森林食品

【摘要】：目前油茶籽的加工主要采用预榨浸出工艺,由于高温热榨和化学精炼,存在产品品质低、能耗和炼耗高等问题,影响了油茶的加工效益。低温压榨和吸附精炼技术具有产品品质高、能耗和炼耗低等优点,近年来成为油料加工领域研究热点之一。本文针对油茶籽加工存在的关键技术问题,研究了油茶青果和油茶籽的物化特性,设计研制了油茶青果脱壳机、油茶籽脱壳机,通过对双螺旋榨油机喂料输送段油料运动和受力分析研究,研制了低残油低温压榨设备,通过研究制备的研制碱性微晶纤维素固体脱酸剂,研究了最优的吸附脱酸和脱胶工艺条件,建立了油茶籽低温压榨吸附精炼新工艺,并对新工艺进行了综合分析评价。

具体研究结果如下:

1、研究了油茶青果的物化特性,采用挤压碾搓的方式及振动筛分离原理设计了油茶青果脱壳机。油茶青果辊筒转速是影响脱壳率的主要因素。其适宜的脱壳工艺条件为含水量40-60%,辊筒转速120-180r/min,在此条件下,油茶青果脱壳率≥92%。

2、研究了油茶籽的物化特性,采用挤压和碾磨原理以及风筛复合分离原理设计研制了油茶籽脱壳机。油茶籽含水量和辊筒线速度是影响脱壳分离效果的主要因素。适宜的脱壳工艺条件为油茶籽含水量5-20%,辊筒线速度8.90-10.00 m·s-1,在此工艺条件下,油茶籽脱壳率≥98.5%,仁中含壳≤4%、壳中含仁≤1%。

3、研究了双螺旋榨油机喂料输送段油料运动和受力分析,建立喂料输送段油料的体积输送率和产量的计算公式;建立了轴向压应力微分方程,导出了轴向压应力计算公式eklzzss0(28)。通过对双螺旋榨油机喂料输送段的理论分析,发现了消除油料在喂料输送段产生滑膛的有效途径,为全面改善双螺旋榨油机压榨工艺性能和机械性能提供了依据。

4、采用榨螺和榨圈联合压榨油料的原理,通过设计计算主机械传动系统、扭矩分配器、榨螺和榨圈结构,提高了压缩比,增长榨笼长度,增加长径比,设置防滑槽和挡料圈,改进了出饼机构,研制了YZZX20X2型和YZZX12X2型两种双螺旋榨油机。考察油茶籽含水率和脱壳率对压榨效果的影响,研究结果表明最佳工艺条件为:原料含水8.0%,仁中含壳率8.0%,榨膛温度70℃,一次低温压榨残油为4.0%,显著优于现有同类设备8%的结果。

5、研究了钠基蒙脱石(Na-MT)对茶籽油磷脂的吸附工艺和应用效果。研究结果表明,脱磷操作过程中Na-MT添加量对脱磷率有显著影响,而搅拌速率对脱磷效果的影响不大;正交实验结果表明脱磷的最优工艺参数为:Na-MT添加量1.2%,处理时间25min,脱胶温度30℃。

6、制备并表征了固体脱酸剂碱性微晶纤维素,考察了碱性微晶纤维素(AMC)对低温压榨茶籽油中游离脂肪酸的吸附效果,通过单因素和正交实验得出最优的脱酸工艺条件。实验结果表明:碱化之后的微晶纤维素氢键作用力减弱、结晶度降低、化学反应性增加、吸附性能增强。正交实验结果表明最佳脱酸工艺参数为:在脱酸时间为2h,脱酸剂添加量为2.5%,脱酸温度为45℃的条件下,AMC脱酸效果最好,此工艺条件下茶籽油的酸价降低了3.15 mg KOH/g。

7、通过对30 t/d油茶籽低温压榨吸附精炼新工艺和传统工艺进行生产比较,新工艺电耗为240kwh/t,较传统工艺的320kwh/t,降低25.0%;新工艺煤耗为0.10 t/t,较传统工艺的0.35 t/t,降低71.43%;精炼新工艺的精炼油得率为97.1%,较传统工艺的91.0%,提高6.1%。生产实践证明,油茶籽低温压榨吸附精炼新工艺和传统预榨浸出工艺相比优势明显,不仅减少了设备投入,也降低了生产成本。