核桃油间歇式物理精炼工艺和设备选型.pdf

技雍f t 发 核桃油间歇式物理精炼工艺和设备选型 周鸿升1 王希群1 郭保香1 王建中2 王丰俊2 冯广平3 1 国家林业局林产工业规划设计院 北京1 0 0 0 1 0 2 北京林业大学食品科学与工程系 3 河北晶品果业有限公司 摘要 间歇式物理精炼工艺在核桃油加工中的应用不仅能保持核桃油的天然品质 同时也能够降低生产成本 简化生产工艺 本文以河北晶品果业有限公司为例 介绍了核桃油间歇式物理精炼的工艺过程及实际生产设备和 操作参数 关键词 核桃 核桃油 间歇式 物理精炼工艺 设备选型 i n t e r m i t t e n tp h y s i c a lr e f i n i n gt e c h n o l o g ya n dp r o c e s s i n ge q u i p m e n tc h o i c e o fw a l n u to i l z h o uh o n g s h e n g w a n gx i q u n g u ob a o x i a n g w a n gj i a n z h o n g w a n gf e n g j u n f e n gg u a n g p i n g a b s t r a d t h ea p p l i c a t i o no fi n t e r m i t t e n tp h y s i c a lr e f i n i n gt e c h n o l o g yi nw a l n u to i lp r o c e s s i n gc a nn o to n l yk e e pt h en a t u r a l q u a l i t yo fw a l n u to i l b u ta l s or e d u c ei t sc o s ta n ds i m p l yt h ep r o d u c t i o np r o c e s s t a k i n gh e b e ij i n g p i nf r u i t sc o l t d f o r a ne x a m p l e t h i sp a p e ri n t r o d u c e dt h ei n t e r m i t t e n tp h y s i c a lr e f i n i n gt e c h n o l o g y p r o d u c t i o ne q u i p m e ma n dt h eo p e r a t i n g p a r a m e t e r si nw a l n u to i lp r o d u c t i o n k e yw o r d s j u g a mr e g i a w a l n u to i l i n t e r m i t t e n t p h y s i c a lr e f i n i n gt e c h n o l o g y e q u i p m e n tc h d c e f i r s ta u t h o r sa d d r e s s p l a n n i n ga n dd e s i g ni n s t i t u t eo ff o r e s tp r o d u c t si n d u s t r y s t a t ef o r e s t r ya d m i n i s t r a t i o n 1 0 0 0 1 0 b e i j i n g c h i n a 核桃的营养价值早已被人们认识 随着科学研究 的深入 这种价值逐渐从理论上得到解释 其中核桃 油的不饱和脂肪酸含量达8 5 左右 主要是油酸 亚 油酸和亚麻酸 这些不饱和脂肪酸除本身有利于人 体调节血压 促进新陈代谢外 