大豆压榨取油过程基本特性的研究

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摘 要：本文通过介绍大豆压榨取油过程中的影响榨料结构性质的因素，针对影响基本特性控制点，采用应力-应变试验对基本特性的研究，以便更深入的探讨大豆压榨的出油率与出油压力之间的关系。

关键词：大豆压榨 取油过程 基本特性 研究

一、前言

目前，影响大豆压榨取油效果的因素很多，从内因角度考虑，大豆的基本特性对出油率有很大的影响，同时结构性质的好坏取决于油料本身品质和预处理的好坏。因此，对大豆压榨取油过程基本特性的研究具有现实意义。

二、大豆压榨取油过程

整粒大豆的压榨取油过程与碎粒大豆的压榨取油过程基本相同。压榨开始前，压榨室里大豆颗粒层呈自由状态，颗粒层中的孔隙较大，但碎粒大豆颗粒层的孔隙明显比整粒大豆的孔隙小。压榨开始后，颗粒层中的孔隙开始减小，颗粒层逐渐致密，随后颗粒产生变形，整粒大豆破裂。当压榨压力达到一定值时，个别颗粒表面局部开始渗出油液，随压榨继续进行，大多数颗粒表面开始渗出油脂，油脂逐渐浸湿颗粒整个表面。当渗出油脂逐渐充满颗粒层中的孔隙，随即开始产生宏观的渗流运动。随油脂逐渐排出，颗粒层被逐渐压缩固结。

三、影响榨料结构性质的因素

1.水分榨料的可塑性与其水分含量有很大关系

水分是影响榨料可塑性所有因素中最敏感的一个因素。一般而言，水分高则榨料的塑性好。当水分达到某一点时.压榨出油效果最好.此水分称为“最优水分”或“临界水分”。当榨料水分稍超过“临界水分”时，压榨过程中就会产生较剧烈的“挤出”现象；当榨料水分稍低于“临界水分”时，压榨时榨料粒子结合松散，不利于油脂榨出。同理，水分过高，榨料切变应力的上屈服点减小；水分过低，切变应力的下屈服点增大。这样都会造成中问变形阶段范围变窄，对出油是不利的。因此，对于某一种榨料.在一定条件下，会有一个较小的最优水分范围。

2.温度当水分不变时，温度高低也直接影响榨料的可塑性

温度升高，榨料结构中的凝胶和油脂部分粘度下降，则榨料塑性变好；反之，则弹性变强。因此，温度也存在着一个较小的“最优温度”范围。温度过高，会使料胚产生焦化而带来许多不利因素（出油率下降，毛油颜色加深，饼的质量下降等）；反之，会使粒子结合松散，饼不易成形且不利于出油。“最优温度”范围是与“最优水份”范围相对应的。

3.蛋白质变性程度有许多现象可以证明“蛋白质变性后，其塑性降低”的说法

榨料中蛋白质变性程度增大，则榨料塑性就会降低。这种可塑性的变化是有限的，不像水份和温度影响那么显著。但其对提高榨油机的“挤出”压力是具有一定意义的。蛋白质变性是压榨法取油所必需的。榨料中蛋白质变性程度愈大，则榨料的出油率就越高。但变性程度又不宜过大，当榨料温度超过130度时，蛋白质变性程度对提高出油率意义不大，反而会造成料胚焦化，料胚塑性过低，料粒结合松散而降低出油率和油品的质量。

4.含油率榨料含油率与其可塑性也有着直接的关系

含油率高的榨料，其塑性较好；含油率低的榨料，其塑性较差。这是因为榨料凝胶结构的粘度随着油脂含量增高而下降，从而造成榨料塑性的增强；榨料含油率对榨料可塑性的影响一般应与水分、温度等因素综合考虑，相互配合而体现出来。水分应控制在临界水分附近。

5.纤维素含量也是影响榨料性质的因素之一

纤维素的含量对榨料可塑性有较大的影响。纤维素含量高时，榨料塑性较差；反之则塑性较好。适当的含量有利于榨料结构性质的改善，使榨料流油通道增多，抗压能力增强而使“挤出”压力增高但纤维素含量过高，则会造成压力过高、不易成形、磨损机件等不利的影响。

