無論采用壓榨法或溶劑浸出法從油籽中提取油脂,都需要先把油籽軋制成適合于取油的料坯,而為了保證軋胚的工藝效果,通常需要在軋胚之前對(duì)油料進(jìn)行破碎和軟化。
一、油料的破碎
(一)油料破碎的目的和要求
在油料軋胚之前,必須對(duì)大顆粒的油料進(jìn)行破碎。其目的是通過破碎使油料具有一定的粒度以符合軋坯條件;油料破碎后的表面積增大,利于軟化時(shí)溫度和水分的傳遞,軟化效果提高;對(duì)于顆粒較大的壓榨餅塊,也必須將其破碎成為較小的餅塊,才更有利于浸出取油。
要求油料破碎后應(yīng)粒度均勻,不出油,不成團(tuán),少成粉,粒度符合要求。大豆破碎粒度為4~6瓣,破碎豆的粉末度控制為通過20目/英寸篩不超過10%?;ㄉ扑榱6葹?~8瓣,粉末度控制為通過20目/英寸篩不超過5%。預(yù)榨餅破碎后的最大對(duì)角線長度為6~10mm。為了達(dá)到破碎的要求,必須控制破碎時(shí)油料的水分含量。水分含量過高,油料不易破碎,且容易被壓扁、出油,還會(huì)造成破碎設(shè)備不易吃料、產(chǎn)量降低等;水分含量過低,破碎物的粉末度增大,含油粉末容易粘附在一起形成結(jié)團(tuán)。此外,油料的溫度也會(huì)對(duì)破碎效果產(chǎn)生影響。熱油籽破碎后的粉末度小,而冷油籽破碎后的粉末度較大。通常大豆的適宜破碎水分為10%~15%,而花生的適宜破碎水分為7%~12%。
(二)油料破碎的方法和設(shè)備
油料破碎的方法有撞擊、剪切、擠壓及碾磨等幾種形式。油廠常用的破碎設(shè)備主要是齒輥破碎機(jī),此外也可采用錘式破碎機(jī)、圓盤剝殼機(jī)等。
圖3-41是雙對(duì)輥齒輥破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖,它主要是由進(jìn)料裝置、破碎輥、輥距調(diào)節(jié)裝置、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)座等部分組成。進(jìn)料裝置由存料斗、喂料輥、永久磁鐵、喂料淌板組成,其作用是調(diào)整喂料量及保證在整個(gè)輥長方向上流量的均勻,并清除進(jìn)機(jī)油料中的鐵雜,防止齒輥的損壞。齒輥破碎機(jī)的上下兩對(duì)齒輥分別平列安放,每對(duì)齒輥相向轉(zhuǎn)動(dòng),其中一個(gè)為快輥,另一個(gè)為慢輥,快輥與慢輥的速比為1.51:1,輥齒度為12:100,齒形角為銳角30°、鈍角60°,每英寸6個(gè)齒,每對(duì)輥的輥齒按“鋒對(duì)鋒”配置。工作時(shí),由于對(duì)輥速差的存在,兩個(gè)相向轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輥利用齒輥上齒角的剪切和擠壓作用,將落入輥間的油料切成小塊,從而達(dá)到破碎的目的。輥距調(diào)節(jié)裝置可用來改變齒輥的間距,以保證油料破碎后的粒度滿足工藝要求。
為保證油料的破碎效果,必須控制油料的水分、溫度、含雜量及流量。保持破碎機(jī)合理的工作條件,如輥齒的磨損情況、齒輥兩端擋板的密封情況、齒輥兩端間隙的調(diào)整是否一致等。
二、油料的軟化
軟化是通過對(duì)油料水分和溫度的調(diào)節(jié),改善油料的彈塑性,使之具備軋胚的最佳條件。軟化主要應(yīng)用于含油量低、含水分低和含殼量高的物性可塑性差、質(zhì)地堅(jiān)硬的油料。
