CN108251207A - 一种食用油逐级温控压榨工艺设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种食用油逐级温控压榨工艺设备，包括依次设置的预热仓、逐级加热炒制器、压榨机和沉淀过滤装置，逐级加热炒制器包括水平设置的筒形腔体、位于腔体外围的双层壳体和腔体中心的螺旋输料搅拌轴，腔体通过可控闸板分隔为温度逐级升高的一级、二级和三级炒制区，一级炒制区的一端设有与预热仓连接的进料口，三级炒制区的一端设有与压榨机连接的出料口，压榨机的油脂出口通过管路连接沉淀过滤装置；螺旋输料搅拌轴的两端水平贯穿腔体通过轴承支座固定，并由电机驱动旋转，双层壳体内均布有电磁加热管和控制电路，能实现不同炒制区分别温控。本案有效解决了油料炒制时骤然升温、受热不均、局部受强热及出油率低的问题。

Description

一种食用油逐级温控压榨工艺设备

技术领域

本发明属于健康食品加工技术领域，涉及食用油物理压榨加工设备，具体指一种食用油逐级温控压榨工艺设备。

背景技术

目前，我国的食用油压榨工艺主要有物理压榨和化学浸出两种方式。浸出法是采用有机溶剂将油脂原料经充分浸泡后高温提取，经过“六脱”工艺(即脱脂、脱胶、脱水、脱色、脱臭、脱酸)加工而成，最大的特点是出油率高、生产成本低。但浸出过程中，食用油中的溶剂残留不可避免，按照国家标准规定，即使合格的浸出大豆油每公斤也允许含有10毫克的溶剂残留。 而物理压榨不涉及添加化学物质，能够保留油料内的丰富营养，无化学溶剂污染，同时不含任何化学防腐抗氧化剂，保证了产品的安全、纯正、营养、美味，符合人体健康需求，适宜长期放心食用；而其缺点是出油率低。其中，物理压榨分为冷榨和热榨两种工艺方式。冷榨是在油料压榨前不经加热或在低于60℃的低温环境下送入榨油机压榨。热榨是将精选后的油料经高温加热炒制后进行压榨，使油料内部发生一系列变化，如破坏油料细胞、促使蛋白质变性、降低油脂粘度等，以改善油脂食用口感和提高出油率。

目前，虽然热榨工艺被广泛应用，但其仍然存在诸多不足，其中较为突出的问题有：（1）炒制时，油料存在骤然升温及受热不均、局部受强热等问题，导致营养物质流失、破坏甚至变质，产生多种致癌物质，如“苯并芘”；同时油料中的油脂成分在骤然升温或超温状态中过分氧化，损坏了油脂和油饼质量，影响了产品指标，使得油料中的生物活性物质，如维生素E、甾醇、类胡箩卜素等过度流失；（2）传统压榨机械在压榨时，油料在高温高压的压榨机内停留时间较长，进一步加剧了油料变质，营养成分破坏、流失；同时存在出油率低的问题。

因此，亟需对现有的食用油热榨工艺及其设备进行改进，以解决上述技术问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种食用油逐级温控压榨工艺设备，解决了油料炒制时存在骤然升温、受热不均、局部受强以及出油率低的技术问题，保全了油脂中的营养物质，避免油脂过分氧化，提高了油脂品质及生产效率。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种食用油逐级温控压榨工艺设备，包括依次设置的预热仓、逐级加热炒制器、压榨机和沉淀过滤装置，所述逐级加热炒制器包括水平设置的筒形腔体、位于腔体外围的双层壳体和设置在腔体中心的螺旋输料搅拌轴，腔体通过可控闸板分隔为温度逐级升高的三级加热炒制区段，包括一级炒制区、二级炒制区和三级炒制区，其中一级炒制区的一端设有与预热仓连接的进料口，三级炒制区的一端设有与压榨机连接的出料口，压榨机的油脂出口通过管路连接沉淀过滤装置；所述螺旋输料搅拌轴的两端水平贯穿腔体通过轴承支座固定，并由电机驱动旋转，所述双层壳体内均布有电磁加热管和控制电路，能实现不同炒制区分别智能温控。

作为本案的优化方案，所述逐级加热炒制器内一级炒制区的炒制温度设定为150±2℃，油料炒制时间控制在100~120s；二级炒制区的炒制温度设定为180±2℃，油料炒制时间控制在100~120s；三级炒制区的炒制温度设定为210±2℃，油料炒制时间控制在90~100s。

