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國外雙螺桿食用油精煉油設(shè)備的研究狀況

來源:環(huán)球糧機(jī)網(wǎng)發(fā)布時間:2015-09-16 11:57:55

國外雙螺桿食用油精煉油設(shè)備的研究狀況

    日本SUEH RO EPM公司是一家專業(yè)生產(chǎn)食用油精煉油設(shè)備的公司。1992年由Isobe S等[9, 1o]人開發(fā)了一種部分嚙合且反向旋轉(zhuǎn)的平行雙螺桿食用油精煉油設(shè)備(如圖I所示),并在該榨油機(jī)上進(jìn)行了各種農(nóng)產(chǎn)品固液分離的實(shí)驗(yàn)研究。1999年對其進(jìn)行了進(jìn)一步改進(jìn)并定型生產(chǎn)。

    實(shí)驗(yàn)所用的雙螺桿食用油精煉油設(shè)備采用部分嚙合且反向旋轉(zhuǎn)的平行雙螺桿結(jié)構(gòu),螺桿直徑D=136 nun、長徑比LID = 6.5,螺桿轉(zhuǎn)速n = 17 r/min,進(jìn)料速率Q= 50一150 kg/h,兩根螺旋軸以相反方向轉(zhuǎn)動,在嚙合區(qū)的上方產(chǎn)生較大的壓力和剪切力。螺旋軸結(jié)構(gòu)、榨籠結(jié)構(gòu)、壓縮比和餅排出結(jié)構(gòu)如圖2所示。在雙螺桿的第7段采用了一對完全嚙合的小螺距螺旋,以利于增大出油率。
    榨籠采用34一50塊立式平行榨籠板和墊片組合而成,濾油間隙通過0.2一0.9 mm的墊片進(jìn)行調(diào)節(jié),如圖3所示。榨籠板有兩種不同厚度,厚型(厚15 mm)板中有作為冷卻或加熱的循環(huán)夾套;薄型(厚5 inm)板可以增加狹縫過濾面積。在兩空心螺旋軸中,通過蒸汽噴人控制螺旋溫度。預(yù)壓段采用寬問隙,高壓段采用窄問隙。

    Isobe等人分別用脫殼的葵花籽仁和未脫皮的生菜籽在雙螺旋壓榨機(jī)與單螺旋壓榨機(jī)上進(jìn)行了對比壓榨實(shí)驗(yàn)。未經(jīng)預(yù)處理的脫殼葵花籽仁(水分3.2%、油58.6%)用雙螺旋壓榨機(jī)壓榨的出油率達(dá)到93.7%,而單螺旋壓榨機(jī)的出油率只能達(dá)到20%;壓榨未脫皮的生菜籽(水分7. 94%,油40.70%)的出油率為71%,雖然其出油率與單螺旋壓榨機(jī)相當(dāng),但榨籠溫度低,約70 90。由于壓榨溫度低,油和餅的質(zhì)量高,壓力也相對較低,因此毛油的含渣量少,能耗低。所有的結(jié)果表明,用雙螺旋壓榨機(jī)從油料中制取油脂是高效的,所得到的油和粕的質(zhì)量優(yōu)于單螺桿壓榨機(jī)。同時在壓榨過程中,省去了通常的一系列預(yù)處理工序,降低了壓榨油的工藝成本。

    此外還利用雙螺桿壓榨機(jī)從卷心菜和胡蘿卜中榨汁,以及從豆腐坊中豆渣、酒廠中的濾渣和屠宰廠留下的下水等高水分物料中進(jìn)行固液分離中的應(yīng)用研究,也獲得了很好的效果。
    法國CI.FXI1 AL公司對CLEXTRAL BC45型實(shí)驗(yàn)擠壓機(jī)進(jìn)行了改造,開發(fā)出帶有濾油筒體的雙螺桿壓榨機(jī)(如圖4所示),用于雙螺桿制油技術(shù)的研究。這種壓榨機(jī)采用同向旋轉(zhuǎn)的雙螺旋結(jié)構(gòu),預(yù)榨段采用完全嚙合,而主壓榨段完全分離,相當(dāng)于傳統(tǒng)食用油精煉油設(shè)備中兩個獨(dú)立的單螺桿功能。機(jī)筒外有加熱或冷卻套,出餅端部裝有立式正向擋料板。其主要參數(shù)為:螺桿直徑D = 56 nun、長徑比LID =25、中心距a= 45 nun,螺桿轉(zhuǎn)速n.=50一600 r/mi??烧{(diào),進(jìn)料速率口=,一150甲ho可替代傳統(tǒng)壓榨工藝,集軋坯、蒸炒和壓榨于一體,這三步通過一臺單機(jī)完成,不超過3一5 min,而傳統(tǒng)的工藝需要45一60 min.