(一)軟化的目的和要求
軟化的目的是通過對(duì)油料溫度和水分的調(diào)節(jié),使油料具有適宜的彈塑性,減少軋坯時(shí)的粉末度和粘輥現(xiàn)象,保證坯片的質(zhì)量。軟化還可以減輕軋坯時(shí)油料對(duì)軋輥的磨損和機(jī)器的振動(dòng),以利于軋坯操作的正常進(jìn)行。
要求軟化后的料粒有適宜的彈塑性且內(nèi)外均勻一致,能夠滿足軋胚的工藝要求。為此,軟化時(shí)應(yīng)根據(jù)油料種類和所含水分的不同制定軟化操作條件,確定軟化操作是加熱去水還是加熱濕潤。當(dāng)油料含水量高時(shí),應(yīng)在加熱的同時(shí),適當(dāng)去除水分。反之,應(yīng)在加熱的同時(shí),適量加入水蒸汽進(jìn)行濕潤。油料含水量較高時(shí)軟化溫度要低一些。反之,軟化溫度應(yīng)高一些。另外,必須保證有足夠的軟化時(shí)間。同時(shí)還應(yīng)根據(jù)軋坯效果調(diào)整軟化條件。
大豆的含油量較低,可塑性較差,軋胚前一般都要進(jìn)行軟化。軟化溫度應(yīng)視大豆含水量的高低而定。大豆水分在13-15%時(shí),軟化溫度通常掌握在70-80℃,軟化時(shí)間約為15-30分鐘。棉籽仁中所含的皮殼使料粒軟硬不一致,為獲得適宜的料胚并減輕皮殼對(duì)軋輥的磨損,也需先經(jīng)過軟化再進(jìn)行軋胚,棉仁的軟化溫度一般為60-65℃,水分為9.5-11.5%。菜籽屬于高油分油料,但菜籽顆粒小,表皮堅(jiān)硬,對(duì)于含水量在8%以下的油菜籽,特別是陳年菜籽,應(yīng)當(dāng)軟化后再進(jìn)行軋胚。新收獲的菜籽含水量較高,一般在10%以上,甚至高達(dá)15%,若軟化后再軋胚,軋胚時(shí)很容易出現(xiàn)粘輥、甚至軋輥不吃料的現(xiàn)象,因此一般不進(jìn)行軟化。菜籽軟化溫度一般為60-70℃,水分8-9%??ㄖZ拉籽由于其外殼和纖維素含量較高,故需要在軋胚前進(jìn)行軟化,軋胚前的理想水分為7%~9.5%。對(duì)于其他高油分的油料,如花生仁、蓖麻籽仁、椰子干等,一般不進(jìn)行軟化而直接軋胚,以防止軟化后造成軋胚時(shí)出油及粘輥等不良現(xiàn)象。
(二)軟化設(shè)備
常用的軟化設(shè)備有層式軟化鍋和滾筒軟化鍋。層式軟化鍋的結(jié)構(gòu)如層式蒸炒鍋,可參見圖4-1。滾筒軟化鍋的結(jié)構(gòu)如圖3-42所示。滾筒軟化鍋又稱臥式軟化鍋。軟化鍋的圓筒外殼上有一個(gè)齒圈和兩個(gè)鑄鐵導(dǎo)軌,驅(qū)動(dòng)裝置通過齒輪和齒圈的嚙合,使整個(gè)筒身均勻轉(zhuǎn)動(dòng),托輪通過導(dǎo)軌支撐整個(gè)滾筒的重量。滾筒內(nèi)裝有若干組隨筒體轉(zhuǎn)動(dòng)的加熱排管,滾筒內(nèi)壁焊有內(nèi)螺旋板。滾筒安裝的傾斜角為5°~6°。油料從進(jìn)料端進(jìn)入滾筒,由于筒身的傾斜和內(nèi)螺旋板的推動(dòng)而運(yùn)動(dòng)到滾筒的另一端卸出。油料在滾筒中被加熱排管加熱軟化。臥式軟化鍋的特點(diǎn)是由于滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)使物料的翻動(dòng)更加均勻,避免了由于物料運(yùn)動(dòng)的死角而造成的焦糊現(xiàn)象,軟化效果均勻透徹,并且動(dòng)力消耗小。
