【毕业学位论文】（Word原稿）双低菜籽脱皮冷榨膨化新工艺及其物化特性的研究农产品加工及贮藏工程硕士论文

密级 论文编号： 中国农业科学院 学位论文 双低菜籽脱皮冷榨膨化 新工艺及其物化特性的研究 I 要 油菜是我国最主要的油料作物，含有丰富的油脂和蛋白资源。双低油菜的选育成功不仅改善了菜籽油的营养价值，也为菜籽蛋白的综合利用展现了广阔的前景。目前双低菜籽仍采用传统的预榨浸出工艺，未能实现菜籽的优质优用，造成资源的巨大浪费。 进行了双低菜籽高效加工工艺的小试，确定最优工艺路线为脱皮冷榨膨化工艺，即：双低菜籽 清理调质脱皮冷榨膨化浸出 ；采用正交实验等确定了新工艺的关键工艺参数为：脱皮机转速为 1500 转 /分钟；冷榨温度为室温；膨化进料温度 95，物料水分 喂料电机转速 900r/ 进行了 双低菜籽脱皮冷榨膨化新工艺的中试，对关键单机性能进行评价，以生产成本和产品质量为考核指标，确定新工艺的操作条件为：菜籽调质水分为 7 10， 脱皮机转速 1450分钟；冷榨温度为室温；膨化进料温度 90，物料水分 8 9，喂料电机转速 900r/浸出时间 100 分钟，料格装料高度 ，溶剂喷淋量 h。在此工艺条件下，菜籽 脱皮率大于 95，皮中含仁小于 1，仁中含皮小于 2； 冷榨饼残油 15%，膨化料容重达 490kg/化率达 出粕残油率达到 1%以下。中试产 品冷榨油达到国家二级菜籽油标准，浸出粕粗蛋白质含量达 46%以上， 达到一级 饲料用低硫苷菜籽粕标准 。中试 生产成本为 143 元 /吨，比预榨浸出工艺节约生产成本近 20。 采用 光光度法等对脂肪、蛋白质、氨基酸组成、硫甙、植酸、单宁等生化品质在脱皮冷榨膨化新工艺中的变化进行了研究，表明赖氨酸含量下降 25，几种重要的氨基酸如含硫氨基酸、酪氨酸和苯丙氨酸、缬氨酸含量只有轻微下降，克服了预榨浸出工艺对蛋白质有效氨基酸破坏严重的弊端，改善了饼粕的饲用效价。 采用透射电子显微镜对双低菜籽细胞结构在脱皮冷榨膨化新工艺 中的变化进行了研究，表明冷榨饼经膨化后细胞结构完全破坏，细胞壁充分断裂，脂肪凝聚成较大的液滴，为浸出取油创造了良好的条件。 双低菜籽脱皮冷榨膨化新工艺是可行的，具有提高产品质量、降低生产成本、扩大生产能力等特点，产业化应用前景广阔。 关键词 : 双低菜籽 脱皮 冷榨 膨化 工艺 is of in of of a of of is t up to of of to of of of is as of is et al is to of 500is at is 5 ,00 of is as 500at 90 ,00 is 5%, in is %, in is %, of is 5%,of 90kg/m3,of is % of 6%, 43T, is of 0%. of in on of by et ys 5%, as of of of is to of at of of of is of of 目 录 第一章 绪论 . 1 究目的和意义 . 1 内外研究现状 . 2 究内容和方法 . 5 第二章 双低菜籽高效加工工艺的小试 . 6 料与方法 . 6 果与分析 . 8 论 . 14 第三章 双低菜籽脱皮冷榨膨化新 工艺的中试 . 16 试设计方案 . 16 试结果与分析 . 19 论 . 24 第四章 双低菜籽生化品质在脱皮冷榨膨化新工艺中的变化 . 25 料与方法 . 25 果与分析 . 27 论 . 30 第五章 双低菜籽细胞结构在脱皮冷榨膨化新工艺中的变化 . 32 料与方法 . 32 果与分析 . 32 论 . 34 第六章 结论 . 35 参考文献 . 