米ぬかの押出や油の抽出にはどのような設備がありますか？

米ぬかは米加工の副産物で、一般に米の量の4%から6.5%、玄米の量の6%から8%を占めます。米ぬかの油分は15～22％で、大豆の油分と同等です。米ぬか油は栄養価の高い食用油であり、栄養のある健康油として国内外で認められています。しかし、米ぬか資源の多くは家畜や家禽の飼料として利用されており、多大な資源の無駄となっています。したがって、米ぬか資源の積極的な開発・活用は、食用油の需要と供給の矛盾を緩和し、米ぬかの付加価値を高める上で極めて重要な実践的意義を有している。

1 米ぬかの物性
米ぬかは、脂質、タンパク質、ミネラル、ビタミン、フィチン、トリプシン阻害剤、リパーゼ、フィトヘマグルチニン（赤血球凝集素）が豊富で、貴重な油資源です。米ぬかは非常に劣化しやすく、保存性が非常に悪いです。その主な理由は、米ぬかにはさまざまな酵素が含まれており、リパーゼとリポキシゲナーゼが米ぬかの安定性に影響を与える2つの主な酵素であるためです。適切な条件下では、リパーゼは米ぬかの油分のグリセロールと遊離脂肪酸への分解を促進し、その結果、米ぬかの酸価が増加します。さらに、リポキシゲナーゼは遊離不飽和脂肪酸の酸化と劣化を触媒し、悪臭を引き起こします。その結果、リパーゼは含水率12%～15%、温度35～40度、pH7～8で強い活性を示すことが分かりました。 米ぬかの鮮度と油収率・精製率の関係を表 1 に示します。

表1 米ぬかの保管期間と酸価、油収率、精製率の関係

2 米ぬかの安定化前処理
新鮮な米ぬかは非常に酸化して腐敗しやすく、その結果、その総合的な利用価値に影響を与えるため、まず安定化および前処理して、米ぬかリパーゼの活性を効果的に阻害および不動態化し、栄養素の損失を軽減する必要があります。安定化処理方法としては、冷凍、マイクロ波、放射線、誘電加熱、化学処理、熱処理、パフィングなどが挙げられます。国内外のデータ報告によると、リパーゼを阻害して不動態化し、米ぬかの酸価を安定させるためのパフィングの使用が、実現可能な唯一の工業技術となっており、その栄養価を維持できる。膨化処理された米ぬかの保存期限は1年に達します。室温で 2 ～ 3 か月間保存した場合、酸価 (KOH) の増加は 3 mg/g 未満です。室温で 1 年間保存した場合、酸価 (KOH) は 10 mg/g 未満で安定しており、リパーゼの残留酵素活性は 4% 未満です。米ぬか→ぬか分離→磁力分離→調整→膨化→乾燥→脱浸作業場
米ぬかの物性と前述の安定化前処理方法の実現可能性を踏まえ、最適な加工ルートを実践を通じて決定しました。
 

3 米ぬか膨化の工程と操作のポイント
3.1 処理の流れ
3.2 操作のポイント
3.2.1 ふすかの分離

一般的な精米機で製造される米ぬかには、1%～4%のぬかが含まれています。ふすまの主成分はでんぷんであるため、浸出時の原料水分が多いと、高温状態が続くと水分を吸収して膨潤してくっつき、溶剤の浸透や供給に影響を及ぼしたり、ふすまが油を吸収して残留物の増加につながります。食事に油が含まれ、油の収量が減少するため、油を除去する必要があります。
ふすま分離スクリーンは、一般的に使用されるスクリーニング方法です。米ぬかの特性に特化したぬか分離装置です。単体の一般的な生産量は8～10t/dです。主な原理は、砕米、米ぬか、米ぬかの粒子径の違いを利用し、米ぬかを含む米ぬかとふるい面との相対運動を利用して、二層のふるいを通して砕米と米ぬかを分離します。異なるメッシュ サイズのサーフェス。一般的にスクリーン上面は20メッシュ角穴、スクリーン下面は28メッシュ角穴を使用します。スクリーン面の断面サイズは幅1m、傾きは8度～10度です。振幅はわずかに大きくする必要があり、分離効果が向上し、米ぬかの含有量が 1% 未満になる可能性があることに注意してください。
3.2.2 磁気分離

米の加工や米ぬかの輸送中に、鉄釘、ネジ、鉄やすりなどの金属不純物が混入することがよくあります。これらの鉄不純物は、後工程で押出機のスクリューに重大な磨耗や損傷を引き起こす原因となります。押出機の吐出ダイ孔の細孔を閉塞し、プレス室内の圧力が極度に上昇して押出効果に影響を与え、場合によっては安全事故を引き起こす可能性があります。したがって、材料が押出機に入る前に鉄不純物を除去する必要があります。無給電永久磁石シリンダは、高い磁場強度と高い除鉄効率を備えた永久磁石です。材料が供給口から入ると、鉄不純物は自動的に永久磁石の表面に吸着され、分離の目的が達成されます。現在の油処理において好まれている除鉄装置です。
3.2.3 コンディショニング

