CN115261109A - 一种水酵法提取茶叶籽油和淀粉的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水酵法提取茶叶籽油和淀粉的工艺,属于茶叶籽加工技术领域。它解决了现有的茶叶籽在提炼完淀粉后剩余饼粕无法二次精炼的问题。本水酵法提取茶叶籽油和淀粉的工艺包括取料、清洗、烘干、浸泡、脱膜、磨浆、离心、分层等多道工序。与现有技术相比,本工艺不但能够获得纯度很高的茶叶籽淀粉,而且提炼完淀粉后剩余的饼粕残渣还进行了二次精炼,获得了纯油,而且二次精炼所用到的反应剂乙醇还能重复收集利用,具备良好的可持续性。
Description
技术领域
本发明属于茶叶籽加工技术领域,涉及一种水酵法提取茶叶籽油和淀粉的工艺。
背景技术
茶叶籽提炼淀粉在如今社会属于较为成熟的技术手段。目前茶叶籽提炼完茶叶籽淀粉后,剩余的茶叶籽饼粕会直接作为废料处理,但这部分茶叶籽饼粕中实际上还存在利用价值,它里面还含有油分,倘若能够对茶叶籽饼粕进行二次提炼,将其中具有利用价值的油提炼而出,那么对茶叶籽的提炼领域将会具有极大的意义。
发明内容
本发明的目的是针对现有的茶叶籽在提炼完淀粉后剩余饼粕无法二次精炼的问题,而提出的一种水酵法提取茶叶籽油和淀粉的工艺。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现:
一种水酵法提取茶叶籽油和淀粉的工艺,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:选取新鲜茶叶籽,进行脱壳并用清水清洗,得到带具有茶叶籽膜的茶叶籽仁;
步骤2:将茶叶籽放入到微波匀热调质设备中进行烘干,获得含水率在3%~5%的茶叶籽;
步骤3:将茶叶籽仁放入到清水中浸泡8~10分钟,使茶叶籽膜和茶叶籽仁吸水膨胀;
步骤4:利用茶叶籽膜和茶叶籽仁胀吸水膨胀差异系数不同的原理,使两者产生不同的膨胀效果,再对茶叶籽仁揉搓脱去茶叶籽膜;
步骤5:将茶叶籽仁倒入到具备200目~400目的磨浆机中,加入清水,进行磨浆,得到滤液和滤渣,其中茶叶籽仁和清水的重量比例为1:1~1:2;
步骤6:将茶叶籽仁和清水改变为1:0.5~1:1后,重复步骤5的磨浆过程,得到滤液和滤渣;
步骤7:将收集到的滤液利用离心机进行离心,得到粗品茶叶籽淀粉和粗品油水混合液;
步骤8:对粗品茶叶籽淀粉进行3~4次的水洗和离心,改离心过程按1:1的量加入清水搅拌均匀后再进行,获得混有水的纯品茶叶籽淀粉;
步骤9:将混有水的纯品茶叶籽淀粉进行烘干,获得纯品茶叶籽淀粉;
步骤10:将粗品油水混合液倒入到具有锥型底的水酵罐中,加入反应剂,保持温度在45℃~60℃的环境下静置6~7小时,水酵罐中的液体会分为三层,从上到下依次为乳化状态的油、水、未过滤干净的滤渣;
步骤11:将未过滤干净的滤渣和水的从锥型底的排液口排出,得到乳化状态的油;
步骤12:在水酵罐加入乙醇,1~2分钟后,乳化状态的油再次分层,从上到下依次为油、油与乙醇混合物、乙醇与水混合物,加入的乙醇与乳化状态的油的质量比例为0.5:1;
步骤13:将乙醇与水混合物从锥型底的排液口排出,利用乙醇的挥发特性特点将乙醇进行收集以进行二次利用;
步骤14:将水酵罐中剩余的油、油与乙醇混合物保持温度在35~45℃持续12小时后,乙醇挥发完全得到纯品油,同时挥发的乙醇进行收集以进行二次利用。
在上述的一种水酵法提取茶叶籽油和淀粉的工艺中,步骤10中反应剂的成分为相较于粗品油水混合液质量比例为0.05%~0.1%的乳酸菌或0.2%~0.5%酵母菌或1%~1.5%酒粬。
在上述的一种水酵法提取茶叶籽油和淀粉的工艺中,步骤7中所述的离心机的转述控制在5000转,持续时间为8~10分钟;步骤8中所述的离心机的转述控制在5000转,持续时间为5~6分钟。
