濃香亞麻籽油制取工藝設(shè)計(jì)及生產(chǎn)實(shí)踐

李建林，柏云愛，魏 冰，石珊珊，姚建師，邱立明

(西安中糧工程研究設(shè)計(jì)院有限公司，西安 710082)

應(yīng)用實(shí)踐

濃香亞麻籽油制取工藝設(shè)計(jì)及生產(chǎn)實(shí)踐

李建林，柏云愛，魏 冰，石珊珊，姚建師，邱立明

(西安中糧工程研究設(shè)計(jì)院有限公司，西安 710082)

以30 t/d濃香亞麻籽油加工生產(chǎn)線為例，介紹了亞麻籽經(jīng)高溫烘炒、機(jī)械壓榨、低溫過濾的純物理方法制取濃香亞麻籽油的工藝過程。概述了主要工序的操作要點(diǎn)及設(shè)備選型，分析了影響濃香亞麻籽油質(zhì)量的關(guān)鍵因素；針對(duì)調(diào)試中工藝設(shè)備存在的問題提出了改進(jìn)措施。其獨(dú)特的生產(chǎn)工藝能夠使制取的亞麻籽油產(chǎn)生濃郁的香味，最大限度地保留了亞麻籽中天然的活性營養(yǎng)成分和特有的風(fēng)味。

亞麻籽；濃香亞麻籽油；烘炒；熱榨；低溫過濾

亞麻籽俗稱胡麻,是亞麻科一年生或多年生草本植物亞麻的種子, 作為食品和藥品已有5 000多年的歷史，是世界第七大、我國第五大油料作物。其主產(chǎn)區(qū)為加拿大、阿根廷、美國、中國、印度等國家，全世界亞麻籽年總產(chǎn)量約為240萬t，我國年產(chǎn)量在30萬t左右[1-2]。

亞麻籽全籽含油30%～45%、蛋白質(zhì)10%～30%，并含有人體必需的氨基酸和豐富的食用纖維、礦物質(zhì)、多種維生素(A、B族、D、E等)及酚酸類、黃酮、植酸、卵磷脂等活性營養(yǎng)成分，具有很好的食用和藥用價(jià)值。我國生產(chǎn)的亞麻籽幾乎全部用于制油。亞麻籽油含有大量的不飽和脂肪酸，其中亞麻酸占39%～62%，油酸占13%～39%，亞油酸占12%～30%，是一種頗具營養(yǎng)保健作用的功能性油脂[3]。

濃香亞麻籽油制取工藝是在我國傳統(tǒng)熟制壓榨胡麻油工藝基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)代先進(jìn)制油技術(shù)，并借鑒濃香花生油、濃香芝麻油等濃香型壓榨食用油生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)而開發(fā)的一種新工藝。以新鮮的優(yōu)質(zhì)亞麻籽為原料，采用新型的高溫烘炒、機(jī)械壓榨、低溫過濾的純物理方法制取濃香亞麻籽油，其獨(dú)特的生產(chǎn)工藝能夠使制取的亞麻籽油產(chǎn)生濃郁的香味，最大限度地保留了亞麻籽中天然的活性營養(yǎng)成分和特有的風(fēng)味[4-5]。本文以30 t/d濃香亞麻籽油生產(chǎn)線為例，對(duì)濃香亞麻籽油制取工藝設(shè)計(jì)及工程實(shí)踐進(jìn)行總結(jié)，供同行參考。

1 濃香亞麻籽油制取工藝

1.1 工藝流程(見圖1)

圖1 工藝流程

1.2 工藝過程說明

優(yōu)質(zhì)亞麻籽原料接收、計(jì)量后進(jìn)入清雜去石組合篩進(jìn)行清理分選，除去原料中的各種雜質(zhì)和癟粒，經(jīng)磁選器除去鐵雜，輸送至存料箱暫存，并通過存料箱底部的大路、小路給料閥分料為兩部分。其中小路部分的亞麻籽(20%)去轉(zhuǎn)筒烘炒機(jī)，在此經(jīng)熱風(fēng)烘焙翻炒使亞麻籽具有濃郁的香味，然后進(jìn)入涼料器冷卻降溫，經(jīng)油料粉碎機(jī)粉碎后送去與大路蒸炒熟坯混合。大路部分的亞麻籽(80%)進(jìn)入軋坯機(jī)軋坯，坯片再經(jīng)輸送設(shè)備送入蒸炒鍋進(jìn)行蒸炒，蒸炒后的熟坯料同送來的小路烘炒熟料混合后進(jìn)入榨油機(jī)進(jìn)行壓榨。壓榨毛油經(jīng)油渣刮板機(jī)及澄油箱初步除渣后泵入葉片過濾機(jī)過濾，得到濃香毛油先暫存在毛油箱中。油渣刮板機(jī)、澄油箱分出的油渣及葉片過濾機(jī)分出的濾餅送回榨油機(jī)回榨。