米ぬかを膨化させる工程において、調湿は重要な工程です。ここでは、米ぬかを適切な水分と温度に調整し、膨化に最適な状態を提供します。コンディショニング中、適切な量の熱水または蒸気を追加し、同時に間接的な蒸気加熱を使用して米ぬかに適切な可塑性を持たせ、押出中に押出キャビティ内に適切な圧力を確立する必要があります。そしてパフ。米ぬかがノズルから噴霧されると、細胞構造がよりよく破壊され、油が放出され、十分な細孔が形成され、浸出が促進されます。現在、ほとんどのコンディショニングは継続的に完了します。縦型多層蒸し器 比較的広い加熱エリアを備えています。 1層目に直接蒸気を導入し、湿潤後の水分は通常13%程度にコントロールされます。層ごとに温度が上昇し、最終的な吐出温度は65～70度に制御され、水分は約12％になります。

3.2.4 押し出し

米ぬかの押し出しは、押出機。米ぬかが機械室内に入ると、スクリュー軸の回転によって米ぬかが前方に押し出され、機械室内の容積が減少し、徐々に圧力が発生します。同時に米ぬかとスクリュー軸および機械室の内壁との摩擦により自己発熱効果が生じ、材料の温度が上昇します。また、直接蒸気の加熱効果により機械室内温度は120度、直接蒸気圧力は0.8MPaに達します。最後にノズルのダイ穴から絞り出されます。急激な圧力の低下により、内部の水分が急速に蒸発し、米ぬかの各部分から蒸発し、膨らんだ米ぬかに無数の小さな穴が開き、油の浸出と浸透を促進し、浸出速度が増加します。食事中の残留油分を減らします。通常、膨化機から吐出される原料の含水率は13%～15%に管理されています。毎回押出機を始動する前に、大きなプーリーを手で回して異常音がないか確認することをお勧めします。異常がなければ機械を起動します。給餌前に機械を80〜120度に予熱する必要があります。米ぬかが金属ホースに押し込まれて蒸気経路を塞ぐのを防ぐため、運転中に直接蒸気をオフにすることはできません。さらに、安定した連続供給も押出効果を確保するための重要な要素です。供給量が多すぎると押出温度が低下し、機械室内の圧力が上昇し、詰まりが発生しやすくなります。給電前に給電が長時間遮断されると、深刻な詰まりやモーターの焼損など、事故の原因となります。供給量が少なすぎると十分な機械室圧力が形成できず、十分な押出ができなくなります。

3.2.5 乾燥

エクストルーダーから出てくる米ぬかは水分が多すぎて温度が高すぎます。浸出の要件を満たすために、水分は7％〜9％、温度は50〜60度に調整する必要があります。フラットドライヤーは現在一般的に使用されている装置です。

4 膨張米ぬかの抽出工程と操作ポイント
4.1 処理の流れ

膨化した米ぬかを浸出させるプロセスと装置は、他の油の場合と同様です。また、プロセス全体は、材料の浸出、ウェットミールの脱溶剤、混合油の蒸発、および溶剤の回収という 4 つの主要なセクションに分かれています。各セクションの重要なポイントを以下に説明します。
4.2 操作のポイント
4.2.1 浸出部 膨化した米ぬかは、乾燥時とその後のスクレーパー搬送時にチェーンにより粉砕されやすいため、多量の粉末が発生し、溶剤の浸透性が著しく低下し、ミール中の残油率が増加します。したがって、設計するときは、水平ロータリー抽出機、材料グリッドは高すぎてはならず、材料層は一般に約 1.3 m に制御され、浸出時間は延長する必要があり、通常は 2 時間以上です。設計処理能力は大豆ブランク処理の1.3～1.5倍に相当します。さらに、ブランクの浸出プロセス中に、粉末は必然的にグリッドプレート間の隙間を通ってオイルバケットに入ります。長期間蓄積すると、油出口の混合油配管が詰まり、混合油が取り出せなくなり、正常な生産に影響を及ぼします。この問題に対処するために、リコイルパイプを抽出器の各オイルホッパーに設置し、各循環ポンプの出口パイプラインに接続することができます。生産工程中、リコイルパイプの制御バルブを開いてオイルホッパー内の粉末をフラッシュし、混合オイルとともに循環ポンプを通して抽出材料層に送り込むことがよくあります。材料層の自己濾過効果により、オイルホッパーに入る粉体の量が減少し、正常な生産が保証されます。

4.2.2 脱溶媒セクション

通常の状況では、抽出装置から出てくる湿ったミールには 25% ～ 35% の溶媒が含まれています。湿った米ぬか粉には粉末が多く含まれているため、湿った米ぬか粉には最大約 40% の溶剤が含まれています。また、米ぬかにはでんぷんなどの不純物が含まれています。濡れた米ぬかを脱溶剤する過程で、米ぬかのデンプンが水分を吸収して膨潤します。糊化温度に達すると糊化して粘着力が生じ、溶剤や水分が揮発しにくくなり、脱溶剤工程が困難になります。上記の要因の影響を考慮して、米ぬかウェットミールの脱溶剤は多層DT-C構造を採用し、ウェット米ぬかの脱溶剤、乾燥、冷却を1つの装置で完了します。装置を設計する際には、大豆スラブの生産量を13〜15倍に拡大する必要があり、材料層をより薄くする必要があります。これにより、溶媒の揮発が促進され、ミールの残留溶解度が要件を満たすことができます。 。脱溶剤のために食事に直接蒸気を加えるため水分が多くなり、水分を13%程度に調整するには間接蒸気加熱が必要となります。最後に、冷風によって 45 度以下に冷却され、食品倉庫に直接送られて包装されます。米ぬか粉は粉度が大きいため、破片を回収するシャクロンもそれに応じて大型化し、回収効果を確保する必要がある。
4.2.3 混合油蒸発部

