Pri výrobe sójového oleja približne 80 % výrobcov sójového oleja v Číne využíva extrakciu rozpúšťadlom, zatiaľ čo vo vyspelých krajinách Európy a Ameriky toto číslo dosahuje 90 %. Extrakcia sójových bôbov rozpúšťadlom je primárnou metódou na výrobu sójového oleja kvôli jeho vysokému výťažku oleja (16%-17%, vyšší ako 12%-13% výťažok lisovania) a nízkym nákladom.
Obrázok 1 Vločkovací mlyn
Proces extrakcie sójových bôbov rozpúšťadlom zahŕňa najskôr rozdrvenie sójových bôbov na malé kúsky a ich následné použitievločkovací mlyn(Obrázok 1)lisovaním do vločiek alebo nafukovaním. Vločky sa potom kontaktujú s organickým rozpúšťadlom (typicky n-hexánom) v aextraktor rozpúšťadla. Olej sa extrahuje využitím vzájomnej rozpustnosti oleja a organického rozpúšťadla. Rozpúšťadlo sa potom odstráni zahrievaním a stripovaním, čím sa získa sójový olej. Pri výrobe sójového oleja a jeho vedľajších produktov je najdôležitejším krokom extrakcia rozpúšťadlom. Kvalita ťažby priamo ovplyvňuje celkovú kvalitu procesu a úspešnosť výroby. Preto je nevyhnutné kontrolovať kľúčové faktory ovplyvňujúce účinnosť extrakcie rozpúšťadlom sóje.
Faktory ovplyvňujúce účinnosť extrakcie sójového oleja zahŕňajú proces predúpravy (obsah vlhkosti sójových olejnatých semien, valcovanie, nafukovanie) a proces extrakcie (doba extrakcie, teplota extrakcie, pomer materiálu -k{1}}kvapaliny a výška materiálu).
Obrázok 2 Extraktor rozpúšťadla
1 Faktory ovplyvňujúce proces predúpravy
1.1 Vlhkosť olejnatých semien sóje
Obsah vlhkosti sójových embryí pred lúhovaním má veľký vplyv na proces lúhovania a v konečnom dôsledku ovplyvní účinok lúhovania. Keď je obsah vlhkosti olejnatých semien nízky, ovplyvní to zmáčanie embryí rozpúšťadlom, spomalí difúziu oleja z vnútra embryí do medzivrstvy, spôsobí zhlukovanie embryí, zničí kontinuitu kanálov medzi embryami a sťaží prienik rozpúšťadla. Keď je obsah vlhkosti príliš vysoký, fosfolipidy, škrob, bielkoviny a ďalšie látky v embryách sójových bôbov po absorbovaní vody napučia a zlepia sa, obalia kvapôčky oleja, čo vedie k tomu, že väčšina oleja zostane v embryách, čím sa zvýši záťaž následného procesu desolventizácie, čo vedie k zdvojnásobeniu spotreby energie a pracovného času. Zároveň je vysoká vlhkosť embryí náchylná na „premostenie“ pri vykladaní. Vhodná vlhkosť môže zlepšiť plasticitu embryí a znížiť práškovosť. Podľa experimentálneho súhrnu a skutočných výrobných skúseností by sa obsah vlhkosti v embryách sóje mal kontrolovať na 7 % až 9 %.
1.2 Hrúbka embrya sójových bôbov
Pri predbežnej úprave sójových bôbov je proces valcovania rozhodujúcim procesom. Proces valcovania sa vzťahuje na proces použitia mechanického pôsobenia na lisovanie sójových bôbov olejnatých semien z granúl na vločky. Po valcovacom procese sa zo sójového embrya stane zárodok zárodku. Ak je plát embrya príliš tenký, v embryu bude príliš veľa prášku a penetrácia rozpúšťadla bude počas procesu lúhovania slabá, čo neprispieva k lúhovaniu oleja. Ak je plát embrya príliš hrubý, bunková štruktúra sójových bôbov nebude dostatočne poškodená, proces extrakcie oleja bude dlhý, čo neprospieva lúhovaniu, znižuje výťažok oleja a tiež zvyšuje náročnosť desolventizácie a úpravy vlhkosti v následnom procese, čo ovplyvňuje účinok lúhovania. Pred predbežnou úpravou sójových bôbov je potrebné valcovanie. Keď hrúbka embrya v procese predúpravy dosiahne štandard, môže vstúpiť do ďalšieho kroku procesu lúhovania sójového oleja. odvodili vplyv hrúbky embryí na mieru zvyškového oleja v embryách sóje v procese lúhovania na základe experimentov a skutočných skúseností s výrobou. Hrúbka embrya by mala byť kontrolovaná medzi 0,25 a 0,35 mm.
