CN105054231B - 亚麻籽脱壳方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种亚麻籽脱壳方法，该方法包括：根据粒径大小，将亚麻籽进行分级筛选预处理，以便分别获得三级亚麻籽；以及针对每一级亚麻籽，分别依次进行分段微波烘干处理、撞击脱壳处理、色选和分级比重筛选处理，以便实现壳仁分离。利用该方法能够有效进行亚麻籽脱壳，并且，该方法采用的设备简单易操作，成本低、效率高，脱壳过程中壳仁分离度高、破损率低，仁中含壳率和壳中含仁率低，获得的亚麻籽仁色泽好、α‑亚麻酸含量高、营养价值好、绿色无污染。
Description
技术领域
本发明属于油料壳仁分离技术领域，具体地，涉及亚麻籽脱壳方法。
背景技术
亚麻籽全籽含油率在25％-35％之间，亚麻籽油中α-亚麻酸含量在45％-65％之间，α-亚麻酸对心血管疾病的防治和降低血液胆固醇都具有很大作用；同时，亚麻籽仁中含有10％-30％的蛋白质，可用于动物饲料；而亚麻籽壳中含有8％左右的亚麻籽胶，可作为食品添加剂，且还含有对人体起保健作用的成分-木酚素。
然而，亚麻籽皮坚硬厚实而光滑，形状扁平，皮仁所占比例相当，脱皮与分离难度较大。目前，国内外有关亚麻籽脱壳技术的研究较少，技术成熟度不高，远远落后于农产品深加工的需求。
因而，目前的亚麻籽脱壳方法仍有待改进。
发明内容
首先，需要说明的是，本发明是基于发明人的下列发现而完成的：
目前的亚麻籽脱壳方法主要包括：
(一)撞击法：亚麻籽的采收→筛选→亚麻籽→清理杂质→撞击→破壳→壳仁分离→亚麻籽仁、亚麻籽壳；
(二)碾搓法：亚麻籽的采收→筛选→亚麻籽→清理杂质→干燥→高速摩擦→破壳→壳仁分离→亚麻籽仁、亚麻籽壳；
(三)离心脱壳法：亚麻籽的采收→筛选→亚麻籽→清理杂质→干燥→离心破壳→静电分离→(多余混合物)筛网分离→亚麻籽仁、亚麻籽壳；
(四)辊压法：亚麻籽的采收→筛选→亚麻籽→清理杂质→高、低速辊压→破壳→滚刷→分离→亚麻籽仁、亚麻籽壳。
发明人研究发现，上述的现有亚麻籽脱壳技术均存在下列缺陷的至少之一：
1、壳仁分离不好，而且壳仁破损率高，浪费严重；
2、脱壳设备设备复杂，价格昂贵，功能消耗大；
3、脱壳设备效率低，难以达到规模生产；
4、脱壳性能不稳定，适应性差，作业成本高等。
5、采用高温加热烘干，导致亚麻籽出油，增加脱壳难度，且影响脱壳率。
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种成本低、效率高、壳仁分离度高、破损率低，获得的亚麻籽仁营养价值高、绿色无污染的亚麻籽脱壳方法。
因而，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种亚麻籽脱壳方法。根据本发明的实施例，该方法包括：根据粒径大小，将亚麻籽进行分级筛选预处理，以便分别获得三级亚麻籽；以及针对每一级亚麻籽，分别依次进行分段微波烘干处理、撞击脱壳处理、色选和分级比重筛选处理，以便实现壳仁分离。
发明人惊奇地发现，利用本发明的方法能够有效进行亚麻籽脱壳，并且，该方法采用的设备简单易操作，成本低、效率高，脱壳过程中壳仁分离度高、破损率低，仁中含壳率和壳中含仁率低，获得的亚麻籽仁色泽好、α-亚麻酸含量高、营养价值好、绿色无污染。
其中，需要说明的是，亚麻籽烘干是个持续过程，分段微波烘干不仅可以节约能耗，降低生产成本，而且能够有效避免亚麻籽高温破损，保留亚麻籽仁营养价值。
另外，根据本发明上述实施例的亚麻籽脱壳方法还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的实施例，利用振动筛进行所述分级筛选预处理。由此，设备简单，易操作，有利于后续步骤的进行。
