专利名称：菜籽饼粕深加工生产线的制作方法
技术领域：
本发明涉及菜籽饼粕的加工领域，特别是涉及一种能够对菜籽饼粕进行深加工并且制取菜籽浓缩蛋白粉和植酸盐类精细化工产品的生产线。
背景技术：
油菜作为我国的主要油料作物，产量居世界第一位。当前油菜加工产业的产品主要是菜籽油和饼粕，而饼粕又含有大量的硫甙葡萄糖苷、多酚、植酸等有毒或抗营养物质，导致其只能以≤10％的比例添加到一般的饲料中去，且不能应用于黑鲷、金鲳鱼、河鳗等高端鱼类的养殖。
目前在国内外利用菜籽饼粕生产菜籽浓缩蛋白粉以及植酸、多酚、多糖等物质的报道居多，而利用菜籽浓缩蛋白粉进行应用试验的报道并不多见，尤其是菜籽饼粕深加工生产线的报道没有看到。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种菜籽饼粕深加工生产线，以便将现有的油菜籽的粗加工提升到精深加工上来，去除有毒或抗营养物质，得到营养价值与鱼粉相当的菜籽浓缩蛋白粉，以及精细化工产品植酸盐类。其中，菜籽浓缩蛋白粉能够以较大的比例添加到配合饲料中，应用于高端鱼类的养殖。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是主要由反应罐、压滤机、烘干机、筛分机、交换柱、浓缩设备、结晶罐和烘箱组成，其对菜籽饼粕进行深加工的流程是先由反应罐进行搅拌、反应和脱毒处理，排出初级滤液，得到脱毒物料，再将脱毒物料加清水经搅拌后输送至压滤机由其固液分离，排出次级滤液，初级和次级滤液均含有有毒或抗营养物质硫甙葡萄糖苷、多酚和植酸，然后滤饼经烘干机干燥和筛分机过筛后，得到菜籽浓缩蛋白粉；初级和次级滤液则由离子交换柱提取出植酸盐，再经浓缩设备浓缩和结晶罐结晶、重结晶，然后由烘箱烘干得到纯化的植酸盐。
本发明与现有技术相比，具有以下的主要优点其一.能够替代部分进口优质鱼粉，适用性强，经济效益十分显著。
由于将菜籽饼粕中存在的有毒有害物质硫甙葡萄糖苷基本去除、蛋白与抗营养物质植酸和多酚形成的复合物进行分解并提取，从而使普通的油菜饼粕转变为蛋白含量大于63％、植酸含量小于0.5％、多酚含量小于0.35％、硫甙含量小于6μmol/g、氨基酸平衡好、生物效价高的饲用浓缩蛋白粉，可以替代进口优质红鱼粉50％应用于高端海水鱼养殖，其经济效益十分显著。利用本技术生产的菜籽浓缩蛋白粉部分替代进口优质红鱼粉50％作为饲料蛋白源设计的试验饲料(简称试验饲料)应用于海水鱼金鲳鱼、黑鲷的养殖试验上，其结果是试验饲料嗜口性好；试验饲料与海马牌金鲳鱼7#饲料经过45天同等条件下进行，以平均增长、增重，平均肥满度和饲料系数等指标分析，试验饲料并不逊色，有些指标还优于对照组海马牌金鲳鱼饲料；试验鱼经水煮，色香味正常，未发现任何异味。因此，本试验饲料应用于金鲳和黑鲷的配合饲料中是可行的，从经济效益上，效果十分显著，以海水鱼饲料计算，每吨可节约成本1500元。
其二.能够回收纯度在95％以上应用于海产品和水果保鲜、管道清洗、电镀等行业的植酸盐，实施了油菜籽高附加值加工，实现油菜种植和加工、饲料和养殖产业的技术升级。
其三.工艺简单，路线短，耗时少，并且没有引入各种合成类以及有毒有害的无机或有机类化合物，并且作为植物蛋白源的菜籽浓缩蛋白粉不含有害的代谢类产品，以本技术生产的去皮菜籽浓缩蛋白粉替代10％-20％进口优质白鱼粉作为黑仔、幼鳗、成鳗饲料蛋白源设计的饲料养殖出来的鳗鱼已经达到了出口日本的标准。
