ปัจจัยใดที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการสกัดน้ำมันถั่วเหลือง?

ในการผลิตน้ำมันถั่วเหลือง ผู้ผลิตน้ำมันถั่วเหลืองประมาณ 80% ในจีนใช้การสกัดด้วยตัวทำละลาย ในขณะที่ตัวเลขนี้สูงถึง 90% ในประเทศที่พัฒนาแล้วในยุโรปและอเมริกา การสกัดด้วยตัวทำละลายถั่วเหลืองเป็นวิธีการหลักในการผลิตน้ำมันถั่วเหลือง เนื่องจากมีผลผลิตน้ำมันสูง (16%-17% สูงกว่าผลผลิตการรีด 12%-13%) และมีต้นทุนต่ำ

รูปที่ 1 โรงสีผลัดใบ

กระบวนการสกัดด้วยตัวทำละลายถั่วเหลืองเกี่ยวข้องกับการบดถั่วเหลืองเป็นชิ้นเล็กๆ ก่อนแล้วจึงนำไปใช้โรงสีผลัด(ภาพที่ 1)กดให้เป็นเกล็ดหรือพองตัว จากนั้น เกล็ดจะถูกสัมผัสกับตัวทำละลายอินทรีย์ (โดยทั่วไปคือ n-เฮกเซน) ในเครื่องสกัดตัวทำละลาย- น้ำมันถูกสกัดโดยใช้ความสามารถในการละลายร่วมกันของน้ำมันและตัวทำละลายอินทรีย์ จากนั้นตัวทำละลายจะถูกกำจัดออกโดยการให้ความร้อนและลอกออกเพื่อให้ได้น้ำมันถั่วเหลือง ในการผลิตน้ำมันถั่วเหลืองและผลพลอยได้ การสกัดด้วยตัวทำละลายเป็นขั้นตอนที่สำคัญที่สุด คุณภาพของการสกัดส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพโดยรวมของกระบวนการและความสำเร็จของการผลิต ดังนั้นการควบคุมปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการสกัดด้วยตัวทำละลายถั่วเหลืองจึงเป็นสิ่งสำคัญ

ปัจจัยที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการสกัดน้ำมันถั่วเหลือง ได้แก่ กระบวนการปรับสภาพ (ปริมาณความชื้นของเมล็ดพืชน้ำมันถั่วเหลือง การรีด การพองตัว) และกระบวนการสกัด (เวลาสกัด อุณหภูมิในการสกัด อัตราส่วนวัสดุ-ต่อ-ของเหลว และความสูงของวัสดุ)

รูปที่ 2 เครื่องสกัดตัวทำละลาย

1 ปัจจัยที่ส่งผลต่อกระบวนการปรับสภาพ

1.1 ปริมาณความชื้นของเมล็ดพืชน้ำมันถั่วเหลือง

ปริมาณความชื้นของเอ็มบริโอถั่วเหลืองก่อนการชะล้างมีอิทธิพลอย่างมากต่อกระบวนการชะล้างและจะส่งผลต่อผลการชะล้างในที่สุด เมื่อความชื้นของเมล็ดพืชน้ำมันต่ำจะส่งผลต่อการเปียกของตัวอ่อนด้วยตัวทำละลาย ชะลอการแพร่กระจายของน้ำมันจากด้านในของตัวอ่อนไปยังชั้นเชื่อมต่อ ทำให้ตัวอ่อนจับกันเป็นก้อน ทำลายความต่อเนื่องของช่องระหว่างตัวอ่อน และทำให้ตัวทำละลายทะลุผ่านได้ยาก เมื่อมีความชื้นสูงเกินไป ฟอสโฟลิพิด แป้ง โปรตีน และสารอื่นๆ ในเอ็มบริโอถั่วเหลืองจะบวมและเกาะติดกันหลังจากดูดซับน้ำ ห่อหุ้มหยดน้ำมัน ส่งผลให้น้ำมันส่วนใหญ่ยังคงอยู่ในเอ็มบริโอ เพิ่มภาระของกระบวนการกำจัดตัวทำละลายที่ตามมา นำไปสู่การใช้พลังงานและเวลาในการทำงานเพิ่มขึ้นสองเท่า ในเวลาเดียวกัน ปริมาณความชื้นสูงของเอ็มบริโอมีแนวโน้มที่จะ "เชื่อม" ในระหว่างการขนถ่าย ความชื้นที่เหมาะสมสามารถปรับปรุงความเป็นพลาสติกของเอ็มบริโอและลดความเป็นแป้งได้ ตามสรุปการทดลองและประสบการณ์การผลิตจริง ควรควบคุมปริมาณความชื้นของตัวอ่อนถั่วเหลืองไว้ที่ 7% ถึง 9%

