专利名称:米糠处理方法和设备的制作方法
本发明涉及经济地熬炼米糠，从而提炼出不活动的脂肪酶。这个过程可防止由于分解脂肪作用使米糠内的油份分解而形成自由脂肪酸，如果这种脂胶酸不被抑制或破坏，将引起米糠在贮藏过程中的损坏。
在碾米厂，当米糠从稻壳脱下的一刹那，存在于米糠内的脂肪酶就开始了其内油份的分解，从而开始形成自由脂肪酸，这是引起米糠在贮藏中损坏的其中一个重要原因。
具体地说，本发明推出一种对含有受热分解生长抑制成份的全脂含油产品的加工方法，包括将未处理原料沿着一条封闭流动线不断推进;在整条流动线上，不断增强压缩压力将原料压缩，以摩擦热量将原料加热至蒸煮温度，从而使其液化，然后，在流动线的尽头，将原料几乎瞬息降压，降至正常大气压，从而迅速降温;在此降温瞬息间，原料的含油细胞破裂，并同时发生二个过程原料中的油份和粗粉短暂分离的过程，和原料中的初始水份散发至大气中的过程，而这一被散发的初始水份中夹带走大量的上述受热分解的生长抑制成份。
本发明还推出一种能对米糠之类全脂含油物清除受热分解生长抑制成份的设备，包括配备有一个圆筒形壳体的推料器;位于该壳体中的被可旋转地支承着的一个挤压螺旋;该壳体的一端附近为进料口，用以承接未处理过的原料米糠;固定在该壳体相对端的挤压头组件，配备有一个卸料孔;位于该进料口和卸料孔之间的一个汽封部件;位于上述壳体内圆面上的上述汽封部件上的一个轴向伸展的圆柱形套管件，与该汽封组件形成同心间隔关系;该汽封件中有一环形件，其外缘部分包括轴向伸展的第一部份和向挤压螺栓的上述进料口方向呈内倾的第二部份;该第二部份具有轴向伸展的沿圆周间隔分布的槽;以及轴向调正上述套筒部件之环形件的设备。
本发明适于处理含油原料，特别是米糠，以生产出已经清除掉受热分解生长抑制成份的米糠粗粉。该受热分解生长抑制素能在人体、家禽和牲口的消化系统中抑制胰蛋白酶耗用蛋白质的活动。这些原料中可发现的尿素酶能促使人体、牲畜或家禽中的尿素分解成碳酸胺，因此亦加以有效清除。因为对于未处理生原料的加热不足或加热过长都会降低成品粗粉料的营养价值，所以一定要精确地控制煮蒸和加工过程中的时间-温度关系，才能获得最佳营养价值的粗粉。由于所产生的加热温度取决于摩擦和加压，因此对于处理过程中的时间-温度关系，只须直接控制对于被挤压物的压缩力，即可自动调节加热温度，随之亦调节了加温时间或流料速度。
附图中图1为本发明之挤压机的透视图;
图2是当原料被送入推料器时、对原料作清洁处理的设备的放大的透视详图;
图3为挤压推料器和模头组件的放大的纵剖面图;
图4为当模头的位置不同于图3时，推料器的按照透视法而缩绘的纵剖面图;
图5为挤压推料器的一部份-汽封组件的放大透视详图;以及图6为沿图4之6-6线而绘制的模头的不完整立面顶视图。
参阅图1。图中，本发明设备15包括一个纵向伸展的挤压器16，其铰接之壳体19的尾段21安装在垂直框架22之上，地脚为23。垂直框架22上的水平台座24位于壳体尾段21之上，用以支承筛选器26;筛选器26则从料斗27的出料口承接须要处理或煮蒸的原料。出料口上方配备有缓冲板28，固定在料斗壁上，用以控制向筛选器26流入的流料速度。料斗27配备有一个压力启动器或开关17，常用“班第科特”(Bindicator)开关，用以调节料斗27的负载状况。开关17亦可用于控制驱动绞龙式传送机31的电机29的运作，与米糠储存仓或类似容器(未示出)以一般方式协同运作。传送机能直接对应于电机29之运作，从储存仓里将米糠供给料斗27。
