一种适用于水相法提油的油料预处理方法
【专利摘要】本发明提供了一种适用于水相法提油的油料预处理方法，通过改进辊式研磨技术对油料进行预处理，改进方式包括：利用多个辊筒的表面相互挤压油料；根据不同油料所需的粒度调节辊筒之间的间距及辊筒的数量，以不同程度的挤压；针对不同物料的硬度、滚筒抗弯曲变形能力、辊压及进料粒径的大小等调节辊筒弧度和中高，中高范围在几十微米至几毫米中间；确保轴向出料的粒径均匀；调节辊间压力10～80MPa，以控制粒径大小；筒采用立式(三角式)排列，且将辊筒表面进行雾化，使滚轮的光滑表面变成毛面；促进入料，提高产能等。本发明解决了水相法提油工艺中油料预处理工艺难，限制提油率的问题，极大的提高提油率，进一步推进其工业化发展。
【专利说明】一种适用于水相法提油的油料预处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于油料加工【技术领域】，尤其涉及一种适用于水相法提油的油料预处理方 法。
【背景技术】
[0002] 植物油料是人类重要的油脂和植物蛋白来源。然而，我国油脂现有的压榨、浸出或 二者结合的加工工艺中，往往因加工条件剧烈，破坏了蛋白质和其他营养成分，降低了油料 资源的利用率或加工工艺的经济性。同时，以浸出溶剂为主的提油工艺及配套精炼工艺，存 在潜在的安全和环境污染风险，资源利用综合效能低的问题十分突出。
[0003] 水代法、水酶法等水相法作为一种新型的提油方法，它以机械和酶解为手段破坏 植物细胞壁，在提取过程中不需要有机溶剂，提取的油脂不需要脱溶、脱胶、脱嗅等工序，降 低了投资成本和能量消耗，且在提油过程中能够除去一些油料中的有毒或抗营养因子。另 夕卜，在提取油脂的同时，能高效回收原料中的蛋白质（或其水解产物）及其他有用物质，并 较好保留其营养和功能特性。因此水相法技术得到了广泛的关注，尤其是针对高油高蛋白 的油料如花生、核桃、油茶、芝麻等。其中专利CN1419837A报道了一种利用复合酶（纤维素 酶、果胶酶和中性蛋白酶）提取花生油和花生蛋白的方法，油脂得率为94?96%，蛋白质得 率为73?75%。2005年，王瑛姚采用中药粉碎机粉碎花生，利用水酶法同时提取花生油脂 和水解蛋白，并对工艺中生成的乳状液进行了性质分析和破除研究，结果表明油脂和水解 蛋白的最高得率分别达到92. 2 %和82. 5%。2006年，华娣等同样采用干法粉碎预处理花 生，采用Alcalase水解花生，通过一步酶解反应可提取79. 32%的游离油和71. 38%的水解 蛋白。对工艺所得的渣和乳状液，选用中性蛋白酶Asl398进行二次酶解，最终总游离油得 率可达91. 98 %，总水解蛋白得率可达88. 21 %。除了花生之外，专利CN101906350A采用果 胶酶从油茶籽仁中提取油脂，并同时回收皂苷和糖类物质。专利CN102061217A采用纤维素 酶、淀粉酶、蛋白酶、果胶酶中的一种或多种复合酶进行水酶法提油。虽然传统水酶法获得 相对较高的油脂和蛋白提取率，但由于酶的大量使用，使生产成本增加，且蛋白质被酶解成 苦味肽，应用受限。新兴的水相法因主要以水为提取溶剂，小量的酶用于乳状液的破乳使得 在获得较高油脂提取率的同时获得未被酶水解的花生分离蛋白，且酶的用量大大降低，生 产成本减少，替代传统的水酶法工艺成为当今研究的热点。其中朱凯艳等人采用水相法同 时提取花生中的油脂和分离蛋白质，油脂提取率达到88%左右，刘淼等人也采用水相法提 取核桃中的油脂，提油率达90%作用，且用取油后的水相成功制备核桃乳。李强等人则用乙 醇辅助水相法同时提取油茶籽中的油脂和茶皂素，茶籽油的提取率达90%。
