Sojaoaõli tootmisel kasutab ligikaudu 80% Hiina sojaoaõli tootjatest lahustiga ekstraheerimist, samas kui Euroopa ja Ameerika arenenud riikides ulatub see näitaja 90%-ni. Sojaoa lahustiga ekstraheerimine on selle kõrge õlisaagise (16–17%, kõrgem kui pressimise 12–13% saagis) ja madalate kulude tõttu peamine meetod sojaoaõli tootmiseks.
Joonis 1 Helbimisveski
Sojaoa lahustiga ekstraheerimise protsess hõlmab esmalt sojaubade purustamist väikesteks tükkideks ja seejärel kasutamisthelbeveski(Joonis 1)nende helvesteks pressimine või paisutamine. Seejärel viiakse helbed kokku orgaanilise lahustiga (tavaliselt n-heksaaniga)lahusti ekstraktor. Õli ekstraheeritakse kasutades õli ja orgaanilise lahusti vastastikust lahustuvust. Seejärel eemaldatakse lahusti sojaõli saamiseks kuumutamise ja eemaldamise teel. Sojaõli ja selle kõrvalsaaduste tootmisel on lahusti ekstraheerimine kõige olulisem samm. Ekstraheerimise kvaliteet mõjutab otseselt protsessi üldist kvaliteeti ja tootmise edukust. Seetõttu on oluline kontrollida peamisi tegureid, mis mõjutavad sojaoa lahustiga ekstraheerimise tõhusust.
Sojaõli ekstraheerimise tõhusust mõjutavad tegurid hõlmavad eeltöötlusprotsessi (sojaõliseemnete niiskusesisaldus, rullimine, paisutamine) ja ekstraheerimisprotsessi (ekstraheerimisaeg, ekstraheerimistemperatuur, materjali -/-vedeliku suhe ja materjali kõrgus).
Joonis 2 Lahusti ekstraktor
1 Eeltöötlusprotsessi mõjutavad tegurid
1.1 Sojaõliseemnete niiskusesisaldus
Sojaoa embrüote niiskusesisaldus enne leostumist mõjutab suurel määral leostumisprotsessi ja mõjutab lõpuks ka leostumisefekti. Kui õliseemnete niiskusesisaldus on madal, mõjutab see embrüote märgumist lahusti toimel, aeglustab õli difusiooni embrüote sisemusest liidesekihti, põhjustab embrüote klompimist, hävitab embrüote vaheliste kanalite järjepidevuse ja raskendab lahusti läbitungimist. Liiga kõrge niiskusesisaldusega sojaoa embrüote fosfolipiidid, tärklis, valgud ja muud ained paisuvad ja kleepuvad kokku pärast vee imendumist, õlipiiskade mähkimist, mille tulemusena jääb suurem osa õlist embrüotesse, suurendades järgneva desolventeerimisprotsessi koormust, mis toob kaasa energiatarbimise ja tööaja kahekordistumise. Samal ajal on embrüote kõrge niiskusesisaldus mahalaadimise ajal altid "sillale". Sobiv niiskus võib parandada embrüote plastilisust ja vähendada pulbrilisust. Katse kokkuvõtte ja tegeliku tootmiskogemuse kohaselt tuleks sojaoa embrüote niiskusesisaldust kontrollida 7–9%.
1,2 Sojaoa embrüo paksus
Sojaubade eeltöötlemisel on rullimine ülioluline protsess. Rullimisprotsess viitab mehaanilise toimega õliseemnete sojaubade graanulitest helvesteks pressimiseks. Pärast rullimisprotsessi muutub sojaoa embrüost embrüo leht. Kui embrüo leht on liiga õhuke, on embrüos liiga palju pulbrit ja lahusti läbitungimine on leostumisprotsessi ajal halb, mis ei soodusta õli leostumist. Kui embrüo leht on liiga paks, ei kahjustata sojaubade rakustruktuur piisavalt, õli ekstraheerimise protsess on pikk, mis ei soodusta leostumist, vähendades õli saagist ning suurendades ka järgnevas protsessis lahusti eemaldamise ja niiskuse reguleerimise raskusi, mõjutades leostumisefekti. Enne sojaoa eeltöötlust on vajalik rullimine. Kui embrüo paksus eeltöötlusprotsessis saavutab normi, võib see siseneda sojaõli leostumise protsessi järgmisse etappi. tuletas katsete ja tegeliku tootmiskogemuse põhjal embrüo paksuse mõju sojaoa embrüote jääkõli määrale leostumisprotsessis. Embrüo paksus peaks olema vahemikus 0,25–0,35 mm.