粗筛器26(图2)实质上是一台抖动和振动器，可选用由宾夕法尼亚河马市生产的共振器，其上配备有槽32，直接承接料斗27的出料口的生米糠。槽32上有清除废料的筛网33，位于底壁34之上，有间隔。槽32的筛网33是一组沿槽纵向伸展的条状物36，还有一个突出于槽口的前部或后部的输出部份37。筛网33筛出的废料从输出部位37掉落到地面或合适的接收容器中(未示出)。筛条36之间横向间隔一定距离，以使米糠可从间隙中掉到槽底面34，并通过下倾滑槽38进入料口39;进料口39位于挤压器之壳体19的尾段21的前方邻接位置。
槽32由一对垂直板簧件41支承，板簧件41固定在基座42之上，而后者又被台座24所支承。振动器43使板簧41相对槽32作纵向伸缩;米糠和废料受到振动，不断沿筛网33纵向移动，并被互相分离。磁铁35固定在下倾滑槽38之后壁上横向伸展，将混在待处理米糠中一起漏过筛网33的铁质残屑全部吸出。
挤压器16(图3、4)包括一个挤压式或螺旋式推料器46，配备有轴47，其后端或尾端48以适当方式安装在轴承49上，从而在壳体尾段21中旋转。轴尾段48的终端51突出于壳体尾段21之外，上边安有皮带轮52(图1)，以皮带连接一个适当的动力源-如发动机或电机(未标示出)。有些情况下，也可以由农用拖拉机(未标示出)的输出功率端来带动轴47。
铰接壳体19(见图3)由其尾段21往前依次为后段53、中段54、前段56和机头57。53、54和56各段的内圆面均为一系列轴向伸展、绕圆周间隔排列的沟管或槽55;各段的相关的沟管都相对壳体19作轴向排列。尾段21和后段53之间以法兰螺栓58紧固。后段53和中段54之间、以及前段56与机头57之间均以夹紧圈59连接，达到轴向头尾相接。
推料器轴47从壳体尾段21开始向前伸过壳体的53，54和56诸段;其前部或端部的表面61与机头57的后端间隔，向后缩进。挤压推料器轴47的螺纹杆或螺旋片由几组相似的圆筒形套管62a-62d组成，安装在轴47的周围，其楔接固定部位为63。螺旋片部分62a-62b位于壳体后段53，而62a在62b之后，且向壳体进料口39开放。螺旋推料片62a和62b的内部相邻端紧密啮合，在壳体后段53之中，形成一个连续螺旋体或绞龙。在螺旋片62b和62c之间的相邻端有一个汽封组件64，安装在轴47的周围。这一组件64(图3和5)包括一环形件66，其外缘表面包括轴向前伸的台阶67和向后向里渐缩或倾斜的表面68，并形成一系列沿圆周间隔排列的沟或槽69。环形件66的一端顶住螺旋片组62b(图3)。螺旋片组62c与环形件66之间是间隔垫圈71，安装在螺旋片62c和环形件66之间的轴上。安装在中段壳体54之内的套管72的伸展方向，使套管72与环形件66处于同轴相隔位置，而其内部边缘表面跟沟管55的底壁基本上形成一个连续体。
螺旋片组62c和62d之间的汽封组件73同汽封组件64相似，但其环形件74的直径比环形件66的直径要大一些，原因见下文。为此，本文中对于汽封组件64和73中的相似部分采用的编号亦相似。
螺旋片组62a-62d以及汽封组件64和73在推料器轴47上，借助于包括一个位于壳体机头段57之中的圆锥体75形成叠层，其圆锥体75的底同螺旋片组62a的前表面76可以啮合，且有一向外突出部份77，可被螺旋片组62d的中间部份承接。圆锥体75轴向固定在螺旋推料器轴47上，由双头螺栓78相连接。双头螺栓78的螺纹能拧进圆锥体的后突部份77和轴47的前端表面61。圆锥体被拧固在双头螺栓78上，螺旋片组62a-62d以及汽封组件64和73均被夹紧，使其无法在圆锥体75和突缘法兰或凸起部79作相对轴向移动。突缘法兰或凸起部79配备在推料器轴47上，与螺旋片组62a的后表面可以啮合。
壳体机头段57形成模头组件81的一部份，模头组件81还包括一个圆筒件82，其后表面为一圆锥形空腔(见图3和4)，与圆锥体75相对应且能与其啮接。相对圆柱件82轴向伸展，配有排料孔84。当圆锥体75如图3中所示跟空腔83平缝啮合时，其顶端86即插入排料孔84中。
