CN103602518A - 一种采用浸体超临界提取植物油的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种采用浸体超临界提取植物油的工艺方法，利用制冷剂作为植物籽粒的浸体原料，在浸泡的过程中合理的控制植物籽粒粉料浸体时间和控制制冷剂的超临界压力与温度，就能快速将油脂从植物籽粒粉料中分离出来，从而达到植物籽粒与油脂分离的目的。本方法安全、可靠、生产工艺方法简单、操作方便，脱脂迅速、彻底，出油率高、生产成本低，生产效率高，温度低、压力大，对油脂不会造成污染，净化了生产环境，保证了植物油中的有机营养成份不被破坏，提高了植物油产品加工的品质。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种农业经济作物产品加工的工艺方法，也就是说，从植物籽粒中提取植物油的一种工艺方法，准确地说是一种采用浸体超临界提取植物油的工艺方法。
【背景技术】
众所周知，我国的油茶、油菜、花生、大豆、玉米、向日葵、橄榄树种植面积多达数百亿亩，人们生活中的植物食用油，都是从油茶籽、油菜籽、花生籽、大豆籽、玉米籽、葵花籽、橄榄中提炼出来的。还有蓖麻、桐籽等非食用植物油的种植面积也非常大，这些植物油的提取方法是将植物籽粒进行晒干，传统作坊式榨油是将晒于后的植物籽粒放入炒锅中炒熟，然后将炒熟的植物籽粒放入榨油机中进行压榨，通过榨油机的挤压使植物籽粒中油脂泄出。在这种传统作坊式的提取方法中，植物籽粒放入炒锅里进行直接烧炒，会造成二氧化碳的污染。同时，植物籽粒炒熟程度不易控制，在炒锅里炒的时间短植物籽粒含水量大，压榨出来的油脂含水量多、泡沫多、油质差。在炒锅里炒的时间过长，虽植物籽粒含水量少，压榨出来的油脂含水量少、无油泡。但植物籽粒有的被烧糊，造成二氧化碳的第二次污染。同时，在高温的挤压作用下，温度高破坏了植物籽粒中各种营养成份；大型的油脂厂采用植物籽粒不炒的挤压法加工，将干燥后的植物籽粒直接放入压榨机中进行强力挤压，从而使植物籽粒中的油脂泄出。这种方法虽简单，但出油率不高。植物籽粒在压榨机中进行强力高压挤压时，压榨机中产生很高的温度，在挤压过程中高温将部分油脂以油气的形式挥发或被烧损，大量地植物籽粒中所含的各种营养成份也被高温破坏。压榨机的挤压力较小时，使得植物籽粒渣饼中含有大量的油脂，造成植物籽粒的出油率下降。这些传统的制油工艺方法都会给植物油的加工品质带来一定的影响，造成出油率低、植物油损失大、二次污染大、生产成本高，油脂中的有机营养成份被破坏，使得植物油的品质达不到优质的目的。
一种采用浸体超临界提取植物油的工艺方法，解决了传统的油脂加工方法，利用制冷剂对植物籽粒进行浸泡，植物籽粒浸泡一段时间后，再对容器内的制冷剂进行超临界加压，当制冷剂达到超过饱和压力与饱和温度时，制冷剂便变成气态从植物籽粒中析出在密闭容器的上部排出；而容器中被制冷剂浸泡过的植物籽粒，在低温、高压的作用下快速将油脂分离出来，从而达到植物籽粒与油脂分离的目的。这种采用浸体超临界提取植物油的工艺方法，大大简化了油脂的生产工艺，降低了油脂的生产周期。由于采用制冷剂对植物籽粒进行冷浸泡，脱脂的温度低，避免了植物油二氧化碳的产生，消除了植物油脂被二次环境污染，减少了植物油中有机营养成份的破坏，保留了植物油的原汁、原味，提高了植物油的产品质量。