37 致谢 . 41 作者简历 . 42 中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 1 第一章 绪论 究目的和意义 油菜是世界第三大油料经济作物，根据美国农业部提供的资料， 2000年菜籽加工的菜籽油产量为 世界植物油总量 而油菜在我 国是第一大油料经济作物， 35食用油来自菜籽油 3。油菜是我国发展最快和最具有发展潜力的作物， 已成为我国继水稻、小麦、玉米、大豆之后的第五个年种植面积超亿亩的作物（在湖北等长江流域省份为第二大作物） 和 农业结构调整的先锋作物，农民的现金作物，并已列入国家优势农产品计划。 2001年全国油菜种植面积为 亩，年产 1120多万吨菜籽，均居世界首位 6。 油菜籽含有极其丰富的营养成分，其中油脂含量一般在 35粗蛋白含量在 20%因此，油菜不仅是重要的油料资源，也是一个巨大的潜在植物蛋白 资源。菜籽蛋白为完全蛋白质，几乎不存在限制氨基酸 80。从蛋白质氨基酸组成来看，菜籽蛋白的营养价值较高，与联合国粮农组织（ 世界卫生组织（ 推荐值非常接近 69。与大豆蛋白相比，菜籽蛋白中蛋氨酸、胱氨酸等含硫氨基酸的含量较高，是大豆蛋白的含硫氨基酸的 赖氨酸含量略低于大豆蛋白 23。因此，当双低菜籽与豆粕合用时，可以很好地起到氨基酸平衡和互补的作用、显著提高动物的生长性能 60。 但长期以来由于我国种植的油菜为非优质品种，其饼粕中硫甙含量高达 100g， 芥酸含量在 40%以上，严重制约了油菜这一宝贵的可再生植物蛋白和油脂资源的开发利用 48。双低油菜的选育成功是油菜科技的一次飞跃，硫甙含量降至 30g 饼以下，克服了常规油菜饼粕硫甙含量高有毒而难以直接饲用的弊端 7579，可代替豆粕安全饲用；芥酸含量降至 5%以下，对人体有益的油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸含量大大增加，油的脂肪酸组成更趋平衡合理 19。双低油菜的育成使油菜从单纯供油改良为油、饲和蛋白综合利用的作物，亦为油和蛋白的精深加工和开发利用展现了广阔的前景。 油菜的双低化和双低油菜的产业化 是当今世界油菜发展必然趋势。 党中央、国务院明确提出“ 大力发展双低油菜 ” ，并将长江流域双低油菜基地建设列入国民经济和社会发展 “ 十五 ” 计划纲要。 目前我国已选育出一批性状优异的杂交和常规双低油菜品种，部分品种达到世界先进水平，并在全国大面积推广应用 12。 2001年全国双低油菜种植面积已达 5000多万亩， 2002年达到 7100万亩， 2003 年超过 8000 万亩，其中湖北和安徽等地 2003 年油菜双低化达 90以上，居全国领先水平 1。 虽然我国双低油菜的育种和推广工作取得了显著的成效，但目前双低油菜产业化的最关 键一环即加工增值还存在明显的问题，双低菜籽仍采用传统的预榨浸出工艺，几乎没有实现应有的增值，更难实现精深加工与多层次增值，造成深层次的浪费，致使双低菜籽优质难以优用，更无法实现优质优价，严重制约了双低油菜产业化的健康快速与可持续发展，已成为当前制约我国双低油菜产业化的瓶颈，进行双低菜籽高效加工新工艺的研究已迫在眉睫。 中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 2 内外研究现状 低菜籽优质饼粕与油脂制备工艺技术 我国目前采用的菜籽加工工艺是预榨浸出工艺，即预先用螺旋榨油机榨出 70油脂，然后用浸出器提取剩余的油脂 70。