CN108850551A - 一种低能耗米糠稳定加工工艺及装备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低能耗米糠稳定化加工工艺及装备，全脂米糠由投料口进入刮板输送机，然后经第一提升机提升至第一暂存仓，再进入电动闸门；全脂米糠经电动闸门进入除清工段；经除清工段后全脂米糠进入计量工段，即全脂米糠输送至计量称中进行称量计量；计量后的全脂米糠进入调质膨化工段，全脂米糠经破拱喂料仓进入喂料器，然后全脂米糠粉进入调质器；调质后的全脂米糠进入膨化机进行挤压膨化处理；膨化后的全脂米糠粉进入全脂米糠干燥冷却工段；干燥冷却后的全脂米糠进入打包仓，然后进行打包处理或者经打包仓进入到浸出车间进行米糠油浸出处理。本发明达到提升产品品质、提高操作方便性、设备运行稳定性和降低生产能耗的目的。

Description

一种低能耗米糠稳定加工工艺及装备

技术领域

本发明涉及米厂、油脂、饲料加工技术领域，尤其涉及一种低能耗米糠稳定化加工工艺及装备。

背景技术

米糠是用稻谷加工精米时得到的主要副产品之一，它是由糠层和米胚芽等组成的混合物。其中，米糠的重量占稻谷的5％～5.5％，米胚芽约占2.5％左右。米糠一般含油量为15％～20％，仅次于大豆。米糠油中的油酸和亚油酸含量的比例大体为1:1,从现代营养学的观点看,它和其它谷类油脂(如小麦胚芽油、玉米胚芽油等)一样,具有较高的营养价值；同时，米糠油含有较多的类脂质，主要有维生素E、谷维素、谷甾醇和其它植物甾醇，有降低人体血清胆固醇、防治心血管疾病的功能。因此,米糠油具有较高的营养卫生价值，是一种应大力开发利用的高级食用植物油。但与其它植物油相比，由于米糠中含有极活泼的解脂酶，使米糠在贮运、制油过程中发生劣变，大大地限制了米糠食用油的生产，造成了米糠这一宝贵资源的极大浪费。因此，防止米糠酸败、稳定米糠品质，已成为米糠开发利用的先决条件。稻谷在碾制前的贮存过程中，解脂酶的活性十分微弱。在碾制加工过程中,由于机械摩擦产生热量，在较多水分和较高温度下，存在于稻谷中的解脂酶活性被激发，并且越来越活泼,对油脂产生分解作用。新鲜米糠所含油的酸价约在5～10mgKOH/g油，如果不及时抑制解脂酶活性，米糠脂质中游离脂肪酸含量将以每日4％～5％的速度递增。采用挤压膨化方法作为米糠制油的前处理工艺，是目前米糠稳定保鲜和提高制油得率的可靠方法。但在米糠稳定化生产过程中存在以下问题：①膨化机大多属于自热式螺杆挤压膨化机，仅仅利用机械能转化成热能，作为米糠膨化的能量来源。该工艺会造成膨化机能耗比较高，吨电耗达80-90kW.h/t；②米糠中含油较高，生产过程中结拱现象时有发生，影响生产的连续性。③米糠中往往夹带较多的碎米和淀粉,如不预先进行筛分,经膨化后一方面膨化度不佳，另一方面结构松散,大大地增加了浸出料的粉末度，直接影响浸出效果。④膨化米糠生产线对于物料加工流向不可逆，在生产加工过程中增加了员工的劳动强度。

发明内容

为了克服现有技术之不足，本发明提供一种低能耗米糠稳定化加工工艺及装备。针对工艺过程中存在的问题和风险进行设计，达到提升产品品质、提高操作方便性、设备运行稳定性和降低生产能耗的目的。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种低能耗米糠稳定化加工装备，包括依序设置的全脂米糠进料工段、全脂米糠除清工段、全脂米糠计量工段、全脂米糠调质膨化工段、全脂米糠干燥冷却工段、打包工段，其特征在于，全职米糠除清工段包括第一磁选器、振动分级筛、循环风选器、去石机，第一磁选器、振动分级筛、循环风选器、去石机依序设置；全脂米糠调质膨化工段包括第二磁选器、待膨化仓、破拱喂料仓、喂料器、调质器、膨化机，第二磁选器、待膨化仓、破拱喂料仓、喂料器、调质器、膨化机依序设置；全脂米糠计量工段包括计量称；全脂米糠干燥冷却工段，包括带式干燥冷却机一体机；打包工段中，全脂米糠依次通过成品仓、振动出仓机，再至浸出车间；或者，全脂米糠依次通过成品仓、振动出仓机、打包秤、皮带机。

