CN105936841A - 米糠压榨制油方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种米糠压榨制油方法，解决了现有较大处理量螺旋榨油机米糠连续压榨制油不易出油，难以大规模生产的问题。技术方案包括将米糠经除杂、调质、螺旋榨油机压榨制油和毛油分离步骤得到毛油和压榨糠饼，所述除杂步骤中，将米糠清理除杂后加入米糠重量6‑8％的谷壳混匀；所述调质步骤中，将混匀后的米糠送入调质锅中调节含水量达20％‑25wt％,然后在调质锅中边搅拌边采用蒸汽间接加热，控制物料在锅内停留时间为120‑150min，出料温度110‑115℃，出料时物料的含水量为8％‑12wt％。本发明流程简单、操作控制简便、工艺条件适宜、适用于较大处理量的螺旋榨油机、出油率高、毛油酸价低、压榨糠饼蛋白质变性小。

Description

米糠压榨制油方法
技术领域
本发明涉及油料加工领域，具体的说是一种米糠压榨制油方法。
背景技术
米糠是稻谷加工稻米时所获得的副产物，是与粮食种植不争土地的油料资源。稻谷加工稻米时约可得7％-10％的米糠，米糠中含油16％-20％。
目前米糠压榨制油多采用挤压膨化-浸出或挤压造粒-浸出法制取米糠油。如发明名称为“一种米糠制油的工业化生产成套设备”(CN20092088534.9)中，采用米糠挤压膨化-浸出成套设备。由于两次受到高温处理(一次是挤压膨化或挤压造粒，另一次是浸出油和粕中溶剂回收)浸出米糠毛油颜色深、酸价高，使后续精炼工艺难度大，且精炼损失率高。浸出糠粕由于高温处理及己烷等烷烃化合物溶剂残留(残留量为300-500ppm)对蛋白利用有所影响；也有将米糠原料在高温下烘炒(出料达到温度130℃以上，水分1％-2％)，再用处理量小(单机处理量1-3t/24h)的95型或ZX.10型螺旋榨油机榨油，出油和出饼极不稳定，操作很困难。另外，由于高温烘炒、受热不匀，使油和饼色泽加深，致使毛油精炼困难，并降低了糠饼进一步利用的价值，且受机型限制处理量小，劳动强度大，不能适应大规模生产；为了增加产量，希望使用处理量大的螺旋榨油机(如ZX.18型螺旋榨油机或更大处理量的螺旋榨油机)对米糠进行压榨制油，但实际操作过程中发现，由于米糠与其它油料不同，其含油率也不及其它常用油料高，同时由于米糠原料质地疏松，采用物性测试仪测定结果为：米糠原料硬度和脆性分别仅为：210和340g力，虽经过加热调质，在螺旋榨油机(如ZX.18型螺旋榨油机或更大处理量的螺旋榨油机)的机膛内也不能形成适合的压力，故而不能正常出油和出饼，均以失败的案例的发生而告终。
为解决上述问题，技术人员进行多方研究，如“一种米糠油和米糠蛋白综合制备方法”(CN102586001A)描叙了米糠原料经计量、清理、调质、造粒、烘干、冷却、入料库、出料、预热、压榨制油的方法。该法需将调质后米糠经造粒机挤压成型，再预热进行压榨制油，这种方法导致工艺复杂，流程长、设备投资大。还有一种“脱脂米粕及米粕压榨脱脂制取米粕油的生产方法”(CN201110214613.1)实际上是描叙米胚芽采用压榨制取米胚油的方法。上述方法大都是在进入螺旋榨油机前对米糠进行复杂的预处理过程，这些过程有的易导致米糠中的蛋白高温变性，油脂酸价增高、不利于压榨糠饼的进一步利用，影响副产的质量，有的榨油前处理步骤复杂、操作控制不便、生产成本高。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种流程简单、操作控制简便、工艺条件适宜、适用于大处理量的螺旋榨油机、出油率高、毛油酸价低、压榨糠饼蛋白质变性小，可用于提取米糠蛋白或米糠肽等高附加值产品的米糠压榨制油方法。
