一种射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥的方法与流程

本发明属于带壳油料初加工技术领域，具体涉及一种射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥的方法。

背景技术：

油茶是我国产量最大的木本油料作物之一，与油棕、油橄榄、椰子并称为世界四大木本食用油料。油茶籽营养价值高，仁中含油率高达40％～55％，其中油酸和亚油酸总含量高达90％以上。新收获的油茶果壳含水率为70％～80％，油茶籽含水率为40％～50％，加之收获季节南方地区多阴雨天气，为防止油茶籽霉变，需及时进行产地油茶果脱壳及油茶籽干燥处理。目前，油茶果脱壳主要有自然晾晒和机械脱壳两种方式。然而，自然晾晒方式效率低下、劳动强度大；机械脱壳在一定程度上可以替代自然晾晒方式，但是油茶籽的破损率较高。油茶籽干燥大多采用热风干燥方式，但由于油茶籽籽粒大，单位比表面积小，外有结构致密的籽壳，且干燥过程中果壳与茶籽之间会产生空气间隙，不利于热量及水分的传递，使得油茶籽成为难以干燥的油料品种之一，导致其热风干燥速率缓慢，效果不佳。

射频(频率为3khz～300mhz的电磁波)能够直接穿透到物料内部，引起物料内部极性分子与带电离子的振荡迁移，相互摩擦，将电能转化为热能。射频加热用于辅助油茶果脱壳，主要利用其体积加热效应，使油茶果内外同时升温，利用青壳内部油茶籽水分迅速蒸发产生的压力致使青壳迅速胀裂，此时青壳含水率较高，硬度较低，籽壳分离过程更加容易，不会对油茶籽壳产生破坏作用。而常规加热方式(cn105942547a)脱青壳，热量自青壳向内传导，存在自外向内的温度梯度，随着青壳含水率的大量下降，青壳收缩，该过程产生的应力致使青壳逐渐产生裂纹而开裂，但由于青壳脱水过程中硬度增加，后续脱除过程容易损坏油茶籽壳，导致其储藏品质下降；并且，脱除油茶果壳大量水分的过程，也会造成能源的浪费。射频-热风联合加热用于油茶籽干燥，主要利用其体积加热和含水率自平衡效应，保证物料在整个体积内同时均匀受热，且含水率较高的油茶籽仁会吸收更多的射频能量，从而保证温度与水分梯度方向一致，加速了干燥的进行。同时，热风的存在能够迅速带走物料表面蒸发的水分。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的是提出一种射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥的方法，实现高效、快速、保质的油茶果脱壳及油茶籽干燥。

本发明提供的技术方案如下。

一种射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥的方法，包括以下步骤：

a上料：通过提升机将油茶果输送到射频设备物料网带上；

b茶果裂壳：设定射频加热系统的极板间距，射频加热油茶果至果壳开裂，此时油茶籽可自由脱落；

c壳籽剥离：将步骤b中的油茶果送入橡胶带揉搓装置，进一步剥离开油茶果壳和油茶籽；

d壳籽分离：采用多层振动筛对步骤c中的油茶果壳籽混合物进行分离筛选；

e茶籽干燥：将步骤d筛选出的油茶籽再次通过提升机输送到射频加热系统物料网带上，在设定好的热风风速和风温以及射频系统极板间距条件下，进行射频-热风加热干燥至目标含水率。

上述射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥的方法，步骤a所述油茶果应为成熟的果实，其判定标志为：果皮光滑，色泽发亮，绒毛自然脱落。茶籽壳黑亮，茶籽仁白中带黄，油亮迹象明显；

上述射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥的方法，在步骤a之前还包括将所述油茶果进行筛选除杂的过程，除杂后的油茶果中杂物质量百分比小于等于1％。步骤d筛选分离出的油茶籽中杂物质量百分比小于等于0.5％。

上述射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥的方法，步骤a中所述油茶籽的初始含水率为40％～50％，油茶果壳含水率为70％～80％。

上述射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥的方法,步骤b和e中采用频率27.12mhz、功率6kw的射频干燥系统，并且采用不控温干燥模式。

上述射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥的方法，步骤b中所述射频极板间距为100～130mm。

上述射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥的方法，步骤b中所述裂壳所需时间为30-50min，裂壳后的油茶果果壳含水率下降10％～20％，油茶籽含水率下降3％～7％。

上述射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥的方法,步骤c中所述的橡胶带揉搓装置，由不同转速逆向转动的一对橡胶带组成，工作空间为“y”型，空间缩小处的张紧轮由弹簧支撑，确保分离过程的柔性操作，最大限度地保护油茶籽壳不被损坏。

上述射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥的方法,步骤d中所述的振动筛为三层：第一层用于去果壳，第二层用于筛选油茶籽，第三层承接碎果壳及杂物。筛选出的油茶籽破损率小于等于2％。

上述射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥的方法,步骤e中所述的热风风速调节范围为0.5～2.0m/s，方向为水平横向风，风温的调节范围为55～65℃，极板间距的调节范围为110～150mm。最终物料达到的最高温度范围在50～65℃之间。

