CN109825366B - 冬化除脂设备及冬化除脂方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种冬化除脂设备及冬化除脂方法，属于提纯装置技术领域。其中冬化除脂设备包括用于盛放油脂的罐体，所述罐体竖向设置，在所述罐体外部安装有用于冷却所述罐体内油脂的冷却件，在所述罐体内安装有传送带，所述传送带的末端位于所述罐体外，所述传送带在所述罐体内呈双螺旋状设置并循环往复运动。本发明提供的冬化除脂设备，罐体内的油脂在冷却件的冷却下结晶，其中饱和脂肪酸呈固态析出，形成硬脂，富含不饱和脂肪酸的油脂即软脂呈具有流动性的液态，随着传送带的螺旋式上升，硬脂被传送带移送至罐体外，而软脂从传送带上流回罐体内，随着传送带的循环往复运动逐渐减小罐体内油脂的饱和脂肪酸含量，提高油脂在低温下的澄清度。
Description
技术领域
本发明实施例涉及提纯装置技术领域，尤其涉及一种冬化除脂设备及冬化除脂方法。
背景技术
油脂为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的混合物，在低温条件下，油脂中的饱和脂肪酸呈絮状沉淀物析出，影响外观和使用。因此，在对外观和使用有特殊需求的场合，多需要增加去除饱和脂肪酸的冬化工序，通过搅拌降温，使油脂中的饱和脂肪酸生成较大结晶，分离析出并滤除。
传统的冬化工艺有两种：第一种工艺是将油脂降温析出结晶后过滤去除，该工艺在过滤过程中需要卸料去除过滤器中的滤饼，耗时较长，另外，在过滤过程中还滤布容易出现破损，影响过滤效果，使滤液达不到要求；第二种工艺采用低温沉降法，需要添加部分溶剂到油脂中，增加油脂在低温下的沉降效果，然后吸出上清液脱溶、脱臭，该工艺需要自然沉降，耗时也很长，且溶剂会溶解部分饱和脂肪酸，最终成品油的饱和脂肪酸去除效果较差。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的之一是提供一种冬化除脂设备，用以解决现有的冬化设备去脂效果差的问题。
本发明的目的之二是提供一种冬化除脂方法，用以提高除脂效率，利于规模化生产。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题之一，本发明提供一种冬化除脂设备，包括用于盛放油脂的罐体，所述罐体竖向设置，在所述罐体外部安装有用于冷却所述罐体内油脂的冷却件，在所述罐体内安装有传送带，所述传送带的末端位于所述罐体外，所述传送带在所述罐体内呈双螺旋状设置并循环往复运动。
其中，所述冷却件包括夹套，所述夹套套设在所述罐体外，所述夹套与所述罐体之间的间隙用于流通冷却介质。
其中，所述冷却件包括外盘管，多圈所述外盘管盘绕在所述罐体外，所述外盘管内流通冷却介质。
其中，还包括搅拌棒，所述搅拌棒安装在所述罐体中部，在所述罐体顶部安装有搅拌驱动元件，所述搅拌驱动元件的输出端与所述搅拌棒相连。
其中，在所述罐体的顶部设有出料口，所述传送带的末端从所述出料口伸出，在所述传送带的末端安装有刮刀，所述刮刀的刀刃朝向所述传送带的传送面以刮除硬脂。
其中，在所述传送带上还设有摩擦带，所述摩擦带为多条沿所述传送带宽度方向延伸的凸楞。
其中，位于所述罐体内的所述传送带的作业面与水平面之间的夹角为30°～60°。
为了解决上述技术问题之二，本发明提供一种冬化除脂方法，包括如下步骤：
步骤S1，向罐体内注入待处理的油脂，冷却件对所述罐体内的油脂进行降温；
步骤S2，饱和脂肪酸结晶析出形成硬脂，双螺旋状的传送带螺旋式上升和下降，将硬脂输送至所述罐体外并使富含不饱和脂肪酸的液态油脂从所述传送带上流回所述罐体内。
其中，步骤S2中，待处理的油脂在-20℃～0℃的环境温度下保温6h～36h，以使油脂中的饱和脂肪酸结晶析出；启动所述传送带，设置所述传送带的传送速度为1m/s～5m/s。
其中，在步骤S2之后还包括步骤S3，所述刮刀将所述传送带输送至所述罐体外的硬脂刮除。
(三)有益效果
本发明提供的冬化除脂设备，罐体用于盛放油脂，油脂在冷却件的冷却下结晶，其中饱和脂肪酸呈固态析出，形成富含饱和脂肪酸的固态晶体即硬脂，富含不饱和脂肪酸的油脂即软脂呈具有流动性的液态，随着传送带的螺旋式上升，硬脂被传送带移送至罐体外，而软脂从传送带上流回罐体内，随着传送带的循环往复运动逐渐减小罐体内油脂的饱和脂肪酸含量，提高油脂在低温下的澄清度；
