一種以可液化氣體為溶劑且低溫提取油茶籽油的裝置及方法

2023-09-11 12:33:20

專利名稱：一種以可液化氣體為溶劑且低溫提取油茶籽油的裝置及方法
技術領域：
本發明涉及輕工業的一種新的油茶籽油提取設備及方法。
背景技術：
油茶籽油是從油茶種子中提取的可食用油，富含不飽和脂肪酸，其中多種為人體 必需脂肪酸，如亞麻酸和亞油酸等，並且ω — 6和ω — 3系列的多不飽和脂肪酸比例高於 推薦的最低比例10 :1，也可用於化妝品和醫藥產品。我國政府大力發展油茶產業，作為提 高農民經濟收入，提高國民健康水平，保障國家糧油安全的一項重要措施來實施。目前，油茶籽油的製作方法主要有冷榨、熱榨和有機溶劑浸提法。冷榨法多為農村 作坊所採用，出油率較低，一般只有總含油量的50%。而熱榨+有機溶劑浸提的方法則是將 油茶籽(連殼並添加稻草)破碎後，用螺旋壓榨機將大部分油料榨出，剩餘粕渣殘留有大 約 佔總油量20%的油料。粕渣中的餘油，繼續用平轉式浸提裝置採用有機溶劑噴淋方式提取， 使粕渣中含油量降到(相對於粕渣的重量)以下，使之便於下一步提取茶皂素工藝的順 利進行。油茶籽中，仁與殼之比為3:2，而仁中含油約佔仁總重量的50%，如以仁、殼同計， 則含油為30%左右。這種含油率高的油茶籽，破碎後黏度很大，容易結團，如直接採用平轉 式有機溶劑噴淋，有機溶劑不能與油茶籽充分接觸，並會堵塞溶劑通道，使整個提取過程無 法進行。

發明內容
本發明的目的是提供一種可液化氣體為溶劑且低溫提取油茶籽的裝置及方法，為 提高茶籽油利用率，提高毛油品質，減少精煉步驟，縮短生產期，減少茶籽頭中營養物質的 損失，提高茶籽油中維生素Ε、角鯊烯，不飽和脂肪酸等物質的含量從而提高油茶籽頭的品 質和營養保健價值。本發明的技術解決方案之一是在現有技術的，提取容器，蒸發器，液化器，加熱器 和泵的基礎上，本發明在提取容器的內面設置至少有一組二個以上的等距離或非等距離的 可開關的進口，所述進口通過管道與輸入溶劑氣體的泵相連，所述等距離或非等距離是所 述插入提取容器內面的管路的口端到提取容器內底面的距離，所述可開關的進口通過各自 不同的管道或者是同一條管道與輸入溶劑氣體的泵相連。在本發明的提取容器內面，設置有四個等距離的可開關的進口且通過管道與輸入 溶劑氣體的泵相連，所述四個進口是提取容器底面設置一個，而另三個出口設置在提取容 器內的與底面以及相互間均有相隔三分之一的提取容器的身高。以上所述提取容器的四個可開關的進口，是四條輸送管道與所述泵相連，或者是 三條、二條或一條輸送管道與所述泵相泵。本發明的技術解決方案之二是一種以可液化氣體為溶劑且低溫提取油茶籽油的 方法A 預處理的油茶籽裝於提取容器中；
B:向提取容器中持續泵入液化的氣體溶劑以溶解油茶籽油的油，提取壓力為0. 1 lOMpa，提取溫度為室溫 60°C，提取時間20 90分鐘；
C 首先開啟提取容器內的距離溶劑出口最短的溶劑進口閥門，此時只需要克服很小的 阻力即可達到出口，避免產生較大的壓差，隨著提取過程的進行，料層逐漸疏鬆，依次開啟 距離溶劑出口更遠的溶劑進口閥門，同時關閉前一個溶劑進口閥門，直至最終只開啟最大 距離的提取溶劑進口閥門，使提取溶劑穿透整個提取容器中的物料層提取油茶籽油直至完 全；
D 上述溶劑充滿提取容器後，經閥門後流入蒸發器，溶劑在蒸發器中受熱蒸發，而其所 溶解的油茶籽油則析出並沉降在蒸發器底部；
