Review

Overview of the soybean process in the crushing industry^☆

Aperçu du procédé industriel de trituration de la graine de soja

¹ Desmet Ballestra, Buenos Aires, Argentina
² Desmet Ballestra, Zaventem, Belgium

^* Correspondence: vgibon@desmetballestra.com

Received: 11 February 2020
Accepted: 7 September 2020

Abstract

A minimal residual oil content in the meal coming out of the hexane extractor is a clear benefit for a crushing plant; the more oil yield the better revenue for the crusher. In a modern and efficient extraction plant, a residual oil content ≤ 0.5% for soybean meal is expected. The first step for an efficient solvent extraction is a good preparation process; its optimization makes it possible to shape the seeds for effective leaching and washing of the oil. Preparation also goes through an optimized dehulling (warm or hot dehulling) allowing, in an economical way, to maximize the protein content. The seed flaking can optionally be complemented by expanding which permits rupture of a more efficient portion of the cell walls. Solvent extraction consists in washing the prepared material in a countercurrent multistage process to enable a reasonable quantity of solvent to extract a maximal amount of oil. Major progresses in solvent extraction relate to plant production capacity increases which propelled technological improvements. Following extraction, the solvent is distilled from the miscella and recovered. A mineral oil system absorbs the residual solvent out of the effluent air stream. A single integrated unit also called desolventizer/toaster/dryer/cooler removes the solvent, toasts the meal in order to control the anti-nutritional factors and reduces moisture and temperature to levels appropriate for storage and transport. Although today the industry is mostly based on the solvent extraction process, certain strict constraints in the environmental aspects suggest alternative processes to minimize hexane emissions and even the return to mechanical operations (for example full press) allowing to completely eliminate the use of solvent at the expense of lower efficiency.

Résumé

Atteindre une teneur en huile résiduelle minimale est un avantage évident pour une usine de trituration, car plus le rendement en huile est élevé, plus la valeur ajoutée augmente. La performance attendue d’une usine d’extraction moderne et efficace est une teneur en huile résiduelle du tourteau ≤ 0,5 %. La préparation de la graine est une étape indispensable à l’efficacité de l’extraction; son optimisation permet de façonner la graine pour faciliter le déplacement de l’huile vers le solvant. Cette préparation passe par un décorticage performant (à froid ou à chaud) permettant de manière économique de maximiser la teneur en protéines. Le laminage (aplatissage) des graines est parfois remplacé par l’expansion (passage en expander) qui permet une rupture plus efficace des parois cellulaires. La matière préparée est extraite par le solvant dans un dispositif à contre-courant multi-étages conçu pour extraire un maximum d’huile avec un minimum de solvant. Les progrès majeurs de cette technologie ont porté sur l’augmentation de la capacité de production des usines rendus possibles par d’indéniables progrès dans la conception et la mise en œuvre des équipements. À l’issue de l’extraction, le miscella (mélange d’huile et de solvant) est distillé pour permettre le recyclage du solvant. Un système d’absorption à l’huile minérale permet de traiter l’air usé et de capter les vapeurs de solvants pour en éviter les pertes dans l’air. Une seule unité intégrée appelée désolvanteur-toasteur-sécheur-refroidisseur élimine le solvant du tourteau, assure l’inactivation thermique des facteurs antinutritionnels et réduit la teneur en eau résiduelle et la température à des niveaux appropriés pour le stockage et le transport. Bien qu’aujourd’hui, l’industrie soit principalement basée sur le procédé d’extraction par solvant, certaines limitations liées au renforcement des contraintes environnementales suggèrent de recourir à des procédés alternatifs pour réduire les émissions d’hexane, voire à revenir à l’extraction mécanique sans solvant au prix d’une perte d’efficacité notable.