La lisciviazione con solvente pre-pressatura e la lisciviazione con solvente per estrusione sono due processi diversi nel processo di produzione dell'olio e differiscono sotto molti aspetti.
1. Principio del processo
• Lisciviazione con solvente pre-pressatura
• La lisciviazione pre-pressatura consiste nel spremere prima l'olio e utilizzare la pressione meccanica per spremere parte dell'olio nell'olio. Questo processo viene effettuato principalmente attraverso attrezzature come presse a vite. L'olio viene sottoposto ad una forte pressione nella camera di pressatura e viene espulso dalle celle dell'olio. Ad esempio, nel processo di precompressione dei semi di colza, i semi di colza entrano nella camera di pressatura della pressa a vite. Mentre la vite di pressatura ruota, la pressione nella camera di pressatura aumenta gradualmente e l'olio viene spremuto attraverso lo spazio tra le barre di pressatura per ottenere olio greggio prepressato, mentre il panello rimanente con un contenuto di olio maggiore entra nella fase di lisciviazione. La lisciviazione consiste nell'estrarre l'olio nella torta prepressata utilizzando solventi organici (come l'esano). I solventi organici possono dissolvere l'olio e sciogliere l'olio dalla torta mediante immersione o spruzzatura, quindi separare il solvente dall'olio tramite evaporazione, strippaggio e altri processi per ottenere infine il petrolio greggio lisciviato.
• Lisciviazione con solvente di estrusione
• Il primo passo del processo di lisciviazione per estrusione è gonfiare l'olio. Nell'estrusore, l'olio cambia struttura sotto l'azione di alta temperatura, alta pressione ed elevata forza di taglio. Ad esempio nell'estrusore, a causa dell'aumento della temperatura e dell'estrusione della vite, le celle dell'olio vengono completamente distrutte, l'olio interno viene rilasciato e il volume dell'olio aumenta, formando un materiale espanso sciolto e poroso. La struttura di questo materiale espanso è favorevole alla penetrazione del solvente. Nel successivo processo di lisciviazione, il solvente può entrare in contatto con l'olio in modo più rapido e uniforme e dissolverlo. Il principio della lisciviazione è lo stesso del collegamento di lisciviazione nella lisciviazione pre-pressatura. Utilizza anche solventi organici per estrarre l'olio dal materiale espanso, quindi recupera il solvente attraverso evaporazione, strippaggio e altre fasi per ottenere petrolio greggio.
2. Processo e attrezzature
• Lisciviazione di solventi pre-pressatura (Attrezzatura principale: pressa per olio di pre-pressatura)
• Collegamento di pre-pressatura: L'attrezzatura principale è la pressa a vite di pre-pressatura con cuoci-stelo. L'olio entra nel torchio a vite dopo il pretrattamento come pulizia e frantumazione. La camera di pressatura della pressa è costituita da una vite e da una barra. La vite ruota per spingere l'olio in avanti, la pressione aumenta gradualmente e l'olio viene spremuto. La torta dopo la pre-pressatura è compatta e ha un contenuto di olio relativamente elevato, generalmente intorno al 10% - 20%.
• Fase di estrazione: L'attrezzatura di estrazione è solitamente un estrattore orizzontale o un estrattore ad anello. Dopo che la torta prepressata è entrata nell'estrattore, viene spruzzata o imbevuta di un solvente. La miscela di solvente e olio (comunemente nota come olio misto) viene separata dal panello mediante filtraggio e altri metodi, quindi passa attraverso un sistema di evaporazione (incluso il primo evaporatore, il secondo evaporatore, ecc.) e il solvente nel l'olio miscelato viene evaporato mediante riscaldamento a vapore, quindi il solvente residuo viene ulteriormente rimosso attraverso una torre di strippaggio per ottenere olio grezzo lisciviato. Allo stesso tempo, il panello dopo la desolventizzazione viene scaricato dopo che il solvente residuo è stato rimosso mediante apparecchiature come una macchina di degasaggio.
