油脂制取與加工工藝學：第三節(jié)油料生坯的制備（Productflake)

1、第三節(jié) 油料生坯的制備（Product flake,本節(jié)主要內(nèi)容 一、生坯制備的基本概念 二、油料的破碎（crashing） 三、油料的軟化（condition） 四、油料的軋坯（flakeing） 五、生坯的干燥（drying,生坯制備的基本過程,Oilseed crashing condition flaking drying,第三節(jié) 油料生坯的制備,一、生坯制備的基本概念,一）生坯制備的步驟： 1.油籽的破碎（Oilseed crashing） 將大顆粒破成小粒度顆粒。 2.油籽的軟化（Oilseed condition） 對油料進行溫度和水分的調(diào)節(jié)。 3.油籽的軋坯（Oilseed f

2、laking） 將顆粒塊油料軋成薄片。 4.油料生坯的干燥（flake drying) 對生坯進行干燥，以達到制油工藝的要求,第三節(jié) 油料生坯的制備,二）軋坯的種類： 1.將油籽軋成薄片； 2.將油籽軋碾成粉末； 3.將油籽破成一定程度的粒塊； 國內(nèi)一些預榨浸出部分采用此種方法，國內(nèi)制乳香花生油。 （三）軋坯與油料的關系： 1.小顆粒油料不破碎 2.高含油料不軟化,第三節(jié) 油料生坯的制備,二、油料的破碎,一）破碎的目的和要求： 1、目的： （1）利于油料的軟化； （2）利于油料的軋坯； 2、要求： （1）粒度要均勻； 如：大豆破碎粒度為46瓣，花生6 8瓣。 （2）不出油，不成團 ； （3）粉

3、末度要?。?控制為通過20目（孔/英寸）篩不超過10,第三節(jié) 油料生坯的制備,二）油料破碎的方法和設備： 1.油料破碎的方法： （1）油料的擠壓 （2）油料的碾磨 （3）油料的撞擊 2.油料的破碎設備： （1）對輥破碎機 （2）圓盤破碎機 （3）錘式破碎機,第三節(jié) 油料生坯的制備,三）影響油料破碎因素： 1.油料性能 如：水分、溫度、含雜量及流量； 2.破碎機的工作狀態(tài)： 如：齒輥的形狀， 輥齒的磨損， 齒輥間距， 齒輥的端密封,第三節(jié) 油料生坯的制備,三、油料的軟化（油料質(zhì)地調(diào)節(jié),一)軟化的目的和要求： 1.目的： （1）調(diào)節(jié)油料質(zhì)地達到均勻 （2）調(diào)節(jié)油料的水分適宜油料的軋坯 （3）調(diào)節(jié)油

4、料的溫度與軋坯一致 2.要求： （1）溫度和水分的調(diào)節(jié)要均勻 （2）油料的硬度要適宜,第三節(jié) 油料生坯的制備,二）軟化設備： 1.軟化螺旋輸送機 2.層式軟化鍋 3.臥式軟化鍋 4.軟化調(diào)質(zhì)塔 (三）影響軟化的因素： 1.油料顆粒大小 2.油料的含油量 3.油料的含水量 4.設備的結(jié)構(gòu),第三節(jié) 油料生坯的制備,大 豆 調(diào) 質(zhì) 塔,四、油料的軋坯,一）軋坯的目的和要求 1.軋坯的目的： （1）破壞油籽內(nèi)部的細胞結(jié)構(gòu) 減少油料細胞對油脂的束縛力，提高出油效率。 （2）減小物料厚度 增加油料的表面積，提高油脂流出面，縮短油流出的路徑。 （3）使油籽達到最大的一致性,第三節(jié) 油料生坯的制備,2.軋坯的