本方法安全、可靠、生产工艺方法简单、操作方便，脱脂迅速、彻底，出油率高、生产成本低，生产效率高，温度低、压力大，对油脂不会造成污染，净化了生产环境，保证了植物油中的有机营养成份不被破坏，提高了植物油产品加工的品质。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种采用浸体超临界提取植物油的工艺方法，该工艺方法是将干燥后的植物籽粒进行粉碎，将粉碎后的植物籽粒粉料放入密封的容器中。再将制冷剂送入密封的容器里与植物籽粒粉料进行浸泡。经过浸泡一定时间后，再通过加压装置将容器中的制冷剂进行超临界加压，当容器中的压力与温度达到超过制冷剂的饱和压力与饱和温度时，制冷剂便变成气态制冷剂从密闭容器的上部排出回收待下次再用；而容器中被制冷剂浸泡过的植物籽粒粉料，在低温、超临界的饱和压力作用下，快速将植物油从植物籽粒粉料中分离出来，分离出来的植物油便可从密闭容器的下部排出，从而实现植物籽粒粉料与油脂分离的目的。
该方法的特征在于：本方法是将干燥后的植物籽粒粉碎，直接将植物籽粒粉料放入密封的容器中，根据有的制冷剂不与酸、碱、金属、氧化剂反应，不溶于水、临界饱和压力大、气化温度低的特点，利用制冷剂作为植物籽粒粉料的浸体液，在浸泡过程中合理的控制植物籽粒粉料浸泡时间和控制制冷剂的超临界压力与温度，就能快速将油脂从植物籽粒粉料中分离出来，从而达到植物籽粒与油脂分离的目的。由于全程温度低，避免了二氧化碳的产生，消除了植物油再次造成污染，减少了油脂有机营养成份的破坏，保留了植物油的原汁、原味，提高了植物油的品质。
本方法安全、可靠、生产工艺方法简单、操作方便，脱脂迅速、彻底，出油率高、生产成本低，生产效率高，温度低、压力大，对油脂不会造成污染，净化了生产环境，保证了植物油中的有机营养成份不被破坏，提高了植物油产品加工的品质。
【附图说明】
图1为一种采用浸体超临界提取植物油的工艺方法的示意图。
图2为图1中的电路控制示意图。
附图主要符号说明
在图1、2、中所示：1.储油罐，2.出油口，3.第一电磁闸阀，4.过滤器，5.加热分离器，6.输油管7.压力管，8.第一压力表，9.第二电磁闸阀，10.压力液出口，11.第二压力表，12.排渣管，13.第三电磁闸阀，14.排油口，15.第四电磁闸阀，16.压力液进口，17.搅拌电机，18.第五电磁闸阀，19.制冷剂罐，20.制冷剂进口，21.出渣口，22.搅拌器，23.搅拌装置，24.手动阀，25.制冷剂输送管，26.容器，27.第三压力表，28.第六电磁闸阀，29.物料进口，30.第七电磁闸阀，31.浸体脫脂装置，32.机架，33.进料管，34.料斗，35.第四压力表，36.排气口，37.第八电磁闸阀，38.抽渣电机，39.抽渣机，40.抽渣装置，41.排渣输送管，42.排气管，43.冷却器，44.储液箱，45.输气管，46.冷却储存装置，47.输液管，48.加压泵，49.加压装置，50.加压电机，51.第九电磁闸阀，52.余气出口，53.加热分离装置，54.第一开关，55.第二开关，56.第三开关，57.第一按钮，58.第二按钮，59.第三按钮，60.第四按钮，61.第五按钮，62.第六按钮，63.第七按钮，64.第八按钮，65.第九按钮，66.第十按钮，67.加热电阻器。
【具体实施方式】
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