全脂米糠进料工段包括刮板输送机、第一风机、第一除尘器、投料口，投料口上方依序设置第一除尘器和第一风机，刮板输送机端部连通第一提升机的下端，全脂米糠由投料口进入刮板输送机，然后经提升机提升至第一暂存仓；第一暂存仓下端连接电动闸门，全脂米糠经电动闸门进入全脂米糠除清工段。

全脂米糠调质膨化工段中，调质器采用单层调质器加DDC调质器的组合装置。全脂米糠调质膨化工段设置有蒸汽吸收系统；膨化机长径比为7.5～8.5:1。

打包工段设置有粉尘吸收系统，粉尘吸收系统包括第三风机、第二除尘器、第二关风器，第三风机、第二除尘器、第二关风器、皮带机依序设置。

一种低能耗米糠稳定化加工装备，还包括膨化机机头料的处理循环系统和成品处料流的处理循环系统。

采用前述的加工装备的一种低能耗米糠稳定加工工艺，包括如下步骤：

全脂米糠由投料口进入刮板输送机，然后经第一提升机提升至第一暂存仓，再进入电动闸门；全脂米糠经电动闸门进入除清工段；经除清工段后全脂米糠进入计量工段，即全脂米糠输送至计量称中进行称量计量；计量后的全脂米糠进入调质膨化工段，全脂米糠经破拱喂料仓进入喂料器，喂料器采用变频调速，控制喂料量，然后全脂米糠粉进入调质器，采用单层调质器加DDC调质器的组合调质器；调质后的全脂米糠进入膨化机进行挤压膨化处理；膨化后的全脂米糠粉经溜管进入全脂米糠干燥冷却工段，采用带式干燥冷却机；干燥冷却后的全脂米糠经过第三提升机进入打包仓，然后进行打包处理或者经打包仓进入到浸出车间进行米糠油浸出处理。

采用长径比为7.5～8.5:1的膨化机。调质器采用0.2～0.4mPa直接蒸汽加热法，调质温度95～100℃，调质时间100～120s，调质后水分14％～15％，膨化机出料腔温度110～125℃，膨化机出口水分11％～12％，带式干燥冷却机干燥段温度80～90℃，干燥冷却时间15～20min，干燥冷却后水分7.5～8％，满足米糠油浸出的水分要求。

相对于现有技术，本发明实现以下有益效果：

⑴该发明工艺采用全脂米糠计量工段用于称量计量，实现数据化生产。

⑵该发明工艺采用组合式除清系统，用于筛理全脂米糠中的无机杂质，用于筛理全脂米糠中的无机杂质，主要指泥土、沙粒、石子、金属等，有机杂质：包括皮壳、麻绳等；其他成分：包括米糠中混有一定的碎米和淀粉，应进行严格筛选，否则不仅影响膨化过程中压力的形成，而且使膨化料结构松散，除清的目的是为了提升膨化米糠成品的品质，确保后续工段的稳定连续生产；

⑶该发明工艺采调质膨化段主要有磁选器、破拱喂料仓、喂料器、调质器、膨化机等组成，在该工段加装磁选器主要是避免物料中金属进入膨化机，对膨化机带来损伤，同时影响生产的正常运行。本发明在该工段加装破拱喂料仓，有效避免全脂米糠结拱，确保生产连续性。物料经破拱喂料仓进入喂料器，喂料器采用变频调速，控制喂料量。然后全脂米糠粉进入调质器，其中调质器采用单层调质器加DDC调质器的组合方案，目的是延长全脂米糠的调质时间。调质后的物料进入膨化机进行挤压膨化处理，其中膨化机采用长径比为7.5～8.5:1的膨化机，延长了物料在膨化腔内的滞留时间，有益于能量的输入及利用。

⑷该发明采用带式干燥冷却机一体机代替传统的干燥器+冷却器组合，主要是因为现有的干燥器和冷却器独立设备存在能耗高和水分均匀性差的问题，采用的干燥冷却一体机采用全新风路形式，提供低温干燥，充分地对干燥热风循环控制，从而降低能耗，而且可以减少干燥过程中物料营养成分损失。且输送带开孔率高，布料器采用变频控制，保证输送带的料层均匀一致，从而实现在降低能耗的同时，确保干燥冷却后膨化米糠水分的均匀性。