E 蒸發氣化後的溶劑經閥門進入液化器遇冷液化； F 液化後的溶劑再進入到氣源處循環使用。本發明採用在提取容器中設置一系列可開關的溶劑進口，使溶劑所穿透料層而達 到溶劑出口的距離各不相同。在提取過程初期，開啟距離溶劑出口最短的溶劑進口閥門，此 時，提取溶劑需穿透料層的距離最短，只需要克服很小的阻力即可達到出口，這樣可避免產 生較大進出口的壓差。隨著提取過程的進行，料層逐漸疏鬆，依次開啟距離溶劑出口更遠的 溶劑進口閥門，同時關閉前一個提取溶劑進口閥門，直至最終只開啟最大距離的提取溶劑 進口閥門，使提取溶劑穿透整個提取器中的物料層提取油茶籽油直至完全。採用該措施可 有效地降低低壓流體提取高含油的油茶籽油過程中出現的壓差過大的問題。我們再看看以往傳統的熱榨+熱浸方法存在下列缺陷
1、在動態擠油過程中，壓榨機螺旋杆與物料強力摩擦，油料在榨膛內的瞬間壓榨溫度 較高(榨膛內溫度可達150 200度)，破壞油和餅粕的品質；
2、出油雜質較多；
3、需要相當的添加物(如茶籽殼、稻草)輔助壓榨出油，降低產能；
4、色澤較深並產生難聞氣味，須經過濾、脫膠、脫酸、脫臭、脫色、冬化等工序進行精
制；
5、出油率雖高於冷榨法，但仍有20%以上的油殘留在渣餅中；
6、由於以上原因，精煉時油的損耗較大〔約20%〕，成品油率低。7、有機溶劑殘留問題難以解決，危害人體健康。超臨界CO2提取方法也有報導，但該工藝的生產過程必須在高壓狀態下運行 (20 35MPa)，設備成本高，能耗大，以致生產成本高昂，對於油茶籽這種需要處理量很大 而其產品售價不太高的品種而言，難以實現工業化生產。針對上述方法的不足，本發明採用丙烷、丁烷、R134a等可液化氣體溶劑及其任意 混合溶劑為溶劑，在密閉系統中，在低壓、常溫的條件下進行油茶籽油的溶出和溶劑蒸發。 該方法採用的溫度一般為室溫 60°C左右，而壓力則在為0. 1 IOMPa左右，其工作壓力， 大大低於超臨界二氧化碳提取(20 35MPa)，因此設備投資大大降低，更適宜應用於包括 油茶籽在內的大宗天然產物的加工，
(即提高產量20%以上)。 與現有技術相比，本發明可以看出有以下優點1、由於溶劑可全部回收，循環使用，對環境無汙染；
2、本發明的工藝在低壓條件下實現，設備投資低，能耗低；(超臨界CO2提取壓力為 20 35MPa，超高壓的提取條件限制了設備的有效容積，也是生產設備製作成本高昂，難以 實現產業化。而本發明的提取壓力為0. 1 lOMPa，屬於低壓狀態，設備投資低，能耗低。)
3、本發明工藝提取時間短，20分鐘至90分鐘即可提取完全，大大縮短了生產周期。(而 超臨界CO2提取則需要4小時以上，傳統提取工藝則要更長時間提取。)
4、油茶籽油在低溫和低壓力下進行提取，提取時間短，雜質少，提取出來的油茶籽油酸 價低，顏色淺；可減少精煉步驟，節約成本。(本發明提取的毛油只需經冬化處理即可，而傳 統工藝則需進行脫膠、脫酸、脫臭、脫色、冬化等處理)
5、油充分提取，油提取率達95%以上，高效利用資源。6、油茶籽油的整個加工過程(提取、精製)都在不高於70°C的低溫下進行，完整地 保存了油茶籽油的天然特性，且能避免產生新的有害物質，也避免了有機溶劑等有害物質 殘留。本發明由於避免了熱榨+熱浸過程對產品和粕渣的破壞，避免了不良氣味的產 生，避免了有機溶劑敞空浸淋操作帶來的危險性和環境汙染，使毛油的精製過程大大簡化， 降低成本，成品油率可由熱榨+熱浸法的20%提高到25% 30%。本發明的優點是可提高茶籽油的利用率，提高毛油品質，減少精煉步驟，縮短生產 周期，減少茶籽油中營養物質的損失。


圖1是本發明的裝置構造示意圖2是本發明的又一實施例裝置構造示意圖； 圖3是本發明的再一實施例裝置構造示意圖。
具體實施例方式實施例1