• Estrazione con solvente per estrusione (Attrezzatura principale: estrusore)
• Fase di estrusione: l'attrezzatura principale è l'estrusore. L'olio entra nell'estrusore dopo la pulizia e il condizionamento. All'interno dell'estrusore sono presenti viti e cilindri. Sotto la rotazione della vite e il riscaldamento del barile, l'olio viene spremuto e riscaldato e la pressione può raggiungere 3-5MPa e la temperatura può raggiungere 100-130 gradi. Dopo che l'olio è stato spremuto dall'uscita dell'estrusore, il volume si espande istantaneamente per formare un materiale estruso. Il materiale estruso ha una struttura sciolta, elevata porosità e il contenuto di olio è equivalente a quello del panello precompresso, ma la distribuzione dell'olio è più uniforme.
• Fase di estrazione: l'attrezzatura è simile all'attrezzatura di estrazione per l'estrazione pre-pressatura, ma a causa delle caratteristiche del materiale estruso, il processo di estrazione può essere più efficiente. Dopo che il materiale estruso è entrato nell'estrattore, il solvente è più facile da penetrare e la qualità dell'olio miscelato potrebbe essere migliore. Il successivo processo di recupero del solvente e di estrazione del petrolio greggio è simile all'estrazione pre-pressatura.
3. Resa e qualità dell'olio
• Resa in olio
• Estrazione pre-pressatura: Nella fase di pre-pressatura è possibile prima estrarre una parte dell'olio. Generalmente, la resa dell'olio pre-pressatura è di circa il 70%-80%, quindi l'olio rimanente viene estratto mediante estrazione. La resa in olio complessiva è elevata, ma se il contenuto di olio del panello precompresso non viene adeguatamente controllato, ciò potrebbe influire sull'efficienza della resa in olio del processo di lisciviazione. Ad esempio, se il contenuto di olio del panello precompresso è troppo elevato, durante la lisciviazione potrebbe verificarsi una penetrazione irregolare del solvente; se il contenuto di olio è troppo basso, durante il processo di prepressatura potrebbe andare perso troppo olio.
• Lisciviazione per estrusione: poiché il processo di estrusione può rompere completamente le cellule dell'olio e rilasciare l'olio in modo più completo, il solvente può estrarre l'olio in modo più efficace durante il processo di lisciviazione. In generale, la resa in olio della lisciviazione per estrusione può raggiungere circa il 95% - 98%, il che presenta alcuni vantaggi rispetto alla lisciviazione pre-pressatura, in particolare per alcuni oli con un elevato contenuto di olio e una struttura cellulare difficile da distruggere, come semi di soia, il miglioramento della resa in olio è più evidente.
• Qualità dell'olio
• Lisciviazione pre-pressatura: la qualità del petrolio greggio pre-pressato è relativamente scarsa e contiene più impurità, come fosfolipidi, acidi grassi liberi, ecc. Questo perché il processo di pre-pressatura è principalmente una pressatura meccanica, che non può rimuoverli efficacemente impurità. Dopo la lisciviazione, il contenuto di impurità nel petrolio greggio è ancora elevato e per ottenere un petrolio di alta qualità è necessario un processo di raffinazione più complesso. Tuttavia, alcuni antiossidanti naturali presenti nell’olio greggio prepressato possono essere relativamente ben conservati, il che è benefico per la stabilità ossidativa dell’olio.
• Estrazione per estrusione: il petrolio greggio ottenuto mediante l'estrazione per estrusione è di qualità relativamente buona. Poiché il processo di estrusione può denaturare in una certa misura le impurità come i fosfolipidi, è più facile separarli dall'olio durante l'estrazione. Inoltre, a causa della struttura uniforme del materiale estruso, anche la distribuzione delle impurità nel petrolio greggio estratto è relativamente uniforme, il che è più facile da gestire durante il processo di raffinazione. L'olio raffinato ottenuto ha un colore chiaro, un buon sapore e un contenuto relativamente basso di impurità come fosfolipidi e acidi grassi liberi.
