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泡核桃制油工艺及生产加工中问题分析

时间:2020年06月19日 所属分类:农业论文 点击次数:

摘要:介绍了泡核桃的种植和制油工艺等现状。根据后续核桃饼的不同用途,确定泡核桃制油工艺路线,对现阶段泡核桃生产加工中出现的问题进行了分析研究,并提出了改进方法。 关键词:泡核桃;压榨;制油工艺;核桃油 泡核桃,亦称深刻纹泡核桃,为胡桃科核桃属落

  摘要:介绍了泡核桃的种植和制油工艺等现状。根据后续核桃饼的不同用途,确定泡核桃制油工艺路线,对现阶段泡核桃生产加工中出现的问题进行了分析研究,并提出了改进方法。

  关键词:泡核桃;压榨;制油工艺;核桃油

中南林业调查规划

  泡核桃,亦称深刻纹泡核桃,为胡桃科核桃属落叶乔木。壳厚度在1.2mm以下,内隔壁膜质或退化,可取整仁或半仁,出仁率48%以上。主要分布在云南、贵州全境和四川、湖南、广西西部及西藏南部[1]。云南作为泡核桃的原产地,有120多个县市区有核桃分布或引种。主产区为大理、楚雄、临沧、昭通、丽江、曲靖、玉溪等。

  目前,核桃产业已发展成为云南最具特色和优势的产业。据初步统计,截至2017年末,云南全省核桃种植面积达4300万亩,产量115万t左右,产值超过315亿元,种植面积、产量、产值均居全国之首。泡核桃仁营养丰富,具有良好的食用、益智保健和医疗作用。其中脂肪含量59.06%~72.84%,蛋白质含量11.19%~15.17%[2],还含有多种维生素以及矿物质,在全国核桃生产中占有重要地位。泡核桃的商品有核桃干果、核桃仁、核桃仁加工的小食品;泡核桃经脱壳和仁壳分离后,核桃仁也可以榨油,生产核桃油。

  1核桃油加工现状分析

  目前,核桃油的加工有多种方法,主要有压榨法、有机溶剂萃取法、水代法以及超临界CO2流体萃取法[3]。通过分析可知,水代法和六号溶剂萃取法加工,生产过程中对核桃粕和核桃油的品质有影响,不利于核桃的综合利用;而超临界CO2流体萃取和四号溶剂亚临界萃取,虽然得到的核桃油和核桃粕营养物质能较好保存,但其产量小一般用于试验研究,产业化生产较困难。目前,核桃制油加工多采用压榨法。压榨法包括液压榨油机压榨和双螺旋榨油机压榨。

  其中,采用双螺旋榨油机加工,因核桃仁含油较高,不能直接进行双螺旋榨机压榨,会造成滑膛,故常采用液压饼或将液压饼(壳)与核桃仁混合后进行压榨;采用此法虽然可以规模化生产,但由于压榨时榨膛温度高,容易导致核桃饼中蛋白质变性。相比较而言,采用液压榨油机压榨核桃油,因压榨过程在低温条件下进行,不仅可保留核桃油中的微量营养物质,而且核桃饼中蛋白质不易变性;但采用液压榨油机制油,劳动强度大,效率低,无法实现产业化生产。

  结合泡核桃项目对核桃油加工工艺的设计,并根据后续对核桃饼的不同用途,确定对泡核桃加工制油采用两种工艺路线。第一种工艺,当核桃饼用于生产核桃超微粉时,采用液压榨和双螺旋榨相结合的制油工艺;首先经一次液压榨后,液压饼再经一次双螺旋榨,一般饼残油在7%左右。第二种工艺,当核桃饼用于生产核桃分离蛋白、核桃蛋白肽(或低脂核桃蛋白粉)时,采用低温(≤40℃)液压榨和饼萃取结合的制油工艺;经两次低温液压榨后,一般饼残油在10%~12%左右;饼再经亚临界萃取后,使粕残油达到2%~4%;继续对粕进一步粉碎,使之成为低脂核桃蛋白粉或作为后续生产核桃分离蛋白、核桃蛋白肽的原料。

  2泡核桃制油加工

  2.1液压榨、双螺旋榨制油工艺

  泡核桃→脱壳→核桃仁→调质→一次液压榨↓↓壳精炼←过滤←毛油↑→粗粉碎→调质→双螺旋榨→细粉碎→核桃蛋白粉

  2.2两次液压榨、饼萃取制油工艺

  泡核桃→脱壳→核桃仁→调质→一次液压榨↓↓壳精炼←过滤←毛油↑→粗粉碎→调质→二次液压榨→粗粉碎→萃取→细粉碎→低脂核桃蛋白粉或低温粕↓精炼←毛油

  2.3加工工艺说明

  2.3.1液压榨、双螺旋榨制油工艺说明

  将清理后的泡核桃送入破碎脱壳机组,经该机组使核桃破碎并进行仁壳分离(仁中含壳约0.5%,壳中含仁约0.4~0.5%),得到的核桃仁进入下道调质工序,壳运出存放。若核桃仁含水量为3%~4%则不添加水,在40℃条件下进行调质,然后将调质后的核桃仁用液压榨油机(6YY-280)进行一道压榨,使饼中含油达到20%~22%。再将一道液压饼进行粉碎(粉碎机筛板Φ3mm),然后在70℃条件下进行调质,调质后物料含水控制在5%~7%。再经双螺旋榨油机压榨(LZY126-2),饼残油控制在6%~8%。而一、二道榨出的毛油经各自毛油箱后泵入板框过滤机过滤,过滤后的清油去精炼。最后再将二道榨得到的螺旋压榨饼用80目/寸万能粉碎机进行粉碎,进行核桃蛋白粉的生产。

