CN102295985A - 湿芝麻渣膨化结粒干燥浸出取油工艺 - Google Patents

Abstract

一种湿芝麻渣膨化结粒干燥浸出取油工艺，特征是：将湿芝麻渣与芝麻饼混合，采用挤压膨化机对湿芝麻渣混合物进行挤压膨化结粒同时去除一部分水分，再将湿芝麻渣颗粒经干燥，得到粒度大小和含水量都适宜溶剂浸出取油的芝麻渣料粒。利用正己烷对芝麻渣料粒萃取，得到正己烷芝麻混合油，混合油经蒸发、汽提得到芝麻浸出毛油，毛油经精炼得到成品食用芝麻油，浸出取油后的芝麻湿粕经蒸脱干燥得到高蛋白的饲用芝麻粕。本发明与现有技术相比所具备的优点为：使湿芝麻渣挤压膨化干燥成型并利用溶剂萃取提取芝麻油以及生产饲用芝麻粕成为可能，其工艺路线科学合理，成本低、无污染，设备简单，操作方便，耗能低，技术方法简便，产品的率高，工业生产可行。

Description

湿芝麻渣膨化结粒干燥浸出取油工艺

技术领域

本发明属于油料加工副产物综合利用技术领域，具体涉及一种湿芝麻渣膨化结粒干燥浸出取油工艺，是一种适用于芝麻香油生产中产生的副产物湿芝麻渣膨化结粒干燥、油脂提取以及饲用芝麻渣饼生产技术。

背景技术

水代法生产小磨香油是我国独特的传统的芝麻香油生产工艺，小磨香油具有其他制油方法生产的芝麻油无法媲美的风味和品质。但其下脚料-湿芝麻渣含水量高，性状粘稠，极易酸败变质，只能作为肥料或劣质饲料，致使其中20%左右的粗脂肪(干基残油率在l6％～21%之间)和40%左右的粗蛋白无法很好利用，造成芝麻资源的很大浪费。若能将湿芝麻渣中的水分脱除掉，得到含水量低且具有一定性状的芝麻渣固体颗粒，就可以将其作为浸出取油的原料，利用溶剂萃取的方法将芝麻渣中的芝麻油提取出来，浸出芝麻毛油经脱溶精炼得到成品芝麻油，浸出芝麻湿粕经脱溶得到高蛋白的饲用芝麻粕。

但是，湿芝麻渣中的水分主要是以蛋白质亲水基团结合水分的形式存在，水分与芝麻渣的结合比较牢固，对湿芝麻渣脱水干燥的难度很大。近年来，对湿芝麻渣的干燥处理和综合利用也有一些研究，但效果都不是很理想，而且也仅限于干燥芝麻渣直接做饲料，并未有对其中的芝麻油进行提取利用。 

近年，随着我国经济的快速发展以及人民生活水平的提高，食用植物油消费量以及高端食用植物油消费量逐年增加。我国自国际市场进口食用油量逐年增加，食用植物油自给率降低至历史最低水平。因此，高效利用现有的植物油料资源，尤其是我国特色油料资源，是增产油脂、提高国产油脂产量的重要技术措施。在这样的背景下，研究湿芝麻渣干燥以及芝麻渣浸出取油生产食用芝麻油和饲用芝麻粕的工艺技术有很重要的现实意义。

近年研究者对水代法产生的湿芝麻渣干燥工艺主要有：

戴礼平,马昌年，小磨麻渣提油和烘干工艺与设备研究，中国油脂2001年第26卷第1期。主要研制了麻渣取油离心机，可以在湿渣中提2%以上的新鲜香麻油，同时可将麻渣中所含水量去除24%。提油去水后的鲜麻渣进行造粒烘干,最终含水<15%。 其工艺过程：新鲜热湿麻渣,直接放入三足沉降式离心机中, 经10 min～15 min分离,待机器停稳后, 撇取浮在水上的油, 放去水后,麻渣呈块状, 这种麻渣可以烘干作饲料。经过离心机分油去水后的湿麻渣,其含水由64%降至40%左右。将部分碎干麻渣与湿麻渣混合调质后进行造粒,限定粒度大小,湿麻渣粘附在干麻渣表面,水分转移,使调质造粒后的湿麻渣平均含水30% ,粒度直径 6 mm, 进入振动流化床进行气流悬浮烘干。通过这种工艺一次造粒烘干,干渣含水10%～15% (可控)。烘干后的麻渣干基含油约5.5% 左右,仍可与其他油料一起进行浸出取油。

