冷榨油濾灌一體機(jī)技術(shù)研究

張學(xué)軍

（山西省農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展中心，山西 太原 030002）

1 冷榨油濾灌一體機(jī)技術(shù)研究的重要意義

1.1 簡化制油工藝流程

該技術(shù)在原有的低溫榨油機(jī)的基礎(chǔ)上增加濾油和灌裝系統(tǒng)來達(dá)到由油料快速制成食用油的目的。原有榨油機(jī)的工藝流程是清選、壓榨、沉淀、過濾、灌裝，經(jīng)過改進(jìn)的設(shè)備無需沉淀環(huán)節(jié)，節(jié)省了制油時(shí)間、減少了投資成本，可以快速制成食品油。

1.2 對淘汰落后制油方式、提高食用油生產(chǎn)效率具有重要的作用

山西省是我國油料作物——胡麻和葵花的主產(chǎn)區(qū)之一。但是由于山西省的油料加工業(yè)發(fā)展滯后，產(chǎn)品缺乏一個(gè)穩(wěn)定的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化基礎(chǔ)，沒有形成“增產(chǎn)—轉(zhuǎn)化—再生產(chǎn)”的良性循環(huán)，這些油料作物大都是在產(chǎn)地簡單加工后自產(chǎn)自銷，寶貴的資源沒有被充分開發(fā)利用，導(dǎo)致農(nóng)民種植面積少效益低增產(chǎn)不增收，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程緩慢。與其他油料生產(chǎn)大省相比，山西省油料加工業(yè)存在很大差距，由于沒有大型品牌加工企業(yè)，加工裝備技術(shù)落后，加工轉(zhuǎn)化程度低，綜合利用比較落后，造成了山西省油料生產(chǎn)資源的極大浪費(fèi)。

1.3 能更好地保障飲食健康

冷榨油特別是冷榨胡麻油對人體健康非常有益，這已被國內(nèi)外科學(xué)界、醫(yī)學(xué)界、營養(yǎng)學(xué)界的專家、學(xué)者們所證實(shí)。用冷榨法生產(chǎn)出的食用油，營養(yǎng)價(jià)值極高，對人體健康非常有益。其優(yōu)點(diǎn)就是在壓榨過程中，由于溫度低、壓力小、破壞少，從而盡可能地保持了油料中所含的營養(yǎng)精華，保持了油料的原汁原味。特別是冷榨胡麻油與我們現(xiàn)在使用的壓榨制油方法相比，具有更明顯的優(yōu)勢，比傳統(tǒng)的作坊壓榨方法生產(chǎn)的胡麻油中α—亞麻酸的含量高3 個(gè)百分點(diǎn)。經(jīng)常食胡麻油特別是冷榨胡麻油具有促進(jìn)人體智能、強(qiáng)身健腦、防止心血管疾病、抑制疾病基因等重要作用。

1.4 能夠挖掘區(qū)域特殊資源潛力

目前，農(nóng)業(yè)發(fā)展已進(jìn)入新階段，農(nóng)產(chǎn)品市場需求結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)多元化和優(yōu)質(zhì)化趨勢。大力推廣普及先進(jìn)適用、適宜的農(nóng)產(chǎn)品加工新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，人民生活的提高非常重要。隨著城鄉(xiāng)居民收入的增長，人們對食用油的營養(yǎng)功能、保健功能和安全性等個(gè)性化特殊需求逐步增加，豐富多樣的特色食用油產(chǎn)品倍受市場青睞。優(yōu)化優(yōu)勢油料作物區(qū)域布局，加速現(xiàn)代生產(chǎn)要素向優(yōu)勢區(qū)定向聚集，有利于用現(xiàn)代高新技術(shù)改造傳統(tǒng)特殊農(nóng)業(yè)，加快現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)，充分挖掘區(qū)域特色資源潛力，盡快形成新的特色農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)能力，增加優(yōu)質(zhì)特色農(nóng)產(chǎn)品供給，滿足日益細(xì)分的市場需求，提高人們的生活質(zhì)量。