  2.3.2两次液压榨、饼萃取制油工艺说明

  将清理后的泡核桃送入破碎脱壳机组,经该机组使核桃破碎并进行仁壳分离(仁中含壳约0.5%,壳中含仁约0.4~0.5%),得到的核桃仁进入下道调质工序,壳运出存放。若核桃仁含水量为3%~4%则不添加水,在40℃条件下进行调质,然后将调质后的核桃仁用液压榨油机(6YY-280)进行一道压榨,使饼中含油达到20%~22%。再将一道液压饼进行粉碎(粉碎机筛板Φ3mm),然后在40℃条件下进行调质,调质后物料含水控制在5%~7%。

  再经液压榨油机(6YY-280)进行二道压榨,饼残油控制在10%~12%。最后将二道榨得到的液压饼选用粉碎机筛板Φ3mm进行粉碎,作为萃取用的饼粉。将粉碎后的饼用四号溶剂进行亚临界萃取(45℃、0.8MPa),萃取毛油送去精炼,而萃取后的低脂核桃粕残油在2%~4%,可作为后续提取核桃分离蛋白、核桃蛋白肽的原料或用于低脂核桃蛋白粉的加工。另外,一、二道榨出的毛油经各自毛油箱后泵入板框过滤机过滤,过滤后的清油去精炼。

  3泡核桃制油分析研究及改进方法

  泡核桃采用液压榨、双螺旋榨制油工艺产出的毛油,过滤后颜色浅,不含溶剂,精炼时不需脱色、脱臭,只需水化脱胶→碱炼→水洗→干燥脱水→冷却。若选用优质核桃仁,榨出的毛油酸价≤3mg/g,可省去碱炼、水洗,只需水化脱胶→干燥脱水→冷却。该工艺生产的核桃饼的蛋白质有所变性,但香味浓郁,在保证安全卫生的基础上生产的核桃蛋白粉不仅能较全面完整地保存了核桃的营养成份和功效,还能很好地满足人体的需要,可广泛应用于饮料、香肠、面包、蛋糕等各类食品中,发展前景广阔。

  另外,从经济性和实际生产方面考虑,该工艺操作方便、劳动强度低、设备投资少、见效快,可形成规模化生产。泡核桃采用两次液压榨、饼萃取制油工艺产出的毛油,过滤后颜色深,含溶剂,需要按下述工艺:毛油→水化脱胶→碱炼→水洗→干燥脱水→脱色→冷却→过滤→脱臭→冷却→成品油,需进一步精炼才能得到符合国标的核桃成品油。采用该工艺出油率高,生产的核桃粕蛋白变性少、利用率高,可粉碎后生产低脂核桃蛋白粉或作为生产核桃分离蛋白(或核桃肽)的原料。但该工艺的萃取以及核桃肽的后续加工较为复杂,一方面设备和土建投资大,危险程度相对高;另一方面劳动强度大,对操作要求较高,难以形成规模化生产,且生产的核桃肽得率低仅15%。

  目前,该工艺设备实际主要应用于核桃蛋白生产的中试等科学研究。通过对设备和工艺的调整,可进一步改善生产过程中劳动强度大、处理规模小、效率低等问题。首先,将液压榨油机改用导轨式的,可减少装料和卸饼时间,从而降低劳动强度,提高加工量。

  其次,将液压榨、双螺旋榨油工艺调整,即将液压饼由直接进行螺旋榨油调整为将液压饼和核桃仁按1∶1混合后螺旋榨,后续生产直接将螺旋榨得到的饼与核桃仁按1∶1混合后螺旋榨。通过调整,液压榨只需在开机时提供一定量的液压饼,正常生产时可直接将螺旋榨后的饼和核桃仁按1∶1混合进行榨油,不仅降低了劳动强度、提高了生产效率,而且可进一步规模化生产。最后,可将螺旋榨饼和低脂粕经超微粉碎法和喷雾干燥法进行核桃超微粉和速溶蛋白粉的生产,进一步提高核桃副产物的价值,丰富核桃产品。

  参考文献

  [1]禹永明,黄佳聪,杨晏平,等.云南保山核桃优良品种物候期与主要经济性状[J].西南林业大学学报,2012,32(2):38-42.

  [2]邹丽萍.立地条件对泡核桃溃疡病的影响研究[J].林业调查规划,2013,38(6):60-61,116.

  [3]王丰俊,王建中.核桃综合深加工的思路与技术评价[J].中国油脂,2005,30(1):17-20.

  作者:韦东林

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