还是功能性油脂 e p a d h a 和a a 的前体 核桃油中有两种类型的脂 质体还可以用作药品和化妆品的活性成分 核桃油具 有明显的营养保健及药理功效 已经成为重要的营养 保健专用油脂 剖 核桃仁含油量很高 一般在 4 0 6 5 核桃仁油的提取方法有水代法 有机溶 剂浸提法 压榨法等 在核桃油产业化加工过程中 不仅要考虑油的品质和产量 同时必须兼顾制油后饼 粕的利用 以便实现资源利用最优化 通常的油脂制 取工艺会影响到蛋白的利用 而压榨制取核桃油对油 和核桃蛋白的影响都很小 是非常适合于核桃油制取 的方法 4 圳 我国核桃油进入商品或产业生产始于 2 0 世纪初 随着这几年的深入研究和中试 间歇式物 理精炼工艺已经成熟 河北晶品果业有限公司从工 艺人手 通过压榨制取的核桃毛油 采用间歇式物理 精炼的方法比化学精炼可以减少对核桃油品质的影 收稿日期 2 0 1 0 0 5 2 2惨回日期 2 0 1 0 0 7 1 0 基金项目 国家林业局国家级推广项目 华北地区核桃深加工与产品 升级示范 2 0 0 9 1 6 号 第一作者简介 周鸿升 1 9 6 2 一 男 副研究员 主要研究方向为林业 政策 林业教育和规划设计 e m a i l z h o u h o n g s h e n 9 9 h o t m a i l 响 经过2 年多的生产 调试和完善 已实现 晶品 牌核桃油的规模化生产 1 核桃油不同提炼工艺的对比 目前国内外核桃油加工工艺主要有5 种 1 热榨工艺 将核桃仁炒制后 在较高温度下 用机械法进行榨油 该工艺出油率很高 但由于高温 操作 油脂氧化质变 过氧化值 酸价等严重超标 核 桃蛋白粕由于变性而失去食用和营养保健价值 2 水代法工艺 将核桃仁炒出后磨浆 然后经 兑浆搅油 震荡分油等工艺过程而制取核桃油 由于 工艺温度较高 最高时可达1 3 0 c 存在与热榨工艺同 样的质量问题 3 溶出法工艺 用油脂溶出剂丁烷 丙烷等经 破碎 轧坯 浸溶 脱溶等过程而制取核桃油 该工艺 油脂浸出率较高 但核桃油中残留非食用的丁烷 丙 烷等 脱溶过程中损坏了油的天然品质 达不到核桃 油出口标准 另外由于核桃含油量太高 必须先经液 压机榨出部分油脂后才能轧坯 两次操作过程中温度 超过1 0 0 从而使核桃蛋白粕变性 影响了进一步开 发利用 4 c o 超临界萃取法工艺 本工艺是近年来国 际上最新采用的新兴分离工艺 利用c o 在超临界 状态下可将非极性油脂浸出的原理进行制油 该工 艺可将核桃油高效提出 而且油的品质不会发生变 俅土 技开蠢2 0 l o 年第2 4 卷第5 期 万方数据 化 核桃蛋白粕中的蛋白质也未变性 因此是制油工 业中的高新技术 但工艺要求和管理水平要求高 投 资大 5 冷榨工艺 核桃仁不需炒制 直接进行机械 冷炸 出油率在6 0 一7 0 左右 一般需经2 3 次重 复压榨 物理精炼核桃油的品质明显好于热榨油 溶 出油 香气和口感优于c o 超临界萃取油 而且加工 成本很低 其中间歇式物理精炼工艺是冷榨工艺中 一种通过设备与工艺匹配 优化的工艺 2 核桃油间歇式物理精炼工艺流程 2 1 间歇式物理精炼工艺流程 由于核桃油物理精炼工艺加工 精炼过程简约 回避了高温过程 从而使制取的核桃油 核桃粕保持 了原有油脂和蛋白质的性质 并且间歇式精炼操作在 技术 管理上易于掌握 适合当前我国核桃油加工规 模中 小的特点 避免了连续精炼中要求规模大 投资 多 能耗大 技术管理高等特点 因此 该工艺是制取 核桃油的最佳技术 具体工艺流程 核桃毛油 粗滤 脱胶 脱酸 脱色一精密过 滤叶抗氧化处理 灌装 2 2 技术要点 1 核桃毛油 选用肉质饱满 无损伤 无虫蛀 无霉变或无变质核桃仁 并除去碎壳和隔膜等杂质 核桃含水量不超过1 0 采用螺旋榨油机或液压榨油 机榨取核桃毛油 2 粗滤 将制取的核桃毛油采用板框过滤机在 o 4m