湿粕脱溶工艺与设备的发展历史（上）

1855年法国马赛的Deiss首次发明了溶剂浸出制油工艺，他用二硫化碳溶解橄榄饼中残留的橄榄油。该技术的浸出过程和后续的脱溶过程中，原料都被保存在一个普通的水壶中，这一普通的水壶可以称上最早的湿粕脱溶设备。油脂行业经过一百多年的发展，现在单台脱溶设备的能力己达1万吨/天，且能生产出高质量的成品粕。

Sclmecken系统

最早的连续脱溶烘干系统是由德国人Schnecken开发的，如图1所示。Sehnecken系统由一系列水平蒸汽夹套管组成，这些管一个叠在另一个上面。它们配备了带式输送机来运送湿粕，并允许气体逸出。在底部的管出口处加有直径蒸汽，其直径一般比其它管子大，并与粕料逆流向上。当豆粕从一根管子输送到另一根管子时，蒸汽和辐射热将己烷除去。Schnecken系统实际使用经验表明，它们很难清理而且危险，维护费用昂贵，不如其他类型的脱溶设备那样彻底脱除溶剂。Schnecken豆粕的最大蛋白分散指数(PDI)在65% - 75%之间，通常PDI值在40% - 50%之间。

蒸汽脱溶装置

油脂行业上出现的下一个连续脱溶工艺是两级低温脱溶系统。图2展示了该系统的一个改进型，其中二级真空脱溶器还可以作为烤粕器。根据PDI值，该系统可生产的多种品种的产品，该工艺生产的豆粕用于大豆浓缩蛋白和分离蛋白。所有时间，温度和湿度三个相关的变量，都可以在操作过程中按需调整。

在一级蒸汽脱溶器中，约99%的溶剂被除去，该筒内带式螺旋刮板将胚片翻起与过热溶剂蒸气接触并向前推进。物料停留时间仅为3 ~ 4分钟，胚片温度保持在85度以下，水份没有增加。事实上，当循环蒸汽通过脱溶器时，有轻微的水分减少。一级脱溶器中料胚的PDI值与白胚片的PDI值基本相同。如果在产品粕中需要最大程度的蛋白质变性(低PDI值)，则在二级脱溶器前面的混合输送机中将水添加到一级脱溶器出来的产品胚中。

二级真空脱溶器也是一种卧式容器，其结构与一级蒸汽脱溶器相似，设计用于胚片和汽提气体(水蒸汽)之间的紧密接触。容器设有料封，通过调节粕的料位，可在操作过程中调整停留时间。真空脱溶器内的蒸汽压力可根据需要在0.5bar和2 bar之间调节。在真空(1/2bar)下，蒸汽不会在粕中凝结，并作为脱除溶剂的介质。在常压下，一些蒸汽在正己烷汽化过程中发生冷凝，而蒸汽的平衡则作为汽提介质。随着压力的增加，在蒸发己烷的过程中更多的蒸汽凝结，这样的湿度已经足够进行彻底的烘烤操作了。通过控制(a)停留时间、在可调节料封控制的设备料位;(b)温度，由真空、大气或压力操作决定;(c)水分，通过控制脱溶器内汽提蒸汽流量和压力来设定，以控制粕冷凝蒸汽的数量。如有必要，可在混合输送机中进一步加湿。

所述蒸汽脱溶剂真空脱溶系统的优点是:(a)蒸汽消耗低;(b)控制生产所需的PDI产品所需的时间、温度和湿度;(c)低故障运行，低维护成本;(d)溶剂回收率高;(e)日本蛋白质产品的粉末度较低。产品粕PDI值可控制在10% ~ 90%范围内，最大值比浸出大豆片PDI只降低1%或2%。

闪蒸脱溶装置

图3说明了一个闪蒸脱溶装置系统,包括常压脱溶和真空脱溶部分(2)。常压脱溶部分基本上由气力(己烷蒸汽)输送管组成，白胚片送入该管，同时通过过热溶剂蒸汽脱溶并将胚片输送到旋风分离器。蒸汽和胚片在旋风中分离。从粕中除去的溶剂气体进入冷凝器，己烷蒸汽的平衡通过过热器再循环。脱溶剂后的胚片通过旋转阀卸到真空脱溶器。

在胚片真空脱溶器中，溶剂被与胚片反向流动的惰性气体汽提除去。汽提气体可以通过过滤器和正己烷冷凝器回收再利用。食品类产品在真空下运行脱溶装置时，可得PDI在70% ~ 90%范围内，最大值也是与浸出白饼的PDI略低1%~2%。

闪蒸脱溶系统主要使用如下:(a)处理量相对较小;(b)加工的物料非常细小。它的主要缺点是吨料消耗相对较高。其优点是加工速度快，安装成本低，能处理较细的物料。由于该系统在相对较低的温度下运行，因此不会发生烤粕，因此不能用于动物饲料工业。

脱溶烤粕器（DT）

脱溶烤粕器，如图4所示，在美国广泛应用于大豆加工的设备，其生产能力从100吨/天到远远超过2400吨/天设计额定值的生产能力。DT是一种带有蒸汽加热托盘部分的垂直容器。含溶湿粕进入顶部脱溶层，在一个或多个上部托盘上蒸气穿过料胚。蒸汽在料胚中凝结，使己烷汽化，料胚的含水量增加到20%左右。在下部的托盘里，料胚被加热到107度，在那里它们被烘烤，水分含量降低了几个百分点。脱溶烤粕机产生一种适用于制造牛、猪和家禽饲料的金黄色粕。脲酶和其他对动物有害的酶很容易被破坏。然而，该装置有一个高的蒸汽消耗，饼粕的PDI的在10%至30%之间。它不能用于生产大豆分离蛋白和浓缩蛋白。

众所周知，D-T由Kruse获得专利,克鲁斯(Norman F. Kruse)，美国油脂浸出工业的先驱。克鲁斯是爱荷华州人，毕业于爱荷华州立大学。上世纪30年代初，克鲁斯受雇于宝洁公司(Proctor & Gamble)从事大豆油的研究，研究大豆油在Crisco(起酥油)和色拉油中的应用。1933年1月，宝洁公司将普渡大学新近毕业的哈钦斯(R.P. Hutchins)调任克鲁斯的助理。1936年9月，克鲁斯离开宝洁去了中央大豆公司（Central Soya），哈钦斯成为宝洁公司大豆研究项目的负责人。克鲁斯加入中央大豆公司是因为他想在更大范围内研究大豆油的制取。

1936年中央大豆公司委派克鲁斯前往德国考察油脂浸出工艺设备，1937年中央大豆从德国选取、购买Hansa-Muhle型溶剂浸出器，克鲁斯参加了迪卡特的安装和运行工程。这是第一个在美国安装的Hansa-Muhle溶剂浸出工厂。

(未完待续)