作为本案的优化方案，所述压榨机为短程螺旋压榨机，其压榨螺旋的总长度为82±2cm，且其压榨螺旋分为三级压榨区段，其中一级压榨区段的一端与漏斗进料机的进料口对接，且其压榨螺旋的螺旋距为5~6cm；二级压榨区段位于一级压榨区段和三级压榨区段之间，且其压榨螺旋的螺旋距为4~5cm；三级压榨区段的一端分别对接出渣口和出油口，且其压榨螺旋的螺旋距为2.5~3cm。

作为本案的优化方案，所述压榨机的压榨压力达40~50Mpa，油料压榨温度为90~100℃。

作为本案的优化方案，所述沉淀过滤装置包括沉淀罐和过滤罐，各自罐体上均设有进油口和出油口，其中沉淀罐进油口与压榨机的出油口连接，沉淀罐出油口与过滤罐进油口连接；所述过滤罐罐体内设有竖向排列的数层不锈钢过滤网，不锈钢过滤网位于过滤罐进油口和过滤罐出油口之间，不锈钢过滤网下方的罐体上设有排渣口；且沉淀罐出油口与过滤罐进油口之间的管路上连接有压缩空气管路，由净化的压缩空气将沉淀后的食用油加压输送至过滤罐，经层层不锈钢过滤网过滤。

作为本案的优化方案，所述过滤罐罐体上还设有溢流口，溢流口位于不锈钢过滤网上方的罐体上，其通过管线与沉淀罐进油口连接。

作为本案的优化方案，所述过滤罐的罐体外壁安装有凸轮震动装置。

作为本案的优化方案，所述预热仓内的温度设置为90±5℃。

作为本案的优化方案，所述工艺设备还设置有恒温待榨库，恒温待榨库的出料口与预热仓的进料口连接，恒温待榨库内的温度设置为50±5℃。

本发明的有益效果是：

1、采用逐级加热炒制器进行炒制，使油料从预热到炒熟压榨经过了4次逐步升温的过程，使油料温和升温至待榨温度，解决了因局部受强热或骤然升温导致油料变质、产生多种致癌物质，以及油料中的油脂成分过分氧化，严重影响油脂和油饼质量的技术问题；经检测，逐步升温可保全油料中多种不饱和脂肪酸、微量元素和维生素等营养成分，避免营养成分流失、变质；

2、设置油料预热仓，在炒制前先进行充分预热，避免炒制时油料骤然升温，充分预热后进行炒制能使油料均匀升温，能相对减少油料炒制时长，避免油脂成分过分氧化，提高了油脂品质，降低了能耗；

3、采用短程螺旋压榨机，且将压榨机的压榨螺旋分为螺旋距递减的三段式结构，并整体缩短了压榨螺旋的长度，相较于传统压榨机使油料在榨樘内的停留时间缩短了40%，4~6秒即可完成压榨出油，进一步避免了油脂变质、营养成分被破坏等问题；同时合理缩短压榨螺旋距使得出油效率提升了7%；

4、利用净化的高压空气代替传统齿轮泵对管道中的油脂施加压力，并采用高密度高强度的不锈钢过滤网代替传统过滤粗布，有效解决了传统齿轮泵输送存在机械磨损过渡，以及油脂污染的问题，降低了能耗，确保过滤效果的同时保证了食用油的品质；并且不锈钢过滤网竖向设置，实现过滤的同时有效缓解了油压对滤网造成损坏；

5、采用凸轮震动清除过滤网及罐体内壁的过滤杂质，避免人为拆装滤网对油脂造成二次污染，由此过滤出的油脂产品更加澄清透亮，产品质量和生产效率大幅提升；

6、结构合理，高效节能，自动化程度高，可实现食品级健康生产，具有较好的市场前景和经济效益，适于推广应用。

附图说明

图1为本发明食用油逐级温控压榨工艺设备的结构示意图；

图2为本发明食用油逐级温控压榨工艺设备中压榨机的结构示意图；

图3为本发明食用油逐级温控压榨工艺设备中压榨螺旋的结构示意图；

图4为本发明食用油逐级温控压榨工艺设备中沉淀过滤装置的结构示意图；

图中：1-预热仓，2-逐级加热炒制器，3-压榨机，4-沉淀过滤装置，5-腔体，6-双层壳体，7-螺旋输料搅拌轴，8-可控闸板，9-一级炒制区，10-二级炒制区，11-三级炒制区，12-进料口，13-出料口，14-轴承支座，15-电机，16-电磁加热管，17-控制电路，18-恒温待榨库，19-漏斗进料机，20-凸轮震动装置，301-压榨螺旋，302-一级压榨区段，303-二级压榨区段，304-三级压榨区段，305-出渣口，306-出油口，401-沉淀罐，402-过滤罐，403-沉淀罐进油口，404-沉淀罐出油口，405-过滤罐进油口，406-过滤罐出油口，407-不锈钢过滤网，408-排渣口，409-压缩空气管路，410-溢流口。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明及其效果作进一步阐述。

