CN112980563B - 一种连续压榨制备油莎豆油的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续压榨制备油莎豆油的方法，该方法通过原料清选、漂烫、脱皮、烘干、破碎、调配等工序，实现了以油莎豆为代表的高淀粉基油料的连续压榨制油，出油率高，油的色泽浅、酸价低，品质较高，同时获得了高蛋白含量的饼粕，提高了油莎豆油饼粕的饲用价值；而且，该方法不需要对现有生产线进行大规模调整改造，可以很好的适应现有的生产设备和条件，生产成本较低，是一种适于大面积推广的油莎豆油制备工艺。

Description

一种连续压榨制备油莎豆油的方法

技术领域

本发明涉及一种连续压榨制备油莎豆油的方法，属于农产品加工和利用领域。

背景技术

油莎豆（Cyperus esculentus L.）又称人参豆、老虎豆、铁荸荠、地下板栗、地下核桃等，原产于非洲，属莎草科莎草属多年生草本作物，现广泛分布于非洲、欧洲、亚洲、美洲的热带、亚热带及温带地区。油莎豆根系发达，分蘖强，抗旱耐涝，生长迅速，适宜在各种土壤和条件下生长；我国从20世纪60年代引种以来，已在20多个省市自治区进行了规模化种植，油莎豆亩产一般为750-1000 kg，丰产时可达1200 kg以上，远高于大豆、花生、菜籽等常规油料作物；油莎豆营养丰富，通常含油脂20-30%，淀粉25-30%，纤维素8-14%，蛋白质5-8%。油莎豆可榨油，可生产淀粉，亦可生食或加工成饮料，是一种少有的油、粮兼用型作物；油莎豆作为一种新油料资源，正受到越来越多的关注，研究表明，油莎豆油与橄榄油的脂肪酸组成相似，油莎豆油透明清亮，食味醇香，化学性质稳定，品质优于菜籽油，其营养价值与花生油和橄榄油相似，对高血脂、心血管病和机体代谢紊乱等疾病有独特防治功效，作为新的油料资源，油莎豆具有十分广阔的发展前景，被国外列为21世纪超级食品之一，是未来我国减少大豆进口的最具竞争力的新型油料作物。

目前，油脂制取的方法主要有浸出法和压榨法以及预榨-浸出法；新型的油脂提取技术有水酶法、超临界二氧化碳提取、超声波辅助提取和微波辅助提取等；与传统的蛋白基油料资源不同，油莎豆中含有大量的淀粉和糖（大于40%），较少的蛋白质（小于10%）(阳振乐. 油莎豆的特性及其研究进展[J]. 北方园艺, 2017.)；成分上的巨大差异，使得传统的制油工艺和设备无法直接应用于油莎豆的生产（张学昆. 我国油莎豆产业研发进展报告[J]. 中国农村科技, 2019.）；比如，传统的有机溶剂浸出制油工艺中，为了使油料具备适宜的弹塑性利于轧坯，要对油料进行软化调质，通常软化温度为70-80℃，软化水分15-20%，这样的条件会导致油莎豆中部分淀粉糊化，进而造成轧坯时的黏辊和浸出时油脂渗透溶出路径阻断；浸出脱脂后，湿粕中残存的大量有机溶剂需要在蒸脱机中利用湿热蒸气脱除，油莎豆饼粕中淀粉在蒸汽作用下糊化易导致饼粕粘连结块，致使蒸脱机无法正常工作(左青,黄启林,刘继华.油莎豆油的理化特性及其工艺的探讨[J].西部粮油科技,1998.)；现有的油莎豆制油多采用液压压榨法，液压榨油虽然可以榨出部分油脂，但出油效率低下，且无法形成大规模连续化生产（周健生. 油莎豆制油工艺、设备及技术[J]. 中国油脂, 1988.）；直接采用螺旋榨油机制油时，同样面临淀粉糊化，榨膛易堵，出油效率低甚至不出油等问题(姚占斌,相海,张晔,曾祥菊,卢黎明.油莎豆低温压榨单螺杆榨油机的设计与试验研究[J]. 中国油脂, 2020.)；而其他新型油脂提取技术则存在生产成本高、技术不成熟、不适合大规模应用等问题；此外，油莎豆表皮坚硬、呈褐色或黑色，在压榨制油过程中不仅影响油莎豆压榨性能，增加机器磨损，而且会导致压榨油色泽加深，相较于传统的油料饼粕，油莎豆饼粕中蛋白质含量较低，大大限制了其在畜禽饲料方面的利用和价值。

