چه تجهیزاتی برای فرآیند اکسترود کردن سبوس برنج و استخراج روغن وجود دارد؟

سبوس برنج محصول فرعی فرآوری برنج است که به طور کلی 4 تا 6.5 درصد از مقدار برنج و 6 تا 8 درصد از مقدار برنج قهوه ای را تشکیل می دهد. میزان روغن سبوس برنج 15 تا 22 درصد است که معادل روغن سویا است. روغن سبوس برنج یک روغن خوراکی مغذی است و به عنوان یک روغن سلامت تغذیه در داخل و خارج از کشور شناخته می شود. با این حال، بیشتر منابع سبوس برنج به عنوان خوراک دام و طیور مورد استفاده قرار می گیرد و در نتیجه باعث اتلاف عظیم منابع می شود. از این رو، توسعه و استفاده شدید از منابع سبوس برنج از اهمیت عملی بسیار مهمی برای کاهش تناقض عرضه و تقاضای روغن خوراکی و افزایش ارزش افزوده سبوس برنج برخوردار است.

1 خواص فیزیکی سبوس برنج
سبوس برنج سرشار از لیپیدها، پروتئین‌ها، مواد معدنی، ویتامین‌ها، فیتین، مهارکننده‌های تریپسین، لیپاز و فیتوهماگلوتینین (هماگلوتینین) است و یک منبع روغنی ارزشمند است. سبوس برنج بسیار آسان خراب می شود و ذخیره سازی بسیار ضعیفی دارد. دلیل اصلی این است که سبوس برنج حاوی انواع آنزیم ها است و لیپاز و لیپوکسیژناز دو آنزیم اصلی هستند که بر پایداری سبوس برنج تأثیر می گذارند. در شرایط مناسب، لیپاز می تواند باعث تجزیه روغن سبوس برنج به گلیسرول و اسیدهای چرب آزاد شود و در نتیجه باعث افزایش ارزش اسیدی سبوس برنج شود. علاوه بر این، لیپوکسیژناز اکسیداسیون و تخریب اسیدهای چرب غیراشباع آزاد را کاتالیز می کند و در نتیجه بوی ترش ایجاد می کند. نتایج نشان می دهد که لیپاز در رطوبت 12 تا 15 درصد، دمای 35 تا 40 درجه و pH 7 تا 8 فعالیت قوی از خود نشان می دهد. رابطه بین تازگی سبوس برنج و عملکرد روغن و سرعت تصفیه در جدول 1 نشان داده شده است.

جدول 1 رابطه بین زمان نگهداری سبوس برنج و ارزش اسیدی، عملکرد روغن و نرخ تصفیه

2 پیش تیمار تثبیت سبوس برنج
از آنجایی که سبوس برنج تازه بسیار آسان است اکسیده و فاسد می شود، که به نوبه خود بر ارزش استفاده جامع آن تأثیر می گذارد، باید ابتدا تثبیت و پیش تیمار شود تا به طور موثری از فعالیت لیپاز سبوس برنج جلوگیری و غیرفعال شود و از دست دادن مواد مغذی کاهش یابد. روش های تصفیه تثبیت کننده آن عبارتند از: تبرید، مایکروویو، تابش، گرمایش دی الکتریک، عملیات شیمیایی، عملیات حرارتی و پف کردن. بر اساس گزارش های داده های داخلی و خارجی، استفاده از پفک برای مهار و غیرفعال کردن لیپاز و تثبیت ارزش اسیدی سبوس برنج به تنها فناوری صنعتی امکان پذیر تبدیل شده است و می تواند ارزش غذایی آن را حفظ کند. ماندگاری سبوس برنج که با پف کردن درمان می شود می تواند به 1 سال برسد. هنگامی که در دمای اتاق به مدت 2 تا 3 ماه نگهداری می شود، مقدار اسید (KOH) بیش از 3 میلی گرم در گرم افزایش نمی یابد. هنگامی که به مدت 1 سال در دمای اتاق نگهداری می شود، مقدار اسید (KOH) زیر 10 میلی گرم در گرم پایدار است و فعالیت آنزیمی باقی مانده لیپاز کمتر از 4٪ است. سبوس برنج → جداسازی سبوس → جداسازی مغناطیسی → تهویه → پف کردن → خشک کردن → کارگاه آبشویی
بر اساس خواص فیزیکی سبوس برنج و امکان سنجی روش پیش تیمار تثبیت که در بالا ذکر شد، بهترین مسیر فرآیند از طریق تمرین تعیین شد.
 

