一種適用于水相法提油的油料預處理方法
【專利摘要】本發明提供了一種適用于水相法提油的油料預處理方法，通過改進輥式研磨技術對油料進行預處理，改進方式包括：利用多個輥筒的表面相互擠壓油料；根據不同油料所需的粒度調節輥筒之間的間距及輥筒的數量，以不同程度的擠壓；針對不同物料的硬度、滾筒抗彎曲變形能力、輥壓及進料粒徑的大小等調節輥筒弧度和中高，中高范圍在幾十微米至幾毫米中間；確保軸向出料的粒徑均勻；調節輥間壓力10～80MPa，以控制粒徑大小；筒采用立式(三角式)排列，且將輥筒表面進行霧化，使滾輪的光滑表面變成毛面；促進入料，提高產能等。本發明解決了水相法提油工藝中油料預處理工藝難，限制提油率的問題，極大的提高提油率，進一步推進其工業化發展。
【專利說明】一種適用于水相法提油的油料預處理方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于油料加工【技術領域】，尤其涉及一種適用于水相法提油的油料預處理方 法。
【背景技術】
[0002] 植物油料是人類重要的油脂和植物蛋白來源。然而，我國油脂現有的壓榨、浸出或 二者結合的加工工藝中，往往因加工條件劇烈，破壞了蛋白質和其他營養成分，降低了油料 資源的利用率或加工工藝的經濟性。同時，以浸出溶劑為主的提油工藝及配套精煉工藝，存 在潛在的安全和環境污染風險，資源利用綜合效能低的問題十分突出。
[0003] 水代法、水酶法等水相法作為一種新型的提油方法，它以機械和酶解為手段破壞 植物細胞壁，在提取過程中不需要有機溶劑，提取的油脂不需要脫溶、脫膠、脫嗅等工序，降 低了投資成本和能量消耗，且在提油過程中能夠除去一些油料中的有毒或抗營養因子。另 夕卜，在提取油脂的同時，能高效回收原料中的蛋白質（或其水解產物）及其他有用物質，并 較好保留其營養和功能特性。因此水相法技術得到了廣泛的關注，尤其是針對高油高蛋白 的油料如花生、核桃、油茶、芝麻等。其中專利CN1419837A報道了一種利用復合酶（纖維素 酶、果膠酶和中性蛋白酶）提取花生油和花生蛋白的方法，油脂得率為94?96%，蛋白質得 率為73?75%。2005年，王瑛姚采用中藥粉碎機粉碎花生，利用水酶法同時提取花生油脂 和水解蛋白，并對工藝中生成的乳狀液進行了性質分析和破除研究，結果表明油脂和水解 蛋白的最高得率分別達到92. 2 %和82. 5%。2006年，華娣等同樣采用干法粉碎預處理花 生，采用Alcalase水解花生，通過一步酶解反應可提取79. 32%的游離油和71. 38%的水解 蛋白。對工藝所得的渣和乳狀液，選用中性蛋白酶Asl398進行二次酶解，最終總游離油得 率可達91. 98 %，總水解蛋白得率可達88. 21 %。除了花生之外，專利CN101906350A采用果 膠酶從油茶籽仁中提取油脂，并同時回收皂苷和糖類物質。專利CN102061217A采用纖維素 酶、淀粉酶、蛋白酶、果膠酶中的一種或多種復合酶進行水酶法提油。雖然傳統水酶法獲得 相對較高的油脂和蛋白提取率，但由于酶的大量使用，使生產成本增加，且蛋白質被酶解成 苦味肽，應用受限。新興的水相法因主要以水為提取溶劑，小量的酶用于乳狀液的破乳使得 在獲得較高油脂提取率的同時獲得未被酶水解的花生分離蛋白，且酶的用量大大降低，生 產成本減少，替代傳統的水酶法工藝成為當今研究的熱點。其中朱凱艷等人采用水相法同 時提取花生中的油脂和分離蛋白質，油脂提取率達到88%左右，劉淼等人也采用水相法提 取核桃中的油脂，提油率達90%作用，且用取油后的水相成功制備核桃乳。李強等人則用乙 醇輔助水相法同時提取油茶籽中的油脂和茶皂素，茶籽油的提取率達90%。