上 述工艺 是以菜籽为单纯油源而设计的， 具有以下不足之处： 一是菜籽未脱皮加工，生产的饼粕蛋白含量低，色泽深，饲用适口性差，蛋白质的消化率低，严重影响了蛋白质的利用率；二是工艺中采取高温长时，以菜籽蛋白过度变性或营养价值的丧失来获取高的得油率。三是高温和带皮加工使油的质量差、色泽深，杂质多，造成精炼困难，炼耗增加，也不利于油的深度加工利用；四是加工能耗大、成本高 20455473。 1996 年刘澄清、熊远著进行了现行工艺制备的未脱皮双低菜籽饼粕的规模饲养试验，证实了菜籽皮及蛋白质的过度变性是影响双低饼 粕饲用效价的主要因素，结果与 1988） 28。 双低菜籽优质蛋白油脂制备工艺的研究是一个崭新而又极其重要的领域，也是一个活跃的研究领域。 针对上述工艺存在的问题，国内外开展了大量双低菜籽脱皮制油工艺的研究，脱皮、冷榨、膨化技术是双低菜籽高效加工工艺的关键技术： 皮技术 菜籽含种皮 12菜籽皮中只含有 6%左右的脂肪、 13%左右的粗蛋白，但含有大部分粗纤维、色素等，上述抗营养因子是影响菜籽饼粕适口性及蛋白营养品质的主要因素。菜 籽脱皮不仅可提高饼粕蛋白含量和饲用效价，改善饼粕的适口性，而且脱皮制备蛋白油脂从理论上可提高生产能力 15以上，可降低电耗和设备磨损，提高油的质量，减轻精炼负荷，简化精炼工艺，有利油的氢化、精深加工及双低菜籽皮等的综合利用 13175378。 因菜籽籽粒微小、皮仁结合紧密，脱皮技术一直是双低菜籽高效加工研究的难点和热点 53。1979年加拿大食品研究所发明了菜籽干法脱皮技术，克服了湿法脱皮工序长、能耗大、综合成本高且废水量大、污染环境等弊端 ,有利蛋白、油脂的高效加工和综合利用 13;1980年干法脱皮制取菜籽蛋白的美国专利技术 4158656问世 72。近年来，法国液压和传动公司又研究改进了菜籽干法脱皮技术，并进入了工业化使用阶段 53。我国自 90 年代以来开展了菜籽脱皮技术的研究 4952，1998 年黄凤洪等研究开发出了可工业化生产的菜籽脱皮专利技术和设备，填补了国内空白 14。 榨技术 冷榨技术是当今世界最新开发的适宜脱皮菜籽高效加工的新技术， 菜籽冷榨可得到质量优良的菜籽冷榨油，为天然绿色食品；冷榨时物料处理温度低，蛋白质中的人体必需氨基酸破坏程度小，提高 饼粕的营养效价；采用冷榨省去传统工艺中的蒸炒工序，可显著降低菜籽 加工能耗 2815。 但是冷榨要求常温进料，用传统的预榨机难以实现。目前德国凯姆瑞亚 斯凯特公司 开发出了冷榨技术与设备，已应用于生产，生产的冷榨油价格是普通菜籽油的 4 倍以上，深受市场欢迎。其 制造的 产能力为 50 t/d，电机功率 1302。 国内开发的 18型和 24型低温螺旋榨油机（ 专利号： 电机功率分别为 量分别为 4 6t/0 25t/d，一次压榨可使饼中残油率达 16 18 30。 2003年武汉良龙机械制造公司研制了 新型的 双 螺旋榨油机，已获得国家专利 （ 专利号： ，其 生产能力为 50 t/d，电机功率仅为 37与传统的单螺旋榨油机相比， 双 螺旋榨油机具有如下特中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 3 点：压缩比达 23 1，使压榨更加彻底； 双螺旋逆向输送建立强大的自清功能，解决了高油份油料易滑膛的难题；悬臂式主轴设计，减少榨膛和榨螺的不对称磨损 9。 化技术 油料挤压膨化技术是二十世纪后期兴起的一种新技术，其原 理是油料在膨化机内进行一定的湿热处理并经过混合、挤压、胶和和减压挤出膨化成型，成为容积密度较大的多孔性结构的物料，不仅大大改善了物料的渗透性和渗滤性、滴干性，提高了油脂的浸出速度，增加了生产能力，降低了成本，而且快速杀灭脂肪酶、芥子酶、磷脂酶等酶类，改善了饼粕蛋白和油 的质量 184084。 