如图1-3所示，一种食用油逐级温控压榨工艺设备，包括依次设置的预热仓1、逐级加热炒制器2、压榨机3和沉淀过滤装置4。预热仓1内的温度设置为90±5℃，能够对油料实现充分预热功能，在炒制前先进行充分预热，能有效解决炒制时油料骤然升温，预热后进行炒制能使油料均匀升温，炒制充分，能相对减少油料炒制时长，提高食用油的品质，降低能耗。所述逐级加热炒制器2包括水平设置的筒形腔体5、位于腔体外围的双层壳体6和设置在腔体中心的螺旋输料搅拌轴7，腔体5通过可控闸板8分隔为温度逐级升高的三级加热炒制区段，包括一级炒制区9、二级炒制区10和三级炒制区11；其中，一级炒制区9的一端设有与预热仓1连接的进料口12，三级炒制区11的一端设有与压榨机3连接的出料口13，压榨机3的油脂出口通过管路连接沉淀过滤装置4。所述螺旋输料搅拌轴7的两端水平贯穿腔体通过轴承支座14固定，并由电机15驱动旋转，实现均匀翻转炒制油料的同时还能将油料输送至下一级；双层壳体6内均布有电磁加热管16和控制电路17，能实现不同炒制区分别智能温控。充分预热后的油料，由预热仓1通过环形进料口1进入一级炒制区9，一级炒制区9的炒制温度设定为150±2℃，油料炒制100~120s后，由控制电路17控制一级炒制区9和二级炒制区10之间的可控闸板8打开，油料被螺旋输料搅拌轴7输送至二级炒制区10，炒制时可控闸板8关闭；二级炒制区10的炒制温度设定为180±2℃，油料炒制100~120s后，由控制电路17控制二级炒制区10和三级炒制区11之间的可控闸板8打开，油料被螺旋输料搅拌轴7输送至三级炒制区11，炒制时可控闸板8关闭；三级炒制区11的炒制温度设定为210±2℃，油料炒制时间为90~100s。油料炒熟后通过出料口13进入压榨机3进行压榨，压榨好的油脂通过管路连接沉淀过滤装置4经沉淀、过滤后输出成品食用油。油料从预热到炒熟压榨经过了4次逐步升温的过程，使油料温和升温至待榨温度，解决了因局部受强热或骤然升温导致油料变质、产生多种致癌物质，如“苯并芘”；以及油料中的油脂成分过分氧化，严重影响油脂和油饼质量的技术问题。经检测，逐步升温可保全油料中多种不饱和脂肪酸、微量元素和维生素等营养成分，避免营养成分流失、变质。进一步地，本工艺设备还设置有恒温待榨库18，恒温待榨库18的出料口与预热仓1的进料口连接，恒温待榨库18内的温度设置为50±5℃；除尘除杂精选后的油料可投入恒温待榨库18。原料进入恒温待榨库后停留时间为30~50分钟，常温原料经过缓慢升温，达到预设温度后进入预热仓，与预热仓设置温度有效衔接，防止原料从常温猛然接触高温，对原料中的油脂成分和营养物质遭受破坏。

具体地，逐级加热炒制器2为电磁加热炒制器，即采用磁场感应涡流（EDDYCURRENT）加热原理，利用电流通过线圈产生磁场，当磁场内部的磁力线通过导磁器具（腔体）时，立刻产生无数涡流，使腔体自行高速发热。本案在炒制器前端设置恒温待榨库18和预热仓1，配合电磁加热炒制器，炒制前对油料进行充分预热，避免油料局部受强热或骤然升温的同时，能够缩短炒制时间，提高炒制效率。而当磁场内部磁力线通过非导磁物体时，不会产生涡流，就不会产生热量，因此炒制器其它部位不会发热。由于人体为非导磁物体，因此不会发生人员烫伤的危险，对操作者来说安全性极高。

