CN101218984A - 植物种子去皮方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种植物种子去皮方法和装置，所述植物种子包括豆类、玉米、菜籽，所述方法包括对植物种子进行冷却的步骤，对冷却后的植物种子进行去皮步骤，对去皮后的皮仁混合物进行分离的步骤。所述装置包括：冷却装置，接收输送来的植物种子，并对其进行低温冷却；去皮装置，对经冷却的植物种子进行脱皮；分离装置，对去皮后的皮仁混合物进行分离。本发明的优点是提高了去皮率，增加了豆粕蛋白含量，加工设备体积小、能源消耗低、加工工艺简单、时间短、去皮率高、去皮加工后的产品品质好。

Description

植物种子去皮方法与装置
技术领域
本发明涉及一种植物种子去皮的方法与加工设备，特别涉及一种仁上有表皮的植物种子如豆类、玉米、菜子去皮方法与去皮装置。
技术背景
植物种子(如豆类、玉米、菜子)在人们的生存中起着重要作用，因为植物种子能作为人们的食品或者作为养殖业的饲料。在许多情况下，植物种子去皮后能更好地使用。以大豆为例，国内外已经采用了大豆在压榨加工过程中，将大豆去皮来提高豆粕的蛋白含量。但是目前国内外都采用了传统的蒸汽先对大豆皮进行软化，使大豆皮和仁分开，再进行烘干破碎去皮处理的方法，由于这一传统的蒸汽大豆软化去皮方法，热去皮设备投资大、热能源消耗高、土地使用面积大、加工操作复杂、维修时间长、并且必须有专用的厂房安置，此外采用蒸汽软化、烘干、粉碎去皮加工方式过程控制要求高、处理难度大。一旦控制处理不当，还会造成对豆类蛋白成分的影响，由于采用热蒸汽加热，在燃料燃烧过程中，产生大量的二氧化碳和二氧化硫，对大气造成严重的污染。另外，大豆的皮中存在一种抗营养因子，如果不经过加热脱抗营养因子，会影响动物对豆皮中营养物质的吸收。传统热蒸汽法对分离出来的豆皮没有进行脱抗营养因子，营养价值利用低，被牛、羊等牲畜消化系统吸收率低，一般不作为牲畜的饲料。
这种传统蒸汽对豆类的去皮法对于其它植物种子(如玉米、菜子)也有同样的缺点。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的缺陷，提供了一种植物种子冷却去皮方法，所述植物种子包括豆类、玉米、菜籽，所述去皮方法包括如下步骤：
对植物种子进行冷却的步骤；
对冷却后的植物种子进行去皮的步骤；
对去皮后的皮仁混合物进行分离的步骤。
本发明还提供了一种植物种子冷却去皮的装置，包括：
冷却装置，接收输送来的植物种子，并对其进行低温冷却；
去皮装置，对经冷却的植物种子进行脱皮；
分离装置，对去皮后的皮仁混合物进行分离。
由于采用了冷却去皮法，与热蒸汽法去皮温度控制相比，本发明控制温度的耐误差性大，不会因为温度控制过高或过低或者冷却时间过长而影响植物种子的营养成分，不会对植物种子的营养蛋白造成破坏。在去皮加工过程中，无污染排放，大大提高了环境的保护，极大节约了燃烧能源，设备体积小、投资少、加工工艺简单、去皮加工时间短、去皮率高、豆类去皮加工品质好。特别对进口转基因大豆，采用出口地冷却去皮集装箱装运进口，由于去皮后植物种子已无再生能力，因此该方法可以极大保护进口我国转基因生物的安全和农业生产及生态环境的安全。
