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棉籽油特性和棉籽油榨油工藝

作者:管理員 來源: 日期:2015/10/15 9:31:09 人氣:32 評論:0 標簽:
    棉籽是我國三大油料作物之一。新疆地區年產各類油料300多萬t,而棉籽的產量占了3/4左右,達到200-250萬t。棉籽油是一種重要的食用植物油,它含有較豐富的飽和脂肪酸,除直接食用外,還可以製作煎炸油、起酥油、人造奶油,並能加工成增塑劑、調和漆,也可作為生產硬脂酸、軟脂酸、甘油、丙二酸的工業原料和提取亞油酸的原料等。新疆是我國優質棉產地,也是加工棉籽的重要基地之一,為了充分利用其資源優勢,生產出高品質的棉籽油以滿足不同用途,就必須從棉籽加工工藝和設備及精煉工藝等方麵進行合理選擇。下麵弘創液壓榨油機就棉籽油的理化特性和常用精煉工藝進行簡單的介紹。
  
  1棉籽油的理化特性
  

  棉籽油屬於半幹性油類,未經精煉的棉籽毛油有酸味和澀味,外觀呈棕黃色或深褐色,其色澤主要是由於油中存在著棉酚及其衍生物、色素等所引起;而酸澀味則是由於遊離脂肪酸存在所引起。棉籽油中含有20%-30%的同酸甘油三酸酯,故它的脂肪酸凝固點較高,在低溫下儲存時,同酸甘油三酸酯會從油中析出,冷凍過濾除去沉澱物的油在0℃時才會凝固,這是棉籽油區別於其他油脂的一個極重要特征之一。棉籽油的理化特性如表1所示。棉籽油的脂肪酸組成(%):棕擱酸20-22,硬脂酸約2,豆寇酸0.3-0.5,花生酸0.1-0.6,油酸30-35,亞油酸40-45。

2精煉工藝
  
  經過預榨和浸出的棉籽毛油中含有非甘油酯成分,這些物質易形成強烈的棕紅色,並使未精煉油有臭味。毛油中含有2%以上棉酚、磷脂、甾醇、樹脂、烴類和色素。這些成分在油脂精煉過程中必須脫除,否則將影響棉籽油的風味和感觀指標。而棉酚是棉籽毛油中特有的成分,棉酚及其衍生物是強發性色素。毛油中的棉酚賦予棉籽毛油紅色到棕色特征。堿煉和脫色是減輕毛油色澤的兩個步驟,如果堿煉工段不能將棉酚脫除幹淨,那麽未完全脫除的棉酚在脫色和脫臭過程中升溫時會變性從而使色澤固定,造成不可脫除的顏色。因此,堿煉工段是脫除棉酚的關鍵,為了獲得高品質的棉籽油,必須在堿煉工段將棉酚降低到痕量。本文著重探討如何在堿煉工段將棉酚脫除幹淨的不同精煉工藝,避免因棉酚存在而導致對高品質棉籽油的影響。棉籽油常用精煉工藝有傳統化學堿煉工藝和混合油精煉工藝。
  
  2.1傳統的化學堿煉工藝
  
  傳統的化學堿煉工藝是根據堿煉基本原理進行的,堿煉中的化學反應主要有:中和、油脂皂化、磷脂皂化、不完全中和等反應出現。因而堿煉中有幾個反應同時進行,是一個比較複雜的過程,但最主要的反應是遊離脂肪酸和堿的中和反應。此外棉籽油堿煉時,有一些重要的特有反應,就是能將棉籽油中的遊離棉酚脫除,其原理是棉籽毛油中所含的遊離棉酚可與堿反應,變成酚鹽。這種酚鹽在堿煉過程中更易被皂腳吸附沉澱,因而能降低棉籽油的色澤,從而提高精煉棉籽油的質量。也就是說棉籽油必須采用堿煉工藝,才能達到人們的食用要求。
  
  2.1.1間歇式堿煉工藝

間歇式堿煉是指加堿中和、油皂分離、堿煉後水洗、油水分離和幹燥是分批間歇進行的工藝。該工藝比較適合於小規模及油脂品種更換頻繁的工廠。間歇式堿煉工藝具有整體投資少,工藝設備簡單,操作易於掌握,油脂質量穩定等特點。其工藝流程為:

  
  該工藝流程中采用的是自然沉澱分離油腳或皂腳,所以間歇式堿煉工藝最大的缺點是油脂精煉率比較低。一般棉籽油廠優質棉籽毛油(酸值小於8mgKOH/g)的油脂精煉率為80%一88%,最高不超過90%,有的甚至在75%以下。
  
  2.1.2連續式堿煉工藝

連續式堿煉工藝的加堿中和、油皂分離、堿煉後油的洗滌、油水分離和幹燥全部過程都是連續進行的。具有精煉率高、處理量大、精煉費用低、環境衛生、生產穩定、精煉油質量穩定、占地麵積小等特點,是目前國內外常用的先進堿煉工藝。其工藝流程為:

