理论教育 压榨法:液压、螺旋和热榨工艺解析

压榨法:液压、螺旋和热榨工艺解析

时间:2023-05-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:液压榨油机和螺旋榨油机都是从古法榨机中演变而来。液压榨油机又可以分为立式和卧式两类,目前广泛使用的是立式液压榨油机,但液压榨油机无法连续生产,劳动强度比较大。当圆饼不再出油时,停止挤压,拿出榨干后的圆饼。压榨法又按照工艺中油茶籽进料胚温度的高低分为冷榨法和热榨法,冷榨法的榨油温度为60℃;热榨法经过高温蒸炒,榨油温度高达150℃。

压榨法:液压、螺旋和热榨工艺解析

1.制取原理与工艺分类

压榨法是借助机械外力的作用,将油脂从油料中挤压出来的取油方法,是目前国内植物油脂提取的主要方法。

压榨法按照制油设备来分,有古法木榨、液压榨油和螺旋榨油三种方法。液压榨油机和螺旋榨油机都是从古法榨机中演变而来。

古法木榨完全采用木头加工而成的水力碾籽机、杠杆原理的人力木榨机制油,充分体现了我国劳动人民的智慧结晶。在农村,一直被推崇的“土茶油”实际上就是该制取方法演变加工而成。目前油茶产区几乎每个村都有“土榨坊”,中国绝大部分茶籽都被这些分散的土榨坊榨掉,土榨法制成的茶饼再售给浸出茶油厂进一步提取饼中剩余的油。古法木榨是我们的先祖们在实践中取得的成果,值得传承和尊重,但传统方法也不能过分夸大、追捧。随着经济的发展和社会的进步,以及现代人食品安全的要求,古法木榨还是有很多弊端需要改进。

液压榨油机又可以分为立式和卧式两类,目前广泛使用的是立式液压榨油机,但液压榨油机无法连续生产,劳动强度比较大。其机械原理是油料粉碎熟化后,包圆饼,通过液压系统高压挤压圆饼,榨料受压缩后,油脂流出圆饼。当圆饼不再出油时,停止挤压,拿出榨干后的圆饼。

螺旋榨油机又可以分为单螺旋和双螺旋两类,目前广泛使用的是双螺旋榨油机,可连续化生产。其机械原理是由于螺旋轴在榨膛内推进,使榨料连续向前推进,随着螺旋轴上榨螺螺距的缩短和根圆直径的增大,以及榨膛内径的减小,使榨膛空间体积不断缩小而对榨料产生压榨作用。榨料受压缩后,油脂从榨笼缝隙中流出,同时,榨料被压成饼块从榨膛末端排出。

在20世纪60年代以后,压榨法采用液压机;20世纪70年代以后,普遍采用95型和200型螺旋压榨机。目前广大产区的乡村榨油厂(坊)中,液压机榨油仍占很大比重。

压榨法又按照工艺中油茶籽进料胚温度的高低分为冷榨法和热榨法,冷榨法的榨油温度为60℃;热榨法经过高温蒸炒,榨油温度高达150℃。在压榨工艺中,剥壳油茶籽一般要求水分含量为12%~15%。

2.工艺流程

油茶籽→烘干→清洗→剥壳→壳仁分离→压扁→蒸炒→压榨→过滤→毛油

(1)烘干

油茶籽含水分过高,籽壳疲软不易破碎,塑性大,压榨容易泻料。为了便于剥壳和轧坯,对含水量过高的油茶籽要进行烘干,使茶籽达到利于剥壳的水分含量。茶籽烘干在榨油加工中很重要,茶籽烘干的程度,对出油率有直接影响。对油茶籽采用分级振动筛进行分级处理,工艺条件为振动筛振幅4~12mm,偏心轴转速100~400r/min;对大、小油茶籽分别采用平板烘干机进行干燥处理,工艺条件为加热蒸汽压力0.2~0.8Mpa,链条运行速度1~4m/min,干燥时间30~90min,使油茶籽的水分含量达到4%~9%。

(2)清理

过筛扬净,除去油茶籽中的沙石、泥灰、茎叶及铁器等杂物。

(3)剥壳

茶籽的剥壳与破碎茶籽的剥壳可采用离心剥壳与筛分机进行。经过破碎后,采用油料破碎机使其粒度变小,以便于后续轧胚工序的进行。剥壳设备应根据油茶籽的品种而确定,主要有离心撞击式和锤片式两种,目前使用较广的是锤片式剥壳机。

从提高茶皂素品质的角度而言,茶籽的剥壳工序对茶皂素的色泽改善起决定性的作用。

(4)壳仁分离

仁壳分离仁壳分离是通过风力分选使仁与壳分开。壳中含仁的高低与剥壳设备有着密切关系。为了使物料在榨膛内的阻抗性和可塑性达到平衡,仁中含壳应控制在12%~15%。

(5)压扁

由于剥壳后的茶仁含油量高,无法用破碎机破碎,须用大间隙低转速轧坯机对茶仁进行压扁。油料压扁的具体要求是轧片薄而均匀,少成粉,不露油,手握薄片发松、松手发散。

(6)蒸炒

油料的蒸炒过程可以起到3个方面的作用。一是能够让油脂较充分地制取出来;二是可以降低取油的动力消耗;三是便于制取品质更好的油脂。

油料的蒸炒可以采取多层的蒸炒锅进行,在下层炒锅出口处控制温度为预榨100℃,一次性压榨温度为120℃左右,水分为预榨2.5%~4.0%。

(7)压榨

蒸炒好的物料入榨温度不得低于80℃,水分应控制在3%左右。温度过高,可塑性加大;温度过低,阻抗性增强。茶仁入榨后的连续动态压榨过程中,毛茶油从榨机内不间断地释放出来。