1.2 ความหนาของเอ็มบริโอถั่วเหลือง

ในการปรับสภาพถั่วเหลือง กระบวนการรีดเป็นกระบวนการที่สำคัญ กระบวนการรีดหมายถึงกระบวนการใช้การกระทำเชิงกลเพื่อกดถั่วเหลืองเมล็ดพืชน้ำมันจากเม็ดเป็นเกล็ด หลังจากกระบวนการรีด ตัวอ่อนถั่วเหลืองจะกลายเป็นแผ่นตัวอ่อน หากแผ่นตัวอ่อนบางเกินไป ตัวอ่อนจะมีผงมากเกินไป และซึมผ่านของตัวทำละลายได้ไม่ดีในระหว่างกระบวนการชะล้าง ซึ่งไม่เอื้อต่อการชะล้างน้ำมัน หากแผ่นเอ็มบริโอหนาเกินไป โครงสร้างเซลล์ของถั่วเหลืองจะไม่ได้รับความเสียหายเพียงพอ กระบวนการสกัดน้ำมันจะใช้เวลายาวนานซึ่งไม่เอื้อต่อการชะล้าง ทำให้ผลผลิตน้ำมันลดลง และยังเพิ่มความยากในการละลายและการปรับความชื้นในกระบวนการต่อๆ ไป ส่งผลต่อผลการชะล้าง ก่อนการปรับสภาพถั่วเหลือง จำเป็นต้องรีด หลังจากที่ความหนาของเอ็มบริโอในกระบวนการปรับสภาพถึงมาตรฐานแล้ว ก็สามารถเข้าสู่ขั้นตอนต่อไปของกระบวนการชะล้างน้ำมันถั่วเหลืองได้ ได้มาจากผลของความหนาของเอ็มบริโอต่ออัตราน้ำมันตกค้างในเอ็มบริโอถั่วเหลืองในกระบวนการชะล้าง โดยอาศัยการทดลองและประสบการณ์การผลิตจริง ควรควบคุมความหนาของตัวอ่อนระหว่าง 0.25 ถึง 0.35 มม.

1.3 การขยายตัว

กระบวนการขยายตัวหมายถึงกระบวนการที่เอ็มบริโอถั่วเหลืองผ่านการผสมอย่างเข้มข้น ให้ความร้อน การอัดขึ้นรูป การทำเจลาติไนเซชัน และการเกิดเจลาติไนเซชันภายในพื้นที่จำกัดของห้องเครื่องภายใต้อุณหภูมิสูงและไอน้ำแรงดันสูง ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเนื้อเยื่อ ในระหว่างกระบวนการนี้ ความหนาแน่นรวมของอนุภาคที่ขยายตัวเพิ่มขึ้น โครงสร้างเซลล์ของเอ็มบริโอจะถูกทำลายโดยสิ้นเชิง ส่งผลให้มีความพรุนภายในมากขึ้น และมีน้ำมันอิสระบนพื้นผิวมากขึ้น ขนาดอนุภาคและความแข็งแรงเชิงกลยังเพิ่มขึ้น ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการซึมผ่านของตัวทำละลายไปยังชั้นวัสดุในระหว่างการชะล้างได้อย่างมาก เพิ่มอัตราการชะล้าง และลดระยะเวลาการชะล้างลง ดังนั้นผลผลิตของหน่วยชะล้างจึงสามารถเพิ่มขึ้นได้มากกว่า 20% ดังนั้นกระบวนการขยายจึงมีความสำคัญ หากกระบวนการขยายไม่ได้ดำเนินการอย่างเหมาะสมเนื่องจากสภาวะการขยายตัวที่ไม่เหมาะสม จะส่งผลต่อสถานะของเอ็มบริโอที่เข้าสู่หน่วยชะล้าง และส่งผลต่อผลการชะล้างขั้นสุดท้ายของถั่วเหลือง ในทางกลับกัน หากกระบวนการขยายตัวดำเนินไปอย่างราบรื่น ผลการชะล้างก็จะดีขึ้นอย่างมาก

