大豆加工工艺论文.doc

毕业论文日照职业技术学院毕业设计（论文） 题 目： 大豆浸出法加工工艺 院 部： 食品工程学院 专 业： 食品加工技术 学 号： 200930010217 学生姓名： 张文进 指导教师： 李玉环 职 称： 讲师 二OO九年六月十一日目录一、总述3 二、浸出法制油 4 1、浸出法制油概念.4 2、浸出法制油优点.5 3、浸出法制油工艺分类.5 4、浸出溶剂的选择.6 5、浸出法制油工艺流程.8 6、浸出设备.8三、油脂精炼.8 1、精练方法.8 a、水化法.8 b、碱炼法.11四、存在的问题.12五、结语.13六、参考文献.13标题：大豆浸出法加工工艺摘要：用浸出法加工大豆，通过用浸出法来阐述大豆豆油浸出工艺及成品油加工工艺In the dissertation I mainly talking about the soybean processing way which is calld lixiviation process . It ill make us known that the technological process of the soybean processing by the lixiviation processing way . And I will disscuss the pruoducted oil processing way in the paper .关键字：大豆预处理 浸出法制油 毛油精炼一、总述：我国制油工业实际生产中应用最普遍的浸出溶剂有工业已烷或轻汽油等几种脂肪族碳氢化合物。其中轻汽油是我国目前应用最多的一种溶剂，它是石油原料低沸点分馏产物，符合溶剂上述的基本要求，但最大缺点是易燃易爆空气中含量达到1.254.9%时有爆炸危险。同时轻汽油成分复杂，沸点范围较宽。除此之外还有丙酮、丁酮、异丙醇、丁烷以及一些复合型溶剂都可用于油脂浸出。利用浸出法制油方法有粕残油低、粕的质量好、生产成本低等优点。而该方法也有其不足之处如使用有机溶剂可能有爆炸的危险，同时浸出的毛油质量比压榨的要差。根据不同的划分标准可以对浸出法取油进行归类：(一)按生产操作方式划分1.间歇式浸出法取油2.连续式浸出法取油(二)按溶剂对油料的接触方式划分1.浸泡式浸出法取油2.喷淋式浸出法取油3.混合式浸出法取油(三)按生产工艺划分1.直接浸出浸出法取油2.预榨浸出浸出法取油浸出法取油一般包括以下五个工序：油料预处理、料胚浸出、湿粕脱溶、混合油处理、溶剂冷凝冷却与回收工序。在选择浸出工艺流程时应考虑1.油料品种及性质2.对产品和副产品的质量要求3.生产规模4.设备选型5.适应于多种油料加工等因素。 油料预处理出来的胚或饼进入料胚浸出工序；料胚浸出得到的湿粕和混合油分别进入湿粕脱溶和混合油处理进行脱溶；湿粕脱溶和混合油处理工序出来的热溶剂蒸气以及料胚浸出、湿粕脱溶、混合油处理工序中的自由气体进行溶剂冷凝冷却与回收工序进行溶剂回收。现在粮油行业使用的浸出溶剂有何特点?若使用操作不当可能会造成哪些危害?目前油脂制取工业普遍采用已烷作为浸出溶剂。若使用不当可能会给安全生产和人身安全造成威胁。这是因为浸出溶剂易燃易爆，闪点为-21.7C，遇火即燃，当其蒸汽在空气中的浓度达到1.2%一7.5%(体积)时，遇明火即会发生爆炸。二是溶剂蒸汽的密度是空气密度的2.79倍，这样溶剂蒸汽便会沉积于低洼的地方。所以，要求浸出车间地面不作地沟地坑，以及进入浸出车间必须取出身上所携带的金属物品以免造成溶剂蒸汽的聚积而发生意外事故。三是溶剂蒸汽有毒，会强烈地刺激人的神经系统。当其在空气中的浓度达到30-40mg/l时，与人接触稍时即会置人于死地。二、浸出法制油1、浸出法制油概念浸出法制油是利用萃取原理选择某种能够溶解油脂的有机溶剂，使其与经过预处理的油料进行接触(浸泡或喷淋)，使油料中油脂被溶解出来的一种制油方法。