CN104531337A - 利用核桃制备单宁、核桃油及蛋白粉的连续加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用核桃制备单宁、核桃油及蛋白粉的连续加工方法，包括核桃脱青皮工段；烘干工段；单宁提取工段；剥壳工段；核桃仁冷榨工段；脱皮工段；低温精炼工段；全连续精炼工段；油品包装贮藏工段；速溶核桃蛋白粉工段和核桃壳超微粉工段。本发明能实现连续生产和清洁绿色生产，能充分利用废弃资源，变废为宝，能减少营养成分的损失，能实现自动化控制，降低劳动强度，设备管道全封闭避免氧气接触，包装过程采用充氮保护能预防油氧化。

Description

利用核桃制备单宁、核桃油及蛋白粉的连续加工方法
技术领域
本发明涉及核桃油等高附加值、高效益产品的产业化生产技术领域，具体涉及利用核桃制备单宁、核桃油及蛋白粉的连续加工方法。
背景技术
核桃是世界著名生态、社会效益极高，成为分布和栽培于世界五大洲的广的四大干果之一（核桃、扁桃、板栗、腰果），其经济、域经济树种。
据联合国粮农组织统计：目前核桃的分布和栽培遍及亚洲、欧洲、拉丁美洲、非洲和澳洲等五大洲的50多个国家和地区，核桃的栽培面积在200万公顷以上，年产核桃约为170万吨（按核桃仁计算）。我国的核桃栽培面积最大，约3000万亩，产量50万吨，位居世界之首。从区域来看，我国核桃种植基本上分布在沿长江流域的几个省份：云南、浙江、安徽、湖南、湖北、贵州、广西等。产量最高的有云南、陕西、山西、河北、甘肃、河南、四川、北京、山东、新疆，占全国总产的85%以上，是我国生产出口核桃的主要基地。
中国核桃产品加工起步较晚，相应的加工规模小、产品种类少、产品影响度低，远远落后于核桃生产发达国家的产品加工业和国内大宗水果产品加工水平。同时，中国核桃生产区多分布在山区或丘陵地带，大规模集约化核桃生产园较少，主要依靠千家万户的果农分散种植，核桃生产和采收以及采后处理技术手段落后。如采收仍然采用人工敲打，采收时间过早、且做不到按品种采收；采后去青皮、清洗等基本上靠人工进行，坚果靠自然晾干法干燥，若遇到阴雨天气，核桃仁很容易发霉、长毛，颜色变深，商品等级下降，这都给核桃加工及加工品质量带来了不利影响。
我国是一个核桃生产大国，现在的年产量在50万t左右，而且随着退耕还林政策的实施，种植面积还在不断增加，产量还会继续扩大。如何消化如此大量的核桃，保持核桃产业的健康发展，最好的办法就是结合市场需要，对核桃进行产业化综合加工，提高产品的附加值，将巨大的资源优势转化为经济优势。开发核桃产业的绿色高效综合利用技术，提高核桃加工的精深度和综合利用水平，推动核桃产业向深精加工和上下游延伸，实现传统核桃产业向工业化、信息化、高端化迈进。现有的核桃生产工艺均为分段生产，这样无法实现自动化生产，增加了劳动强度，而且生产过程不能实现绿色生产，营养成分损失大，影响核桃油的品质。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种采用全连续工艺，实现了连续生产和清洁绿色生产，能充分利用废弃资源，实现变废为宝，能减少营养成分的损失，能实现自动化控制，降低劳动强度，设备管道全封闭避免氧气接触，预防油氧化的利用核桃制备单宁、核桃油及蛋白粉的连续加工方法。
其技术方案是：利用核桃制备单宁、核桃油及蛋白粉的连续加工方法，包括如下步骤：
a. 核桃脱青皮工段：核桃脱青皮，除杂，青皮和核桃剥离；
b. 烘干工段：脱除青皮的核桃烘干，除水分；
c. 单宁提取工段：青皮提取出药物单宁；
d. 剥壳工段：核桃剥壳，去石、除杂、破壳、分离壳和核桃仁；
e. 核桃仁冷榨工段：核桃仁经液压榨油机榨油，分离出毛油和核桃饼；
f. 脱皮工段：核桃饼通过破碎机破碎和磨粉机磨粉后，通过振动筛和风选去皮，得到脱皮核桃饼；