在上述的一种水酵法提取茶叶籽油和淀粉的工艺中,步骤2所述的微波匀热调质设备包括包括原料进料装置、步进输送装置、微波烘干装置、成料出料装置,原料从原料进料装置进入到步进输送装置的首端,步进输送装置将料向前输送并经过微波烘干装置,微波烘干装置将经过的原料进行烘干获得成料,步进输送装置将成料送至尾端并由成料出料装置接收,原料在经过微波烘干装置的过程中烘干效益随其步进而逐渐降低。
在上述的一种水酵法提取茶叶籽油和淀粉的工艺中,所述的微波烘干装置包括内部具有空腔且前后两端具有进口和出口的架体,步进输送装置经过架体的空腔内,架体的空腔内壁上设有若干放出微波的微波元件,微波元件的排布密度和数量不同,越靠近进口端的微波元件数量越多且排布越密集。
在上述的一种水酵法提取茶叶籽油和淀粉的工艺中,所述的微波元件的功率不同,越靠近进口端的微波元件的功率越高。
在上述的一种水酵法提取茶叶籽油和淀粉的工艺中,所述的步进输送装置包括多个传送组件,传送组件包括传送带和用于驱动传动带进行输送运作的传送驱动部件,每个传送组件中的传送带的输送效率不同,越靠近进口端的传送组件中的传送带输送效率越低。
在上述的一种水酵法提取茶叶籽油和淀粉的工艺中,所述的传送组件上还设有聚拢部件,所述的聚拢部件包括两个垂向设置且相互对称的聚拢板,两个聚拢板之间形成用于原料经过的通道,聚拢板倾斜设置,使两个聚拢板之间的通道口径逐渐变小。
在上述的一种水酵法提取茶叶籽油和淀粉的工艺中,所述的步进输送装置上设有多个用于检测原料含水率的微波传感器,微波传感器分布在架体的进口处、架体的出口处以及架体内。
在上述的一种水酵法提取茶叶籽油和淀粉的工艺中,所述的架体的侧面开设有若干散热孔。
与现有技术相比,本工艺不但能够获得纯度很高的茶叶籽淀粉,而且提炼完淀粉后剩余的饼粕残渣还进行了二次精炼,获得了纯油,而且二次精炼所用到的反应剂乙醇还能重复收集利用,具备良好的可持续性。
附图说明
图1是微波匀热调质设备的结构示意图;
图中,1、原料进料装置;2、步进输送装置;3、微波烘干装置;4、成料出料装置;5、微波元件。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
本水酵法提取茶叶籽油和淀粉的工艺,包括以下步骤:
步骤1:选取新鲜茶叶籽,进行脱壳并用清水清洗,得到带具有茶叶籽膜的茶叶籽仁;
步骤2:将茶叶籽放入到微波匀热调质设备中进行烘干,获得含水率在3%~5%的茶叶籽;
步骤3:将茶叶籽仁放入到清水中浸泡8~10分钟,使茶叶籽膜和茶叶籽仁吸水膨胀;
步骤4:利用茶叶籽膜和茶叶籽仁胀吸水膨胀差异系数不同的原理,使两者产生不同的膨胀效果,再对茶叶籽仁揉搓脱去茶叶籽膜;
步骤5:将茶叶籽仁倒入到具备200目~400目的磨浆机中,加入清水,进行磨浆,得到滤液和滤渣,其中茶叶籽仁和清水的重量比例为1:1~1:2;
步骤6:将茶叶籽仁和清水改变为1:0.5~1:1后,重复步骤5的磨浆过程,得到滤液和滤渣;
步骤7:将收集到的滤液利用离心机进行离心,得到粗品茶叶籽淀粉和粗品油水混合液;
步骤8:对粗品茶叶籽淀粉进行3~4次的水洗和离心,改离心过程按1:1的量加入清水搅拌均匀后再进行,获得混有水的纯品茶叶籽淀粉;
步骤9:将混有水的纯品茶叶籽淀粉进行烘干,获得纯品茶叶籽淀粉;
步骤10:将粗品油水混合液倒入到具有锥型底的水酵罐中,加入反应剂,保持温度在45℃~60℃的环境下静置6~7小时,水酵罐中的液体会分为三层,从上到下依次为乳化状态的油、水、未过滤干净的滤渣;
步骤11:将未过滤干净的滤渣和水的从锥型底的排液口排出,得到乳化状态的油;