5、要求： （1）生坯薄而均勻 （2）粉末度要小 （3）不露油 Soybean press： 0.20.25mm Solvent extract： 0.250.3mm Cottonseed press：0.20.3mm peanut press： 0.30.5mm Rapeseed： 0.2mm Sesame： 0.30.4mm Ricebran： 通24目篩的量8090,第三節(jié) 油料生坯的制備,二）軋坯的原理,1、軋輥有作用 （1）槽紋輥的輾軋作用： 在光面輥上開上不同形狀的槽紋，有銳角、圓角、梯臺，有傾斜度610. A、轉(zhuǎn)速相同時，劈裂和擠壓作用：用于破碎。 B、轉(zhuǎn)速不相同時，壁裂擠壓和剪切，

6、對油籽破壞性大，輕度為剝殼，重度為粉碎,第三節(jié) 油料生坯的制備,2）光面輥的輾軋作用： A、兩輥轉(zhuǎn)速相同時，物料受擠壓，塑性變形。 B、兩輥速度不同時，物料受擠壓、剪切、內(nèi)部有彈性變形、細胞破壞較重，也有塑性變形,第三節(jié) 油料生坯的制備,2.軋輥嚙入油料的條件,1）理論分析： A、求證：向下力G向上力P，才能使油籽進入軋輥 之間: G=Fcos Q=Psin F=Pf 則：PfcosPsin ftg 若tg=f （摩擦角） tgtg,第三節(jié) 油料生坯的制備,B、結(jié)論：軋輥嚙入物料的條件是油籽對軋輥的摩擦角大于油籽對軋輥的嚙入角。 （2）增加軋坯機嚙入的可能： A、增加磨擦角：改善油籽和軋輥的粗

7、糙度，即對油籽 破碎，對軋坯機軋輥拉槽。 B、減小嚙入角：增加軋輥直徑，減少油籽顆粒直徑 （破碎）。 C、增加軋輥間距； （3）實際生產(chǎn)情況： A、實際嚙入角比理論嚙入角大，因為有物料的堆積。 B、實際磨擦角比理論磨擦角小，因為有油、水潤滑作 用,第三節(jié) 油料生坯的制備,三）軋坯過程中油籽內(nèi)部變化,1.油籽在軋坯時結(jié)構(gòu)狀態(tài)變化 （1）細胞組織的變化： A、油籽細胞破裂，破壞程度不一。 B、油籽細胞變形 C、部分細胞沒有受到影響 （2）形狀的變化： A、表面積增加： 有許多物質(zhì)暴露于表面。 B、表面能增加： 有利于水分和溶劑滲透有利,第三節(jié) 油料生坯的制備,2.軋坯過程中油脂部位的變化： （1）

8、油籽中油脂存在的狀態(tài)： 生理成熟油籽中，油脂呈顆粒狀或球體狀形存.在于油體原生質(zhì)的糊粉粒和細胞的其它器官之間的縫隙中。 （2）軋坯時部分油脂被釋放出細胞： 擠壓細胞壁破裂，油體接觸，形成大顆粒，由于液壓差，形成滲透壓，油滲透出細胞游離到坯的內(nèi)外表面形成油膜或止流于細胞之間。 （3）部分油脂沒有被釋放： A、部分油脂處于破碎組織的殘片上。 B、雖匯聚，但受細胞壁的束縛。 C、完全處于原始狀態(tài),第三節(jié) 油料生坯的制備,3.軋坯時油脂化學及生物化學變化： （1）化學變化（機械擠壓、溫度影響）： A、蛋白質(zhì)變性：蛋白質(zhì)部分結(jié)構(gòu)遭破壞（5%）。 B、油脂的氧化：表面積增加，氧氣接觸面積大，且滲透均勻，適

