公告信息：
成熟的油菜籽多為球形或近似球形，根據(jù)品種不同種皮厚度在26—28Van之間。由于種皮較薄，且與子葉緊密結(jié)合，故脫皮十分困難。本課題研制的YTPGl00型油菜籽脫皮機(jī)成功地解決了這一難題。與其他機(jī)型原理不同的是，其他類型油菜籽脫皮機(jī)一般只利用一種脫皮作用，如撞擊作用、擠壓作用、剪切作用或搓碾作用等進(jìn)行脫皮，YTPGl00型油菜籽脫皮機(jī)綜合利用了剪切、擠壓、搓碾等多種作用同時(shí)進(jìn)行脫皮，因此，其脫皮效果更優(yōu)于其他機(jī)型。
油菜籽原料經(jīng)清理、干燥、冷卻、除鐵等處理后，不需分級(jí)，大小籽粒一同送入油菜籽脫皮機(jī)進(jìn)行脫皮加工。當(dāng)油菜籽通過喂料機(jī)構(gòu)均勻適量地喂入兩齒輥之間時(shí)，由于兩齒輥表面的齒槽、兩輥的速差及其一定的壓力等因素，使油菜籽同時(shí)受到剪切、擠壓和搓碾等綜合作用，籽粒產(chǎn)生彈性一塑性變形、皮殼破裂，進(jìn)而脫離仁粒，籽仁則大部分呈半仁(占53.4-76％)狀，達(dá)到脫皮目的。
油菜籽脫皮機(jī)脫皮處理后的仁皮混合物需送人仁皮分離機(jī)進(jìn)行仁皮分離。仁皮混合物落到仁皮分離機(jī)的篩面上，利用脫皮后的仁、皮各組份懸浮速度的差異，在風(fēng)振綜合作用下，篩面上的物料呈懸浮狀態(tài)并根據(jù)各自的重度差自動(dòng)分成皮和仁兩層，密度小的皮浮在上面用風(fēng)吸走，密度大的仁則沉在下層，從仁皮分離機(jī)前端出口排出，一次分離出的仁即可達(dá)到要求的技術(shù)指標(biāo)。風(fēng)吸走的皮經(jīng)旋風(fēng)分離器收集后排出，排出的皮中還帶有少量的碎仁，還需要進(jìn)一步進(jìn)行篩選，分離出皮中帶有的碎仁，使皮中含仁率達(dá)到合格指標(biāo)。入機(jī)物料水分與脫皮率及仁中含皮率的關(guān)系(見表1)：
二、低溫壓榨制油技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備研究
壓榨法制油是一種古老的機(jī)械提取油脂方法，直到1892年螺旋榨油機(jī)結(jié)構(gòu)的提出，以及1903年第一批“安遙生”螺旋榨油機(jī)的出現(xiàn)，才開創(chuàng)了近代國際上普遍采用的、較先進(jìn)的連續(xù)式壓榨法制油工藝。壓榨取油過程就是借助機(jī)械外力的作用使油脂從油料中擠壓出來的過程，然而油脂在油料種子細(xì)胞中的存在狀態(tài)，經(jīng)電子顯微鏡的觀察，已證實(shí)是以次細(xì)胞形式，呈極小直徑的球形體。
不連續(xù)地分散在細(xì)胞內(nèi)m。蛋白質(zhì)儲(chǔ)存在直徑為2～20斗的蛋白體內(nèi)，脂類則存在于0．2～0．5仙直徑的脂類體內(nèi)，這些脂類體散布于蛋白體之問的縫隙中間。而脂類體由特殊的單邊膜所包圍，單邊膜的極性而朝向胞基質(zhì)，麗它的非極性砸向內(nèi)部與所儲(chǔ)存的脂類相接觸。單邊膜的成分主要是蛋白質(zhì)(約60％)和磷脂(約40％)。在目前普遍采用的熱榨工藝中，經(jīng)清理后的油料軋胚時(shí)，大量細(xì)胞的細(xì)胞壁由于受到擠壓和撕裂作用而遭破壞，在油料的變形破片(生胚)中包括有尚未破壞的完整細(xì)胞、已經(jīng)破裂的細(xì)胞以及散落出的細(xì)胞內(nèi)容物。
在隨后的蒸炒中，由于細(xì)胞中蛋白質(zhì)等成分具有極強(qiáng)的親水基，當(dāng)對(duì)生胚進(jìn)行潤濕時(shí)，水分便滲入完整的細(xì)胞內(nèi)部使蛋白質(zhì)部分吸收并產(chǎn)生膨脹，同時(shí)在加熱和機(jī)械攪拌的配合下使細(xì)胞壁破裂，而有利于細(xì)胞組織的一步破壞和油脂的聚集分離。