油料挤压膨化技术最初应用于大豆等低含油料的加工， 1986 年 明了适宜棉籽、油菜等高含油料的挤压膨化技术，并在工业化生产中使用 15。目前美国安德森国际公司生产的高含油料挤 压膨化机处于国际领先水平。 人描述了改进型安德森膨化机（ 于高油分油料如卡诺拉籽的加工 64。 我国目前大豆等低含油量油料的膨化设备已开发成功 43， 高含油料挤压膨化机的研制刚处起步阶段，哈尔滨科华等单位 开发了 高含油料挤压膨化机，该设备膨化未脱皮菜籽时效果良好，但在处理菜籽仁等含油量很高的物料时存在性能不稳定、机械磨损大等问题，需进一步改进和完善 5055。 低菜籽高效加工新工艺的研究 将菜籽脱皮技术、冷榨技术、膨化技术结合配套形成双低菜籽高 效加工新工艺是目前研究的热点。目前国内外已开发了多种工艺，取得了初步成果。 （ 1） 双低菜籽脱皮冷榨工艺 2000年德国埃森综合大学与凯姆瑞亚斯凯特公司合作在德国萨克森州的科朋斯德特油厂建起了一座菜籽脱皮冷榨中 试厂 2。 2002年 11月湖北鄂州建成一条菜籽脱皮冷榨中试生产线，生产出了冷榨油 21，通过成果鉴定。 脱皮冷榨工艺能生产出高质量的冷榨油和脱皮饼粕，但该工艺存在 以下不足 21 30：一 、由于脱皮菜籽仁未经轧胚、蒸炒而直接进行冷榨，冷榨饼物料细胞组织破坏程度小，蛋白质没有适度变性，物料的渗透 性和滴干性能差，浸出后饼粕残油率高，溶剂损耗和蒸汽消耗升高，增加了浸出 生产成本，难以产业化推广应用。 二、该工艺采用对辊式脱皮机，脱皮效果差，仁中含皮达6%，皮中含仁达 4%，需要进一步加以改进和完善 。 （ 2）双低菜籽脱皮膨化工艺 2002年 9月我国四川成都建成了油菜脱皮膨化浸出制油 生产线 31，通过了成果鉴定 。 该工艺对脱皮的菜籽仁进行膨化，膨化料呈多孔状结构，浸出性能较好，生产出高蛋白饼粕。但该工艺目前存在以下问题 3051：一、由于膨化料含油率高达 28%，影响了浸出器的处理能力， 增加了浸出粕的 残油率 ，而且由于加大了溶剂的用量，蒸脱和蒸发系统负荷加重，增加了生产成本，难以产业化推广应用；二、挤压膨化时温度高达 90以上，生产的毛油需精炼加工；三、目前我国开发的高含油料挤压膨化机还不完善，处理菜籽仁（含油量达 44%）等高含油料时机械磨损大，机器寿命短，影响企业正常生产，增加了生产成本。 （ 3）双低菜籽脱皮冷榨膨化工艺 2001年 3月在已有工作基础上中国农业科学院油料作物研究所申请了“一种高含油料脱皮（冷榨）膨化制取油脂和饼粕的方法”专利技术（ 并于 2004年 3月获得国家发明专利授权， 在世界上首次提出了菜籽脱皮冷榨膨化加工工艺的思路 16。 中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 4 籽生化品质及细胞结构在制油工艺中的变化 双低油菜虽然硫甙含量有大幅度降低，但仍然含有纤维素、植酸、单宁等抗营养因子 4247。油菜籽中含有高 达 13纤维素，比其它油料作物和谷物都高，纤维素主要集中于菜籽皮中，种皮中纤维素含量高达 31而籽仁中纤维素含量仅为 纤维素分子排列紧密，人体和家禽体内的酶不能将它们水解，只有草食动物肠道的寄生菌所分泌的纤维素酶才能将其部分地降解为葡萄糖而为机体利用，因此大大 影响了菜籽粕的饲用，动物实验结果也表明，纤维素降低单胃动物的消化率，减少代谢能 2438。菜籽饼中植酸含量为 3能与磷结合，降低磷的利用率，它还是一种很强的金属螯合剂，能与锌、钙、锰、铁等金属离子螯合，影响这些微量元素的吸收，特别是导致锌的缺乏，引起动物厌食、生长抑制、生殖机能减退等症状发生。