CN110561811A - 一种植物油低温压榨控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种植物油低温压榨控制方法，包括如下步骤：（1）将油料输入榨油机；（2）在榨油机内腔压榨油料包含的油脂；（3）监测榨油机内腔的温度；（4）计算榨油机内腔温度的时间微分值；（5）确定榨油机内腔的温度阈值；（6）根据温度阈值，控制榨油电机的转速；（7）重复（4）~（6）直到植物油生产结束。本发明用于花生油，大豆油，芝麻油，玉米油，茶籽油，菜籽油，棉籽油，核桃油，葵花籽油以及其他植物油的制备，能够在压榨过程中保持温度范围，从而最大限度的保存营养因子，避免苯并芘的产生，同时保持电机转速而提高出油率。

Description

一种植物油低温压榨控制方法
技术领域
本发明涉及榨油机的控制方法，尤其是涉及一种植物油低温压榨控制方法。
背景技术
目前，植物油料提取油脂的方法主要是压榨法和溶剂浸出法。压榨法是用机械方法生产， 浸出法则是加入化学溶剂生产出来的。浸出法制油应用的是萃取的基本原理，选用一种能够溶解油脂的有机溶剂，通过对油料的接触，将油料中的油脂萃取出来的一种制油方法。
压榨法包括热榨和冷榨两种，在工业生产中，冷榨温度一般为 60~70 ℃，常温冷榨则被称为低温冷榨；而热榨温度一般为 100~130 ℃或者更高。热榨处理中油料种子经过极端的加热和压力处理后，蛋白质发生变性，油在机械的作用下从油细胞迫出，压榨结束后进行毛油过滤。油料冷榨承袭于传统的热榨制油方式，与热榨工艺相似，区别是不经过常规热榨工艺中的蒸炒过程，直接进行压榨的一种制油方法。由于冷榨制油油品色泽浅，磷脂含量很少，营养因子未经过高温破坏而得以最大限度的保存，油无需复杂的精炼，仅需物理过滤便可食用，极大地减少了苯并芘在制油过程中的产生，被称为“绿色环保营养油”。
在冷榨过程中为了避免高温加工而使油脂产生的油脂聚合体、反式脂肪酸等有害物质，需要将榨油机腔内的冷榨温度控制一定范围。而油料在榨油机腔内经历高压且与榨螺、榨膛表面摩擦产生热量，会导致榨油机腔内温度升高，如果榨油机腔温度过高，则将导致压榨油氧化劣变、伴生营养物破坏以及压榨饼蛋白质变性。
现有技术中，为了控制榨油过程中榨油机腔的温度，通过在榨油机腔内设置温度传感器，根据榨油机腔内的温度调节榨油电机的转速值，当高于高温阈值是调低转速，当温度低于低温阈值时调高转速，从而保证榨油机腔的温度处于合理的范围，如中国农业科学院油料作物研究所在CN108688212A以及CN105398078A发明专利中所公开的。然而现有技术中对于油料仅设置单一的温度阈值，其无法反应榨油机腔内的实时温度变化情况，例如为了控制温度在绝对阈值70度以下，将高温阈值设置为68度，然而当榨油机腔内的升温很快时，如果在68度才开始调低转速，则榨油机腔内温度可能达到70多度后才开始降温；当榨油机腔内的温度保持稳定或者降温时，即使榨油机腔保持在68度或者略高也不会到达阈值温度，而此时降低转速会导致出油率降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种植物油低温压榨控制方法，其能够根据榨油机腔内的实时温度变化情况，实时确定对应的变化的温度阈值，相对于现有技术能够实现避免降温不及时导致油品劣化从而保证油品质量，同时能够保持电机转速而提高出油率。
作为本发明的一个部分，提供一种植物油低温压榨控制方法，包括如下步骤：（1）将油料通过进料口输入榨油机；（2）榨油电机以初始榨油转速驱动渣杆在榨油机内腔旋转从而压榨油料包含的油脂；（3）通过温度传感器监测榨油机内腔的温度；（4）以特定时间周期为单位，计算榨油机内腔温度的时间微分值；（5）根据榨油机内腔温度的时间微分值，确定当前周期内榨油机内腔的温度阈值；（6）在当前周期内，根据榨油机内腔的当前温度以及当前周期内榨油机内腔的温度阈值，调整或者不调整所述榨油电机的转速；（7）重复步骤（4）~（6）直到植物油低温压榨生产结束。
优选的，所述油料为花生，大豆，芝麻，玉米，茶籽，菜籽，棉籽，核桃，葵花籽中的一种。
优选的，所述步骤（4）中榨油机内腔温度的时间微分值Vt=（T1-T2）/t，其中T1为所述时间周期榨油机内腔的初始温度值，T2为所述时间周期榨油机内腔的最终温度值，t为所述时间周期的长度。
优选的，所述时间周期的大小为30~300秒之间。
优选的，所述步骤（5）中当前周期内榨油机内腔的温度阈值Ti=T-Tr-Vt（t-ti），其中T为的高温阈值，Tr为冗余值，Vt为上一周期榨油机内腔温度的时间微分值，t为时间周期长度，ti为当前时间距离当前周期初始时刻的时间差。
优选的，所述高温阈值T为60~70度。
优选的，所述高温阈值T根据油料的种类确定。
优选的，所述冗余值Tr为1~3度。
优选的，所述步骤（6）中，如果榨油机内腔的当前温度小于当前周期内榨油机内腔的温度阈值并且高于低温阈值，则不调整所述榨油电机的转速；如果所述榨油机内腔的当前温度大于当前周期内榨油机内腔的温度阈值，则降低所述榨油电机的转速；如果所述榨油机内腔的当前温度小于低温阈值，则增加所述榨油电机的转速。