由于采用植物种子去皮方法与装置，彻底改变了传统蒸汽热大豆去皮加工的设备和加工工艺，通过冷却去皮工艺，能保证大豆在去皮加工过程中，大豆蛋白和赖氨酸成分不会得到任何的改变，植物去皮率可以到达96％以上。目前未去皮大豆压榨后生产的豆粕蛋白含量在43％，而经过去皮后的大豆压榨生产的豆粕蛋白含量可以达到48％以上，这将大大减少鱼粉对饲料的掺入，有效的降低了饲料成本和提高了豆粕的饲用价值。其他植物种子经过冷却去皮，也有同样的效果。
并且通过豆皮加热装置对豆皮脱抗营养因子，去除豆皮中的抗营养因子，大大提高豆皮的作为饲料的营养价值。再将豆皮通过粉碎机粉碎和颗粒制粒机制作极大提升豆皮饲料的价值和使用的方便性，使资源得到充分的利用。其他植物种子经过脱抗营养因子，也有同样的效果。
附图说明
图1是本发明的去皮设备示意图；
图2是制冷机7中更具体结构示意图；
图3是本发明种子去皮方法流程。
具体实施方式
本发明采用植物种子冷却去皮方法，对植物种子经筛选清理后进行冷却，根据不同的植物例如：豆类、玉米、菜子的颗粒大小、植物种子冷却流量、植物种子常温来调节设定冷却的温度；使在常温下的不同颗粒植物种子进入-5°～-60°冷却环境之中，造成植物种子在低温情况下，植物表皮中的水分得到凝固，植物表皮结构发硬发脆，使得豆皮纤维、玉米皮纤维和菜子表皮纤维收缩与豆核、玉米核结构分离，再将冷却后的大豆、玉米、菜子放入去皮机进行磨檫去皮，然后再将大豆、玉米、菜子放入皮仁分离机采用风力方式进行皮仁分离。
下面结合附图进一步说明本发明的实施例：
图1是去皮工艺流程及设备示意图。去皮装置主要由永磁筒、筛选机、热能回收装置、加热器、冷却机、去皮机、豆皮粉碎机、颗粒制作机和控制器组成。送料机1与永磁筒2相连接，大豆通过送料机1进入永磁筒2进行铁杂质清理，然后通过筛选机进料口4，将清理铁杂质后的大豆送入筛选机3，永磁筒2和筛选机进料口4相连接，(如果环境温度低于5℃打开热能回收装置44对筛选机3中的大豆进行加热)，热能回收装置44通过热风管43与筛选机3相连接，经过杂质筛选后的大豆从筛选机出料口5流入冷却机9，筛选机出料口5和冷却机进料口10相连接，经过筛选后的杂质从筛选机杂质出口6流出(收集后集中处理)。制冷机7通过制冷机送风管8连接低温冷却机进风口13给冷却机9送风。经过筛选后的大豆从筛选机3流入冷却机9，由冷却机出料绞龙11将大豆输送至冷却机出料口12，为了保持冷却机9内的温度，在低温冷却机进料口10和低温冷却机出料口12分别安装了冷却机隔风帘14。冷却机出料口12与去皮机进料口16相连接，经过冷却后的大豆通过冷却机出料口12和去皮机进料口16流入去皮机15，经过去皮机不锈钢滚筒17对冷却后的大豆进行磨檫去皮，去皮机15的一侧设有去皮机吸风口18，去皮机吸风口18经吸风管21与皮仁分离机23的风机20连接，皮仁分离风机细小豆皮出料口28和豆皮暂储仓进料口30相连接，26为风机出风口。在去皮过程中通过吸风管21吸走部分细小的豆皮，经皮仁分离机细小豆皮出料口28、豆皮暂储仓进料口30进入豆皮暂储仓29暂存，经过磨擦后的皮仁混合物通过去皮机出料口19由提升机22将皮仁混合物通过皮仁分离机进料口24进入皮仁分离机23，经过分离后的净豆仁由皮仁分离机豆仁出料口25流出(转运或运送其它加工车间)，经过分离后的豆皮由皮仁分离机豆皮出料口27流入豆皮暂储仓29，暂储仓设有加热装置45，加热装置45和热风管43相连接，豆皮在暂储仓29加热脱营养因子过程中，由热能回收装置44将制冷机排出的热风通过热风管43向加热装置输送热风，由加热装置经加温后使热气达到所需要的温度对豆皮进行脱营养因子处理，豆皮暂储仓29和皮仁分离机豆皮出料口27相连接，定时或定量通过豆皮暂储仓底绞龙31将豆皮经由豆皮暂储仓底绞龙出料口32、豆皮粉碎机进料口34输送到豆皮粉碎机33内进行粉碎，粉碎后的豆皮经由豆皮粉碎机出料口35、豆皮制粒机进料口37进入豆皮制粒机36进行制粒，制成的豆皮颗粒由豆皮制粒机出料口38流出(转运或运送其它加工车间)。