抽出装置から得られる米ぬか濃縮混合油には、通常、固形不純物（主に粉）が 3% ～ 5% 含まれています。これらの固体不純物は蒸発器の管壁に汚れを形成し、熱伝達効果を低下させ、蒸発およびストリッピングのプロセス中に大量の泡を発生させやすくなり、フラッディングの原因となります。同時に、高温の影響により炭化しやすくなり、原油の色が濃くなり、精製率が低下します。したがって、混合油中のミールパウダーは蒸発する前にできるだけ除去する必要があります。現在、通常は縦型混合油タンクを２基直列に接続し、ミールと混合油の密度差を利用して重力による自然沈降により分離している。沈降時間は通常 40 分を超えます。沈降分離後、混合油はさらに分離するために連続フィルターにポンプで送られ、混合油の不純物含有量が要件を確実に満たすようにします。米ぬかを抽出する抽出装置は同規模の他の油を処理するものに比べて大型であるため、その分循環量も増加し、新たな溶剤の噴霧量も増加する必要があり、その分混合油の濃度が低下します。 。したがって、蒸発器を設計する際には、それに応じてその面積も大きくする必要があります。また、混合油の濃度は比較的薄いため、加熱すると溶媒が急激に蒸発膨張し、急激に上昇することが非常に重要です。したがって、蒸発器のチューブは長すぎてはならず、通常は 4 ～ 5 m です。長すぎると膜の浮き上がりが起こりにくくなり、蒸発効果に影響します。特定の蒸発操作中、混合油の連続的かつ安定した流れも保証される必要があり、蒸発器に入る混合油の温度は、沸騰して泡が形成され始める温度（つまり、泡立ち点）に近い必要があります。 、これは膜の引っ張りに役立ち、蒸発効果を高め、蒸発システムを最適な動作状態にします。
4.2.4 溶媒の回収

セクション 溶媒の回収は浸出ワークショップの重要な部分です。溶剤回収の品質は生産コストの水準に直接関係するだけでなく、作業場での安全な生産、作業場の環境や衛生状態の改善にとって非常に重要な意味を持ちます。現在、ほとんどの浸出作業場ではシェルアンドチューブコンデンサーが使用されており、シェルおよびチューブの材質は主にアルミニウム合金またはステンレス鋼です。炭素鋼のシェルアンドチューブコンデンサーは浸出作業場では使用しないでください。主な理由は次のとおりです。 ① 溶剤ガスの存在下では、シェルおよびチューブ壁の表面が急速に腐食します。 ② 炭素鋼管壁が腐食すると、表面が荒れて錆が発生します。脱溶剤装置の混合ガスに含まれるミール、冷却水に含まれる泥や砂、未軟化冷却水を加熱した後に析出するカルシウム塩やマグネシウム塩のスケール層は堆積しやすく、熱伝達に大きな影響を与えます。効果; ③ 炭素鋼管は耐食性がありません。スケール除去後にスケール層をスケール除去剤で洗浄すると、管壁にダメージを与えやすくなります。米ぬかを処理する場合、浸出プロセス中に大量の新鮮な溶媒が追加されるため、凝縮器の総構成面積は10％から15％増加する必要があり、配水タンクの対応する有効容積も増加する必要があります溶剤の凝縮効果と溶剤の水分散効果を確実にし、溶剤の損失を効果的に減らすために、１０％から１５％増加させることができる。スケールの大きさに応じて、循環冷却水の接続方法を並列または直列から選択できます。一般的に小規模のものは並列接続、大規模なものは直列接続が多いです。循環水ポンプの構成は、各凝縮器に十分な水流量が割り当てられ、水流量も適切に加速できるように、流量を少し大きくし、揚程を少し高くする必要があります。これは熱伝達を促進するため、良好な凝縮効果が得られ、溶媒ガスの最大限の回収が保証されます。さらに、回収後に遊離ガスも大気中に排出する必要があります。一般に、小規模の浸出ワークショップでは直接吸収のために比較的低温の地下水を使用しますが、大規模な浸出ワークショップでは吸収のために食用グレードのパラフィン油を使用します。

5 結論
米ぬかの特性分析に基づいて設計されたこの膨張抽出プロセスは、適格な米ぬか原油を生産し、すべての経済的および技術的指標が要件を満たし、企業に多大な経済的および社会的利益をもたらし、油加工企業に技術的保証を提供します。米ぬか資源を開発・活用する。