毛油箱中的濃香毛油由泵送去精制加工。首先進(jìn)入冷卻鍋中，鍋內(nèi)盤管中通入冷卻水對(duì)毛油進(jìn)行冷卻降溫，同時(shí)加入一定量的餅粉以吸附油中水分和膠質(zhì)，并以一定的速度攪拌，待油溫降至30～35℃后，由泵打入板框壓濾機(jī)中過濾出廢餅粉，過濾后的清油流入油箱中暫存，再由泵打入板式換熱器，與流經(jīng)其中的冷媒進(jìn)行換熱再冷卻(冷凍)，油溫降至10～15℃后進(jìn)入具有冷卻盤管的沉淀罐中低溫靜置7 d以上沉降，再由泵打入廂式壓濾機(jī)中進(jìn)行二次過濾以過濾出沉淀雜質(zhì)(蠟質(zhì)、膠質(zhì))。過濾后的濁油在濁油箱回收后再過濾。過濾后的清油先流入清油箱中暫存，再用泵經(jīng)安全過濾器過濾即可得到成品濃香亞麻籽油，然后送往成品油罐低溫儲(chǔ)存或直接進(jìn)行充氮灌裝。

2 主要工序的操作要點(diǎn)及設(shè)備選型

2.1 原料接收

由于濃香亞麻籽油的生產(chǎn)工藝獨(dú)特，故對(duì)原料要求較為嚴(yán)格，應(yīng)選用新鮮的、籽粒飽滿的優(yōu)質(zhì)亞麻籽。未成熟粒和陳化粒所產(chǎn)油脂酸值較高，風(fēng)味較差，而霉變粒和破損粒又容易受到黃曲霉素的污染，所以未成熟粒、破損粒、霉變粒、陳化粒絕對(duì)不能用于生產(chǎn)濃香亞麻籽油[6]。此外，還應(yīng)控制以下指標(biāo)：含油≥32%，水分≤9%，雜質(zhì)≤2%，酸值(KOH)≤1.0 mg/g，過氧化值≤5 mmol/kg。

目前國內(nèi)壓榨亞麻籽油常用的原料有國產(chǎn)油用亞麻籽(含油38%～45%、水分8.5%左右)和進(jìn)口亞麻籽(含油42%～45%、水分6.5%左右)兩種。

2.2 清理分選、磁選

為減少后續(xù)工序設(shè)備的磨損，提高出油率，避免毛油顏色加深、沉淀物增多、煉耗增大，本工序針對(duì)原料中含有灰塵、皮殼、莖葉、麻繩、泥塊、砂石、金屬等雜質(zhì)、癟粒情況，選用了集風(fēng)選、篩選、去石等功能為一體的TSQDL型高效清雜去石組合篩(1臺(tái))和磁選器(1臺(tái))，清理后的亞麻籽潔凈度高，含雜量小于0.15%，下腳料中亞麻籽含量小于1.5%。同時(shí)配備了帶二級(jí)除塵的風(fēng)網(wǎng)系統(tǒng)(1套)，選用4-72型風(fēng)機(jī)配CLT/A4型旋風(fēng)除塵器、TBLM型脈沖除塵器，保證環(huán)境衛(wèi)生。

2.3 分料

熟制亞麻籽的香味來自高溫炒籽，所以壓榨濃香亞麻籽油的小路烘炒熟料和大路蒸炒熟坯的混合比例非常重要。小路料比例太少，熱榨亞麻籽油的濃香風(fēng)味不足；比例太大，又易造成榨油機(jī)的磨損[7]。本工序設(shè)計(jì)的存料箱(1個(gè))容量為8 m3，選用2種ZGF型給料閥(小路、大路)，并根據(jù)亞麻籽原料的情況和成品油風(fēng)味的要求，通過變頻調(diào)節(jié)存料箱錐底的兩路給料閥下料大小進(jìn)行小路料、大路料分配。國產(chǎn)亞麻籽小路料所占比例一般在20%左右，進(jìn)口亞麻籽小路料可適當(dāng)增大到25%左右。