技术方案包括将米糠经除杂、调质改性、螺旋榨油机压榨制油和毛油分离步骤得到毛油和压榨糠饼，
所述除杂步骤中，将米糠清理除杂后加入米糠重量6-8％的谷壳混匀；
所述调质步骤中，将混匀后的米糠送入调质锅中调节含水量达20％-25wt％,然后在调质锅中边搅拌边采用蒸汽间接加热，控制物料在锅内停留时间为120-150min，出料温度110-115℃，出料时物料的含水量为8％-12wt％。
调质改性过程中对米糠和谷壳混合料加水湿润，在加热、水分和搅拌作用下，米糠中所含淀粉糊化将米糠和谷壳(粉)粘黏呈颗粒状熟料。冷却后手搓有沙粒感，提高了入榨料的硬度和脆性，从而改变了入榨物料的物性。
进一步的，所述除杂步骤中，所述谷壳为不粉碎或粗粉碎至1/4-1/6大小的谷壳。
进一步的，所述调质改性步骤中，采用汽-水喷雾装置向混匀后的米糠中喷水并搅拌，使米糠含水量达20％-25wt％。
进一步的，所述调质改性步骤中，控制物料的硬度为1000-1200g力；脆性为1600-1800g力，上述参数可在出料时取样，用物性测试仪测定。
进一步的，所述调质步骤中，所述调质锅中每吨物料的加热面积为1.3-1.7平方米。
进一步的，所述螺旋榨油机压榨制油步骤中，经调质后的物料先送入保温锅内间接加热，物料在锅内停留时间20-40min，出料温度120-125℃，含水量为2-5wt％；再送入螺旋榨油机中进行压榨制油，得到酸价为16-20mgKOH/g毛油及残油率为7％-9％压榨糠饼。
进一步的，所述压榨糠饼的粗蛋白含量为16wt％，氮溶指数(NSI)为60％。
进一步的，所述压榨糠饼经碱提酸析和乙醇沉淀得到米糠蛋白产品，所述米糠蛋白产品还可经进一步加工得到米糠肽产品。
进一步的，所述螺旋榨油机为处理量10-20t/24h的螺旋榨油机，如ZX.18、ZX.24型螺旋榨油机。
针对背景技术中存在的问题，发明人对现有米糠原料进行了深入研究，深入分析了大型螺旋榨油机压榨米糠物料时难以建立合适榨膛压力的原因和处理办法，不采用常规的易导致蛋白变性的挤压膨化方法和复杂的造粒过程，而且对除杂和调质步骤进行了改进，主要如下：(1)，向除杂后的米糠中加入谷壳，一方面利用添加的谷壳填充米糠颗粒间松散的空间，使米糠在大型旋螺榨油机的榨膛中建立合适的压力，保证出油率；另一方面，添加的谷壳既不会影响毛油的营养成份，也可在压榨糠饼进一步制备米糠蛋白的工艺中容易的被分离去除，不会影响米糠蛋白产品的的各项指标。所述谷壳即可粉碎或不粉碎后添加，优选粗粉碎至1/4-1/6大小的谷壳；进一步的，谷壳的添加量应控制在6-8％，过多会增加旋螺榨油机榨膛内的压榨阻力，不利于压榨正常出油和出饼。另外，压榨饼中粗纤维含量过高也对米糠蛋白或米糠肽等高附加值产品的制备不利；过少会虽经调质改性后，入榨料达不到所需的硬度和脆性，在旋螺榨油机的榨膛中建立不起合适的压力，不能保证正常出油和出饼。(2)调质中对米糠加水湿润，在加热、水分和搅拌作用下，米糠中所含淀粉糊化将米糠和谷壳(粉)粘黏呈颗粒状熟料，使调质后的物料冷却后手搓有沙粒感，从而改变了米糠物料的物性，大大增加了物料入榨的可塑性、硬度及脆性，以利在榨膛内建立起适合的压力，以利出油。由于米糠中加入谷壳，为了达到上述目的，特别限定物料含水量应达20％-25wt％，含水量过高会使米糠料中所含淀粉过度糊化，势必影响米糠和谷壳(粉)的粘黏性，会导致调质改性后物料的硬度和脆性较低。含水分过低则会使米糠料中所含淀粉不能糊化，同样会影响米糠和谷壳(粉)的粘黏性，不能成为颗粒状熟料，也达不到调质改性后物料所需的硬度和脆性。