为l0~30s。
4)烘干、冷却。从膨化机内出来的膨化物料水分太大,温度太高,不适合直接浸m,必须经过烘干、冷却调质处理,使水分达到7%9%、温度达到50~55c(=。以满足浸出工艺要求膨化后的米糠一般选用平板烘干机或气流烘于机进行烘f和冷却南于米糠具有颗粒小、粉末度大、易黏连、易堵塞等特点,因此,设备连接的料斗、运输通道和输送没备应尽量采蹦较大的管径、尺寸及垂直度,以便于米糠的流通。另外,由于刚膨化完的米糠具有温度较高、水分含量大、柱状结构的物料硬度较低、易碎等特点,冈此,其输送不宜使用易造成颗粒破碎的螺旋输送机,而应采用链条式斗提机或刮板输送机等输送没备。
2.2 米糠的浸出工艺
米糠的浸出工艺分为溶剂浸出、糠粕脱溶、混合油蒸发和溶剂回收4个过程.
2.2.1 物料浸出
本艺采用的是喷淋浸泡和过滤结合的平转式浸出器。它足1个沿着四周方向连在一起的罐组式浸出器。浸出外壳为环状圆筒,内有转动轴可以水平转动,圆筒被隔板分成许多小格子,每个小格子实际就是1个小型浸m器,它可以连续进行装料、浸出、沥干和卸料等操作。经膨化烘十后的米糠就装在格子里面,厚度约为1.2m,浸H{温度保持在55—60c(。进入浸出器的溶剂应事先预热到45~50。溶剂与物料的比例为(1.15~J.25):l。溶剂与米糠在浸f]{器中逆流相遇,循环萃取。待溶剂中含油率达到18%~20%时,将它们泵入过滤分离装置中,分出其中混杂的糠粕粉末。另外,因为膨化米糠呈柱状结构,物料问的卒隙较大,溶剂通过物料的渗透速度较快,在物料的上部不易形成液面,所以必须加大新鲜溶剂的喷淋量和混合油的循环量,才能降低粕中的残油,从而提高出油率。
2.2.2 混合油蒸发经溶剂浸出获得的混合油由易挥发的溶剂、米糠油和被它们所夹带的米糠粕粉所组成。混合油处理的目的是净化混合油,除去杂质,且将其分离成油和溶剂。混合油中的杂质会堵塞蒸发器和汽提塔,使混合油中的溶剂脱除不彻底,致使糠粕中的残油率增加,并降低毛糠油的质量。因此必须对混合油进行分离处理。通常采用旋液分离器清除混合油中的固体杂质。另外,为了防止气提时的氧化过程,必须降低进人混合油鼓泡作用的过热蒸汽中的氧浓度。将由汽提塔出来的浸出毛油迅速进行冷却和经常注意气提设备加热表面的状态等,都能起到良好的脱氧、降湿效果。同时,也要考虑到余热利用的问题。充分利用蒸脱机顶上出来的水蒸气和溶剂蒸汽的余热来加热第一蒸发器,国内有些工厂还利用第二蒸发器和汽提塔出来的混合蒸汽来加热第一蒸发器,这样不仅能够节省热能,而且能够节约冷却用水。
2.2.3 糠粕脱溶糠粕中溶剂排除的主要方法是蒸脱,湿粕米糠的脱溶一般选用DTC蒸脱机。湿粕溶剂必须全部蒸发,冷凝回收后再重复使用.才能在经济上合理维持生产。要将湿粕中所含的溶剂尽量降低,这对浸出厂管理和技术水平是有决定意义的。因为粕中含溶低就意味着溶剂损耗低.粕在贮藏和运输过程中也较为安全。除要求含溶少外,浸出糠粕还要根据使用目的来改变脱溶方法和工艺条件。例如,在湿粕米糠脱溶过程中,米糠中含有的淀粉杂质易吸水糊化,使米糠的黏连性增强,导致溶剂和水分难以挥发.给湿粕脱溶造成了一定困难。因此.在一般生产工艺条件及产品质量要求下,湿粕米糠的脱溶应以烘烤脱溶为主、气提脱溶为辅;而若想利用糠粕中的蛋白质来加工各种食品时,则应在低温下脱溶,以防止蛋白质变性。总之,湿粕米糠脱溶时的方法和工艺条件取决于湿粕的使用目的。
2.2.4 溶剂回收在米糠油生产中。大部分溶剂需要经过冷凝回收之后再重复使用。在溶剂回收过程中,由冷凝器出来的混合气体中经常夹带有少量米糠粕末,易使设备易结垢或堵塞,影响传热效果。为此,一般将冷凝器做成可拆式,有利于清除粕末等杂质。另外.为了保证冷凝器的冷凝效果,防止循环水在冷凝器中分配不均的现象发生,常将冷凝器和循环水串联起来,并加大水管的直径,减少水流阻力.以提高冷凝器的冷凝效果。