图1是本发明生产线工艺流程示意图。
图2是HG-A型菜籽饼粕脱毒反应搅拌过滤罐的结构示意图。
具体实施例方式
本发明是为了将传统的油菜籽的粗加工提升到精深加工上来，得到营养价值与鱼粉相当的菜籽浓缩蛋白粉，以及精细化工产品植酸盐类，而设计出一整套经济实用的生产线。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步说明。
本发明生产线主要由反应罐、压滤机、烘干机、筛分机、交换柱、浓缩设备、结晶罐和烘箱组成，其对菜籽饼粕进行深加工的流程如图1所示反应罐的出料口和压滤机用管道(φ80)连接，菜籽饼粕经过去杂、粉碎至10目以内，用螺旋输送机添加到50～80℃的热水中，添加辅料1，经过黄冈德利生物科技开发有限公司设计制造的HG-A型菜籽脱毒反应搅拌过滤罐(专利申请号200720084006.7)进行充分反应，将含有硫甙葡萄糖苷、多酚、植酸等有毒或抗营养物质的水排出，再加入清水、辅料2，搅拌均匀后，输送至板框压滤机进行固液分离，滤饼用螺旋输送机送到脉冲式双级气流烘干机烘干后再送到高方平筛进行筛分，得到颗粒直径为80～100目的菜籽浓缩蛋白粉；反应时排出的水样经过离子交换柱的处理提取出植酸盐，用重结晶的方式进行纯化，得到高纯度的植酸盐类精细化工产品。
上述的菜籽饼粕脱毒反应搅拌过滤罐，其结构如图2所示设有电机1、筛网16，以及由电机1驱动的搅拌机构；筛网16通过支撑板15装在上罐体内的底部上；上罐体呈圆柱形，下罐体呈圆锥形，二者结合为一体，并且各有一个进水口，下罐体还设有出料口14和排液口11；搅拌机构位于上罐体内，其由搅拌轴2和互成直角的双层轴流式搅拌桨组成，搅拌轴2通过联轴器与电机1机轴相连。
利用上述的反应罐对菜籽饼粕进行搅拌反应和脱毒处理的工艺是
(1)第一次搅拌反应处理将经过去杂、粉碎预处理后的颗粒直径≤10目的菜籽饼粕粉，投入到菜籽饼粕脱毒反应搅拌过滤罐中，再添加50～80℃的热水和辅料进行搅拌反应，然后静止；辅料为氯化钙，其重量比例为菜籽饼粕的0.1～0.5％。
(2)第二次搅拌反应处理添加清水和质量比例为菜籽饼粕3～5％的无机一元酸，经搅拌、静止后，再将A水排出，A水是指含有大量硫甙葡萄糖苷、多酚、植酸的有毒或抗营养物质的水。无机一元酸可采用盐酸，或其它适中的酸。
(3)第三次搅拌反应处理再加入清水、磷酸二氢钾，磷酸二氢钾的质量比例为菜籽饼粕的0.2～1％，再搅拌、静止，然后将B水排除，B水是指含有硫甙葡萄糖苷、多酚、大量植酸的有毒或抗营养物质的水。
上述A水和B水构成反应罐排出的初级滤液。
本发明采用的菜籽饼粕脱毒反应搅拌过滤罐，其工作过程是菜籽饼粕从脱毒反应搅拌过滤罐的上方投入，由上进水口5加入一定比例的水，开启电机1驱动搅拌机构搅拌均匀，再投入辅料进行搅拌，使物料充分反应、脱毒后，开启过滤罐底部的排液口11，则含有硫甙葡萄糖苷、多酚、植酸等有毒或抗营养物质的反应水通过筛网16的过滤后排走。随后，再从上进水口5加入清水，进行再次搅拌，开启出料口14，将处理后的菜籽饼粕与水形成的固液混合物一同抽出过滤罐。在启动电机1开始搅拌的时候，需先开启反冲口7注入高压水将反应物捣动，减小启动阻力。开启反冲口8，可用来清洗筛网16，防止堵塞。下进水口10用来防止排液口11的堵塞。
