核桃仁冷榨制油方法與專用於該方法的核桃仁冷榨和制餅裝置的製作方法

2023-11-30 14:13:11 2

專利名稱：核桃仁冷榨制油方法與專用於該方法的核桃仁冷榨和制餅裝置的製作方法
核桃仁冷榨制油方法與專用於該方法的核桃仁冷榨和制餅
裝置所屬領域本發明屬於食品加工技術領域，具體地，涉及一種核桃仁冷榨的方法，並涉及專用 於核桃仁冷榨方法的核桃仁冷榨裝置和核桃仁原料制餅裝置。
背景技術：
核桃是世界著名的四大堅果之一，味道香醇，營養豐富。世界核桃的主產區是中國 和美國，約佔全球產量的80%以上。美國對核桃主要做初加工，即將核桃果烘乾脫殼，製作 成各種級別的核桃仁，直接食用。我國的核桃除了直接食用之外，還有約30 %的比例深加工 成核桃油與核桃粉，以滿足消費者不同的需求。目前在世界範圍內，核桃制油的基本方法可以分為四種液壓冷榨制油、螺旋熱榨 制油、有機溶劑浸提制油、水代法或者水酶法制油。還有的方法就是這四種基本方法中某兩 種或者三種的組合。液壓冷榨制油是最基本的方法，就是將水分合適的核桃仁人工裝袋(尼龍袋)，袋 子起濾布的作用，放入液壓榨油機的榨缸中，然後用液壓壓力推動活塞擠壓榨缸中的核桃 仁，核桃油穿過濾布就從榨缸的縫隙中流出。液壓冷榨制油的優點是1、設備簡單，投資小， 能耗低；2、榨油溫度低，屬於冷榨制油，核桃油和油餅中的營養物質不受損害，所以產品品 質好。液壓冷榨制油的缺點是1、榨油時間很長，需要先榨2-3小時，然後將榨缸內的油餅 翻一次，再榨2-3小時，才能把油餅內的殘油降到合理水平；2、間歇式制油，裝卸料全靠人 工，勞動強度大，無法實現自動化生產；3、單臺機器的日處理量小(幾百公斤)，屬於作坊式 生產，難以實現規模化生產；4、某些核桃品種會出現活塞冒漿、堵塞榨缸出油孔、出油縫的 現象。針對液壓冷榨制油的一些缺點，人們也提出了多重改進的方法。比如專利號 ZL200820114082. 2提出的解決活塞冒漿的方法；比如申請號200810233977. 2提出的核桃 仁帶部分殼進行2次壓榨以解決堵塞出油孔道的問題等等。但是無論如何改進，壓榨冷榨 制油的基本缺點(勞動強度大，無法自動化，處理量低，壓榨時間長)是無法改變的。螺旋熱榨制油就是通過螺旋榨油機來榨取核桃油。螺旋熱榨制油的優點是1、油 料連續進螺旋榨油機，能實現自動化、連續化生產，工人勞動強度相對較小；2、油料在螺旋 榨油機榨鏜內的時間短，出油速度快；3、螺旋榨油機的型號有大有小，可以實現比較大規模 的生產。螺旋熱榨制油的缺點是1、脫殼之後的核桃仁物理性質太軟，必須帶一定比例的核 桃殼(約30% )才能進入螺旋榨油機內榨油，所以核桃餅除了做飼料、肥料之外，無法再利 用，浪費很大；2、核桃殼內的一些苦澀味的物質會進入核桃油，影響核桃油的口感，所以核 桃油的品質較低，需要精煉；3、螺旋榨油的油料需要加熱到比較高的溫度(90-120度)，榨 油過程中因摩擦作用還會再升溫20度左右，油和油餅中的部分營養物質都會受到損失，並 且高溫還會讓油色變深，並產生一些有害物質；4、螺旋榨油能耗高，並且核桃殼硬度高，機 器設備磨損厲害，所以生產成本較高。
針對核桃螺旋熱榨制油的一些缺點，人們也想出了種種改進方法。比如申請號 200910011719. 4提出的，用榨過油的油餅替代核桃殼，摻入新鮮核桃仁中進行榨油，這樣就 可以獲得不帶殼的核桃餅，以利用核桃蛋白。但是無論如何改進，螺旋熱榨制油的基本缺陷 (要摻入其它物質才能榨油，制油溫度高，營養物質受熱分解)無法改變，製得的核桃油和 油餅的品質均較差。有機溶劑浸提制油是指將核桃仁經過簡單的破碎或者軋胚或者膨化之後，浸泡到 有機溶劑中(比如正己烷、6號溶劑等等)，核桃油就溶解到有機溶劑中形成混合油，混合油 經蒸發除去溶劑，就得到核桃油，浸泡去油後的仁粕需用蒸汽加熱(大約120度)除去溶 齊U。針對核桃油、核桃蛋白眾營養物質易受熱分解的特點，人們還改進了溶劑的種類，比如 採用沸點更低的4號溶劑、液化石油氣等等。有機溶劑浸提制油的優點是1、油脂提取率 高，油餅殘油很低；2、如果採用低沸點溶劑，核桃油與核桃蛋白的營養物質均可保留。有機 溶劑浸提制油的缺點是1、制油過程(屬於食品加工過程)中使用了化學溶劑，並且不可避 免的會在核桃油、核桃油餅中存在化學溶劑的殘留(雖然這種殘留很低，在允許範圍內)， 與當今世界人們追求健康自然的生活理念不相符，浸提出的核桃油、核桃粉也無法通過有 機食品、綠色食品認證，無法進入高端消費市場；2、浸提設備造價高(尤其是採用低沸點的 溶劑的時候)，有機溶劑有一定的溶耗，並且防火防爆等級高，不利於安全生產。水代法、水酶法是將烘烤之後的核桃仁磨成漿，然後兌水(水代法用的是純水， 水酶法則向水中添加了纖維素酶、蛋白酶等等)，利用水把油取代出來。水和油互不溶解， 所以會分層。將油層撇出，精製之後即得核桃油，而核桃蛋白留在水溶液中。比如專利 ZL200510046309. 5所提出的水酶製取山核桃油的方法。水代法、水酶法制油的優點1、制油的條件比較溫和，核桃油、核桃蛋白的營養物 質基本上不受破壞，所得核桃油、核桃蛋白的品質高；2、核桃蛋白直接在水溶液中，有利於 製取核桃蛋白飲料。水代法、水酶法制油的缺點1、技術不成熟，重複性差，油乳分離十分困 難；2、僅僅適合實驗室階段和小規模生產，工業放大問題仍未解決；3、核桃油提取率低(固 相中殘油高)，核桃蛋白利用率低(廢渣中含有大量不溶性蛋白)，經濟性仍有待提高。