對(duì)于已經(jīng)破壞的細(xì)胞來說，由于細(xì)胞中蛋白質(zhì)的吸水膨脹，使蛋白質(zhì)之間的縫隙縮小，而把密集滿布于其間的脂類體擠壓向料胚表面；同時(shí)，在水、熱作用下，由于蛋白質(zhì)的變性，使被纏在細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的脂類體得以解脫，脂類體的邊界膜也由于蛋白質(zhì)的變性而破裂，油脂得以聚結(jié)。同時(shí)，在蒸炒中由于溫度升高，使料胚中油脂的粘度下降，流動(dòng)性增強(qiáng)，油脂更易于集結(jié)于料胚表面。
另外，蒸炒時(shí)通過控制溫度和水分，很好地調(diào)節(jié)了熟胚的可塑性和彈性。使入榨料的物理性質(zhì)達(dá)到適合于螺旋榨油機(jī)建立壓力所需的條件。這些都為壓榨取油創(chuàng)造了有利條件。然而，本課題是將脫皮后菜籽仁不經(jīng)軋胚和蒸炒，在較低的入榨料溫(65。C直至室溫)下，直接喂人螺旋榨油機(jī)進(jìn)行低溫榨油。油菜籽在脫皮中雖被破碎，但其細(xì)胞鷲幾乎未被破壞，細(xì)胞中脂類體與蛋白體的親合力仍然很強(qiáng)，這樣的榨料用普通的螺旋榨油機(jī)或預(yù)榨機(jī)很難將油脂壓榨出來。
為了使脫皮菜籽仁的低溫壓榨能取得較好的出油效果，本課題從兩個(gè)方面來解決低溫壓榨難題：一是改進(jìn)螺旋榨油機(jī)設(shè)計(jì)，研制新型結(jié)構(gòu)的低溫螺旋榨油機(jī)，使之具有更大的壓縮比和更長的壓榨時(shí)間；二是改善人榨料的物理性質(zhì)，使之具有適宜的水分、溫度及含油率搭配。
1.LYZX系列低溫螺旋壓榨機(jī)的設(shè)計(jì)及研制
該系列低溫螺旋榨油機(jī)是專門研制的一種新型結(jié)構(gòu)的螺旋榨油機(jī)。以其中的LYZX-24型低溫螺旋榨油機(jī)為例，與ZY.24螺旋預(yù)榨機(jī)相比，它具有大得多的壓縮比和長得多的壓縮時(shí)問，因此能適應(yīng)油脂專業(yè)多種油料的低溫壓榨。該機(jī)已成功地用于油菜籽仁(包括油菜籽)、紫蘇籽仁(包括紫蘇籽)、花生仁、葵花籽仁、印楝籽仁的低溫壓榨。對(duì)于人榨溫度低(65℃至常溫)且含水分比較高(適合油菜脫皮的水分8％一9％)的物料，為了使榨料能在低溫螺旋榨油機(jī)榨膛內(nèi)建立起合適的壓力（P），就必須對(duì)該摔機(jī)的榨膛壓縮比（￡）進(jìn)行合理酌設(shè)計(jì)。
而榨膛壓縮比是指螺旋軸進(jìn)料端第一導(dǎo)程與出餅端的最后一個(gè)導(dǎo)程所對(duì)應(yīng)的空余體積比(Vi／Vch)，研制時(shí)在榨膛直徑未變的情況下，對(duì)每節(jié)榨螺的形狀和尺寸，以及榨螺的排列進(jìn)行了精心的設(shè)計(jì)，使其形成兩階段多級(jí)壓榨。由于壓榨時(shí)間與出油率之間存在有一定的關(guān)系，因此，在設(shè)計(jì)中還考慮了使物料有足夠的壓榨時(shí)間(T)。另外，溫度的變化將直接影響到榨料可塑性及油脂粘度，進(jìn)而影響壓榨取油效果。