9、宜溫度和水分使得酶的破壞加劇。 （2）生物化學變化： 氧化滲入，造成呼吸和微生物活性增強，加快了內(nèi)部物質(zhì)的破壞,第三節(jié) 油料生坯的制備,四）軋坯工藝和設備,1.軋坯工藝條件： （1）軋輥間工作范圍： 路程和時間長，破壞性大。 （2）工作壓力： 壓力大，油籽抗外力強度大，破壞性大。 （3）工作間隙：取決于物料厚度。 （4）油籽顆粒與軋輥直徑的關系 （5）軋輥轉(zhuǎn)速： 彈簧軋輥的線速度:46m/s 液壓緊輥的線速度：11m/s,第三節(jié) 油料生坯的制備,2.軋坯設備種類(flaking equipment) （1）直列式軋坯機： A、三輥軋坯機 B、五輥軋坯機 適宜于小顆粒油料：sunflowerse

10、ed ricebran cottonseed, rapeseed, sesame （2）對列軋坯機： A、單對輥軋坯機 B、雙對輥軋坯機 適宜于大顆粒油料peanut soybean 等 （3）斜列式軋坯機,第三節(jié) 油料生坯的制備,第三節(jié) 油料生坯的制備,第三節(jié) 油料生坯的制備,第三節(jié) 油料生坯的制備,3.軋坯設備的結(jié)構(gòu)： （1）喂料機構(gòu)：保持流量和分布均勻 （2）軋輥：主要工作部件 A、金屬冷鑄，表面淬火處理，深50mm HRC60 B、離心澆鑄（高強度合金），白口層深度 2025mm，HRC6070，內(nèi)層灰口層， 厚度 100150mm C、槽紋密度b/a=0.14 =610 =45， 槽

11、紋線 與軋輥軸線偏離50mm便于吃料 （3）軋距調(diào)節(jié)裝置：彈簧式、杠桿式、液壓式 （4）檔板和刮刀 （5）機架和軸承座 （6）傳動裝置,第三節(jié) 油料生坯的制備,第三節(jié) 油料生坯的制備,第三節(jié) 油料生坯的制備,五）影響軋坯的因素,1.油籽含水量(moisture content) （1）油籽的彈性和塑性對軋坯的影響 彈性大，抗外力大，受力不均 勻，塑性大，對細胞破壞小。 （2）彈性和塑性取決于油籽含水： 水分低，彈性大，水分高，塑性 大 （3）加工適宜水分,第三節(jié) 油料生坯的制備,油籽軋坯的適宜水分 oilseeds Soy Cotton Rapeseed Optimum 1415% 9.511

12、.5% 89% Oilseeds Sesame Ricebran sunf optimum 78% 67% 7.07.5% 2.油籽的溫度對軋坯影響: 溫度影響強度，溫度高，強度低，塑性大，易出油。 3.油籽顆粒大小: 粒大不被嚙入，大小不均勻，坯片不均勻。 4.油籽含油： 高含油塑性大，易出油，造成嚙入困難,第三節(jié) 油料生坯的制備,五、生坯干燥,一）生坯干燥的目的 1.調(diào)整水分以達到浸出的生產(chǎn) 2.調(diào)整水分使生產(chǎn)的正常進行 （二）生坯干燥的方式 1.傳導加熱脫水 2.熱對流加熱脫水 3.自然通風干燥脫水,第三節(jié) 油料生坯的制備,三）干燥設備,1.平板干燥機 2.熱風干燥機 3.干燥輸送機,第

13、三節(jié) 油料生坯的制備,平板干燥機,第三節(jié) 油料生坯的制備,干燥輸送機,第三節(jié) 油料生坯的制備,本節(jié)思考題,1.軋坯目的和要求有哪些？ 2.影響生坯質(zhì)量的因素有哪些，怎樣獲得優(yōu)質(zhì)坯片？ 3.軋坯機最佳嚙入條件是什么？怎樣實現(xiàn)？ 4.軋坯過程油籽結(jié)構(gòu)發(fā)生哪些變化？ 5.軋坯機有哪幾種，主要部件和功能是什么？ 6.試設計一個大豆的直接浸出工藝的預處理工藝,第三節(jié) 油料生坯的制備,第五節(jié) 油料的擠壓膨化（Oilseed extrusion,本節(jié)的主要內(nèi)容 一、油料膨化的意義 二、油料膨化設備 三、油料膨化工藝,第三節(jié) 油料生坯的制備,一、油料膨化的意義,一）油料膨化技術(shù)的發(fā)展過程： 1.早期的膨化技術(shù)