2.4 小路料烘炒 、冷卻及粉碎

熱風(fēng)烘炒是生產(chǎn)濃香亞麻籽油的關(guān)鍵工序，亞麻籽油香味的產(chǎn)生與小路料烘炒溫度有直接關(guān)系。溫度太低，香味較淡；溫度太高，油料易焦糊甚至炭化，直接導(dǎo)致油色澤深而渾濁、酸值偏高和味道不符合質(zhì)量要求[4-5]。本工序選用了燃用天然氣、環(huán)保節(jié)能、全自動(dòng)控溫的YLCZ型轉(zhuǎn)筒式連續(xù)烘炒機(jī)組(1套)進(jìn)行高溫炒籽,使烘炒后的亞麻籽具有濃郁的香味，炒籽溫度視不同的原料而定。國產(chǎn)亞麻籽皮殼薄，炒籽溫度一般為130～150℃；進(jìn)口亞麻籽皮殼厚，炒籽溫度可提高到160～180℃。炒籽時(shí)間為25～45 min，炒出的熟料應(yīng)不焦不糊，呈現(xiàn)濃香味，掰開后顏色黃亮均勻。天然氣消耗20～40 m3/t。炒籽時(shí)間和氣耗與原料水分成正比關(guān)系。

為防止亞麻籽熱量積聚而炭化，必須將高溫炒料進(jìn)行冷卻降溫。選用了LLZ型轉(zhuǎn)筒式連續(xù)涼料器(1套)，在翻動(dòng)和引風(fēng)機(jī)換氣的作用下將其溫度降至50℃以下，同時(shí)引風(fēng)系統(tǒng)將余熱及脫落的皮殼帶走，保證了車間良好的工作環(huán)境。

冷卻后的烘炒熟料因仍是整籽，其皮殼堅(jiān)硬，不利于榨油機(jī)壓榨出油，還必須破碎。選用了YF1型輥式油料粉碎機(jī)(1臺(tái))，粉碎的粒度較小(70%的物料通過20目篩)。

2.5 大路料軋坯、蒸炒

大路料軋坯、蒸炒按正常的傳統(tǒng)熱榨預(yù)處理工藝進(jìn)行。選用了YYPY型軋坯機(jī)(1臺(tái))，亞麻籽經(jīng)雙對(duì)輥的擠壓，壓制成厚度為0.25～0.35 mm的坯片,粉末度控制在篩孔1 mm的篩下物不超過10%～15%，為后續(xù)蒸炒創(chuàng)造了有利條件，并便于壓榨出油。

蒸炒工序是保證成品油280℃加熱試驗(yàn)無析出物的關(guān)鍵所在。選用了YZCL型五層蒸炒鍋(1臺(tái))，一層接熱水噴淋管濕潤坯片。一、二層密閉裝料要滿一些，實(shí)行高水分高溫蒸坯，使磷脂吸水膨脹轉(zhuǎn)移到壓榨餅中，以保證料坯能夠充分蒸熟、蒸透和降低毛油的磷含量。三、四、五層存料要少，并充分排汽，確保料坯能夠高溫炒好，出料溫度110～120℃、水分5%～8%。

2.6 兩路料混合、壓榨

大路蒸炒后的熟坯與小路烘炒粉碎后的熟料應(yīng)充分混合，才能進(jìn)入榨油機(jī)，并按正常的傳統(tǒng)熱榨工藝進(jìn)行一次壓榨。選用了國內(nèi)成熟可靠、帶三層輔助蒸缸的ZX18螺旋榨油機(jī)(4臺(tái))。其入榨溫度一般在120～130℃，入榨水分1.8%～3.6%，同時(shí)要求榨油機(jī)的各檔墊片合適并出油正常，餅厚可控制在8 mm以下，餅中殘油一般在8%～9%。

2.7 澄油、過濾

選用了油渣刮板機(jī)(1臺(tái))、澄油箱(1臺(tái))、葉片過濾機(jī)(1臺(tái))，對(duì)壓榨毛油進(jìn)行初步除渣和過濾。過濾后的濃香毛油中不溶性雜質(zhì)小于0.2%。

