CN100496275C - 棉籽冷榨混合溶剂一次浸出生产脱酚棉蛋白方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种棉籽冷榨混合溶剂一次浸出生产脱酚棉蛋白方法，该方法是以棉籽为原料，经过仁壳分级处理后，冷榨出油，含油15-20%左右冷榨饼采用甲醇和正己烷为溶剂一次浸出油脂和棉酚，浸出后的固形物经过挤压、烘干、粉碎后得到脱酚棉蛋白；混合油过滤后冷却分离出含有棉酚甲醇和含有油脂的正己烷，然后分别回收甲醇和正己烷，同时也得到浸出毛油。本发明具有工艺简单、生产成本低、脱酚棉蛋白中残油、游离棉酚和总棉酚含量低、蛋白营养价值高、所用设备通用性好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种生产脱酚棉蛋白方法，尤其是涉及一种棉籽冷榨混合溶剂一次浸出生产脱酚棉蛋白方法。
背景技术
棉酚是一种有毒物质，含有棉酚的棉粕只能做低级饲料或化肥，料用途比较窄，脱酚后的棉蛋白含量达50％左右，可以代替豆粕做为精饲料，用途十分广泛，由于棉籽含有有毒的棉酚，若生产脱酚棉蛋白，就必须将棉酚含量降低到安全指标以下，同时还要保持棉蛋白的营养价值不受破坏。
目前，工业化生产脱酚棉蛋白有：脱壳棉坯二次浸出法和脱壳棉坯一次浸出法两种工艺。脱壳棉坯两次浸出法需要用两种溶剂二次浸提，工艺相对复杂，脱酚浸出器需要专用设备；脱壳棉坯一次浸出法用混合溶剂同时提油和脱酚，工艺相对简单。但是上述两种工艺都是用棉坯直接浸出，由于棉坯中含油高达35％-40％，直接用溶剂浸提需要的新鲜溶剂量大，蒸汽消耗高，浸出时间长，浸出设备体积大，浸出湿粕残油较高，不适合大规模生产，另外为了减少棉坯粉末度，提高浸出渗透性，对棉坯的处理工艺较复杂。为此，采用新的加工工艺，生产品质优良，成本低的脱酚棉蛋白，提高脱酚棉蛋白的市场竞争力，一直是科技人员的研究方向。
本发明的目的在于提供一种工艺简单、生产成本低、设备通用性好，设备投资小，并适用于大规模生产的棉籽冷榨混合溶剂一次浸出生产脱酚棉蛋白方法。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种效果更好的棉籽冷榨混合溶剂一次浸出生产脱酚棉蛋白方法。
本发明的目的可通过以下措施来实现：
本发明包括其方法如下：
本发明的方法如下：
(1)破碎剥壳
将棉籽破碎成碎瓣，粉末度小于10％，以保证下一道工序脱壳干净；
(2)仁壳分离
采用仁壳分离筛、圆打筛和风筛比重组合分离机，形成仁壳分离组合系统。
(3)低温冷榨
采用带冷却装置的冷榨机榨油，在低温下得到含油15-20％冷榨饼，从而可以取出15-25％的油；
(4)混合溶剂浸出
冷榨饼直接进入浅床浸出器，按料溶比1：1.2-1.8加入按正己烷和甲醇两种溶剂，正己烷和甲醇重量比为4-8：2，在浸出温度50-55℃的条件下采用连续逆流浸提的方法生产脱酚棉蛋白，其中混合溶剂中的正己烷对饼中的油脂浸出，甲醇则对饼中的微量棉酚进行萃取，甲醇浓度85-95％，浸出时间为120-150分钟
(5)湿粕挤压
从浸出器出来的湿粕经机械挤压脱溶后，使湿粕含溶由45-55％降低至30-35％；
(6)烘干冷却