本发明压滤机可采用XMAG/1500-U型板框压滤机，利用其进行第四次搅拌反应后的处理，即加清水，经搅拌后输送至板框压滤机进行固液分离，得到的固体为滤饼，液体为次级滤液，次级滤液是指含有少量硫甙葡萄糖苷、多酚、植酸的有毒或抗营养物质的水。
本发明可采用FG正负压干燥机即脉冲式双级气流烘干机，在80～130℃温度下对滤饼进行烘干，得到半成品。
本发明筛分机可采用FSFJ 2×12×83型高方平筛机，由其将烘干后的半成品过筛，得到颗粒直径为80～100目的菜籽浓缩蛋白粉。
本发明同时获取植酸盐，将上述的初级滤液和次级滤液由离子交换柱先提取出植酸盐，再利用浓缩设备进行浓缩，然后由结晶罐用重结晶的方式进行纯化，溶剂为去离子水，最后由烘箱烘干，得到高纯度的植酸盐。所述离子交换柱可采用体内再生混床φ500的交换柱，浓缩设备可采用真空减压浓缩设备，结晶罐采用800L不锈钢搅拌罐，烘箱可采用FZG-1500型烘箱。
下面结合具体实施对利用本发明生产线进一步说明，但不限定本发明。
例1菜籽饼粕经过去杂粉碎粉碎细度在10目以内，定量添加到反应罐中，添加辅料1、辅料2、65℃热水4倍，充分搅拌20分钟，然后静止15分钟，再加入4倍的冷水，辅料3充分搅拌30分钟，静止10分钟，然后通过反应罐进行过滤排水，排出的滤液经过简单沉降后，进行离子交换吸附，得到植酸盐稀溶液，然后减压浓缩，得到浓度在20％左右的植酸盐浓溶液，转到结晶罐使之结晶后再对固液混合物进行离心分离，分离出来的固体再用去离子水重结晶，最后再离心分离、烘干，粉碎后得到细度在100目以内的植酸盐产品；在前面过滤之后的滤饼加入4倍的清水，经过板框压滤机过滤，滤饼经过脉冲式双级气流烘干机烘干，预干温度为80℃，一干温度为165℃左右，最后经过高方平筛进行筛分得到菜籽浓缩蛋白粉和脱毒菜粕。
例2菜籽饼粕经过去杂、粉碎，将菜籽饼粕中含有的金属以及结块的菜籽饼粕进行粉碎，细度在10目以内，添加到反应罐中，在反应罐中通过添加50～80℃热水，添加辅料1、辅料2、辅料3，经过自主研发的菜籽脱毒反应搅拌过虑罐进行充分反应，排出液体，再加入2～6倍的水经过板框压滤机过滤，滤饼经过脉冲式双级气流烘干机烘干、高方平筛分级筛分之后得到菜籽浓缩蛋白粉，其提取出来的水样经过离子交换的方式提取出植酸盐，然后再经过结晶、重结晶的方式进行纯化，得到纯度更高的植酸盐。
例3菜籽饼粕经过去杂、粉碎至10目以内；定量添加到反应罐中，加入50～80℃热水4倍、辅料1，充分搅拌15分钟，静置10分钟；加入4倍清水(第二次加水)、辅料2，充分搅拌1 5分钟，静置10分钟；再搅拌15分钟，静置10分钟；开启反应罐底部的排液口，罐中含有硫甙葡萄糖苷、多酚、植酸等有毒或抗营养物质的水通过筛网的过滤后排走；再加入6倍清水(第三次加水)、辅料3，搅拌15分钟，静置10分钟；开启反应罐底部的排液口再次排液；再次加入4倍清水(第四次加水)，搅拌15分钟，开启反应罐底部的出料口将处理后的菜籽饼粕与水形成的固液混合物一同抽出反应罐输送至板框压滤机进行固液分离；滤饼经过脉冲式双级气流烘干机的烘干、高方平筛的筛分，得到菜籽浓缩蛋白粉；滤液、水样(A)和(B)都经过离子交换柱提取植酸盐，用重结晶的方式进行纯化，得到高纯度的植酸盐等精细化工产品。
本发明采用的设备中，除了反应罐需要采用黄冈德利生物科技开发有限公司设计制造的HG-A型菜籽饼粕脱毒反应搅拌过滤罐以外，压滤机、烘干机、筛分机、交换柱、浓缩设备、结晶罐和烘箱等设备也可以依据实际需要采用其它同类型的设备。
权利要求