步骤12:在水酵罐加入乙醇,1~2分钟后,乳化状态的油再次分层,从上到下依次为油、油与乙醇混合物、乙醇与水混合物,加入的乙醇与乳化状态的油的质量比例为0.5:1;
步骤13:将乙醇与水混合物从锥型底的排液口排出,利用乙醇的挥发特性特点将乙醇进行收集以进行二次利用;
步骤14:将水酵罐中剩余的油、油与乙醇混合物保持温度在35~45℃持续12小时后,乙醇挥发完全得到纯品油,同时挥发的乙醇进行收集以进行二次利用。
其中,步骤10中反应剂的成分为相较于粗品油水混合液质量比例为0.05%~0.1%的乳酸菌或0.2%~0.5%酵母菌或1%~1.5%酒粬。
另外,步骤7中离心机的转述控制在5000转,持续时间为8~10分钟;步骤8中离心机的转述控制在5000转,持续时间为5~6分钟。
步骤8结束后,获得了纯品茶叶籽淀粉,它是本工艺需要获得的第一项物质;步骤14结束后,获得了纯品油,它是本工艺需要获得的第二项物质;步骤13和步骤14都会将提油过程中用到的提炼剂乙醇进行二次收集,具有可持续性。
步骤9到步骤14都是额外用于二次提炼的新技术,经过这些步骤就将现有技术中直接废弃的饼粕进行了二次提炼,能够额外获得新的利用品纯品油。
另外,关于微波匀热调质设备,申请人也特别进行了设计,避免它对茶叶籽进行烘干的过程中效率控制不得当容易产生生干瘪、烘焦的现象。
如图1所示,微波匀热调质设备在整体上包括原料进料装置1、步进输送装置2、微波烘干装置3、成料出料装置4。
茶叶籽原料在微波匀热调质设备进行烘干的整套流程是:批量性的原料从原料进料装置1进入到步进输送装置2的首端,然后步进输送装置2将料向前输送并经过微波烘干装置3,在原料经过的过程中微波烘干装置3将经过的原料进行烘干获得成料,步进输送装置2将成料送至尾端并由成料出料装置4接收,最后烘干后的成料被出料装置送出并进行之后的加工工艺。
以上都是属于目前比较成熟的工艺流程配制,但是只是采用以上方式,就会产生烘干效益不均匀的现象,因为茶叶籽从进入微波烘干装置3到出去的整个过程中,步进到每个位置的烘干效益是完全相同的,这很容易导致步进途中前面茶叶籽已经烘干得差不多了,后续继续步进就会积热产生干瘪、烘焦的现象。
比如,原料的茶叶籽含水率是100%,而烘干后的茶叶籽成料应当最佳含水率是20%,那么采用常规的设备就会因为过渡烘干而导致成料干瘪、烘焦的现象。
对此,经过申请人的讨论和实验,发现以一种全新的形式来完成这道烘干工序,就不会产生上述问题,这个形式就是让原料在经过微波烘干装置3的过程中烘干效益随其步进而逐渐降低。
从原理上说,如果微波烘干装置3的各个位置的烘干效益(也就是功率)是相同的,在茶叶籽的含水率从100%烘干至20%的途中,也不会呈现一种均匀烘干、匀速失水的效果,因为虽然烘干效益相同,但是原理在整个过程中本身内部的热量也是逐渐在提升的,也就是原料在逐渐的升温产生积热现象,随着热量的提升那么原料的细胞失水效率也会更快,越到后期失水的情况越严重,所以在原料在后期就很容易导致瞬间干瘪和烘焦的情况。
以上过程类似物理学角度的加速度问题,在理想状态下给一个物体持续的均匀的某个力,物体并不会进行均匀、匀速的运动情况,而是会产生越来越快的加速情况。放到微波匀热调质设备中也是如此,如果给原料持续的均匀的微波照射,原料也不会进行均匀、匀速的失水情况,而是会产生越来越热的积热情况,导致失水效果越在后期越快,难以控制。
所以,发明人在研究和实验的过程中,发现了让原料在经过烘干过程中的烘干效益随其步进而逐渐降低后,就能让这个积热问题缓释下来,最终能让原料烘干的过程更能倾向于均匀失水这种理想状态。
为了实现这种逐渐降低的功能,申请人对设备进行设计后,提供了四种方式,这四种方式可以相辅相成,让烘干效益呈现一种逐渐且稳定降低的功能。