  
  因工藝流程中采用了碟式離心機等設備,所以設備的維修費用高,操作、調試較難以掌握,對操作人員的素質要求嚴格。
  
  2.1.3間歇式和連續式精煉工藝的比較

      前麵已分別簡述了間歇式堿煉工藝和連續式堿煉工藝的特點,為了充分說明它們之間的差別,主要從遊離脂肪酸含量、色澤、精煉損耗等方麵作了對比,結果見表2

  
  從表2可明顯看出,間歇式和連續式精煉工藝的差別。脫色油色澤兩者之間基本上是一致的,最大的差別在於精煉損耗。連續式比間歇式精煉工藝的精煉損耗小2.3%。同時,連續式精煉工藝還可避免間歇式精煉工藝易產生的一些弊端,如減少油與堿之間的接觸時間,可減少中性油皂化;極大地改善油與皂腳的分離,從而減少損失;改善精煉方法的控製,使生產更穩定、油品的質量更好。
  
  2.2混合油精煉工藝
  
  棉籽油混合油精煉工藝是國內推廣應用的一項新技術,它是在浸出車間內混合油狀態下進行的精煉過程。混合油精煉技術至今已有30多年的曆史,在國外已被多數棉籽油和葵花籽油廠所采用。混合油精煉工藝的特點是:混合油在溶劑蒸發前堿煉,混合油赫度小,與皂腳比重差大,隻需一次堿煉和離心分離,即可有效降低油的酸值、去除油中的棉酚與皂腳,無需水洗,因此設備及廠房投資小、精煉煉耗低、成品油回收率高,也不存在水洗廢水處理問題;混合油在溶劑蒸發前已有效脫除棉酚及其他熱敏性物質,避免了這些成分受熱後在設備內結焦,因而有利於設備的維護,延長設備的使用壽命,也有利於降低能量消耗;同時混合油中棉酚等色素成分在溶劑蒸發前的有效脫除,還避免了高溫造成的油的色素固化,因而在精煉脫色時油中色素易於脫除,白土用量小,成品油的色澤好、且不易回色。
  
  根據目前國內引進設備及文獻資料介紹情況,混合油精煉工藝達10餘種,但就其實質來講,基本上相同,隻是設備配置上有差異,個別工序有所增減,以達到改善操作、降低消耗,提高產品質量和得率的目的。典型的混合油精煉工藝有兩種,一種是工藝中分離設備采用了離心機,一種是采用靜態分離器進行油皂分離。
  
  2.2.1采用離心機分離的工藝

  
  2.2.2采用靜態分離器的工藝

  
  以上兩種工藝,主要區別在於對皂腳的分離選用的設備不同,一個是采用了動態離心機,一個是采用靜態的盤式分離器。采用動態離心機最大好處在於分離的效果比較好,分離出的混合油不用水洗含皂量即可達到標準要求。
  
  我院在新疆沙雅設計的混合油精煉工藝,流程簡單,采用了以盤式分離器為主的靜態混合器設備取代昂貴的離心機。盤式分離器與離心機相比,設備結構簡單,製造方便,投資少。盤式分離器無轉動部件,節省了動力,不需要特殊的密封,無泄漏,清洗時不需拆卸,溶劑消耗少,整個生產技術操作工人易掌握。該工藝通過試車及實際生產證明,采用靜態分離器的工藝流程是合理的,符合我國國情,有利於進一步推廣應用。
  
  3常用精煉工藝的比較
  
  傳統的化學精煉工藝工序多,工藝路線長。加工每公斤成品油需要消耗4600-9300kJ能量,油脂加工企業是耗能大戶,精煉新增成本的2/3是能量的消耗。同時堿煉產生的皂腳會吸附其質量25%-40%的中性油脂,造成成品油得率下降。另外,傳統製油工藝生產每噸油脂會產生0.4-0.5t的廢水,這些廢水主要是COD值很高的堿煉廢水。
  
  雖然在設備和工藝設計上不斷改進,但是傳統的精煉原理近70年來一直沒有本質的改變。混合油精煉由於是在浸出車間內進行,因此要求所有設備必須是防爆和無泄漏,開停車時要進行充氮處理,這對一般工廠來說是很困難的。其次離心機對毛油雜質的要求較為嚴格,國外的離心機一般要求雜質含量在0.2%以下,一般工廠難以達到,同時必須定期對轉鼓進行清理,無形中增加了溶劑消耗,造成生產成本的增加。
  
  通過上述,AG大廳遊戲可以看出棉籽油常用精煉工藝中,無論是傳統的化學精煉工藝還是混合油精煉工藝都有一些不足之處。表3是這兩種常用精煉工藝得到的產品指標。

  
  從表3中數據可以明顯看出,混合油堿煉工藝棉籽油的產品質量優於傳統的化學堿煉工藝,混合油在脫溶期間不會由於加熱而使油的顏色加深;混合油精煉能去除膠體色素和其他物質,防止膠體等雜質沉積在傳熱麵上,從而保證了傳熱的工作效率;混合油精煉煉耗低。總的來說,混合油精煉的優點是明顯的。除此之外,混合油精煉還具有精煉設備不存在汙染問題;皂腳作為一種副產品,可用來調節粕的脂肪含量,增加粕的銷售價值;整個係統是密閉的,可適當減少溶劑損耗;精煉設備所需要消耗的動力是比較低的;操作費和維修費也很低等優點。這些都是目前國內大型油廠采用混合油堿煉工藝的關鍵所在。因此,混合油精煉工藝有進一步推廣和應用的價值。
  
  4結束語
  
  棉籽油的常用精煉工藝各有利弊。目前,國內外傳統的化學堿煉工藝與混合油堿煉工藝技術在棉籽油中的應用已比較成熟和廣泛。

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