将圆柱体82作相对于机头57的、因而亦是相对圆锥75的调节，这一调节是由环形件87绕机头57的前端旋转来完成的。在作相对于壳体机头57的旋转调节时，圆柱体82作相对于圆锥75的轴向移动，从而改变圆锥75的相邻互补表面和空腔83之间的距离之大小。这样，调节环形件87亦能变更通道88的横截面积(见图4);通道88位于圆锥75的外表面与空腔83的侧壁表面之间。因此，通道88可以直接相对于调节环87的旋转而横向扩大或缩小。
图锥75的底的一部份被截去，从而与壳体机头57的内表面的一个邻接部份共同形成一个沿圆周展开的连结通道89，与可调节通道88的入口91相通，亦与推料器螺旋片组62d的出口处或前端相通。不难理解通道88的横截面积从进口端91至出口端92逐渐减小;出口端通向圆柱体82的排料口84。
使用本发明设备15时，未处理米糠先被送到壳体进料口39(图3);在进料口39部位，米糠被螺旋推料器的62a和62b部份卷进，并随着螺旋部份和沟管55的协同运作而被前推至第一或“后”汽封组件64。在这一前推过程中，米糠被不断压缩，在壳体后段53里摩擦发热，直到被压缩至能通过汽封组件64;该通道位于套管72的内表面和环形件66的齿格部份67之间。
米糠被压过汽封组件64后，即被螺旋片组62c卷入并进一步压缩，同时被前推至第二或“前”汽封组件73。米糠此时被留在机壳中段54，直到其能被套管72和汽封组件73的凸阶部分67挤压或压缩。汽封组件64和73形成圆周伸展的限制性通道，使挤压推料器能对米糠施加压缩压力，并当米糠达到通过汽封组件的条件时，同时将其摩擦加热。
米糠送过汽封组件73后，即受到新的压缩压力，并被螺旋片组62d推进到连接通道89，通过调节通道88，从而通过圆柱82的轴向排料口84而被排出机外至大气中。
每一段壳体53、54和56分别与相关螺杆或螺旋片组62a和62b、62c和62d形成各自的压缩室;这样，原料经过壳体时，经受到的压缩压力逐渐增大。原料或米糠经过三个压缩室;将壳体段53命名为后压缩室，54命各为中压缩室，而56命名为前压缩室。后压缩室内对原料施加的压缩压力取决于环形件66与相关耐磨套管72之间的距离大小;中压缩室内的压力取决于环形件74。与相关耐磨套管72的间距;而前压缩室之压力则取决于可横向胀缩的通道88的调定位置。
在本发明的一个实施例中，每个螺杆或螺旋片组62a-62d，轴向长度均为8英寸(20cm)，外径约为5.25英寸(13.3cm)。螺旋片组由双螺纹或螺杆构成，其齿距为2英寸(5.08cm)，齿高为0.625英寸(4.76mm)，齿顶为一平整齿格，长为0.1875英寸(4.76mm)。螺旋推料器46的处缘与壳体19的内圆周面的间距约为0.094英寸(2.39mm)。汽封组件64在环形件66的齿格部份67与其相关耐磨套管72的内圆周表面之间的间隙约为0.125英寸(3.17mm)，而与汽封组件73的间隙则为0.0625英寸(1.59mm)。在这一实施例中，通道部份可以调节到小至全封闭状态(如图3所示)，而在圆锥体75的其相邻互补的表面和空腔83之间的距离大至0.090英寸(2.29mm)(如图4中所示)。调节环87(见图6)上有刻度盘93，刻度盘可相对机头上的指示标志而移动;这样，就可以根据预定的增加量来调节通道88的开合度。
对环形件87进行调节，即可控制通道88对于通过的米糠原料的限制作用，亦就自动地控制了对米糠进行适当蒸煮所需的时间-温度关系。当米糠在最佳时-温条件下受到处理或蒸煮后，所得到的成品即以泡沫或发泡沸腾状态被高速喷射出排料口84。前压缩室的邻接壳体56段的出口(图1和3)位置上安装一支温度计96。调节环87被调节到使被挤压的原料起泡沫或沸腾，此时即记下温度计96的读数。接着，这一读数被转移到壳体19的机头部57的刻度盘93上(根据待挤压米糠的初始湿度和/或存储条件)。此后，调节环即可很方便地根据事先指示的最佳米糠处理条件而进行调节，只要观察温度计96的读数即可。