挤压后的湿粕再经汽提烘干和冷却，在汽提烘干冷却塔上部设有直接蒸汽及间接蒸汽进行脱溶，中间段通过热风进行烘干，下部通入冷风进行冷却，烘干温度80-90℃，物料停留时间为100-120分钟，烘干冷却后的物料再进行粉碎，最后得到成品脱酚棉蛋白；
(7)、混合油过滤及重力沉降分离
从浸出器出来的混合油先经过混合油过滤机除去固体杂质，过滤后的混合油冷却后进入重力沉降罐分离，含有油脂的正己烷为轻相，从上部排出；含有棉酚的甲醇为重相，从底部排出，然后分别回收甲醇和正己烷，同时在轻相溶剂中得到浸出毛油。
本发明的优选方法如下：
(1)、破碎剥壳
采用齿辊剥壳机，将棉籽破碎成3-4瓣，粉末度小于5％，以保证下一道工序脱壳干净。
(2)、仁壳分离
采用仁壳分离筛、圆打筛和风筛比重组合分离机，形成仁壳分离组合系统。
(3)、低温冷榨
采用带冷却装置的冷榨机榨油，在低温下得到含油15-20％冷榨饼，从而可以取出20％的油。
(4)、混合溶剂浸出
冷榨饼直接进入浅床浸出器，按料溶比1：1.2-1.8加入按4-8：2比例混合的正己烷和甲醇两种溶剂，在浸出温度50-55℃的条件下采用连续逆流浸提的方法生产脱酚棉蛋白，其中混合溶剂中的正己烷对饼中的油脂浸出，甲醇则对饼中的微量棉酚进行萃取，甲醇浓度85-95％，浸出时间为120-150分钟
(5)、湿粕挤压
沥干后湿粕经机械挤压脱溶后，使湿粕含溶由45-55％降低至30-35％；
(6)、烘干冷却
挤压后的湿粕再经汽提烘干和冷却，在汽提烘干冷却塔上部设有直接蒸汽及间接蒸汽进行脱溶，中间段通过热风进行烘干，下部通入冷风进行冷却，烘干温度80-90℃，物料停留时间为100~120分钟，烘干冷却后的物料再进行粉碎，最后得到；成品脱酚棉蛋白。
(7)、混合油过滤及重力沉降分离
从浸出器出来的混合油先经过专用的混合油过滤机除去固体杂质，过滤后的混合油冷却后进入重力沉降罐分离，含有油脂的正己烷为轻相，从上部排出；含有棉酚的甲醇为重相，从底部排出，然后分别回收甲醇和正己烷，同时在轻相溶剂中得到浸出毛油。
本发明的方法中其中(1)破碎剥壳中是采用的齿辊或圆盘剥壳机。在(3)低温冷榨中冷榨机榨油为带冷却装置的冷榨机榨油。
本发明由于采用上述方法，其出发点是将现有脱酚工艺预处理工段中软化、压坯、烘干去掉，简化工艺路线，增加冷榨工段，这样一方面降低棉仁中油脂含量，减轻浸出提油负担，同时棉仁经过冷榨成型后渗透性和棉仁相比大幅度提高，由于采用冷榨技术物料温度较低，在低温下游离棉酚和蛋白质结合形成结合棉酚机会较少，避免了蛋白质变性造成营养价值降低的问题。棉仁经过冷榨后含油有35％-40％降至15-20％左右，含油量大幅度降低，这样确保渗透性较好的冷榨饼用较少的混合溶剂一次浸出能够保证浸出效果，采用汽提烘干冷却塔对湿粕烘干，保证产品残溶小于500ppm。本发明具有工艺简单、溶剂消耗低、棉蛋白的残油低、生产成本低、脱酚彻底，蛋白营养价值高、设备通用性好等特点。
附图说明
附图是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
本发明以下结合附图和实施例作以详细的描述：
实施例1
如图所示，本发明方法如下：
(1)破碎剥壳
将棉籽破碎成碎瓣，粉末度小于7％，以保证下一道工序脱壳干净；