1.3 Rozšírenie
Proces expanzie označuje proces, pri ktorom sa embryá sóje podrobujú intenzívnemu miešaniu, zahrievaniu, vytláčaniu, želatinizácii a želatinizácii v uzavretom priestore komory stroja pod vysokou teplotou a vysokotlakovou parou, čo vedie k zmenám v ich tkanivovej štruktúre. Počas tohto procesu sa zvyšuje objemová hmotnosť expandovaných častíc, bunková štruktúra embryí je úplne zničená, čo má za následok väčšiu vnútornú pórovitosť a viac voľného oleja na povrchu. Zvyšuje sa aj veľkosť častíc a mechanická pevnosť, čím sa výrazne zlepšuje priepustnosť rozpúšťadla do vrstvy materiálu počas lúhovania, zvyšuje sa rýchlosť lúhovania a skracuje sa čas lúhovania. Preto je možné zvýšiť výkon lúhovacej jednotky o viac ako 20 %. Preto je proces expanzie kľúčový. Ak proces expanzie neprebehne správne kvôli nevhodným podmienkam expanzie, ovplyvní to stav embryí vstupujúcich do lúhovacej jednotky, čím sa ovplyvní konečný lúhovací účinok sójových bôbov. Naopak, ak proces expanzie prebieha hladko, účinok vylúhovania sa môže výrazne zlepšiť.
2. Faktory ovplyvňujúce proces lúhovania
2.1 Doba lúhovania
Doba lúhovania je čas potrebný od počiatočného lúhovania sójových klíčkov po konečnú extrakciu šrotu. Preto je doba lúhovania jedným z dôležitých faktorov ovplyvňujúcich účinok lúhovania sóje. Ak je čas lúhovania príliš krátky, kontaktný čas medzi sójovými klíčkami a organickým rozpúšťadlom (n-hexánom) bude príliš krátky a čas extrakcie bude tiež príliš krátky, čo bude mať za následok nízku rýchlosť extrakcie oleja, ktorá nespĺňa skutočné požiadavky na bezpečnosť výroby. Ak je čas lúhovania príliš dlhý, hoci môže zabezpečiť kontaktný čas medzi sójovými klíčkami a extrakčným činidlom a čas extrakcie, čím sa zlepší rýchlosť extrakcie oleja, nadmerný čas ovplyvní skutočné časové náklady a efektivitu výroby. Štúdie navyše zistili, že obsah oleja v sójových klíčkoch má tendenciu stabilizovať sa s predlžujúcim sa časom lúhovania. Neexistuje jednotná pevná požiadavka na dobu lúhovania na základe noriem produktu a skutočných podmienok rôznych výrobných oblastí. Vo všeobecnosti sa určuje podľa noriem produktu a skutočných výrobných podmienok. Z hľadiska skutočného účinku lúhovania sóje je vhodná doba lúhovania 60–90 minút.
2.2 Teplota lúhovania
Teplota lúhovania sa vzťahuje na teplotu, pri ktorej sa lúhujú sójové bôby. Teplota lúhovania je dôležitým ukazovateľom procesu lúhovania a jedným z dôležitých faktorov ovplyvňujúcich lúhovací účinok sóje. Ak je teplota lúhovania nízka, energia procesu lúhovania bude nízka, molekulám oleja bude chýbať aktivita, čím sa zníži rýchlosť extrakcie oleja a v konečnom dôsledku to povedie k slabému účinku lúhovania sóje; čím vyššia je teplota lúhovania, tým lepšie sa zníži viskozita oleja, zvýši sa rýchlosť molekulárnej difúzie a konvekčnej difúzie a zvýši sa rýchlosť extrakcie oleja [4], čím sa zlepší účinok lúhovania sóje. V skutočnej prevádzke však platí, že čím je teplota procesu lúhovania bližšie k bodu varu rozpúšťadla (n-hexán), tým silnejšie je prchanie frakcie rozpúšťadla. V záujme odparovania frakcie rozpúšťadla a bezpečnostných úvah by teplota procesu vylúhovania mala byť o niečo nižšia ako počiatočná teplota varu kompozície frakcie čerstvého rozpúšťadla a mala by byť kontrolovaná na 50 až 60 stupňov.