这种方法得到的有机溶剂与豆油组成的混合溶液称之为混合油。利用被选择的溶剂与油脂的沸点不同对混合油进行蒸发、汽提蒸出溶剂留下油脂得到毛油，被蒸出来的溶剂蒸汽经冷凝回收循环使用。2、浸出法制油的优点（1）粕残油低压榨法制油时由于预处理工序不可能使油料细胞完全破坏，蛋白变性也不可能十分彻底；榨膛温度不可能很高，榨膛压力也不可能很大，因此压榨法不可能将油脂榨净，榨饼的残油率还较高。相比之下采用浸出法制油无论是直接浸出，还是预榨浸出都可将浸出后粕的残油率控制在1%以下。（2）粕的质量好与压榨法制油相比较，在浸出法制油生产中，由于相关工序的操作温度都比较低，使得固体物料中蛋白质的变性程度就小一些，粕的质量相应就好一些。 （3）生产成本低与压榨法制油相比较浸出法制油工艺所采用的生产线一般比较完整，机械化程度较高，且易于实现生产自动化；其次浸出车间操作人员少，劳动强度低；再者浸出法制油工艺的能源消耗相应也要低些，因此浸出法制油的生产成本较低。3、浸出法制油工艺分类(1) 按生产操作方式划分 间歇式间歇式是指油料投人至粕的卸出，溶剂投入至混合油排出都是分批进行的，呈一种间歇操作方式，如罐组式浸出器浸出 。 连续式与间歇式相比，油料投入至粕的卸出，溶剂投入至混合油排出，都是接连不断进行的，呈一种连续操作方式，如平转式、履带式、环型浸出器浸出 。(2)按溶剂对油料的接触方式划分 浸泡式浸泡式又叫浸没式，即在浸出过程中油料完全浸没于溶剂之中，罐组式浸出器浸出 。 喷淋式喷淋式是指在浸出过程中，溶剂经泵由喷头不断地喷洒在料胚的面层，再渗透穿过整个料层而滤出，形成混合油，履带式浸出器 。 混合式混合式是指浸泡与喷淋相结合的方式，既对油料不断进行喷洒，又保持油料被浸没于混合油中，属于这类浸出设备的有平转式浸出器、环型浸出器等。(3)按生产工艺划分 直接浸出直接浸出又称一次浸出，是指油料经预处理后直接进入浸出器进行浸出制得油脂的工艺。 预榨浸出预榨浸出是指油料经预处理后，用榨油机先榨出一部分油脂，然后再用浸出法取出榨饼中剩余部分油脂的一种工艺。 4、浸出溶剂的选择（1）溶剂的特性浸出法制油，要求采用的溶剂能够溶解油脂，实际上油脂和溶剂之间的溶解是相互进行的。如果两种液体分子的作用力大小越接近，它们就越容易互相溶合，即彼此的溶解度就越大。当油脂分子间的作用力广及两种分子之间的作用力接近时，油脂和溶剂就能相互溶解，三者越接近，溶解的能力就越强。油脂和许多有机溶剂都是分子极性很小的物质。分子的极性大小与分子间作用力的大小相关。分子极性的大小可以用“介电常数”来表示。介电常数大的分子极性就大，反之就小。在常温下油脂的介电常数一般为3.03.2，已烷1.89 。可以看到己烷的介电常数与油脂接近，因而它们之间的相互溶解度就大。 （2）挥发性好被选择溶剂的挥发性能好，才易于从混合油中和湿粕中被分离出来。这就要求溶剂的沸点低、比热和潜热值小，便其在分离时所消耗的能量少，从而降低生产成本。（3）化学性质稳定被选择溶剂的化学性质稳定，才不致与油脂和粕起化学反应。在浸出和混合油精炼过程中，溶剂本身不应分解成其他物质，更不应分解成有毒物质，也不与加入的碱液起化学反应,这样，溶剂才便于回收，循环使用。(4)安全性被选溶剂应不易燃烧、爆炸，对人身无害。这样在生产过程中，有时遇到设备密封不严或操作不当造成溶剂的跑、冒、滴、漏等现象，才不致遇明火就引起燃烧或爆炸。(5)在水中的溶解度小在浸出生产的过程中，要利用水蒸气对湿粕和混合油进行汽提，产生的溶剂汽体和水蒸汽经过冷凝器冷凝后形成混合液。若溶剂在水中的溶解度大，则难以达到溶剂分离回收的目的，同时废水中携带的溶剂污染环境，安全生产也会受到影响。