[0004] 但不管是水酶法、水相法、还是乙醇辅助水相法（统称水相法），高油高蛋白油料 粉碎时高黏度的特点及粉碎不均一的问题一直制约着该工艺进一步产业化发展。目前研究 者大都采用刀片式粉碎机或湿法研磨进行原料的预处理，朱凯艳等人研究发现粉碎程度对 水酶法同时提取花生油和蛋白工艺效果的影响。利用实验室小型粉碎机，花生体积平均粒 径在粉碎超过11次（8秒/次）后粒径维持28 μ m基本不变。适度粉碎可以提高油和蛋白 质提取率；当粒径达到28 μ m后继续被粉碎，油和蛋白提取率下降，提油过程中乳状液稳定 性增加。赵翔等人通过对比干法粉碎和湿法研磨对花生水剂法提油率的影响发现，湿法研 磨会形成较多的乳状液，且乳状液的稳定性更好。
[0005] 由此可见传统的刀片式粉碎由于物料黏度大而无法实现均一粉碎，且很难达到提 取最佳的粒径，且产热多，影响物料的性质。而传统湿法研磨则会导致乳化严重，极大的降 低油脂提取率。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种适用于水相法提油的油料预处理方法，旨在解决水相 法提油工艺中油料预处理工艺难、限制提油率的问题。
[0007] 本发明是这样实现的，一种适用于水相法提油的油料预处理方法，依据不同油料 的特点，通过改进辊式研磨技术对油料进行预处理，改进方式包括：利用多个辊筒的表面相 互挤压油料；根据不同油料所需的粒度调节辊筒之间的间距及辊筒的数量，以不同程度的 挤压；针对不同物料的硬度、滚筒抗弯曲变形能力和操作压力及进料粒径的大小调节辊筒 弧度和中高，确保轴向出料的粒径均匀；将辊式研磨机的辊筒由平行式调节成垂直式，且将 辊筒表面进行雾化，使滚轮的光滑表面变成毛面。
[0008] 优选地，所述中高为辊筒轴向中点截面的圆半径与辊筒端截面的圆半径之差。
[0009] 优选地，所述预处理方法包括对花生油料预处理，具体步骤为：将花生进行预破碎 至20?60目后进行辊式研磨，辊式研磨机的辊筒数目2?5辊，排列方式：立式，辊筒间 距：0?1mm，粒径：5?60um，集中在20?30um ;调节辊间压力10?80MPa，以控制粒径大 小；辊筒弧度：针对不同物料的硬度、滚筒抗弯曲变形能力、辊压及进料粒径的大小等调节 辊筒弧度和中高，中高范围在几十微米至几毫米之间；研磨时开冷却水防止辊筒温度过高。 [0010] 优选地，所述油料预处理方法还包括对油茶籽油料预处理，具体步骤为：将油茶籽 去壳，预破碎至20?60目后进行辊式研磨，辊式研磨机的辊筒数目2?5辊，排列方式：立 式，辊筒间距：〇?1mm，粒径：5?60咖，集中在20?30um ;调节辊间压力10?80MPa，以 控制粒径大小；辊筒弧度：针对不同物料的硬度、滚筒抗弯曲变形能力、辊压及进料粒径的 大小等调节辊筒弧度和中高，中高范围在几十微米至几毫米之间；可将辊筒进行雾化，使辊 筒的光滑表面变成毛面，为方便入料；研磨时开冷却水防止辊筒温度过高。
[0011] 优选地，所述油料预处理方法还包括对核桃油料预处理，具体步骤为：将核桃预破 碎至20?60目后进行辊式研磨，辊式研磨机的辊筒数目2?5辊，排列方式：立式，辊筒间 距：0?1mm，粒径：5?60um，集中在20?30um ;调节辊间压力10?80MPa，以控制粒径大 小；辊筒弧度：针对不同物料的硬度、滚筒抗弯曲变形能力、辊压及进料粒径的大小等调节 辊筒弧度和中高，中高范围在几十微米至几毫米之间；调节辊间压力10?80MPa，以控制粒 径大小；研磨时开冷却水防止辊筒温度过高。
