一种酶解-液氮冷冻的亚麻籽脱壳方法及亚麻籽脱壳设备与流程

本发明涉及的用于去壳、去荚或敲破坚果的机械技术领域，特别涉及一种酶解-液氮冷冻的亚麻籽脱壳方法及亚麻籽脱壳设备。

背景技术：

亚麻籽为亚麻的成熟种子，在我国，其主要用于食用植物油的生产加工，但其实亚麻籽全身是宝；亚麻籽壳含有丰富的亚麻胶、木酚素，亚麻籽仁含有蛋白质和油脂，亚麻籽脱壳技术得到解决之后，用亚麻籽仁榨油，将可以得到高品质的亚麻油和纯亚麻蛋白，而亚麻蛋白属于植物蛋白质中最优质蛋白，可以制作和添加到各种食品中。

然而，亚麻籽脱壳却存在着极大的困难。由于亚麻籽的结构非常特殊，大多数植物的种子，如葵花籽、花生、榛子、松子、南瓜子及核桃等，其壳和果仁之间是存在一定距离的，因此很容易脱壳，但亚麻籽的壳与仁是紧紧粘在一起的、没有任何空隙，更为重要的是，亚麻籽壳的外表附有一层亚麻胶，故亚麻籽壳没有碎性，因此，亚麻籽的脱壳（壳仁分离）技术长期得不到解决。

也正因为亚麻籽脱壳技术无法获得突破性的进展，现有的亚麻籽脱壳法多为撞击脱壳法，碎仁多，效率低，不足以工业化生产，而亚麻油厂均以不脱壳的亚麻籽进行压榨，只用其油脂，而榨油后的亚麻渣则以低廉的价格卖给饲料厂，作为饲料应用，带壳亚麻籽炸出的油脂还存在着杂质多、色深、口感不佳等弊端。

技术实现要素：

本发明解决了现有技术中存在的问题，提供了一种优化的酶解-液氮冷冻的亚麻籽脱壳方法及亚麻籽脱壳设备。

本发明所采用的技术方案是，一种酶解-液氮冷冻的亚麻籽脱壳方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：将待处理亚麻籽进行预处理；

步骤2：将预处理后的亚麻籽置于酶解池中，加入复合酶，设置酶解环境，进行酶解；

步骤3：对酶解后的亚麻籽进行二次处理；

步骤4：将二次处理后的亚麻籽置入液氮冷冻隧道，设置液氮冷冻条件，进行液氮冷冻处理；

步骤5：开启旋转撞击机，投入液氮冷冻后的亚麻籽，设置旋转撞击环境；

步骤6：亚麻籽壳仁分离，得到脱壳后的亚麻籽。

优选地，所述步骤1中，对待处理亚麻籽进行风选及水洗。

优选地，所述步骤2中，复合酶包括复合纤维素酶和复合果胶酶。

优选地，酶解环境包括酶解温度及酶解时间，酶解温度为38~40℃，酶解时间为24~30小时。

优选地，所述步骤3中，二次处理包括对亚麻籽进行风干；风干温度为70度，风干时间为10min；风干后亚麻籽表面的水分为0。

优选地，所述步骤4中，液氮冷冻条件包括液氮冷冻时间和液氮冷冻温度；所述液氮冷冻时间为20~25秒，所述液氮冷冻温度为-90~-110℃。

优选地，所述步骤5中，旋转撞击机的转速为1800r/min。

一种采用酶解-液氮冷冻的亚麻籽脱壳方法的亚麻籽脱壳设备，所述设备包括顺次连接的筛选单元、酶解池、风干单元、液氮冷冻室和旋转撞击机，所述筛选单元、酶解池、风干单元、液氮冷冻室和旋转撞击机连接至控制器；

所述筛选单元包括风选机及水洗机，所述风选机的出料口和水洗机的入料口间设有第一传送带；

所述水洗机的出料口设于酶解池的入料口上；

所述风干单元包括风干箱，所述风干箱的相对侧分别与第一风道的一端及第二风道的一端空间连通，所述第一风道的另一端连接至轴流风机，第二风道的另一端连接至干燥箱的一侧，所述轴流风机的出风口与干燥箱的另一侧连接；

