专利名称：一种光皮树果实油生产方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种植物油生产方法及装置，尤其是涉及一种光皮树果实油生产方法及装置。
背景技术：
光皮树为山茱萸科楝木属落叶乔木，是高产油料树种。主要分布于长江流域至西南各地的石灰岩区，黄河及以南流域也有分布，适合栽植区域广。光皮树全果含油，其油脂富含不饱和脂肪酸，理化性质与大豆油、花生油、菜籽油等食用油脂相近。光皮树果实能用压榨或浸提方法制取原料油，不同方法提取的光皮树籽油色泽有一定的差异。利用光皮树果实提油具有很多优点。第一，光皮树果实的含油率高，经济利用系数高；第二，光皮树适应性强，生长迅速，可以为大规模工业生产提供充足的原料；第三，光皮树果实油品质好，气味清香，不仅能食用，而且具有保健功效，还可做工业原料，并应用于化妆品、洗涤剂行业；第四，科学试验表明，以光皮树果实油为原料生产的生物柴油与0#石化柴油燃烧性能相似，是一种安全、洁净的生物质燃料油，可作为生物柴油原料油。目前，植物油脂的提取方法主要有物理压榨法、化学浸出法和生物酶法。传统压榨工艺多采取高温压榨，对油脂中的营养成分造成了很大的破坏，料胚在高温蒸炒时发生局部焦糊，产生大量黑色素，加深了毛油的色泽，给精炼造成困难，且由于蛋白质变性，使得饼粕的营养价值降低。而浸提法与当前倡导的“资源节约，环境友好”主题相悖，其存在的溶剂残留、油脂品质下降等问题。现有生物酶法提取的植物油脂虽然质量好，能耗低，但并没有得到广泛的工业化应用，主要原因是不同的植物来源的油脂原料，其植物组织细胞结构和油脂的化学组成差异较大，在采用生物酶法时，酶的组合和用量差异大，不易控制；另外， 还存在生产过程中油脂容易乳化，油脂提取率低等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种出油率高，油脂质量好，工艺过程和设备简单，能耗低的水酶法提取光皮树果实油的生产方法及装置。本发明之光皮树果实油的生产方法包括以下步骤
(1)粉碎与浸泡将光皮树果实加入粉碎机中粉碎后，送入浸泡罐加水浸泡，浸泡过程用超声波辅助处理；
光皮树果实粉碎粒度为20 - 100目(优选70目)；
浸泡的条件为浸泡液为水，料液质量比1:3 — 7 (优选1:5);用酸液调节pH至4 一 7 (优选6. 5)，浸泡时间0.5 —浊(优选浊)，温度50 — 100°C (优选70°C)，超声波辅助处理功率 200 — 1500W (优选 1000W)，超声时间 10 — 30min (优选 15min)；
(2)酶反应将浸泡处理后的物料送入酶反应器，用酸液或碱液调节溶液pH值，先后加入纤维素酶、果胶酶和中性蛋白酶进行酶解；
酶反应罐的酶解条件为先用酸液调节酶解溶液pH为4 一 6 (优选4)；加入相当于原料光皮树果实干重0. 5% - 2% (优选2%)的酸性纤维素酶，在35 - 650C (优选50°C )的温度下酶解2 - 8 h(优选4h);再用碱液调节溶液pH为7士0. 1左右，加入相当于原料光皮树果实干重1% - 2% (优选1. 5%)的果胶酶和中性蛋白酶的混合酶(果胶酶与中性蛋白酶质量比=1.5-2. 5 1，优选2 1)，在;35 — 65°C (优选50°C )温度下酶解2 — 8h (优选3h)， 反应结束后，升温到100°C灭酶活；