根據圖1所示，本發明的裝置有一個提取器容器(1)，調節加熱器(6)，蒸發器(3)液 化器(4)，泵(5)，視鏡(2)，氣流進口壓力表(7)，氣流出口壓力表(8)，通過管路連接的 現有技術裝置，本發明特別是在提取容器(1)的內面設置有等距離的四個可開關的進口，這 四個可開關進口均通過管道與輸入溶劑氣體的泵(5)相連，即是有一個可開關的進口是提 取容器(1)的下底面上，所謂可開關進口即是指該進口的閥門為(12 )，其他三個可開關進 口是在提取容器(1)內整個提取容器高度的三分之一處，那也就是可開關進口除了進口氣 流閥門(12)外，由下向上就有進口氣流閥門(11)，進口氣流閥(10)，進口氣流閥門(9)， 這四個可開關進口的閥門到進口是由四要管道構成。本發明除了以上各部件外，還有一個 閥門(13)，是為泵(5)泵入溶劑丁烷液，經過提取容器(1)，從視鏡(2)中觀察提取液體冒出 後而開啟閥門。根據圖1所示，本發明的 方法是，取脫殼後的油茶籽13kg，粉碎至60目，裝入20升 的提取容器(1)中。調節加熱器(6)溫度至30°C，開啟閥門(9)和泵(5)，泵入溶劑丁烷。 在上述溶劑充滿提取容器並溶解油茶籽油後，打開閥門(13)，溶劑在蒸發器(3)受熱蒸發氣化後的經閥門進入液化器(4)遇冷液化，液化後的溶劑再進入到泵循環使用。必要時調 節泵流量或調節閥門(13 )，控制提取容器進口壓力為0. IMPa,使進口壓力表(7 )和出口壓 力表(8)的壓力差小於0. IMPa。開啟閥門(10)並關閉閥門(9)。按同樣方式依次開啟閥門 (11)、(12)，並依次關閉閥門(10)、(11)，提取時間30分鐘。關泵(5)，打開蒸發器(3)放料 口閥門，收集並得到淺黃色透明的油茶籽油6921g。實施例2
根據圖2所示，本發明的裝置有一個提取器容器(1)，調節加熱器(6)，蒸發器(3)液 化器(4)，泵(5)，視鏡(2)，氣流進口壓力表(7)，氣流出口壓力表(8)，通過管路連接的 現有技術裝置，本發明特別是在提取容器(1)的內面設置有等距離的兩個可開關的進口，這 兩個可開關進口均通過管道與輸入溶劑氣體的泵(5)相連，即是有一個可開關的進口是提 取容器(1)的下底面上，所謂可開關進口即是指該進口的閥門為(10)，另外一個可開關進 口是在提取容器(1)內整個提取容器高度的二分之一處，所謂可開關進口即是指該進口的 閥門為(9)。本發明除了以上各部件外，還有一個閥門(13)，是為泵(5)泵入溶劑丁烷液，經 過提取容器(1)，從視鏡(2 )中觀察提取液體冒出後而開啟閥門。根據圖2所示，本發明的方法是，取脫殼後的油茶籽13kg，粉碎至60目，裝入20升 的提取容器(1)中。調節加熱器(6)溫度至30°C，開啟閥門(9)和泵(5)，泵入溶劑丁烷。 在上述溶劑充滿提取容器並溶解油茶籽油後，打開閥門(13)，溶劑在蒸發器(3)受熱蒸發 氣化後的經閥門進入液化器(4)遇冷液化，液化後的溶劑再進入到泵循環使用。必要時調 節泵(5)流量或調節閥門(13)，控制提取容器進口壓力為0. IMPa，使進口壓力表 (7)和出口 壓力表(8)的壓力差小於O.lMPa。開啟閥門(10)並關閉閥門(9)。提取時間30分鐘。關 泵(5)，打開蒸發器(3)放料口閥門，收集並得到淺黃色透明的油茶籽油6933g。實施例3
根據圖1所示，本發明的裝置有一個提取器容器(1)，調節加熱器(6)，蒸發器(3)液 化器(4)，泵(5)，視鏡(2)，氣流進口壓力表(7)，氣流出口壓力表(8)，通過管路連接 的現有技術裝置，本發明特別是在提取容器(1)的內面設置有等距離的四個可開關的進口， 所述可供開關的進口的閥門是電磁閥，這四個可開關進口均通過一條管道與輸入溶劑氣體 的泵(5)相連，它的第一個可開關的進口是在提取容器(1)的下底面上，所謂可開關進口即 是指該進口的閥門為(12 )，其他三個可開關進口是在提取容器(1)內整個提取容器高度的 三分之一處，那也就是可開關進口除了進口氣流閥門(12)外，由下向上就有進口氣流閥門 (11)，進口氣流閥(10)，進口氣流閥門(9)，這四個可開關進口的閥門到進口是由一條管道 構成。