根据本发明的实施例，所述分级筛选预处理进一步包括：利用第一振动筛将所述亚麻籽进行第一分级筛选，以便分别获得第一筛上物和第一筛下物，其中所述第一筛上物为第一级亚麻籽；以及利用第二振动筛将所述第一筛下物进行第二分级筛选，以便分别获得第二筛上物和第二筛下物，其中所述第二筛上物为第二级亚麻籽，所述第二筛下物为第三级亚麻籽。由此，能够有效将亚麻籽进行分级筛选预处理，获得三级亚麻籽。
根据本发明的实施例，所述第一振动筛的孔径为3mm，所述第二振动筛的孔径为2mm。由此，分级筛选效果好，亚麻籽能够被均匀分为大、中、小三级，有利于后续步骤的进行。
根据本发明的实施例，利用微波烘干机进行所述分段微波烘干处理。由此，操作方便，且烘干效果好。
根据本发明的实施例，所述分段微波烘干处理是在所述微波烘干机功率被设置为50kw时，按照以下反应程序进行的：于105摄氏度下进行第一段加热1min；于110摄氏度下进行第二段加热1min；以及于115摄氏度下进行第三段加热1min。由此，经过分段微波烘干处理后的亚麻籽色泽和水分指标较好，烘干处理效果佳。
根据本发明的实施例，在进行所述分段微波烘干处理之后以及所述撞击脱壳处理之前，进一步包括：将经过分段微波烘干处理的亚麻籽自然冷却至80摄氏度。由此，能够防止亚麻籽仁出油。
根据本发明的实施例，所述色选和分级比重筛选处理进一步包括：利用色选机将撞击脱壳处理物进行色选处理，以便分别获得亚麻籽仁和剩余撞击脱壳处理物；以及将所述剩余撞击脱壳处理物进行分级比重筛选处理，以便分离亚麻籽壳和破损亚麻籽。由此，能够有效分离亚麻籽壳和亚麻籽仁。
根据本发明的实施例，所述分级比重筛选处理进一步包括：将所述剩余撞击脱壳处理物进行一级比重分离，以便分离去除所述剩余撞击脱壳处理物中的亚麻籽壳，获得一级比重分离产物；将所述一级比重分离产物进行二级比重分离，以便分离所述一级比重分离产物中的亚麻籽壳和破损亚麻籽。由此，能够将剩余撞击脱壳处理物中的亚麻籽壳和破损亚麻籽有效分离，从而可以将亚麻籽壳和破损亚麻籽分别进行工业应用。
根据本发明的实施例，利用比重筛选机进行所述分级比重筛选处理。由此，操作简便，成本低，筛选效果好。
根据本发明的实施例，利用剥壳机进行所述撞击脱壳处理。由此，设备简单易操作，脱壳效果好。
此外，根据本发明的另一些实施例，本发明的亚麻籽脱壳方法还可以包括：
将亚麻籽分别经由3mm及2mm孔径的振动筛，根据粒径大小，分选为大、中、小三个级别，分开进入微波烘干机，使微波烘干机功率保持为50kw，进行分段微波烘干处理：于105摄氏度下进行第一段加热1min；于110摄氏度下进行第二段加热1min；以及于115摄氏度下进行第三段加热1min；接着，将经过分段微波烘干处理的亚麻籽自然冷却至80℃，进入剥壳机，然后，通过色选机将出料中的亚麻籽仁分离出来，再利用比重筛选机将出料中的剩余产物进行分级比重筛选，将亚麻籽壳分离出来。
根据本发明实施例的亚麻籽脱壳方法具有下列优点的至少之一：
1、本发明的方法采用分级筛选预处理，将亚麻籽仁分大、中、小颗粒。再分别进入脱壳设备后，避免因大小不一，导致碰撞不完全，壳仁分离度不高及破损率高的问题。
2、传统的干燥方法采用加热烘干，亚麻籽先壳后仁烘干。对亚麻籽仁来说，温度越高，水分越低，壳仁越容易分离，而高温会导致亚麻籽烤糊，影响风味，而且高温对亚麻籽油中多不饱和脂肪酸——α-亚麻酸的破坏；本发明采用分级微波烘干，亚麻籽中水分先仁后壳烘干，更利于壳仁分离，并多次且保证亚麻籽未被烤熟温度，从而保留更多营养。
3、传统工艺加热干燥致使亚麻籽仁深黄略发黑，而本工艺生产出的亚麻籽仁为黄色。
4、本发明采用色选及分级比重筛选，使得亚麻籽仁中含壳率、亚麻籽壳中含仁率极大的降低。