3 فرآیند پف کردن سبوس برنج و نکات کلیدی عملیات
3.1 جریان فرآیند
3.2 نکات کلیدی عملیات
3.2.1 جداسازی سبوس

سبوس برنج تولید شده توسط کارخانه های برنج سازی عمومی حاوی 1 تا 4 درصد سبوس است. از آنجایی که جزء اصلی سبوس نشاسته است، اگر رطوبت ماده در هنگام شستشو زیاد باشد، آب را جذب کرده و متورم می شود و در شرایط گرم مداوم به هم می چسبد و نفوذ حلال و تغذیه را تحت تأثیر قرار می دهد و سبوس روغن را جذب می کند که منجر به افزایش باقیمانده می شود. روغن در وعده غذایی و کاهش عملکرد روغن، بنابراین باید حذف شود.
صفحه جداسازی سبوس یک روش غربالگری رایج است. این یک تجهیزات جداسازی سبوس است که به ویژه برای ویژگی های سبوس برنج طراحی شده است. خروجی کلی یک واحد 8 تا 10 تن در روز است. اصل اصلی استفاده از تفاوت اندازه ذرات بین برنج شکسته، سبوس برنج و سبوس برنج و استفاده از حرکت نسبی بین سبوس برنج حاوی سبوس برنج و سطح صفحه برای جدا کردن برنج شکسته و سبوس برنج از طریق دو لایه صفحه است. سطوح با اندازه های مش مختلف. به طور کلی، سطح بالای صفحه از 20 سوراخ مربع مش و سطح صفحه پایین از 28 سوراخ مربع مش استفاده می کند. اندازه مقطع سطح صفحه نمایش 1 متر عرض و شیب آن 8 درجه ~ 10 درجه است. توجه داشته باشید که دامنه باید کمی بزرگتر باشد تا اثر جداسازی بهتر باشد و میزان سبوس برنج کمتر از 1٪ باشد.
3.2.2 جداسازی مغناطیسی

در طول فرآوری برنج یا حمل و نقل سبوس برنج، برخی ناخالصی‌های فلزی مانند میخ‌های آهنی، پیچ‌ها و براده‌های آهنی اغلب با آن مخلوط می‌شوند. این ناخالصی‌های آهن باعث سایش و حتی آسیب جدی به پیچ اکسترودر در فرآیند بعدی می‌شود. ممکن است منافذ سوراخ قالب تخلیه اکسترودر را مسدود کند و باعث شود فشار محفظه پرس به شدت افزایش یابد و در نتیجه بر اکستروژن تأثیر بگذارد. تاثیر می گذارد و در موارد شدید ممکن است باعث بروز حوادث ایمنی نیز شود. بنابراین، ناخالصی های آهن باید قبل از ورود مواد به اکسترودر حذف شوند. سیلندر آهنربای دائمی بدون قدرت یک آهنربای دائمی با قدرت میدان مغناطیسی بالا و راندمان حذف آهن بالا است. هنگامی که مواد از درگاه تغذیه وارد می شود، ناخالصی های آهن را می توان به طور خودکار به سطح آهنربای دائمی جذب کرد و در نتیجه به هدف جداسازی دست یافت. این تجهیزات حذف آهن ترجیح داده شده در پردازش روغن فعلی است.
3.2.3 تهویه

تهویه یک فرآیند کلیدی در فرآیند پف کردن سبوس برنج است. در اینجا سبوس برنج با رطوبت و دمای مناسب تنظیم می شود تا بهترین شرایط برای پف کردن فراهم شود. در حین تهویه باید مقدار مناسبی آب گرم یا بخار اضافه شود و همزمان از گرمایش غیرمستقیم بخار استفاده شود تا سبوس برنج دارای خاصیت پلاستیسیته مناسبی باشد تا در حین اکستروژن فشار مناسبی در حفره اکستروژن ایجاد شود. و پف کردن هنگامی که سبوس برنج از نازل به بیرون پاشیده می شود، ساختار سلولی را می توان بهتر از بین برد، روغن آزاد می شود و منافذ ریز به اندازه کافی ایجاد می شود که منجر به شستشو می شود. در حال حاضر، بیشتر تهویه به صورت پیوسته تکمیل می شودبخارپز چند لایه عمودی با مناطق گرمایشی نسبتاً بزرگ. بخار مستقیم به لایه اول وارد می شود و رطوبت به طور کلی در حدود 13٪ پس از خیس شدن کنترل می شود. درجه حرارت لایه به لایه افزایش می یابد و دمای تخلیه نهایی در 65 تا 70 درجه کنترل می شود و رطوبت حدود 12٪ است.

3.2.4 اکسترود کردن

اکسترود سبوس برنج از طریقدستگاه اکسترود. هنگامی که سبوس برنج وارد محفظه دستگاه می شود، با چرخش محور پیچ به جلو رانده می شود و حجم در محفظه دستگاه کاهش می یابد و به تدریج فشار ایجاد می شود. در عین حال، اصطکاک بین سبوس برنج و محور پیچ و دیواره داخلی محفظه دستگاه باعث ایجاد اثر خود گرمایی می شود که باعث افزایش دمای مواد می شود. علاوه بر این، اثر گرمایش بخار مستقیم باعث می شود که دما در محفظه دستگاه به 120 درجه برسد و فشار بخار مستقیم به 0.8 مگاپاسکال می رسد. در نهایت، از طریق سوراخ قالب نازل به بیرون فشرده می شود. به دلیل کاهش ناگهانی فشار، رطوبت داخلی به سرعت تبخیر شده و از قسمت های مختلف سبوس برنج خارج می شود و در نتیجه سوراخ های ریز بیشماری در سبوس برنج پف کرده ایجاد می شود که منجر به شستشو و نفوذ روغن می شود و در نتیجه سرعت آبشویی را افزایش می دهد. و کاهش روغن باقیمانده در وعده غذایی. به طور کلی، میزان رطوبت مواد تخلیه شده توسط دستگاه پف کن در 13٪ تا 15٪ کنترل می شود. قبل از شروع هر بار اکسترودر، بهتر است قرقره بزرگ را با دست بچرخانید تا صدای غیر عادی را بشنوید. اگر هیچ ناهنجاری وجود ندارد، دستگاه را راه اندازی کنید. قبل از تغذیه، دستگاه باید تا 80 تا 120 درجه گرم شود. بخار مستقیم را نمی توان در حین کار خاموش کرد تا از فشار دادن سبوس برنج به شلنگ فلزی و مسدود شدن کانال بخار جلوگیری شود. علاوه بر این، تغذیه پایدار و مداوم نیز یک عامل کلیدی در تضمین اثر اکستروژن است. اگر مقدار تغذیه بیش از حد باشد، دمای اکستروژن کاهش می یابد، فشار در محفظه دستگاه افزایش می یابد و انسداد به راحتی رخ می دهد. اگر تغذیه برای مدت طولانی قبل از تغذیه قطع شود، گیر کردن شدید یا حتی سوختن موتور رخ می دهد و باعث بروز حوادث می شود. اگر مقدار تغذیه خیلی کم باشد، فشار کافی در محفظه دستگاه ایجاد نمی شود و در نتیجه اکستروژن کافی نیست.

