传统植物油物理压榨原理及影响压榨制油效果因素

传统物理机械压榨法制油，就是借助机械外力把油脂从料坯中挤压出来的过程。　

　　压榨法取油特点：　　

　　工艺简单，配套设备少，对油料品种适应性强，生产灵活，油品质量好，色泽浅，风味纯正。但压榨后的饼残油量高，出油效率较低，动力消耗大，零件易损耗。　

　　一、压榨法制油的基本原理　

　　1、压榨过程　        

　　在压榨取油过程中，榨料坯的粒子受到强大的压力作用。致使其中油脂的液体部分和非脂物质的凝胶部分分别发生2个不同的变化，即油脂从榨料空隙中被挤压出来和榨料粒子经弹性变形形成坚硬的油饼。　

　　油脂从榨料中被分离出来的过程：在压榨的开始阶段，粒子发生变形并在个别接触处结合，粒子间空隙缩小，油脂开始被压出；在压榨的主要阶段，粒子进一步变形结合，其内空隙缩得更小，油脂大量压出。压榨的结束阶段，粒子结合完成，其内空隙的横截面突然缩小，油路显著封闭，油脂已很少被榨出。解除压力后的油饼，由于弹性变形而膨胀，其内形成细孔，有时有粗的裂缝，未排走的油反而被吸入。　

　　油饼的形成过程：在压榨取油过程中，油饼的形成是在压力作用下，料坯粒子问随着油脂的排出而不断挤紧，由粒子问的直接接触、相互间产生压力而造成某粒子的塑性变形，尤其在油膜破裂处将会相互结成一体。榨料已不再是松散体而开始形成一种完整的可塑体，称为油饼。油饼的成型是压榨制油过程中建立排油压力的前提，更是压榨制油过程中排油的必要条件　

　　2、压榨法制油的基本原理　

　　压榨过程中，压力、黏度和油饼成型是压榨法制油的三要素。压力和黏度是决定榨料排油的主要动力和可能条件，油饼成型是决定榨料排油的必要条件　

　　(1)排油动力榨料受压之后，料坯间空隙被压缩，空气被排出，料坯密度迅速增加，发生料坯互相挤压变形和位移的运动状态。这样料坯的外表面被封闭，内表面的孔道迅速缩小。孔道小到一定程度时，常压液态油变为高压油。高压油产生了流动能量。在流动中，小油滴聚成大油滴，甚至成独立液相存在料坯的问隙内。当压力大到一定程度时，高压油打开流动油路，摆脱榨料蛋白质分子与油分子、油分子与油分子的摩擦阻力，冲出榨料高压力场之外，与塑性饼分离。　

　　压榨过程中，黏度、动力表现为温度的函数。榨料在压榨中，机械能转为热能，物料温度上升，分子运动加剧，分子间的摩擦阻力降低，表面张力减少，油的黏度变小，从而为油迅速流动聚集与塑性饼分离提供了方便。　

　　(2)排油深度压榨取油时，榨料中残留的油量可反映排油深度，残留量愈低，排油深度愈深。排油深度与压力大小、压力递增量、黏度影响等因素有关。　

　　压榨过程中，必须提供一定的压榨压力使料坯被挤压变形，密度增加，空气排出，间隙缩小，内外表面积缩小。压力大，物料变形也就大。　

　　压榨过程中，合理递增压力，才能获得好的排油深度。在压榨中，压力递增量要小，增压时间不过短。这样料间隙逐渐变小，给油聚集流动以充分时间，聚集起来的油又可以打开油路排出料外，排油深度方可提高。土法榨油总结“轻压勤压”的道理适用于一切榨机的增压设计。　

　　(3)油饼的成型排油的必要条件就是饼的成型。如果榨料塑性低，受压后，榨料不变形或很难变形，油饼不能成型，排油压力建立不起来，坯外表面不能被封闭，内表面孔道不被压缩变小，密度不能增加。在这种状况下，油不能由不连续相变为连续相，不能由小油滴聚为大油滴，常压油不能被封闭起来变为高压油，也就产生不了流动的排油动力，排油深度也就无从谈起。饼的顺利成型，是排油必要条件。料坯受压形成饼，压力可以顺利建立起来，适当控制温度，减少排油阻力，排油深度就会提高。

　　饼能否成型，与以下因素有关：①物料含水量要适当，温度适当，求得物料有一定的受压变形可塑性，抗压能力减小到一个合理数值，压力作用就可以充分发挥起来；②排渣、排油量适当；③物料应封闭在一个容器内，形成受力而塑性变性的空间力场。　