已经测定米糠通过挤压推料器46所需的时间幅度在10秒至1分钟之间，温度计96上记下的相应加热式蒸煮温度的幅度在125℃至140℃之间，而壳体56段内的压缩压力的相应的变化幅度则在5磅/英寸2至50磅/英寸2(即0.35-3.51公斤/厘米2)之间。一般地说，米糠的初始湿度越大，蒸煮温度则越高，时间也越长。
不论温度计96上的米糠的最后蒸煮温度的读数如何，当米糠从出料口84被排入大气时，在正常大气压下，其温度即被瞬时降到大约212°F(即100℃)。在此降温降压瞬间内，米糠的粗粉部分和油份短暂分离;与此同时，米糠中的初始水份中相当大部份以蒸汽形式排入大气，其中夹带排出大量生米糠中的受热分解生长抑制成份。这一短暂的油份和粗粉分离时间一结束，油份又被粗粉瞬时吸收，生产出的成品即为粗松的块状。这些松块成品一冷却，即可存储备用，亦可立即供人、家禽、牲口或鱼类食用。
本发明之方法及设备的优点之一是生米糠在被加工时，不论其初始温度、水份和/或存储条件，均能在最佳温度和时间要求下得到适当加工。这样，就可以在任何气候条件下，直接用米糠喂养牲口和家禽。且已测出通过摩擦达到的最佳蒸煮热量对米糠加工、使其内部起变化后，米糠的初始水份的降低率为35-50%。米糠的初始水份从8%至20%不等，当被最佳温度蒸煮后，即变成具有高度营养价值的、排除了胰蛋白酶和尿素酶等有毒的抑制成份的米糠成品。也就是说，只要调节调节环87，在温度计96上获得最佳温度，米糠中的初始水份就不再具有危险性了，不会对于用作饲料的最后成品产生不良作用;因为足够数量的水份(意味着足够数量的受热分解生长抑制素)已被释放到大气中了。
设备15结构简单紧凑，可供长期使用，维修所占时间量极少。推料器的螺旋片组62a-62d一旦发生磨损亦可相互替代，因为其构成完全相同。汽封组件64和73的耐磨环或套管72都经过表面淬火，可供长期耐磨使用;更换时不须要同时更换或加工相关的壳体段54和56。同时，当一耐磨套管72在跟环形件66或74的齿格部份67处于经向相对的部位上出现磨损时，间隔圈71能够连续地把它们从其邻近的环形件66或74(见图3和4)的前方位置上移动到其相关环形件的后方位置上。环形件66和74对其相关耐磨套管72所作的轴向调节，可扩大套管的承磨损面，从而在长期运转中保证压缩米糠所需的工作公差，避免套管的频繁更换。
另一个重要优点是由于加热或蒸煮米糠的时-温关系可通过调节环形件87而自动获得;因此，在使用本设备、按照待处理米糠的条件在温度计上找到最佳温度时，并不一定要求由熟练工人操作。为此，本机非常适合粮食经营者或农民将蒸煮的米糠直接喂养牲口和家禽。
权利要求
1.一种对含有受热分解生长抑制物质的、初始水份小于百分之二十的全脂含油原料的加工方法，其特征在于包括(a)将常温下的未加工原料加入一条封闭流动线的一端；(b)将加工原料在该封闭流动线上不断推进一分钟或不超过一分钟；(c)在该流动线的全程上以不断增加的压缩压力对加工原料进行逐渐压缩，不断仅以摩擦热量将加工原料加热到不低于130℃的蒸煮温度；(d)然后在该流动线的终端将加工原料几乎瞬时降压至正常大气压，从而迅速降低其温度；(e)在该降温过程中，加工原料的含油细胞破裂，同时引起两个过程加工原料之油份和粉份的短暂分离过程，以及加工产品中含有大量上述受热分解生长抑制物质的至少百分之三十五的初始水份被释放到大气的过程。
