Soya yağı üretiminde Çin'deki soya yağı üreticilerinin yaklaşık %80'i solvent ekstraksiyonundan faydalanırken, Avrupa ve Amerika'daki gelişmiş ülkelerde bu rakam %90'a ulaşıyor. Soya fasulyesi solvent ekstraksiyonu, yüksek yağ verimi (%16-%17, %12-%13 presleme veriminden daha yüksek) ve düşük maliyeti nedeniyle soya fasulyesi yağı üretimi için birincil yöntemdir.
Şekil 1 Pullama Değirmeni
Soya fasulyesi solvent ekstraksiyon işlemi, ilk olarak soya fasulyesinin küçük parçalara bölünmesini ve daha sonra kullanılmasını içerir.pullanma değirmeni(Şekil 1)onları pul haline getirmek veya şişirmek. Pullar daha sonra bir organik çözücüyle (tipik olarak n-heksan) bir kapta temas ettirilir.solvent çıkarıcı. Yağ, yağ ve organik çözücünün karşılıklı çözünürlüğünden faydalanılarak ekstrakte edilir. Daha sonra soya fasulyesi yağı elde etmek için çözücü ısıtma ve sıyırma yoluyla uzaklaştırılır. Soya fasulyesi yağı ve yan ürünlerinin üretiminde solvent ekstraksiyonu en önemli adımdır. Ekstraksiyonun kalitesi, prosesin genel kalitesini ve üretimin başarısını doğrudan etkiler. Bu nedenle soya fasulyesi solvent ekstraksiyon verimliliğini etkileyen temel faktörlerin kontrol edilmesi önemlidir.
Soya fasulyesi yağının ekstraksiyon verimliliğini etkileyen faktörler arasında ön işlem süreci (soya fasulyesi yağlı tohumlarının nem içeriği, kıvırma, şişirme) ve ekstraksiyon işlemi (ekstraksiyon süresi, ekstraksiyon sıcaklığı, malzeme{0}}sıvı oranı ve malzeme yüksekliği) yer alır.
Şekil 2 Çözücü çıkarıcı
1 Ön arıtma sürecini etkileyen faktörler
1.1 Soya fasulyesi yağlı tohumlarının nem içeriği
Soya fasulyesi embriyolarının liç işleminden önceki nem içeriği, liç işlemi üzerinde büyük etkiye sahiptir ve sonuçta liç etkisini etkileyecektir. Yağlı tohumların nem içeriği düşük olduğunda, embriyoların solvent tarafından ıslanmasını etkileyecek, yağın embriyoların içinden arayüz tabakasına difüzyonunu yavaşlatacak, embriyoların topaklanmasına neden olacak, embriyolar arasındaki kanalların sürekliliğini bozacak ve solventin nüfuz etmesini zorlaştıracaktır. Nem içeriği çok yüksek olduğunda, soya fasulyesi embriyolarındaki fosfolipidler, nişasta, proteinler ve diğer maddeler suyu emdikten sonra şişecek ve birbirine yapışacak, yağ damlacıklarını saracak, bu da yağın çoğunun embriyolarda kalmasına neden olacak, sonraki desolventizasyon işleminin yükünü artıracak ve enerji tüketiminin ve çalışma süresinin iki katına çıkmasına yol açacaktır. Aynı zamanda embriyoların yüksek nem içeriği, boşaltma sırasında "köprülenmeye" eğilimlidir. Uygun nem, embriyoların plastisitesini artırabilir ve tozluluğu azaltabilir. Deneysel özete ve gerçek üretim deneyimine göre, soya fasulyesi embriyolarının nem içeriği %7 ila %9 arasında kontrol edilmelidir.
1.2 Soya Fasulyesi Embriyo Kalınlığı
Soya fasulyesinin ön işlemlerinde haddeleme işlemi çok önemli bir işlemdir. Haddeleme işlemi, yağlı tohumlu soya fasulyelerinin granüllerden pullara preslenmesi için mekanik hareketin kullanılması işlemini ifade eder. Kıvırma işleminden sonra soya fasulyesi embriyosu embriyo yaprağı haline gelir. Embriyo tabakası çok ince ise, embriyoda çok fazla toz olacaktır ve liç işlemi sırasında solvent penetrasyonu zayıf olacaktır, bu da yağın liçi için elverişli değildir. Embriyo tabakası çok kalınsa, soya fasulyesinin hücre yapısı yeterince zarar görmeyecek, yağ çıkarma işlemi uzun sürecek, bu da liç yapmaya elverişli olmayacak, yağ verimini azaltacak ve aynı zamanda sonraki süreçte solvent giderme ve nem ayarlama zorluğunu artırarak liç etkisini etkileyecektir. Soya fasulyesinin ön muamelesinden önce haddeleme gereklidir. Ön arıtma işleminde embriyonun kalınlığı standarda ulaştıktan sonra soya yağı liçi işleminin bir sonraki adımına geçilebilir. deneylere ve gerçek üretim deneyimine dayanarak, embriyo kalınlığının soya fasulyesi embriyolarındaki kalıntı yağ oranı üzerindeki etkisini liç işleminde elde etti. Embriyo kalınlığı 0,25 ile 0,35 mm arasında kontrol edilmelidir.