　　二、影响压榨制油效果的因素　

　　压榨取油效果的好坏决定因素很多。主要包括榨料结构与压榨条件2方面。　

　　1、榨料结构性质对出油效果的影响——榨料结构性质主要取决于油料本身的成分和预处理效果。

　　预处理效果

　　榨料中被破坏细胞的数量愈多愈好，这样有利于出油。

　　榨料颗粒大小应适当。如果粒子过大，易结皮封闭油路，不利于出油；如粒子过细，也不利于出油，因压榨中会带走细粒，增大流油阻力，甚至堵塞油路。同时颗粒细会使榨料塑性加大，不利于压力提高。

　　榨料容重在不影响内外结构的前提下愈大愈好，这样有利于设备处理量的提高。

　　榨料要有适当的水分，流动性要好。榨料要有必要的温度，尽量降低榨料中油脂黏度与表面张力，以确保油脂在压榨全过程中保持良好的流动性。

　　榨料粒子具有足够的可塑性。榨料的可塑性必须有一定的范围。一方面，它须不低于某一限度，以保证粒子有相当完全的塑性变形；另一方面，塑性又不能过高。否则榨料流动性大，不易建立压力，压榨时会出现“挤出”现象，增加不必要的回料。同时塑性高，早成型，提前出油，易成坚饼而不利出油，而且油质也差。

　　榨料本身的性质　

　　榨料性质不仅包括凝胶部分，同时还与油脂的存在形式、数量以及可分离程度等有关。对榨料性质的影响因素有水分、温度以及蛋白质变性等。　

　　水分含量：随着水分含量的增加，可塑性也逐渐增加。当水分达到某一点时，压榨出油情况最佳。一旦略为超过此含量，则会产生很剧烈的“挤出”现象，即“突变”现象。另一方面，如果水分略低，也会使可塑性突然降低，使粒子结合松散，不利于油脂榨出。　　

　　温度：榨料加热，可塑性提高；榨料冷却，则可塑性降低。压榨时，若温度显著降低，则榨料粒子结合就不好，所得饼块松散不易成型。但是，温度也不宜过高，否则将会因高温而使某些物质分解成气体或产生焦味。因此，保温是压榨过程重要的条件之一。　

　　蛋白质变性：是压榨法取油所必须的。但蛋白质过度变性，会使榨料塑性降低，从而提高榨油机的“挤出”压力，这与提高水分和温度的作用相反。榨料中蛋白质变性充分与否，衡量着油料内胶体结构破坏的程度。压榨时，由于加热与高压的联合作用，会使蛋白质继续变性，但是温度、压力不适当，会使变性过度，同样不利于出油。因此，榨料蛋白质变性，既不能过度而使可塑性太低，也不能因变性不足而影响出油效率和油品质量，如油中带人未变性胶体物质而影响精炼。　

　　2、压榨条件对出油效果的影响　

　　压榨条件即工艺参数(压力、时间、温度、料层厚度、排油阻力等)是提高出油效率的决定因素。　

　　(1)榨膛内的压力对榨料施加的压力必须合理，压力变化必须与排油速度一致，即做到“流油不断”，螺旋榨油机的最高压力区段较小，最大压力一般分布在主榨段。对于低油分油料子粒的一次压榨，其最高压力点一般在主压榨段开始阶段；而对于高油分油料子粒的压榨或预榨，最高压力点一般分布在主压榨段中后段。同时，长期实践中总结的施压方法——“先轻后重、轻压勤压”是行之有效的。　

　　(2)压榨时间压榨时间是影响榨油机生产能力和排油深度的重要因素。通常认为，压榨时间长，出油率高。然而，压榨时问过长，会造成不必要的热量散失，对出油率的提高不利，还会影响设备处理量。控制适当的压榨时间，必须综合考虑榨料特性、压榨方式、压力大小，料层厚薄、含油量、保温条件以及设备结构等因素；在满足出油率的前提下，尽可能缩短压榨时间。

　　(3)温度的影响温度的变化将直接影响榨料的可塑性及油脂黏度，进而影响压榨取油效率，关系到榨出油脂和饼粕的质量。若压榨时榨膛温度过高，将导致饼色加深甚至发焦，饼中残油率增加，以及榨出油脂的色泽加深。用冷的、不加热的榨油机压榨，不可能得到成型的硬的压榨饼和榨出最多的油脂。因此，保持适当的压榨温度是不可忽视的。

　　合适的压榨温度范围，通常是指榨料入榨温度(100～135℃)。不同的压榨方式及不同的油料有不同的温度要求。但是，此参数只是控制人榨时才有必要和可能，压榨过程中温度的变化要控制在上述范围实际是很难做到的。