由此可见，油莎豆在结构和化学组成方面与传统油料存在巨大差异，不经过技术改造，而直接将现有的技术方法应用于油莎豆加工将导致出油率低、甚至无法出油的后果，这也是油莎豆至今无法大面积推广的重要原因之一；此外，影响油莎豆加工和利用的问题还包括：（1）油莎豆皮壳坚硬厚实且含有一定色素，整籽加工不仅影响设备性能，而且影响产品质量，然而油莎豆表皮褶皱，常规脱皮机械脱皮效果差。（2）油莎豆中含有多种生物酶，易导致油莎豆创面氧化褐变以及油莎豆中油脂水解、氧化。（3）油莎豆中蛋白质含量极低，导致油莎豆榨油后的饼粕经济价值较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连续压榨制备油莎豆油的方法，该方法可以实现以油莎豆为代表的高淀粉基油料的连续压榨制油、提高脱脂饼粕中蛋白质含量，减少淀粉焦糊、黏辊等故障，经过该方法生产出的油莎豆油具有出油率高、色泽浅、无化学污染和残留等特点，同时，该方法可以很好的适应现有的生产设备和条件，不需要对现有生产线进行大规模调整改造。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：一种连续压榨制备油莎豆油的方法，包括以下步骤：

（1）原料清选：原料经过筛选、风选、磁选、水洗等清理工序后，除去油莎豆中的不良籽粒、石子、泥沙、草梗、铁屑等，使杂质含量≤3%；

（2）漂烫：采用90-100℃的热水或100-130℃的水蒸汽对油莎豆漂烫0.5-5 min，漂烫温度、漂烫时间的选择以使油莎豆表皮下0.2-0.4 mm的淀粉层熟化为易，以便减少高压冲洗脱皮时仁层损失；

（3）脱皮：利用毛刷和40-90 Mpa的高压水对漂烫后的油莎豆进行冲洗脱皮；采用漂烫和高压水脱皮可以实现对油莎豆的高效、高质脱皮，并钝化油莎豆表层生物酶，减少脱皮油莎豆创面褐变和油莎豆中油脂水解和氧化；

（4）烘干：脱皮油莎豆沥干后，进入干燥机中在40-50℃条件下调整水分至8-12%，以适于破碎；

（5）破碎：利用粉碎机对脱皮油莎豆进行破碎，使其粒径为0.8-1.8 mm的比例≥95%；

（6）调配：将粉碎的油莎豆粉与粉碎的脱脂油料饼粕按照2:1-1:2比例混合，混合后的物料蛋白质含量≥15%，脱脂饼粕可以是大豆、花生、芝麻等油料脱脂后的产物，其蛋白质含量≥40%；调配的目的在于调整物料中淀粉和蛋白质的比例，改善轧坯后坯片的质构，减少淀粉糊化粘壁和发生机械故障的机率，提高油莎豆饼粕饲用价值；

（7）轧坯：利用轧坯机将调配好的物料轧制成0.2-0.5 mm的坯片，以破坏油料细胞的组织结构，缩短油脂流出的路径；

（8）膨化：坯片入膨化机的水分为8-14%，温度为45-90℃；膨化可以充分均质物料、彻底破坏细胞结构、钝化物料中的生物酶、促使蛋白质变性，并使淀粉和蛋白构成空间网络结构,利于油脂渗出；