(6)对油脂的溶解性能好要求被选择溶剂对油脂的溶解性能好，而对非油物质的溶解性差。否则毛油中非油物质增多既影响毛油质量，又会增加精炼的生产成本。(7)对设备不腐蚀被选择溶剂若对设备和管道有腐蚀性，会缩短设备使用寿命，且会将被腐蚀掉的金属物质混入油和粕中，从而降低产品质量。5、浸出法制油工艺流程 (1)工艺流程的选择依据 油料品种及性质一般可根据油料品种及产量情况确定加工方法，然后再确定工艺流程，并根据油料含油率的高低来选择工艺路线。对于含油率低的油料，可采用直接浸出工艺 对产品相副产品的质量要求 生产规模在选择工艺流程之前应根据油料来源的多少，确定其生产规模，然后再根据生产规模选择适当的工艺流程。生产规模较小的油厂，应选择简短的工艺流程，而生产规模较大的油厂选择的工艺流程应该完善一些，以适应发展的需要。(2)工艺流程大豆油料浸出工艺流程包括：大豆清选调质破碎轧胚膨化干燥浸出油料预处理料胚浸出湿粕脱溶混合油处理溶剂冷凝冷却回收工序。 混合油的蒸发和汽提 混合油的蒸发 蒸发是借用长管蒸发器加热作用使溶液中一部分溶剂汽化，从而提高溶液中溶质的浓度。混合油的蒸发是利用油脂几乎不挥发，而溶剂沸点低、易于挥发的特性，用加热使溶剂大部分汽化，从而使混合油中油脂的浓度大大提高的过程。（一）工艺过程：混合油过滤混合油贮罐第一蒸发器第二蒸发器汽提塔浸出毛油；从浸出器泵出的混合油（油脂与溶剂组成的溶液），须经处理使油脂与溶剂分离。分离方法是利用油脂与溶剂的沸点不同，首先将混合油加热蒸发，使绝大部分溶剂汽化而与油脂分离。然后，再利用油脂与溶剂挥发性的不同，将浓混合油进行水蒸气蒸馏（即汽提），把毛油中残留溶剂蒸馏出去，从而获得含溶剂量很低的浸出毛油。（二）过滤：让混合油通过过滤介质（筛网），其中所含的固体粕末即被截留，得到较为洁净的混合油。处理量较大的平转型浸出器内，在第集油格上装有帐篷式过滤器，滤网规格为 100目（“目数”是丝网的规格单位，是指 1 英寸（25.4毫米）的长度上，有多少个孔目。而毫米就是一个简单的长度单位。有100个孔，就是100目筛，孔数越多，孔眼也就越小），浓混合油经过滤后再泵出。 （三）离心沉降：现多采用旋液分离器来分离混合油中的粗末，它是利用混合油各组分的重量不同，采用离心旋转产生离心力大小的差别，使粕末下沉而液体上升，达到清洁混合油的目的。 （四）混合油的汽提 通过蒸发混合油的浓度大大提高。然而，溶剂的沸点也随之升高。无论继续进行常压蒸发或改成减压蒸发，欲使混合油中剩余的溶剂基本除去都是相当困难的。只有采用汽提，才能将混合油内残余的溶剂基本除去。 汽提即水蒸气蒸馏，其原理是：混合油与水不相溶，向沸点很高的浓混合油内通入一定压力的直接蒸汽，同时在设备的夹套内通入间接蒸汽加热，使通入混合油的直接蒸汽不致冷凝。直接蒸汽与溶剂蒸气压之和与外压平衡，溶剂即沸腾，从而降低了高沸点溶剂的沸点。未凝结的直接蒸汽夹带蒸馏出的溶剂一起进入冷凝器进行冷凝回收。其设备有管式汽提塔、层碟式汽提塔、斜板式汽提塔。 溶剂蒸气的冷凝和冷却，所谓冷凝，即在一定的温度下，气体放出热量转变成液体的过程。而冷却是指热流体放出热量后温度降低但不发生物相变化的过程。单一的溶剂蒸气在固定在冷凝温度下放出其本身的蒸发潜热而由气态变成液态。当蒸气刚刚冷凝完毕，就开始了冷凝液的冷却过程。浸出产品处理：湿粕的脱溶烘干，工艺流程：湿粕刮板输送机蒸烘机（捕粕器混合蒸汽）干粕（冷却）仓库。6、浸出设备：浸出系统的重要设备是浸出器 间歇式浸出器浸出罐；连续式浸出器平转式浸出器、环形浸出器、卫星式浸出器、履带式浸出器等。脱溶烘干设备 对预榨饼浸出粕的脱溶烘干多采用高料层蒸烘机，对大豆一次浸粕的脱溶烘干 三 油脂精炼 毛油一般指从浸出工序由植物油料中提取的含有不宜食用（或工业用）的某些杂质的油脂。毛油的主要成分是粕粉、纤维、水分、胶溶性杂质。