(2)仁壳分离
采用仁壳分离筛、圆打筛和风筛比重组合分离机，形成仁壳分离组合系统。
(3)低温冷榨
采用带冷却装置的冷榨机榨油，在低温下得到含油15-20％冷榨饼，从而可以取出15-25％的油；
(4)混合溶剂浸出
冷榨饼直接进入浅床浸出器，按料溶比1：1.5加入按正己烷和甲醇两种溶剂，正己烷和甲醇重量比为6：2，在浸出温度53℃的条件下采用连续逆流浸提的方法生产脱酚棉蛋白，其中混合溶剂中的正己烷对饼中的油脂浸出，甲醇则对饼中的微量棉酚进行萃取，甲醇浓度90％，浸出时间为135分钟
(5)湿粕挤压
从浸出器出来的湿粕经机械挤压脱溶后，使湿粕含溶由50％降低至33％；
(6)烘干冷却
挤压后的湿粕再经汽提烘干和冷却，在汽提烘干冷却塔上部设有直接蒸汽及间接蒸汽进行脱溶，中间段通过热风进行烘干，下部通入冷风进行冷却，烘干温度85℃，物料停留时间为110分钟，烘干冷却后的物料再进行粉碎，最后得到成品脱酚棉蛋白；
(7)、混合油过滤及重力沉降分离
从浸出器出来的混合油先经过混合油过滤机除去固体杂质，过滤后的混合油冷却后进入重力沉降罐分离，含有油脂的正己烷为轻相，从上部排出；含有棉酚的甲醇为重相，从底部排出，然后分别回收甲醇和正己烷，同时在轻相溶剂中得到浸出毛油。
其中(1)破碎剥壳中是采用的齿辊或圆盘剥壳机。(3)低温冷榨中冷榨机榨油为带冷却装置的冷榨机榨油。
实施例2
本发明的方法如下：
(1)破碎剥壳
将棉籽破碎成碎瓣，粉末度小于10％，以保证下一道工序脱壳干净；
(2)仁壳分离
采用仁壳分离筛、圆打筛和风筛比重组合分离机，形成仁壳分离组合系统。
(3)低温冷榨
采用带冷却装置的冷榨机榨油，在低温下得到含油15％冷榨饼，从而可以取出15％的油；
(4)混合溶剂浸出
冷榨饼直接进入浅床浸出器，按料溶比1：1.2加入按正己烷和甲醇两种溶剂，正己烷和甲醇重量比为4：2，在浸出温度50℃的条件下采用连续逆流浸提的方法生产脱酚棉蛋白，其中混合溶剂中的正己烷对饼中的油脂浸出，甲醇则对饼中的微量棉酚进行萃取，甲醇浓度85％，浸出时间为120分钟
(5)湿粕挤压
从浸出器出来的湿粕经机械挤压脱溶后，使湿粕含溶由45％降低至30％；
(6)烘干冷却
挤压后的湿粕再经汽提烘干和冷却，在汽提烘干冷却塔上部设有直接蒸汽及间接蒸汽进行脱溶，中间段通过热风进行烘干，下部通入冷风进行冷却，烘干温度80℃，物料停留时间为100分钟，烘干冷却后的物料再进行粉碎，最后得到成品脱酚棉蛋白；
(7)、混合油过滤及重力沉降分离
从浸出器出来的混合油先经过混合油过滤机除去固体杂质，过滤后的混合油冷却后进入重力沉降罐分离，含有油脂的正己烷为轻相，从上部排出；含有棉酚的甲醇为重相，从底部排出，然后分别回收甲醇和正己烷，同时在轻相溶剂中得到浸出毛油。
其中，(1)破碎剥壳中是采用的齿辊或圆盘剥壳机。(3)低温冷榨中冷榨机榨油为带冷却装置的冷榨机榨油。
实施例3
本发明方法如下：
(1)破碎剥壳
将棉籽破碎成碎瓣，粉末度小于9％，以保证下一道工序脱壳干净；
(2)仁壳分离
采用仁壳分离筛、圆打筛和风筛比重组合分离机，形成仁壳分离组合系统。
(3)低温冷榨
采用带冷却装置的冷榨机榨油，在低温下得到含油16％冷榨饼，从而可以取出17％的油；
(4)混合溶剂浸出
