如何科学选择榨油机压榨级数
摘 要：榨油机行业个别企业为了抢占市场，毫无科学依据地恶炒压榨概念，虚夸压榨级数能达到五六级甚至七八级，让用户真假难辨。为了保护广大用户的切身利益，抵制行业恶性竞争之风，文章从科学角度对榨油机压榨级数做了较为详细的分析，以期为大家科学选择压榨级数提供借鉴参考。
关键词：榨油机；压榨级数；可行性；分析；科学选择
中图分类号：TS223.3 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）27-0093-02
1 榨油机压榨级数现状
近期发现，我国榨油机的销售市场上出现了二级、三级、四级、五级、六级、七级压榨榨油机，给用户的选择增加了难度，让用户无从选择，究其原因，是到目前为止，学术界还没有对压榨级数进行科学地论证和分析，没有相关科学结论，使得涉及榨油机产品的个别企业不经科学实验和市场验证，没有分析压榨级数对油品质量的影响，随意炒作压榨概念，随意夸大高压榨级数的出油效果和压榨性能，无科学依据地宣称淘汰三、四级压榨，这种不尊重科学，不顾及客户利益的行为必须引起科技界的高度重视。为了广大用户的切身利益不受侵害，我们有责任有义务以科学和负责任的态度做科学分析，为我国广大用户提供技术先进、经济适用的榨油机产品。
2 榨油机压榨原理和过程分析
2.1 压榨取油的原理
油料在榨油机榨膛内推进过程中，榨螺螺纹逐渐变浅，榨膛容积逐渐变小，油料料胚推进受阻，后面又不断推着料胚向前推进时产生压力而和温度，从而将油脂从料胚中挤压分离出来。由于榨螺的特殊结构，高压榨螺没有螺纹，料胚被推进到每一节高压榨螺时受到的阻力更大，料胚与榨螺和榨圈之间的摩擦力更大，产生的挤压力更大，料胚穿过每个高压榨螺后榨螺与榨圈容积增大，料胚在下一个高压榨螺受到再次挤压，油脂被最大限度挤压出来，油脂分离后的料胚继续受到压力而发生塑性变形形成油饼从出饼口挤出。
2.2 压榨过程分析
主要发生的是物理变化，如物料变形、油脂分离、摩擦发热、水分蒸发等。但由于温度、水分、微生物等的影响，同时也会产生某些生物化学方面的变化，如蛋白质变性、酶的钝化和破坏、某些物质的结合等。压榨时，料胚在压力作用下，内外表面相互挤紧，致使其液体部分和凝胶部分分别产生两个不同过程，即油脂从榨圈空隙中被挤压出来及料胚变形形成坚硬的油饼。油脂的挤出可以看成是变形后的多孔介质中不可压缩液体的运动。因此，油脂流动的平均速度主要取决于料胚液层内部的摩擦作用（粘度）和推动力（压力）的大小。同时，油路长短也是影响这一阶段排油速度的重要因素。一般来说，油脂粘度愈小、压力愈大则从料胚孔隙中流出愈快。同时，流油路程愈长、孔隙愈小则会降低流速而使压榨过程进行的愈慢。在强大挤压力作用下，料胚表面挤紧到最后阶段必然会产生一个极限值，即在挤紧的表面上最终留下单分子油层，或近似单分子的多分子油层。这一油层由于受到表面巨大分子力的作用而完全结合在表面之间，它已不再遵循一般流体动力学规律而流动，也不可能再从表面间的空隙中压榨出来，但含量极低。
3 三级压榨四级压榨的榨膛结构
从压榨原理可以看出，1#榨螺和2#榨螺的根径相同，是为了实现送料功能；从3#榨螺到最后一个榨螺的根径逐渐增大，螺纹的叶面逐渐加宽，压榨空间逐渐缩小。在选定了压缩比的榨油机生产中，压榨空间可以分成多个压榨区域，每个压榨区域由不带螺纹的高压榨螺和相对应的高压榨圈形成阻隔，使得油料料胚经过高压区域时形成料胚阻力，以增大挤压力，当油料料胚越过高压榨螺进入下一个压榨区域后，压榨空间增大，料胚进行下一阶段的膨化和再挤压。一般情况下，油料料胚经过第一级压榨时已经挤压出90%以上的油脂，因此，再增加压榨级数时只能挤出较少的油脂。为了一次性多挤压出这少部分油品，可以将榨膛设计为三级压榨或四级压榨，三级压榨是将压榨空间分为三个压榨区域，设立两个高压榨螺，四级压榨是将压榨空间分为四个压榨区域，设立三个高压榨螺。
4 影响压榨性能的因素
除榨料本身结构条件以外，压力、时间、温度、料层厚度、排油阻力等压榨条件是影响压榨性能的决定因素。
4.1 压缩比与挤压力的关系
料胚在压榨前后容积的比值称作实际压缩比。压榨过程中榨料的压缩，主要是由于榨料受压后固体内外表面的挤紧和油脂被榨出造成的。同时，水分的蒸发、排出液体中带走饼屑、凝胶体受压后凝结以及某些化学转化使密度改变等因素也造成料胚体积收缩。压榨时所施压力愈高，粒子塑性变形的程度就愈大，油脂榨出也愈完全。然而，油料料胚的压缩存在一个限度，此时即使压力增加至极大值而其压缩亦微乎其微，因此被称为不可压缩体。此不可压缩开始点的压力，称为“极限压力”（或临界压力），这一临界压力在设计时由选定的压缩比决定。
挤压力与压缩比的关系式如下：
P=kε"/en（1）
式中：P为挤压力，kPa；
k为综合系数；
ε"为压缩比。
从式中可以看出，压缩比越大，那么挤压力越大，压缩比一般取值ε"=7.5-14，为了获得最大的压缩比，通常四级压榨选定的压缩比为ε"=14，三级压榨的压缩比取值ε"=11，这样可以获得相对应的挤压力。
压缩比的计算公式如下：
ε"=Vj/Vch（2）
式中：Vj为进料端容积，mm3；
Vch为出料端容积，mm3。
从上式可以看出，榨油机定型就是说压缩比一定，则进料端和出料端的容积比就是一定的，进料端增大则出料端容积需要同比例增大，为了保证压榨产量的增大，就要确保进料端的榨膛容积不能过小，所以出料端容积就保证了最佳值，通过取值运算并进行合理的榨螺设计，四级压榨为了满足压缩比ε"=14，将榨膛分成四个压榨区域，经试验证明和专家鉴定，四级压榨完全能够达到设计要求。