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物理法制取高品质山茶油技术的研究

2017-05-30胡凤翔周治钦谢李玉陈景辉

科技风 2017年3期

胡凤翔 周治钦 谢李玉 陈景辉

摘 要:针对油茶加工工艺存在的诸多现实问题开展技术研究,围绕油茶籽原料储藏处理技术、油茶籽高效仁壳脱离技术、低温冷榨技术,重点解决制约油茶产业发展的关键技术,构建油茶高品质精深加工的科技支撑体系,提高油茶的产品质量。

关键词:原料储藏;高效脱壳;低温冷榨

山茶油的生产工艺对山茶油的品质影响非常大。油茶籽采收贮藏过程中,温度、湿度、水分的含量对山茶油的脂肪酸组成影响显著。为降低饼粕残油率和提高压榨山茶油的品质,油茶仁需去坚壳后再制油。山茶油的压榨温度过高会导致山茶油的营养成份降低。传统的山茶油精炼过程水洗、脱色、脱臭时需输入高温蒸汽,从而导致山茶油中的维生素E、茶多酚、角鲨烯、甾醇等有效成分的大量损失,严重影响成品油的品质。目前,国内的加工工艺和生产技术十分落后,缺乏现代加工技术支撑,缺乏高质量的山茶油深加工产品。

为了提高山茶油的品质,研究物理法制取高品质山茶油技术势在必然。全程低温制取高品质山茶油的方法有以下优点:全程处理均采用纯物理工艺,没有化学物质添加,所有处理工艺均在低于70℃的温度下进行,可以有效地避免高温操作带来的有害物质以及对油脂中营养物质的破坏。同时在脱壳、压榨、精炼过程中提高生产效率、降低生产成本和能源消耗。

一、油茶籽原料处理技术研究

研究在不同温度、相对湿度储藏条件下油茶籽品质的变化,分析山茶油出油率及品质与油茶籽储藏的温度、湿度及油茶籽干燥度的关联性从而得到最佳的油茶籽摊晒、贮藏处理技术。

首先,研究比较自然、微波、热风三种干燥方式对油茶籽中油脂储藏稳定性的影响。选取适量油茶籽,进行自然干燥、微波干燥、热风干燥三种方式实验,将油茶籽干燥至含水量8%左右时,利用电子显微镜观察不同干燥方式对油茶籽微观结构的影响情况,考察干燥温度对油茶籽干燥特性的影响规律及油茶籽干燥过程中水分含量的变化情况。通过实验得出:采收的茶籽水份一般约为35%,晒到8%左右,有太阳的天气需8-12天,时间长,速度慢,若遇阴天连绵天气,极有可能导致油茶籽损坏变质;而微波干燥处理不适合大面积生产。由此可见,油茶籽适宜热风干燥处理,显微镜观察结果表明90℃热风干燥具有时间短、速度快,且油茶籽具有最宽敞的水分转移通道,干燥后的油茶籽儲藏稳定性好。其次,研究油茶籽的最佳储存温度、湿度及水分。将含水量为4%、6%8%、10%、12%、14%的6组油茶籽分别贮藏在0℃、4℃、8℃、12℃、16℃、20℃、24℃、室温下,相对湿度在50%~65%条件下,观察贮藏期间油茶籽品质及生理变化情况。

通过实验得出:低温和低水分含量可有效提高油茶籽的贮藏品质,油茶籽最好的贮藏条件为温度4℃左右、含水量4%-6%,在这种条件下能明显抑制油茶籽的脂肪酶天然活性成分,保持较高皂甙、黄酮甙、蛋白质、脂肪、多糖等内含物质的含量,防止油茶籽品质的遭到破坏或劣变,提高压榨出油率和山茶油的品质。

二、油茶籽仁壳分离技术研究

对于低温压榨的油茶籽原料,如果在榨料中含有适当的残余含壳量,在轧胚或碾粉时可增加相互摩擦,避免成糊状,起到松散的作用;压榨时起毛细孔作用。在壳仁分离时,首先要确定仁中含壳率的比例参数。

油茶籽壳层薄而坚脆、不易吸油。壳厚1mm左右,每粒籽壳层重约1克,壳仁比重差别大。根据油茶籽形状、大小均不一致、油茶籽仁与壳之间有一定的间隙,油茶籽仁壳坚硬等特点,拟对现有的油茶籽仁壳分离设备进行如下技术改进:

设计出料口调料门自动控制程序,以实现仁壳分离率可自动调节;滚筒前段的螺旋筋设计成斜度较大,后面的直筋设计成倾斜程度较小。当油茶籽从剥壳机进料口进入滚筒和圆筒筛板所组成的空腔内转动时,因为受到上段斜度较大的螺旋筋快速推进,进入后段直筋所在的腔内因倾斜较小油茶籽运动速度减慢,此时由于剥壳机出料口电子控制门,滚筒的旋转及出料口控制门所产生的作用力,使得油茶籽仁壳破碎。

具有筛孔孔径的圆筒筛,油茶籽仁壳破碎,首先通过圆筒筛的筛孔分离出一部分较细的壳,达到第一次壳仁分离。

独特的风选系统,使油茶籽第一次仁壳分离后,在进风口处较粗的油茶壳能被吸入风管并进入沉降室内沉降,而较重的油茶籽仁则由出料口排出,实现第二次仁壳分离。

三、低温冷榨山茶油技术研究

为保证山茶油品质,压榨过程不经过蒸炒环节,直接将脱壳后的油茶籽仁进行压榨。目前市面上的压榨机双螺旋油料输送力较弱,为优化榨油结构,采用了多节螺杆调整提高输送力,确定最佳压榨时间和压榨转速,确保出油、出饼温度。

为了达到上述目的,提高压榨机螺旋的输送能力,解决油茶籽仁滑膛的问题,采用前段为啮合式,后段为非啮合组合型,前段螺杆左右两边榨螺相互啮合,一根螺旋杆插在另一根螺旋槽内,螺旋杆插与螺旋槽之间有一些间隙,油茶籽进入该间隙后,因螺旋杆高速转动来动油茶籽旋转运动,油茶籽相互之间的挤压及与螺旋槽进行相互摩擦而被粉碎,油茶籽粉碎后轴向运动明显增加,从而加大了输送力。后段由两根设有主螺纹和副加螺纹的螺杆异向旋转左右外径相切,产生较大的轴向输送能力。

为实现调整榨膛内、榨螺、榨圈各段压缩,通过在两榨螺之间插入多个锥形榨圈,实现多级压缩与松弛可调整及薄料层可压榨;为实现最佳压榨和出渣效果,改进出饼调节装置,实现出饼间隙的无级调节,以便可以随时调节压榨压力的大小及压榨温度的高低。