4. Qualità della torta
• Estrazione con solvente pre-pressatura
• La consistenza della torta precompressa è relativamente compatta grazie alla pressatura meccanica. Il grado di denaturazione delle proteine è relativamente basso e, se utilizzate come mangime, la digeribilità delle proteine può essere influenzata in una certa misura. Tuttavia, la forma della torta precompressa è relativamente completa, il che è conveniente durante lo stoccaggio e il trasporto. Ad esempio, quando si produce farina di soia, le particelle della farina di soia prepressata sono più grandi e possono essere frantumate e trasformate secondo necessità nella formula del mangime.
• Lisciviazione con solvente di estrusione
• Il panello dopo la lisciviazione per estrusione è il prodotto dell'estrusione, con struttura sciolta ed elevata porosità. Questa struttura rende le proteine della torta altamente denaturate, il che favorisce maggiormente la digestione e l'assorbimento degli animali. Nell'industria dei mangimi, il panello estruso ha un valore nutritivo più elevato e, grazie alla sua struttura sciolta, può essere miscelato meglio con altre materie prime durante la lavorazione dei mangimi. Tuttavia, la densità della torta estrusa è relativamente bassa e occupa più spazio durante lo stoccaggio e il trasporto.
5. Consumo energetico e costo di produzione
• Consumo energetico
• Lisciviazione pre-pressatura: il collegamento di pre-pressatura deve consumare una certa quantità di energia meccanica per azionare la pressa a vite per la pressatura e il consumo di energia viene utilizzato principalmente per fornire pressione. Il collegamento di lisciviazione deve riscaldare il solvente e l'olio misto, inoltre il processo di evaporazione e strippaggio consuma molta energia vapore. In generale, il consumo energetico della lisciviazione pre-pressatura è relativamente elevato, soprattutto nel processo di collegamento tra i collegamenti di pre-pressatura e lisciviazione. Se non viene gestito correttamente, può causare sprechi energetici.
• Lisciviazione per estrusione: il collegamento di estrusione deve consumare una maggiore energia elettrica ed energia termica perché l'olio deve raggiungere una temperatura elevata e uno stato di alta pressione nell'estrusore. Tuttavia, poiché i materiali soffiati favoriscono maggiormente la penetrazione del solvente durante il processo di lisciviazione, il tempo di lisciviazione può essere ridotto e il consumo energetico del processo di lisciviazione può essere ridotto rispetto alla lisciviazione pre-pressatura. Dal punto di vista dell’intero processo, il consumo energetico totale della lisciviazione tramite puffing è equivalente o leggermente inferiore a quello della lisciviazione pre-pressatura.
• Costo di produzione
• Lisciviazione pre-pressatura: in termini di costi delle attrezzature, l'investimento in presse a vite e attrezzature di lisciviazione è relativamente elevato. I costi operativi includono i costi di manodopera, i costi di manutenzione delle attrezzature, i costi energetici, ecc. Poiché il processo di lisciviazione pre-pressatura è relativamente complesso e ci sono molte attrezzature, i costi di manodopera e di manutenzione delle attrezzature possono essere elevati.
• Lisciviazione tramite soffiaggio: il prezzo della macchina soffiatrice è relativamente alto, il che aumenta il costo di investimento dell'attrezzatura. Tuttavia, dal punto di vista del funzionamento a lungo termine, a causa dei benefici economici apportati dalla possibile riduzione del consumo di energia e da una maggiore resa in olio, nonché dai vantaggi dei panelli di alta qualità nel mercato dei mangimi, il suo costo di produzione può essere bilanciato in una certa misura, e potrebbe avere maggiori vantaggi in termini di costi in alcune produzioni su larga scala.
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