p a 的压力下过滤 去除部分饼粕 草屑等杂质 3 脱胶 采用常温水化法脱胶 首先将已过滤 后的核桃毛油送人水化罐 搅拌转速控制在6 0 7 0 r m i n 温度控制在4 0 5 0 然后慢慢加入核桃油质 量2 一3 的质量分数为1 0 的食盐溶液 持续搅拌 2 5 3 0m i n 看液面出现比较明显的油路时停止搅 拌 静置2 4h 左右 最后从水化罐底部放出胶体 盐水 等杂质 4 脱酸 脱酸即用碱中和核桃油中的游离脂肪 酸 以降低核桃油的酸价 如果毛油的酸价 以k o h 计 低于1m g k g 这一步操作可以省略 进行碱炼 时 先将核桃油加热升温到6 5 7 0 然后加入 n a o h 溶液 碱液浓度为4 一6 搅拌转速控制为 5 5 6 0r m i n 控制升温速度大约为1 m i n 将核 桃油加热n 8 0 一8 5 时停止搅拌 然后进行水洗 在 上层油面喷洒入核桃油重8 左右的盐水 保温静置 6 8h 等沉淀比较完全时从罐底放出 然后再用8 艨丘科t 开曩2 0 1 0 年第2 4 卷第5 期 技戒开发 的软水清洗 沉降2 3h 从罐底放出废水 直至核桃 油清亮无杂质为止 5 脱色 采用凹凸棒土吸附色素 油脂工业上 常用的活性白土在脱色时往往会残留少许土腥味 必 须在脱臭阶段除去 这样脱臭工序就必不可少 而核 桃油的物理精炼可以不需要脱臭 因而采用凹凸棒土 更合适 凹凸棒土是一种含镁比较丰富的纤维状矿 物 其主要成分为二氧化硅 与活性白土相比 使用 量更少 脱色效果好 价格便宜 没有异味 只是由于 颗粒太细 过滤相对困难 将水洗后的核桃油泵入脱 色罐内 加人2 左右的凹凸棒黏土 温度维持在8 0 8 5 调节真空度在0 0 8 0 1m p a 搅拌转速5 5 6 0 r r a i n 脱色3 0m i n 左右 脱色完成后 颜色达到了要 求 同时核桃油中的水分被蒸发 也达到了干燥的目 的 将脱色后的核桃油放人暂存罐 通过精密过滤器 进行过滤 6 精密过滤 采用滤袋式精密过滤器过滤核桃 油中的微小杂质 7 脱臭 由于核桃油是压榨制取的 没有溶剂 残留 同时也没有采用活性白土脱色 因而没有异味 在脱色时油脂被干燥 水分含量也达到了要求 因而 可以省略脱臭工序 由于采用间歇式脱臭 脱臭时 间应由原来的3 4h 减少到l 一2h 8 抗氧化处理 对精炼后的核桃油添加天然抗 氧化剂茶多酚 以保证油的品质 延长保质期 9 灌装 采用自动灌装机进行灌装 同时充氮 保鲜 进一步减少核桃油的氧化 3 核桃油间歇式物理精炼设备选型 1 粗滤 选用b s 4 2 0 型板框压滤机进行核桃油 初步过滤 该机过滤面积4m 2 过滤压力0 4m p a 每 小时可以过滤核桃油2t 2 脱胶 选用容积为30 0 0l 的不锈钢水化罐 内置加热盘管 可用于加热核桃油 炼油锅搅拌轴配 置无级变速器 以便于调节转速 上部有喷头 可以喷 淋食盐水 3 脱酸 选用跟脱胶工序相同的30 0 0l 不锈钢 水化罐 同样配置加热盘管和搅拌轴 喷头可以喷淋 碱水 4 脱色 因为是间歇脱色 所以可选用l y g 2 0 0 型不锈钢脱色罐 脱色罐主体为带有碟盖和锥底的 密闭圆筒体 碟盖上有真空管可以抽真空 罐内有加 热盘管可以加热核桃油 有搅拌轴可以进行凹凸棒土 与核桃油的混合 9 5 万方数据 j lj j 5 精密过滤 采用2t h 单袋式精密过滤器 滤 袋的孔径5 斗m 可以去除细小杂质 对核桃油起到抛 光效果 4 核桃油间歇式物理精炼系统的运行效果 河北晶品果业有限公司根据该间歇式物理精炼 工艺建立了核桃油精炼生产线 设计生产能力为 20 0 0t a 经过2 年多的生产 工序合理 各设备运 行正常 与常规工艺相比 设备投资减少 生产成本 降低 核桃油的品质得到了保障 产品达到了中华人 民共和国国家标准 核桃油g b t 2 2 3 2 7 2 0 0 8 