2. ปัจจัยที่ส่งผลต่อกระบวนการชะล้าง

2.1 เวลาในการชะล้าง

เวลาชะล้างคือเวลาที่ต้องใช้ตั้งแต่การชะล้างจมูกถั่วเหลืองครั้งแรกจนถึงการสกัดกากถั่วเหลืองขั้นสุดท้าย ดังนั้นเวลาในการชะล้างจึงเป็นปัจจัยสำคัญประการหนึ่งที่ส่งผลต่อการชะล้างถั่วเหลือง หากเวลาชะล้างสั้นเกินไป เวลาสัมผัสระหว่างจมูกถั่วเหลืองกับตัวทำละลายอินทรีย์ (n-เฮกเซน) จะสั้นเกินไป และเวลาในการสกัดก็จะสั้นเกินไปเช่นกัน ส่งผลให้อัตราการสกัดน้ำมันต่ำซึ่งไม่เป็นไปตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยในการผลิตจริง หากเวลาชะล้างนานเกินไป แม้ว่าจะสามารถรับประกันระยะเวลาสัมผัสระหว่างจมูกถั่วเหลืองกับสารสกัดกับเวลาในการสกัดได้ ดังนั้นอัตราการสกัดน้ำมันจึงดีขึ้น แต่เวลาที่มากเกินไปจะส่งผลต่อต้นทุนเวลาจริงและประสิทธิภาพการผลิต นอกจากนี้ การศึกษายังพบว่าปริมาณน้ำมันของจมูกถั่วเหลืองมีแนวโน้มคงที่เมื่อเวลาชะล้างเพิ่มขึ้น ไม่มีข้อกำหนดคงที่ที่สม่ำเสมอสำหรับเวลาในการชะล้างตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์และสภาพจริงของพื้นที่การผลิตที่แตกต่างกัน โดยทั่วไปจะกำหนดตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์และเงื่อนไขการผลิตจริง ในแง่ของผลการชะถั่วเหลืองจริง ระยะเวลาในการชะล้าง 60–90 นาทีมีความเหมาะสม

2.2 อุณหภูมิการชะล้าง

อุณหภูมิการชะล้างหมายถึงอุณหภูมิที่ถั่วเหลืองถูกชะล้าง อุณหภูมิการชะล้างเป็นตัวบ่งชี้สำคัญของกระบวนการชะล้างและเป็นปัจจัยสำคัญประการหนึ่งที่ส่งผลต่อผลการชะล้างของถั่วเหลือง หากอุณหภูมิการชะล้างต่ำ พลังงานของกระบวนการชะล้างจะต่ำ โมเลกุลของน้ำมันจะขาดกิจกรรม ซึ่งส่งผลให้อัตราการสกัดน้ำมันลดลง และนำไปสู่ผลการชะล้างถั่วเหลืองที่ไม่ดีในที่สุด ยิ่งอุณหภูมิการชะล้างสูงเท่าใด ความหนืดของน้ำมันก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น เพิ่มความเร็วของการแพร่กระจายของโมเลกุลและการพาความร้อน และเพิ่มอัตราการสกัดน้ำมัน [4] ซึ่งจะช่วยปรับปรุงผลการชะล้างถั่วเหลือง อย่างไรก็ตาม ในการทำงานจริง ยิ่งอุณหภูมิกระบวนการชะล้างเข้าใกล้จุดเดือดของตัวทำละลาย (n-เฮกเซน) มากเท่าใด การระเหยของเศษส่วนของตัวทำละลายก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้นเท่านั้น เพื่อการระเหยของตัวทำละลายและการพิจารณาด้านความปลอดภัย อุณหภูมิกระบวนการชะล้างควรต่ำกว่าจุดเดือดเริ่มต้นขององค์ประกอบเศษส่วนของตัวทำละลายสดเล็กน้อย และควบคุมที่ 50-60 องศา