1.3 Genişletme
Genişletme işlemi, soya fasulyesi embriyolarının, yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı buhar altında bir makine odasının kapalı bir alanı içinde yoğun bir karıştırma, ısıtma, ekstrüzyon, jelatinizasyon ve jelatinizasyona tabi tutularak doku yapılarında değişikliklere neden olduğu süreci ifade eder. Bu işlem sırasında genişleyen parçacıkların kütle yoğunluğu artar, embriyoların hücre yapısı tamamen bozulur, bu da daha fazla iç gözenekliliğe ve yüzeyde daha fazla serbest yağa neden olur. Parçacık boyutu ve mekanik mukavemet de artar, liç sırasında malzeme katmanına solvent geçirgenliği önemli ölçüde iyileşir, liç oranı artar ve liç süresi kısalır. Bu nedenle liç ünitesinin verimi %20'den fazla artırılabilir. Bu nedenle genişleme süreci çok önemlidir. Eğer genişletme işlemi uygun olmayan genişletme koşullarından dolayı düzgün bir şekilde yapılmazsa, liç ünitesine giren embriyoların durumu etkilenecek ve dolayısıyla soya fasulyesinin nihai liç etkisi etkilenecektir. Tersine, eğer genleşme süreci düzgün bir şekilde ilerlerse, süzme etkisi büyük ölçüde geliştirilebilir.
2. Liç Sürecini Etkileyen Faktörler
2.1 Süzme Süresi
Süzme süresi, soya fasulyesi tohumunun ilk süzülmesinden küspenin son ekstraksiyonuna kadar gereken süredir. Bu nedenle liç süresi soya fasulyesinin liç etkisini etkileyen önemli faktörlerden biridir. Süzme süresi çok kısaysa, soya fasulyesi tohumu ile organik çözücü (n-heksan) arasındaki temas süresi çok kısa olacak ve ekstraksiyon süresi de çok kısa olacak, bu da gerçek üretim güvenliği gerekliliklerini karşılayamayan düşük bir yağ çıkarma oranıyla sonuçlanacaktır. Süzme süresi çok uzunsa, soya fasulyesi tohumu ile ekstraktant arasındaki temas süresini ve ekstraksiyon süresini garanti edebilse de, böylece yağ çıkarma oranını arttırabilir, aşırı süre gerçek zaman maliyetini ve üretim verimliliğini etkileyecektir. Üstelik çalışmalar, soya fasulyesi tohumunun yağ içeriğinin, süzme süresi arttıkça stabilize olma eğiliminde olduğunu bulmuştur. Ürün standartlarına ve farklı üretim alanlarının gerçek koşullarına dayalı olarak süzme süresi için tek tip sabit bir gereklilik yoktur. Genellikle ürün standartlarına ve fiili üretim koşullarına göre belirlenir. Gerçek soya fasulyesi liç etkisi açısından 60-90 dakikalık bir liç süresi uygundur.
2.2 Süzme Sıcaklığı
Süzme sıcaklığı, soya fasulyesinin süzüldüğü sıcaklığı ifade eder. Liç sıcaklığı, liç işleminin önemli bir göstergesidir ve soya fasulyesinin liç etkisini etkileyen önemli faktörlerden biridir. Eğer süzme sıcaklığı düşükse, liç işleminin enerjisi de düşük olacak, yağ molekülleri aktiviteden yoksun kalacak, dolayısıyla yağ çıkarma oranı düşecek ve sonuç olarak soya fasulyesi liç etkisinin zayıf olmasına yol açacaktır; Süzme sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, yağın viskozitesini azaltmak, moleküler difüzyon ve konveksiyon difüzyon hızını artırmak ve yağ ekstraksiyon oranını [4] arttırmak, böylece soya fasulyesi liç etkisini iyileştirmek o kadar iyi olur. Bununla birlikte, fiili operasyonda, liç işlemi sıcaklığı solventin (n-heksan) kaynama noktasına ne kadar yakınsa, solvent fraksiyonunun buharlaşması da o kadar güçlü olur. Çözücü fraksiyonunun buharlaşması ve güvenlik hususları açısından, liç işlemi sıcaklığı, taze solvent fraksiyonu bileşiminin başlangıçtaki kaynama noktasından biraz düşük olmalı ve 50-60 derecede kontrol edilmelidir.