的规 定 物理精炼核桃油质量指标见表l 经中试证明 生产的核桃油各项质量指标达到一级油标准 选取 上等核桃果 经间歇式物理加工方法精制而成的高级 食用油 没有化学提炼的不良副产物 核桃油基本保 留了核桃的主要营养成分 精炼核桃油的保质期由 原来一般核桃毛油保质期不到1 2 个月提高到1 8 个 月以上 满足了商品生产的要求 华北地区核桃仁含 油率平均为6 5 0 8 6 8 8 8 最高达7 6 3 河北 晶品果业有限公司采用物理精炼工艺 从核桃仁加工 成核桃毛油再精炼为核桃油 1 0 0k g 核桃仁可生产 5 0 6 0k g 核桃油 折合1 0 0k g 薄皮核桃可生产2 5 3 5k g 精炼核桃油 表1间歇式物理精炼核桃油质量指标 序号项目指标 1 色泽 罗维朋比色槽2 5 4m m 黄3 0 红4 0 2 气味和滋味正常 无异味 3 透明度澄清 透明 4 水分及挥发物 0 1 5 不溶性杂质 0 0 5 6 酸值 以k o h 计 m g g 一1 3 0 7 过氧化f f w m m o l k g 1 6 0 8 铁 m g k g 一1 5 0 9 铜 m g k g 一1 o 4 渣型丛墼量二 堡 丝 至堡垒些 核桃油间歇式物理精炼工艺利用纯物理方法冷 榨核桃油 可以防止各种组分逸散和氧化 制取过程 在常温条件下进行 十分简便和安全 故对原材料中 易挥发组分或生理活性物质不产生损失或破坏 更没 有溶剂残留 产品质量容易达到出口标准 核桃油物 理精炼后的未变性的核桃蛋白粕 可以制取低脂速溶 核桃粉和半脱脂核桃蛋白乳 产品保留了核桃本身的 营养和香味 弥补了全脂核桃粉和无脂核桃粉不易保 质或需添加其他香料的不足 而且经过喷雾干燥达到 了速溶的效果 研究还表明 采用胃蛋白酶一胰蛋白 酶两步酶解方法研究核桃蛋白酱体外消化率 在烘烤 温度 粉碎粒度 蛋白来源3 个影响因素中 烘烤温度 对核桃蛋白酱体外消化率的影响最大 因此控制温度 是核桃产品加工中极为重要的环节 5 结论 针对核桃油的特点 一般采用机械压榨的方法制 取核桃毛油就可以直接食用 但为了生产标准化商品 上市销售 就必须进行精炼并达到国家标准的要求 根据核桃毛油的特点 可以采用间歇式物理精炼工艺 对核桃毛油进行精炼 精炼过程只需要水化脱胶 脱 酸 脱色等工序 不需要脱臭 因而避免了高温 高真 空的过程 这既保持核桃油的良好品质 又减少了设 备投资 降低了生产成本 实践证明 间歇式物理精 炼是适合于核桃油精炼的一种工艺 满足绿色产品 新时尚 具有能耗低 元污染的特点 参考文献 1 周鸿升 王希群 徐芝生 等 美国核桃特殊营养成分及其临床功 效研究进展 j 河北林果研究 2 0 1 0 2 5 1 5 1 5 6 2 周鸿升 郭保香 李玉杰 中美核桃发展历程及产业政策的对比 研究 j 林业经济 2 0 1 0 3 4 3 4 6 3 王丰俊 王建中 周鸿升 等 核桃产品开发技术进展 j 河北 林果研究 2 0 0 9 2 4 3 3 0 1 3 0 4 4 徐闯 秦卫国 核桃油的物理精炼 j 中国油脂 2 0 0 6 3 1 6 4 6 4 7 5 赵书岗 赵悦平 王红霞 等 核桃油脂理化特性与脂肪酸成分的 研究 j 中国粮油学报 2 0 0 8 2 8 5 8 8 6 易建华 朱振宝 水酶法和溶剂法提取核桃油理化性质比较 j 食品科学 2 0 0 7 1 2 1 4 3 一1 4 5 7 李劲 张国权 欧阳韶晖 等 核桃油提取工艺研究进展 j 粮油 加工 2 0 0 7 8 7 5 7 7 8 o l i v e i r ar r o d r i g u e sm f b e r n a r d o g i lm g c h a r a c t e r i z a t i o na n d8 u p e r e r i t i c a lc a r b o nd i o x