另外四個可開關進口的電磁閥的線路通過一條護管拖至容器外的操作平臺(14)，本 發明除了以上各部件外，還有一個閥門(13)，是為泵(5)泵入溶劑丙烷，經過提取容器(1)， 從視鏡(2)中觀察提取液體冒出後而開啟閥門。根據圖1所示，本發明的方法是，取脫殼後的油茶籽14kg，粉碎至60目，裝入20升 的提取容器(1)中。調節加熱器(6)溫度至30°C，開啟閥門(9)和泵(5)，泵入溶劑丙烷。 在上述溶劑充滿提取容器並溶解油茶籽油後，打開閥門(13)，溶劑在蒸發器(3)受熱蒸發 氣化後的經閥門進入液化器(4)遇冷液化，液化後的溶劑再進入到泵循環使用。必要時調 節泵流量或調節閥門(13)，控制提取容器進口壓力為0. 5MPa，使進口壓力表(7)和出口壓 力表(8)的壓力差小於O.lMPa。開啟閥門(10)並關閉閥門(9)。按同樣方式依次開啟閥門(11)、(12)，並依次關閉閥門(10)、(11)，提取時間30分鐘。關泵(5)，打開蒸發器(3)放料 口閥門，收集並得到淺黃色透明的油茶籽油7216g。實 施例4 設備同實施例1
只是本發明為取脫殼後的油茶籽13kg，粉碎至60目，裝入20升的提取容器(1)中。調 節加熱器(6)溫度至60°C，開啟閥門(9)和泵(5)，泵入溶劑R134a。在上述溶劑充滿提取 容器並溶解油茶籽油後，打開閥門(13)，溶劑在蒸發器(3)受熱蒸發氣化後的經閥門進入 液化器(4)遇冷液化，液化後的溶劑再進入到泵循環使用。必要時調節泵流量或調節閥門 (13)，控制提取容器進口壓力為5MPa，使進口壓力表(7)和出口壓力表(8)的壓力差小於 0. IMPa0開啟閥門(10)並關閉閥門(9)。按同樣方式依次開啟閥門(11)、( 12)，並依次關閉 閥門(10)、(11)，提取時間30分鐘。關泵(5)，打開蒸發器(3)放料口閥門，收集並得到淺黃 色透明的油茶籽油6010g。實施例5 設備同實施例1
只是本發明的方法是取脫殼後的油茶籽13kg，粉碎至60目，裝入20升的提取容器
(I)中。調節加熱器(6)溫度為室溫，開啟閥門(9)和泵(5)，泵入溶劑丁烷。在上述溶劑 充滿提取容器並溶解油茶籽油後，打開閥門(13)，溶劑在蒸發器(3)受熱蒸發氣化後的經 閥門進入液化器(4)遇冷液化，液化後的溶劑再進入到泵循環使用。必要時調節泵流量或 調節閥門(13)，控制提取容器進口壓力為lOMPa，使進口壓力表(7)和出口壓力表(8)的壓 力差小於0. IMPa。開啟閥門(10)並關閉閥門(9)。按同樣方式依次開啟閥門(11 )、( 12)， 並依次關閉閥門(10)、(11)，提取時間30分鐘。關泵(5)，打開蒸發器(3)放料口閥門，收集 並得到淺黃色透明的油茶籽油6132g。實施例6 設備同實施例1
本發明為取脫殼後的油茶籽13kg，粉碎至60目，裝入20升的提取容器(1)中。調節加 熱器(6)溫度至30°C，開啟閥門(9)和泵(5)，泵入溶劑丁烷。在上述溶劑充滿提取容器並 溶解油茶籽油後，打開閥門(13)，溶劑在蒸發器(3)受熱蒸發氣化後的經閥門進入液化器 (4)遇冷液化，液化後的溶劑再進入到泵循環使用。必要時調節泵流量或調節閥門(13)，控 制提取容器進口壓力為IMPa，使進口壓力表(7 )和出口壓力表(8)的壓力差小於0. IMPa0開 啟閥門(10)並關閉閥門(9)。按同樣方式依次開啟閥門(11)、(12)，並依次關閉閥門(10)、
(II)，提取時間90分鐘。關泵(5)，打開蒸發器(3)放料口閥門，收集並得到淺黃色透明的 油茶籽油7188g。實施例7 設備同實施例1
