影响棉籽油加工粕残油的因素

摘要：粕残油指的是油料原料经过压榨、浸出后，所得的粕中油脂的残存量。粕残油的高低不只与原料的品质有关，也不单与某一两个重要工序有关，而是与整个生产工序以及溶剂油质量的好坏有关。本文从生产数据出发，对原料的品质、预处理、浸出和溶剂的质量加以分析，得出与粕残油高低有关的因素。

粕残油是各个油厂重要的经济考核指标，在油厂生产过程中，粕残油每降低0．5%、则每吨可多出油5kg。按照天海粮油工厂每日生产100t 粕计算，每天要多出毛油500kg，每公斤按4元计价，则每天增收人民币2000元，年按200天生产计算，可增加收入40万元，是一个可观的数字，这是在相等条件下的纯收入。所以残油的高低不仅直接影响工厂的经济效益，同时也反映出生产工艺及管理水平的高低。随着新疆油脂工厂越来越多，规模日益扩大，在日益激烈的油脂行业竞争中，要想增强企业的盈利能力，就应该知道影响粕残油的因素以及如何降低粕残油。

1原料品质对粕残油的影响

1.1 由于气候原因，新疆棉花在拆摘时可能会出现拆摘过早，此时的油料种子中油脂的合成反应可能尚未进行到底，一些糖类尚未完全转变成油脂，体内的合成作用还没有完全进行，作为生物合成的磷酸甘油酯中间体的磷脂酸含量较高，造成非水化磷脂含量较高，未成熟油籽中酶的含量较成熟油籽高得多，磷脂酶将磷脂分解，使非水化磷脂含量升高，非水化磷脂相对难溶于正己烷，但是易溶于在测量粕残油过程中所用来进行抽提的乙醚，这是造成加工新油籽时测量粕中残

油偏高的原因。

1.2 新收棉籽一般在当年榨期内榨完。天海工厂棉籽原料一般是户外堆置，而新疆冬季雨雪繁多，若棉籽长时间户外堆置，会导致原料中油料水分增加，易造成棉籽原料霉变。霉变是真菌将油料中脂肪、蛋白质、糖类分解成低分子物质的过程，高水分油料和霉变油料中低分子物质较多，使油料的浸出过程发生困难，导致粕残油偏高；当油料水分处于临界水分以下，特别是处于安全水分以下时，加工时残油相对偏低些。

2．棉籽加工工艺的影响

天海工厂棉籽加工工艺大致为：

棉籽风选剥壳分离料坯蒸炒预榨毛

油精炼成品油

2.1 榨油工段粕残油的影响

2.1.1清理对粕残油的影响因为多数棉籽在进行油料加工过程时，往往带有短绒，导致物料之间的摩擦力较大，不适宜采用利用振动方法来进行清理的设备。天海工厂所采用的清理设备为棉籽风选机。风选是利用油料与杂质之间悬浮速度的差别，借助风力除杂的方法。风选的目的是清除轻杂质和灰尘，同时还能除去部分石子和土块等较重的杂质。若是风选过程中，对风量的控制不合适，会导致不含油的杂物进入粕中，影响粕含油的测定，其中较硬的杂质还可能导致后续工段的剥壳机的齿辊及轧胚机的轧辊出现缺口，从而造成漏籽、漏胚现象，二者都会严重影响榨油机及浸出器的出油率，从而影响粕

中的残油量。

2.1.2 剥壳及分离对粕残油的影响棉籽由壳和仁两部分组成的。棉籽壳包在棉仁外面,相当坚硬,含油极少,在0. 3～1%;棉仁呈黄白色,油脂主要含在其子叶内,为30～40%。所以棉籽榨油主要是榨棉籽仁,配一定量的棉籽壳是为了让棉仁在榨机中易形成饼,有利于榨机出油率的提高，并且有利于后期浸出工段溶剂的渗透，提高浸出工段的出油率。天海工厂根据所生产棉粕的蛋白含量不同，所控制的棉仁中的含壳量也不同，由生产数据分析可得，一般情况下：生产42%蛋白棉粕时，仁中含壳量控制在16—18%左右；生产44%蛋白棉粕时，仁中含壳量控制在12—14%左右；生产高蛋白（46%及以上含量）棉粕时，仁中含壳量控制在12%一下。