通过观察和试验，发明人发现低温制冷的合适温度与植物种子的直径有关。具体地说，植物种子的直径越大，所需的制冷温度就越低；植物种子的直径越小，所需的制冷温度就高些。如：
1、颗粒≤2mm设定冷却温度-5°～-25°
2、颗粒≤5mm设定冷却温度-25°～-45°
3、颗粒≤10mm设定冷却温度-45°～-60°
各个设备经传感器及电气连接导线42与控制器39连接，各个设备部位工作情况经传感器及电气连接导线42传送给控制器39，并通过控制器显示屏40将各部位的设备工作情况显示在显示屏幕上，控制器39的电脑中设有控制程序，控制器通过按纽41操纵整套去皮装置。
本发明的冷却方式有直冷式(图1未示)和间冷式(图1所示)。直冷式是：制冷机7可将冷气直接送入去皮机15，制冷机和去皮机相连接，中间无冷却机，制冷机将冷气直接送入去皮机对植物种子进行冷却并摩擦去皮。间冷式是：制冷机7和低温冷却机9相连接，冷却机与去皮机相连接，制冷机将冷气送入低温冷却机9对植物种子进行冷却，再将冷却后的植物送入去皮机进行磨擦去皮。
图2显示了制冷机7内部更具体的组成。制冷机7包括，温度控制面板7-2，温度控制线路7-4和制冷设备7-6。温度控制面板7-2上面有温度控制旋钮(图中未示)，其输出与温度控制线路7-4连接，温度控制线路7-4与制冷装置7-6连接。温度控制面板7-2有温度指示刻度，以便操作员旋转旋钮来调节温度控制线路7-4中的温度设置，温度控制线路7-4根据旋钮设置来控制制冷装置7-6的制冷温度。因为作为温度控制面板7-2，温度控制线路7-4和制冷装置7-6本身来说是现有技术，所以对其内部更具体的结构未作更详细的说明。
图3表示种子去皮方法流程。如图3所示：
在步骤301，使用直径测试设备对一批种子的直径进行测量。应当说明的是一批种子中每粒种子的直径可能稍有差异，但是用公知统计的方法能测出这批种子的直径范围的上限作为该批种子的直径。另外，测试物体(包括种子)直径的设备本身属于现有技术，故在此不作详述。
在步骤302，操作员根据步骤301的测试结果通过图2中的温度控制面板7-2来调节制冷机7输出的冷却温度。
步骤303，送料机1将需要脱皮的种子送到永磁筒2，然后输送到筛选机3。
步骤304，在永磁筒2和筛选机3中分别对种子中的铁质杂质和其他杂质进行筛选。
在步骤305，植物种子可以在冷却机7或者去皮机15中冷却；
步骤306，经过冷却种子在去皮机15中进行摩擦，使种仁和皮相互脱离，达到去皮；
步骤307，去皮后的混合物在分离机23中进行皮仁分离。更具体一点，皮仁混合物在输送到分离机23过程中或在分离机23中利用风力的不同轻重物体的影响使皮仁进行分离。
在步骤307后，皮仁混合物分离后得到两个产物，植物种子种仁和皮，种子和皮分成两个出口分别处理。
步骤311，从分离机出料口25出料，输出种仁，种仁转运到其他加工车间，输出种仁的过程结束。
步骤321，在步骤307后，对皮进行加工，在步骤321中对皮进行脱抗营养因子，可以通过加热器45对皮暂仓的皮进行加热从而进行脱抗营养因子。加热温度以85℃-115℃为宜。