冷榨饼直接进入浅床浸出器，按料溶比1：1.3加入按正己烷和甲醇两种溶剂，正己烷和甲醇重量比为5：2，在浸出温度51℃的条件下采用连续逆流浸提的方法生产脱酚棉蛋白，其中混合溶剂中的正己烷对饼中的油脂浸出，甲醇则对饼中的微量棉酚进行萃取，甲醇浓度86％，浸出时间为125分钟
(5)湿粕挤压
从浸出器出来的湿粕经机械挤压脱溶后，使湿粕含溶由47％降低至31％；
(6)烘干冷却
挤压后的湿粕再经汽提烘干和冷却，在汽提烘干冷却塔上部设有直接蒸汽及间接蒸汽进行脱溶，中间段通过热风进行烘干，下部通入冷风进行冷却，烘干温度82℃，物料停留时间为105分钟，烘干冷却后的物料再进行粉碎，最后得到成品脱酚棉蛋白；
(7)、混合油过滤及重力沉降分离
从浸出器出来的混合油先经过混合油过滤机除去固体杂质，过滤后的混合油冷却后进入重力沉降罐分离，含有油脂的正己烷为轻相，从上部排出；含有棉酚的甲醇为重相，从底部排出，然后分别回收甲醇和正己烷，同时在轻相溶剂中得到浸出毛油。
其中(1)破碎剥壳中是采用的齿辊或圆盘剥壳机。(3)低温冷榨中冷榨机榨油为带冷却装置的冷榨机榨油。
实施例4
本发明方法如下：
(1)破碎剥壳
将棉籽破碎成碎瓣，粉末度小于6％，以保证下一道工序脱壳干净；
(2)仁壳分离
采用仁壳分离筛、圆打筛和风筛比重组合分离机，形成仁壳分离组合系统。
(3)低温冷榨
采用带冷却装置的冷榨机榨油，在低温下得到含油18％冷榨饼，从而可以取出23％的油；
(4)混合溶剂浸出
冷榨饼直接进入浅床浸出器，按料溶比1：1.7加入按正己烷和甲醇两种溶剂，正己烷和甲醇重量比为7：2，在浸出温度54℃的条件下采用连续逆流浸提的方法生产脱酚棉蛋白，其中混合溶剂中的正己烷对饼中的油脂浸出，甲醇则对饼中的微量棉酚进行萃取，甲醇浓度93％，浸出时间为140分钟
(5)湿粕挤压
从浸出器出来的湿粕经机械挤压脱溶后，使湿粕含溶由53％降低至34％；
(6)烘干冷却
挤压后的湿粕再经汽提烘干和冷却，在汽提烘干冷却塔上部设有直接蒸汽及间接蒸汽进行脱溶，中间段通过热风进行烘干，下部通入冷风进行冷却，烘干温度89℃，物料停留时间为118分钟，烘干冷却后的物料再进行粉碎，最后得到成品脱酚棉蛋白；
(7)、混合油过滤及重力沉降分离
从浸出器出来的混合油先经过混合油过滤机除去固体杂质，过滤后的混合油冷却后进入重力沉降罐分离，含有油脂的正己烷为轻相，从上部排出；含有棉酚的甲醇为重相，从底部排出，然后分别回收甲醇和正己烷，同时在轻相溶剂中得到浸出毛油。
其中(1)破碎剥壳中是采用的齿辊或圆盘剥壳机。(3)低温冷榨中冷榨机榨油为带冷却装置的冷榨机榨油。
实施例5
本发明中方法如下：
(1)破碎剥壳
将棉籽破碎成碎瓣，粉末度小于4％，以保证下一道工序脱壳干净；
(2)仁壳分离
采用仁壳分离筛、圆打筛和风筛比重组合分离机，形成仁壳分离组合系统。
(3)低温冷榨
采用带冷却装置的冷榨机榨油，在低温下得到含油20％冷榨饼，从而可以取出25％的油；
(4)混合溶剂浸出
冷榨饼直接进入浅床浸出器，按料溶比1：1.8加入按正己烷和甲醇两种溶剂，正己烷和甲醇重量比为8：2，在浸出温度55℃的条件下采用连续逆流浸提的方法生产脱酚棉蛋白，其中混合溶剂中的正己烷对饼中的油脂浸出，甲醇则对饼中的微量棉酚进行萃取，甲醇浓度95％，浸出时间为150分钟