仁中含壳量是影响粕残油的重要因素，对比生产数据，当生产高蛋白棉粕时，粕残油含量往往在1.2%以上；而生产42%含量蛋白时，粕残油往往在1.0%以下。这是由于当生产高蛋白棉粕时，由于棉壳中不含蛋白，所以要求仁中含壳量尽可能降低，而降低仁中含壳量后，会导致榨油机在压榨原料过程中，棉仁受到的压力过大，形成较大量的粕末，影响浸出工段的溶剂的渗透，从而影响油脂的浸出，进而导致粕中含油量升高。

所以，在棉籽的剥壳工段，为实现油与粕的经济效益的最大化，应该将仁中含壳控制在合理的范围。仁含壳过低，导致粕残油高，损失油所产生的利润；仁含壳过高，则造成粕中蛋白含量低，损失粕所产生的利润。

2.1.3轧胚对粕残油的影响轧坯的目的是通过轧辊的碾压和油料细胞之间的相互作用，使油料细胞壁破坏，同时使料坯成为片状，大大缩短了油脂从油料中排出的路程，从而提高了制油时出油速度和出油率。此外，蒸炒时片状料坯有利于水热的传递，从而加快蛋白质变性，细胞性质改变，提高蒸炒的效果。轧胚工段对残油的影响也至关重要，胚片厚度控制0．3～0．4 mm。虽然增加胚片厚度有利于溶剂渗透，但是不利于胚片中油分子的扩散；胚片过薄则粉末度大，阻碍溶剂的渗透，影响浸出出油率，且易造成湿粕含溶大及粕中残油高。故胚片一般控制在0．3～0．4 mm左右比较适宜。

2.1.4 蒸炒对粕残油的影响油料的蒸炒是指生坯经过湿润、加热、蒸坯、炒坯等处理，成为熟坯的过程。蒸炒的目的在于使油脂凝聚，为提高油料出油率创造条件；调整料坯的组织结构，借助水分和温度的作用，使料坯的可塑性、弹性符合入榨要求；改善毛油品质，降低毛油精炼的负担。因为浸出时各种油料都含有一定的适当水分，不能太高或太低。水分高，相当于溶剂浓度被稀释，则溶剂溶解油脂的能力降低，导致粕中残油高；而水分过低，会影响料坯或预榨饼的结构强度，产生粉末从而降低浸出效果，也易导致粕中残油偏高。因此，浸出过程中必须掌握一定的水分，棉籽蒸炒一般采用高水分（16—18%）蒸炒，预榨水分控制在5—8%。

因此，经蒸炒后提供给浸出车间的浸出料坯是否合格是影响系统正常运行的关键，充分体现在粕残油，溶耗及电耗、汽耗等指标上。提供好的入浸料坯是保证及提高浸出车间经济指标的关键。

2.1.5榨油机对粕残油的影响目前新建油脂工厂大量采用的一次性膨化浸出制油法，而天海工厂由于建厂年代久远，至今仍然采用的是预榨——浸出法制油。即油料先经过榨油机榨取毛油后，再将料饼送入浸出车间采用溶剂萃取。

榨机出油率越高，浸出车间的负担越小，浸出效果越高，粕残油也越低。影响榨油机出油率的因素主要有一下几点：

1）榨膛压力榨膛内压力对榨料施加的压力必须合理，压力变化必须与排油速度一致，即做到“流油不断”，螺旋榨油机的最高压力区段较小，最大压力一般分布在主榨段。对于低油分油料子粒的一次压榨，其最高压力点一般在主压榨段开始阶段；而对于高油分油料子粒的压榨或预榨，最高压力点一般分布在主压榨段中后段。同时，长期实践中总结的施压方法——“先轻后重、轻压勤压”是行之有效的。

