【摘要】：目前油茶籽的加工主要采用預(yù)榨浸出工藝,由于高溫?zé)嵴ズ突瘜W(xué)精煉,存在產(chǎn)品品質(zhì)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(shù)具有產(chǎn)品品質(zhì)高、能耗和煉耗低等優(yōu)點(diǎn),近年來成為油料加工領(lǐng)域研究熱點(diǎn)之一。本文針對(duì)油茶籽加工存在的關(guān)鍵技術(shù)問題,研究了油茶青果和油茶籽的物化特性,設(shè)計(jì)研制了油茶青果脫殼機(jī)、油茶籽脫殼機(jī),通過對(duì)雙螺旋榨油機(jī)喂料輸送段油料運(yùn)動(dòng)和受力分析研究,研制了低殘油低溫壓榨設(shè)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(duì)新工藝進(jìn)行了綜合分析評(píng)價(jià)。

具體研究結(jié)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(dòng)篩分離原理設(shè)計(jì)了油茶青果脫殼機(jī)。油茶青果輥筒轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(fēng)篩復(fù)合分離原理設(shè)計(jì)研制了油茶籽脫殼機(jī)。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(jī)喂料輸送段油料運(yùn)動(dòng)和受力分析,建立喂料輸送段油料的體積輸送率和產(chǎn)量的計(jì)算公式;建立了軸向壓應(yīng)力微分方程,導(dǎo)出了軸向壓應(yīng)力計(jì)算公式eklzzss0(28)。通過對(duì)雙螺旋榨油機(jī)喂料輸送段的理論分析,發(fā)現(xiàn)了消除油料在喂料輸送段產(chǎn)生滑膛的有效途徑,為全面改善雙螺旋榨油機(jī)壓榨工藝性能和機(jī)械性能提供了依據(jù)。

4、采用榨螺和榨圈聯(lián)合壓榨油料的原理,通過設(shè)計(jì)計(jì)算主機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、扭矩分配器、榨螺和榨圈結(jié)構(gòu),提高了壓縮比,增長(zhǎng)榨籠長(zhǎng)度,增加長(zhǎng)徑比,設(shè)置防滑槽和擋料圈,改進(jìn)了出餅機(jī)構(gòu),研制了YZZX20X2型和YZZX12X2型兩種雙螺旋榨油機(jī)?？疾煊筒枳押屎兔摎ぢ蕦?duì)壓榨效果的影響,研究結(jié)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(xiàn)有同類設(shè)備8%的結(jié)果。

5、研究了鈉基蒙脫石(Na-MT)對(duì)茶籽油磷脂的吸附工藝和應(yīng)用效果。研究結(jié)果表明,脫磷操作過程中Na-MT添加量對(duì)脫磷率有顯著影響,而攪拌速率對(duì)脫磷效果的影響不大;正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明脫磷的最優(yōu)工藝參數(shù)為:Na-MT添加量1.2%,處理時(shí)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(duì)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(shí)驗(yàn)得出最優(yōu)的脫酸工藝條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:堿化之后的微晶纖維素氫鍵作用力減弱、結(jié)晶度降低、化學(xué)反應(yīng)性增加、吸附性能增強(qiáng)。正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明最佳脫酸工藝參數(shù)為:在脫酸時(shí)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(jià)降低了3.15 mg KOH/g。

7、通過對(duì)30 t/d油茶籽低溫壓榨吸附精煉新工藝和傳統(tǒng)工藝進(jìn)行生產(chǎn)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(chǎn)實(shí)踐證明,油茶籽低溫壓榨吸附精煉新工藝和傳統(tǒng)預(yù)榨浸出工藝相比優(yōu)勢(shì)明顯,不僅減少了設(shè)備投入,也降低了生產(chǎn)成本。