(3)过滤离心分离酶解后混合物经过压滤机过滤除渣，除渣后的酶解液送离心机离心分离，分离出的油相即为光皮树果实油产品；
压滤机压滤条件为过滤压力小于IOX IO5 pa，优选3 X IO5 — 5 X IO5 pa[微软用户1]； 离心机离心分离转速为:3000 — 15000 r/min (优选15000 r/min)； 所述的调节浸泡料液和酶解溶液PH的酸液为硫酸溶液或盐酸溶液，所述碱液为氢氧化钠或食用碱溶液；
所述的粉碎方式可为干法粉碎或湿法粉碎。本发明之光皮树果实油的生产装置，包括粉碎机、浸泡罐、中间贮罐I、输料泵I 、酶反应器、中间贮罐II、输料泵II、压滤机、中间贮罐III、输料泵III、转子流量计、离心机、产品贮罐；粉碎机出口与浸泡罐进口相连，浸泡罐出口与中间贮罐I进口相连，中间贮罐I 出口与输料泵I进口相连，输料泵I出口与酶反应器上部进口相连，酶反应器底部出口与中间贮罐II进口相连，中间贮罐II出口与输料泵II进口相连，输料泵II出口与压滤机进口相连，压滤机出口与中间贮罐III进口相连，中间贮罐III底部出口通过输料泵III、转子流量计与离心机进口相连，离心机油相出口与产品贮罐进口相连。所述粉碎机可为胶体磨、砂轮磨、辊式粉碎机或锤式粉碎机中的一种；
所述浸泡罐装有搅拌器、超声波发生装置、温度传感器和PH传感器，夹套用于加热或冷却，加热热源为蒸气或导热油，冷却用冷却水。所述酶反应器可以是一个，也可为多个，当用多个反应器时，可以使生产流程趋向于连续化生产，酶反应器内部装有搅拌器、温度传感器和PH传感器，所述酶反应器设有加热冷却夹套，用于加热或冷却，加热热源为蒸气或导热油，冷却用冷却水；
所述离心机可为碟片式离心机或管式离心机； 所述输料泵为往复泵、齿轮泵或离心泵。本发明之光皮树果实油生产方法具有如下优点(1)生产操作简单，能耗低，生产规模放大方便；( 在原料浸泡过程中采用超声波辅助处理，可以有效破坏光皮树果实组织细胞，加快酶穿透植物细胞和油脂从植物细胞中溶出的速度，相较于常规的浸泡处理，节约时间，降低成本；C3)用水酶法提取，条件温和，提油率高，且提取的光皮树果实油品质较好，易于精炼；(4)采用分步加酶法，给不同性质的酶提供了最适宜的反应条件，使得酶利用效率提高，获得的游离油显著增多。
图1为本发明光皮树果实油生产装置实施例的结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1 水酶法提取光皮树果实油的生产装置实施例
参照图1，本实施例之提取光皮树果实油的生产装置包括粉碎机1、浸泡罐2、中间贮罐 I 3、输料泵I 4、酶反应器5、中间贮罐II 6、输料泵II 7、压滤机8、中间贮罐1119、输料泵 III10、转子流量计11、离心机12、产品贮罐13，粉碎机1出口与浸泡罐2进口相连，浸泡罐2 出口与中间贮罐I 3进口相连，中间贮罐I 3出口与输料泵I 4进口相连，输料泵I 4出口与酶反应器5上部进口相连，酶反应器5底部出口与中间贮罐II 6进口相连，中间贮罐II 6 出口与输料泵II 7进口相连，输料泵II 7出口与压滤机8进口相连，压滤机8出口与中间贮罐III9进口相连，中间贮罐III9底部出口通过输料泵III10、转子流量计11与离心机12进口相连，离心机12油相出口与产品贮罐13进口相连，离心机12油相出口的物料即为目的产物光皮树果实油，离心机12非油相物料由离心机12底部出口排出。