2)压榨时间压榨时间是影响榨油机生产能力和排油深度的重要因素。通常认为，压榨时间长，出油率高。然而，压榨时问过长，会造成不必要的热量散失，对出油率的提高不利，还会影响设备处理量。控制适当的压榨时间，必须综合考虑榨料特性、压榨方式、压力大小，料层厚薄、含油量、保温条件以及设备结构等因素；在满足出油率的前提下，尽可能缩短压榨时间。

3)温度的影响温度的变化将直接影响榨料的可塑性及油脂黏度，进而影响压榨取油效率，关系到榨出油脂和饼粕的质量。若压榨时榨膛温度过高，将导致饼色加深甚至发焦，饼中残油率增加，以及榨出油脂的色泽加深。用冷的、不加热的榨油机压榨，不可能得到成型的

硬的压榨饼和榨出最多的油脂。因此，保持适当的压榨温度是不可忽视的。合适的压榨温度范围，通常是指榨料入榨温度(100～120℃)。不同的压榨方式及不同的油料有不同的温度要求。但是，此参数只是控制入榨时才有必要和可能，压榨过程中温度的变化要控制在上述范围实际是很难做到的。

2.2浸出工段对粕残油的影响

料饼在经过浸出器浸出制油后，才成为原料粕（含溶剂湿粕）。所以浸出车间是与粕残油直接有关的工段。浸出法制油即我们化学上常说的“萃取”，目前大多数油脂工厂采用的萃取剂为正己烷。经正己烷萃取后所得到的的混合液体（含溶剂、毛油及少量水分）通常称之为混合油。混合油再经过蒸发、汽提之后，将溶剂与毛油分离。浸出工段影响粕残油因素较多，包括浸出器的类型、溶剂质量以及浸出器的各项操作参数等。

2.2.1浸出器的类型

目前油脂行业采用的比较多的浸出器有环形浸出器、平转浸出器、拖链式浸出器等。天海工厂所产用的是平转浸出器，平转浸出器较环形浸出器和拖链式浸出器其缺点在于平转浸出器喷淋方式为单面喷淋，而环形浸出器和拖链浸出器由于在浸出过程中由物料翻动的过程，所以能在此过程中形成溶剂新的沟流，从而避免平转浸出器单面喷淋过程中形成的部分沟流短路的问题，提高浸出器的出油率，降低粕残溶。

2.2.2溶剂质量的影响

1）溶剂质量除了与生产厂家有关，大多数情况下，油厂所采用的新鲜溶剂均来自混合油中回收的溶剂。溶剂浓度直接影响到溶剂对料饼中油脂的萃取效率，溶剂浓度越纯，则溶剂对料饼中油脂萃取率越高，湿粕中粕残油相对较低，所以溶剂质量对粕残油影响较大。浸出车间蒸发工段对回收溶剂起主要作用。在蒸发工段应该保证直接汽含水量或直接汽开量，直接蒸汽进量太大易造成液泛，致使冷凝后的溶剂中含有较多的油脂，造成粕残油偏高；蒸发工段要与其它几个工段配合好，保证系统安全和物料进出平衡。

2）溶剂馏程对粕残油的影响体现在：溶剂沸点越低越难冷凝，沸点越高蒸脱机越难脱溶，溶剂馏程越宽，其损耗也越大，造成溶剂利用率低，粕残油高，因此选用馏程短、沸点合理的溶剂较好。