⑸该发明采用打包称量工段利用打包秤进行打包计量或者经打包仓进入到浸出车间进行米糠油浸出处理。

⑹该发明采用一种低能耗米糠稳定化加工工艺及装备，其中膨化工段的蒸汽吸收系统，用于现场的蒸汽处理，提升现场工作环境。

⑺该发明采用一种低能耗米糠稳定化加工工艺及装备，其中打包口的粉尘吸收系统，用于现场粉尘的处理。

⑻该发明采用一种低能耗米糠稳定化加工工艺及装备，包括膨化机机头料的处理循环系统和成品处料流的处理循环系统。其中膨化机机头料可以进入待膨化仓，实现机头料的回收和处理。其中成品处料流处理系统，可以将成品处的物料进入待膨化仓前的流程，实现不合格物料的回收和处理。

⑼该发明采用一种低能耗米糠稳定化加工工艺及装备，在于其过程工艺参数控制。调质器采用0.2～0.4mPa直接蒸汽加热法，调质温度95～100℃，调质时间100～120s，调质后水分14％～15％，膨化机出料腔温度110～125℃，膨化机出口水分11％～12％，带式干燥冷却机干燥段温度80～90℃，干燥冷却时间15～20min，干燥冷却后水分7.5～8％，满足米糠油浸出的水分要求。系统吨电耗由传统的80-90kW.h/t降低至35-45kW.h/t，系统蒸汽耗量80kg/t提升至100kg/t。采用该工艺处理的米糠在常温下可存放3～5个月，酸价升高不超过10mgKOH/g油。通过米糠稳定化工艺成本(见表1所示)核算发现，低能耗米糠稳定化加工工艺生产成本较原工艺生产成本降低41元/t，效益非常可观。

表1米糠稳定化工艺成本核算表

附图说明

图1和图2是本发明最优实施例的全脂米糠进料工段结构示意图；

图中1、刮板输送机 2、第一风机 3、第一除尘器 4、投料口 5、第一提升机 6、透气帽 7、脉冲除尘器 8、低压风机 9、中间分离器 10、第一关风器 11、第一暂存仓 12、电动闸门 13、第一磁选器 14、振动分级筛 15、循环风选器 16、去石机 17、计量称 18、第二暂存仓 19、第二提升机 20、第二磁选器 21、待膨化仓 22、破拱喂料仓 23、喂料器 24、单筒调质器 25、DDC调质器 26、膨化机 27、第二风机 28、干燥冷却一体机 29、沙克龙1 30、沙克龙2 31、第三提升机 32、成品仓 33、振动出仓机 34、打包秤 35、第三风机 36、第二除尘器37、第二关风器 38皮带机。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这第二些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