g. 低温精炼工段：毛油经油泵打至低温水化锅，加入磷酸低温水化脱胶，脱胶后的核桃油经叶片过滤机过滤后，通过闪蒸脱水系统脱水，水分达到指标后，通过抛光过滤器过滤得到精炼冷榨核桃油；
h. 全连续精炼工段：将毛油经酸炼、碱炼、水洗、离心分离、真空干燥、混合脱色、脱臭、过滤后得到一级核桃油；
i. 油品包装贮藏工段：油罐储藏和油品包装；
j.速溶核桃蛋白粉工段：脱皮核桃饼经输送设备送入浸泡罐加水浸泡，浸泡一段时间后磨浆，经过磨浆的物料送入均质机，均质后经卧螺离心机离心分离，上层水溶性物质由高压泵泵入喷粉塔干燥，经整理后即包装为核桃蛋白粉成品；下层不溶性渣经烘干后得到核桃粉产品；
k.核桃壳超微粉工段：粉碎机对核桃壳进行预粉碎处理，经预粉碎后核桃壳细粉加入流化床气流超细粉碎机粉碎，由分离器和捕集器分离收集核桃超细粉。
所述步骤b烘干时采用小于42℃的低温，48个小时以上间接热源加热进行烘干。
所述步骤c中的青皮在提取前粉碎至20～60目。
所述步骤e的核桃饼中残油12%左右，出油温度≤50℃；设备在60℃以下进行生产。
所述步骤f中的脱皮率达到98%。
所述步骤g的精炼温度在小于60℃下进行。
所述步骤h除干燥外，均在压力下加工完成。
所述步骤i在油罐储藏和小包装过程中进行充氮保护。
所述步骤j生产中温度控制在65℃以下。
本发明与现有技术相比较，具有以下优点：本发明能实现连续生产和清洁绿色生产，能充分利用废弃资源，变废为宝，能减少营养成分的损失，能实现自动化控制，降低劳动强度，设备管道全封闭避免氧气接触，包装过程采用充氮保护能预防油氧化。
具体实施方式
利用核桃制备单宁、核桃油及蛋白粉的连续加工方法，包括如下步骤：
a. 核桃脱青皮工段：核桃脱青皮，除杂，青皮和核桃剥离；
b. 烘干工段：脱除青皮的核桃烘干，除水分；
c. 单宁提取工段：青皮提取出药物单宁；
d. 剥壳工段：核桃剥壳，去石、除杂、破壳、分离壳和核桃仁；
e. 核桃仁冷榨工段：核桃仁经液压榨油机榨油，分离出毛油和核桃饼；
f. 脱皮工段：核桃饼通过破碎机破碎和磨粉机磨粉后，通过振动筛和风选去皮，得到脱皮核桃饼；
g. 低温精炼工段：毛油经油泵打至低温水化锅，加入磷酸低温水化脱胶，脱胶后的核桃油经叶片过滤机过滤后，通过闪蒸脱水系统脱水，水分达到指标后，通过抛光过滤器过滤得到精炼冷榨核桃油；
h. 全连续精炼工段：将毛油经酸炼、碱炼、水洗、离心分离、真空干燥、混合脱色、脱臭、过滤后得到一级核桃油；
i. 油品包装贮藏工段：油罐储藏和油品包装；
j.速溶核桃蛋白粉工段：脱皮核桃饼经输送设备送入浸泡罐加水浸泡，浸泡一段时间后磨浆，经过磨浆的物料送入均质机，均质后经卧螺离心机离心分离，上层水溶性物质由高压泵泵入喷粉塔干燥，经整理后即包装为核桃蛋白粉成品；下层不溶性渣经烘干后得到核桃粉产品；
k.核桃壳超微粉工段：粉碎机对核桃壳进行预粉碎处理，经预粉碎后核桃壳细粉加入流化床气流超细粉碎机粉碎，由分离器和捕集器分离收集核桃超细粉。
所述步骤b烘干时采用小于42℃的低温，48个小时以上间接热源加热进行烘干。
所述步骤c中的青皮在提取前粉碎至20～60目。
所述步骤e的核桃饼中残油12%左右，出油温度≤50℃；设备在60℃以下进行生产。
所述步骤f中的脱皮率达到98%。
所述步骤g的精炼温度在小于60℃下进行。
所述步骤h除干燥外，均在压力下加工完成。
所述步骤i在油罐储藏和小包装过程中进行充氮保护。
所述步骤j生产中温度控制在65℃以下。
具体过程为：
核桃脱青皮工段：核桃青果通过输送设备输送至核桃青皮剥离清洗机进行青果皮剥离和清洗，清洗后核桃硬壳表面清洁无泥沙和其它污物。清洗后的核桃在带式分拣台上进行，由人工将青果皮未剥离干净的核桃挑选出来，集中后再进行一次或多次剥离。