（9）压榨：采用螺旋榨油机压榨，得到油莎豆油和高蛋白饼粕。

本发明取得的有益效果：

1、采用漂烫-高压水冲洗脱皮方法，一方面可以实现对油莎豆的高效、高质脱皮，另一方面漂烫处理钝化了油莎豆表层生物酶，减少了脱皮油莎豆创面褐变和油莎豆中油脂的水解和氧化，有利于获得色泽浅（133.4 mm罗维朋比色槽，黄30 红2.0-3.5 ）、酸价低（0.6-1.0 mg/g）的高品质油莎豆油。

2、在粉碎的油莎豆中添加脱脂油料饼粕，减少了淀粉糊化粘壁和发生机械故障的机率，改善了轧坯后坯片的质构，增加了坯片的粘弹性，减少了粉末度，实现了以油莎豆为代表的高淀粉基油料的连续压榨制油，并且增加了压榨后饼粕中蛋白质含量（20-38%），提高了饼粕的饲用价值。

3、压榨前进行膨化处理可以充分均质被压榨物料，破坏物料的细胞结构，钝化物料中的脂肪酶、脂肪氧化酶、磷脂酶等生物酶，减少油脂氧化和水解，提高压榨油的稳定性等品质，同时，膨化加剧了蛋白质变性，增加了物料内部空隙，促使游离油脂迁移到表层，实现了出油率的提升，使本发明的出油率提升至18-23%。

附图说明

图1为本发明的方法流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

一种连续压榨制备油莎豆油的方法，包括以下步骤：

（1）原料清选：原料经过筛选、风选、磁选、水洗等清理工序后，除去油莎豆中的不良籽粒、石子、泥沙、草梗、铁屑等，使杂质含量≤2%；

（2）漂烫：采用90℃的热水对油莎豆漂烫5 min，使油莎豆表皮下0.3 mm的淀粉层熟化；

（3）脱皮：利用毛刷和90 Mpa的高压水对漂烫油莎豆进行冲洗脱皮，脱皮率为96%；

（4）烘干：脱皮油莎豆沥干后，进入干燥机中在40℃下调整水分至12%；

（5）破碎：利用粉碎机对脱皮油莎豆进行破碎，使其粒径为0.8-1.8 mm的比例≥95%；

（6）调配：将粉碎的油莎豆粉与粉碎的花生饼按照2:1比例混合，混合后的物料蛋白质含量约21%；

（7）轧坯：利用轧坯机将调配好的物料轧制成0.5 mm 的坯片；

（8）膨化：坯片入膨化机的水分为8%，温度为45℃；

（9）压榨：采用螺旋榨油机压榨，得到油莎豆油和高蛋白饼粕，出油率22%，油莎豆油色泽为黄30 红2.4（罗维朋比色槽133.4 mm），酸价（KOH）1.0 mg/g，饼中蛋白含量25%。

实施例2：

一种连续压榨制备油莎豆油的方法，包括以下步骤：

（1）原料清选：原料经过筛选、风选、磁选、水洗等清理工序后，除去油莎豆中的不良籽粒、石子、泥沙、草梗、铁屑等，使杂质含量≤3%；

（2）漂烫：采用130℃的蒸汽对油莎豆漂烫0.5 min，使油莎豆表皮下0.2 mm的淀粉层熟化；

（3）脱皮：利用毛刷和70 Mpa的高压水对漂烫油莎豆进行冲洗脱皮,脱皮率为94%；

（4）烘干：脱皮油莎豆沥干后，进入干燥机中在50℃下调整水分至10%；

（5）破碎：利用粉碎机对脱皮油莎豆进行破碎，使其粒径为0.8-1.8 mm的比例≥95%；

（6）调配：将粉碎的油莎豆粉与粉碎的大豆粕按照1:1比例混合，混合后的物料蛋白质含量约26%；

（7）轧坯：利用轧坯机将调配好的物料轧制成0.2 mm 的坯片；

（8）膨化：坯片入膨化机的水分为10%，温度为90℃；

（9）压榨：采用螺旋榨油机压榨，得到油莎豆油和高蛋白饼粕,出油率23%，油莎豆油色泽为黄30 红2.0（罗维朋比色槽133.4 mm），酸价（KOH）0.6 mg/g，饼中蛋白含量30%。