本发明提供的冬化除脂方法，通过上述冬化除脂设备进行除脂，可以有效降低油脂中饱和脂肪酸的含量，提高油脂低温下的澄清度。
附图说明
图1为本发明实施例冬化除脂设备的结构示意图；
图中：10、罐体；20、冷却件；30、传送带；40、搅拌棒。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明实施例中的冬化除脂设备，如图1所示，其包括用于盛放油脂的罐体10，在罐体10外安装有用于冷却罐体10内油脂的冷却件20，在罐体10内安装有传送带30，其中传送带30的末端位于罐体10外，传送带30在罐体10内的部分呈双螺旋状，在罐体10内可以循环往复地运动。
本发明实施例中的冬化除脂设备，罐体10内的油脂在冷却件20的冷却下结晶，其中饱和脂肪酸呈固态析出，形成富含饱和脂肪酸的固态晶体(即硬脂)，而富含不饱和脂肪酸的油脂(即软脂)仍然呈具有流动性的液态，随着传送带30的螺旋式上升，硬脂被传送带40移送至罐体10外，而软脂从传送带30上流回罐体10内，随着传送带30的循环往复运动逐渐减小罐体10内油脂的饱和脂肪酸含量，提高油脂在低温下的澄清度。
具体地，冷却件20包括套设在罐体10外的夹套，该夹套与罐体10外壁之间的间隙用于流通乙二醇、氟利昂等冷却介质，从而起到冷却降温的作用。优选的，夹套呈蜂窝状，可以有效增大冷却面积，提高冷却效果。除此之外，该冷却件还可以包括盘绕在罐体10为的外盘管，外盘管多圈绕设在罐体10外，在外盘管内通有用于冷却油脂的乙二醇、氟利昂等冷却介质。需要说明的是，该冷却件20可以仅为夹套，也可以仅为外盘管；当然，也可以同时设置夹套和外盘管，当同时设置的有夹套和外盘管时，外盘管盘绕在夹套外。
另外，为了使罐体10内的油脂均匀降温，在罐体10内还安装有搅拌棒40，该搅拌棒40的顶部与搅拌驱动元件的输出端相连，该搅拌驱动元件可以为安装在罐体10顶部的旋转电机或其他驱动设备。在搅拌驱动元件的作用下，搅拌棒40充分混合油脂，使罐体10内的油脂受冷均匀，实现均匀结晶。其中，传送带30呈双螺旋状，贴着罐体10内壁设置，搅拌棒40位于罐体10内的传动带30所形成的环形结构中部，有效促进靠近罐体10内壁的油脂与靠近罐体10中部的油脂的交换。需要说明的是，搅拌棒40可以为杆状物，也可以为板状物，对此本发明实施例不做具体限定。
在罐体10的顶部设有出料口，传送带30的末端从出料口外伸于罐体10，为了方便硬脂从传送带30上脱落，在该处安装刮刀，该刮刀的刀刃朝向传送带30的工作面以刮除位于传送带30上的硬脂。另外，在该处还设有传送辊，传送带30套设在传送辊上，发生运送方向的变化，从该出料口再次回送至罐体10内。
为提高传送带30上的摩擦力，在传送带30的表面还设有摩擦带，该摩擦带为多条沿传送带30宽度方向设置的凸楞，多条凸楞相互平行，增大传送带30表面与固态饱和脂肪酸晶体之间的摩擦力，从而使固态的饱和脂肪酸更加容易被去除，此时富含不饱和脂肪酸的液态油脂在传送过程中摩擦力仍旧比较小，自然回流至罐体10内。当然，摩擦带也可以为多个设置在传送带30工作面上的防滑凸起，只要可以起到增加摩擦的作用即可，对此，本发明实施例不做具体限定。
具体地，在本发明实施例中，传送带30与水平面之间的夹角为30°～60°，传送带30的传送速度为1m/s～5m/s。通过倾斜的传送带30螺旋式上升和合理的传送速度设置，可以有效地将固态饱和脂肪酸晶体从罐体10内去除，提高油脂的澄清度。优选的，传送带30与水平面之间的夹角为45°，传送带30的传送速度为2m/s。
使用该冬化除脂设备进行冬化除脂时，具体包括如下步骤：
步骤S1，向罐体10内注入待处理的油脂，冷却件对罐体10内的油脂进行降温结晶；为了实现高效降温，在罐体10外设置有夹套和内盘管两套降温设备，其均以乙二醇溶液为冷却介质对油脂进行冷却降温；位于罐体10内的搅拌棒在搅拌驱动元件的驱动下带动搅拌油脂，有助于实现均匀降温；
步骤S2，降温后，饱和脂肪酸结晶析出形成硬脂，传送带30螺旋式上升和下降，从而使富含不饱和脂肪酸的液态油脂从传送带30回流至罐体10内，并将硬脂从罐体10输送至罐体10外；通过不间断的循环往复运动，逐渐减小油脂中的饱和脂肪酸含量，提供油脂的澄清度。
步骤S3，刮刀将传送带30输送至罐体10外的硬脂刮除。