烘干工段：原料核桃首先投入卸粮坑，经刮板输送机、提升机送入送至烘干塔，烘干水分达到要求后由刮板输送机、提升机、刮板输送机送至原料库中储存。不需烘干的原料则直接通过输送设备送至原料库中储存。
单宁提取工段：将晒干后的核桃青皮粉碎至20～60目，置于管式连续逆流超声提取机组中，加入一定温度、一定数量的浸提溶剂进行浸提，浸提数小时后，进行分离，得到含单宁酸的浸提液。
浸提液中含有水溶性杂质，本工艺通过吸附的方法，将水溶性杂质去除。吸附分离法现已广泛地应用于分离提纯中草药和天然提取物,它具有成本低，效率高，稳定性好，容易再生等特点。
在经过吸附分离后的浓缩液中，已得到比较纯的单宁酸，但要得到更纯的单宁酸，必须设法将单宁酸中的其它成分去除，根据单宁酸的物理和化学性质，通过物理和化学相结合的手段，将单宁酸与其它成分分开，达到分离精制的目的，得到高纯度的单宁酸。
剥壳工段：经过初清烘干后的核桃由提升机输送至去石、除杂系统，再经过分级湿润处理，由破壳机破壳，三次壳仁分离机分离筛选后得到脱壳核桃仁。
核桃仁冷榨工段：由剥壳工段来的核桃仁（要求无中间隔膜）经进料绞龙送到压榨车间的绞龙。核桃仁经斗升机送入仁破碎机破碎，在破碎机内整个的核桃仁被破碎为10～12瓣，并尽量减少粉末度。破碎料再经斗升机、水平绞龙送入暂存箱暂存。由人工从暂存箱接入喂料小车，送到液压榨油机旁，在液压榨油机旁进行包料，并送入液压榨油机进行压榨。
从液压榨油机出来的饼经过破碎后喂入水平绞龙，先经斗升机、水平绞龙送入饼破碎机破碎，破碎后的饼经饼绞龙、斗升机、水平绞龙送往中间干法脱皮工段。
从液压榨油机出来的油先分别自流入毛油箱，然后由齿轮油泵泵入过滤机过滤，经过滤除去杂质后的毛清油自流入毛清油暂存箱暂存，再由齿轮油泵泵往精炼工段。
脱皮工段：核桃饼通过破碎机破碎和磨粉机磨粉后，通过振动筛和风选去皮，得到脱皮核桃饼。
低温精炼工段：毛油经油泵打至低温水化锅，加入磷酸低温水化脱胶，脱胶后的核桃油经叶片过滤机过滤后，通过闪蒸脱水系统脱水，水分达到指标后，通过抛光过滤器过滤得到精炼冷榨核桃油。
全连续精炼工段：工艺采用碟式离心机连续法，根据原料毛油品种及质量的不同可以灵活调整加工流程（物理精炼和化学精炼两种方法均可）。该工段主要由酸炼、碱炼、水洗、干燥等部分组成。采用真空干燥进行碱炼油的干燥。油与水（碱液）之间在最佳的接触时间和混合强度完成反应。整个系统除油干燥外，均在压力下加工，可有效地防止空气进入，从而避免产品氧化。
油经加热器加热（90℃）后，与活性炭定量机（PLC全自动控制）计量输出的活性炭在真空脱色塔内充分混合、脱色（活性炭直接加入法），脱色后的油与活性炭混合物输入立式叶片过滤机过滤（2台交替使用），再经袋式过滤机精滤，除去油中残留活性炭，得到去除色素，残皂和金属氧化物等的脱色油。
脱色塔选用消化吸收瑞典a-L公司最新产品。采用国际上流行的机械搅拌，工作稳定、可靠、脱色效果好。
脱色油经加热器加热后进入析气器，除去油中的空气，然后经油-油热交换器与脱臭塔完成的油进行热交换，回收热量，油在最后加热器内用导热油加热到脱臭温度后进入脱臭塔（填料段）进行第一步脱臭，再在脱臭塔（板层段 共三层）进行第二步脱臭。脱臭后的油经塔内和塔外二道油—油热交换，再经冷却器冷却，即得成品油。
高温热源由导热油炉供给（燃料选用燃油），燃油导热油炉占地面积小，热效率高，污染少，自动化控制程度高，操作方便可靠。
油品包装工段：送到包装车间贮油罐的成品油经抛光过滤器过滤后进入灌装机，灌装机选用直线式灌装机。在油品包装阶段将氮气与油充分混合，灌装后半自动封盖，人工贴上不干胶标签并打包装箱。
速溶核桃蛋白粉工段：饼经输送设备送入浸泡罐加水浸泡，浸泡一段时间后磨浆，经过磨浆的物料送入均质机，均质后经卧螺离心机离心分离，上层水溶性物质由高压泵泵入喷粉塔干燥，经整理后即包装为核桃蛋白粉成品；下层不溶性渣经烘干后得到核桃粉产品。