1.3 Laienemine
Paisutamisprotsess viitab protsessile, mille käigus sojaubade embrüod läbivad intensiivse segamise, kuumutamise, ekstrusiooni, želatiniseerumise ja želatiniseerumise masinakambri kinnises ruumis kõrge temperatuuri ja kõrgsurve auru all, mille tulemuseks on muutused nende koestruktuuris. Selle protsessi käigus suureneb paisutatud osakeste puistetihedus, embrüote rakustruktuur hävib täielikult, mille tulemuseks on suurem sisemine poorsus ja rohkem vaba õli pinnale. Suureneb ka osakeste suurus ja mehaaniline tugevus, mis parandab oluliselt leostumise ajal materjali kihi lahusti läbilaskvust, suurendab leostumiskiirust ja lühendab leostumisaega. Seetõttu saab leostusseadme võimsust suurendada rohkem kui 20%. Seega on laienemisprotsess ülioluline. Kui paisumisprotsess ei ole sobimatute paisumistingimuste tõttu korralikult läbi viidud, mõjutab see leostusüksusesse sisenevate embrüote seisundit, mõjutades seeläbi sojaubade lõplikku leostumisefekti. Ja vastupidi, kui paisumisprotsess kulgeb sujuvalt, saab leostumisefekti oluliselt parandada.
2. Leostumisprotsessi mõjutavad tegurid
2.1 Leostumisaeg
Leostamisaeg on aeg, mis kulub sojaoa idu esmasest leostumisest kuni jahu lõpliku ekstraheerimiseni. Seetõttu on leostumisaeg üks olulisi tegureid, mis mõjutab sojaubade leostumisefekti. Kui leostumisaeg on liiga lühike, on sojaoa idude ja orgaanilise lahusti (n-heksaan) vaheline kokkupuuteaeg liiga lühike ning ekstraheerimisaeg samuti liiga lühike, mille tulemuseks on madal õli ekstraheerimise kiirus, mis ei vasta tegelikele tootmise ohutusnõuetele. Kui leostumisaeg on liiga pikk, kuigi see võib tagada sojaoa idu ja ekstraheerimisaja vahelise kokkupuuteaja ja ekstraheerimisaja, parandades seeläbi õli ekstraheerimise kiirust, mõjutab liigne aeg tegelikku ajakulu ja tootmise efektiivsust. Lisaks on uuringud leidnud, et leostumisaja pikenedes kipub sojaoa idude õlisisaldus stabiliseeruma. Tootestandarditest ja erinevate tootmispiirkondade tegelikest tingimustest lähtuvalt ühtset fikseeritud nõuet leostumisajale ei ole. Üldiselt määratakse see vastavalt tootestandarditele ja tegelikele tootmistingimustele. Sojaoa tegeliku leostumise mõju seisukohalt sobib leostumisaeg 60–90 minutit.
2.2 Leostamistemperatuur
Leostamistemperatuur viitab temperatuurile, mille juures sojaoad leostuvad. Leostumise temperatuur on leostumisprotsessi oluline näitaja ja üks olulisi tegureid, mis mõjutab sojaubade leostumisefekti. Kui leostumistemperatuur on madal, on leostumisprotsessi energia madal, õlimolekulidel puudub aktiivsus, mis vähendab õli ekstraheerimise kiirust ja viib lõpuks sojaubade nõrga leostumisefektini; mida kõrgem on leostumise temperatuur, seda parem on vähendada õli viskoossust, suurendada molekulaarse difusiooni ja konvektsiooni difusiooni kiirust ning suurendada õli ekstraheerimise kiirust [4], parandades seeläbi sojaubade leostumisefekti. Kuid tegelikus töös, mida lähemal on leostusprotsessi temperatuur lahusti (n-heksaani) keemistemperatuurile, seda tugevam on lahustifraktsiooni lendumine. Lahustifraktsiooni lendumise ja ohutuse huvides peaks leostusprotsessi temperatuur olema veidi madalam kui värske lahustifraktsiooni koostise esialgne keemistemperatuur ja 50–60 kraadi.