根据图1-2，一种低能耗米糠稳定化加工工艺及装备，该工艺包括全脂米糠进料工段、全脂米糠除清工段、全脂米糠计量工段、全脂米糠调质膨化工段、全脂米糠干燥冷却工段、打包工段及其它辅助功能等组成。其工作原理是全脂米糠由投料口4进入刮板输送机1，然后经第一提升机5提升第一暂存仓11，第一暂存仓11连通第一提升机5的上端，第一暂存仓11下端连接电动闸门12。全脂米糠经电动闸门12进入除清工段，除清工段主要有第一磁选器13、振动分级筛14、循环风选器15、去石机16等组成，用于筛理全脂米糠中的无机杂质，主要指泥土、沙粒、石子、金属等，有机杂质：包括皮壳、麻绳等；其它成分：包括米糠中混有一定的碎米和淀粉，应进行严格筛选，否则不仅影响膨化过程中压力的形成，而且使膨化料结构松散，除清的目的是为了提升膨化米糠成品的品质，确保后续工段的稳定连续生产。经除清工段后进入全脂米糠计量工段，主要是将全脂米糠输送至计量称17中进行称量计量，然后从计量称17进入第二暂存仓18。计量后的全脂米糠进入调质膨化工段(全脂米糠从第二暂存仓18进入第二提升机19，再通过第二提升机进入调质膨化工段)，该调质膨化工段主要有第二磁选器20、待膨化仓21、破拱喂料仓22、喂料器23、单筒调质器24、DDC调质器25、膨化机26等组成，在该工段加装磁选器20主要是避免物料中金属进入膨化机26，对膨化机26带来损伤，同时影响生产的正常运行。本发明在该工段加装破拱喂料仓22，有效避免全脂米糠结拱，确保生产连续性。物料经破拱喂料仓22进入喂料器23，喂料器23采用变频调速，控制喂料量。然后全脂米糠粉进入调质器，在本发明中采用单层调质器24加DDC调质器25的组合方案，目的是延长全脂米糠的调质时间。调质后的物料进入膨化机26进行挤压膨化处理，物料被送入挤压膨化机中，在螺杆螺旋的推动作用下，物料向前成轴向移动。同时，由于螺旋与物料、物料与膨化腔以及物料内部的机械摩擦作用，物料被强烈地挤压、搅拌、剪切，其结果使物料进一步细化、均化。随着机腔内部压力的逐渐增大，温度相应的不断升高，在高温、高压、高剪切力的条件下，物料物性发生了变化，由粉状变成糊状，淀粉发生糊化、裂解，蛋白质发生变性、重组，纤维发生部分降解、细化，致病菌被杀死，有毒成份失活。当糊状物料由模孔喷出的瞬间，在强大压力差的作用下，水分急骤汽化，物料被膨化，形成结构疏松、多孔、酥脆的膨化产品，从而达到挤压膨化的目的。膨化后的全脂米糠粉经溜管进入全脂米糠干燥冷却工段，本发明中用带式干燥冷却机一体机28(由江苏丰尚智能科技有限公司制造，SPGL3000压片烘干冷却一体机)代替传统的干燥器+冷却器组合，主要是因为现有的干燥器和冷却器独立设备存在能耗高和水分均匀性差的问题，采用的干燥冷却一体机28采用全新风路形式，提供低温干燥，充分地对干燥热风循环控制，从而降低能耗，而且可以减少干燥过程中物料营养成分损失。且输送带开孔率高，布料器采用变频控制，保证输送带的料层均匀一致，从而实现在降低能耗的同时，确保干燥冷却后膨化米糠水分的均匀性。干燥冷却一体机28旁设置除尘装置(沙克龙1、沙克龙2)。干燥冷却后的全脂米糠经过第三提升机31进入打包仓，然后进行打包处理或者经打包仓进入到浸出车间进行米糠油浸出处理。本发明中的辅助功能还有膨化工段的蒸汽吸收系统，用于现场的蒸汽处理。打包口的粉尘吸收系统，用于现场粉尘的处理。料流的循环系统，主要包括膨化机机头料的处理循环系统和成品处料流的处理循环系统。

全脂米糠进料工段包括刮板输送机1、第一风机2、第一除尘器3、投料口4，由操作人员向投料口加入原料，投料口上方依序设置第一除尘器3和第一风机2，刮板输送机1端部连通第一提升机5的下端，全脂米糠由投料口4进入刮板输送机1，然后经提升机5提升至第一暂存仓11。

全脂米糠除清工段中，第一磁选器为2个，全脂米糠经电动闸门12进入上端的第一磁选器13，上端的第一磁选器13、振动分级筛14、循环风选器15、下端的第一磁选器13、去石机16依序设置，且该顺序对应全脂米糠的移动路径。全脂米糠从去石机下端出来后进入全脂米糠计量工段。

调质膨化工段包括第二磁选器20、待膨化仓21、破拱喂料仓22、喂料器23、单筒调质器24、DDC调质器25、膨化机26，第二磁选器20连通第二提升机19，第二磁选器20、待膨化仓21、破拱喂料仓22、喂料器23、单筒调质器24、DDC调质器25、膨化机26依序设置，该顺序即全脂米糠的移动路径。第二风机27位于破拱喂料仓22附近。

打包工段中，干燥冷却后的全脂米糠经过第三提升机31进入打包仓，即全脂米糠经过第三提升机31，先进入另一个第二磁选器20，然后依次通过成品仓32、振动出仓机33，再至浸出车间；或者，全脂米糠经过第三提升机31，先进入另一个第二磁选器20，然后依次通过成品仓32、振动出仓机33，振动出仓机33与打包秤34连通，振动出仓机33、打包秤34、皮带机38依序设置，该顺序即全脂米糠的移动路径。第三风机35、第二除尘器36、第二关风器37、皮带机38依序设置。