5、本发明在整个生产过程中均采用物理和对人体无影响的辅料，并保持冷榨亚麻籽油原有特征，并无任何食品添加剂，生产出的亚麻籽仁绿色无污染。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1工艺优化实验
一、分级筛选预处理中振动筛的孔径优化实验：
分级筛选预处理中，需通过振动筛，按照粒径大小，将亚麻籽分为大、中、小三级。
因而，本试验设实验组16组，每组亚麻籽90g，分别通过一振动筛，然后将一级筛的筛下物，再通过二级筛进行筛选，对一、二级的筛上物分别进行称重，结果如下：
| 一级筛孔径(mm) | 4 | 3.5 | 3 | 2.5 |
| 筛上物质量(g) | 5.6 | 10.5 | 28.9 | 36.8 |
2)二级筛后筛上物质量如下：
| 二级筛孔径 | 2mm | 1.5mm | 1.0mm | 0.5mm |
| 筛上物质量(4mm一级) | 76.6g | 82.4g | 93.8g | 94.4g |
| 筛上物质量(3.5mm一级) | 65.3g | 74.6g | 88.8g | 89.5g |
| 筛上物质量(3mm一级) | 32.2g | 50.7g | 68.9g | 71.1g |
| 筛上物质量(2.5mm一级) | 25.7g | 39.6g | 62.6g | 63.2g |
由以上实验结果可知：在通过一、二级筛的孔径组合3mm与2mm时，亚麻籽被均匀分为三类大、中、小，故为最佳组合。
二、分段微波烘干处理中各段温度的优化实验：
按照下表中的温度设置分组进行实验：即实验设四组，每组亚麻籽90g，分别进行分段微波烘干处理，然后对各组经过烘干处理的亚麻籽进行色泽观察，和水分含量检测，结果如下：
| 第1组 | 第2组 | 第3组 | 第4组 | |
| 一段烘干温度(℃) | 100 | 105 | 110 | 115 |
| 二段烘干温度(℃) | 105 | 110 | 115 | 120 |
| 三段烘干温度(℃) | 110 | 115 | 120 | 125 |
| 亚麻籽色泽 | 略微变深 | 略微变深 | 明显变深 | 明显变深 |
| 水分％ | 4.2％ | 3.0％ | 2.6％ | 2.2％ |
由以上实验：综合考虑亚麻籽色泽及水分指标发现，当温度组合为105、110、115时为最优组合。
从而，将第一段微波温度设定为105℃。进入第二段微波烘干，温度设定为110℃。进入第三段微波烘干，温度设定115℃，冷却至80℃。
实施例2
根据本发明的亚麻籽脱壳方法，按照以下步骤进行亚麻籽脱壳：
(1)分级筛选预处理：
利用3mm孔径的第一振动筛将亚麻籽进行第一分级筛选，以便分别获得第一筛上物和第一筛下物，其中所述第一筛上物为第一级亚麻籽；利用2mm孔径的第二振动筛将该第一筛下物进行第二分级筛选，以便分别获得第二筛上物和第二筛下物，其中该第二筛上物为第二级亚麻籽，该第二筛下物为第三级亚麻籽。
然后，针对每一级亚麻籽，分别依次进行后续步骤：
(2)分段微波烘干处理：
将亚麻籽置入微波烘干机，使微波烘干机功率保持为50kw，然后进行分段微波烘干处理：于105摄氏度下进行第一段加热1min；于110摄氏度下进行第二段加热1min；以及于115摄氏度下进行第三段加热1min。
(3)撞击脱壳处理：
接着，将经过分段微波烘干处理的亚麻籽自然冷却至80℃，然后置于剥壳机，进行撞击脱壳处理，以便获得撞击脱壳处理物。
(4)色选
利用色选机将撞击脱壳处理物进行色选处理，以便分别获得亚麻籽仁和剩余撞击脱壳处理物。
(5)分级比重筛选处理：