(3)为了保证调质改性的效果，使物料的硬度满足1000-1200g力，脆性满足1600-1800g力的要求，在调质改性时限定了物料在锅内停留时间为120-150min，出料温度110-115℃，出料时物料的含水量为8％-12wt％。限定出料温度在110-115℃，以避免过高温度使榨出的米糠毛油颜色深、酸价高、压榨糠饼蛋白变性的问题，限定物料在调质改性中的停留时间是考虑到米糠料中所含淀粉充分糊化，并能较好的对米糠和谷壳(粉)粘结，以形成颗粒状熟料，又防止米糠蛋白的过度变性。限定出料时物料的含水量为8％-12wt％，过高会导致进入螺旋榨油机的入榨料含水分过大，过低会导致进入螺旋榨油机的入榨料含水分过低，这都会影响入榨料的可塑性、硬度和脆性，使螺旋榨油机机膛内不能形成适合的压榨力；(4)进一步的，在调质锅中物料的加热面积也非常重要，这样可以使物料均匀有效受热，因此调质锅中每吨物料的加热面积为1.3-1.7平方米，过高会致使调质物料受热过度，水分大量蒸发，影响物料达到所需的硬度和脆性，另外也使设备投资增大；过低则会达不到调质改性的目的，在后续压榨过程中不能正常出油和出饼。
所述毛油分离步骤及后续的精炼工艺；为现有常规技术，在此不作详述，所述压榨糠饼的进一步深加工获得糠饼蛋白的方法可以利用现有报道过的各种技术，优选经碱提酸析和乙醇沉淀得到米糠蛋白产品；米糠蛋白产品还可以利用现有技术进一步加工成米糠肽。
发明人通过采用上述多个技术手段，能够在榨膛内建立合适的压力，解决了米糠在大型螺旋榨油机出油困难，出油率低的问题，主要改进集中在现有的除杂和调质阶段以改变物料的物性，不增加新的工艺流程，不增加新的设备，生产成本和运行成本低、操作控制简单，工艺条件温和，不仅有利于毛油的品质，还有利于压榨糠饼的进一步深加工，最大限度保留糠饼中的营养成份。制得的毛油酸价低、颜色清亮，毛油酸价仅为16-20mgKOH/g，制得的压榨糠饼残油率为7％-9wt％，榨饼呈金黄色，蛋白质变性小，压榨糠饼的粗蛋白含量为16-18％，氮溶指数(NSI)为60％-70％，所述压榨糠饼还可进一步加工制备糠饼蛋白和米糠肽，添加的谷壳在后续加工艺中可容易的去除，保证了深加工产品的品质。
具体实施方式
实施例1：
1.新鲜米糠经分离筛清理，分出所含杂质。添加6％未粉碎谷壳，均匀混合。
2.混匀后的米糠由螺旋输送机连续输送进入调质锅进行调质改性，在锅内边搅拌边由汽-水喷雾湿润装置加水，使米糠含水分达到25wt％；然后在调质锅内搅拌下受到锅体夹套内通入饱和蒸汽(蒸汽压力0.6MPa)的间接加热；调质锅上部通过抽气孔使米糠中水汽排出，物料在锅内停留时间150min，调质锅中每吨物料的加热面积为1.5平方米，出料温度115℃，含水分为8wt％。调质改性后米糠物料中所含淀粉糊化将米糠和谷壳(粉)粘黏呈颗粒状熟态，手捏成团，手松散开，冷却后手搓有沙粒感。用物性测试仪测定，米糠原料硬度和脆性分别为：210g力和340g力，调质改性后物料的硬度和脆性分别为：1000g力和1700g力。
3.调质后的物料由输送机械连续送入保温锅内，搅拌下受到锅体夹套内通入饱和蒸汽(蒸汽压力0.6MPa)的间接加热，连续物料在锅内停留时间40min，出料温度122℃，出料时物料含水分为3wt％；物料再经喂料口压入螺旋榨油机(ZX.18型螺旋榨油机，单机处理量10t/24h,由安陆市粮油机械设备有限公司生产)，该机压缩比为13，榨膛内压力为24.5MPa，经压榨后得到米糠毛油及压榨糠饼。毛油颜色清亮，酸价为18mgKOH/g，压榨糠饼呈金黄色，蛋白质变性小，残油率为9wt％，粗蛋白含量为16wt％，氮溶指数(NSI)为60％。