[0004] 但不管是水酶法、水相法、還是乙醇輔助水相法（統稱水相法），高油高蛋白油料 粉碎時高黏度的特點及粉碎不均一的問題一直制約著該工藝進一步產業化發展。目前研究 者大都采用刀片式粉碎機或濕法研磨進行原料的預處理，朱凱艷等人研究發現粉碎程度對 水酶法同時提取花生油和蛋白工藝效果的影響。利用實驗室小型粉碎機，花生體積平均粒 徑在粉碎超過11次（8秒/次）后粒徑維持28 μ m基本不變。適度粉碎可以提高油和蛋白 質提取率；當粒徑達到28 μ m后繼續被粉碎，油和蛋白提取率下降，提油過程中乳狀液穩定 性增加。趙翔等人通過對比干法粉碎和濕法研磨對花生水劑法提油率的影響發現，濕法研 磨會形成較多的乳狀液，且乳狀液的穩定性更好。
[0005] 由此可見傳統的刀片式粉碎由于物料黏度大而無法實現均一粉碎，且很難達到提 取最佳的粒徑，且產熱多，影響物料的性質。而傳統濕法研磨則會導致乳化嚴重，極大的降 低油脂提取率。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于提供一種適用于水相法提油的油料預處理方法，旨在解決水相 法提油工藝中油料預處理工藝難、限制提油率的問題。
[0007] 本發明是這樣實現的，一種適用于水相法提油的油料預處理方法，依據不同油料 的特點，通過改進輥式研磨技術對油料進行預處理，改進方式包括：利用多個輥筒的表面相 互擠壓油料；根據不同油料所需的粒度調節輥筒之間的間距及輥筒的數量，以不同程度的 擠壓；針對不同物料的硬度、滾筒抗彎曲變形能力和操作壓力及進料粒徑的大小調節輥筒 弧度和中高，確保軸向出料的粒徑均勻；將輥式研磨機的輥筒由平行式調節成垂直式，且將 輥筒表面進行霧化，使滾輪的光滑表面變成毛面。
[0008] 優選地，所述中高為輥筒軸向中點截面的圓半徑與輥筒端截面的圓半徑之差。
[0009] 優選地，所述預處理方法包括對花生油料預處理，具體步驟為：將花生進行預破碎 至20?60目后進行輥式研磨，輥式研磨機的輥筒數目2?5輥，排列方式：立式，輥筒間 距：0?1mm，粒徑：5?60um，集中在20?30um ;調節輥間壓力10?80MPa，以控制粒徑大 小；輥筒弧度：針對不同物料的硬度、滾筒抗彎曲變形能力、輥壓及進料粒徑的大小等調節 輥筒弧度和中高，中高范圍在幾十微米至幾毫米之間；研磨時開冷卻水防止輥筒溫度過高。 [0010] 優選地，所述油料預處理方法還包括對油茶籽油料預處理，具體步驟為：將油茶籽 去殼，預破碎至20?60目后進行輥式研磨，輥式研磨機的輥筒數目2?5輥，排列方式：立 式，輥筒間距：〇?1mm，粒徑：5?60咖，集中在20?30um ;調節輥間壓力10?80MPa，以 控制粒徑大小；輥筒弧度：針對不同物料的硬度、滾筒抗彎曲變形能力、輥壓及進料粒徑的 大小等調節輥筒弧度和中高，中高范圍在幾十微米至幾毫米之間；可將輥筒進行霧化，使輥 筒的光滑表面變成毛面，為方便入料；研磨時開冷卻水防止輥筒溫度過高。
[0011] 優選地，所述油料預處理方法還包括對核桃油料預處理，具體步驟為：將核桃預破 碎至20?60目后進行輥式研磨，輥式研磨機的輥筒數目2?5輥，排列方式：立式，輥筒間 距：0?1mm，粒徑：5?60um，集中在20?30um ;調節輥間壓力10?80MPa，以控制粒徑大 小；輥筒弧度：針對不同物料的硬度、滾筒抗彎曲變形能力、輥壓及進料粒徑的大小等調節 輥筒弧度和中高，中高范圍在幾十微米至幾毫米之間；調節輥間壓力10?80MPa，以控制粒 徑大小；研磨時開冷卻水防止輥筒溫度過高。