工艺的缺点是，湿麻渣非常粘稠，采用离心机脱水实际是很困难的，脱水离心机的产能小，动力消耗很大，不适合工业生产。再有，离心脱水后的湿麻渣含水仍然有40%-50%，直接进行烘干，热量消耗很大。因此，这种湿麻渣干燥工艺由于高耗能，实际的工业可行性较差。

下表是该工艺采用离心机取油和脱水的实验数据。

 

张德欣,利用破乳剂-离心分离方法降低小磨香油渣中残油太高的试验与实践,中国油脂1992年第2期。经研究试验发现，只要在鲜渣中添加少量的破乳剂便可通过离心分离方法从鲜麻渣中提取部分残油，得率为1%～3%。

水代法制油时，实际上固体表面不可能完全被水分子所占据，残存许多油与固体表面的结台，而油也有相当的量不能被取出。同时，在小磨香油的生产工艺中，当大部分油被取出以后，尾油的取出需要相当长的时间，这在手工作坊式小生产时或许可以办到，但在企业化规模生产时，往往是不能允许的，这正是芝麻渣中残油过高的原因。

提取油是在油、水、蛋白质的混合体系中进行的，而芝麻蛋白质本身是一种强乳化剂，且油脂伴随物-磷脂和胶质等也是乳化剂，因而形成的乳状物非常稳定。稳定的乳化体系一经形成，即使采用强大的离心力，内相油滴外由乳化剂形成的保护膜也是难以破坏的。

在技术上采取措施，避免形成稳定的乳状物，为油脂的分离和提取创造有利的条件。这其间包括适当的机械运动，电解质及表面活性物质的应用等，来达到破除乳化状态以及进一步提高出油率的效果，从而达到提取部分油脂的目的。

该方法仅仅研究了采用破乳剂用来降低麻渣含油，且芝麻油得率仅为1%～3%，并未对湿麻渣脱水进一步提取其中油脂以及麻渣蛋白做饲料做出研究和应用。

发明内容

正是针对水代法生产小磨芝麻香油工艺中存在的突出问题即湿芝麻渣由于含水过高而无法合理利用，造成其中芝麻油脂和芝麻蛋白浪费的问题，提供的一种适用于湿芝麻渣中芝麻油提取和优质芝麻饲用饼粕生产的工艺技术。利用此工艺技术可以将湿芝麻渣中油脂基本提取完全（芝麻粕残油率小于1%），芝麻粕蛋白质含量达到40%以上。该技术具有工艺路线合理，成本低、设备简单，操作方便，能耗少，产品得率高，无环境污染等突出特点。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明的湿芝麻渣膨化结粒干燥浸出取油工艺依次包括以下步骤：

a、将湿芝麻渣与芝麻饼混合，采用挤压膨化机对湿芝麻渣混合物进行挤压膨化结粒同时去除一部分水分；

b、将a步骤得到的湿芝麻渣颗粒经干燥，得到粒度大小和含水量都适宜溶剂浸出取油的芝麻渣料粒；

c、利用正己烷对芝麻渣料粒萃取，得到正己烷芝麻混合油，混合油经蒸发、汽提得到芝麻浸出毛油；

d、毛油经精炼得到成品食用芝麻油，浸出取油后的芝麻湿粕经蒸脱干燥得到高蛋白的饲用芝麻粕。

在本发明中，湿芝麻渣与芝麻饼混合重量比为1：1～1：3，以及3:1～1：1，湿芝麻渣含水量50%-65%，芝麻饼含水量3%-5%；芝麻饼可由花生饼、菜籽饼替代。

a步骤中挤压膨化温度为120℃～160℃，挤压膨化结粒后的物料为直径5-10mm、长度10mm～30mm的圆柱形颗粒状，含水量20%-40%。

b步骤中的干燥时间15-35min，干燥温度100℃～130℃，干燥后芝麻渣饼混合料含水量10%～15%。

c步骤中芝麻渣粒料与正己烷的料液重量比为1∶0.8～1.2，萃取时间60～120min，萃取温度40～60℃。

d步骤中的毛油经脱酸、脱色、脱臭得到成品食用芝麻油。d步骤中的饲用芝麻粕蛋白质含量40%～55%，残油≤1%，残留溶剂≤0.07%。 

本发明与现有技术相比所具备的优点在于：本发明使湿芝麻渣干燥成型并利用粒状芝麻渣饼颗粒物料提取芝麻油以及生产饲用芝麻粕成为可能，其工艺路线科学合理，耗能低，环境友好，技术方法简便，易于操作，生产成本和设备投资降低，工业生产可行。本发明工艺不仅可以将本来只能用做肥料或劣质饲料的湿芝麻渣用来提取其中价格很高的芝麻油，同时还可以生产高端饲用芝麻粕，将湿芝麻渣高效利用，对促进水代法小磨香油的生产发展以及技术进步都有很好的作用。