由于传统压榨机为达到足够的压榨压力，压榨机的压榨螺旋较长，压榨螺旋的螺旋距通常为95~100cm，使得油料在榨樘内的停留时间较长，受榨樘内高温高压的影响导致油脂过分氧化，营养成分流失、变质。我们通过缩短压榨螺旋的螺旋距，在满足压榨压力的同时，使压榨螺旋更加紧凑；并将压榨机的压榨螺旋分为螺旋距递减的三段式结构，并整体缩短压榨螺旋的长度，在满足压榨压力的同时，使压榨螺旋更加紧凑；油料进入榨樘后在4~6秒内即被压榨挤出油脂，相较于传统压榨机使油料在榨樘内的停留时间缩短了40%，避免油料在榨樘内长时间停留受高温高压影响导致油脂变质、营养成分被破坏等问题；同时合理缩短压榨螺旋距使得出油效率提升了7%。

具体地，如图2、3所示，所述压榨机3为短程螺旋压榨机，其压榨螺旋301的总长度为82±2cm，且其压榨螺旋301分为三级压榨区段，其中一级压榨区段302的一端与漏斗进料机19的进料口对接，且其压榨螺旋的螺旋距为5~6cm；二级压榨区段303位于一级压榨区段302和三级压榨区段304之间，且其压榨螺旋的螺旋距为4~5cm；三级压榨区段304的一端分别对接出渣口305和出油口306，且其压榨螺旋的螺旋距为2.5~3cm。压榨机3的压榨压力达40~50Mpa，油料压榨温度为90~100℃。

目前，传统食用油经压榨提取后由齿轮泵加压输送至帆布过滤器，加压后的油脂强行通过粗布空隙达到过滤的目的。该过滤方法的技术要求为齿轮泵必须给予管道中的食用油施加正常压力4-6倍的压力，才可使食用油高压通过过滤粗布。由于经压榨后的原始食用油较为浑浊，而齿轮泵施以的压力有限，单次过滤仅有少量油脂通过粗布，而油脂中较大杂质颗粒会堵塞粗布空隙，未通过的油脂经限压回流后必须赖以齿轮泵施以持续的压力才可再次缓慢通过。上述油脂过滤方法虽然经济有效，但仍存在诸多缺陷与不足，其中最为突出的有以下两方面：（1）齿轮泵机械磨损过渡、能耗高，并且在加压输送过程中会对油脂造成机械污染，同时粗布中混杂的大量细微化学纤维和有机成分也会对油脂造成污染，此外也不能绝对排除齿轮泵中润滑油液由于密封原因泄露后对油脂造成二次污染，无法保证成品食用油的品质；（2）生产效率较低，用粗布过滤三小时左右需拆卸过滤粗布，人工刮除粘附于粗布上的油渣等油腻杂质；一方面人员接触会加大对油脂污染的风险，另一方面油腻杂质黏附于粗布空隙中，难以清除。我们通过长期积累的数据经验对过滤环节的工艺设备设施进行研发改造，有效解决了上述技术问题，使得产品质量和生产效率大幅提升。

具体地，如图4所示，沉淀过滤装置4包括沉淀罐401和过滤罐402，各自罐体上均设有进油口和出油口，其中沉淀罐进油口403与压榨机3的出油口连接，沉淀罐出油口404与过滤罐进油口405连接；沉淀罐出油口404与过滤罐进油口405之间的管路上连接有压缩空气管路409，其中压缩空气的压力控制在10~15Mpa，利用净化的高压空气代替传统齿轮泵对管道中的油脂施加压力，有效解决了传统齿轮泵输送存在机械磨损过渡，以及油脂污染的问题，降低了能耗。过滤罐402罐体内设有竖向排列的数层不锈钢过滤网407，不锈钢过滤网407位于过滤罐进油口405和过滤罐出油口406之间，不锈钢过滤网407下方的罐体上设有排渣口408。采用高密度高强度的不锈钢过滤网代替传统过滤粗布，有效避免了油脂污染；并且不锈钢过滤网竖向设置，过滤网的过滤精度由过滤罐进油口5至过滤罐出油口6依次递增，实现高效过滤的同时，有效缓解了传统滤网水平设置时过滤网面承受油压大，滤网易损坏的问题。所述过滤罐402罐体上还设有溢流口410，溢流口410位于不锈钢过滤网407上方的罐体上，其通过管线与沉淀罐进油口403连接。加压后的油脂由过滤罐进油口405进入罐体，经层层设置的不锈钢过滤网407过滤；过滤过程中滤渣在不锈钢过滤网407间不断堆积，或者当进油量较大时，未被完全过滤的食用油上升至溢流口410，经溢流口410回流至沉淀罐401，经再次沉淀过滤；滤渣在不锈钢过滤网407堆积到一定程度后，打开底部的排408渣口排渣。此外，过滤罐402的罐体外壁安装有凸轮震动装置20，采用凸轮震动清除过滤网及罐体内壁的过滤杂质，避免人为拆装滤网对油脂造成二次污染，由此过滤出的油脂产品更加澄清透亮，产品质量和生产效率大幅提升。