i d ee x t r a c t i o no fw a l n u to i l j j o u r n a lo ft h ea m e r i c a no i lc h e m i s t s s o c i e t y 2 0 0 2 7 9 3 2 2 5 2 3 0 9 t s a m o u r i sg h a t z i a n t o n i o us d e m e t z o sc l i p i da n a l y s i so fg r e e k w a l n u to i l j u g a m 愕缸l j z e i t s c h r i f tf u rn a t u r f o r a c h u n g 2 0 0 2 5 7 1 2 5 l 5 6 l o 刘宁宁 韦美美 宋莎莎 等 核桃蛋白酱体外消化率影响因素研 究 j 安徽农业科学 2 0 1 0 1 4 7 5 3 9 7 5 4 0 责任编辑葛华忠 1 i t t 开震2 0 1 0 年第2 4 卷第5 期 万方数据 核桃油间歇式物理精炼工艺和设备选型核桃油间歇式物理精炼工艺和设备选型 作者 周鸿升 王希群 郭保香 王建中 王丰俊 冯广平 zhou hong sheng wang xi qun guo bao xiang wang jian zhong wang feng jun feng guang ping 作者单位 周鸿升 王希群 郭保香 zhou hong sheng wang xi qun guo bao xiang 国家林业局林产工 业规划设计院 北京 100010 王建中 王丰俊 wang jian zhong wang feng jun 北京林业 大学食品科学与工程系 冯广平 feng guang ping 河北晶品果业有限公司 刊名 林业科技开发 英文刊名 china forestry science and technology 年 卷 期 2010 24 5 被引用次数 1次 参考文献 10条 参考文献 10条 1 周鸿升 王希群 徐芝生 美国核桃特殊营养成分及其临床功效研究进展 期刊论文 河北林果研究 2010 01 2 周鸿升 郭保香 李玉杰 中美核桃发展历程及产业政策的对比研究 2010 03 3 王丰俊 王建中 周鸿升 核桃产品开发技术进展 期刊论文 河北林果研究 2009 03 4 徐闯 秦卫国 核桃油的物理精炼 期刊论文 中国油脂 2006 06 5 赵书岗 赵悦平 王红霞 核桃油脂理化特性与脂肪酸成分的研究 期刊论文 中国粮油学报 2008 02 6 易建华 朱振宝 水酶法和溶剂法提取核桃油理化性质比较 期刊论文 食品科学 2007 12 7 李劲 张国权 欧阳韶晖 核桃油提取工艺研究进展 期刊论文 粮油加工 2007 08 8 oliveira r rodrigues mf bernardo gil mg characterization and supercritical carbon dioxide extraction of walnut oil 外文期刊 2002 03 9 tsamouris g hatziantoniou s demetzos c lipid analysis of greek walnut oil juglans regia l 2002 1 2 10 刘宁宁 韦美美 宋莎莎 核桃蛋白酱体外消化率影响因素研究 期刊论文 安徽农业科学 2010 14 本文读者也读过 10条 本文读者也读过 10条 1 徐闯 秦卫国 xu chuang qin wei guo 核桃油的物理精炼 期刊论文 中国油脂2006 31 6 2 周明亮 山核桃油的水剂法提取工艺研究 会议论文 2009 3 温风亮 龚琴 胡兵 wen feng liang gong qin hu bing 水酶法