4.米糠毛油先间接加热至70℃，再送入卧式螺旋离心沉降机分离出饼屑等固体渣滓，得到含不溶性杂质为0,04％的清油。
5.压榨糠饼粉碎后用1.5倍pH9的碱性水溶液浸提3次，将离心分离的提取液合并，盐酸中和至pH4.5，使提取液中蛋白质沉析，沉析物用25倍重量、浓度85％的乙醇使之成为悬浮液在室温下搅拌1h,离心分离得到液相和固渣，液相干燥后即得米糠蛋白产品，该产品蛋白质含量达93wt％，易于人体消化；固渣干燥后即为饲料。
6.以米糠蛋白产品为原料，用碱性蛋白酶进行酶水解，然后离心分离去除残渣，酶解产物经过活性炭脱苦，层析分离、精制脱盐处理后得到的米糠肽产品,其相对分子质量分布500-1000。
实施例2
1.新鲜米糠经分离筛清理，分出所含杂质。添加7％粉碎至1/6的谷壳，均匀混合。
2.混匀后的米糠由螺旋输送机连续输送进入调质锅进行调质改性，在锅内边搅拌边由汽-水喷雾湿润装置加水，使米糠含水分达到20wt％；然后在调质锅内搅拌下受到锅体夹套内通入饱和蒸汽(蒸汽压力0.6MPa)的间接加热；调质锅上部通过抽气孔使米糠中水汽排出，物料在锅内停留时间120min，调质锅中每吨物料的加热面积为1.3平方米，出料温度111℃，含水分为10wt％。调质改性后米糠物料中所含淀粉糊化将米糠和谷壳(粉)粘黏呈颗粒状熟态，手捏成团，手松散开，冷却后手搓有沙粒感。米糠原料硬度和脆性分别为：210g力和340g力，调质改性后物料的硬度和脆性分别为：1100g力和1600g力。
3.调质后的物料由输送机械连续送入保温锅内，搅拌下受到锅体夹套内通入饱和蒸汽(蒸汽压力0.6MPa)的间接加热，连续物料在锅内停留时间20min，出料温度120℃，出料时物料含水分为5wt％；物料再经喂料口压入螺旋榨油机(ZX.24型螺旋榨油机，单机处理量20t/24h,由安陆市粮油机械设备有限公司生产)该机压缩比为15，榨膛内压力为22.5MPa，经压榨后得到米糠毛油及压榨糠饼。毛油颜色清亮，酸价为16mgKOH/g，压榨糠饼呈金黄色，蛋白质变性小，残油率为8wt％，粗蛋白含量为16wt％，氮溶指数(NSI)为60％。
4.米糠毛油先间接加热至70℃，再送入卧式螺旋离心沉降机分离出饼屑等固体渣滓，得到含不溶性杂质为0,04％的清油。
5.压榨糠饼粉碎后用1.5倍pH9的碱性水溶液浸提3次，将离心分离的提取液合并，盐酸中和至pH4.5，使提取液中蛋白质沉析，沉析物用25倍重量、浓度85％的乙醇使之成为悬浮液在室温下搅拌1h,离心分离得到液相和固渣，液相干燥后即得米糠蛋白产品，该产品蛋白质含量达93wt％，易于人体消化；固渣干燥后即为饲料。
6.以米糠蛋白产品为原料，用碱性蛋白酶进行酶水解，然后离心分离去除残渣，酶解产物经过活性炭脱苦，层析分离、精制脱盐处理后得到的米糠肽产品,其相对分子质量分布500-1000。
实施例3
1.新鲜米糠经分离筛清理，分出所含杂质。添加8％粉碎至1/4大小谷壳，均匀混合。
2.混匀后的米糠由螺旋输送机连续输送进入调质锅进行调质改性，在锅内边搅拌边由汽-水喷雾湿润装置加水，使米糠含水分达到23wt％；然后在调质锅内搅拌下受到锅体夹套内通入饱和蒸汽(蒸汽压力0.6MPa)的间接加热；调质锅下部通过抽气孔使米糠中水汽排出，物料在锅内停留时间130min，调质锅中每吨物料的加热面积为1.7平方米，出料温度110℃，含水分为12wt％。调质改性后米糠物料中所含淀粉糊化将米糠和谷壳(粉)粘黏呈颗粒状熟态，手捏成团，手松散开，冷却后手搓有沙粒感。米糠原料硬度和脆性分别为：210g力和340g力，调质改性后物料的硬度和脆性分别为：1200g力和1800g力。