具体地，油脂在20℃～0℃的环境温度下保温6h～36h，优选的保温时间为24h，使油脂中的饱和脂肪酸充分结晶析出；传送带30的传送速度为1m/s～5m/s，优选为2m/s；传送带30的倾斜坡度为45°。
以下以棕榈酸(即C16:0，饱和脂肪酸中的一种)含量较高的DHA油脂为例对上述冬化除脂方法进行介绍。
罐体10的容积为2m3，向罐体10内投放棕榈酸1.6t，搅拌驱动元件带动搅拌棒搅拌使棕榈酸缓慢降温至-10℃，保温24h后启动传送带30，控制传送速度在2m/s，循环去除硬脂，3h后完成循环去除硬脂的操作，取罐体10内的软脂油样测定脂肪酸组成，并与原料、以及硬脂的脂肪酸组成进行比较，结果如表1所示：
表1冬化处理后罐体10内的油脂组分测试分析表
| 名称 | C16:0 | C18:1 | C18:2 | C22:5 | C22:6 |
| 原料 | 16.25％ | 1.93％ | 1.27％ | 17.72％ | 45.37％ |
| 软脂 | 10.70％ | 2.09％ | 1.71％ | 20.19％ | 47.27％ |
| 硬脂 | 35.48％ | 1.29％ | 1.22％ | 13.54％ | 31.45％ |
由表1可见，经冬化处理设备去除饱和脂肪酸后，软脂中饱和脂肪酸含量(以C16:0为例)与原料相比明显降低，硬脂中的饱和脂肪酸含量明显提升，去除效果明显。另取结晶罐内软脂油样进行冷冻试验，在0℃时经5.5h不混浊，符合油脂冷冻实验要求。
去除饱和脂肪酸后，结晶罐内产出软脂1.2t，收回率达75％，去除的硬脂可用其他种类油脂的生产，或在下一批生产中作为晶核加速饱和脂肪酸的结晶析出，不会浪费。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种冬化除脂设备，其特征在于，包括用于盛放油脂的罐体，所述油脂为DHA油脂，所述罐体竖向设置，所述罐体外部安装有用于冷却所述罐体内油脂的冷却件，所述罐体内安装有传送带，所述传送带的末端位于所述罐体外，所述传送带在所述罐体内呈双螺旋状设置并循环往复运动，随着所述传送带的螺旋式上升，硬脂被所述传送带移送至所述罐体外，而软脂从所述传送带上流回所述罐体内，
在所述传送带的末端安装有刮刀，所述刮刀的刀刃朝向所述传送带的传送面以刮除硬脂，在所述传送带上还设有摩擦带，所述摩擦带为多条沿所述传送带宽度方向延伸的凸楞，所述冷却件用于使待处理的油脂在-20℃~0℃的环境温度下保温6h~36h，以使油脂中的饱和脂肪酸结晶析出。
2.根据权利要求1所述的冬化除脂设备，其特征在于，所述冷却件包括夹套，所述夹套套设在所述罐体外，所述夹套与所述罐体之间的间隙用于流通冷却介质。
3.根据权利要求1所述的冬化除脂设备，其特征在于，所述冷却件包括外盘管，多圈所述外盘管盘绕在所述罐体外，所述外盘管内流通冷却介质。
4.根据权利要求1所述的冬化除脂设备，其特征在于，还包括搅拌棒，所述搅拌棒安装在所述罐体中部，在所述罐体顶部安装有搅拌驱动元件，所述搅拌驱动元件的输出端与所述搅拌棒相连。
5.根据权利要求1所述的冬化除脂设备，其特征在于，在所述罐体的顶部设有出料口，所述传送带的末端从所述出料口伸出。
6.根据权利要求1所述的冬化除脂设备，其特征在于，位于所述罐体内的所述传送带的作业面与水平面之间的夹角为30°~60°。
7.一种使用权利要求1-6任一项所述的冬化除脂设备进行冬化除脂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，向罐体内注入待处理的油脂，冷却件对所述罐体内的油脂进行降温；
步骤S2，饱和脂肪酸结晶析出形成硬脂，双螺旋状的传送带螺旋式上升和下降，将硬脂输送至所述罐体外并使富含不饱和脂肪酸的液态油脂从所述传送带上流回所述罐体内。
8.根据权利要求7所述的冬化除脂方法，其特征在于，步骤S2中，待处理的油脂在-20℃~0℃的环境温度下保温6h~36h，以使油脂中的饱和脂肪酸结晶析出；启动所述传送带，设置所述传送带的传送速度为1m/s~5m/s。
9.根据权利要求7所述的冬化除脂方法，其特征在于，在步骤S2之后还包括步骤S3，所述刮刀将所述传送带输送至所述罐体外的硬脂刮除。
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