油菜籽脱皮_低温压榨_膨化浸出制油新工艺

38
8. 8 21. 39 LYZX#24 型一次压榨
30
8. 0 11. 0 LYZX#24 型一次压榨饼
用 LYZX#18 型二次压榨
35
8. 7 13. 2 未脱皮油菜籽 LYZX#18 型
一次压榨
45
7. 35 15. 26 未脱皮油菜籽 LYZX#24 型
一次压榨
45
7. 35 17. 89 LYZX#24 型一次压榨
58
7. 8 17. 96 LYZX#24 型一次压榨
由表 2 所列生产实测数据可见, 与 N. B. 葛符里 林柯的经验公式计算出的入榨 料适宜水分基 本相 符。在上述工艺条件下, 用 LYZX#24 型低温螺旋榨 油机一次压榨脱皮菜籽仁, 可使饼中残油率降低到 18% 以下, 再将该饼用 LYZX#18 型低温螺旋榨油机 进行二次压榨可使饼中残油降低至 12% 以下。未 脱皮油菜籽用 LYZX#24 或 LYZX#18 型螺旋榨油机 一次低温压榨, 可使饼中残油率达到 13% ~ 15% 。
单边膜所包围, 单边膜的极性面朝向胞基质, 而它的 非极性面向内部与所储存的脂类相接触。单边膜的 成分主要是蛋白质( 约 60% ) 和磷脂( 约 40% ) 。在 目前普遍采用的热榨工艺中, 经清理后的油料轧坯 时, 大量细胞的细胞壁由于受到挤压和撕裂作用而 遭破坏, 在油料的变形破片( 生坯) 中包括有尚未破 坏的完整细胞、已经破裂的细胞以及散落出的细胞 内容物。在随后的蒸炒中, 由于细胞中蛋白质等成 分具有极强的亲水基, 当对生坯进行润湿时, 水分便 渗入完整的细胞内部使蛋白质 部分吸水并产 生膨 胀, 同时在加热和机械搅拌的配合下使细胞壁破裂, 而有利于细胞组织的进一步破 坏和油脂的聚 集分 离。对于已经破坏的细胞来说, 由于细胞中蛋白质 的吸水膨胀, 使蛋白质之间的缝隙缩小, 而把密集满 布于其间的脂类体挤压向料坯表面; 同时, 在水、热 作用下, 由于蛋白质的变性, 使被缠在细胞内质网结 构中的脂类体ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ以解脱, 脂类体的边界膜也由于蛋 白质的变性而破裂, 油脂得以聚结。同时, 在蒸炒中 由于温度升高, 使料坯中油脂的黏度下降, 流动性增 强, 油脂更易于集结于料坯表面。另外, 蒸炒时通过 控制温度和水分, 很好地调节了熟坯的可塑性和弹 性, 使入榨料的物理性质达到适合于螺旋榨油机建 立压力所需的条件。这些都为压榨取油创造了有利
条件。 然而, 本课题是将脱皮后菜籽仁不经蒸炒等工
序, 在较低的入榨料温( 室温~ 65 e ) 下, 直接喂入螺 旋榨油机进行低温榨油。油菜籽在脱 皮中虽被破 碎, 但其细胞壁几乎未被破坏, 细胞中脂类体与蛋白 体的亲合力仍然很强, 这样的榨料用普通的螺旋榨 油机或预榨机很难将油脂压榨出来。为了使脱皮菜 籽仁的低温压榨能取得较好的出油效果, 本课题从 两个方面来解决低温压榨难题: 一是改进螺旋榨油 机设计, 研制新型结构的低温螺旋榨油机, 使之具有 更大的压缩比和更长的压榨时间; 二是改善入榨料 的物理性质, 使之具有适宜的水分、温度及含油率搭 配。 2. 1 LYZX 系列低温螺旋榨油机的设计及研制
在湖北安陆天星粮机公司天星油厂的生产试验
中实测数据如表 2 所列。
表 2 低温螺旋榨油机压 榨脱皮菜籽仁的实测数据
样品
1 2 3
4
5
6 7
环境 温度 (e )
38 38 30
35
13
11 8
入榨料 入榨料 饼中残 温度 水分 油率 ( e ) (%) (%)
备注
38
9. 1 22. 67 LYZX#24 型一次压榨
之间时, 由于两齿辊表面的齿槽、两辊的速差及其一 定的压力等因素, 使油菜籽同时受到剪切、挤压和搓 碾等综合作用, 籽粒产生弹性 - 塑性变形、皮壳破 裂, 进而脱离仁粒, 籽仁则大部分呈半仁( 占 53. 4% ~ 76% ) 状, 达到脱皮目的。油菜籽脱皮机脱皮处 理后的仁皮混 合物需送入仁皮分离机 进行仁皮分 离。仁皮混合物落到仁皮分离机的筛面上, 利用脱 皮后的仁、皮各组分悬浮速度的差异, 在风振综合 作用下, 筛面上的物料呈悬浮状态并根据各自的重 度差自动分成皮和仁两层, 密度小的皮浮在上面被 风吸走, 密度大的仁则沉在下层, 从仁皮分离机前 端出口排出, 一次分离出的仁即可达到要求的技术 指标。风吸走的皮经旋风分离器收集后排出, 排出 的皮中还带有少量的碎仁, 还需要进 一步进行筛 选, 分离出其中的碎仁, 使皮中含仁率达到合格指 标。入机物料水分与脱皮率及仁中含皮率的关系, 见表 1。