上述射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥的方法，步骤e中所述目标含水率为9％。

利用本发明射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥方法获得的油茶籽，酸值小于0.7750mg/g,过氧化值为0.0339mmol/kg左右，符合国标(gb/t11765-2018)要求。

本发明的有益效果：

1、本发明可根据物料的特性，充分结合射频、热风两种加热方式的优势，在提高脱壳及干燥速率、降低过程能耗方面具有独特的优势。

2、本发明解决了带壳油料干燥速率低、品质不佳等问题，在优化的工艺条件下，能够明显缩短干燥时间，提高工业生产率，并保持良好的品质。且该工艺易于控制，可操作性强。

附图说明:

图1为本发明射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥的设备结构示意图。

图2为本发明不同参数、相同目标温度下干燥速率随时间变化的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步详细说明。

下述实施例中油茶籽的酸值、过氧化值的检测方法如下：

酸值的检测方法参照gb5009.229-2016《食品安全国家标准食品中酸价的测定》；

过氧化值的检测方法参照gb5009.227-2016《食品安全国家标准食品中过氧化值的测定》；

实施例1：

一种射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥的方法，涉及的设备主要有射频-热风联合加热设备1，其包括上极板1-1、物料网带1-2和下极板1-3，橡胶带揉搓装置2，其包括进料口2-1、上支撑辊轮2-2、橡胶带2-3、张紧轮弹簧2-4、张紧轮2-5、下支撑辊轮2-6和出料口2-7，振动筛3，其包括进料口3-1、果壳筛网3-2、油茶籽筛网3-3和油茶籽出料口3-4等，提升机4，工作时包括以下步骤：

a上料：通过提升机4将油茶果输送到射频设备物料网带1-2上；

b茶果裂壳：射频加热油茶果至果壳开裂，此时油茶籽可自由脱落；

c壳籽剥离：将步骤b中的油茶果送入橡胶带揉搓装置2，在橡胶带2-3和张紧轮2-5构成的“y”型工作空间内，进一步剥离开油茶果壳和油茶籽；

d壳籽分离：采用振动筛3对步骤c中的油茶果壳籽混合物进行分离筛选；

e茶籽干燥：将步骤d筛选出的油茶籽再次通过提升机4输送到射频加热系统物料网带1-2上，进行射频-热风联合干燥至目标含水率。

上述射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥的方法，步骤a所述油茶果应为成熟的果实，其判定标志为：果皮光滑，色泽发亮，绒毛自然脱落。茶籽壳黑亮，茶籽仁白中带黄，油亮迹象明显；

上述射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥的方法，在步骤a之前还包括将所述油茶果进行筛选除杂的过程，除杂后的油茶果中杂物质量百分比小于等于1％。步骤d筛选分离出的油茶籽中杂物质量百分比小于等于0.5％。

上述射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥的方法，步骤a中所述油茶籽的初始含水率为40％～50％，油茶果壳含水率为70％～80％。

上述射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥的方法,步骤b和e中采用频率27.12mhz、功率6kw的射频干燥系统，并且采用不控温干燥模式。

上述射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥的方法，步骤b中所述射频上极板1-1和下极板1-3的间距为100mm。

上述射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥的方法，步骤b中所述裂壳所需时间为30min，裂壳后的油茶果果壳含水率下降20％，油茶籽含水率下降7％。

上述射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥的方法,步骤c中所述的橡胶带揉搓装置2，由不同转速逆向转动的一对橡胶带2-3组成，工作空间为“y型”，空间缩小处的张紧轮2-5由弹簧支撑2-4，确保分离过程的柔性操作，最大限度地保护油茶籽壳不被损坏。

上述射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥的方法,步骤d中所述的振动筛3为三层：第一层果壳筛网3-2用于去果壳，第二层油茶籽筛网3-3用于筛选油茶籽，第三层承接碎果壳及杂物。筛选出的油茶籽壳破损率小于等于2％。

上述射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥的方法,步骤e中所述的热风风速为2.0m/s，方向为水平横向风，风温为55℃，射频上极板1-1和下极板1-3的间距为130mm。

上述射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥的方法，步骤e中所述目标含水率为9％。

上述射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥的方法，步骤e所需时间为330分钟，即5.5小时，然而仅采用55℃热风干燥油茶籽至目标含水率时，所费时间为15h，射频-热风联合干燥油茶籽速率提升3倍左右，且干燥后物料的过氧化值仅为0.0339mmol/kg，而仅采用热风干燥的油茶籽过氧化值为0.5mmol/kg左右，由此可以看出该工艺有助于保持油茶籽品质。

实施例2：

设备及工艺流程与实施例1相同，不同之处为：

上述射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥的方法,步骤e中所述的热风风速为1.5m/s，方向为水平横向风，风温为55℃，射频上极板1-1和下极板1-3的间距为140mm。

上述射频加热辅助油茶果脱壳及油茶籽干燥的方法，步骤e所需时间为360分钟，即6小时，且射频-热风联合干燥后物料的过氧化值仅为0.0610mmol/kg，酸价为0.7672mg/g。

上述实施例对本发明的技术方案进行了详细说明。显然，本发明并不局限于所描述的实施例。基于本发明中的实施例，熟悉本技术领域的人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或相类似的变化都属于本发明保护的范围。