四、大豆压榨过程中对基本特性的控制点

1.调整分级豆粕的不稳定期

在生产过程中调整43%、46%和48%蛋白豆粕的生产，往往需要2.5～3.5h的调整期，特别是在生产48%蛋白豆粕时，大豆蛋白含量有微量偏时，需要降低豆粕的水分含量来保证蛋白质含量。因此需要在长期的操作中积累经验，缩短调整分级豆粕的不稳定期。

2.降低豆粕残油

在压榨过程中，豆粕残油在0.6%为好，再降低残油，生产上要延长浸出时间，而且毛油中含胶溶性杂质较多，在精炼脱除时还会带走一些油脂，增加油脂损耗。所以预处理、浸出工序按照豆粕残油0.6%的要求调整操作参数，才能保证整体加工效益好。

3.设备平稳运行，维持在最佳操作状态。

开机后，有2～3h的不稳定时间，生产出的豆粕不达标，要回掺到生产线中，生产出的大豆油如果不达标，要送到车间外油罐暂存，慢慢泵回脱胶油罐复炼。因此要尽可能缩短开机的不稳定时间，调整好后生产进入稳定状态，设定好操作参数，按标准化作业。

4.提高综合得率

力求大豆油得率和豆粕得率综合维持在97%以上，降低损耗。

五、大豆压榨试验中对其基本特性的研究

大豆在冷态压榨过程中的基本特性研究主要有出油压力、出油应变、出油率、应力一应变。出油率是评价压榨取油效率的重要技术指标，压榨取油工艺和设备的改进有许多是针对出油率的。

郑晓等人利用柱塞式压榨试验装置对大豆进行了应力一应变关系的研究。本文根据侧限双面排油压榨试验结果，对整粒大豆和粉碎大豆进行了双面渗流冷榨应力应变试验。

1.应力一应变试验

大豆应力一应变试验采用的试验装置为侧限排油可视化柱塞式压榨试验装置。称取整粒大豆和碎粒大豆各30g，分别装入压榨室，整粒大豆颗粒层起始厚度31.9mm，碎粒大豆颗粒层起始厚度29mm。将试验装置置于材料压缩试验机上，利用材料压缩试验机上的加载装置对试验装置_L的活塞直接加载试验选择了2mm/min的恒速加载方式.室温下进行双面渗流压榨的应力一应变试验。

2.试验结果分析与研究

大豆的应力一应变关系表现出明显的非线形特征，当压榨应力小于10MPa时，整粒大豆应变就已经超过了60%，粉碎大豆应变也已经超过了70%，此压榨阶段只是压实大豆的过程，故在此应力条件下并没有破坏大豆对油脂的吸附作用，从而此阶段压榨出油很少；当压榨应力大于l0MPa时大豆应力应变曲线斜率变得很大，曲线变得陡峭，这表明此阶段大豆应变硬化很大，大豆结构变得致密，严重破坏了大豆对油脂的吸附作用，这表明此阶段是主要的压榨出油阶段；压榨后期，大豆的弹塑性变形很大，使得大豆饼中空隙减小.随着应力的增大，甚至封闭孔道，油液渗流，表现出很大的渗流阻力，从而导致即使压榨应力很大，大豆的出油率也不会增加太大。

通过本试验研究分析表明，大豆压榨的出油率随出油压力的增而增大，当出油压力达到60MFa对，整粒大显出油率达到79.99%.粉碎大豆出油率可达到76.75%；但对于大豆的压榨，为了提高出油率，采取增加出油压力的措施并非良策，因为对于一大豆，出油压力大于45MPa后，大豆弹塑性变形很大，从而导致油脂在大豆中的渗流阻力增大，出油率的提高很有限。

六、结束语

通过以上综合分析，大豆压榨出油率随着出油压力的增大而增大，本文通过对大豆压榨取油中基本特性的研究对提高出油率有重要的理论意义。

参考文献

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[4]倪倩，何东平.大豆压榨取油过程基本特性的研究[J]. 粮油加工. 2007（10）.