2.8 低溫物理精制

濃香毛油中還含有固雜、水分、蠟質(zhì)和以磷脂為主的膠質(zhì)等雜質(zhì)。在保持壓榨油濃香味的同時(shí)，如何分離這些油雜，是生產(chǎn)濃香亞麻籽油中的又一重要步驟。本工段選用了冷卻鍋(2臺(tái))、板框壓濾機(jī)(1臺(tái))、板式換熱器(1臺(tái))、冷卻沉淀罐(4臺(tái))、廂式壓濾機(jī)(1臺(tái))、安全過濾器(1臺(tái))等設(shè)備,主要精制工序?yàn)闊崦?80℃以上)冷卻降溫(30～35℃),餅粉吸附脫水脫膠過濾,冷媒換熱冷凍(10～15℃)、靜置沉降,脫蠟過濾,精微過濾。其特點(diǎn)為：采用物理吸附、低溫干式脫膠過濾的新工藝，使亞麻籽油冷卻降溫，利用磷脂在油中隨著溫度降低，其油溶性逐步降低的特點(diǎn)，使油中膠質(zhì)析出脫除；同時(shí)油中含有的微量水分及固雜等也隨之濾掉，充分保證油脂的濃香味道，避免油脂出現(xiàn)明顯的氧化酸敗。整個(gè)生產(chǎn)工藝采用全低溫物理過程，不采用傳統(tǒng)的高溫化學(xué)精煉工藝，最大限度地保留了亞麻籽油中天然的活性營養(yǎng)成分和特有的風(fēng)味。

2.9 低溫儲(chǔ)存

亞麻籽油容易氧化變質(zhì)，溫度、光線、氧氣、水分、金屬離子是影響其儲(chǔ)存的因素，若要提高亞麻籽油的儲(chǔ)存期，應(yīng)減少這些因素的影響。為保證濃香亞麻籽油品質(zhì)的穩(wěn)定性及最大限度地保留其濃香味，散裝濃香亞麻籽油應(yīng)儲(chǔ)存在密閉、低溫(20℃以下)、充入氮?dú)?、不銹鋼材質(zhì)的儲(chǔ)罐中，并添加天然的抗氧化劑，可有效提高油脂的保質(zhì)期。小包裝濃香亞麻籽油要儲(chǔ)存于陰涼干燥處，其包裝瓶要避光，在罐裝時(shí)，均設(shè)計(jì)成充氮包裝。

3 影響濃香亞麻籽油質(zhì)量的關(guān)鍵因素

生產(chǎn)實(shí)踐表明，影響濃香亞麻籽油質(zhì)量的關(guān)鍵因素主要有以下5個(gè)方面：①亞麻籽原料的品質(zhì)優(yōu)劣及新鮮程度；②亞麻籽烘炒工序的炒籽比例、炒籽溫度、炒籽程度及冷卻效果；③亞麻籽蒸炒工序的加水量、加汽量、蒸炒溫度；④精制工序的去膠質(zhì)、蠟質(zhì)程度，具體表現(xiàn)為餅粉加入量，低溫冷卻速率、冷卻溫度、攪拌速度、靜置時(shí)間等參數(shù)控制及粗細(xì)過濾濾布、濾紙使用情況；⑤儲(chǔ)存工序的密閉程度，低溫儲(chǔ)存溫度、儲(chǔ)存條件，避光性。

4 生產(chǎn)調(diào)試中對(duì)工藝設(shè)備的改進(jìn)

4.1 蒸炒鍋加水裝置及排汽系統(tǒng)的改進(jìn)

最初加水裝置只是噴淋管外接飽和蒸汽管，采用單純噴蒸汽法對(duì)料坯進(jìn)行濕潤操作，但發(fā)現(xiàn)僅靠此加水還不夠，效果也不好，而且加水量難以把握，此法不適合濕潤含水量小、帶皮殼的亞麻籽。后在蒸炒鍋頂部平臺(tái)上加裝了熱水箱，配備自動(dòng)定量加水器，并接入噴淋管直接加入90～95℃的熱水。同時(shí)也可通過原管道加入0.05～0.1 MPa的直接蒸汽,以保證料坯能夠充分濕潤加熱、蒸熟蒸透。

因車間廠房限制，蒸炒鍋拔汽管安裝未垂直接到屋頂，而是彎成90°向一側(cè)墻壁接出排汽，且該管道線路較長。調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)下三層鍋內(nèi)水汽不能及時(shí)排出，料坯炒不好。后在排汽管道中加裝合適的引風(fēng)機(jī)，排汽效果較好，保證了蒸炒鍋出料溫度和水分達(dá)到工藝要求。