2.一种对米糠之类含有受热分解生长抑制物质的、初始水份小于百分之二十的全脂含油原料加工方法，其特征在于包括(a)将常温下的未加工生料加进封闭流动线之一端，其另一端配备有一个可调节的出料口;(b)将该加工品在该封闭流动线上不断推进一分钟或不超过一分钟;(c)在该流动线全程，以不断增加的压缩压力对加工品进行压缩，不断地仅以摩擦热量将加工品加热至蒸煮温度;(d)调节出料口的横截面大小，以保证上述封闭流动线内部的另一端附近的加工品的蒸煮温度不低于125℃;(e)连续将加工品通过该出料口而排放至大气，达到瞬时降压和降温，从而破裂该加工品的含油细胞，同时引起两个过程该加工品之油份和粉份短暂分离的过程，以及加工品中含有大量上述受热分解生长抑制物质的至少百分之三十五的初始水份释放到大气的过程。
3.一种能从米糠之类全脂含油物中清除受热分解酶的装置，其特征在于包括(a)一个配备有圆筒形壳体的堆料器系统和位于壳体内被旋转支承的一个挤压螺旋;(b)所述壳体的一端附近为进料口，用以承接未处理过的米糠原料;(c)一个出料口在所述壳体的另一端;(d)一个挤压头组件上有卸料孔;(e)用于在所述壳体的相对端支撑所述挤压头组件的装置;(f)在所述挤压头组件内的横向可伸缩的通道由所述卸料孔和所述出料口接通;(g)一系列周向伸展的限制通路沿所述壳体的轴向隔向并对应于壳体的相应部分和挤压螺旋形成若干延伸的压力槽;(h)所述周向伸展的通道从进料口的所述壳体的出料口逐渐减小其横截面积，因此，由挤压螺旋推动的米糠在通过所述壳体时受到逐渐增大的压力;(i)温度计装在壳体上，显示出米糠在出料口处的温度;(j)用于伸长和收缩所述连接通道的装置，在挤压螺旋旋转时，向靠近出料口的米糠施加压缩力，使温度计上的温度读数不低于125℃。
4.一种能使米糠之类全脂含油物中的脂肪酶不活化的装置，其特征在于包括(a)一个配置有圆筒形壳体的推料器系统;(b)被可旋转支承在所述壳体内的挤压螺旋;(c)所述壳体的一端附近为进料口，用以承接未处理过的米糠原料;(d)一个挤压头组件安装在壳体的另一端，其上有卸料孔;(e)一个汽封组件装在所述进料口和卸料孔之间;(f)用于使所述汽封组件装在其内圆周表面的一个轴向延伸圆柱套筒，并形成第一轴向伸展部分和向挤压螺旋的上述进料口方向呈内倾的第二部分，该第二部分有轴向伸展的沿圆周间隔分布的槽;(h)用于轴向调节上述套筒件的环形件。
5.根据权利要求
4中处理米糠之类全脂含油物的装置，其特征在于(a)所述挤压螺旋包括许多轴向对齐的螺旋部分;(b)一对所述汽封组件轴向隔开所述螺旋部分，每个汽封组件位于接近所述螺旋部分的特定端部的位置;(c)所述环形件调节装置包括间隔件，在特定螺旋部分相邻端之间可选择地移动到环形件的相对端;(d)所述套筒件和汽封组件的环形件上的第一部分离开壳体进料口，离开的距离短于套筒件和另外汽封组件的环形件第一部分分之间的相应的间隔。
6.根据权利要求
5的处理米糠的装置，其特征在于所述螺旋部分都是相同的结构，因而在挤压螺旋的整个长度上可相互交换。
专利摘要
处理和连续熬炼米糠原料的方法和设备，可由脂肪酶的不活动抑制分解作用，而不损坏氨基酸。米糠原料在常温下进入推送器在逐渐增大压力的情况下向前推送，最后，米糠上的压力和摩擦使其能达到至少130℃(260)，某些初始水分变为蒸汽，在使脂肪酶不活化后，从推送器的挤压头上象水流一样喷出入大气。这样便可贮藏到进行榨油处理为止。
文档编号A23K1/14GK86105295SQ86105295
公开日1988年2月17日 申请日期1986年8月9日
发明者韦恩·F·福克斯 申请人:三F公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan