大豆油生産では、中国の大豆油生産者の約80％が溶剤抽出を利用しており、欧米の先進国ではこの数字は90％に達します。大豆溶媒抽出は、油収率が高く (16% ～ 17%、圧搾の収率 12% ～ 13% よりも高い)、コストが低いため、大豆油生産の主要な方法です。
図1 フレーキングミル
大豆溶媒抽出プロセスでは、まず大豆を細かく砕いてから、フレーキングミル(図1)それらをフレーク状に押したり、膨らませたりします。次に、フレークを有機溶媒 (通常は n- ヘキサン) と接触させます。溶剤抽出器。油と有機溶剤の相溶性を利用して油を抽出します。次いで、加熱およびストリッピングによって溶媒を除去し、大豆油を得る。大豆油とその副産物の製造において、溶媒抽出は最も重要なステップです。抽出の品質は、プロセス全体の品質と生産の成功に直接影響します。したがって、大豆溶媒抽出効率に影響を与える主要な要因を制御することが不可欠です。
大豆油の抽出効率に影響を与える要因には、前処理プロセス（大豆油糧種子の水分含有量、圧延、膨化）と抽出プロセス（抽出時間、抽出温度、材料と液体の比率、材料の高さ）が含まれます。{0}{1}
図 2 溶媒抽出装置
1 前処理プロセスに影響を与える要因
1.1 大豆油糧種子の水分含有量
浸出前の大豆胚の水分含量は浸出プロセスに大きな影響を及ぼし、最終的に浸出効果に影響を与えます。油糧種子の水分含有量が低いと、溶媒による胚の湿潤に影響を及ぼし、胚の内部から界面層への油の拡散が遅くなり、胚が凝集し、胚間のチャネルの連続性が破壊され、溶媒が浸透しにくくなります。水分が多すぎると、大豆胚芽中のリン脂質、でんぷん、たんぱく質などが水分を吸収して膨潤してくっつき、油滴を包み込むため、油分が胚芽の中にほとんど残り、その後の脱溶媒工程の負担が増大し、エネルギー消費量や作業時間が2倍になります。同時に、胚の水分含有量が高いと、荷降ろし中に「ブリッジ」が発生しやすくなります。適切な水分により、胚の可塑性が向上し、粉っぽさが軽減されます。実験の概要と実際の生産経験によれば、大豆胚芽の水分含量は7%から9%に制御されるべきである。
1.2 大豆胚芽の厚さ
大豆の前処理において圧延工程は重要な工程です。圧延プロセスは、機械的作用を使用して油糧種子大豆を顆粒からフレークに圧搾するプロセスを指します。圧延工程を経て、大豆胚は胚シートになります。胚シートが薄すぎると、胚内の粉末が多すぎて、浸出プロセス中の溶媒の浸透が低下し、油の浸出に役立ちません。胚芽シートが厚すぎると、大豆の細胞構造が十分に損傷されず、油の抽出プロセスが長くなり、浸出が促進されず、油の収量が低下するだけでなく、後続のプロセスでの脱溶剤と水分調整が困難になり、浸出効果に影響を与えます。大豆の前処理の前に圧延が必要です。前処理工程で胚の厚さが基準に達すると、次の段階の大豆油浸出工程に入ることができます。は、実験と実際の生産経験に基づいて、浸出プロセスにおけるダイズ胚芽の残留油率に及ぼす胚芽の厚さの影響を導き出しました。胚の厚さは 0.25 ～ 0.35 mm の間に制御する必要があります。
1.3 拡張
膨張プロセスとは、高温高圧の蒸気の下、機械室の限られた空間内で大豆胚が激しい混合、加熱、押出、糊化、糊化を経て組織構造が変化するプロセスを指します。このプロセス中に、膨張した粒子のかさ密度が増加し、胚の細胞構造が完全に破壊され、その結果、内部の多孔性が増加し、表面上の遊離油が増加します。粒子サイズと機械的強度も増加し、浸出中の材料層への溶媒浸透性が大幅に向上し、浸出速度が増加し、浸出時間が短縮されます。したがって、浸出装置の出力を20％以上増加させることができます。したがって、拡張プロセスは非常に重要です。膨張条件が不適切で膨張プロセスが適切に行われない場合、浸出ユニットに入る胚の状態に影響を及ぼし、最終的な大豆の浸出効果に影響を与えます。逆に、膨張プロセスがスムーズに進めば、浸出効果は大幅に向上します。
2. 浸出プロセスに影響を与える要因
2.1 浸出時間