三、油料的軋坯
軋坯就是利用機(jī)械的作用,將油料由粒狀軋成片狀的過程。
(一)軋坯的目的和要求
軋坯的目的在于破壞油料的細(xì)胞組織,增加油料的表面積,縮短油脂流出的路程,有利于油脂的提取,也有利于提高蒸炒效果。油料籽仁由無數(shù)細(xì)胞組成,油料細(xì)胞的表面是一層由纖維素及半纖維素組成的比較堅(jiān)韌的細(xì)胞壁,油脂和其他物質(zhì)包含在細(xì)胞壁中,要提取細(xì)胞內(nèi)的油脂,就必須破壞其表面的細(xì)胞壁,破壞油料的細(xì)胞組織。對(duì)軋坯的要求是料坯薄而均勻,粉末度小,不露油。料胚厚度對(duì)出油率有很大影響。表1-7顯示出豆胚厚度對(duì)壓榨出油率的影響。表1-8顯示出豆胚厚度與浸出時(shí)間及粕殘油的關(guān)系。對(duì)于不同油料和不同制油工藝,要求料胚的適宜厚度有所不同。高油分油料的料胚應(yīng)厚些,低油分油料的料坯厚度應(yīng)薄些,直接浸出工藝的料胚應(yīng)薄些,預(yù)榨浸出或膨化浸出的料胚可厚些。要求軋胚厚度為大豆0.3mm以下。
(四)軋坯設(shè)備
(五)影響軋胚效果的因素
1、油料的性質(zhì)
對(duì)軋胚效果影響較大的油料性質(zhì)主要有含油量、含水量、含殼量、含雜量、粒度、溫度、可塑性等。
2、軋胚設(shè)備
液壓緊輥軋胚機(jī)的輥面線速度為10~11m/s。與之對(duì)應(yīng)的軋輥轉(zhuǎn)速約為150~300轉(zhuǎn)/分。
3、軋胚操作
軋胚時(shí)油料的流量必須均勻穩(wěn)定,油料必須均勻分布在整個(gè)輥面上。油料流量過大會(huì)造成軋胚機(jī)的堵塞;流量太小或斷料,會(huì)因軋輥空轉(zhuǎn)而造成軋輥相互碰撞,損傷軋輥表面甚至造成軋輥掉邊。在輥面上的下料不均會(huì)造成軋輥表面的不均勻磨損,形成馬鞍形輥和圓臺(tái)形輥,由此造成軋胚厚薄不一致并且很容易形成軋輥掉邊的現(xiàn)象。軋輥未松開前,不得空轉(zhuǎn),若受條件限制不能松開,也應(yīng)盡量縮短空轉(zhuǎn)時(shí)間。為防止由于斷料后軋輥空轉(zhuǎn)而造成軋輥的損壞,有些軋胚機(jī)裝置了低料位報(bào)警裝置,當(dāng)料斗中存料高度低于規(guī)定的位置時(shí),喂料輥?zhàn)詣?dòng)停轉(zhuǎn),軋輥電機(jī)停電并報(bào)警顯示。
為了經(jīng)常保持軋輥表面較高的平整度及相互平行度,必須讓刮刀保持良好的工作狀態(tài),徹底清除粘附在輥面上的生胚。并根據(jù)輥面的磨損情況,定期磨輥。要經(jīng)常檢查整個(gè)軋輥長度上料胚的厚薄均勻情況。若厚薄不均,應(yīng)檢查軋輥兩端的松緊是否一致或軋輥長度上輥徑是否一致。無論是彈簧緊輥或液壓緊輥,都要求軋輥兩端的縫隙和壓力大小一致,以保證料胚質(zhì)量。還應(yīng)經(jīng)常檢查軋輥兩端擋板的密封情況,防止油料的漏軋。
四、生胚干燥
生胚干燥的目的是為了滿足溶劑浸出取油時(shí)對(duì)入浸料胚水分的要求。大豆軋胚的適宜水分為11~13%,而大豆生胚的適宜入浸水分約為8~10%,對(duì)生胚干燥的要求是干燥效率高,且不能對(duì)生胚產(chǎn)生粉碎作用。生胚干燥設(shè)備多采用平板干燥機(jī)和氣流干燥輸送機(jī)。