[0012] 優選地，所述油料預處理方法還包括亞麻籽油料預處理，具體步驟為：將亞麻籽預 粉碎至20?60目后進行輥式研磨，輥式研磨機的輥筒數目2?5輥；調節輥間壓力10? 80MPa，以控制粒徑大小；排列方式：立式，棍筒間距：0?1mm，粒徑：5?60um，集中在20? 30um，輥筒弧度：針對不同物料的硬度、滾筒抗彎曲變形能力、輥壓及進料粒徑的大小等調 節輥筒弧度和中高，中高范圍在幾十微米至幾毫米之間；研磨時開冷卻水防止輥筒溫度過 商。
[0013] 本發明克服現有技術的不足，提供一種適用于水相法提油的油料預處理方法，采 用輥式研磨技術作為油料高效均一的預處理工藝，利用多個輥筒的表面相互擠壓油料，解 決了錘片式粉碎及刀片式粉碎工藝中由于錘片不斷的對箱體中的物料進行捶打及刀片對 油料的反復剪切使得油脂加速滲出而導致物料黏度變大，堵住出料篩篩孔，出料越來越困 難的問題，且輥式研磨工藝處理量大，無堵塞問題，物料可連續不斷的進行處理，避免傳統 粉碎機器長時間工作產生的熱量對物料的影響。此外，本發明中的輥式研磨機可以根據不 同油料所需的粒度調節輥筒之間的間距、輥筒的數量和調節輥間壓力10?80MPa，可以以 不同程度的擠壓達到所需的研磨效果；并且針對不同物料的硬度、輥筒抗彎曲變形能力、操 作壓力（輥壓）及進料粒徑的大小調節輥筒弧度和中高（輥筒軸向中點截面的圓半徑與 輥筒端截面的圓半徑之差），中高范圍一般在幾十微米至幾毫米之間，可以確保軸向出料的 粒徑均勻，解決傳統油料預處理工藝不均勻的缺點。針對油料的黏度差異及某些油料帶料 難度大，進料速度慢等問題，輥式研磨機的輥筒可由平行式調節成垂直式的，而且可以將輥 筒表面進行霧化，使滾輪的光滑表面變成毛面，方便入料。因此，本發明解決了水相法提油 工藝中油料預處理工藝難，限制提油率的問題，極大的提高提油率，進一步推進其工業化發 展。
【具體實施方式】
[0014] 為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明 進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限 定本發明。
[0015] 實施例1花生的輥式研磨方法
[0016] 現將花生進行預破碎至20?60目后進行輥式研磨，輥式研磨機的輥筒數目2? 5棍，排列方式：立式，棍筒間距：0?1mm，粒徑：5?60um，集中在20?30um ;調節棍間壓 力30?50MPa，以控制粒徑大小；輥筒弧度：針對不同物料的硬度、滾筒抗彎曲變形能力、 輥壓及進料粒徑的大小等調節輥筒弧度和中高，中高范圍在幾十微米至幾毫米之間；研磨 時開冷卻水防止輥筒溫度過高，影響物料性質。對預處理后的花生研磨料用水酶法提油，提 油率為91. 5%。
[0017] 實施例2油茶籽的輥式研磨方法
[0018] 將油茶籽去殼，預破碎至20?60目后進行輥式研磨，輥式研磨機的輥筒數目2? 5棍，排列方式：立式，棍筒間距：0?1mm，粒徑：5?60um，集中在20?30um ;調節棍間壓 力45?65MPa，以控制粒徑大小；輥筒弧度：針對不同物料的硬度、滾筒抗彎曲變形能力、輥 壓及進料粒徑的大小等調節輥筒弧度和中高，中高范圍在幾十微米至幾毫米之間；為方便 入料，提高產能，進料前，可將輥筒進行霧化，使輥筒的光滑表面變成毛面；研磨時開冷卻水 防止輥筒溫度過高，影響物料性質。對預處理后的油茶籽研磨料用水酶法提油，提油率為 92. 6%。
[0019] 實施例3核桃的輥式研磨方法
[0020] 將核桃預破碎至20?60目后進行輥式研磨，輥式研磨機的輥筒數目2?5輥，排 列方式：立式，棍筒間距：〇?1臟，粒徑：5?60um，集中在20?30um調節棍間壓力40?
