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低溫萃取油脂工藝介紹
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1 概述
油脂浸出法于1855年由E.Deiss（法國）首創，1870年已形成工業生產規模。油脂浸出方法的應用充分地提高了植物油料的利用率。到目前為止，油脂浸出使用過的溶劑至少有12種：二硫化碳；粗烴類汽油；乙醇；水代法；石油碳氫化合物；苯；鹵化碳氫化合物；異丙醇；醛、糠醛等；酮、丙酮、丁酮等；混合溶劑。
目前，國內食用植物油脂浸出主要采用6號溶劑和4號溶劑，國外油脂浸出一般采用工業正己烷，也有采用戊烷、辛烷等的。
4號溶劑（主要成分為液化丙烷、丁烷）浸出油脂技術，是一種全新的油脂生產技術，與目前廣泛應用的6號溶劑浸出油脂技術相比，它具有顯著的經濟效益和社會效益。它的突出優點首先是“常溫浸出、低溫脫溶”，可以在不破壞油料中活性物質、植物蛋白的情況下提取油脂，為貴重油料的萃取及植物蛋白的開發利用創造條件。其次蒸汽消耗少，油脂生產過程中煤耗減少80%以上，從而降低成本，減少了“三廢”的排放。
2 4號溶劑浸出油脂原理[1]
4號溶劑是從液化石油氣中提純而來的，其主要成分為丙烷、丁烷，沸點均在0℃以下。浸出過程是在一定壓力（0.1～0.7Mpa狀態為液體）和室溫下進行的，實現油料的常溫浸出。浸出粕和毛油中的溶劑是在低溫、真空狀態下脫除的，溶劑液化后循環使用。
工藝過程為：1、油料裝入浸出罐V201；2、溶劑泵P201將4號溶劑注入浸出罐浸泡油料；3、溶劑泵P201從浸出罐抽出混合油打入蒸發罐V203；4、聯通浸出罐與壓縮機P204吸氣口，使粕中殘溶氣化，進入壓縮機，經壓縮、冷凝器E201冷凝液化，溶劑回流到溶劑周轉罐V204，再循環使用。粕排出浸出系統。5、混合油進入蒸發系統，使4號溶劑蒸發后與毛油分離。溶劑蒸氣經壓縮液化后循環使用。毛油排出浸出系統。
工藝條件：浸出溫度35℃，浸出壓力0.4～0.7Mpa，浸出次數3～5次（視含油量多少定）；混合油濃度15～25%，溫度30～35℃，混合油蒸發溫度45～60℃，混合油脫溶真空度-0.095 Mpa；粕脫溶溫度45℃，脫溶壓力-0.085 Mpa；毛油殘留溶劑<30ppm，粕殘留溶劑<50ppm。
3 產品質量的對比
4號溶劑沸點低、組分純、浸出產品殘溶低，浸出過程溫度低、選擇性好，色素、磷脂等雜質的浸出量少，所以，產品質量高。與6號溶劑浸出油質量對比如下：
3.1 浸出粕質量好
表1 浸出粕質量對比
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項 目
|
4號溶劑浸出粕
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6號溶劑閃蒸粕
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色 澤
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乳 白 色
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微 黃
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殘 油（%）
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1
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1
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殘 溶（mg/kg）
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<50
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<700
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水溶性蛋白含量（%）
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90—93 穩定
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74—85 不穩定
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脫溶溫度（℃）
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<40
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>120
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3.2浸出油脂質量好
表2 浸出油脂質量對比
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項 目 指 標
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4號溶劑浸出毛油
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6號溶劑浸出毛油
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色 澤
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黃70 紅3
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黃70 紅5.5
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酸 價
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2.3
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4.51
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卵磷脂含量（%）
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0.13
|
0.9
|
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殘 溶（mg/kg）
|
<30
|
>30
|
4 經濟、社會效益分析
4號溶劑浸出油脂技術，是油脂提取方法的一次創新，具有巨大的經濟效益和深遠的社會意義，它不但能大幅度降低油脂加工成本，而且為貴重油料的提取，及植物蛋白的開發利用創造了條件。在環保方面，將使油脂工業發展發生根本性的變化。主要體現在以下幾個方面：
4.1實現粕的低溫脫溶
目前的6號溶劑浸出生產中，由于溶劑的沸程60～90℃，脫除粕中和油中的溶劑須使其溫度上升到100℃以上，從而造成了粕中植物蛋白的變性。然而，引進的低溫脫溶設備操作復雜、消耗高，致使低溫脫溶豆粕成本過高，仍極大地阻礙著植物蛋白資源的開發利用。4號溶劑低溫浸出油脂工藝用簡單的方法實現了低溫脫溶，避免了植物蛋白的變性，開辟了廣闊的植物蛋白資源，將對人們的飲食結構產生一定的影響，具有深遠的社會意義。與此同時，粕利用價值的提高也將帶來客觀的經濟效益。
4.2實現了醫藥、化工方面的保質提取
由于該工藝生產溫度低(<40℃),對油中和粕中的熱敏物質如維生素、生物活性物質、色素等的影響較小,可以實現貴重油料的保質浸出,如對微生物油花生四烯酸、靈芝孢子油、月莧草籽、沙棘、小麥胚芽、黑加侖籽等。目前,利用此技術建成的武漢烯、武漢福星微生物油脂提取車間運轉很好,各項指標均符合要求。
4.3溶耗低、蒸汽用量少
4號溶劑浸出油脂,由于設計了新穎的“工藝系統內部熱交換技術”且溶劑易蒸發,易回收,故節約了大量的溶劑和蒸汽,一般情況:溶劑消耗￡5kg/t，蒸汽消耗￡60kg/t。而六號溶劑閃蒸脫溶的溶劑消耗35～45kg/ t左右， 蒸汽消耗 大約300kg/t。
4.4減少環境污染
由于本工藝系統使用很少的蒸汽，故在減少了鍋爐的煤、電和人力消耗的同時，減少了因燃燒煤排放的煙塵、廢渣、廢水，從而減少了環境污染。
4.5 4號溶劑毒性低
表3 4號溶劑毒性
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溶 劑
|
丙 烷
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丁 烷
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己 烷
|
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毒性級別
|
微 毒
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微 毒
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低 毒
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4.6 4號溶劑安全系數高
表4 不同溶劑安全系數比較
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項 目
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丙烷(晶華丁烷混合溶劑主要成份)
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丁烷(4號溶劑主要成份)
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己烷(六號主要成份)
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爆炸下限
(體積%)
|
2.37
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1.6
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1.20
|
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爆炸上限
(體積%)
|
7.3
|
6.5
|
6.9
|
|
危 險 度
|
2.08
|
3.06
|
4.75
|
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自 然 點
|
466.1
|
309
|
260
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防爆炸級別
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1級a組
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1級b組
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1級c組
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5 應用領域及范圍
該工藝已成功地應用于萬壽菊黃色素，辣椒紅色素的提??；沙棘籽油、月見草籽油，葡萄籽油等貴重油料的提??；靈芝孢子、花生四烯酸（AA）、除蟲菊脂、聚酯酰胺等醫藥、化工方面的提取、提純，能很好地保護其有效成分及活性物質不被破壞。
植物蛋白綜合加工上有：核桃油脂提取及核桃蛋白的綜合開發利用；大豆油脂提取及大豆蛋白的綜合開發利用；棉籽油脂提取及棉籽蛋白的綜合開發利用等，在提取油脂的同時植物蛋白不變性。
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