鄭州HY-小型米糠油設(shè)備工作的基本原理
一、米糠油設(shè)備油脂浸出的概念
根據(jù)組分在選定溶劑中溶解度的不同以分離出所需組分的操作稱為萃取。萃取分為固一液萃取和液—液萃取。例如,用水萃取甜菜中的糖分,用開水泡茶,用輕汽油輩取料胚中的油脂等等,都屬于固—液萃取范疇。習(xí)慣上人們把固—液萃取稱為浸出。
在米糠油設(shè)備油脂浸出過程中,固體料胚浸于溶劑中,料胚中的油脂溶于溶劑,這一過程是油脂從固相轉(zhuǎn)移到液相的傳質(zhì)過程,而傳質(zhì)過程又是借助物質(zhì)的擴散作用實現(xiàn)的。
二、擴散的基本方式
在流體呈靜態(tài)或滯流情況下,物質(zhì)的轉(zhuǎn)移是以分子熱運動的方式進行的,屬于分子擴散。當(dāng)浸出過程中溶劑和料胚處于相對運動狀態(tài)且呈湍流時,其傳質(zhì)方式又存在對流擴散??梢?,米糠油設(shè)備的浸出過程包括分子擴散和對流擴散兩種形式。
(一)分子擴散
分子擴散就是以分子熱運動的方式進行的物質(zhì)轉(zhuǎn)移。當(dāng)料胚與溶劑接觸后,油分子以無秩序的熱運動方式從料胚中滲透出來并擴散到溶劑中去,相應(yīng)地,溶劑分子也不斷地滲透到油料中去與油分子相溶合。這樣,就在料胚內(nèi)部和溶劑里都形成了溶液 (即混合油)。開始時,料胚內(nèi)部和外部這兩部分混合油中的油脂濃度相差很大,逐漸地油脂分子從濃度較大的區(qū)域向濃度較小的區(qū)域進行擴散,最后兩部分濃度趨于平衡。在穩(wěn)定擴散的情況下,分子擴散的規(guī)律可用分子擴散基本方程式來描述,即:
Dm=-DF·(dc)/(dx) dτ
式中:dm——通過擴散面積F擴散的物質(zhì)量;
D——分子擴散系數(shù),表示當(dāng)濃度梯度 等于1時,在單位時間內(nèi)通過單位擴散面積的物質(zhì)量;
F——擴散面積 (料胚與溶劑的接觸面積);
(dc)/(dx)——擴散物質(zhì)沿擴散方向的濃度梯度;
dτ——物質(zhì)所經(jīng)歷的擴散時間。
從上式可以看到,擴散面積F越大,濃度梯度生越大,擴散時間打越長,通過擴散面積F擴散的物質(zhì)量就越多。式中的負號表示物質(zhì)轉(zhuǎn)移是沿著濃度降低的方向進行的。
對于小型米糠油設(shè)備油脂浸出而言,為了取得好的浸出效果,需要增大料胚與溶劑的接觸面積 (如油料軋胚,榨餅破碎都增大了接觸面積),提高浸出器噴管間混合油的濃度差以及保證足夠的浸出時間等。
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