油脂精炼就是利用中性油脂和油脂中杂质的特性，用物理化学方法将杂质从油脂中分离出来的过程，其工序包括：水化脱胶、中和脱酸、真空脱水。1、油脂精炼的方法油脂精炼的方法有水化法和碱炼法。水化法（一）水化原理 所谓水化是指用一定数量的热水或稀碱、盐及其他电解质溶液加入毛油中，使水溶性杂质凝聚沉淀而与油脂分离的一种去杂方法。水化时，凝聚沉淀的水溶性杂质以磷脂为主，磷脂的分子结构中，既含有疏水基团，又含有亲水基团。当毛油中不含水分或含水分极少时，它能溶解分散于油中；当磷脂吸水湿润时，水与磷脂的亲水基结合后就带有更强的亲水性，吸水能力更加增强，随着吸水量的增加，磷脂质点体积逐渐膨胀，并且相互凝结成胶粒，胶粒又相互吸引形成胶体其比重比油脂大得多因而从油中沉淀析出。（二）水化脱胶 是脱除毛油中胶质的过程。毛油中胶体物质尤其是磷脂，若用碱炼法，在脱酸是能使油脂和碱液发生反应形成乳浊液，这样会使操作难度加大，精练成本提高。脱胶过程中为了加快反应并降低磷脂中油脂含量，通常将油脂加热到一定温度同时加入磷酸，加入的磷酸与镁离子、钙离子反应，是非水化磷脂转化为水化磷脂而易于脱胶。脱胶完成后可直接分离油脚，该过程可以除去油中磷脂、蛋白质、粘液物、色素、微量元素等。（三）中和脱酸 该过程中和除去油脂中的脂肪酸，反应式如下：HA + NaOH = NaA + H2O油脂中游离的脂肪酸与烧碱反应得反应物皂脚，利用皂脚与油脂比重的不同可分离油脂与皂脚。中和生成的肥皂为表面活性物质，具有很强的吸附能力同时起到脱酸、脱杂、脱色的作用。在这一工序中油脂经混合器混合皂脚和油脂分离由第一台自清式碟片离心机完成，然后加9095热水水洗，第二台离心机用于分离水和油。（四）真空脱溶 水洗后的油脂一般水分含量较高，影响油品质量，不利于油品的贮存，故应尽量去除多余水分，其过程在真空条件下进行，干燥后的油脂可作为成品四级油。油和水分离后，油在干燥塔内进行干燥，干燥的同时进行脱溶，其间由真空泵维持真空度720750mmHg（1）脱溶原理 由于溶剂油的沸程宽（6090），其组成又比较复杂，虽经蒸发和汽提回收混合油中的溶剂，但残留在油中的高沸点组分仍难除尽，致使浸出毛油中残溶较高。脱除浸出油中残留溶剂的操作即为“脱溶”。脱溶后油中的溶剂残留量应不超过50毫克升。其原理在于水蒸气通过浸出毛油时，汽-液表面接触，水蒸气被挥发出的溶剂所饱和，并按其分压比率逸出，从而脱除浸出油中的溶剂。因为溶剂和油脂的挥发性差别极大，水蒸气蒸馏可使易挥发的溶剂从几乎不挥发的油脂中除去。 （2）脱溶工艺间歇式脱溶工艺流程：水化或碱炼后的浸出油脱溶冷却成品油操作步骤第一步：开动真空泵，使脱溶系统真空度稳定在720740mmHg，将浸出油吸入脱溶锅，装油量约为锅容量的60。 第二步：开间接蒸汽，将油温升至100。通人压力为01兆帕左右的直接蒸汽，使锅内油脂充分翻动，继续用间接蒸汽使油温升至140，同时计时，脱溶开始。 第三步：视浸出油的质量，脱溶时间一般为4小时左右，其间保持油温140、真空度8000帕左右。 第四步：脱溶结束前05小时，关闭间接蒸汽，达到规定时间才能关闭直接蒸汽。 第五步：将脱溶油脂通过冷却器或在锅内冷却至70后，再破真空，放出即为成品油。 （3）脱溶设备 用于脱溶时称脱溶锅。其壳体为一立式圆筒，顶、底为一碟形封头；顶盖上有汽包以保持一定的汽化空间，照明灯和窥视灯成180度布置，以利观察锅内情况；锅内顶部装有泡沫挡板，以减少油脂的飞溅损失；锅内设有两排蛇管，可通人间接蒸汽加热油脂或通水冷却油脂；锅底部装有直接蒸汽分散盘，其上开有很多小孔，以使直接蒸汽喷入油内；在脱溶锅的中心还装有循环管，并借喷嘴射出直接蒸汽，使循环管内油脂和蒸汽呈乳浊液柱强烈地沿循环管上升，让油脂喷溅在充满蒸汽的脱溶锅上部，使溶剂更易挥发除去，同时，这个装置也加强了锅内油脂的循环翻动。