核桃壳超微粉工段：超微粉碎前，采用普通机械式粉碎机进行预粉碎处理。经预粉碎后核桃壳细粉加入流化床气流超细粉碎机粉碎，由分离器和捕集器分离收集核桃超细粉。
本发明的优点与效果如下：
1.发展核桃木本油料产业是一项集经济、社会、生态三效益于一体的综合农业产业，是一项综合的、复合的、立体的、长效的、良性循环的自然人工生态系统。
2.采用绿色低温冷榨工艺及设备，减少营养成分的损失，同时考虑到后续蛋白的综合利用。在获得优质冷榨油的同时，保持了油脂和压榨饼的天然风味，制取的木本食用油营养价值高且蛋白变性程度低，可用于制取速溶蛋白粉。
3.整精炼工段在60℃以下进行全连续生产，产品达到冷榨原味油要求。该工艺可以提高精炼率，便于自动化控制，降低劳动强度，设备管道全封闭避免氧气接触（再加上设备管道充氮保护效果会更好），这样才能很好的保持该油品的风味。
4.氮气与油充分混合的设备，整个包装过程采用的充氮保护才能真正做到预防油的氧化，最大限度的保留油脂中有较生理活性成分，并延长油脂的货架寿命。

Claims (9)

1.利用核桃制备单宁、核桃油及蛋白粉的连续加工方法，其特征在于：包括如下步骤：
a.核桃脱青皮工段：核桃脱青皮，除杂，青皮和核桃剥离；
b.烘干工段：脱除青皮的核桃烘干，除水分；
c.单宁提取工段：青皮提取出药物单宁；
d.剥壳工段：核桃剥壳，去石、除杂、破壳、分离壳和核桃仁；
e.核桃仁冷榨工段：核桃仁经液压榨油机榨油，分离出毛油和核桃饼；
f.脱皮工段：核桃饼通过破碎机破碎和磨粉机磨粉后，通过振动筛和风选去皮，得到脱皮核桃饼；
g.低温精炼工段：毛油经油泵打至低温水化锅，加入磷酸低温水化脱胶，脱胶后的核桃油经叶片过滤机过滤后，通过闪蒸脱水系统脱水，水分达到指标后，通过抛光过滤器过滤得到精炼冷榨核桃油；
h.全连续精炼工段：将毛油经酸炼、碱炼、水洗、离心分离、真空干燥、混合脱色、脱臭、过滤后得到一级核桃油；
i.油品包装贮藏工段：油罐储藏和油品包装；
j. 速溶核桃蛋白粉工段：脱皮核桃饼经输送设备送入浸泡罐加水浸泡，浸泡一段时间后磨浆，经过磨浆的物料送入均质机，均质后经卧螺离心机离心分离，上层水溶性物质由高压泵泵入喷粉塔干燥，经整理后即包装为核桃蛋白粉成品；下层不溶性渣经烘干后得到核桃粉产品；
k. 核桃壳超微粉工段：粉碎机对核桃壳进行预粉碎处理，经预粉碎后核桃壳细粉加入流化床气流超细粉碎机粉碎，由分离器和捕集器分离收集核桃超细粉。
2.根据权利要求1所述的利用核桃制备单宁、核桃油及蛋白粉的连续加工方法，其特征在于：所述步骤b烘干时采用小于42℃的低温，48个小时以上间接热源加热进行烘干。
3.根据权利要求1所述的利用核桃制备单宁、核桃油及蛋白粉的连续加工方法，其特征在于：所述步骤c中的青皮在提取前粉碎至20～60目。
4.根据权利要求1所述的利用核桃制备单宁、核桃油及蛋白粉的连续加工方法，其特征在于：所述步骤e的核桃饼中残油12%左右，出油温度≤50℃；设备在60℃以下进行生产。
5.根据权利要求1所述的利用核桃制备单宁、核桃油及蛋白粉的连续加工方法，其特征在于：所述步骤f中的脱皮率达到98%。
6.根据权利要求1所述的利用核桃制备单宁、核桃油及蛋白粉的连续加工方法，其特征在于：所述步骤g的精炼温度在小于60℃下进行。
7.根据权利要求1所述的利用核桃制备单宁、核桃油及蛋白粉的连续加工方法，其特征在于：所述步骤h除干燥外，均在压力下加工完成。
8.根据权利要求1所述的利用核桃制备单宁、核桃油及蛋白粉的连续加工方法，其特征在于：所述步骤i在油罐储藏和小包装过程中进行充氮保护。
9.根据权利要求1所述的利用核桃制备单宁、核桃油及蛋白粉的连续加工方法，其特征在于：所述步骤j生产中温度控制在65℃以下。
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