有关实验还证明，植酸可抑制胰蛋白酶、 424。单宁含量在 265，不仅味苦涩，影响适口性，而且可与消化酶特别是蛋白酶结合，从而降低蛋白质的消化吸收率 2476。 油脂的制 取是油菜籽加工利用的重要环节，是一极其复杂的物化和生化过程。油菜籽生化品质是衡量产品质量指标的重要数据，研究生化品质在加工工艺中的变化，对了解工艺性能和确定工艺参数具有重要意义。 黄凤洪（ 1991）首次系统研究了菜籽蛋白利用限制因子在预榨浸出工艺中的流向及分布规律，表明 饼粕蛋白质赖氨酸、蛋氨酸等限制氨基酸含量下降显著近 50%，严重影响了饼粕饲用效价和进一步的精深加工， 硫甙和单宁也有显著下降，植酸无显著变化 11。钱和等（ 1995）研究了现行油菜籽加工过程中各种成分的变化，表明有效氨基酸含量下降显著，其中赖 氨酸含量下降 60%左右，单宁含量下降 37%而植酸、纤维素含量基本无变化，与黄凤洪的结果相一致 36。吴谋成（ 2000）报道，由于预榨温度较高（ 130，菜籽饼粕中的蛋白质在高温和多酚、芥子碱、植酸等抗营养物质的双重作用下 ,一些营养物质被破坏，营养价值大大降低，为 蔗糖含量由 为 类似于粗纤维的不消化物增加了 3%左右 46。李瑚传等研究了水剂法制取的菜籽蛋白，表明赖氨酸等必需氨基酸保留完善 26。 钱和等（ 1997）研究表明，在 油菜籽加工过程中的蒸炒阶段，可使硫甙发生酶解与非酶解反应，总降解率为 1537。 1985）研究预榨浸出工艺芥子酶，表明在菜籽破碎至脱溶工序前仍有活性，对硫甙有降解作用。芥子酶活性最高时的温度范围是 5070，水分在 57%的范 围内 82。 1982）、华聘聘（ 1989）等报道了制油过程中菜籽油硫组分的含量，表明浸出毛油含硫量要大大高于机榨毛油，而冷榨毛油的硫含量更低 1059。 脱溶之前 只有轻微降解 74。 77。 报道压榨前物料经高温处理显著增加了毛油中非甘三酯的含量 63。 1986）报道榨油不降低单宁含量 67。 国外资料报道，通过蒸煮和热压处理，菜籽的抗营养因子硫甙减少了 4794%，植酸减少了 943%，单宁减少了 4167%39。 现温度从 85上升到 100时，油中的非水化磷脂降低了，但总含磷量、色泽和含硫量增加了 68。 1992）报道浸出和脱胶改变了叶绿素的组成 85。71。 高的蒸炒温度不仅使总含磷量增高，而且脂肪酸含量也会增高 62。 研究物料细胞结构在工艺中的变化能评价该工艺的加工效率。 81采用荧光显微镜中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 5 研究了预榨浸出工艺中细胞结构的变化，表明蒸炒改变了脂肪和蛋白的结构，进一步的压榨破坏了细胞壁，利于后续的浸出。 对菜籽脱皮冷榨膨化工艺中生化品质和细胞结构变化的研究未见报道。 究内容和方法 本论文主 要进行双低菜籽高效加工新工艺的研究，并进一步研究双低菜籽的物化特性包括生化品质和细胞结构在新工艺中的变化。 研究内容属于“十五”国家科技攻关计划项目“双低油菜籽深加工关键技术研究与开发”（课题编号： 2001 目“中国双低油菜深加工能力建设”中的部分内容。 （ 1）双低菜籽高效加工工艺的小试 进行双低菜籽脱皮和冷榨技术的优选；采用正交实验进行冷榨饼的膨化试验，确定最佳的工艺条件；进行冷榨饼膨化料、熟坯膨化料、冷榨饼的浸出性能比较实验，筛选最优的工艺路线，为中试工艺参数的确定提供依据。 （ 2）双低菜籽脱皮冷榨膨化新工艺的中试 在小试基础上，将菜籽脱皮分离系统、双螺旋榨油机、膨化机和浸出器组装集成形成双低菜籽脱皮冷榨膨化新工艺，进行新工艺的中试和关键单机的性能评价，以产品质量及生产成本为指标，确定新工艺的操作条件，研究脱皮冷榨膨化新工艺产业化的可行性。 （ 3）双低菜籽生化品质在脱皮冷榨膨化新工艺中的变化 采用抽提法、气相色谱法、凯氏定氮法、高效液相色谱法、分光光度法、 等研究双低菜籽氨基酸组成、硫甙、植酸、单宁等生化品质在脱皮冷榨膨化新工艺各加工工序中的变化规律，明确各 工序对双低菜籽生化品质的影响，确定菜籽蛋白抗营养因子的流向分布，为新工艺的推广应用提供生化基础的支撑。 （ 4）双低菜籽细胞超微结构在脱皮冷榨膨化新工艺中的变化 采用透射电子显微镜对脱皮冷榨膨化工艺各工序物料的细胞超微结构进行系统观测，分析研究脱皮冷榨膨化工艺中物料的微观细胞结构的变化，丰富油料加工的理论体系。 中国农业科学院硕士学位论文 第二章 双低菜籽高效加工工艺的小试 6 第二章 双低菜籽高效加工工艺的小试 脱皮技术、冷榨技术、膨化技术是实现菜籽高效加工的关键技术。本实验进行脱皮技术和冷榨技术的优选，确定适宜的工艺条件；采用正交实验进行冷榨饼的膨化试验，确定最佳的工 艺条件；进行冷榨饼膨化料、熟坯膨化料、冷榨饼的浸出小试，比较浸出性能，筛选最优的工艺路线，为中试工艺参数的确定提供依据。 料与方法 籽脱皮技术的优选实验 原料 将收购的湖北当地优质菜籽经烘干塔调质，使其水分在 7间，再经平面回转筛、风选系统除杂后成为待脱皮物料。 设备 析天平；分析盘；镊子等。 方法 菜籽脱皮与分离系统于 2000 年通过成果鉴定，为加快该设备的推广应用， 课题组对设备进行了改进和完善： 第一，对脱皮机的撞击挡圈进行了重新设计，并选用了新的材质；二是在原来 流化床分离皮仁的基础上，增加了一台振动清理筛对皮再次进行处理。 开启 节甩料盘变频器频率在 30左右，喂入待脱皮物料进行脱皮，在脱皮过程中适时根据脱皮物料的情况通过调节变频器频率来调整甩料盘转速，取脱皮后的皮仁混合样，按重量法测定脱皮率和粉末度。开启皮仁分离系统，将脱皮后的混合料喂入皮仁分离系统的料箱，调节进风量，筛板振荡速度、筛面倾斜度、吸料装置吸料口与筛面之间的距离等，使物料在振动筛 板上分为皮、仁、整籽三层，皮和仁分别被吸料装置吸收，取分离后的皮和仁样，采用重量法分别测定皮中含仁率和仁中含皮率。 籽仁冷榨技术的优选实验 原料 经脱皮后的菜籽仁 (含油率为 水分 设备 202螺旋榨油机；蒸炒锅； 氏抽提器等。 方法 A 202螺旋榨油机 将脱皮后的菜籽仁在蒸炒锅内调温，分别调节成 30、 40、 50、60、 70、 80、 90、 100的物料。开启 202螺旋榨油机，分别将不同温度的物料喂入 202螺旋榨油机进行压榨，适当调节出饼圈，待 20 分钟压榨正常后取压榨饼和油样，分别测定压榨饼的残油率和水分、冷榨油的酸价、色泽和过氧化值等指标。 B 双螺旋榨油机 将 1水喷洒于菜籽仁中并搅拌均匀，开启 双螺旋榨油机，将调质后的菜籽仁喂入双螺旋榨油机进行压榨，适当调节出饼圈，待 20 分钟压榨正常后取冷榨饼和油样，分别测定冷榨饼的残油率和水分、冷榨油的酸价、色泽和过氧化值等指标。 中国农业科学院硕士学位论文 第二章 双低菜籽高效加工工艺的小试 7 榨饼膨化实验 原料 将冷榨实验中双螺旋冷榨饼样品以喷水和烘干（ 70以下）的方法制备高于原料水分（ 、低于原料水分（ 和原料基础水分（ 的三种规格物料。 器和设备 璃浸出装置；超级恒温水浴；索氏抽提器。 试剂 6号溶剂油；分析纯乙醚 实验方案的确定 影响冷榨饼膨化的因素有原料水分、进料速度、原料温度、绞龙转速等。由于膨化机绞龙转速不可调，故将此因素弃去。