附图说明

附图为本发明的工艺流程图

具体实施方式

本发明以下结合附图（实施例）对生产工艺做进一步的描述，但并不是限制本发明。

实施例1生产工艺技术阐述：

含水量60%的湿芝麻渣5kg，加含水量4%的芝麻饼5kg，室温搅拌混合；进挤压膨化机，挤压膨化温度120℃，经挤压膨化后物料为直径5-10mm、长度10mm～30mm的圆柱形颗粒状，含水量28%左右；进热风干燥机，干燥温度120℃，干燥时间20min，干燥后物料含水量10%～15%，干燥后的芝麻渣饼经粉碎后可以直接作饲料，也可以进浸出器用己烷进行油脂萃取，萃取时间90 min（可在60-120min内选择），萃取温度50℃左右，浸出后芝麻湿粕含溶25%左右，被送入蒸脱机进行脱溶、干燥、冷却得到饲用芝麻粕，其中残油1%，蛋白质含量50%；浸出混合油被泵至蒸发器和汽提塔脱除溶剂得到芝麻毛油；芝麻毛油经脱酸、脱色、脱臭得到成品食用芝麻油。

实施例2生产工艺技术阐述：

含水量65%左右的湿芝麻渣10kg，加含水量4%左右的芝麻饼5kg，室温搅拌混合；进挤压膨化机，挤压膨化温度150℃，经挤压膨化后物料呈直径5-10mm、长度10mm～30mm的圆柱形颗粒状，含水量37%左右；进热风干燥机，干燥温度115℃左右，干燥时间30min，干燥后物料含水量10%～15%，干燥后的芝麻渣饼经粉碎后可以直接作饲料，也可以进浸出器用己烷进行油脂萃取，萃取时间100min（可在60-120min内选择），萃取温度55℃左右，浸出后芝麻湿粕含溶25%左右，被送入蒸脱机进行脱溶、干燥、冷却得到饲用芝麻粕，其中残油小于1%，蛋白质含量52%；浸出混合油被泵至蒸发器和汽提塔脱除溶剂得到芝麻毛油；芝麻毛油经脱酸、脱色、脱臭得到成品食用芝麻油。

本发明的工艺技术也可用于湿芝麻渣与菜籽饼粕、花生饼粕等的混合膨化结粒干燥，膨化料用于溶剂浸出油脂，限于篇幅，不再列举具体实例。

本发明的原料配比可在权利要求书的限定范围内有多种匹配形式，见以下：

湿芝麻渣与芝麻饼的重量比例可为以下五种组成形式：

（1）湿芝麻渣：芝麻饼为1：1，混合物料的水分含量约为30%。

（2）湿芝麻渣：芝麻饼为1：2，混合物料的水分含量约为20%。

（3）湿芝麻渣：芝麻饼为1：3，混合物料的水分含量约为16%。

（4）湿芝麻渣：芝麻饼为2：1，混合物料的水分含量约为40%。

（5）湿芝麻渣：芝麻饼为3：1，混合物料的水分含量约为44%。

湿芝麻渣饼混合物挤压膨化结粒干燥的工艺条件可为以下几种形式：

（1）湿芝麻渣饼1：1、含水量约30%，在120℃温度条件下挤压膨化结粒干燥，膨化料水分含量约为28%；湿芝麻渣饼1：1、含水量约为30%，在160℃温度下挤压膨化结粒干燥，膨化料水分含量约为24%。

（2）湿芝麻渣饼1：2、含水量约20%，在120℃温度下挤压膨化结粒干燥，膨化料水分含量约19%；湿芝麻渣饼1：2、含水量约20%，在160℃温度下挤压膨化结粒干燥，膨化料水分含量约15%。

（3）湿芝麻渣饼2：1、含水量约40%，在120℃温度下挤压膨化结粒干燥，膨化料水分含量约37%；湿芝麻渣饼2：1、含水量约40%，在160℃温度下挤压膨化结粒干燥，膨化料水分含量约34%。

表2为不同湿芝麻渣与芝麻饼原料配比膨化前、后各类指标对比数据。

表2  湿芝麻渣膨化干燥效果

湿芝麻渣饼混合物膨化料粒热风干燥的工艺条件为以下几种形式：

（1）芝麻渣饼1：1的挤压膨化料（挤压膨化温度130℃），含水量约24%，料层厚度30mm，采用130℃热风干燥20min，干燥后物料水分含量约14%；膨化料芝麻渣饼1：1、含水量约24%，料层厚度15mm，采用110℃热风干燥10min，干燥后物料水分含量约13%。