步骤322，在粉碎机33中对皮进行粉碎。
步骤323，在制粒机36中经粉碎后的皮进行制粒，得到种子的皮颗粒。
应该说明的是，图3中步骤301和302可以省略，本发明可以将制冷机7的温度调节到充分低，对于不同直径和湿度的植物种子都能进行冷却去皮，这样做操作步骤简单。但是这样做的有时会浪费电能。所以加上步骤301和302后，就能根据种子的直径和湿度来调节冷却温度，从而节省电能。

Claims (19)

1.一种植物种子去皮方法，所述植物种子包括豆类、玉米、菜籽和花生，其特征在于所述去皮方法包括如下步骤：
对植物种子进行冷却的步骤；
对冷却后的植物种子进行去皮的步骤；
对去皮后的皮仁混合物进行分离的步骤。
2.根据权利要求1所述的植物种子去皮方法，其特征在于所述去皮方法还包括如下步骤：
根据植物种子的直径调节冷却温度的步骤。
3.据权利要求2述的植物种子去皮方法，其特征在于所述去皮方法还包括如下步骤：
测试植物种子直径的步骤。
4.根据权利要求1或2所述的植物种子去皮方法，其特征在于所述去皮方法还包括如下步骤：
对植物种子进行筛选的步骤。
5.根据权利要求4所述的植物种子去皮方法，其特征在于：
将植物种子送去冷却的输送步骤；
6.根据权利要求1、2、3、5之一所述的植物种子去皮方法，其特征在于：
所述植物种子的冷却温度设定为-5℃～-60℃。
7.根据权利要求1、2、5之一所述的植物种子去皮方法，其特征在于：
包括对皮进行制粒步骤。
8.根据权利要求7所述的植物种子去皮方法，其特征在于：
还包括使用加热装置对皮进行脱抗营养因子步骤。
9.根据权利要求8所述的植物种子去皮方法，其特征在于：
还包括对皮进行粉碎步骤。
10.一种植物种子去皮装置，包括：
冷却装置，接收输送来的植物种子，并对其进行低温冷却；
去皮装置，对经冷却的植物种子进行脱皮；
分离装置，对去皮后的皮仁混合物进行分离。
11.根据权利要求10所述的植物种子去皮装置，其特征在于：
所述冷却装置能根据植物种子的直径调节冷却温度。
12.根据权利要求11所述的植物种子去皮装置，其特征在于：
还包括对植物种子进行筛选的装置。
13.根据权利要求12所述的植物种子去皮装置，其特征在于：
还包括对植物种子送去冷却的输送装置。
14.根据权利要求10-13之一所述的植物种子去皮装置，其特征在于：
所述植物种子的冷却温度设定范围为-5℃～-60℃。
15.根据权利要求14所述的植物种子去皮装置，其特征在于：
所述筛选装置包括永磁筒、筛选机；
所述冷却装置包括制冷机；
所述去皮装置包括去皮机；
所述制冷机将冷气直接送入去皮机中冷却植物种子，或者制冷机将冷气送入冷却装置中的低温冷却机中冷却植物种子。
16.根据权利要求10-13或15之一所述的植物种子去皮装置，其特征在于：
所述去皮装置包含制粒装置，将分离出来的种子皮制成颗粒。
17.根据权利要求16所述的植物种子去皮装置，其特征在于：
所述去皮装置包含加热装置，对皮进行脱抗营养因子。
18.根据权利要求17所述的植物种子去皮装置，其特征在于：
所述制粒装置，包括皮暂储仓、皮粉碎机和皮制粒机。
19.根据权利要求18所述的植物种子去皮装置，其特征在于：
所述去皮装置包括热能回收装置，可将制冷设备产生的热风回收，送入皮暂储仓。
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