选择原料水分、温度和进料速度（喂料电机转速）作为变 量，各取 3个水平（见表 1），采用 34）正交表安排实验，以膨化系数和浸出后粕中残油率作为衡量指标。 表 1 影响冷榨饼膨化的因素及其水平 水 平 A 原料水分（） B 原料温度（） C 喂料电机转速（ r/ 1 5 700 2 5 900 3 5 1100 方法 随机安排 9 个实验号的次序， 先将膨化机进料筒的取样门打开，开启节流阀通蒸汽对膨化机预热，当挤压机温度显示至设定温度后 ，启动主电机。在调质锅内将物料的温度用间接蒸汽调 整好后，启动喂料电机，调节变频调速按钮，使喂料量慢慢增加，最后达到设定转速，膨化机正常稳定工作后，适当调节蒸汽节流阀使挤压绞龙内的温度保持在设定温度，取膨化料作为样品。在每份样品中随机选取 10 颗膨化料，用游标卡尺测量每颗的截面直径，取平均值作为该样品的截面直径。膨化料的截面积与模板喷孔的截面积的比值即为膨化系数。 秤取膨化实验所取 9 个膨化料样品各 200 克装入玻璃浸出装置内，开启超级恒温水浴循环水泵，用 50 恒温水预热样品。按溶剂比 1:1 量取 6 号溶剂油并在超级恒温水浴中预热片刻，倒入浸出装置中浸泡样品每隔 10 分钟从浸出装置底部将混合油放出，再从顶部倒回进行循环。浸出90 分钟后将浓混合油全部放出，再加入 200 克新鲜溶剂油浸泡 10 分钟，放出溶剂并滴干 10 分钟；倒出浸出装置内湿粕，先在室温下自然挥发，再在 60烘箱内除去残留溶剂，粉碎后用索氏抽提法测定残油率。 优工艺路线的优选实验 将脱皮技术、冷榨技术、膨化技术等关键技术组装集成可以形成脱皮冷榨工艺、脱皮膨化工艺和脱皮冷榨膨化工艺。三种工艺进行产业化开发的关键核心是物料的浸出性能要好，易于工业化生产。进行三种工艺浸出料的浸出性能比较实验，筛选双低菜籽高 效加工的最优工艺路线。 验原料的制备 菜籽脱皮冷榨工艺浸出料：菜籽仁经双螺旋榨油机在室温下冷榨，得到菜籽冷榨饼（。 菜籽脱皮膨化工艺浸出料：脱皮菜籽仁经轧胚后，在蒸炒锅内蒸炒 30 分钟（ 100左右），中国农业科学院硕士学位论文 第二章 双低菜籽高效加工工艺的小试 8 喂入膨化机进行挤压膨化，挤压出部分毛油，并得到 熟坯膨化料（残油 。 菜籽脱皮冷榨膨化工艺浸出料：菜籽仁经双螺旋榨油机在室温下冷榨，得到菜籽冷榨饼，冷榨饼 喂入膨化机进行膨化，得到冷榨饼 膨化料（残油 。 器 玻璃浸出装置；超级恒温水浴； 索氏抽提器。 验方法 浸出速率的测定：称取每个样品 200g 分别装入玻璃浸出器内，开启超级恒温水浴，在 50左右进行浸出试验。按溶剂比 1:1 量取 6 号溶剂油并在超级恒温水浴中预热片刻，倒入浸出装置中浸泡样品，每隔 10 分钟从浸出装置底部将混合油放出，再从顶部倒回进行循环。每隔一定时间从浸出器内勾取少量物料于铁丝圈筛内，用少量新鲜溶剂迅速淋洗，滤干后倒入烧杯中，用索氏抽提法测定残油率。 渗透速度的测定：用标尺量出置于玻璃浸出器内的 200g 试样层的高度，用秒表测量从溶剂开始倒入浸出器的一刻起到溶剂通 过料层到达浸出器底部的所需时间，以单位时间内溶剂流经料层的高度表示其渗滤速度。 湿粕含溶的测定：将三种样品分别完成浸出后，在开启浸出器底部旋塞放出溶剂的同时，从浸出器内勾取部分湿粕迅速置于铝盒中盖紧，并以胶带纸密封，用重量法测定湿粕含溶量。 果与分析 籽脱皮技术的优选实验 表 2 菜籽脱皮分离试验结果 样品序号 原料水分（） 脱皮率（） 粉末度（） 皮中含仁率（） 仁中含皮率（） 1 进完善后的 菜籽脱皮分离系统的脱皮分离效果见表 2。结果表明，采用 皮率可达 95以上，粉末度在 3以下，皮仁分离