前面两种形式是在微波烘干装置3上优化改进,微波烘干装置3包括内部具有空腔且前后两端具有进口和出口的架体,步进输送装置2经过架体的空腔内,架体的空腔内壁上设有若干放出微波的微波元件5。
第一种方式,通过控制微波元件5的排布密度和分布数量,让越靠近进口端的微波元件5数量越多且排布越密集,那么原料从进口进入微波烘干装置3的过程中,原理越往前步进微波元件5的数量越少,那么必然原料受到微波元件5的烘干效益的过程也就会逐渐降低。
第二种方式,通过控制微波元件5的功率来进行调整,使越靠近进口端的微波元件5的功率越高,那么原料在逐渐经过微波烘干装置3的过程中受到的烘干效益也会逐渐降低。
第三种方式从步进输送装置2上优化改进,步进输送装置2包括多个传送组件,传送组件包括传送带和用于驱动传动带进行输送运作的传送驱动部件,然后通过设计实现每个传送组件中的传送带的输送效率不同,越靠近进口端的传送组件中的传送带输送效率越低,那么原料刚进入微波烘干装置3的时候步进的速率会相对慢一些,变向的提高了烘干效果,而原料在逐渐步进的过程中,步进的速率也会越来越快,那么越往后原料能够接收微波效果的时间就会变少,变相地实现了烘干效益逐渐降低的功能。
第四种形式是采用聚拢部件,是批量化的原料在步进的过程中密集分散程度逐渐聚集,靠近进口的原料较为分散,所以烘干效果更高,而靠近出口的原料较为密集,烘干效果降低,以此来达到这种烘干效益逐渐降低的目的。聚拢部件设置在传送组件上,它包括两个垂向设置且相互对称的聚拢板,两个聚拢板之间形成用于原料经过的通道,聚拢板倾斜设置,使两个聚拢板之间的通道口径逐渐变小。因为通道口径变小,那么原料在前进的过程中所受的限制空间会逐渐变小,所以原本相对分散开的原料就会随着向前步进而聚集在一起,实现聚拢功能,随着原料逐渐聚集,它们能够受到的微波功效的效益就会降低,以实现想要达到的目的。
步进输送装置2上设有多个用于检测原料含水率的微波传感器,微波传感器分布在架体的进口处、架体的出口处以及架体内。每间隔一定距离对原料的含水率通过微波传感器进行一次检测,反馈数据然后通过控制器还可以自动调整上述形式的烘干效益降低幅度(比如通过微波传感器配合PLC控制器来自动调整第二种方式中不同位置处微波元件5的距离功率,或者自动调整第三种方式中传送驱动部件的转速来调整步进效率,都可以实现感应、计算、调节这几道工序,目前来说这些实现方式都非常成熟,所以申请人在此也不再具体展开阐述),实现具备分级感应、反馈计算、自动调节的智能化生产链。
为了调整设备的散热能力,我们在架体的侧面开设有若干散热孔。
应该理解,在本发明的权利要求书、说明书中,所有“包括……”均应理解为开放式的含义,也就是其含义等同于“至少含有……”,而不应理解为封闭式的含义,即其含义不应该理解为“仅包含……”。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种水酵法提取茶叶籽油和淀粉的工艺,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:选取新鲜茶叶籽,进行脱壳并用清水清洗,得到带具有茶叶籽膜的茶叶籽仁;
步骤2:将茶叶籽放入到微波匀热调质设备中进行烘干,获得含水率在3%~5%的茶叶籽;
步骤3:将茶叶籽仁放入到清水中浸泡8~10分钟,使茶叶籽膜和茶叶籽仁吸水膨胀;
步骤4:利用茶叶籽膜和茶叶籽仁胀吸水膨胀差异系数不同的原理,使两者产生不同的膨胀效果,再对茶叶籽仁揉搓脱去茶叶籽膜;
步骤5:将茶叶籽仁倒入到具备200目~400目的磨浆机中,加入清水,进行磨浆,得到滤液和滤渣,其中茶叶籽仁和清水的重量比例为1:1~1:2;
步骤6:将茶叶籽仁和清水改变为1:0.5~1:1后,重复步骤5的磨浆过程,得到滤液和滤渣;