14、 20世紀六十年代以米糠的殺酶為主開發(fā)的工 藝技術(shù)。 2.大豆的膨化提高生產(chǎn)量為 膨化大豆進行浸出以提高生產(chǎn)量為主。 3.高含油料的浸出以提高油品質(zhì)量 棉花籽、菜籽的膨化提高油品質(zhì)量,第三節(jié) 油料生坯的制備,二）油料膨化的目的,1.破壞油料的細胞結(jié)構(gòu) 破壞油料的細胞結(jié)構(gòu)可改善油脂提取 效果。 2.提高設備生產(chǎn)能力 3.降低能量消耗 提高混合油濃度，降低濕粕含溶量； 4.提高浸出毛油質(zhì)量 減少非水化磷脂的含量； 5.降低生產(chǎn)成本,第三節(jié) 油料生坯的制備,二、油料膨化原理與設備,一）膨化原理 1.油料在設備中受擠壓而被壓縮 油料在螺旋軸的推動和設備空余體積的減少 在設備內(nèi)受到壓縮。 2.由于摩擦和

15、加入蒸汽油料受熱而升溫 油料摩擦而生熱，同時受蒸汽的加熱而使水 分滲透到油料內(nèi)部。 3.油料噴出設備而減壓產(chǎn)生膨脹作用 油料解除壓力后，水分會迅速汽化，而形成 多孔的凝膠結(jié)構(gòu),第三節(jié) 油料生坯的制備,二）膨化設備,1.膨化機的結(jié)構(gòu)形式： （1）干式擠壓膨化機 主要用于顆粒料的膨化米糠和大豆的膨化。 （2）濕式膨化機 A、閉壁式擠壓膨化機 用于低含油料的膨化， B、開槽壁式擠壓膨化機 用于高含油料的擠壓膨化,第三節(jié) 油料生坯的制備,第三節(jié) 油料生坯的制備,第三節(jié) 油料生坯的制備,第三節(jié) 油料生坯的制備,第三節(jié) 油料生坯的制備,第三節(jié) 油料生坯的制備,第三節(jié) 油料生坯的制備,2.膨化機的結(jié)構(gòu),1）

16、螺旋軸 全葉連續(xù)式、全葉間歇式；螺距在縮小。 （2）壓榨膛 全閉式、開槽式，前后直徑一致； （3）蒸汽閥 在壓榨筒上安裝多組進汽閥門調(diào)節(jié)進汽量。 （4）出料機構(gòu) 模式出料孔，錐形出料孔,第三節(jié) 油料生坯的制備,3.膨化機的規(guī)格,1）小型膨化設備 主要以干式擠壓膨化機為主，產(chǎn)量為： 50200噸/日 （2）中型膨化設備 以濕式為主，產(chǎn)量為：300800噸/日； YPHD20（8英寸） YPHD25（10英寸） 300450T/D 500800T/D （3）大型膨化設備 YPHD30（12英寸） YPHD35（14英寸） 12001500T/D 18002000T/D,第三節(jié) 油料生坯的制備,三、油料膨化工藝,一）油料膨化的工藝過程： 1.生坯的調(diào)節(jié)： 大豆、米糠生坯可直接膨化，菜籽、棉籽干 燥后才能膨化，主要是溫度和水分。 2.生坯的膨化： 可干膨化，也可濕膨化。 3.膨化料的干燥和冷卻： 調(diào)整膨化料的溫度和水分,第三節(jié) 油料生坯的制備,二）膨化工藝參數(shù),1.入膨化前有油料條件 入膨化的水分：912%，溫度：5085度。 2.膨化的溫度和水分 膨化的蒸汽壓力：0.60.8Mpa，膨化溫度： 110120度，膨化后的水分：1314%。 3.膨化料的