3.调质后的物料由输送机械连续送入保温锅内，搅拌下受到锅体夹套内通入饱和蒸汽(蒸汽压力0.6MPa)的间接加热，连续物料在锅内停留时间30min，出料温度125℃，出料时物料含水分为2wt％；物料再经喂料口压入螺旋榨油机(KQZX.18型螺旋榨油机，单机处理量12t/24h,由安陆市粮油机械设备有限公司生产)该机压缩比为17，榨膛内压力为25.5MPa，经压榨后得到米糠毛油及压榨糠饼。毛油颜色清亮，酸价为20mgKOH/g，压榨糠饼呈金黄色，蛋白质变性小，残油率为7wt％，粗蛋白含量为16wt％，氮溶指数(NSI)为60％。
4.米糠毛油先间接加热至70℃，再送入卧式螺旋离心沉降机分离出饼屑等固体渣滓，得到含不溶性杂质为0,04wt％的清油。
5.压榨糠饼粉碎后用1.5倍pH9的碱性水溶液浸提2次，将离心分离的提取液合并，盐酸中和至pH4.5，使提取液中蛋白质沉析，沉析物用25倍重量、浓度85％的乙醇使之成为悬浮液在室温下搅拌1h,离心分离得到液相和固渣，液相干燥后即得米糠蛋白产品，该产品蛋白质含量达93wt％，易于人体消化；固渣干燥后即为饲料。
6.以米糠蛋白产品为原料，用碱性蛋白酶进行酶水解，然后离心分离去除残渣，酶解产物经过活性炭脱苦，层析分离、精制脱盐处理后得到的米糠肽产品,其相对分子质量分布500-1000。

Claims (9)

1.一种米糠压榨制油方法，包括将米糠经除杂、调质改性、螺旋榨油机压榨制油和毛油分离步骤得到毛油和压榨糠饼，其特征在于，
所述除杂步骤中，将米糠清理除杂后加入米糠重量6-8％的谷壳混匀；
所述调质改性步骤中，将混匀后的米糠送入调质锅中调节含水量达20％-25wt％,然后在调质锅中边搅拌边采用蒸汽间接加热，控制物料在锅内停留时间为120-150min，出料温度110-115℃，出料时物料的含水量为8％-12wt％。
2.如权利要求1所述的米糠压榨制油方法，其特征在于，所述除杂步骤中，所述谷壳为不粉碎或粗粉碎至1/4-1/6大小的谷壳。
3.如权利要求1所述的米糠压榨制油方法，其特征在于，所述调质步骤中，采用汽-水喷雾装置向混匀后的米糠中喷水并搅拌，使米糠含水量达20％-25wt％。
4.如权利要求1所述的米糠压榨制油方法，其特征在于，所述调质改性步骤中，出料时控制物料的硬度为1000-1200g力；脆性为1600-1800g力。
5.如权利要求1所述的米糠压榨制油方法，其特征在于，所述调质步骤中，所述调质锅中每吨物料的加热面积为1.3-1.7平方米。
6.如权利要求1-5任一项所述的米糠压榨制油方法，其特征在于，所述螺旋榨油机压榨制油步骤中，经调质后的物料先送入保温锅内间接加热，物料在锅内停留时间20-40min，出料温度120-125℃，含水量为2-5wt％；再送入螺旋榨油机中进行压榨制油，得到酸价为16-20mgKOH/g毛油及残油率为7％-9％压榨糠饼。
7.如权利要求6所述的米糠压榨制油方法，其特征在于，所述压榨糠饼的粗蛋白含量为16wt％，氮溶指数为60％。
8.如权利要求1-5任一项所述的米糠压榨制油方法，其特征在于，所述压榨糠饼经碱提酸析和乙醇沉淀得到米糠蛋白产品。
9.如权利要求1-5任一项所述的米糠压榨制油方法，其特征在于，所述螺旋榨油机为单机处理量10-20t/24h的螺旋榨油机。
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