2 冷榨油濾灌一體機(jī)技術(shù)研究方案和技術(shù)路線

2.1 技術(shù)研究方案

冷榨油濾灌一體機(jī)技術(shù)為了解決原有低溫榨油機(jī)功能單一、無法滿足來料加工不能直接創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的問題。

為了解決上述問題，經(jīng)過對國內(nèi)的組合榨油機(jī)進(jìn)行深入調(diào)研，詳細(xì)咨詢了省內(nèi)外專家，認(rèn)真查閱了國內(nèi)外榨油資料，并認(rèn)真地對離心式過濾、真空過濾和濾布式過濾等過濾設(shè)備及不同種類灌裝設(shè)備的結(jié)構(gòu)、原理和價(jià)格進(jìn)行分析比較，制造了冷榨油濾灌一體機(jī)。該機(jī)的主要結(jié)構(gòu)為變頻式喂料裝置、低溫榨油機(jī)、毛油加熱裝置、真空過濾裝置、冷卻灌裝裝置。

變頻式喂料裝置的設(shè)計(jì)是為了使冷榨油濾灌一體機(jī)能夠更加自動化、智能化地代替人工喂料，減輕勞動強(qiáng)度。它的工作原理是，通過變頻器控制螺旋攪龍的旋轉(zhuǎn)速度，將油料作物均勻地喂入榨油機(jī)，保證設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。它主要由料斗、絞龍、出料口、變頻器組成。

低溫榨油機(jī)是項(xiàng)目研究的基礎(chǔ)，是當(dāng)前國際較為先進(jìn)的雙螺旋低溫榨油技術(shù)。它的工作原理是，螺旋軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)（皮帶機(jī)護(hù)罩有電機(jī)轉(zhuǎn)向標(biāo)志），油料從進(jìn)料斗進(jìn)入，被軸上大螺距的螺旋套送入機(jī)內(nèi)，通過機(jī)內(nèi)2 個(gè)同向旋轉(zhuǎn)的帶有特型輸送和磨切的三面刀等套件的切搓、擠壓，在短時(shí)間內(nèi)使油料中的含油細(xì)胞組織破壞，從而提出植物油，完成喂料、送料、制油、出油、排渣。

毛油加熱裝置加熱毛油是為了使毛油能夠更容易過濾。該裝置位于低溫榨油機(jī)流油托盤底部，可以使毛油短暫加熱、快速過濾。

真空過濾裝置主要由濾布、過濾釜、真空泵組成，它裝配在流油托盤正前方，正好可以讓加熱后的毛油直接流入真空過濾裝置的濾布上，然后通過真空泵抽取過濾釜內(nèi)的空氣，使過濾釜內(nèi)形成真空，使毛油快速通過濾布流入過濾釜，然后通過管道進(jìn)入灌裝設(shè)備的高位集油箱。

冷卻灌裝裝置主要由高位集油箱、冷風(fēng)機(jī)、出油口組成。過濾后的食用油通過真空泵抽到高位集油箱時(shí)，啟動冷風(fēng)機(jī)讓食用油快速冷卻，防止裝油塑料瓶接油時(shí)油溫過高發(fā)生變形，進(jìn)而影響油質(zhì)。

冷榨油濾灌一體機(jī)的工作原理是：在低溫榨油機(jī)啟動后，油料在變頻式輸送機(jī)的作用下均勻地流入低溫榨油機(jī)，油料通過低溫榨油機(jī)內(nèi)2個(gè)同向旋轉(zhuǎn)的帶有特型輸送和磨切的三面刀等套件的切搓、擠壓下制成毛油，在毛油流上流油托盤時(shí)，對毛油進(jìn)行短暫加熱后流入真空過濾機(jī)的濾布，這時(shí)啟動真空泵使毛油快速通過濾布流入灌裝裝置的高位集油箱，然后啟動冷風(fēng)機(jī)讓食用油快速冷卻，最后用塑料油瓶將食用油灌裝，就可以得到干凈衛(wèi)生的食用油了。