2.3 อัตราส่วนวัสดุ-ต่อ-ของเหลว

อัตราส่วนวัสดุ-ต่อ-ของเหลวคืออัตราส่วนน้ำหนักของเอ็มบริโอที่ถูกชะล้างต่อตัวทำละลายที่ใช้ต่อหน่วยเวลา ซึ่งเป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่ส่งผลต่อความเข้มข้นของน้ำมันผสม [5] ตัวทำละลายที่ไม่เพียงพอจะส่งผลให้มีการชะล้างและขจัดไขมันไม่สมบูรณ์ ส่งผลให้น้ำมันตกค้างในกากถั่วเหลืองสูง ซึ่งจะส่งผลต่ออัตราการสกัดน้ำมัน และทำให้ตัวบ่งชี้ผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องไม่เป็นไปตามมาตรฐาน แม้ว่าตัวทำละลายที่มีปริมาตรมากขึ้นจะเป็นประโยชน์ต่อการชะล้างกากถั่วเหลืองและรับประกันผลการชะล้างที่ดี แต่อัตราส่วนตัวทำละลายที่สูงในน้ำมันผสมจะเพิ่มภาระงานของกระบวนการต่อๆ ไป และเพิ่มการใช้พลังงาน ยิ่งปริมาณตัวทำละลายที่ให้มาต่อหน่วยเวลามากขึ้น ความเข้มข้นในน้ำมันผสมก็จะยิ่งเด่นชัดมากขึ้นเท่านั้น เมื่อตัวทำละลายเพิ่มขึ้นถึงขีดจำกัด ลำดับการแช่และการระบายจะไม่ชัดเจน ช่องวัสดุเกาะติดกัน ไม่สามารถรับประกันการไล่ระดับความเข้มข้นระหว่างช่องน้ำมัน และความเข้มข้นของน้ำมันผสมสุดท้ายจะค่อยๆ ลดลง ดังนั้น อัตราส่วนวัสดุ-ต่อ-ของเหลวไม่ควรต่ำหรือสูงเกินไป อัตราส่วนจะต้องปานกลาง จากข้อมูลที่เกี่ยวข้องและประสบการณ์การผลิตจริง อัตราส่วนวัสดุที่เหมาะสม-ต่อ-ของเหลวจะถูกควบคุมที่ 1:0.8–1.4 (W:W)

2.4 ความสูงของวัตถุดิบ

ภายใต้เงื่อนไขของผลผลิตที่เท่ากัน ความสูงของวัตถุดิบที่สูงขึ้นในถังสกัดจะช่วยให้มีเวลาในการสกัดนานขึ้น ซึ่งเป็นประโยชน์ในการลดน้ำมันที่ตกค้างในกากถั่วเหลืองและเพิ่มผลผลิตน้ำมัน อย่างไรก็ตาม ถังที่สูงกว่าก็ไม่ได้ดีกว่าเสมอไป หากถังบรรจุสูงเกินไป วัตถุดิบที่อยู่ด้านล่างจะถูกแรงและการแตกหักมากเกินไป ซึ่งจะทำให้มีความเป็นผงเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ หากถังบรรจุเต็มเกินไป วัตถุดิบอาจถูกชะล้างออกด้วยตัวทำละลายหรือน้ำมันผสมออกจากท่อสเปรย์ ซึ่งล้นจากทั้งสองด้านของถังลงในถังเก็บน้ำมัน การทำงานที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้ปั๊มน้ำมันและท่อสเปรย์อุดตันได้ ควรเลือกความสูงของวัตถุดิบตามความต้องการการผลิตและการเลือกใช้เครื่องสกัด ข้อกำหนดความสูงเฉพาะควรคำนวณตามเงื่อนไขและข้อกำหนดที่แท้จริงของผู้ผลิต

3 บทสรุป

จากการวิเคราะห์ข้างต้น ปัจจัยที่ส่งผลต่อผลการสกัดถั่วเหลือง ได้แก่ ปริมาณความชื้นของเมล็ดพืชน้ำมันถั่วเหลือง การกลิ้ง การพองตัว เวลาในการสกัด อุณหภูมิในการสกัด อัตราส่วนวัสดุ-ต่อ-ของเหลว และความสูงของวัตถุดิบ แต่ละปัจจัยมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อผลการชะล้าง เมื่อพิจารณาปัจจัยเหล่านี้แล้วจำเป็นต้องปฏิบัติตามทฤษฎีและสอดคล้องกับสถานการณ์จริงด้วย ในการประยุกต์เทคโนโลยีการชะล้างถั่วเหลืองทางอุตสาหกรรม จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องผสมผสานทฤษฎีเข้ากับการปฏิบัติและการควบคุมทุกปัจจัยที่อาจส่งผลต่อผลการชะล้าง เพื่อที่จะใช้กระบวนการชะล้างอย่างมีประสิทธิภาพและรับรองผลการชะล้าง

วิศวกร VIC Machinery ของเราได้พิจารณาปัจจัยที่มีอิทธิพลที่กล่าวถึงข้างต้น-อย่างครอบคลุม และปรับการออกแบบให้เหมาะสมเมื่อสร้างสายการผลิตและอุปกรณ์สำหรับชะล้าง เพื่อเพิ่มศักยภาพการสกัดน้ำมันถั่วเหลืองให้กับลูกค้าของเรา ติดต่อเราตอนนี้เพื่อซื้อ!