本發明的方法是，取脫殼後的油茶籽13kg，粉碎至60目，裝入20升的提取容器(1)中。 調節加熱器(6)溫度至30°C，開啟閥門(9)和泵(5)，泵入溶劑丁烷。在上述溶劑充滿提取 容器並溶解油茶籽油後，打開閥門(13)，溶劑在蒸發器(3)受熱蒸發氣化後的經閥門進入 液化器(4)遇冷液化，液化後的溶劑再進入到泵循環使用。必要時調節泵流量或調節閥門 (13)，控制提取容器進口壓力為0. IMPa，使進口壓力表(7)和出口壓力表(8)的壓力差小於0. IMPa0開啟閥門(10)並關閉閥門(9)。按同樣方式依次開啟閥門(11)、( 12)，並依次關閉 閥門(10)、(11)，提取時間60分鐘。關泵(5)，打開蒸發器(3)放料口閥門，收集並得到淺黃 色 透明的油茶籽油6921g。
權利要求
1.一種以可液化氣體為溶劑且低溫提取油茶籽油的裝置，它包括提取容器，蒸發器，液 化器，加熱器，泵，其特徵在提取容器的內面設置至少有一組二個以上的等距離或非等距離 的可開關的進口，所述進口通過管道與輸入溶劑氣體的泵相連，所述等距離或非等距離是 所述插入提取容器內面的管路的口端到提取容器內底面的距離，所述可開關的進口通過各 自不同的管道或者是同一條管道與輸入溶劑氣體的泵相連。
2.根據權利要求1所述一種以可液化氣體為溶劑且低溫提取油茶籽油的裝置，其特徵 是在提取容器內面，設置有四個等距離的可開關的進口且通過管道與輸入溶劑氣體的泵相 連，所述四個接口是提取容器底面設置一個，而另三個接口設置在提取容器內的與底面以 及相互間均有相隔三分之一的提取容器的身高。
3.根據權利要求2所述一種以可液化氣體為溶劑且低溫提取油茶籽油的裝置，其特徵 是所述提取容器的四個可開關的進口，是四條輸送管道與所述泵相連，或者是三條、二條或 一條輸送管道與所述泵相連。
4.一種以可液化氣體為溶劑且低溫提取油茶籽油的方法，其特徵是A 預處理的油茶籽裝於提取容器中；B:向提取容器中持續泵入液化的氣體溶劑以溶解油茶籽油的油，提取壓力為0. 1 lOMpa，提取溫度為室溫 60°C，提取時間20 90分鐘；C 首先開啟提取容器內的距離溶劑出口最短的溶劑進口閥門，此時只需要克服很小的 阻力即可到達出口，避免產生較大的壓差，隨著提取過程的進行，料層逐漸疏鬆，依次開啟 距離溶劑出口更遠的溶劑進口閥門，同時關閉前一個溶劑進口閥門，直至最終只開啟最大 距離的提取溶劑進口閥門，使提取溶劑穿透整個提取容器中的物料層提取油茶籽油直至完 全；D 上述溶劑溶解油茶籽油並充滿提取容器後，經閥門後流入蒸發器，在蒸發器中溶劑 受熱蒸發，而其所溶解的油茶籽油則析出並沉降在蒸發器底部；E 蒸發氣化後的溶劑經閥門進入液化器遇冷液化；F 液化後的溶劑再進入到氣源處循環使用。
全文摘要
本發明涉及一種以可液化氣體為溶劑且低溫提取油茶籽油的裝置及方法，用於油茶籽油的提取，它公開了提取容器的內面設置至少有一組二個以上的等距離或非等距離的可開關的進口，所述進口通過管道與輸入溶劑氣體的泵相連，所述等距離或非等距離是所述插入提取容器內面的管路的口端到提取容器內底面的距離，所述可開關的進口通過各自不同的管道或者是不同一條管道與輸入溶劑氣體。本發明的優點是可提高茶籽油的利用率，提高毛油品質，減少精煉步驟，縮短生產周期，減少茶籽油中營養物質的損失。
文檔編號A23D9/02GK102093930SQ201010604709
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月24日 優先權日2010年12月24日
發明者伍淑華, 馮柏康, 劉漢槎, 劉粵華, 張彩蓉 申請人:廣州綠和緣生物科技有限公司, 廣西綠生緣生物科技有限公司