2.3 Pomer-k-tekutine
Pomer materiálu-ku-kvapalín je pomer hmotnosti vylúhovaného embrya k rozpúšťadlu použitému za jednotku času, čo je ďalší faktor ovplyvňujúci koncentráciu zmiešaného oleja [5]. Nedostatočné množstvo rozpúšťadla bude mať za následok neúplné vylúhovanie a odmasťovanie, čo vedie k vysokému zvyškovému oleju v sójovej múčke, čo ovplyvní rýchlosť extrakcie oleja a spôsobí, že súvisiace ukazovatele produktu nespĺňajú normy. Zatiaľ čo väčší objem rozpúšťadla je prospešný pre lúhovanie sójového šrotu a zabezpečuje dobrý lúhovací účinok, vysoký pomer rozpúšťadla v zmiešanom oleji zvýši pracovné zaťaženie následných procesov a zvýši spotrebu energie. Čím väčšie je množstvo rozpúšťadla dodaného za jednotku času, tým výraznejší je rozdiel v koncentrácii v zmiešanom oleji. Keď sa množstvo rozpúšťadla zvýši na určitú hranicu, postupnosť namáčania a vypúšťania sa stane nejasnou, materiálové priestory sa zlepia, nie je možné zaručiť koncentračný gradient medzi olejovými oddeleniami a konečná koncentrácia zmiešaného oleja sa postupne znižuje. Pomer materiálu-ku-kvapaliny by preto nemal byť príliš nízky ani príliš vysoký; pomer musí byť mierny. Na základe relevantnej literatúry a skutočných skúseností s výrobou sa optimálny pomer materiálu-ku{12}}kvapaliny reguluje na 1:0,8–1,4 (W:W).
2.4 Výška suroviny
Za podmienky rovnakého výkonu umožňuje vyššia výška suroviny v násypke extraktora dlhší čas extrakcie, čo je prospešné pre zníženie zvyškového oleja v sójovom šrote a zvýšenie výťažku oleja. Vyšší zásobník však nie je vždy lepší. Ak je násypka príliš vysoká, surovina na dne bude vystavená nadmernej sile a rozbitiu, čím sa zvýši práškovitosť. Tiež, ak je násypka príliš plná, surovina môže byť vyplavená rozpúšťadlom alebo zmiešaným olejom z rozprašovacích potrubí, ktoré pretečie z oboch strán násypky do násypky na zber oleja. Nesprávna prevádzka môže upchať olejové čerpadlo a rozprašovacie potrubie. Výška suroviny by mala byť zvolená na základe výrobných potrieb a výberu extraktora. Špecifická požiadavka na výšku by sa mala vypočítať na základe skutočných podmienok a požiadaviek výrobcu.
3 Záver
Na základe vyššie uvedenej analýzy faktory ovplyvňujúce účinok extrakcie sójových bôbov zahŕňajú obsah vlhkosti sójových olejnatých semien, valcovanie, napučiavanie, čas extrakcie, teplotu extrakcie, pomer materiálu-ku{1}}kvapaliny a výšku suroviny. Každý faktor má významný vplyv na účinok vylúhovania. Pri zvažovaní týchto faktorov je potrebné riadiť sa teóriou a zároveň sa prispôsobiť skutočnej situácii. Pri priemyselnej aplikácii technológie lúhovania sóje je nevyhnutné spojiť teóriu s praxou a kontrolovať každý faktor, ktorý môže ovplyvniť účinok lúhovania, aby sa proces lúhovania aplikoval efektívne a zabezpečil sa zaručený účinok lúhovania.
Naši inžinieri VIC Machinery komplexne zvážili vyššie{0}}uvedené ovplyvňujúce faktory a optimalizovali dizajn pri vytváraní lúhovacej výrobnej linky a zariadenia, čím maximalizovali extrakciu sójového oleja pre našich zákazníkov. Ak chcete nakupovať, kontaktujte nás teraz!