优选的，所述步骤（6）中，如果整个当前周期内都不调整所述榨油电机的转速，则当前周期结束后进入步骤（4）；如果当前周期内调整所述榨油电机的转速，则调整完所述榨油电机的转速后进入步骤（4）。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将使用实施例对本发明进行简单地介绍，显而易见地，下面描述中的仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些实施例获取其他的技术方案，也属于本发明的公开范围。
本发明实施例的植物油低温压榨控制方法，用于植物油的低温压榨，包括如下步骤：（1）将油料通过进料口输入榨油机；（2）榨油电机以初始榨油转速驱动渣杆在榨油机内腔旋转从而压榨油料包含的油脂；（3）通过温度传感器监测榨油机内腔的温度；（4）以特定时间周期为单位，计算榨油机内腔温度的时间微分值；（5）根据榨油机内腔温度的时间微分值，确定当前周期内榨油机内腔的温度阈值；（6）在当前周期内，根据榨油机内腔的当前温度以及当前周期内榨油机内腔的温度阈值，调整或者不调整所述榨油电机的转速；（7）重复步骤（4）~（6）直到植物油低温压榨生产结束。
步骤（1）中，将油料通过进料口输入榨油机，其中油料可以是花生，大豆，芝麻，玉米，茶籽，菜籽，棉籽，核桃，葵花籽中的一种。
步骤（2）中，MCU控制器给榨油电机的电机驱动单元发送指令，榨油电机以初始榨油转速驱动渣杆在榨油机内腔旋转从而压榨油料包含的油脂。
步骤（3）中，通过设置于榨油机内腔的温度传感器检测榨油机内腔的温度，其中温度传感器可以是一个或者多个，温度传感器为多个时取其中最高的检测温度为榨油机内腔的温度。
步骤（4）中，以特定时间周期为单位，计算榨油机内腔温度的时间微分值Vt=（T1-T2）/t，其中T1为所述时间周期榨油机内腔的初始温度值，T2为所述时间周期榨油机内腔的最终温度值，t为所述时间周期的长度，其中时间周期t的大小可以为30~300秒之间。
步骤（5）中，根据步骤（4）中计算的时间微分值确定当前周期内榨油机内腔的温度阈值Ti=T-Tr-Vt（t-ti），其中T为的高温阈值，Tr为冗余值，Vt为上一周期榨油机内腔温度的时间微分值，t为时间周期长度，ti为当前时间距离当前周期初始时刻的时间差。其中高温阈值T可以根据油料的种类确定，对于不同种类的油料确定不同的高温阈值T。冗余值Tr可以设置为1~3度之间。
步骤（6）中，在当前周期内，根据榨油机内腔的当前温度以及当前周期内榨油机内腔的温度阈值Ti，调整或者不调整所述榨油电机的转速；具体的，如果榨油机内腔的当前温度小于当前周期内榨油机内腔的温度阈值并且高于低温阈值，则不调整所述榨油电机的转速；如果榨油机内腔的当前温度大于当前周期内榨油机内腔的温度阈值，则降低所述榨油电机的转速；如果所述榨油机内腔的当前温度小于低温阈值，则增加所述榨油电机的转速。如果整个当前周期内都不调整所述榨油电机的转速，则当前周期结束后进入步骤（4）；如果当前周期内调整所述榨油电机的转速，则调整完所述榨油电机的转速后进入步骤（4）。
步骤（7），重复步骤（4）~（6）直到植物油低温压榨生产结束。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。本发明中描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。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，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种植物油低温压榨控制方法，包括如下步骤：（1）将油料通过进料口输入榨油机；（2）榨油电机以初始榨油转速驱动渣杆在榨油机内腔旋转从而压榨油料包含的油脂；（3）通过温度传感器监测榨油机内腔的温度；（4）以特定时间周期为单位，计算榨油机内腔温度的时间微分值；（5）根据榨油机内腔温度的时间微分值，确定当前周期内榨油机内腔的温度阈值；（6）在当前周期内，根据榨油机内腔的当前温度以及当前周期内榨油机内腔的温度阈值，调整或者不调整所述榨油电机的转速；（7）重复步骤（4）~（6）直到植物油低温压榨生产结束。
2.根据权利要求1所述的植物油低温压榨控制方法，其特征在于：所述油料为花生，大豆，芝麻，玉米，茶籽，菜籽，棉籽，核桃，葵花籽等中的一种。
3.根据权利要求2所述的植物油低温压榨控制方法，其特征在于：通过MCU控制器给电机驱动单元发送指令，调节榨油电机的转速。
4.根据权利要求3所述的植物油低温压榨控制方法，其特征在于：所述时间周期的大小为30~300秒之间。
5.根据权利要求4所述的植物油低温压榨控制方法，其特征在于：所述步骤（6）中，如果榨油机内腔的当前温度小于当前周期内榨油机内腔的温度阈值，则不调整所述榨油电机的转速；如果所述榨油机内腔的当前温度大于当前周期内榨油机内腔的温度阈值，则降低所述榨油电机的转速；如果所述榨油机内腔的当前温度小于低温阈值，则增加所述榨油电机的转速。
6.根据权利要求5所述的植物油压榨控制方法，其特征在于：所述步骤（6）中，如果整个当前周期内都不调整所述榨油电机的转速，则当前周期结束后进入步骤（4）；如果当前周期内调整所述榨油电机的转速，则调整完所述榨油电机的转速后进入步骤（4）。
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