以上实施例仅是示例性的，并不会局限本发明，应当指出对于本领域的技术人员来说，在本发明所提供的技术启示下，所做出的其它等同变型和改进，均应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种食用油逐级温控压榨工艺设备，其特征在于：包括依次设置的预热仓（1）、逐级加热炒制器（2）、压榨机（3）和沉淀过滤装置（4），所述逐级加热炒制器（2）包括水平设置的筒形腔体（5）、位于腔体外围的双层壳体（6）和设置在腔体中心的螺旋输料搅拌轴（7），腔体（5）通过可控闸板（8）分隔为温度逐级升高的三级加热炒制区段，包括一级炒制区（9）、二级炒制区（10）和三级炒制区（11），其中一级炒制区（9）的一端设有与预热仓（1）连接的进料口（12），三级炒制区（11）的一端设有与压榨机（3）连接的出料口（13），压榨机（3）的油脂出口通过管路连接沉淀过滤装置（4）；所述螺旋输料搅拌轴（7）的两端水平贯穿腔体通过轴承支座（14）固定，并由电机（15）驱动旋转，所述双层壳体（6）内均布有电磁加热管（16）和控制电路（17），能实现不同炒制区分别智能温控。

2.根据权利要求1所述的食用油逐级温控压榨工艺设备，其特征在于：所述逐级加热炒制器（2）内一级炒制区（9）的炒制温度设定为150±2℃，油料炒制时间控制在100~120s；二级炒制区（10）的炒制温度设定为180±2℃，油料炒制时间控制在100~120s；三级炒制区（11）的炒制温度设定为210±2℃，油料炒制时间控制在90~100s。

3.根据权利要求1所述的食用油逐级温控压榨工艺设备，其特征在于：所述压榨机（3）为短程螺旋压榨机，其压榨螺旋（301）的总长度为82±2cm，且其压榨螺旋（301）分为三级压榨区段，其中一级压榨区段（302）的一端与漏斗进料机（19）的进料口对接，且其压榨螺旋的螺旋距为5~6cm；二级压榨区段（303）位于一级压榨区段（302）和三级压榨区段（304）之间，且其压榨螺旋的螺旋距为4~5cm；三级压榨区段（304）的一端分别对接出渣口（305）和出油口（306），且其压榨螺旋的螺旋距为2.5~3cm。

4.根据权利要求3所述的食用油逐级温控压榨工艺设备，其特征在于：所述压榨机（3）的压榨压力达40~50Mpa，油料压榨温度为90~100℃。

5.根据权利要求1所述的食用油逐级温控压榨工艺设备，其特征在于：所述沉淀过滤装置（4）包括沉淀罐（401）和过滤罐（402），各自罐体上均设有进油口和出油口，其中沉淀罐进油口（403）与压榨机（3）的出油口连接，沉淀罐出油口（404）与过滤罐进油口（405）连接；所述过滤罐（402）罐体内设有竖向排列的数层不锈钢过滤网（407），不锈钢过滤网（407）位于过滤罐进油口（405）和过滤罐出油口（406）之间，不锈钢过滤网（407）下方的罐体上设有排渣口（408）；且沉淀罐出油口（404）与过滤罐进油口（405）之间的管路上连接有压缩空气管路（409），由净化的压缩空气将沉淀后的食用油加压输送至过滤罐（402），经层层不锈钢过滤网（407）过滤。

6.根据权利要求5所述的食用油逐级温控压榨工艺设备，其特征在于：所述过滤罐（402）罐体上还设有溢流口（410），溢流口（410）位于不锈钢过滤网（407）上方的罐体上，其通过管线与沉淀罐进油口（403）连接。

7.根据权利要求5或6所述的食用油逐级温控压榨工艺设备，其特征在于：所述过滤罐（402）的罐体外壁安装有凸轮震动装置（20）。

8.根据权利要求1所述的食用油逐级温控压榨工艺设备，其特征在于：所述预热仓（1）内的温度设置为90±5℃。

9.根据权利要求1所述的食用油逐级温控压榨工艺设备，其特征在于：所述工艺设备还设置有恒温待榨库（18），恒温待榨库（18）的出料口与预热仓（1）的进料口连接，恒温待榨库（18）内的温度设置为50±5℃。