【權利要求】
1. 一種適用于水相法提油的油料預處理方法，其特征在于，依據不同油料的特點，通過 改進輥式研磨技術對油料進行預處理，改進方式包括：利用多個輥筒的表面相互擠壓油料； 根據不同油料所需的粒度調節輥筒之間的間距及輥筒的數量，以不同程度的擠壓；針對不 同物料的硬度、滾筒抗彎曲變形能力和操作壓力及進料粒徑的大小調節輥筒弧度和中高， 確保軸向出料的粒徑均勻；將輥式研磨機的輥筒由平行式調節成垂直式，且將輥筒表面進 行霧化，使滾輪的光滑表面變成毛面。
2. 如權利要求1所述的適用于水相法提油的油料預處理方法，其特征在于，所述中高 為輥筒軸向中點截面的圓半徑與輥筒端截面的圓半徑之差。
3. 如權利要求1所述的適用于水相法提油的油料預處理方法，其特征在于，所述預處 理方法包括對花生油料預處理，具體步驟為：將花生進行預破碎至20?60目后進行輥式研 磨，輥式研磨機的輥筒數目2?5輥，排列方式：立式，輥筒間距：0?1mm，粒徑：5?60um， 集中在20?30um ;調節輥間壓力10?80MPa，以控制粒徑大小；棍筒弧度：針對不同物料 的硬度、滾筒抗彎曲變形能力、輥壓及進料粒徑的大小等調節輥筒弧度和中高，中高范圍在 幾十微米至幾毫米之間；研磨時開冷卻水防止輥筒溫度過高。
4. 如權利要求1所述的適用于水相法提油的油料預處理方法，其特征在于，所述油料 預處理方法還包括對油茶籽油料預處理，具體步驟為：將油茶籽去殼，預破碎至20?60目 后進行輥式研磨，輥式研磨機的輥筒數目2?5輥，排列方式：立式，輥筒間距：0?1mm，粒 徑：5?60um，集中在20?30um ;調節輥間壓力10?80MPa，以控制粒徑大小；棍筒弧度： 針對不同物料的硬度、滾筒抗彎曲變形能力、輥壓及進料粒徑的大小等調節輥筒弧度和中 高，中高范圍在幾十微米至幾毫米之間；可將輥筒進行霧化，使輥筒的光滑表面變成毛面， 為方便入料；研磨時開冷卻水防止輥筒溫度過高。
5. 如權利要求1所述的適用于水相法提油的油料預處理方法，其特征在于，所述油料 預處理方法還包括對核桃油料預處理，具體步驟為：將核桃預破碎至20?60目后進行輥 式研磨，輥式研磨機的輥筒數目2?5輥，排列方式：立式，輥筒間距：0?1mm，粒徑：5? 60um，集中在20?30um ;調節輥間壓力10?80MPa，以控制粒徑大小；輥筒弧度：針對不同 物料的硬度、滾筒抗彎曲變形能力、輥壓及進料粒徑的大小等調節輥筒弧度和中高，中高范 圍在幾十微米至幾毫米之間；調節輥間壓力10?80MPa，以控制粒徑大小；研磨時開冷卻水 防止輥筒溫度過高。
6. 如權利要求1所述的適用于水相法提油的油料預處理方法，其特征在于，所述油料 預處理方法還包括亞麻籽油料預處理，具體步驟為：將亞麻籽預粉碎至20?60目后進行輥 式研磨，輥式研磨機的輥筒數目2?5輥；調節輥間壓力10?80MPa，以控制粒徑大小；排 列方式：立式，棍筒間距：〇?lmm，粒徑：5?60um，集中在20?30um，棍筒弧度：針對不同 物料的硬度、滾筒抗彎曲變形能力、輥壓及進料粒徑的大小等調節輥筒弧度和中高，中高范 圍在幾十微米至幾毫米之間；研磨時開冷卻水防止輥筒溫度過高。
【文檔編號】C11B1/04GK104087411SQ201410308977
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月1日 優先權日:2014年7月1日
【發明者】楊瑞金, 遲延娜, 張文斌, 趙偉, 華霄 申請人:江南大學