低能耗米糠稳定加工装置中，还包括适用于整个装置的除尘系统，包括依序设置的透气帽6、脉冲除尘器7、低压风机8、中间分离器9、第一关风器10。

本发明设计的一种低能耗米糠稳定化加工工艺及装备，通过工艺创新，有效解决了米糠稳定化生产过程中存在以下问题：①膨化机大多属于自热式螺杆挤压膨化机，仅仅利用机械能转化成热能，作为米糠膨化的能量来源。该工艺会造成膨化机能耗比较高，吨电耗达80-90kW.h/t；②米糠中含油较高，生产过程中结拱现象时有发生，影响生产的连续性。③米糠中往往夹带较多的碎米和淀粉,如不预先进行筛分,经膨化后一方面膨化度不佳,另一方面结构松散,大大地增加了浸出料的粉末度,直接影响浸出效果。④膨化米糠生产线对于物料加工流向不可逆，在生产加工过程中增加了员工的劳动强度。

以上显示描述了本发明的基本原理、主要特征以及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落进要求保护本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种低能耗米糠稳定化加工装备，包括依序设置的全脂米糠进料工段、全脂米糠除清工段、全脂米糠计量工段、全脂米糠调质膨化工段、全脂米糠干燥冷却工段、打包工段，其特征在于，全职米糠除清工段包括第一磁选器、振动分级筛、循环风选器、去石机，第一磁选器、振动分级筛、循环风选器、去石机依序设置；全脂米糠调质膨化工段包括第二磁选器、待膨化仓、破拱喂料仓、喂料器、调质器、膨化机，第二磁选器、待膨化仓、破拱喂料仓、喂料器、调质器、膨化机依序设置；全脂米糠计量工段包括计量称；全脂米糠干燥冷却工段，包括带式干燥冷却机一体机；打包工段中，全脂米糠依次通过成品仓、振动出仓机，再至浸出车间；或者，全脂米糠依次通过成品仓、振动出仓机、打包秤、皮带机。

2.根据权利要求1所述的一种低能耗米糠稳定化加工装备，其特征在于，全脂米糠进料工段包括刮板输送机、第一风机、第一除尘器、投料口，投料口上方依序设置第一除尘器和第一风机，刮板输送机端部连通第一提升机的下端，全脂米糠由投料口进入刮板输送机，然后经提升机提升至第一暂存仓；第一暂存仓下端连接电动闸门，全脂米糠经电动闸门进入全脂米糠除清工段。

3.根据权利要求1所述的一种低能耗米糠稳定化加工装备，其特征在于，全脂米糠调质膨化工段中，调质器采用单层调质器加DDC调质器的组合装置。

4.根据权利要求1所述的一种低能耗米糠稳定化加工装备，其特征在于，全脂米糠调质膨化工段设置有蒸汽吸收系统；膨化机长径比为7.5～8.5:1。

5.根据权利要求1所述的一种低能耗米糠稳定化加工装备，其特征在于，打包工段设置有粉尘吸收系统，粉尘吸收系统包括第三风机、第二除尘器、第二关风器，第三风机、第二除尘器、第二关风器、皮带机依序设置。

6.根据权利要求1所述的一种低能耗米糠稳定化加工装备，其特征在于，包括膨化机机头料的处理循环系统和成品处料流的处理循环系统。

7.采用权利要求1-6任意一项所述的加工装备的低能耗米糠稳定加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：

全脂米糠由投料口进入刮板输送机，然后经第一提升机提升至第一暂存仓，再进入电动闸门；全脂米糠经电动闸门进入除清工段；经除清工段后全脂米糠进入计量工段，即全脂米糠输送至计量称中进行称量计量；计量后的全脂米糠进入调质膨化工段，全脂米糠经破拱喂料仓进入喂料器，喂料器采用变频调速，控制喂料量，然后全脂米糠粉进入调质器，采用单层调质器加DDC调质器的组合调质器；调质后的全脂米糠进入膨化机进行挤压膨化处理；膨化后的全脂米糠粉经溜管进入全脂米糠干燥冷却工段，采用带式干燥冷却机；干燥冷却后的全脂米糠经过第三提升机进入打包仓，然后进行打包处理或者经打包仓进入到浸出车间进行米糠油浸出处理。

8.根据权利要求7所述的低能耗米糠稳定加工工艺，其特征在于，采用长径比为7.5～8.5:1的膨化机。

9.根据权利要求7所述的低能耗米糠稳定加工工艺，其特征在于，调质器采用0.2～0.4mPa直接蒸汽加热法，调质温度95～100℃，调质时间100～120s，调质后水分14%～15%，膨化机出料腔温度110～125℃，膨化机出口水分11%～12% ，带式干燥冷却机干燥段温度80～90℃，干燥冷却时间15～20min，干燥冷却后水分7.5～8%，满足米糠油浸出的水分要求。