（2）芝麻渣饼1：2的挤压膨化料（挤压膨化温度120℃），含水量约18%，料层厚度40mm，采用120℃热风干燥20min，干燥后物料水分含量约12%；膨化料芝麻渣饼1：2、含水量约18%，料层厚度15mm，采用110℃热风干燥10min，干燥后物料水分含量约10%。

（3）芝麻渣饼2：1的挤压膨化料（挤压膨化温度150℃），含水量约37%，料层厚度15mm，采用130℃热风干燥30min，干燥后物料水分含量约15%；膨化料芝麻渣饼2：1、含水量约36%，料层厚度10mm，采用110℃热风干燥20min，干燥后物料水分含量约14%。

（4）芝麻渣饼3：1的挤压膨化料（挤压膨化温度160℃），含水量约38%，料层厚度10mm，采用130℃热风干燥30min，干燥后物料水分含量14%；膨化料芝麻渣饼3：1、含水量38%，料层厚度5mm，采用120℃热风干燥25min，干燥后物料水分含量约13%。

表3为湿芝麻饼混合物料膨化料粒热风干燥效果数据对比。

表3  湿芝麻渣饼混合物膨化料粒热风干燥效果

芝麻渣饼混合膨化料粒进行己烷浸出取油时有关条件设定可为以下五种形式：

（1）芝麻渣饼混合膨化料粒含水量10 %，浸出时间50min，浸出温度50～55℃，料溶剂比0.8：1，浸出混合油浓度20%，芝麻粕残油小于1%。  

（2）芝麻渣饼混合膨化料粒含水量12%，浸出时间60 min，浸出温度50～55℃，料溶剂比1：1，浸出混合油浓度18%，芝麻粕残油小于1%。  

（3）芝麻渣饼混合膨化料粒含水量15%，浸出时间80 min，浸出温度50～55℃，料溶剂比1：1.1，浸出混合油浓度15%，芝麻粕残油小于1.2%。  

（4）芝麻渣饼混合膨化料粒含水量18%，浸出时间100 min，浸出温度50～55℃，料溶剂比1：1.2，浸出混合油浓度12%，芝麻粕残油小于1.5%。

Claims (9)

1.一种湿芝麻渣膨化结粒干燥浸出取油工艺，其特征在于：该工艺依次包括以下步骤：

将湿芝麻渣与芝麻饼混合，采用挤压膨化机对湿芝麻渣饼混合物进行挤压膨化结粒同时去除一部分水分；

将a步骤得到的湿芝麻渣颗粒经干燥，得到粒度大小和含水量都适宜溶剂浸出取油的芝麻渣料粒；

利用正己烷对芝麻渣料粒萃取，得到正己烷芝麻混合油，混合油经蒸发、汽提得到芝麻浸出毛油；

毛油经精炼得到成品食用芝麻油，浸出取油后的芝麻湿粕经蒸脱干燥得到高蛋白的饲用芝麻粕。

2.根据权利要求1所述的湿芝麻渣膨化结粒干燥浸出取油工艺，其特征在于：湿芝麻渣与芝麻饼混合重量比为1：1～1：3，以及3:1～1：1，湿芝麻渣含水量50%-65%，芝麻饼含水量3%-5%。

3.根据权利要求1所述的湿芝麻渣膨化结粒干燥浸出取油工艺，其特征在于：步骤a中的挤压膨化温度为120℃～160℃。

4.根据权利要求1所述的湿芝麻渣膨化结粒干燥浸出取油工艺，其特征在于：步骤a中挤压膨化结粒后的物料为直径5～10mm、长度10～30mm的圆柱形颗粒状，含水量20%-40%。

5.根据权利要求1所述的湿芝麻渣膨化结粒干燥浸出取油工艺，其特征在于：b步骤中的干燥时间15-35min，干燥温度100℃～130℃，干燥后芝麻渣饼混合料含水量10%～15%。

6.根据权利要求1所述的湿芝麻渣膨化结粒干燥浸出取油工艺，其特征在于：c步骤中芝麻渣粒料与正己烷的料液重量比为1∶0.8-1.2，萃取时间60～120min，萃取温度40～60℃。

7.根据权利要求1所述的湿芝麻渣膨化结粒干燥浸出取油工艺，其特征在于：d步骤中的毛油经脱酸、脱色、脱臭得到成品食用芝麻油。

8.根据权利要求1所述的湿芝麻渣膨化结粒干燥浸出取油工艺，其特征在于：d步骤中的饲用芝麻粕蛋白质含量40%～55%，残油≤1%，残留溶剂≤0.07%。

9.根据权利要求1所述的湿芝麻渣膨化结粒干燥浸出取油工艺，其特征在于：a步骤中的芝麻饼可由花生饼、菜籽饼替代。