    1994年法國的Guyornard1, I]利用這種機(jī)型對脫皮菜籽仁進(jìn)行了壓榨實(shí)驗(yàn),獲得了75%一80%的出油率,但對油的質(zhì)量沒有進(jìn)行進(jìn)一步的檢測和分析,這對確定油的品質(zhì)和精煉所需要的程度是必要的。
    1999年Dufau二等〔121人也利用經(jīng)過改進(jìn)的CLEXTRAL BC45型實(shí)驗(yàn)擠壓機(jī)進(jìn)行了雙螺桿壓榨實(shí)驗(yàn),對影響出油率和油質(zhì)量的主要因素,即機(jī)筒結(jié)構(gòu)、螺桿分布、喂料速率、螺桿轉(zhuǎn)速、油料成分和壓榨溫度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,并對餅的質(zhì)量進(jìn)行了檢測和分析。雙螺桿采用完全嚙合同向旋轉(zhuǎn)的雙螺旋結(jié)構(gòu)。機(jī)筒由7節(jié)200 inn,長的分段筒體組合而成,其中第6節(jié)為4塊弧形板組成的濾油筒,過濾孔徑03Min。第2,3,4,5,7節(jié)上有加熱或冷卻夾套,排餅口為敞開式。其主要技術(shù)參數(shù)與上述相同。

    在實(shí)驗(yàn)過程中,首先利用與圖4結(jié)構(gòu)類似的CLEXTRAL BC21型完全嚙合同向旋轉(zhuǎn)的雙螺旋擠壓機(jī),對4種不同的螺桿分布進(jìn)行了優(yōu)化實(shí)驗(yàn),得到如圖5所示的組合螺桿結(jié)構(gòu)。

.I2。梯形雙頭螺旋C2.輸送雙頭螺旋BB.雙頭捏合塊DM.單頭捏合塊CF.反向雙頭螺旋T2,C2和CF下面的數(shù)字表示螺距;BB和DM下面的數(shù)字表示捏合盤的安裝角。
    在該螺桿結(jié)構(gòu)中,450雙頭捏合塊有助于物料粉碎,油料細(xì)胞在剪切作用下破裂; 450-單頭捏合塊既增強(qiáng)榨料的混合與破碎效果,也增大了向榨料施加徑向壓力,有利于油脂釋出;反向螺旋確保此前的所謂的“動態(tài)”固體塞子的形成,增加反壓效果,有利于提高出油率。
    采用優(yōu)化的雙螺桿結(jié)構(gòu)對葵花整籽(水分6.2%,油50.9%,干基)進(jìn)行了壓榨實(shí)驗(yàn),螺桿轉(zhuǎn)速150 r/min,其出油率可達(dá)到80%。所得到的油質(zhì)量好,油酸值小于2 mgKOH/g,總磷含量約100 mg/kg,大大低于單螺桿壓榨油的同類指標(biāo)。油料在其中的停留時間為50一60s。壓榨溫度和人榨油料的水分含量的影響也被確定,較高的壓榨溫度和較低的水分含量能改善出油率。餅中蛋白質(zhì)的溶解性好,蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)基本沒變。
    上述所開發(fā)的雙螺桿壓榨機(jī),都是以一對平行且相互嚙合的螺桿為特征,提供了比單螺桿壓榨機(jī)更強(qiáng)的固液分離特性。因?yàn)槁輻U具有連續(xù)螺棱,提供了相對正向位移。這種半正向位移,與增大螺旋底徑、減小螺距和增大出口背壓等任一特征一起,即可增強(qiáng)壓榨能力。

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