低温压榨菜籽油经沉淀和过滤后即得成品油, 其质量接近菜籽油一级国家标准( GB 1536- 1986) 。 表 3 所列为生产试验所得低温压榨菜籽油的质量。
环境温度高达 30 e 以上, 故只需在开车时用粕料喂 入摩擦生热, 暖车后, 将入榨料直接喂入机膛内( 夏 季实测入榨料温度为 38 e , 出饼口温度 70 e , 饼温 53 e ) , 即可进行压榨, 维持稳定的运行。而考虑到 冬季环境温度很低, 尚不能保持稳定、适宜的压榨温 度, 故设计中仍配置了机上调温锅, 用间接蒸汽适当 加热, 使入榨料温度保持在 58~ 60 e , 维持稳定的 运行, 即使这 样, 出饼口温 度仍为 70 e , 饼温 仍为 50 e 左右。 2. 2 使入榨料具有适宜的水分、温度及含油率搭配
油菜籽由种皮和仁组成, 种皮占全籽的 12% ~ 19% 。种皮中含有 18% ~ 20% 的蛋白质, 16% 左右 的油脂, 31% ~ 34% 粗纤维。另外, 油菜籽中大部分 色素等也主要存在于种皮中[ 2] 。因此, 种皮是影响 油菜籽饼粕蛋白质利用价值的主要因素。油菜籽脱 皮制油可以有效地除去以上抗营养因子, 使菜籽饼 粕蛋白质含量提高到 46% 以上, 从而极大地改善菜 籽饼粕的饲用价值。
样品号
2
3
7. 60
7. 35
99. 4
96. 5
2. 03
1. 75
4 7. 20 96. 5 1. 80
注: 将吸出的 菜籽 皮再 经筛 理, 可使 皮中 含仁 率达 3% 以下。
2 低温压榨制油技术及关键设备研究 压榨法制油是一种古老的机械提取油脂方法,
直到 1892 年螺旋榨油机结构的提出, 以及 1903 年 第一批/ 安德森0螺旋榨油机的出现, 才开创了近代 国际上普遍采用的、较先进的连续式压榨法制油工 艺。压榨取油过程就是借助机械外力的作用使油脂
关键词: 油菜籽; 脱皮; 低温压榨; 膨化浸出; 制油新工艺
油菜籽是我国最重要的油料作物之一, 2003 年 我国油菜籽年产量已达 1 100 万 t, 2003/ 2004 年度 预计可达 1 200 万 t , 产量居世界首位。我国各种油 菜籽的含油量一般在 30% ~ 50% , 最集中的含油量 幅度为 35% ~ 42% [ 1] 。另外, 油菜籽中还含有 20% ~ 27% 的蛋白质。因此, 油菜籽不仅是主要的油料 资源, 也是重要的植物蛋白资源。
摘要: 报道了一种油菜籽脱皮、低温压榨、膨化浸出制油新工艺。油菜籽用 YTPG100 型油菜籽脱 皮机脱皮, 其脱皮率高达 96% 以上, 仁皮分离后, 含皮仅 2% 的菜籽仁再经过 LYZX#24 型低温螺旋榨 油机在常温至 65e 压榨制得低温压榨菜籽油。低温压榨菜籽油经沉淀和过滤后即得成品油, 其质量 接近菜籽油一级国家标准( GB 1536- 1986) 。低温压榨饼经YPH#20 型挤压膨化机组织化处理, 形成多 微孔颗粒膨化料, 经溶剂浸出制得残油率 1% 左右、蛋白质含量 46% 以上( 干基) 的菜籽粕。
本课题用湖 北安 陆本 地油 菜籽, 全 样 含油 率 35. 3% , 含水分 8. 68% , 脱 皮后仁中 含油率41. 5% 。 按上 式 计算 得 入榨 料 的最 适 宜水 分为 7195% ~ 1018% 。由于油菜籽在脱皮前已烘干至水分为 7% ~ 9% , 这正好是低温压榨制油所要求的最佳水分。
收稿日期: 2004- 11- 03 作者简介: 刘大 川( 1943- ) , 男, 教 授; 主 要从 事油 脂和 植物蛋白的科研与教学工作。
1 油菜籽干法脱皮技术及关键设备研究 成熟的油菜籽多为球形或近似球形, 根据品种
