대두유 생산에 있어서 중국 대두유 생산업체의 약 80%가 용매 추출을 활용하고 있으며 유럽과 미국 등 선진국에서는 이 수치가 90%에 달합니다. 대두 용매 추출은 높은 오일 수율(16%-17%, 압착 수율 12%-13%보다 높음)과 저렴한 비용으로 인해 대두유 생산을 위한 주요 방법입니다.
그림 1 플레이킹 밀
대두용매추출과정은 먼저 대두를 작은 조각으로 분쇄한 다음,박편 밀(그림 1)조각으로 누르거나 부풀립니다. 그런 다음 플레이크를 유기 용매(일반적으로 n-헥산)와 접촉시킵니다.용매 추출기. 오일과 유기용매의 상호 용해성을 이용하여 오일을 추출합니다. 이어서, 가열 및 탈거를 통해 용매를 제거하여 콩기름을 얻는다. 콩기름과 그 부산물 생산에서 용매 추출은 가장 중요한 단계입니다. 추출 품질은 공정의 전반적인 품질과 생산 성공에 직접적인 영향을 미칩니다. 따라서 대두용매 추출 효율에 영향을 미치는 주요 요인을 조절하는 것이 필수적이다.
콩기름의 추출 효율에 영향을 미치는 요인으로는 전처리 과정(콩기름의 수분 함량, 롤링, 퍼핑)과 추출 과정(추출 시간, 추출 온도, 재료-대-액체 비율, 재료 높이) 등이 있습니다.
그림 2 용매 추출기
1 전처리 공정에 영향을 미치는 요인
1.1 대두유지 종자의 수분 함량
침출 전 대두 배아의 수분 함량은 침출 과정에 큰 영향을 미치며 궁극적으로 침출 효과에 영향을 미칩니다. 유지종자의 수분 함량이 낮으면 용매에 의한 배아의 습윤에 영향을 미치고, 배아 내부에서 계면층으로의 오일 확산 속도를 늦추고, 배아를 덩어리지게 만들고, 배아 사이의 채널 연속성을 파괴하고, 용매가 침투하기 어렵게 만듭니다. 수분 함량이 너무 높으면 대두 배아의 인지질, 전분, 단백질 및 기타 물질이 물을 흡수한 후 부풀어 오르고 서로 달라붙어 기름 방울을 감싸서 배아에 대부분의 기름이 남게 되어 후속 탈용매화 과정의 부담이 증가하여 에너지 소비와 작업 시간이 두 배로 늘어납니다. 동시에 배아의 수분 함량이 높으면 하역 중에 "브리징"이 발생하기 쉽습니다. 적절한 수분은 배아의 가소성을 향상시키고 분말성을 줄일 수 있습니다. 실험 요약 및 실제 생산 경험에 따르면 대두 배아의 수분 함량은 7~9%로 조절되어야 합니다.
1.2 대두배아 두께
대두의 전처리에 있어서 압연공정은 매우 중요한 공정이다. 압연 공정은 유지종자 대두를 과립에서 플레이크로 압착하기 위해 기계적 작용을 사용하는 공정을 의미합니다. 압연 공정을 거친 대두 배아는 배아 시트가 됩니다. 배아 시트가 너무 얇으면 배아에 분말이 너무 많아 침출 과정에서 용매 침투가 좋지 않아 오일 침출에 도움이 되지 않습니다. 배아 시트가 너무 두꺼우면 대두의 세포 구조가 충분히 손상되지 않고 오일 추출 과정이 길어져 침출에 도움이 되지 않고 오일 생산량이 감소하며 후속 공정에서 탈용매화 및 수분 조정의 어려움이 증가하여 침출 효과에 영향을 미칩니다. 대두 전처리 전 압연 작업이 필요합니다. 전처리 공정에서 배아의 두께가 기준에 도달한 후, 콩기름 침출 공정의 다음 단계로 들어갈 수 있습니다. 실험과 실제 생산 경험을 바탕으로 배아 두께가 침출 공정에서 대두 배아의 잔류 오일 비율에 미치는 영향을 도출했습니다. 배아의 두께는 0.25~0.35mm 사이로 조절되어야 합니다.
1.3 확장
팽창과정은 대두배아가 기계실의 밀폐된 공간 내에서 고온, 고압의 증기 하에 강렬한 혼합, 가열, 압출, 호화, 호화 과정을 거쳐 조직구조에 변화를 일으키는 과정을 말한다. 이 과정에서 팽창된 입자의 부피 밀도가 증가하고 배아의 세포 구조가 완전히 파괴되어 내부 다공성이 증가하고 표면에 자유 오일이 더 많아집니다. 또한 입자 크기와 기계적 강도가 증가하여 침출 시 물질층에 대한 용매 투과성이 크게 향상되고 침출 속도가 증가하며 침출 시간이 단축됩니다. 따라서 침출 장치의 출력을 20% 이상 높일 수 있습니다. 따라서 확장 과정이 중요합니다. 부적합한 확장 조건으로 인해 확장 공정이 제대로 수행되지 않으면 침출 장치에 들어가는 배아의 상태에 영향을 미쳐 대두의 최종 침출 효과에 영향을 미치게 됩니다. 반대로, 팽창과정이 원활하게 진행된다면 침출효과는 크게 향상될 수 있다.