所述浸泡罐2设有加热冷却夹套、搅拌器、超声波发生装置、温度传感器和pH传感器，加热热源为蒸气或导热油，冷却用冷却水。所述酶反应器5设有加热冷却夹套、搅拌器、温度传感器和pH传感器，加热热源为蒸气或导热油，冷却用冷却水。所述酶反应器5可以是1个或多个，当用多个反应器时，可以使生产流程趋向于连续化生产。所述离心机12为碟片式离心机(也可为管式离心机)。所述输料泵I 4、输料泵II 7和输料泵III 10为往复泵或齿轮泵或离心泵。以下实施例2 - 8为光皮树果实油的生产方法实施例。实施例2
本实施例包括以下步骤
(1)粉碎与浸泡将光皮树果实加入粉碎机1粉碎为40目左右，将粉碎后的光皮树粉粒送入浸泡罐2，按光皮树粉粒与水的质量比1:3比例加水，用硫酸溶液调节pH至4.0，打开浸泡罐2夹套加热或冷却装置维持罐内温度为70°C，并开启罐内超声波装置辅助处理，调节超声波功率为750 W，超声时间20 min，浸泡时间0. 5 h，浸泡后的物料送中间贮罐I 3 ；
(2)酶反应用输料泵I4将浸泡处理后的物料从中间贮罐I 3送入酶反应器5，用硫酸溶液调节溶液PH至4. 0，开启加热或冷却装置维持酶反应温度为40°C，先加入相当于原料光皮树果实干重0. 5%的酸性纤维素酶酶解2 h ；再用氢氧化钠溶液调节溶液pH为7，加入相当于原料光皮树果实干重1%的果胶酶和中性蛋白酶的混合酶(所述混合酶中，果胶酶与中性蛋白酶质量比为2 1)，在40°C温度下酶解2 h，酶反应结束后，升温到100士0. 1°C 灭酶，酶解后混合物料送中间贮罐II 6 ；
(3)过滤离心分离用输料泵II7将酶解后物料从中间贮罐II 6送入压滤机8过滤除渣，过滤压力先小后逐渐加大，控制在3X IO5 - 5X IO5范围，除渣后的过滤液送中间贮罐 III 9，再用输料泵III 10经转子流量计11将过滤液送离心机离心分离，离心机转速5000 r/ min，分离出的油相即为光皮树果实油产品，通过测定提油率可达76. 4%。实施例3 - 8操作方法与实施例2相同，其他各工艺参数如表1所示。
表1实施例3 - 8工艺参数
权利要求
1.种光皮树果实油的生产方法，其特征在于，包括以下步骤(1)粉碎与浸泡将光皮树果实加入粉碎机中粉碎后，送入浸泡罐加水浸泡，浸泡过程用超声波辅助处理；光皮树果实粉碎粒度为20 — 100目；浸泡条件为料液质量比1:3 - 7 ；用酸液调节pH至4 一 7，浸泡时间0. 5 — 2 h，温度 50 - 100°C，超声波辅助处理功率200 - 1500W，处理时间10 — 30min ；(2)酶反应将浸泡处理后的物料送入酶反应器，用酸液或碱液调节溶液pH值，先后加入纤维素酶、果胶酶和中性蛋白酶进行酶解；酶解条件为先用酸液调节酶解溶液PH为4 - 6 ；加入相当于原料光皮树果实干重 0. 5% - 2%的酸性纤维素酶，在35 — 650C的温度下酶解2 — 8 h ；再用碱液调节溶液pH 为7士0. 1，加入相当于原料光皮树果实干重1% - 2%的果胶酶和中性蛋白酶的混合酶，在 35 - 65°C温度下酶解2 - 8h，反应结束后，升温到100°C灭酶活；所述果胶酶和中性蛋白酶的混合酶中，果胶酶与中性蛋白酶质量比为1.5-2.5 1;(3)过滤，离心分离将酶解后的混合料经压滤机压滤除渣，再将除渣后的酶解液送离心机离心分离，分离出的油相即为光皮树果实油产品；压滤机压滤条件为过滤压力小于IOX IO5 pa ；离心机离心分离转速为3000 - 15000 r/min ；调节浸泡料液和酶解溶液PH的酸液为硫酸溶液或盐酸溶液，所述碱液为氢氧化钠溶液或碳酸氢钠溶液；所述粉碎方式为干法粉碎或湿法粉碎。