(5)湿粕挤压
从浸出器出来的湿粕经机械挤压脱溶后，使湿粕含溶由55％降低至35％；
(6)烘干冷却
挤压后的湿粕再经汽提烘干和冷却，在汽提烘干冷却塔上部设有直接蒸汽及间接蒸汽进行脱溶，中间段通过热风进行烘干，下部通入冷风进行冷却，烘干温度90℃，物料停留时间为120分钟，烘干冷却后的物料再进行粉碎，最后得到成品脱酚棉蛋白；
(7)、混合油过滤及重力沉降分离
从浸出器出来的混合油先经过混合油过滤机除去固体杂质，过滤后的混合油冷却后进入重力沉降罐分离，含有油脂的正己烷为轻相，从上部排出；含有棉酚的甲醇为重相，从底部排出，然后分别回收甲醇和正己烷，同时在轻相溶剂中得到浸出毛油。
其中(1)破碎剥壳中是采用的齿辊或圆盘剥壳机。(3)低温冷榨中冷榨机榨油为带冷却装置的冷榨机榨油。
实施例6
以下结合附图对本发明进行详细说明：
1.预处理
现有工业化生产脱酚棉蛋白工艺中是用棉坯直接浸出，为了保证棉坯有较好渗透性，对棉坯处理采用较复杂软化、压坯及烘干工序，由于棉坯含油高达35％-40％左右，直接浸出会造成浸出负担加大，需要的溶剂量大，蒸汽消耗高。本工艺采用冷榨预处理工艺，去掉软化、压坯及烘干工序，增加冷榨，一方面降低棉仁中的油脂含量，减轻浸出负担，另一方面提高棉仁的渗透性，保证浸出效果。由于采用冷榨技术物料温度较低，在低温下游离棉酚和蛋白质结合形成结合棉酚机会较少，避免了蛋白质变性造成营养价值降低的问题。
棉籽经剥壳机剥壳后，并经过仁壳分离，得到棉仁和棉壳，棉仁直接冷榨，其中棉仁中含壳小于6％，壳中含仁小于0.5％。
2.混合溶剂一次浸出
冷榨饼直接进入浅床浸出器，按料溶比1：1.2-1.8加入按一定比例混合的正己烷和甲醇两种溶剂，在浸出温度50-55℃的条件下采用连续逆流浸提的方法生产脱酚棉蛋白。其中混合溶剂中的正己烷对饼中的油脂浸出，甲醇则对饼中的微量棉酚进行萃取，甲醇浓度85-95％，浸出时间为120-150分钟。
3.湿粕挤压
沥干后湿粕经机械挤压脱溶后，使湿粕含溶由45-55％降低至30-35％左右，通过挤压降低溶剂蒸发量、减少能耗、同时还可缩短下一道工序的烘干时间。
4.烘干冷却
挤压后的湿粕再经汽提烘干和冷却，在汽提烘干冷却塔上部设有直接蒸汽及间接蒸汽进行脱溶，中间段通过热风进行烘干，下部通入冷风进行冷却，烘干温度80-90℃，物料停留时间为100~120分钟，烘干冷却后的物料再进行粉碎，最后得到蛋白含量50％左右、游离棉酚小于0.045％、总脱酚棉酚小于1％、物料水分小于6％的成品脱酚棉蛋白。
5.混合油过滤及重力沉降分离
从浸出器出来的混合油先经过专用的混合油过滤机除去固体杂质，过滤后的混合油冷却后进入重力沉降罐分离，含有油脂的正己烷为轻相，从上部排出；含有棉酚的甲醇为重相，从底部排出，然后分别回收甲醇和正己烷，同时在轻相溶剂中得到浸出毛油。
Claims (3)
1、一种棉籽冷榨混合溶剂一次浸出生产脱酚棉蛋白方法，它包括，其特征在于：其方法如下：
(1)破碎剥壳
将棉籽破碎成碎瓣，粉末度小于10％，以保证下一道工序脱壳干净；
(2)仁壳分离
采用仁壳分离筛、圆打筛和风筛比重组合分离机，形成仁壳分离组合系统；
(3)低温冷榨
