【摘要】：目前油茶籽的加工主要采用預榨浸出工藝,由于高溫熱榨和化學精煉,存在產品品質低、能耗和煉耗高等問題,影響了油茶的加工效益。低溫壓榨和吸附精煉技術具有產品品質高、能耗和煉耗低等優(yōu)點,近年來成為油料加工領域研究熱點之一。本文針對油茶籽加工存在的關鍵技術問題,研究了油茶青果和油茶籽的物化特性,設計研制了油茶青果脫殼機、油茶籽脫殼機,通過對雙螺旋榨油機喂料輸送段油料運動和受力分析研究,研制了低殘油低溫壓榨設備,通過研究制備的研制堿性微晶纖維素固體脫酸劑,研究了最優(yōu)的吸附脫酸和脫膠工藝條件,建立了油茶籽低溫壓榨吸附精煉新工藝,并對新工藝進行了綜合分析評價。

具體研究結果如下:

1、研究了油茶青果的物化特性,采用擠壓碾搓的方式及振動篩分離原理設計了油茶青果脫殼機。油茶青果輥筒轉速是影響脫殼率的主要因素。其適宜的脫殼工藝條件為含水量40-60%,輥筒轉速120-180r/min,在此條件下,油茶青果脫殼率≥92%。

2、研究了油茶籽的物化特性,采用擠壓和碾磨原理以及風篩復合分離原理設計研制了油茶籽脫殼機。油茶籽含水量和輥筒線速度是影響脫殼分離效果的主要因素。適宜的脫殼工藝條件為油茶籽含水量5-20%,輥筒線速度8.90-10.00 m·s-1,在此工藝條件下,油茶籽脫殼率≥98.5%,仁中含殼≤4%、殼中含仁≤1%。

3、研究了雙螺旋榨油機喂料輸送段油料運動和受力分析,建立喂料輸送段油料的體積輸送率和產量的計算公式;建立了軸向壓應力微分方程,導出了軸向壓應力計算公式eklzzss0(28)。通過對雙螺旋榨油機喂料輸送段的理論分析,發(fā)現了消除油料在喂料輸送段產生滑膛的有效途徑,為全面改善雙螺旋榨油機壓榨工藝性能和機械性能提供了依據。

4、采用榨螺和榨圈聯合壓榨油料的原理,通過設計計算主機械傳動系統(tǒng)、扭矩分配器、榨螺和榨圈結構,提高了壓縮比,增長榨籠長度,增加長徑比,設置防滑槽和擋料圈,改進了出餅機構,研制了YZZX20X2型和YZZX12X2型兩種雙螺旋榨油機?？疾煊筒枳押屎兔摎ぢ蕦赫バЧ挠绊?研究結果表明最佳工藝條件為:原料含水8.0%,仁中含殼率8.0%,榨膛溫度70℃,一次低溫壓榨殘油為4.0%,顯著優(yōu)于現有同類設備8%的結果。

5、研究了鈉基蒙脫石(Na-MT)對茶籽油磷脂的吸附工藝和應用效果。研究結果表明,脫磷操作過程中Na-MT添加量對脫磷率有顯著影響,而攪拌速率對脫磷效果的影響不大;正交實驗結果表明脫磷的最優(yōu)工藝參數為:Na-MT添加量1.2%,處理時間25min,脫膠溫度30℃。

6、制備并表征了固體脫酸劑堿性微晶纖維素,考察了堿性微晶纖維素(AMC)對低溫壓榨茶籽油中游離脂肪酸的吸附效果,通過單因素和正交實驗得出最優(yōu)的脫酸工藝條件。實驗結果表明:堿化之后的微晶纖維素氫鍵作用力減弱、結晶度降低、化學反應性增加、吸附性能增強。正交實驗結果表明最佳脫酸工藝參數為:在脫酸時間為2h,脫酸劑添加量為2.5%,脫酸溫度為45℃的條件下,AMC脫酸效果最好,此工藝條件下茶籽油的酸價降低了3.15 mg KOH/g。

7、通過對30 t/d油茶籽低溫壓榨吸附精煉新工藝和傳統(tǒng)工藝進行生產比較,新工藝電耗為240kwh/t,較傳統(tǒng)工藝的320kwh/t,降低25.0%;新工藝煤耗為0.10 t/t,較傳統(tǒng)工藝的0.35 t/t,降低71.43%;精煉新工藝的精煉油得率為97.1%,較傳統(tǒng)工藝的91.0%,提高6.1%。生產實踐證明,油茶籽低溫壓榨吸附精煉新工藝和傳統(tǒng)預榨浸出工藝相比優(yōu)勢明顯,不僅減少了設備投入,也降低了生產成本。