3.2.5 خشک کردن

سبوس برنجی که از اکسترودر خارج می شود رطوبت زیادی دارد و دما بسیار بالاست. رطوبت باید به 7٪ ~ 9٪ تنظیم شود و دما 50 ~ 60 درجه است تا نیازهای شستشو را برآورده کند. خشک کن تخت در حال حاضر یک تجهیزات رایج است.

4 فرآیند استخراج و نقاط عملیات سبوس برنج منبسط شده
4.1 جریان فرآیند

فرآیند و تجهیزات شستشوی سبوس برنج پف کرده مشابه روغن های دیگر است. کل فرآیند نیز به چهار بخش عمده تقسیم می شود: شستشوی مواد، حلال زدایی کنجاله مرطوب، تبخیر روغن مخلوط و بازیافت حلال. نکات کلیدی هر بخش در زیر توضیح داده شده است.
4.2 نکات کلیدی عملیات
4.2.1 بخش لیچینگ از آنجایی که سبوس برنج پف کرده به راحتی توسط زنجیر در طول خشک کردن و سپس انتقال اسکراپر به راحتی آسیاب می شود، مقدار زیادی پودر تولید می شود که نفوذپذیری حلال را تا حد زیادی کاهش می دهد و میزان روغن باقیمانده در کنجاله را افزایش می دهد. بنابراین، هنگام طراحی یکاستخراج کننده چرخشی افقی، شبکه مواد نباید خیلی بالا باشد و لایه مواد به طور کلی در حدود 1.3 متر کنترل می شود و زمان شستشو باید معمولاً بیش از 2 ساعت افزایش یابد. ظرفیت پردازش طراحی شده معادل 1.3 تا 1.5 برابر فرآوری خالی سویا است. علاوه بر این، در طی فرآیند لیچینگ بلانک، پودر به ناچار از طریق شکاف بین صفحات شبکه وارد سطل روغن می شود. اگر برای مدت طولانی انباشته شود، باعث مسدود شدن لوله روغن مخلوط در خروجی روغن می شود و روغن مخلوط نمی تواند استخراج شود و تولید عادی را تحت تأثیر قرار می دهد. برای رفع این مشکل، می توان یک لوله عقب نشینی را در هر قیف روغن استخراج کننده نصب کرد و به خط لوله خروجی هر پمپ گردشی متصل کرد. در طول فرآیند تولید، شیر کنترل لوله عقب‌نشینی اغلب برای شستشوی پودر در قیف روغن باز می‌شود و آن را از طریق پمپ گردش همراه با روغن مخلوط به لایه مواد استخراج‌کننده پمپ می‌کند. اثر خود فیلتراسیون لایه مواد، مقدار پودر ورودی به قیف روغن را کاهش می دهد و در نتیجه تولید طبیعی را تضمین می کند.

4.2.2 بخش حلال زدایی

در شرایط عادی، کنجاله مرطوب خارج شده از دستگاه استخراج حاوی ۲۵ تا ۳۵ درصد حلال است. به دلیل محتوای پودر زیاد در کنجاله سبوس برنج مرطوب، کنجاله مرطوب حاوی حدود 40 درصد حلال است. علاوه بر این، سبوس برنج حاوی ناخالصی هایی مانند نشاسته است. در طی فرآیند حلال‌زدایی سبوس برنج مرطوب، نشاسته موجود در سبوس برنج آب را جذب کرده و متورم می‌شود. هنگامی که دمای ژلاتینه شدن به دست می آید، ژلاتینه می شود و چسبندگی ایجاد می کند که برای تبخیر حلال و آب مساعد نیست و باعث ایجاد مشکل در بخش حلال زدایی می شود. با توجه به تأثیر عوامل فوق، حلال‌زدایی کنجاله مرطوب سبوس برنج از ساختار چند لایه DT-C استفاده می‌کند تا حلال‌زدایی، خشک کردن و خنک‌کردن سبوس برنج مرطوب را در یک دستگاه تکمیل کند. هنگام طراحی تجهیزات، همچنین لازم است که خروجی صفحات سویا 13 تا 15 برابر افزایش یابد و لایه مواد باید نازک تر باشد، که منجر به تبخیر حلال می شود و حلالیت باقی مانده کنجاله می تواند نیازها را برآورده کند. . از آنجایی که برای حلال‌زدایی، بخار مستقیم به غذا اضافه می‌شود، میزان رطوبت افزایش می‌یابد و برای تنظیم رطوبت تا حدود 13 درصد به حرارت بخار غیرمستقیم نیاز است. در نهایت با هوای سرد تا دمای زیر 45 درجه خنک می شود و می توان مستقیماً برای بسته بندی به انبار غذا فرستاد. از آنجایی که پودر سبوس برنج مقدار زیادی پودر دارد، شاکرون مورد استفاده برای جمع آوری قطعات شکسته نیز باید بر این اساس بزرگ شود تا از اثر جمع آوری اطمینان حاصل شود.
4.2.3 بخش تبخیر روغن مخلوط