在該系列低溫螺旋榨油機(jī)中，物料的溫度主要靠榨料粒子內(nèi)部摩擦和榨料與榨螺、榨膛等機(jī)件的摩擦而產(chǎn)生的熱量來維持，這也是低溫螺旋榨油機(jī)需配置更大動(dòng)力的重要原因之一。夏季由于環(huán)境溫度已達(dá)30℃以上，故只須在用粕料喂入摩擦生熱，暖車后，將入榨料直接喂人機(jī)膛內(nèi)(夏季實(shí)測(cè)入榨料溫度t=38℃，出餅口溫度700c，餅溫53cc)，即可進(jìn)行壓榨，維持穩(wěn)定的運(yùn)行。而考慮到冬季環(huán)境溫度很低，尚不保持穩(wěn)定、適宜的壓榨溫度，故設(shè)計(jì)中仍配置了機(jī)上調(diào)溫鍋，用間接蒸汽適當(dāng)加熱，使入榨料溫度保持在t=58～60攝氏度，維持穩(wěn)定的運(yùn)行，即使這樣，出餅口溫度仍為70％，餅溫仍為50℃左右。
2.使入榨料具有適宜的水分、溫度及含油率搭配
根據(jù)原蘇聯(lián)N．B．葛符里林柯的經(jīng)驗(yàn)公式：舊人榨料的最適宜水分B2(％)=(14-O.1t)．k
t一入榨料溫度(℃)，夏季38℃，冬季60℃
k一人榨料含油率校正系數(shù)，K=(100--M)／55，M=入榨料含油率(％)
本課題用湖北安陸本地產(chǎn)油菜籽，全樣含油率35．3％，含水分8．68％，脫皮后仁中含油率41．5％。按上式計(jì)算：
B2=[14—0．1x(38—65)]x(100-41.5)／55=7.95％～10.8％由于油菜籽在脫皮前已烘干至7-9％的水分含量，這正好是低溫壓榨制油所要求的最佳水分。在胡北安陸天星糧機(jī)公司天星油廠的生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)中實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如表2所列。
在上述工藝條件下，用LYZX．24型低溫螺旋榨油機(jī)一次壓榨脫皮菜籽仁，可使餅中殘油率I母I氐到18％以下，再將該餅用LYZX.18型低溫螺旋壓榨機(jī)進(jìn)行二次壓榨可使餅中殘油降低至12％以下未脫皮油菜籽用LYZX.24或LYZX·18型螺旋榨油機(jī)一次低溫壓榨，可使餅中殘油率達(dá)到13％一15％。低溫壓榨菜籽油經(jīng)沉淀和過濾后即得成品油，其質(zhì)量接近菜籽一級(jí)油N瓣(GBl536—86)，表3所列為生產(chǎn)試驗(yàn)所得低溫壓榨菜油的質(zhì)量。
由于入榨料溫度低，菜籽仁中所含磷脂、色素等轉(zhuǎn)入油中較少，故低溫壓榨菜籽油的色澤比較淺，磷脂含量很低(經(jīng)權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)磷脂含量?jī)H為62mg／kg左右)，故無須水化脫膠即可使成品油加熱試驗(yàn)合格。至于酸價(jià)的高低則與原料菜籽的新鮮程度有關(guān)。低溫壓榨菜籽油是未與溶劑或化學(xué)劑接觸過的天然菜籽油新油品。
三、低溫壓榨餅的擠壓膨化、浸出技術(shù)研究
由于低溫壓榨餅的油料細(xì)胞組織尚未徹底破壞，蛋白質(zhì)變性程度也比較低，故在浸出取油時(shí)，難以達(dá)到預(yù)期的粕中殘油率，生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)殘油率為12％的低溫壓榨餅，浸出后菜籽粕中殘油率為2％以上。
為解決低溫壓榨餅直接浸出殘油率較高的問題，本課題采用將低溫壓榨餅再進(jìn)行擠壓膨化處理的辦法。低溫壓榨菜籽餅的進(jìn)機(jī)溫度50℃，水分7.2％，經(jīng)過擠壓膨化機(jī)組織化處理，形成多微孔顆粒膨化料，膨化料粒出機(jī)溫度70~100℃，膨化比1：1.1—1.2，膨化料粒容重530—550Kg／m3,再進(jìn)行浸出，由于溶劑的滲濾效果更好，可獲得殘油率低(1％左右)的菜籽粕，其蛋白質(zhì)含量可達(dá)46％以上(干基)。另外，由于擠壓膨化機(jī)的處理使菜籽粕中所含抗?fàn)I養(yǎng)因子鈍化，其營養(yǎng)價(jià)值有所提高。