2. 침출 과정에 영향을 미치는 요인
2.1 침출 시간
침출시간은 대두배아의 초기 침출부터 박의 최종 추출까지 소요되는 시간이다. 따라서 침출시간은 대두 침출효과에 영향을 미치는 중요한 요소 중 하나이다. 침출시간이 너무 짧으면 콩배아와 유기용매(n-헥산)의 접촉시간이 너무 짧아지고, 추출시간도 너무 짧아져 오일 추출율이 낮아 실제 생산 안전요건을 충족하지 못하는 결과를 낳는다. 침출시간이 너무 길면 콩배아와 추출용매의 접촉시간과 추출시간을 확보하여 오일 추출율을 향상시킬 수 있으나, 시간이 너무 많으면 실제 시간비용과 생산효율에 영향을 미치게 된다. 또한, 연구에 따르면 대두배아의 유지 함량은 침출 시간이 길어질수록 안정화되는 경향이 있는 것으로 나타났습니다. 제품 표준과 다양한 생산 지역의 실제 조건을 기반으로 한 침출 시간에 대한 통일된 고정 요구 사항은 없습니다. 일반적으로 제품 규격 및 실제 생산 조건에 따라 결정됩니다. 실제 대두 침출 효과는 60~90분 정도의 침출 시간이 적당하다.
2.2 침출온도
침출온도는 대두가 침출되는 온도를 말한다. 침출 온도는 침출 과정의 중요한 지표이자 대두의 침출 효과에 영향을 미치는 중요한 요소 중 하나입니다. 침출 온도가 낮으면 침출 공정의 에너지가 낮아지고 오일 분자의 활성이 부족하여 오일 추출 속도가 감소하고 궁극적으로 대두 침출 효과가 저하됩니다. 침출 온도가 높을수록 오일의 점도가 감소하고 분자 확산 및 대류 확산 속도가 증가하며 오일 추출 속도가 증가하여 [4] 대두 침출 효과가 향상됩니다. 그러나 실제 운전에서는 침출 공정 온도가 용매(n-헥산)의 끓는점에 가까울수록 용매 분획의 휘발 정도가 더 강해진다. 용매 분획의 휘발 및 안전 고려를 위해 침출 공정 온도는 새로운 용매 분획 조성의 초기 끓는점보다 약간 낮고 50~60도로 조절되어야 합니다.
2.3 재료-대-액체 비율
물질-대-액체 비율은 단위 시간당 사용된 용매에 대한 침출된 배아의 중량 비율이며, 이는 혼합 오일의 농도에 영향을 미치는 또 다른 요소입니다[5]. 용매가 충분하지 않으면 침출 및 탈지가 불완전해 대두박에 잔류 오일이 많아지고 이는 오일 추출 속도에 영향을 미치고 관련 제품 지표가 표준을 충족하지 못하게 됩니다. 용매의 양이 많을수록 대두박 침출에 유리하고 우수한 침출 효과가 보장되지만, 혼합유의 용매 비율이 높으면 후속 공정의 작업량이 증가하고 에너지 소비가 증가합니다. 단위 시간당 공급되는 용매의 양이 많을수록 혼합유의 농도 차이는 더욱 두드러집니다. 용매가 특정 한계까지 증가하면 침지 및 배수 순서가 불분명해지고 재료 구획이 서로 달라붙고 유격실 간의 농도 구배를 보장할 수 없으며 최종 혼합 오일 농도가 점차 감소합니다. 따라서 재료-대-액체 비율은 너무 낮거나 높아서는 안 됩니다. 비율은 적당해야합니다. 관련 문헌과 실제 생산 경험을 바탕으로 최적의 재료-대-액체 비율은 1:0.8~1.4(W:W)로 제어됩니다.
2.4 원료 높이
동일한 생산량 조건에서 추출기 호퍼의 원료 높이가 높을수록 추출 시간이 길어져 대두박의 잔유를 줄이고 유지 수율을 높이는 데 유리합니다. 그러나 더 높은 호퍼가 항상 더 좋은 것은 아닙니다. 호퍼가 너무 높으면 바닥에 있는 원재료에 과도한 힘이 가해 부서져 가루날림이 증가합니다. 또한, 호퍼가 너무 가득 차면 분사관의 용제나 혼합유에 의해 원료가 흘러나와 호퍼 양쪽에서 오일 수집 호퍼로 흘러들어갈 수 있습니다. 제대로 작동하지 않으면 오일 펌프와 스프레이 파이프가 막힐 수 있습니다. 원료 높이는 생산 요구 사항과 추출기 선택에 따라 선택해야 합니다. 특정 높이 요구 사항은 제조업체의 실제 조건과 요구 사항을 기반으로 계산되어야 합니다.
3 결론
위의 분석을 토대로 대두 추출 효과에 영향을 미치는 요인으로는 대두유지의 수분 함량, 롤링, 퍼핑, 추출 시간, 추출 온도, 재료{0}}대-액체 비율, 원료 높이 등이 있습니다. 각 요소는 침출 효과에 중요한 영향을 미칩니다. 이러한 요소들을 고려할 때 이론을 따르면서도 실제 상황에 부합하는 것이 필요합니다. 대두 침출 기술을 산업적으로 적용할 때 이론과 실제를 결합하고 침출 공정을 효과적으로 적용하고 침출 효과를 보장하기 위해서는 침출 효과에 영향을 줄 수 있는 모든 요소를 제어하는 것이 필수적입니다.
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