روغن مخلوط غلیظ سبوس برنج از استخراج کننده به طور کلی حاوی 3 تا 5 درصد ناخالصی های جامد (عمدتا پودر کنجاله) است. این ناخالصی های جامد بر روی دیواره لوله اواپراتور کثیفی ایجاد می کنند، اثر انتقال حرارت را کاهش می دهند و به راحتی در طی فرآیند تبخیر و جداسازی، مقدار زیادی کف ایجاد می کنند و باعث سیل می شوند. در عین حال، به دلیل تأثیر دمای بالا، به راحتی کربن می شود که باعث تیره شدن نفت خام و کاهش نرخ پالایش می شود. بنابراین، پودر غذای موجود در روغن مخلوط شده باید تا حد امکان قبل از تبخیر خارج شود. در حال حاضر، دو مخزن روغن مخلوط عمودی معمولاً به صورت سری به هم متصل می شوند و اختلاف چگالی بین کنجاله و روغن مخلوط برای جداسازی آنها توسط رسوب طبیعی تحت گرانش استفاده می شود. زمان ته نشینی معمولاً بیشتر از 40 دقیقه است. پس از جداسازی ته نشینی، روغن مخلوط شده برای جداسازی بیشتر به یک فیلتر پیوسته پمپ می شود و در نتیجه اطمینان حاصل می شود که محتوای ناخالصی روغن مخلوط مطابق با الزامات است. از آنجایی که استخراج کننده برای استخراج سبوس برنج بزرگتر از دستگاه فرآوری روغن های دیگر در همان مقیاس است، حجم گردش مربوطه نیز باید افزایش یابد، که نیاز به افزایش مقدار حلال تازه پاشیده شده دارد و در نتیجه غلظت روغن مخلوط را کاهش می دهد. . بنابراین هنگام طراحی اواپراتور، مساحت آن نیز باید متناسب با آن افزایش یابد. علاوه بر این، بسیار مهم است که از آنجایی که غلظت روغن مخلوط نسبتاً رقیق است، هنگام گرم شدن، حلال به سرعت تبخیر و منبسط شده و به سرعت بالا می رود. بنابراین، لوله های اواپراتور نباید خیلی طولانی باشد، معمولاً 4 تا 5 متر، در غیر این صورت برای بالا آمدن فیلم مناسب نخواهد بود و بر اثر تبخیر تأثیر می گذارد. در طول عملیات تبخیر خاص، جریان مداوم و پایدار روغن مخلوط نیز باید تضمین شود و دمای روغن مخلوط وارد شده به اواپراتور باید نزدیک به دمای زمانی باشد که شروع به جوشیدن و تشکیل حباب می کند (یعنی نقطه حباب). ، که منجر به کشیدن فیلم، افزایش اثر تبخیر و رسیدن سیستم تبخیر به بهترین شرایط کاری می شود.
4.2.4 بازیابی حلال