参照图1、图2，一种采用浸体超临界提取植物油的工艺方法主要由浸体脫脂装置31、搅拌装置23、冷却储存装置46、加压装置49、加热分离装置53、抽渣装置40和制冷剂罐19组成，浸体脫脂装置31主要用来对植物籽粒粉料和制冷剂进行混合浸泡，浸泡后再利用加压装置49对容器26内进行加压，在加压的过程中合理的控制植物籽粒粉料与制冷剂浸泡时间和控制制冷剂的超临界压力与温度，当制冷剂达到饱和压力与饱和温度时，制冷剂便转变成气态制冷剂从植物油中析出，经排气管42进入冷却器43进行冷却，制冷剂冷却后变成液态制冷剂，进入储液箱44储存备用；加压装置49对容器26内进行超临界加压的过程中，将植物油从植物籽粒粉料中分离出来，容器26中分离出采的植物油经输油管6进入加热分离装置53，通过加热分离器5的加热电阻器67进行适当加热，也将植物油中残留的制冷剂析出被排入冷却储存装置46中，植物油再经过滤器4滤除杂质后便输入储油罐1中。
本发明是将植物籽粒粉料直接倒入料斗34，经物料进口29、第七电磁闸阀30进入容器26中。植物籽粒粉料进入容器26后关闭第七电磁闸阀30停止进料，再将制冷剂罐19中的制冷剂经手动阀24、制冷剂输送管25送入容器26中与植物籽粒粉料进行浸泡，浸泡后通过加压装置49对容器26内进行加压，在加压的过程中合理的控制植物籽粒粉料与制冷剂的浸泡时间和控制制冷剂的超临界压力与温度，使植物籽粒粉料中的植物油分离出来，分离出来的植物油再通过加热分离器5中的加热电阻器67适当加热，将植物油中残留的制冷剂析出，析出来的气态制冷剂经输气管45被排入冷却储存装置46中；植物油经过滤器4滤除杂质后便送入储油罐1中，从而达到采用浸体超临界提取植物油的工艺方法的目的。
实施例1：
参照图1、图2，浸体脫脂装置31由容器26、搅拌装置23组成，浸体脫脂装置31主要用来对植物籽粒粉料的脱脂和脱脂后植物籽粒粉渣料进行松散。浸体脫脂装置31安装在机架32上，浸体脫脂装置31上部有物料进口29、第四压力表35和排气口36，第四压力表35用来观察容器26中的压力值。第七电磁闸阀30的一端与物料进口29的上端相连接，第七电磁闸阀30的另一端与进料管33的一端相连接；进料管33的另一端与料斗34的下端相连接，料斗34固定在机架32上；浸体脫脂装置31下部有制冷剂进口20、压力液进口16、排油口14、出渣口21、搅拌装置23，搅拌装置23由搅拌器22和搅拌电机17组成，主要用来搅拌脱脂后的植物籽粒粉渣料进行松散。搅拌装置23的搅拌器22安装在容器26内部，搅拌装置23的搅拌电机17固定在容器26的外部下端，搅拌电机17轴与搅拌器22轴相连接，搅拌器22由搅拌电机17带动运行。
制冷剂装在制冷剂罐19中，制冷剂罐19主要用来储存制冷剂，工作时将制冷剂输送至容器26内与植物籽粒粉料进行混合浸泡。根据提取的植物油用途不同，制冷剂可以采用丁烷、丙烷、乙醇、R134a、R503。制冷剂罐19上的手动阀24与制冷剂输送管25的一端相连接，制冷剂输送管25的另一端与第五电磁闸阀18相连接，第五电磁闸阀18再与制冷剂进口20相连接。
冷却储存装置46由第八电磁闸阀37、排气管42、冷却器43和储液箱44组成，冷却器储存装置46主要用来冷却气态制冷剂，还原成液态制冷剂并储存到储液箱44中备用；第八电磁闸阀37一端与容器26上端排气口36相连接，第八电磁闸阀37的另一端与排气管42一端相连接；排气管42的另一端与冷却器43相连接，冷却器43下部与储液箱44相连接。