不同种皮厚度在 26~ 28 Lm。由于种皮较薄, 且与 子叶紧 密结 合, 故脱 皮十分 困难。本课 题研 制的 YTPG100 型油菜籽脱皮机综合利用了剪切、挤压、搓 碾等多种作用同时进行脱皮, 因此其脱皮效果更优。 油菜籽原料经清理、干燥、冷却、除铁等处理后, 不需 分级, 大小籽粒一同送入油菜籽脱皮机进行脱皮加 工。当油菜籽通过喂料机构均匀适量地喂入两齿辊
( P) , 就必须对该榨机的榨膛压缩比( E) 进行合理的 设计。而榨膛压缩比是指螺旋轴进料端第一导程与 出饼端的最后 一个导程所对 应的空余体积 比( Vi/ V ch) , 研制时在榨膛直径不变的情况下, 对每节榨螺 的形状和尺寸, 以及榨螺的排列进行了精心的设计, 使其形成两阶段多级压榨。由于压榨时间与出油率 之间存在有一定的关系, 因此在设计中还考虑了使 物料有足够的压榨时间( T ) 。另外, 温度的变化将 直接影响到榨料可塑性及油脂黏度, 进而影响压榨 取油效果。在该系列低温螺旋榨油机中, 物料的温 度主要靠榨料粒子内部摩擦和榨料与榨螺、榨膛等 机件的摩擦而产生的热量来维持, 这也是低温螺旋 榨油机需配置更大动力的重要原因之一。夏季由于
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文章编号: 1003- 7969( 2005) 02- 0013- 04
中图分类号: TS224
文献标识码: A
油菜籽脱皮、低温压榨、膨化浸出制油新工艺
刘大川1, 张 麟1 , 刘金波2 , 叶 平2 , 张安清2
( 11 武汉工业学院, 430023 武 汉市常青花园中环西路特 1 号; 21 安陆市天星 粮油机械设备有限公司, 432600 湖北省安陆市太白大道 25 号)
由表 1 中数据可见, 脱皮率及仁中含皮率与物 料水分有密切的关系, 油菜籽水分在 7% ~ 9% 时脱 皮效果比较好。
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表 1 入机物料水分与脱 皮率及仁中含皮率的关系
项目 1
菜籽水分( % ) 8. 68
脱皮率( %)
96. 8
仁中含皮率( %) 1. 95
油菜籽脱皮后, 仁中含油率将上升至 44% 左右 ( 干基) , 且粗纤维减少, 物料弹性降低, 采用常规传 统的螺旋榨油机或螺旋预榨机榨油, 都难以建立适 宜的压力和有效疏通油路, 致使出油困难。采用研 制的 PH100 型高油分油料挤压膨化机, 先挤出菜籽 仁中部分油脂, 再将挤压膨化料进行浸出制油已经 成功地解决了这一难题[ 3] 。但由于本课题的目标是 制取低温压榨油并同时能获得高蛋白饲料粕, 故本 课题从以下 3 个技术和关键设备进行研究, 以解决 上述难题。
根据原苏联 N . B. 葛符里林柯的经验公式[ 6] , 入 榨料的最适宜水分:
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B2( % ) = ( 14- 0. 1 t ) #k 式中: t ) ) ) 入榨料温度( e ) , 夏季 38 e , 冬季 60 e ;
k ) ) ) 入榨料含油率校正系数, k = ( 100- m ) / 55, m 为入榨料含油率( % ) 。
从油料中挤压出来的过程。经电子显微镜观察, 油 脂在油料种子细胞中的存在状态是以次细胞形式、 呈极小直径的球形体, 不连续地分散在细胞内[ 4, 5] 。 蛋白质储存在直径为 2~ 20 Lm 的蛋白体内, 脂类则 存在于 0. 2~ 0. 5 Lm 直径的脂类体内, 这些脂类体 散布于蛋白体之间的缝隙中间。而脂类体由特殊的
该系列低温螺旋榨油机是专门研制的一种新型 结构的螺旋榨油机。以其中的 LYZX#24 型低温螺 旋榨油机为例, 与 ZY#24 螺旋预榨机 相比, 它具有 大得多的压缩比和长得多的压缩时间, 因此能适应 多种油料的低温压榨。
对于入榨温度低( 常温~ 65 e ) 且含水分比较高 ( 适合油菜籽脱皮的水分 8% ~ 9% ) 的物料, 为了使 榨料能在低温螺旋榨油机榨膛内建立起合适的压力