所述风干单元的出料口通过第二传送带连接至液氮冷冻室的入料口；

所述液氮冷冻室的出料口通过第三传送带连接至旋转撞击机的入料斗。

优选地，所述干燥箱包括内箱和套设于内箱外的外箱，所述内箱和外箱间设有加热层，所述加热层连接至控制器。

优选地，所述旋转撞击机包括机箱，所述机箱的顶部设有入料斗；机箱内的所述入料斗底部顺次设有上料盘和下料盘，所述上料盘和下料盘间设有间隙，对应所述间隙的机箱内壁上设有若干凸起；所述下料盘的底部通过驱动轴连接至驱动电机，所述驱动电机连接至控制器；所述下料盘下部设有落料板。

本发明涉及一种优化的酶解-液氮冷冻的亚麻籽脱壳方法及亚麻籽脱壳设备，在亚麻籽进入旋转撞击机前，先对亚麻籽进行酶解和液氮冷冻处理，以复合纤维素酶酶解亚麻籽壳处的亚麻籽胶，使得亚麻籽壳的一部分纤维素分解、进而外壳结构疏松，随后经过短时液氮冷冻处理，亚麻籽的外壳变脆，最后进入旋转撞击机，此时亚麻籽的外壳易碎，而亚麻籽仁则未受到超低温冷冻，完整性好。

本发明可以将亚麻籽进行壳仁分离，且分离后的亚麻籽仁得率高、完整度好，分离效率高。

附图说明

图1为本发明的方法流程图；

图2为本发明的设备结构示意图；

图3为本发明的旋转撞击机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细描述，但本发明的保护范围并不限于此。

本发明涉及一种酶解-液氮冷冻的亚麻籽脱壳方法，所述方法包括以下步骤。

步骤1：将待处理亚麻籽进行预处理。

所述步骤1中，对待处理亚麻籽进行风选及水洗。

本发明中，风选可以基于在出风处的力的分解不同，将亚麻籽或杂质等轻质物与无用的重物分开；而通过水洗处理，则可以取出亚麻籽中的杂质，得到筛选后的亚麻籽。

步骤2：将预处理后的亚麻籽置于酶解池1中，加入复合酶，设置酶解环境，进行酶解。

所述步骤2中，复合酶包括复合纤维素酶和复合果胶酶。

酶解环境包括酶解温度及酶解时间，酶解温度为38~40℃，酶解时间为24~30小时。

本发明中，以复合酶对亚麻籽进行酶解，可使亚麻籽胶分解，使亚麻籽壳的一部分纤维素分解，使外壳结构疏松。

本发明中，复合酶包括复合纤维素酶和复合果胶酶；其中，复合纤维素酶包括外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶，复合果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、醛酸裂解酶；

β-葡聚糖酶根据作用方式不同，可分为内切型和外切型；β-葡聚糖酶包括外切型和内切型，外切型β-葡聚糖酶存在于谷物种子、某些真菌和某些细菌中，能催化、水解谷物细胞壁中的β-葡聚糖，如内切型β-1,4-葡聚糖酶、内切型β-1,3-葡聚糖酶等，而内切型β-葡聚糖酶存在于谷物种子中，其中又包括外切型β-1,4-葡聚糖酶、外切型β-1,3-葡聚糖酶；

β-葡萄糖苷酶又称β-d-葡萄糖苷葡萄糖水解酶，属于纤维素酶类，是纤维素分解酶系中的重要组成成分，能够水解结合于末端非还原性的β-d-葡萄糖键，同时释放出β-d-葡萄糖和相应的配基；

而多聚半乳糖醛酸酶是可分解果胶或果胶酸酶类中的一种，是水解组成果胶酸的d-半乳糖醛酸α－1，4-糖苷键的酶，在食品工业特别是果汁澄清中有重要意义；

醛酸裂解酶即果胶裂解酶，在麻类植物的脱胶工艺中被广泛应用，由于麻类植物中含有纤维素、果胶半纤维素等，其中非纤维部分占麻类成分的20-30%，需要被去除，化学脱胶法操作条件艰苦，且产生大量废水，而利用果胶裂解酶分解麻类的果胶质，可以减少环境污染，操作简单。