采用带冷却装置的冷榨机榨油，在低温下得到含油15-20％冷榨饼，从而取出15-25％的油；
(4)混合溶剂浸出
冷榨饼直接进入浅床浸出器，按料溶比1：1.2-1.8加入按正己烷和甲醇两种溶剂，正己烷和甲醇重量比为4-8：2，在浸出温度50-55℃的条件下采用连续逆流浸提的方法生产脱酚棉蛋白，其中混合溶剂中的正己烷对饼中的油脂浸出，甲醇则对饼中的微量棉酚进行萃取，甲醇浓度85-95％，浸出时间为120-150分钟；
(5)湿粕挤压
从浸出器出来的湿粕经机械挤压脱溶后，使湿粕含溶由45-55％降低至30-35％；
(6)烘干冷却
挤压后的湿粕再经汽提烘干和冷却，在汽提烘干冷却塔上部设有直接蒸汽及间接蒸汽进行脱溶，中间段通过热风进行烘干，下部通入冷风进行冷却，烘干温度80-90℃，物料停留时间为100-120分钟，烘干冷却后的物料再进行粉碎，最后得到成品脱酚棉蛋白；
(7)、混合油过滤及重力沉降分离
从浸出器出来的混合油先经过混合油过滤机除去固体杂质，过滤后的混合油冷却后进入重力沉降罐分离，含有油脂的正己烷为轻相，从上部排出；含有棉酚的甲醇为重相，从底部排出，然后分别回收甲醇和正己烷，同时在轻相溶剂中得到浸出毛油。
2、根据权利要求1所述的棉籽冷榨混合溶剂一次浸出生产脱酚棉蛋白方法，其特征在于：所述方法如下：
(1)、破碎剥壳
采用齿辊剥壳机，将棉籽破碎成3-4瓣，粉末度小于5％，以保证下一道工序脱壳干净；
(2)、仁壳分离
采用仁壳分离筛、圆打筛和风筛比重组合分离机，形成仁壳分离组合系统；
(3)、低温冷榨
采用带冷却装置的冷榨机榨油，在低温下得到含油15-20％冷榨饼，从而取出20％的油；
(4)、混合溶剂浸出
冷榨饼直接进入浅床浸出器，按料溶比1：1.2-1.8加入按4-8：2比例混合的正己烷和甲醇两种溶剂，在浸出温度50-55℃的条件下采用连续逆流浸提的方法生产脱酚棉蛋白，其中混合溶剂中的正己烷对饼中的油脂浸出，甲醇则对饼中的微量棉酚进行萃取，甲醇浓度85-95％，浸出时间为120-150分钟
(5)、湿粕挤压
沥干后湿粕经机械挤压脱溶后，使湿粕含溶由45-55％降低至30-35％；
(6)、烘干冷却
挤压后的湿粕再经汽提烘干和冷却，在汽提烘干冷却塔上部设有直接蒸汽及间接蒸汽进行脱溶，中间段通过热风进行烘干，下部通入冷风进行冷却，烘干温度80-90℃，物料停留时间为100～120分钟，烘干冷却后的物料再进行粉碎，最后得到
品脱酚棉蛋白；
(7)、混合油过滤及重力沉降分离
从浸出器出来的混合油先经过专用的混合油过滤机除去固体杂质，过滤后的混合油冷却后进入重力沉降罐分离，含有油脂的正己烷为轻相，从上部排出；含有棉酚的甲醇为重相，从底部排出，然后分别回收甲醇和正己烷，同时在轻相溶剂中得到浸出毛油。
3、根据权利要求1所述的棉籽冷榨混合溶剂一次浸出生产脱酚棉蛋白方法，其特征在于：所述(1)破碎剥壳中是采用的齿辊或圆盘剥壳机。
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| 浅谈棉籽膨化浸出及棉籽粕脱酚生产工艺. 马云肖，王毓蓬.中国油脂，第29卷第10期. 2004 |
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