浸出時間は、大豆胚芽の最初の浸出から最終的なミールの抽出までに必要な時間です。したがって、浸出時間は大豆の浸出効果に影響を与える重要な要素の 1 つです。浸出時間が短すぎる場合、大豆胚芽と有機溶媒（n-ヘキサン）の接触時間が短すぎ、抽出時間も短すぎるため、油の抽出率が低くなり、実際の生産の安全性要件を満たせなくなります。浸出時間が長すぎると、大豆胚芽と抽出剤の接触時間や抽出時間を確保でき、油の抽出率は向上しますが、時間が長すぎると実際の時間コストや生産効率に影響を及ぼします。さらに、研究では、浸出時間が増加するにつれて、大豆胚芽の油分が安定する傾向があることがわかっています。製品規格やさまざまな生産地域の実際の状況に基づいて、浸出時間に対する統一された固定要件はありません。一般に、製品規格と実際の生産条件に応じて決定されます。実際の大豆の浸出効果を考えると、浸出時間は60～90分が適当です。
2.2 浸出温度
浸出温度とは、大豆が浸出する温度を指します。浸出温度は浸出プロセスの重要な指標であり、大豆の浸出効果に影響を与える重要な要素の 1 つです。浸出温度が低いと、浸出プロセスのエネルギーが低くなり、油分子の活性が不足し、その結果、油の抽出率が低下し、最終的には大豆の浸出効果が低下します。浸出温度が高いほど、油の粘度が低下し、分子拡散と対流拡散の速度が増加し、油抽出率が増加するため[4]、それによって大豆の浸出効果が向上します。ただし、実際の操作では、浸出プロセスの温度が溶媒 (n- ヘキサン) の沸点に近づくほど、溶媒留分の揮発が強くなります。溶媒画分の揮発と安全性を考慮するため、浸出プロセスの温度は新しい溶媒画分組成の初沸点よりわずかに低く、50〜60度に制御する必要があります。
2.3 材料-と-液体の比率
材料-対-の液体比は、単位時間あたりに使用される浸出胚と溶媒の重量比であり、混合油の濃度に影響を与えるもう 1 つの要因です [5]。溶媒が不十分な場合、浸出と脱脂が不完全になり、大豆粕中の油分が多く残留し、油の抽出率に影響を及ぼし、関連製品の指標が基準を満たさなくなる原因となります。溶媒量が多いほど大豆粕の浸出に有利であり、良好な浸出効果が得られますが、混合油中の溶媒比率が高いと後続のプロセスの作業負荷が増加し、エネルギー消費量が増加します。単位時間あたりに供給される溶剤の量が多いほど、混合油の濃度差は大きくなります。溶剤が一定の限界まで増加すると、浸漬と排出の順序が不明瞭になり、材料区画がくっつき、油区画間の濃度勾配が保証されなくなり、最終的な混合油濃度は徐々に低下します。したがって、材料-対-液体の比率は低すぎても高すぎてもいけません。比率は中程度でなければなりません。関連文献と実際の製造経験に基づいて、最適な材料と液体の比率は 1:0.8 ～ 1.4 (W:W) に制御されます。-
2.4 原材料の高さ
同じ生産量の条件下では、抽出ホッパー内の原料の高さが高いほど抽出時間が長くなり、大豆粕中の残留油分を減らし、油収量を増やすのに有利です。ただし、ホッパーが高いほど必ずしも優れているわけではありません。ホッパーが高すぎると底部の原料に無理な力が加わり破損し、粉っぽさが増します。また、ホッパーが満杯になりすぎると、スプレーパイプから原料が溶剤や混合油によって流れ出て、ホッパーの両側から油回収ホッパーに原料が溢れ出すことがあります。不適切な操作を行うと、オイルポンプやスプレーパイプが詰まる可能性があります。原料の高さは、生産ニーズと抽出装置の選択に基づいて選択する必要があります。具体的な高さの要件は、実際の条件とメーカーの要件に基づいて計算する必要があります。
3 結論
上記の分析に基づいて、大豆の抽出効果に影響を与える要因には、大豆油糧種子の水分含量、圧延、膨化、抽出時間、抽出温度、材料-と-の液体比、および材料の高さが含まれます。各要因は浸出効果に大きな影響を与えます。これらの要素を考慮する場合、理論に従いながらも実際の状況に準拠する必要があります。大豆浸出技術の産業応用では、浸出プロセスを効果的に適用し、浸出効果を保証するために、理論と実践を組み合わせ、浸出効果に影響を与える可能性のあるあらゆる要因を制御することが不可欠です。
当社の VIC Machinery のエンジニアは、浸出生産ラインと装置を作成する際に上記の影響要因を総合的に考慮し、設計を最適化し、お客様の大豆油の抽出を最大限に高めました。{0}購入するには今すぐお問い合わせください。