利用比重筛选机将上述剩余撞击脱壳处理物进行分级比重筛选处理，以便分离亚麻籽壳和破损亚麻籽，具体包括：
将所述剩余撞击脱壳处理物进行一级比重分离，以便分离去除所述剩余撞击脱壳处理物中的亚麻籽壳，获得一级比重分离产物；以及
将所述一级比重分离产物进行二级比重分离，以便分离所述一级比重分离产物中的亚麻籽壳和破损亚麻籽。
由此，有效实现亚麻籽壳和亚麻籽仁的分离。
实施例3
从亚麻籽仁色泽、干燥温度、仁中含壳率、壳中含仁率、壳仁分离率、亚麻籽破损率和α-亚麻酸含量这几个方面，对实施例2所示的本发明的亚麻籽脱壳方法与传统的撞击法工艺进行比较，结果如下表所示：
其中，上述的传统撞击法工艺是采用下述文献中所选择的最优参数进行的：
梁霞等，亚麻籽脱皮关键技术研究[J].农产品加工·学刊，2007，(1)：18-19，39.，通过参照将其全文并入本文。
由上表所示的结果可知：
利用本发明的方法进行亚麻籽脱壳时，亚麻籽仁色泽、干燥温度、仁中含壳率、壳中含仁率、壳仁分离率、亚麻籽破损率和α-亚麻酸含量几个方面的指标均优于上述传统撞击法工艺。
需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种亚麻籽脱壳方法，其特征在于，包括：
根据粒径大小，将亚麻籽进行分级筛选预处理，以便分别获得三级亚麻籽；以及
针对每一级亚麻籽，分别依次进行分段微波烘干处理、撞击脱壳处理、色选和分级比重筛选处理，以便实现壳仁分离，
利用微波烘干机进行所述分段微波烘干处理，
所述分段微波烘干处理是在所述微波烘干机功率被设置为50kw时，按照以下反应程序进行的：
于105摄氏度下进行第一段加热1min；
于110摄氏度下进行第二段加热1min；以及
于115摄氏度下进行第三段加热1min，利用振动筛进行所述分级筛选预处理，
所述分级筛选预处理进一步包括：
利用第一振动筛将所述亚麻籽进行第一分级筛选，以便分别获得第一筛上物和第一筛下物，其中所述第一筛上物为第一级亚麻籽；以及
利用第二振动筛将所述第一筛下物进行第二分级筛选，以便分别获得第二筛上物和第二筛下物，其中所述第二筛上物为第二级亚麻籽，所述第二筛下物为第三级亚麻籽，
所述第一振动筛的孔径为3mm，所述第二振动筛的孔径为2mm。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在进行所述分段微波烘干处理之后以及所述撞击脱壳处理之前，进一步包括：
将经过分段微波烘干处理的亚麻籽自然冷却至80摄氏度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述色选和分级比重筛选处理进一步包括：
利用色选机将撞击脱壳处理物进行色选处理，以便分别获得亚麻籽仁和剩余撞击脱壳处理物；以及
将所述剩余撞击脱壳处理物进行分级比重筛选处理，以便分离亚麻籽壳和破损亚麻籽。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述分级比重筛选处理进一步包括：
将所述剩余撞击脱壳处理物进行一级比重分离，以便分离去除所述剩余撞击脱壳处理物中的亚麻籽壳，获得一级比重分离产物；
将所述一级比重分离产物进行二级比重分离，以便分离所述一级比重分离产物中的亚麻籽壳和破损亚麻籽。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，利用比重筛选机进行所述分级比重筛选处理。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用剥壳机进行所述撞击脱壳处理。
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