[0012] 优选地，所述油料预处理方法还包括亚麻籽油料预处理，具体步骤为：将亚麻籽预 粉碎至20?60目后进行辊式研磨，辊式研磨机的辊筒数目2?5辊；调节辊间压力10? 80MPa，以控制粒径大小；排列方式：立式，棍筒间距：0?1mm，粒径：5?60um，集中在20? 30um，辊筒弧度：针对不同物料的硬度、滚筒抗弯曲变形能力、辊压及进料粒径的大小等调 节辊筒弧度和中高，中高范围在几十微米至几毫米之间；研磨时开冷却水防止辊筒温度过 商。
[0013] 本发明克服现有技术的不足，提供一种适用于水相法提油的油料预处理方法，采 用辊式研磨技术作为油料高效均一的预处理工艺，利用多个辊筒的表面相互挤压油料，解 决了锤片式粉碎及刀片式粉碎工艺中由于锤片不断的对箱体中的物料进行捶打及刀片对 油料的反复剪切使得油脂加速渗出而导致物料黏度变大，堵住出料筛筛孔，出料越来越困 难的问题，且辊式研磨工艺处理量大，无堵塞问题，物料可连续不断的进行处理，避免传统 粉碎机器长时间工作产生的热量对物料的影响。此外，本发明中的辊式研磨机可以根据不 同油料所需的粒度调节辊筒之间的间距、辊筒的数量和调节辊间压力10?80MPa，可以以 不同程度的挤压达到所需的研磨效果；并且针对不同物料的硬度、辊筒抗弯曲变形能力、操 作压力（辊压）及进料粒径的大小调节辊筒弧度和中高（辊筒轴向中点截面的圆半径与 辊筒端截面的圆半径之差），中高范围一般在几十微米至几毫米之间，可以确保轴向出料的 粒径均匀，解决传统油料预处理工艺不均匀的缺点。针对油料的黏度差异及某些油料带料 难度大，进料速度慢等问题，辊式研磨机的辊筒可由平行式调节成垂直式的，而且可以将辊 筒表面进行雾化，使滚轮的光滑表面变成毛面，方便入料。因此，本发明解决了水相法提油 工艺中油料预处理工艺难，限制提油率的问题，极大的提高提油率，进一步推进其工业化发 展。
【具体实施方式】
[0014] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明 进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限 定本发明。
[0015] 实施例1花生的辊式研磨方法
[0016] 现将花生进行预破碎至20?60目后进行辊式研磨，辊式研磨机的辊筒数目2? 5棍，排列方式：立式，棍筒间距：0?1mm，粒径：5?60um，集中在20?30um ;调节棍间压 力30?50MPa，以控制粒径大小；辊筒弧度：针对不同物料的硬度、滚筒抗弯曲变形能力、 辊压及进料粒径的大小等调节辊筒弧度和中高，中高范围在几十微米至几毫米之间；研磨 时开冷却水防止辊筒温度过高，影响物料性质。对预处理后的花生研磨料用水酶法提油，提 油率为91. 5%。
[0017] 实施例2油茶籽的辊式研磨方法
[0018] 将油茶籽去壳，预破碎至20?60目后进行辊式研磨，辊式研磨机的辊筒数目2? 5棍，排列方式：立式，棍筒间距：0?1mm，粒径：5?60um，集中在20?30um ;调节棍间压 力45?65MPa，以控制粒径大小；辊筒弧度：针对不同物料的硬度、滚筒抗弯曲变形能力、辊 压及进料粒径的大小等调节辊筒弧度和中高，中高范围在几十微米至几毫米之间；为方便 入料，提高产能，进料前，可将辊筒进行雾化，使辊筒的光滑表面变成毛面；研磨时开冷却水 防止辊筒温度过高，影响物料性质。对预处理后的油茶籽研磨料用水酶法提油，提油率为 92. 6%。
[0019] 实施例3核桃的辊式研磨方法
[0020] 将核桃预破碎至20?60目后进行辊式研磨，辊式研磨机的辊筒数目2?5辊，排 列方式：立式，棍筒间距：〇?1臟，粒径：5?60um，集中在20?30um调节棍间压力40?