实施例3：

一种连续压榨制备油莎豆油的方法，包括以下步骤：

（1）原料清选：原料经过筛选、风选、磁选、水洗等清理工序后，除去油莎豆中的不良籽粒、石子、泥沙、草梗、铁屑等，使杂质含量≤3%；

（2）漂烫：采用110℃的蒸汽对油莎豆漂烫1 min，使油莎豆表皮下0.4 mm的淀粉层熟化；

（3）脱皮：利用毛刷和40 Mpa的高压水对漂烫油莎豆进行冲洗脱皮,脱皮率为90%；

（4）烘干：脱皮油莎豆沥干后，进入干燥机中在45℃下调整水分至8%；

（5）破碎：利用粉碎机对脱皮油莎豆进行破碎，使其粒径为0.8-1.8 mm的比例≥95%；

（6）调配：将粉碎的油莎豆粉与粉碎的芝麻饼按照1:2比例混合，混合后的物料蛋白质含量约29%；

（7）轧坯：利用轧坯机将调配好的物料轧制成0.3 mm 的坯片；

（8）膨化：坯片入膨化机的水分为14%，温度为 65℃；

（9）压榨：采用螺旋榨油机压榨，得到油莎豆油和高蛋白饼粕,出油率20%，油莎豆油色泽为黄30 红3.5（罗维朋比色槽133.4 mm），酸价（KOH）0.8 mg/g，饼中蛋白含量33%。

对比例1：

对比例1与实施例1的主要区别在于：舍去漂烫、脱皮工序，其他制备工艺不变；出油率15%，油莎豆油色泽为黄30 红6.2（罗维朋比色槽133.4 mm），酸价（KOH）1.8 mg/g，饼中蛋白含量24%。

对比例2：

对比例2与实施例1的主要区别在于：舍去调配工序，其他制备工艺不变；压榨过程中出现了淀粉糊化粘壁、堵塞榨膛的情况，出油率8%，油莎豆油色泽为黄30 红6.8（罗维朋比色槽133.4 mm），酸价（KOH）1.0 mg/g，饼中蛋白含量7.6%。

对比例3：

对比例3与实施例1的主要区别在于：舍去膨化工序，其他制备工艺不变；出油率13%，油莎豆油色泽为黄30 红4.4（罗维朋比色槽133.4 mm），酸价（KOH）1.4 mg/g，饼中蛋白含量23%。

应当理解的是，上述针对实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换、简单组合等多种变形，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种连续压榨制备油莎豆油的方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）原料清选：原料经过筛选、风选、磁选、水洗，除去油莎豆中的不良籽粒、石子、泥沙、草梗、铁屑，使杂质含量≤3%；

（2）漂烫：对油莎豆漂烫0.5-5 min，使油莎豆表皮下0.2-0.4 mm的淀粉层熟化；

（3）脱皮：利用毛刷和高压水对漂烫后的油莎豆进行脱皮；

（4）烘干：脱皮油莎豆沥干后，进入干燥机中调整水分至8-12%；

（5）破碎：利用粉碎机对脱皮油莎豆进行破碎，使其粒径为0.8-1.8 mm的比例≥95%；

（6）调配：将破碎后的油莎豆与粉碎的脱脂油料饼粕按照2:1-1:2比例混合，混合后的物料蛋白质含量15-35%；所述脱脂油料饼粕是油料脱脂后的产物，蛋白质含量40-50%；所述油料是大豆、花生、芝麻中的一种或多种；

（7）轧坯：利用轧坯机将调配好的物料轧制成0.2-0.5 mm的坯片；

（8）膨化：坯片入膨化机的水分为8-14%，温度为45-90℃；

（9）压榨：采用螺旋榨油机压榨，得到油莎豆油和高蛋白饼粕。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）中采用90-100℃的热水或100-130℃的水蒸汽对油莎豆进行漂烫。

3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（3）中高压水的压力为40-90 Mpa。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（4）中干燥机的温度设定为40-50℃。