2.根据权利要求1所述的光皮树果实油的生产方法，其特征在于，包括以下步骤(1)粉碎与浸泡光皮树果实粉碎粒度为70目；浸泡的条件为浸泡液为水，料液质量比为1:5 ；用酸液调节pH至6. 5，浸泡时间池，温度70°C，超声波辅助处理功率1000W，超声时间15min ；(2)酶反应酶反应罐的酶解条件为先用酸液调节酶解溶液PH为4 ；加入相当于原料光皮树果实干重饥的酸性纤维素酶，在50°C的温度下酶解4h ；再用碱液调节溶液pH为7士0. 1，加入相当于原料光皮树果实干重1.5%的果胶酶和中性蛋白酶的混合酶，在50°C温度下酶解池， 反应结束后，升温到100°C灭酶活；(3)过滤离心分离压滤机压滤条件为过滤压力3 X IO5 — 5 X IO5 pa ；离心机离心分离转速为15000 r/min。
3.一种光皮树果实油生产装置，其特征在于，包括粉碎机、浸泡罐、中间贮罐I、 输料泵I 、酶反应器、中间贮罐II、输料泵II、压滤机、中间贮罐III、输料泵III、转子流量计、离心机、产品贮罐，粉 机出口与浸泡罐进口相连，浸泡罐出口与中间贮罐 ι进口相连，中间r罐ι出口与输米丨钓进口相连，输料憩出口与酶反应器上部进口相连，酶反应器底部出口与中间贮罐II进口相连，中间贮罐II出口与输料泵π进口相连，输料泵II出口与压滤机进口相连，压滤机出口与中间贮罐III进口相连，中间贮罐III底部出口通过输料泵III、转子流量计与离心机进口相连，离心机油相出口与产品贮罐进口相连。
4.根据权利要求3所述的光皮树果实油生产装置，其特征在于，所述粉碎机为胶体磨、 砂轮磨、辊式粉碎机或锤式粉碎机中的一种。
5.根据权利要求3或4所述的光皮树果实油生产装置，其特征在于，所述浸泡罐设有加热冷却装置、搅拌器、超声波发生装置、温度传感器和pH传感器。
6.据权利要求3或4所述的光皮树果实油生产装置，其特征在于，所述酶反应器设有加热冷却装置、搅拌器、温度传感器和pH传感器。
7.据权利要求3或4所述的光皮树果实油生产装置，其特征在于，所述离心机为碟片式离心机或管式离心机。
8.据权利要求3或4所述的光皮树果实油生产装置，其特征在于，所述输料泵为往复泵、齿轮泵或离心泵。
全文摘要
一种光皮树果实油生产方法及装置，其生产方法包括以下步骤粉碎与浸泡；酶反应；过滤与离心分离。其生产装置主要由粉碎机、浸泡罐、中间贮罐Ⅰ、输料泵Ⅰ、酶反应器、中间贮罐Ⅱ、输料泵Ⅱ、压滤机、中间贮罐Ⅲ、输料泵Ⅲ、转子流量计、离心机、产品贮罐组成。本发明能提高光皮树果实出油率和油脂质量，简化工艺过程和设备，降低能耗。
文档编号C11B1/04GK102295984SQ201110211708
公开日2011年12月28日 申请日期2011年7月27日 优先权日2011年7月27日
发明者刘强, 吴耀辉, 尹翔, 张蕾, 李昌珠, 肖志红, 蒋丽娟, 黎继烈 申请人:中南林业科技大学, 湖南省生物柴油工程技术研究中心