2.3 Malzeme-/sıvı oranı
Malzeme-/-sıvı oranı, süzülmüş embriyonun birim zaman başına kullanılan çözücüye olan ağırlık oranıdır; bu, karışık yağın konsantrasyonunu etkileyen başka bir faktördür [5]. Yetersiz solvent, eksik süzme ve yağdan arındırma ile sonuçlanacak, bu da soya fasulyesi küspesinde yüksek miktarda yağ kalıntısına yol açacak, bu da yağ çıkarma oranını etkileyecek ve ilgili ürün göstergelerinin standartları karşılamamasına neden olacaktır. Soya fasulyesi küspesinin liçi için daha büyük bir solvent hacmi faydalı olup iyi bir liç etkisi sağlarken, karışık yağdaki yüksek solvent oranı sonraki proseslerin iş yükünü artıracak ve enerji tüketimini artıracaktır. Birim zaman başına sağlanan solvent miktarı ne kadar büyük olursa, karışık yağdaki konsantrasyon farkı da o kadar belirgin olur. Çözücü belirli bir sınıra kadar arttığında, ıslatma ve boşaltma sırası belirsiz hale gelir, malzeme bölmeleri birbirine yapışır, yağ bölmeleri arasındaki konsantrasyon gradyanı garanti edilemez ve nihai karışık yağ konsantrasyonu giderek azalır. Bu nedenle, malzeme-/sıvı- oranı çok düşük veya çok yüksek olmamalıdır; oranın orta düzeyde olması gerekir. İlgili literatüre ve gerçek üretim deneyimine dayanarak, optimum malzeme-sıvı-oranı 1:0,8–1,4 (W:W) olarak kontrol edilir.
2.4 Hammadde Yüksekliği
Eşit çıktı koşulu altında, ekstraktör hunisindeki daha yüksek ham madde yüksekliği, daha uzun ekstraksiyon süresine olanak tanır; bu, soya fasulyesi küspesinde kalan yağın azaltılması ve yağ veriminin arttırılması açısından faydalıdır. Ancak daha yüksek bir hazne her zaman daha iyi değildir. Haznenin çok yüksek olması halinde alttaki ham madde aşırı kuvvete maruz kalacak ve kırılmaya maruz kalacak ve tozluluk artacaktır. Ayrıca, hazne çok doluysa, hammadde solvent veya karışık yağ tarafından sprey borularından dışarı atılabilir ve haznenin her iki yanından yağ toplama hunisine taşabilir. Yanlış çalıştırma yağ pompasını ve püskürtme borularını tıkayabilir. Hammadde yüksekliği üretim ihtiyaçlarına ve ekstraktör seçimine göre seçilmelidir. Özel yükseklik gereksinimi, üreticinin gerçek koşullarına ve gereksinimlerine göre hesaplanmalıdır.
3 Sonuç
Yukarıdaki analize dayanarak, soya fasulyesi ekstraksiyon etkisini etkileyen faktörler arasında soya fasulyesi yağlı tohumlarının nem içeriği, kıvırma, şişirme, ekstraksiyon süresi, ekstraksiyon sıcaklığı, malzemenin{0}}sıvıya- oranı ve ham madde yüksekliği yer alır. Her faktörün sızıntı etkisi üzerinde önemli bir etkisi vardır. Bu faktörler göz önüne alındığında teoriyi takip ederken aynı zamanda gerçek duruma da uymak gerekir. Soya fasulyesi liç teknolojisinin endüstriyel uygulamasında, liç prosesinin etkili bir şekilde uygulanması ve liç etkisinin garanti altına alınması için teori ile pratiğin birleştirilmesi ve liç etkisini etkileyebilecek her faktörün kontrol edilmesi esastır.
VIC Machinery mühendislerimiz yukarıda-belirtilen etkileyici faktörleri kapsamlı bir şekilde göz önünde bulundurdu ve liç üretim hattını ve ekipmanını oluştururken tasarımı optimize ederek müşterilerimiz için soya fasulyesi yağı çıkarımını maksimuma çıkardı. Satın almak için hemen bizimle iletişime geçin!