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膨化工藝的優(yōu)勢和操作控制要點(diǎn)
2023-12-25
上世紀六十年代初，美國安德森國際公司發(fā)明了第一臺油料擠壓膨化機用于提高米糠油油的穩定性以及棉籽仁的調質(zhì)。1964年安德森公司開(kāi)發(fā)了油料膨化技術(shù)，并多次獲得專(zhuān)利。大豆等油脂制取工藝最大的進(jìn)展就是采用了油料擠壓膨化浸出技術(shù)，上世紀70到80年代，膨化浸出技術(shù)是國外得到廣泛的應用，目前國外大豆膨化機的加工能力單臺己達3000噸/天。我國的油料膨化技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)起步于上世紀90年代，目前國內大豆制油絕大部分采用膨化浸出工藝。相比較于生胚的浸出工藝，膨化擠壓浸出在多方面具有不可替代的優(yōu)勢。
一、膨化浸出的工藝優(yōu)勢
1）增加浸出產(chǎn)量
膨化料粒的容重增大，胚片細胞組織被徹底破壞，內部具有更多的空隙度，外表面具有更多的游離油脂，粒度及機械強度增大，在浸出時(shí)溶劑對料層的滲透性大為改善，浸出速率提高，浸出時(shí)間縮短，因此可使浸出器的產(chǎn)量增加30%以上?？梢酝ㄟ^(guò)減小膨化料粒尺寸及在浸出器內增加混合油的循環(huán)速率和循環(huán)量來(lái)克服溶劑通過(guò)大顆粒料層的速度過(guò)快，料粒與溶劑的接觸時(shí)間過(guò)短的不利影響。
2）蒸脫產(chǎn)量提高，濕粕脫溶消耗降低
膨化料粒浸出后的濕粕含溶僅為生坯浸出后濕粕含溶的60-80%。
3）脫溶時(shí)的結團現象減少
這是由于引起結團的生植物蛋白在膨化過(guò)程已變性的緣故。
4）捕集器負荷降低
因為膨化顆粒的粉末度減少及部分豆皮已結合在膨化顆粒中，濕粕
脫溶時(shí)混合蒸汽中含粕末量減少。
5）降低水化磷脂轉化為非水化磷脂酶的活性，降低脫膠油含磷量
6）混合油濃度升高，蒸發(fā)能耗降低
膨化料粒浸出時(shí)的溶劑比較生坯浸出時(shí)降低約20-40%,這使得浸出后的混合油濃度可達到28%以上。
7）蒸發(fā)效果和毛油質(zhì)量提高
混合油中粉末度減少，減輕了混合油凈化的負荷。
8）溶耗降低
由于濕粕含溶的減少和混合油濃度的提高。
9）毛油質(zhì)量提高
膨化過(guò)程鈍化了破碎豆中的脂肪氧化酶、磷脂酶等酶類(lèi),使浸出毛油的酸價(jià)降低、非水化磷脂含量減少。
10）破碎軋胚產(chǎn)量提高
二、膨化工藝操作和控制要求（以大豆為例）
膨化浸出工藝降低了對破碎、軋胚工序的要求，既然膨化較傳統的生胚浸出具有獨特的優(yōu)勢，那么在膨化操作中應注意那些方面呢？筆者以為必須注意以下：
1）豆胚厚度0.35-0.45mm，水分9-10%，溫度65度左右；
2） 膨化的蒸汽壓力3-6bar，出料溫度110-120度，膨化后的水分11-13%；通過(guò)增加或減小蒸汽量來(lái)獲得更好的膨化特性和多孔性，調整電機電流。直接蒸汽壓力3-6bar，膨化機附帶蒸汽-水分離器，以除去冷凝水改進(jìn)蒸汽質(zhì)量，高質(zhì)量的蒸汽獲得高質(zhì)量的膨化效果。
3）膨化喂料均勻穩定，電流合適、波動(dòng)小，溢流胚片少。
4）模頭出料大小合適，無(wú)堵塞，出料箱不積料；
5）保持生產(chǎn)連續穩定，防止進(jìn)料管堵料和蒸汽軟管堵塞；
6）皮帶松緊合適，無(wú)打滑現象；護罩安裝完好；
7）固定銷(xiāo)、蒸汽噴頭安裝緊固，與螺旋軸無(wú)摩擦，蒸汽噴頭方向正確；
8）液壓油箱，軸承箱等油位、油壓合適，不漏油；
9）啟動(dòng)時(shí)先給蒸汽預熱到85度以上再喂料，先給汽再喂料，緩慢進(jìn)行；
10）給汽時(shí)、生產(chǎn)期間禁止在蒸汽軟管和模頭附近逗留，防止被蒸汽或膨化料噴傷；檢查模頭或取樣時(shí)避開(kāi)膨化料噴射方向；
11）停膨化時(shí)打開(kāi)模頭保證物料走空，及時(shí)清理喂料管、模頭和出料；
12）開(kāi)機前清理出殼體內部的金屬塊、黃油等異物，確保膨化機整個(gè)喂料輸送設備、膨化機本身及整個(gè)進(jìn)出流管內部都沒(méi)有異物。尤其注意清潔輸送設備內部的贓物、雜質(zhì)等；所有檢查門(mén)人孔等關(guān)閉；確保所有其他相關(guān)設備都能夠完好工作。
13）將喂料調整到設計產(chǎn)量，調整蒸汽注入量和錐形塞的壓力。發(fā)揮浮動(dòng)錐形塞優(yōu)勢，通過(guò)將活塞行程調整到最大防止膨化機由于異物停車(chē)。齒狀錐形塞：每個(gè)錐形塞齒的位置和每個(gè)固定牙槽齒的位置必須組成完整的圓形，同終端螺旋面的最小空隙保持3-5mm，該位置在錐形塞的最大行程下調整。
14）生產(chǎn)正常后，滿(mǎn)負荷喂料以達到最佳膨化效果，膨化機主電機電流可以達到額定電流的85%；
15）液壓自動(dòng)運行：按照最佳工作質(zhì)量、電流和蒸汽調整活塞壓力。浮動(dòng)行程是理想的。最高油壓設定在200bar。操縱過(guò)程中用到的壓力在
110-120bar。（不同處理能力的膨化機會(huì )有所不同）
16）膨化機軸承潤滑油：潤滑油泵最高油壓設定在 6bar。（剛啟動(dòng)潤滑油泵時(shí)要先把壓力表前的針型閥關(guān)閉，防止泵突然啟動(dòng)把壓力表頂壞。
17）注意噴汽螺栓的噴汽孔位置：噴汽孔必須朝向排料側。留意殼體上的標識。
18）設備安全：過(guò)量的蒸汽或少量的喂料可能激起物料向排料箱“飛噴”?？蛰d膨化機不允許閉合活塞。按照要求規范取樣，防止燙傷。按要求清理磁選。
只要我們對員工進(jìn)行技能培訓，嚴格按照操作規程進(jìn)行規范作業(yè)，就一定能夠使用好、操作好、控制好膨化機系統，取得良好的膨化效果的產(chǎn)品（膨化料呈現小條塊狀、多孔性、料表面含油。經(jīng)過(guò)干燥冷卻器后堅硬、外表無(wú)油、多孔性更加明顯，可能出現一些類(lèi)似于細沙的碎料，容重0.45-0.55t/m3)，為浸出生產(chǎn)創(chuàng )造最佳的工藝條件。
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