بخش بازیافت حلال بخش مهمی از کارگاه لیچینگ است. کیفیت بازیافت حلال نه تنها ارتباط مستقیمی با سطح هزینه های تولید دارد، بلکه اهمیت بسیار مهمی برای تولید ایمن کارگاه و بهبود محیط و بهداشت کارگاه دارد. در حال حاضر اکثر کارگاه های لیچینگ از کندانسورهای پوسته و لوله استفاده می کنند و مواد پوسته و لوله عمدتاً آلیاژ آلومینیوم یا فولاد ضد زنگ هستند. لازم به ذکر است که در کارگاه های لیچینگ از کندانسورهای پوسته و لوله فولاد کربنی استفاده نشود. عمدتاً به این دلیل: ① در حضور گاز حلال، سطح پوسته و دیواره لوله به سرعت خورده می شود. ② پس از خوردگی دیواره لوله فولادی کربن، سطح ناصاف شده و زنگ زدگی ایجاد می شود. کنجاله موجود در گاز مخلوط حلال‌کننده، گل و لای و ماسه حباب شده در آب خنک‌کننده و لایه‌های فلس‌شده نمک‌های کلسیم و منیزیم که پس از گرم شدن آب خنک‌کننده نرم‌نشده رسوب می‌کنند، همگی به راحتی رسوب می‌کنند که به طور جدی بر انتقال حرارت تأثیر می‌گذارد. اثر ③ لوله های فولادی کربنی در برابر خوردگی مقاوم نیستند. هنگامی که لایه رسوب پس از جرم گیری با یک ماده رسوب زدا تمیز می شود، به راحتی می توان به دیواره لوله آسیب وارد کرد. هنگام پردازش سبوس برنج، مقدار زیادی حلال تازه در طول فرآیند لیچینگ اضافه می شود، بنابراین سطح کل پیکربندی کندانسور باید 10٪ تا 15٪ افزایش یابد و حجم موثر مخزن توزیع آب نیز باید افزایش یابد. 10% تا 15% افزایش یابد تا از اثر تراکم حلال و اثر توزیع آب حلال اطمینان حاصل شود و به طور موثر از دست دادن حلال کاهش یابد. با توجه به اندازه ترازو، روش اتصال آب خنک کننده در گردش را می توان به صورت موازی یا سری انتخاب کرد. به طور کلی، در مقیاس کوچک، بیشتر از اتصال موازی استفاده می کنند، و در مقیاس بزرگ، بیشتر از اتصال سری استفاده می کنند. در پیکربندی پمپ آب در گردش، سرعت جریان باید کمی بزرگتر و هد کمی بالاتر باشد تا اطمینان حاصل شود که هر کندانسور با جریان کافی آب تخصیص داده شده است و همچنین می توان سرعت جریان آب را به طور مناسب تسریع کرد. که برای انتقال حرارت مساعد است، در نتیجه به یک اثر تراکم خوب دست می یابد و حداکثر بازیابی گاز حلال را تضمین می کند. علاوه بر این، گاز آزاد نیز باید پس از بازیابی به اتمسفر تخلیه شود. به طور کلی، کارگاه‌های لیچینگ در مقیاس کوچک از آب‌های زیرزمینی با دمای نسبتاً پایین برای جذب مستقیم استفاده می‌کنند، در حالی که کارگاه‌های لیچینگ در مقیاس بزرگ از روغن پارافین خوراکی برای جذب استفاده می‌کنند.

5 نتیجه گیری
این فرآیند گسترش و استخراج که بر اساس تجزیه و تحلیل ویژگی‌های سبوس برنج طراحی شده است، روغن خام سبوس برنج واجد شرایط را تولید می‌کند و تمامی شاخص‌های اقتصادی و فنی الزامات را برآورده می‌کند و منافع اقتصادی و اجتماعی قابل‌توجهی را برای شرکت ایجاد می‌کند و ضمانت فنی برای شرکت‌های فرآوری روغن فراهم می‌کند. توسعه و استفاده از منابع سبوس برنج