4.2 榨油機(jī)榨螺襯圈的改造及主軸轉(zhuǎn)速的調(diào)整

亞麻籽皮殼堅(jiān)硬，而且殼含量較高，殼和仁均含油且很難分離，所以亞麻籽采用帶殼壓榨。調(diào)試初遇到了餅成型困難、滿負(fù)荷電流偏小(20～24 A)、餅殘油太高(10%～14%)的問題，分析原因可能是亞麻籽原料物性特殊、傳統(tǒng)榨油機(jī)壓縮比偏小、榨膛壓力不夠等造成的。后對(duì)部分榨螺及襯圈進(jìn)行了改造，并改小電機(jī)帶輪以適當(dāng)降低主軸轉(zhuǎn)速，使榨油機(jī)具有較大壓縮比和較長壓榨時(shí)間、更適合亞麻籽這種高含油油料一次壓榨。生產(chǎn)檢測餅殘油有明顯降低，正常值在8%～9%。

4.3 澄油箱刮板速度的調(diào)整

最初刮板速度為1.12 m/min,調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)速度過快，撈渣效果不理想，渣刮不上來。研究后在電機(jī)上加裝變頻器，根據(jù)實(shí)際需要靈活調(diào)節(jié)刮板速度快慢，確保該設(shè)備能夠有效除渣。

4.4 葉片過濾前加助濾劑

通常葉片過濾植物毛油不加助濾劑也可以，但調(diào)試過濾亞麻籽油時(shí)發(fā)現(xiàn)濾餅總是自動(dòng)卸不下來，要經(jīng)常拆開進(jìn)行人工清理、洗干凈，分析原因可能為亞麻籽油是干性油、含亞麻膠等造成的。后在葉片過濾前加了適量的助濾劑，可起到預(yù)涂及吸水作用，使卸餅操作能夠正常進(jìn)行。

4.5 設(shè)備密閉性、輸送“死角”處理

為生產(chǎn)高質(zhì)量的濃香亞麻籽油，調(diào)試時(shí)嚴(yán)格遵守油脂生產(chǎn)過程的良好品質(zhì)管理制度，對(duì)生產(chǎn)線上自炒籽料和軋坯料以及壓榨毛油開始在輸送、儲(chǔ)存過程中與之接觸的設(shè)備、管道密閉性及輸送“死角”進(jìn)行檢查，避免長期存放和高溫，并分別做了密封和整改處理，以防止亞麻籽油及炒籽料“香味”的散發(fā)和酸值的升高。

5 結(jié)束語

濃香亞麻籽油風(fēng)味獨(dú)特，具有濃厚的亞麻籽油芳香味道，營養(yǎng)價(jià)值高，深受亞麻籽產(chǎn)地消費(fèi)群體的青睞。該生產(chǎn)工藝是對(duì)傳統(tǒng)熟制壓榨胡麻油工藝的創(chuàng)新發(fā)展，并已在山西某油廠應(yīng)用。其餅中殘油小于9%；成品油色澤為紅黃色(≤Y47 R6.8)、均勻一致，透明度好，香味濃郁、口味純正，水分小于0.10%，雜質(zhì)小于0.05%，酸值(KOH)小于2.0 mg/g，過氧化值小于6.0 mmol/kg，280℃加熱試驗(yàn)無析出物，符合GB/T 8235—2008《壓榨二級(jí)亞麻籽油》指標(biāo)(除酸值和色澤外，其余質(zhì)量指標(biāo)達(dá)到壓榨一級(jí)亞麻籽油國家標(biāo)準(zhǔn))。實(shí)踐證明，該工藝是可行而且成功的。

[1] 任廣躍,朱文學(xué)，張振山，等.亞麻籽深加工技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2015.

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Process design and production practice of fragrant flaxseed oil production

LI Jianlin,BAI Yun’ai,WEI Bing,SHI Shanshan,YAO Jianshi,QIU Liming

(Xi’an COFCO Engineering Research and Design Co.,Ltd.，Xi’an 710082，China)

With 30 t/d fragrant flaxseed oil processing line as example, the process of fragrant flaxseed oil production of high temperature baking,mechanical squeeze of flaxseed and low temperature filtration was introduced. The main processes operation points and equipment selection were summarized,and the key factors affecting the quality of fragrant flaxseed oil were analyzed, also the improvement measures on the problems in equipment commission were proposed. Flaxseed oil produced by the unique technique had fragrant flavor,and the activity nutrition ingredients and unique flavor of flaxseed could be maximally preserved.

flaxseed; fragrant flaxseed oil; baking; hot pressing; low temperature filtration

2016-07-20

李建林(1966)，男，工程師，主要從事糧油食品工程的研究設(shè)計(jì)與項(xiàng)目管理工作(E-mail)853963844@qq.com。

TS225.1;TS224

B

1003-7969(2017)02-0151-04