步骤3：对酶解后的亚麻籽进行二次处理。

所述步骤3中，二次处理包括对亚麻籽进行风干；风干温度为70度，风干时间为10min；风干后亚麻籽表面的水分为0。

本发明中，对酶解后的亚麻籽进行风干，保证了其在液氮冷冻环节中，亚麻籽的壳和仁间不产生黏连，有助于后续的破壳。

本发明中，风干过程中，空气的相对湿度低于1%。

步骤4：将二次处理后的亚麻籽置入液氮冷冻隧道2，设置液氮冷冻条件，进行液氮冷冻处理。

所述步骤4中，液氮冷冻条件包括液氮冷冻时间和液氮冷冻温度；所述液氮冷冻时间为20~25秒，所述液氮冷冻温度为-90~-110℃。

本发明中，以液氮冷冻对酶解并风干后的亚麻籽进行处理，使亚麻籽的外壳变脆，便于破碎，而同时，由于合理控制液氮冷冻的时间和温度，使得亚麻籽仁未受到超低温冷冻的处理。

步骤5：开启旋转撞击机3，投入液氮冷冻后的亚麻籽，设置旋转撞击环境。

所述步骤5中，旋转撞击机3的转速为1800r/min。

本发明中，以旋转撞击机3对亚麻籽壳进行粉碎，同时脱出亚麻籽仁。

步骤6：亚麻籽壳仁分离，得到脱壳后的亚麻籽。

本发明还涉及一种采用酶解-液氮冷冻的亚麻籽脱壳方法的亚麻籽脱壳设备，所述设备包括顺次连接的筛选单元、酶解池1、风干单元、液氮冷冻室4和旋转撞击机3，所述筛选单元、酶解池1、风干单元、液氮冷冻室4和旋转撞击机3连接至控制器；

所述筛选单元包括风选机5及水洗机6，所述风选机5的出料口和水洗机6的入料口间设有第一传送带7；

所述水洗机6的出料口设于酶解池1的入料口上；

所述风干单元包括风干箱8，所述风干箱8的相对侧分别与第一风道9的一端及第二风道10的一端空间连通，所述第一风道9的另一端连接至轴流风机11，第二风道10的另一端连接至干燥箱12的一侧，所述轴流风机11的出风口与干燥箱12的另一侧连接；

所述风干单元的出料口通过第二传送带13连接至液氮冷冻室4的入料口；

所述液氮冷冻室4的出料口通过第三传送带14连接至旋转撞击机3的入料斗15。

所述干燥箱12包括内箱16和套设于内箱16外的外箱17，所述内箱16和外箱17间设有加热层18，所述加热层18连接至控制器。

所述旋转撞击机3包括机箱19，所述机箱19的顶部设有入料斗15；机箱19内的所述入料斗15底部顺次设有上料盘20和下料盘21，所述上料盘20和下料盘21间设有间隙22，对应所述间隙22的机箱19内壁上设有若干凸起23；所述下料盘21的底部通过驱动轴24连接至驱动电机25，所述驱动电机25连接至控制器；所述下料盘21下部设有落料板26。

本发明中，风选机5、水洗机6及酶解池1为本领域常规结构，本领域技术人员可以自行设置或直接购买整机。

本发明中，风干单元采用轴流风机11对风干箱8内的空气进行导出、干燥后再导入的形式，对风干箱8内的水分进行风干处理；进一步地，通过在干燥箱12的内箱16和外箱17间设置加热层18，以稍微加热的空气加快风干速度。

本发明中，加热层18可以为电阻加热或是直接设置加热板等结构。

本发明中，干燥箱12可以采用吸水材料进行填充。

本发明中，液氮冷冻隧道2显而易见设于液氮冷冻室4中。

本发明中，在旋转撞击机3中，亚麻籽自入料斗15处入料，下料盘21在驱动电机25的带动下持续转动，亚麻籽在上料盘20和下料盘21间的间隙22中被分散到平铺的状态，进而被甩出、与机箱19内壁处的凸起23进行撞击，亚麻籽的外壳破裂后与亚麻籽仁分离，最终通过落料板26输出。

本发明中，显而易见，最后还需要将亚麻籽壳和亚麻籽仁进行分离。

本发明在亚麻籽进入旋转撞击机3前，先对亚麻籽进行酶解和液氮冷冻处理，以复合纤维素酶酶解亚麻籽壳处的亚麻籽胶，使得亚麻籽壳的一部分纤维素分解、进而外壳结构疏松，随后经过短时液氮冷冻处理，亚麻籽的外壳变脆，最后进入旋转撞击机3，此时亚麻籽的外壳易碎，而亚麻籽仁则未受到超低温冷冻，完整性好。

本发明可以将亚麻籽进行壳仁分离，且分离后的亚麻籽仁得率高、完整度好，分离效率高。