2.3 Materjali-ja-vedeliku suhe
Materjali -ja-vedeliku suhe on leostunud embrüo ja ajaühikus kasutatud lahusti massisuhe, mis on veel üks segaõli kontsentratsiooni mõjutav tegur [5]. Ebapiisav lahusti põhjustab mittetäieliku leostumise ja rasvaärastuse, mille tulemuseks on kõrge jääkõli sisaldus sojajahus, mis mõjutab õli ekstraheerimise kiirust ja põhjustab sellega seotud tootenäitajate mittevastavuse standarditele. Kui suurem lahustimaht on sojajahu leostumisel kasulik ja tagab hea leostumisefekti, siis kõrge lahustite suhe segaõlis suurendab järgnevate protsesside töökoormust ja suurendab energiakulu. Mida suurem on lahusti kogus ajaühiku kohta, seda suurem on kontsentratsioonide erinevus segatud õlis. Kui lahusti suureneb teatud piirini, muutub leotamise ja tühjendamise järjestus ebaselgeks, materjalikambrid kleepuvad kokku, õlikambrite vahelist kontsentratsioonigradienti ei saa garanteerida ja segatud õli lõplik kontsentratsioon väheneb järk-järgult. Seetõttu ei tohiks materjali -ja-vedeliku suhe olla liiga madal ega liiga kõrge; suhe peab olema mõõdukas. Asjakohase kirjanduse ja tegeliku tootmiskogemuse põhjal on optimaalseks materjali-ja-vedeliku suhteks 1:0,8–1,4 (W:W).
2.4 Tooraine kõrgus
Võrdse väljundi korral võimaldab kõrgem tooraine kõrgus ekstraktipunkris pikemat ekstraheerimisaega, mis on kasulik sojajahu jääkõli vähendamiseks ja õlisaagi suurendamiseks. Samas ei ole kõrgem punker alati parem. Kui punker on liiga kõrge, avaldab põhjas olev tooraine ülemäärast jõudu ja puruneb, mis suurendab pulbrilisust. Samuti, kui punker on liiga täis, võib toormaterjal pihustustorudest lahusti või segatud õliga välja uhtuda, voolates punkri mõlemalt küljelt üle õlikogumispunkrisse. Ebaõige kasutamine võib ummistada õlipumba ja pihustustorud. Tooraine kõrgus tuleks valida tootmisvajaduste ja ekstraktori valiku alusel. Konkreetne kõrguse nõue tuleks arvutada tegelike tingimuste ja tootja nõuete alusel.
3 Järeldus
Ülaltoodud analüüsi põhjal hõlmavad sojaoa ekstraktsiooniefekti mõjutavad tegurid sojaõliseemnete niiskusesisaldust, rullimist, paisumist, ekstraheerimisaega, ekstraheerimistemperatuuri, materjali -/-vedeliku suhet ja tooraine kõrgust. Igal teguril on oluline mõju leostumisefektile. Neid tegureid arvesse võttes on vaja lähtuda teooriast, samas vastavuses ka tegeliku olukorraga. Sojaoa leostumise tehnoloogia tööstuslikul rakendamisel on oluline ühendada teooria praktikaga ja kontrollida kõiki leostumisefekti mõjutada võivaid tegureid, et rakendada leostumisprotsessi tõhusalt ja tagada leostumisefekti tagamine.
Meie VIC Machinery insenerid võtsid leostustootmisliini ja seadmete loomisel põhjalikult arvesse ülalmainitud{0}}mõjutegureid ja optimeerisid konstruktsiooni, maksimeerides klientide jaoks sojaõli ekstraheerimist. Ostmiseks võtke meiega kohe ühendust!