步骤7:将收集到的滤液利用离心机进行离心,得到粗品茶叶籽淀粉和粗品油水混合液;
步骤8:对粗品茶叶籽淀粉进行3~4次的水洗和离心,改离心过程按1:1的量加入清水搅拌均匀后再进行,获得混有水的纯品茶叶籽淀粉;
步骤9:将混有水的纯品茶叶籽淀粉进行烘干,获得纯品茶叶籽淀粉;
步骤10:将粗品油水混合液倒入到具有锥型底的水酵罐中,加入反应剂,保持温度在45℃~60℃的环境下静置6~7小时,水酵罐中的液体会分为三层,从上到下依次为乳化状态的油、水、未过滤干净的滤渣;
步骤11:将未过滤干净的滤渣和水的从锥型底的排液口排出,得到乳化状态的油;
步骤12:在水酵罐加入乙醇,1~2分钟后,乳化状态的油再次分层,从上到下依次为油、油与乙醇混合物、乙醇与水混合物,加入的乙醇与乳化状态的油的质量比例为0.5:1;
步骤13:将乙醇与水混合物从锥型底的排液口排出,利用乙醇的挥发特性特点将乙醇进行收集以进行二次利用;
步骤14:将水酵罐中剩余的油、油与乙醇混合物保持温度在35~45℃持续12小时后,乙醇挥发完全得到纯品油,同时挥发的乙醇进行收集以进行二次利用。
2.根据权利要求1所述的一种水酵法提取茶叶籽油和淀粉的工艺,其特征在于:步骤10中反应剂的成分为相较于粗品油水混合液质量比例为0.05%~0.1%的乳酸菌或0.2%~0.5%酵母菌或1%~1.5%酒粬。
3.根据权利要求1所述的一种水酵法提取茶叶籽油和淀粉的工艺,其特征在于:步骤7中所述的离心机的转述控制在5000转,持续时间为8~10分钟;步骤8中所述的离心机的转述控制在5000转,持续时间为5~6分钟。
4.根据权利要求1所述的一种水酵法提取茶叶籽油和淀粉的工艺,其特征在于:步骤2所述的微波匀热调质设备包括包括原料进料装置(1)、步进输送装置(2)、微波烘干装置(3)、成料出料装置(4),原料从原料进料装置(1)进入到步进输送装置(2)的首端,步进输送装置(2)将料向前输送并经过微波烘干装置(3),微波烘干装置(3)将经过的原料进行烘干获得成料,步进输送装置(2)将成料送至尾端并由成料出料装置(4)接收,原料在经过微波烘干装置(3)的过程中烘干效益随其步进而逐渐降低。
5.根据权利要求4所述的一种水酵法提取茶叶籽油和淀粉的工艺,其特征在于:所述的微波烘干装置(3)包括内部具有空腔且前后两端具有进口和出口的架体,步进输送装置(2)经过架体的空腔内,架体的空腔内壁上设有若干放出微波的微波元件(5),微波元件(5)的排布密度和数量不同,越靠近进口端的微波元件(5)数量越多且排布越密集。
6.根据权利要求5所述的一种水酵法提取茶叶籽油和淀粉的工艺,其特征在于:所述的微波元件(5)的功率不同,越靠近进口端的微波元件(5)的功率越高。
7.根据权利要求5所述的一种水酵法提取茶叶籽油和淀粉的工艺,其特征在于:所述的步进输送装置(2)包括多个传送组件,传送组件包括传送带和用于驱动传动带进行输送运作的传送驱动部件,每个传送组件中的传送带的输送效率不同,越靠近进口端的传送组件中的传送带输送效率越低。
8.根据权利要求5所述的一种水酵法提取茶叶籽油和淀粉的工艺,其特征在于:所述的传送组件上还设有聚拢部件,所述的聚拢部件包括两个垂向设置且相互对称的聚拢板,两个聚拢板之间形成用于原料经过的通道,聚拢板倾斜设置,使两个聚拢板之间的通道口径逐渐变小。
9.根据权利要求5所述的一种水酵法提取茶叶籽油和淀粉的工艺,其特征在于:所述的步进输送装置(2)上设有多个用于检测原料含水率的微波传感器,微波传感器分布在架体的进口处、架体的出口处以及架体内。
10.根据权利要求5所述的一种水酵法提取茶叶籽油和淀粉的工艺,其特征在于:所述的架体的侧面开设有若干散热孔。
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