1.一种菜籽饼粕深加工生产线，其特征是所述生产线主要由反应罐、压滤机、烘干机、筛分机、交换柱、浓缩设备、结晶罐和烘箱组成，其对菜籽饼粕进行深加工的流程是先由反应罐进行搅拌反应和脱毒处理，排出初级滤液，得到脱毒物料，再将脱毒物料加清水经搅拌后输送至压滤机由其进行固液分离，排出次级滤液，得到固体为滤饼，初级和次级滤液均含有包括硫甙葡萄糖苷、多酚、植酸的有毒或抗营养物质，然后滤饼经烘干机干燥和筛分机过筛后，得到菜籽浓缩蛋白粉；初级和次级滤液则由离子交换柱提取出植酸盐，并经浓缩设备进行浓缩和结晶罐进行结晶、重结晶，再由烘箱烘干得到纯化的植酸盐。
2.根据权利要求1所述的菜籽饼粕深加工生产线，其特征在于所述的反应罐，采用黄冈德利生物科技开发有限公司设计制造的HG-A型菜籽饼粕脱毒反应搅拌过滤罐。
3.根据权利要求1或2所述的菜籽饼粕深加工生产线，其特征在于所述的反应罐，利用其对菜籽饼粕进行搅拌反应和脱毒处理的工艺是(1)第一次搅拌反应处理将经过去杂、粉碎预处理后的颗粒直径≤10目的菜籽饼粕粉，投入到菜籽饼粕脱毒反应搅拌过滤罐中，再添加50～80℃的热水和辅料进行搅拌反应，然后静止；辅料为氯化钙，其重量比例为菜籽饼粕的0.1～0.5％；(2)第二次搅拌反应处理添加清水、无机一元酸，经搅拌、静止后，再将A水排出，A水是指含有大量硫甙葡萄糖苷、多酚、植酸的有毒或抗营养物质的水；(3)第三次搅拌反应处理再加入清水、磷酸二氢钾，磷酸二氢钾的质量比例为菜籽饼粕的0.2～1％，再搅拌、静止，然后将B水排除，B水是指含有硫甙葡萄糖苷、多酚、大量植酸的有毒或抗营养物质的水；上述A水和B水构成反应罐排出的初级滤液。
4.根据权利要求1所述的菜籽饼粕深加工生产线，其特征在于所述的压滤机采用XMAG/1500-U型板框压滤机。
5.根据权利要求1所述的菜籽饼粕深加工生产线，其特征是利用脉冲式双级气流烘干机，对菜籽滤饼进行烘干，烘干温度为80～130℃。
6.根据权利要求1所述的菜籽饼粕深加工生产线，其特征在于所述的筛分机采用FSFJ2×12×83型高方平筛机，由其将烘干的菜籽滤饼过筛，得到颗粒直径为80～100目的菜籽浓缩蛋白粉。
7.根据权利要求1所述的菜籽饼粕深加工生产线，其特征在于所述的浓缩设备采用真空减压浓缩设备。
8.根据权利要求1所述的菜籽饼粕深加工生产线，其特征是采用FZG-1500型烘箱。
9.根据权利要求1所述的菜籽饼粕深加工生产线，其特征是采用TLSS16～23型螺旋输送机。
全文摘要
本发明菜籽饼粕深加工生产线主要由反应罐、压滤机、烘干机、筛分机、交换柱、浓缩设备、结晶罐和烘箱组成，生产线的流程是物料先由反应罐进行搅拌、反应和脱毒处理，排出初级滤液，再将得到的脱毒物料加清水经搅拌后输送至压滤机固液分离，排出次级滤液，初级和次级滤液均含有有毒或抗营养物质硫甙葡萄糖苷、多酚和植酸，然后滤饼经烘干机干燥和筛分机过筛后，得到可以替代进口优质鱼粉的菜籽浓缩蛋白粉；初级和次级滤液则先由离子交换柱提取出植酸盐，再经浓缩设备浓缩和结晶罐结晶、重结晶，然后由烘箱烘干得到纯化的植酸盐。本生产线操作简单、方便，路线短，耗时少，运行成本低，无污染，利于环境保护。
文档编号A23N17/00GK101032298SQ200710051858
公开日2007年9月12日 申请日期2007年4月12日 优先权日2007年4月12日
发明者李元良, 林涛, 胡德水, 鲁峰, 华立新, 史庚庚 申请人:黄冈德利生物科技开发有限公司