【权利要求】
1. 一种适用于水相法提油的油料预处理方法，其特征在于，依据不同油料的特点，通过 改进辊式研磨技术对油料进行预处理，改进方式包括：利用多个辊筒的表面相互挤压油料； 根据不同油料所需的粒度调节辊筒之间的间距及辊筒的数量，以不同程度的挤压；针对不 同物料的硬度、滚筒抗弯曲变形能力和操作压力及进料粒径的大小调节辊筒弧度和中高， 确保轴向出料的粒径均匀；将辊式研磨机的辊筒由平行式调节成垂直式，且将辊筒表面进 行雾化，使滚轮的光滑表面变成毛面。
2. 如权利要求1所述的适用于水相法提油的油料预处理方法，其特征在于，所述中高 为辊筒轴向中点截面的圆半径与辊筒端截面的圆半径之差。
3. 如权利要求1所述的适用于水相法提油的油料预处理方法，其特征在于，所述预处 理方法包括对花生油料预处理，具体步骤为：将花生进行预破碎至20?60目后进行辊式研 磨，辊式研磨机的辊筒数目2?5辊，排列方式：立式，辊筒间距：0?1mm，粒径：5?60um， 集中在20?30um ;调节辊间压力10?80MPa，以控制粒径大小；棍筒弧度：针对不同物料 的硬度、滚筒抗弯曲变形能力、辊压及进料粒径的大小等调节辊筒弧度和中高，中高范围在 几十微米至几毫米之间；研磨时开冷却水防止辊筒温度过高。
4. 如权利要求1所述的适用于水相法提油的油料预处理方法，其特征在于，所述油料 预处理方法还包括对油茶籽油料预处理，具体步骤为：将油茶籽去壳，预破碎至20?60目 后进行辊式研磨，辊式研磨机的辊筒数目2?5辊，排列方式：立式，辊筒间距：0?1mm，粒 径：5?60um，集中在20?30um ;调节辊间压力10?80MPa，以控制粒径大小；棍筒弧度： 针对不同物料的硬度、滚筒抗弯曲变形能力、辊压及进料粒径的大小等调节辊筒弧度和中 高，中高范围在几十微米至几毫米之间；可将辊筒进行雾化，使辊筒的光滑表面变成毛面， 为方便入料；研磨时开冷却水防止辊筒温度过高。
5. 如权利要求1所述的适用于水相法提油的油料预处理方法，其特征在于，所述油料 预处理方法还包括对核桃油料预处理，具体步骤为：将核桃预破碎至20?60目后进行辊 式研磨，辊式研磨机的辊筒数目2?5辊，排列方式：立式，辊筒间距：0?1mm，粒径：5? 60um，集中在20?30um ;调节辊间压力10?80MPa，以控制粒径大小；辊筒弧度：针对不同 物料的硬度、滚筒抗弯曲变形能力、辊压及进料粒径的大小等调节辊筒弧度和中高，中高范 围在几十微米至几毫米之间；调节辊间压力10?80MPa，以控制粒径大小；研磨时开冷却水 防止辊筒温度过高。
6. 如权利要求1所述的适用于水相法提油的油料预处理方法，其特征在于，所述油料 预处理方法还包括亚麻籽油料预处理，具体步骤为：将亚麻籽预粉碎至20?60目后进行辊 式研磨，辊式研磨机的辊筒数目2?5辊；调节辊间压力10?80MPa，以控制粒径大小；排 列方式：立式，棍筒间距：〇?lmm，粒径：5?60um，集中在20?30um，棍筒弧度：针对不同 物料的硬度、滚筒抗弯曲变形能力、辊压及进料粒径的大小等调节辊筒弧度和中高，中高范 围在几十微米至几毫米之间；研磨时开冷却水防止辊筒温度过高。
【文档编号】C11B1/04GK104087411SQ201410308977
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】杨瑞金, 迟延娜, 张文斌, 赵伟, 华霄 申请人:江南大学