加压装置49由输液管47、加压泵48、加压电机50、压力液出口10、第二电磁闸阀9、压力管7、第一压力表8和第四电磁闸阀15组成，加压装置49主要用来将储液箱44中备用的液态制冷剂输送至浸体脫脂装置31内进行超临界加压，使浸泡的植物籽粒粉料中油脂分离和将制冷剂变成气化从植物籽粒粉料析出，经排气口36排出；加压装置49的输液管47一端与储液箱44相连接，输液管47的另一端与加压泵48相连接，加压电机50固定在加压泵48的一侧，加压泵48在加压电机50的带动下运行；加压泵48的下端是压力液出口10，第二电磁闸阀9的一端与压力液出口10相连接，第二电磁闸阀9的另一端与压力管7一端相连接；压力管7的另一端第四电磁闸阀15与相连接，第四电磁闸阀15的另一端与压力液进口16相连接；压力管7的中部装有第一压力表8，第一压力表8用来观察加压装置49控制的超临界压力值。
加热分离装置53由加热分离器5、加热电阻器67和过滤器4组成，加热分离装置53主要用来将植物油中含有少量携带的制冷剂经加热电阻器67适当加热，使制冷剂转变成气化制冷剂从植物油中分离出来，分离出来的气态制冷剂经加热分离器5、余气出口52排出；植物油经过滤器4滤除杂质，从出油口2流入储油罐1储存；加热分离装置53的加热分离器5一端与输油管6相连接；加热分离器5上端有余气出口52，余气出口52与第九电磁闸阀51一端相连接，第九电磁闸阀51另一端与输气管45一端相连接，输气管45的另一端与冷却器43上端相连接；加热分离装置53的加热分离器5下端安装在过滤器4上部并相连通，过滤器4下端有出油口2；出油口2与第一电磁闸阀3的一端相连接，第一电磁闸阀3的另一端与储油罐1相连通。
抽渣装置40由抽渣机39、抽渣电机38和排渣输送管41组成，抽渣装置40主要用来将容器26内提取植物油后的植物籽粒粉渣料排出。抽渣装置40中的抽渣电机38安装在抽渣机39一侧面，抽渣机39由抽渣电机38带动运行；抽渣机39的一端与排渣输送管41的一端相连接，抽渣机39的另一端与排渣管12一端相连接，排渣管12的另一端与第六电磁闸阀28一端相连接，第六电磁闸阀28的另一端与容器26的出渣口21相连接。
工作前，关闭所有的电磁闸阀。工作时，首先合上按钮60使第七电磁闸阀30打开，植物籽粒粉料从料斗34经进料管33、第七电磁闸阀30、物料进口29进入容器26内，当植物籽粒粉料进入容器26内三分之二的容积后，断开按钮60使第七电磁闸阀30关闭。打开手动阀24和合上按钮62使第五电磁闸阀18打开，制冷剂罐19内的制冷剂从手动阀24经制冷剂输送管25、第五电磁闸阀18、制冷剂进口20进入容器26内与植物籽粒粉料进行混合浸泡，制冷剂进入容器26内的容量可从第四压力表35中的压力观测到，当压力达到规定值时关闭手动阀24和断开按钮62使第五电磁闸阀18关闭。当容器26内的制冷剂与植物籽粒粉料混合浸泡一段时间后，合上第三开关56，启动加压电机50，加压电机50带动加压泵48工作；合上按钮65和按钮63，使第二电磁闸阀9和第四电磁闸阀15打开。加压泵48将储液箱44中备用的液态制冷剂从输液管47、加压泵48、压力液出口10、第二电磁闸阀9、压力管7、第五电磁闸阀18、压力液进口16进入容器26内，液态制冷剂进入容器26的容量可从第一压力表8中的压力观测到，当压力达到制冷剂超临界压力规定值时，断开第三开关56，使加压电机50和加压泵48停止工作。容器26内的制冷剂在超临界压力的作用下，温度上升使制冷剂变成气态制冷剂从植物籽粒粉料中析出；在制冷剂超临界压力的作用下，植物油迅速从植物籽粒粉料中分离出来，这时合上按钮57使加热电阻器67工作，再合上按钮64使第三电磁闸阀13打开，植物油便从容器26下部经排油口14、第三电磁闸阀13、输油管6进入加热分离装置53，进入加热分离装置53内的植物油由加热电阻器67适当加热，使植物油中残留的制冷剂进行气化；合上按钮58使第九电磁闸阀51打开，将气化制冷剂经余气