从提高毛茶油品质来看,选择低温卧式液压榨油机及其工艺较为合适。为了扩大毛茶油产量,实现机械化生产,可以选择高温螺旋榨油机及其工艺,但茶油的精炼率有所降低。

3.工艺优缺点

压榨法适应性强,工艺操作简单,生产设备维修方便,生产规模大小灵活,适合各种植物油的提取,同时生产比较安全,得到的油品质好,色泽较浅,风味纯正(图8-1)。

图8-1 油茶籽油压榨工艺(www.daowen.com)

但压榨法存在出油率低,劳动强度大,生产效率低,饼渣残油量高的缺点,并且榨油过程中有生坯蒸炒工序,使蛋白质变性严重,油料资源综合利用率低,动力消耗大,适合条件较落后的地区使用。

压榨法也是提取茶油的最基本方式,根据工艺不同,再结合目前市场茶油分类,压榨法所制取的茶油通常分为:土茶油、浓香山茶油和初榨山茶油。

4.“土茶油”制取

所谓“土茶油”就是目前油茶产区乡村常见的农家土作坊以最简单的传统压榨工艺所生产的、没通过检测和检验的精制茶油的总称。

土茶油主要是家庭作坊式的初级压榨,主要工序是:

该工艺过程相对较为简单,这样压榨出来的茶油含有较多的杂质和水分,油脂易氧化,破坏营养,仅仅只是半成品或者叫“毛油”。按照最新的国家油茶籽油标准(GB11765—2018)规定:毛油(原油)不能直接作为食用油商品上市销售

5.“浓香山茶油”制取

采用热榨法,新鲜油茶籽脱壳后,经过120℃高温蒸炒,榨油温度高达150℃,使茶籽仁中香味物质散发并溶入茶油中。具体工艺流程如下:

(1)油茶籽:选择新鲜采摘晾晒油茶果所得的油茶籽,酸价<1mg KOH/g。

(2)清选:过筛扬净,除去油茶籽中的沙石、泥灰、茎叶及铁器等杂物。

(3)烘干:烘干后的茶籽含水量达到4%~7%,以便剥壳及压榨。

(4)剥壳:经烘干后的茶籽送入茶籽剥壳机内破壳,仁壳分离。另外,从提高茶皂素品质的角度而言,茶籽的剥壳工序对茶皂素的色泽改善起决定性的作用。

(5)蒸炒:茶籽仁在蒸炒锅内进行水分和温度的调节,确保入榨水分为2%~4%左右,入榨温度达到110~120℃(图8-2)。

图8-2 油茶籽压榨使用的立式蒸炒锅

(6)压榨:浓香山茶油压榨最好采用螺旋榨油机,更能体现香味,但为了滑膛,目前已基本普及反螺旋技术,采用双螺旋压榨机制油(图8-3)。如果按早期采用液压榨油机,则还需进行茶仁打粉,蒸熟后做饼。

图8-3 油茶籽压榨使用的双螺旋榨油机

(7)过滤:压榨后所得山茶油通过板框过滤机进行过滤。目前板框过滤机加滤布、滤纸的过滤效果是最好的。

6.初榨山茶油

采用冷榨法压榨,进料温度60℃以下,不经过常规热榨工艺中的蒸炒过程而直接进行油脂的压榨。具体工艺流程如下:

(1)油茶籽:选择新鲜采摘晾晒油茶果所得的油茶籽,酸价<1mg KOH/g。

(2)风干:油茶籽在60℃以下进行干燥,风干后的茶籽含水量为10%以下,以便剥壳及压榨。低温干燥不会导致蛋白质变性,不影响茶油品质。

(3)清选:过筛扬净,除去油茶籽中的沙石、泥灰、茎叶及铁器等杂物。

(4)脱壳:油茶籽壳较薄,且经干燥后水分较低,易于破碎。采用滚刀将油茶籽壳打碎,并滚动筛出籽壳,获得茶仁。

(5)冷榨:冷榨选用压缩比较大的螺杆榨油机。由于炸膛内采用水冷压榨,整个生产均在环境温度下进行,且油茶籽仁中的蛋白质等未变性,茶仁柔软。另外,无论采用单螺杆榨油机还是双螺杆榨油机,均应对榨机结构进行一定的调整,以适应入榨料性质的变化,避免压榨滑膛,出饼厚薄不一。经调整后的螺杆榨油机一次压榨饼中残油即可达到6%干基以下,出油效率可达90%。

图8-4 油茶籽压榨使用的水冷式榨油机

(6)过滤:压榨后所得初榨山茶油通过板框过滤机进行过滤,获得成品初榨山茶油。目前板框过滤机加滤布、滤纸的过滤效果是最好的。

综上所述,压榨法制取的山茶油,保留了山茶油特有的风味及微量营养成分,山茶油受污染程度小,避免了与有机溶剂的接触,无有害物质残留于茶油中,是绿色食品

虽然采用压榨法制取优质山茶油工艺很关键,但实际在原料选择上也是相当重要,决定了山茶油是否需要后续精炼才可以食用,是否还能保持特有的风味及微量营养成分。

压榨法制油主要问题是茶饼残油高,出油率低,一直得不到很好的发展。当然,现在有反螺旋技术及同轴校饼机的应用,将有望解决这些问题。

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