此外脱溶锅外壳上还有入孔和各种接管。脱溶工艺流程：水化或碱炼后的浸出油加热器脱溶锅（真空系统）冷却器过滤成品油设备 碟片式离心机有分离效率高、当量面积大、沉降距离短、处理量大、操作简单、生产可靠等优点，由转鼓、机壳、变速箱、电机、支架、进出口装置、控制器组成；袋式过滤器：是以过滤网为过滤介质，借助泵压将物料压入过滤带，滤清穿过过滤介质；混合器、水化器、分水箱是一种静置分层式油水分离器，油水混合物从管道流入分水箱防冲斗油水进入分层室一段时间后油水分离上层油进入油箱，下层水进水进入水量箱；干燥塔：进油油温为100125工艺流程： 磷酸 离心机加热干燥脱溶冷却成品油 毛油过滤加热酸混罐水化 油脚 热水 碱混合器离心机中和油混合器离心机加热干燥脱溶冷却成品油 皂脚 废水 ：真空脱溶 ：水化脱胶 操作条件：滤后毛油含杂不大于0.2，水化温度 9095，加水量为毛油胶质含量的 33.5倍，水化时间3040min，沉降分离时间 4 h，干燥温度不低于 90，操作绝对压力 4.0 kPa，若精炼浸出毛油时，脱溶温度110125左右，操作压力不大于4.0kPa，脱溶时间 l3 h。（4）水化脱胶工艺参数：毛油的质量要求：水分及挥发物0.2；杂质02。水的质量要求：总硬度（以 CaO计）250毫克升；其他指标应符合生活饮用水卫生标准。间歇式脱磷加水量可采用胶质含量的35倍；连续式脱磷加水量可为油量的13。水化温度。通常采用7085，水化的搅拌速度，应能变动间歇式的应至少有两种速度选择；水化脱磷工艺中如添加酸类等情况时，添加量可考虑为油量的0.05010。连续式脱磷设备因胶质分离时带有少量杂质，大型厂宜采用排渣式离心机，以节省清洗碟片的时间。水化脱磷设备的选用，处理量小于20吨天的宜采用间歇式设备；处理量大于50吨天的应采用连续式设备。成品质量：磷脂含油（干基） 50；含磷脂量 015% 045%（据不同油品和要求）；含磷量300毫克千克；杂质0.1；水分0.1（连续式）消耗指标：蒸气（02兆帕）6080千克吨；水（20）0204米3吨；电35千瓦时吨。 碱炼法 碱炼是用碱中和游离脂肪酸，并同时除去部分其他杂质的一种精炼方法。（1）碱炼的基本原理 碱炼的原理是碱溶液与毛油中的游离脂肪酸发生中和反应。反应式如下： RCOOHNaOHROONaH2O 烧碱能中和毛油中游离脂肪酸，使之生成钠皂（通称为皂脚），它在油中成为不易溶解的胶状物而沉淀。 皂脚具有很强的吸附能力。因此，相当数量的其他杂质（如蛋白质、黏液、色素等）被其吸附而沉淀，甚至机械杂质也不例外。毛棉油中所含的游离棉酚可与烧碱反应，变成酚盐。这种酚盐在碱炼过程中更易被皂脚吸附沉淀，因而能降低棉油的色泽，提高精炼棉油的质量。（2）碱炼方法 按设备来分，有间歇式和连续式两种碱炼法。间歇式碱炼工艺流程：毛油脱胶加碱中和升温加水静置沉淀分离净油水洗干燥碱炼油皂油煮沸加食盐撇油。连续式碱炼：连续式碱炼即生成过程连续化。 （3）碱炼脱酸工艺参数 脱胶油的质量要求：水分02；杂质015；磷脂含量005。水的质量要求：总硬度（以CaO计） 50毫克/升；其他指标应符合生活饮用水卫生标准。烧碱的质量要求：杂质5的固体碱，或相同质量的液体碱。 碱炼中碱液的浓度和用量必须正确选择，应根据油的酸价（加入其他酸时亦包括在内）、色泽、杂质等和加工方式，通过计算和经验来确定，碱液浓度一般为1030波美度，碱炼时的超碱量一般为理论值的2040。 间歇式碱炼应采用较低的温度。 连续式碱炼可采用较高的温度和较短的混合时间。在采用较高温度的同时，必须避免油与空气的接触，以防止油的氧化。水洗作业可采用二次水洗或一次复炼和一次水洗，复炼宜用淡碱，水洗水应用软水，水洗水量一般为油重的1020，水洗温度