出口52、第九电磁闸阀51、输气管45排入冷却器43，经冷却器43冷却后流入储液箱44；合上按钮59使第八电磁闸阀37打开，容器26内上部大量的气态制冷剂经排气口36、第八电磁闸阀37、排气管42进入冷却器43，经冷却器43冷却后流入储液箱44储存作下次备用；当容器26上部第四压力表35为零时，断开按钮58和按钮59，使第八电磁闸阀37和第九电磁闸阀51关闭；合上第一开关54，使搅拌电机17带动搅拌装置23中的搅拌器22运行，搅拌装置23主要用来将容器26内脱脂后的植物籽粒粉渣料膨松；抽渣装置40中的抽渣机39由抽渣电机38带动运行，抽渣装置40主要用来将容器26内脱脂后膨松的植物籽粒粉渣料排出；工作时，合上第二开关55，由抽渣电机38带动抽渣机40产生一定的风力，合上按钮61使第六电磁闸阀28打开，容器26内膨松后的植物籽粒粉渣料从抽渣装置40中的出渣口21、第六电磁闸阀28、抽渣机39、排渣输送管41排出，实现浸体超临界提取植物油自动排渣料的目的。
需要注意的是，本发明的制冷剂可以采用丁烷、丙烷、乙醇、R134a、R503，其保护范围仅受权利要求书的限制，并非是说明书公开的方法的限制。
Claims (5)
1.一种采用浸体超临界提取植物油的工艺方法，包括：浸体脫脂装置(31)、冷却储存装置(46)、加压装置(49)、加热分离装置(53)组成，其特征在于：它还包括搅拌装置(23)、抽渣装置(40)和制冷剂罐(19)；所述搅拌装置(23)由搅拌装置(23)由搅拌器(22)和搅拌电机(17)组成，搅拌装置(23)主要用来搅拌脱脂后的植物籽粒粉渣料进行松散；抽渣装置(40)由抽渣机(39)、抽渣电机(38)和排渣输送管(41)组成，抽渣装置(40)主要用来将容器(26)内提取植物油后的植物籽粒粉料渣饼排出；制冷剂罐(19)由瓶、手动阀(21)和制冷剂组成，制冷剂罐(19)主要用来储存制冷剂，工作时将制冷剂输送至容器(26)里与植物籽粒粉料进行浸泡，根据提取的植物油用途不同，制冷剂可以采用丁烷、丙烷、乙醇、R134a、R503。
2.如权利要求1所示的一种采用浸体超临界提取植物油的工艺方法，其特征在于：所述浸体脫脂装置(31)由容器(26)、搅拌装置(23)组成，浸体脫脂装置(31)主要用来对植物籽粒粉料的脱脂和植物籽粒粉料渣料进行松散。
3.如权利要求1所示的一种采用浸体超临界提取植物油的工艺方法，其特征在于：所述冷却储存装置(46)由第八电磁闸阀(37)、排气管(42)、冷却器(43)和储液箱(44)组成，冷却器储存装置(46)主要用来冷却气态制冷剂，还原成液态制冷剂并储存储液箱(44)中备用。
4.如权利要求1所示的一种采用浸体超临界提取植物油的工艺方法，其特征在于：所述加压装置(49)由输液管(47)、加压泵(48)、加压电机(50)、压力液出口(10)、第二电磁闸阀(9)、压力管(7)、第一压力表8和第四电磁闸阀(15)组成，加压装置49主要用来将储液箱(44)中备用的液态制冷剂对浸体脫脂装置(31)内进行超临界加压，使浸泡的植物籽粒粉料中油脂分离和制冷剂变成气化从植物籽粒粉料析出经排气口(36)排出。
5.如权利要求1所示的一种采用浸体超临界提取植物油的工艺方法，其特征在于：所述加热分离装置(53)由加热分离器(5)、加热电阻器(67)和过滤器(4)组成，加热分离装置(53)主要用来将植物油中含有少量携带的制冷剂析出，经余气出口(52)排出。
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