2.2 技術(shù)路線

制定的冷榨油濾灌一體機(jī)的改進(jìn)思路是，要將該機(jī)改進(jìn)為能夠自動化、智能化的冷榨油濾灌一體機(jī)，讓其快速制油。改進(jìn)的技術(shù)有：增加變頻式喂料器，讓油料均勻地輸送到榨油機(jī)，確保榨油機(jī)安全正常地運(yùn)轉(zhuǎn)；在流油托盤上加裝加熱裝置，并裝配真空過濾設(shè)備，毛油在經(jīng)過短暫加熱后，能夠更加快速地過濾，提高過濾效果；增加冷卻灌裝機(jī)，確保灌裝時(shí)，塑料瓶不因溫度高而變形。

加工工藝流程是：油料—送料—壓榨—短暫加熱—過濾—冷卻—灌裝。

2.3 試驗(yàn)過程和試驗(yàn)結(jié)果

該技術(shù)主要進(jìn)行2 次試驗(yàn)，一是為低溫榨油機(jī)選配過濾裝置，試驗(yàn)的過濾設(shè)備有離心式濾油機(jī)、袋式過濾機(jī)和真空過濾油機(jī)。試驗(yàn)后表明，離心式過濾機(jī)管路安裝不方便，且機(jī)身較高與榨油機(jī)不匹配，造價(jià)比真空過濾機(jī)要高；袋式過濾機(jī)的缺點(diǎn)是過濾面太小，極容易發(fā)生堵塞；真空過濾機(jī)管路連接方便，很容易可以把過濾好的油導(dǎo)入灌裝機(jī)，機(jī)身高度可以調(diào)節(jié)，所以我們選用真空過濾機(jī)。二是樣機(jī)試制完成后，進(jìn)行了胡麻油壓榨試驗(yàn)。經(jīng)過試驗(yàn)，冷榨油濾灌一體機(jī)1 h可加工胡麻200 kg，變頻式輸送機(jī)均勻喂料確保榨油機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)，真空過濾機(jī)使油脂過濾干凈，冷卻后獲得食用油溫度適中可以使用塑料瓶灌裝。

3 項(xiàng)目研究所解決的關(guān)鍵技術(shù)與創(chuàng)新點(diǎn)

3.1 解決的關(guān)鍵技術(shù)

3.1.1 過濾系統(tǒng)的選擇及配套

冷榨油濾灌一體機(jī)項(xiàng)目主要是為了省去沉淀環(huán)節(jié)，油料壓榨后快速轉(zhuǎn)變成食用油，過濾系統(tǒng)的選擇是本項(xiàng)目的首要問題。通過認(rèn)證分析、查閱資料、現(xiàn)場比較對離心式過濾機(jī)、網(wǎng)袋式過濾機(jī)和真空過濾機(jī)進(jìn)行選擇，最后選擇了占地面積小、操作方便和與榨油機(jī)高度相匹配的真空過濾機(jī)。

3.1.2 灌裝系統(tǒng)的研制

毛油在過濾后要灌裝時(shí)油溫過高，因此研制了帶有冷卻功能的灌裝機(jī)。

3.2 創(chuàng)新點(diǎn)

在保證冷榨油脂質(zhì)量和設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下，省去了沉淀環(huán)節(jié)，對油脂快速過濾和冷卻灌裝，達(dá)到便捷式榨油的目的。

4 結(jié)論

冷榨油濾灌一體機(jī)集自動喂料、均勻壓榨、高溫過濾、低溫灌裝于一體，簡化了榨油的工作環(huán)節(jié)，壓榨油料后得到的毛油無需沉淀就可生產(chǎn)出干凈衛(wèi)生的食用油，極大地節(jié)省了成油時(shí)間，節(jié)省了資金投入。該技術(shù)針對山西省特殊油料作物定點(diǎn)研發(fā)，是推動山西省油料業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新技術(shù)創(chuàng)新裝備，對有效利用山西省特色農(nóng)作物有極大的市場推廣價(jià)值。