2.2.3浸出器的各项操作参数的影响

1）浸出温度的影响根据分子扩散理论可知，提高环境温度，可以增加分子动能，加速分子运动，从而促进扩散作用，同时提高浸出温度可以降低油脂和络剂的粘度，减少扩散阻力。所以浸出温度越高，粕中残油越低。但另一方面，温度升高，也使得溶剂溶解非油脂的速度同样增加，如磷脂、糖类、胶体、色素等，这也意味着增加了精炼工段的工作量。同时由于正己烷的沸点在68.5℃左右，所以温度过高也易造成溶剂的汽化，影响浸出器的压力，增加浸出车间的危险系数。正己烷溶剂温度最好控制在58℃，不易超过60℃。此外，料坯温度也应控制在50~60℃左右，过高或过低都会影响浸出器内的环境温度，影响浸出效果。

2）溶剂物料比的影响溶剂物料比一般称为溶剂比：即单位时间内，所用溶剂重量与被浸出物料重量的比值。天海工厂所采用溶剂比大致为1：0.8。溶剂比大可以降低粕中残油量，但同时也降低了所得混合油浓度，增加后续溶剂和毛油分离工序的负担，同时也易造成毛油中溶剂含量偏高；而溶剂比小又导致料饼中油脂萃取不充分，导致粕残油偏高。因此，在保证粕残油的前提下，尽可能降低溶剂比。要从以下几方面着手：

a）根据浸出器物料渗透情况调整喷淋情况，保证物料上面形成液面，防止短路，液面的高度一般为3～5 mm，过高会影响溶剂的利用率。；料层过薄，喷淋到料层上的溶剂或混合油很快渗漏到集油格，溶剂在料层上不易形成液位，没有一个相对稳定的浸泡过程，减少了溶剂与料坯的接触面积，影响了浸出效果。

b）平转型浸出器需防止漫格，漫格易导致混合油浓度变化，增加溶剂回收难度；此外，需经常检查分水泵，防止新鲜溶剂带水，影响浸出出油率，致使粕残油偏高。

3）浸出时间的影响根据油脂与物料结合的形式，浸出过程在时间上可以划分为2个阶段。第一阶段提取位于料坯内外表面的游离油脂，第二阶段提取未破坏细胞和结合态的油脂。浸出时间应保证油脂分子有足够的时间扩散到溶剂中去。但随着浸出时间的延长，粕残油的降低已很缓慢，而且浸出毛油中非油物质的含量增加，浸出设备的处理量也相应减小。因此，过长的浸出时间是不经济的。在实际生产中，应在保证粕残油量达到指标的情况下，尽量缩短浸出时间，一般

为90～120 min。在料坯性能和其他操作条件理想的情况下，浸出时间可以缩短为60 min左右。

为获得良好的经济效益，降低粕残油是油脂工厂一个重要办法。工厂各领导及各位师傅在长期的工作中，结合本工厂设备情况及本地原料情况，总结出影响粕残油各项主要因素的指标控制如下：仁中含壳12—16%；轧胚厚度0.4mm；蒸炒水分16—18%；入榨水分5—8%；入浸温度50℃；浸出温度58℃；浸出时间90min；浸出溶剂比1:0.8；蒸发混合油浓度25—30%；汽提温度110℃。根据上述指标，所得到的粕残油指标一般均控制在 1.2%一下，达到了油脂行业平均水平，有效的提升了企业利润。

油脂工程是食品行业一个相对复杂的工程，其加工过程包括物理处理及化学处理，加工工序也相对复杂，所以影响粕残油这一指标的因素也比较多，由于本人知识有限、学识浅薄，本文中所分析到的因素及文章条理可能均存在一些欠缺，望各位老师提出意见和建议。

本次设计能够顺利完成，首先我要感谢我的母校——新疆农业大学，在农大学习和生活的四年里，是她为我们提供了学习知识的土壤，使我们在这里茁壮成长；其次十分感谢指导老师XXX的悉心指导与谆谆教诲，同时感谢多年来一直陪伴我的同学及师兄。最后，也十分感谢中粮天海粮油工业有限公司的各位领导和师傅，谢谢你们的关心和指导，让我能顺利的了解和学习到实际的油脂加工的知识！

参考文献