發明內容
綜合上述現有的四種核桃制油技術，如果把它們的優點全部集中，把它們的缺點 完全解決，那麼理想的核桃深加工技術應該滿足以下技術要求1)作為核桃深加工產品的核桃油與核桃蛋白同等重要，不能因為追求一種產品的 品質而犧牲另一種產品的品質；2)加工過程應該在低溫(根據文獻，核桃蛋白質的變性溫度為67度，低溫就界定 在67度之下)下完成，並且不使用任何化學試劑，以保證純物理冷榨的核桃油的品質和核 桃蛋白的活性(水溶性)；3)加工過程應該能實現自動化、避免工人的高強度體力勞動；4)加工技術和設備應該成熟可靠，能實現大規模的核桃深加工生產。本發明的目的就是針對現有技術的不足，結合為本方法配套研製的專用冷榨裝置 和原料制餅裝置，提供了一種新的能夠完全實現以上4點技術要求的核桃深加工方法。本 方法除了用於核桃之外，還可以用於杏仁、澳洲堅果仁、花生仁等其它油與蛋白兩用果仁的冷榨制油。為了實現本發明的上述目的，本發明提供了如下的技術方案將核桃仁原料先製成核桃仁原料餅然後進入冷榨腔進行冷榨。原料餅的厚度為 50-100mm，餅的直徑為370_795mm，冷榨榨腔的出油麵在榨腔的上下底面，而不像傳統液壓 榨機在榨腔的側面。這樣，核桃仁原料餅內的最大油路就只有油餅厚度的一半(25-50mm)， 而不是核桃原料餅直徑的一半(190-400mm)。由於核桃仁原料餅的厚度遠小於直徑，所以油 路相對於傳統方法能大幅縮短。把含水率在3. 0-8. 0%的核桃仁經過準確的計量，裝填到本方法專用的液壓驅動 的制餅設備中壓製成準確大小和形狀的核桃仁原料餅，原料餅呈扁平的圓柱形，有一定的 機械強度，保證在隨後的輸送過程和裝填過程中不會散開。原料餅經輸送設備輸送到本方 法專用的壓榨設備的填料系統中，填料系統將核桃仁原料餅自動裝填到液壓驅動的冷榨腔 體中進行冷榨。冷榨出的核桃油經過壓榨設備集油系統自動收集，輸入計量罐。冷榨出的 油餅經過自動卸餅系統卸出。送入粉碎機粉碎，進行後續處理。整個方法過程見圖1。所述操作全過程中涉及的物料的溫度都保持在核桃蛋白變性溫度67°C以下，包括 室溫制原料餅、原料餅室溫輸送、原料餅室溫冷榨、核桃油室溫收集輸送、油餅室溫粉碎。用於製作核桃仁原料餅的腔體(21)直徑比用於冷榨核桃仁原料餅腔體(6)直徑 小5-10mm ；而腔體的厚度前者是後者的2_3倍。用於製作核桃仁原料餅的壓力為5_20MPa，用於冷榨核桃仁原料餅的壓力為 10-50MPa ；用於製作核桃仁原料餅的活塞(18)相對缸(24)的運動速度為200mm-300mm/ min，用於冷榨核桃仁原料餅的活塞(9)相對榨缸(7)的運動速度為3-12mm/min。核桃仁原料制餅過程，第一步是原料精確計量。第二步是把精確計量的核桃仁原 料(29)送入制餅設備中(圖3b)。第三步，制餅設備的液壓裝置(17、18)啟動，快速將核桃 仁原料(29)內部的空隙和空氣擠出。等空氣完全排盡之後，還需要再進一步擠壓，以保證 原料餅的機械強度。這時候將壓力逐漸上調至5-20MPa，大約擠壓30秒，等原料餅達到指 定的厚度之後擠壓停止。後半段的擠壓(即空氣排盡之後的擠壓)會擠出一小部分核桃油 (30)(圖3c)，這部分核桃油同樣收集起來，與後面的冷榨過程產生的核桃油一起進入計量 罐進行計量和後繼處理。第四步(圖3d)，等核桃原料餅擠壓到指定的厚度之後，擠壓過程 結束，制餅腔體的下活塞(27、28)退出，液壓活塞(18)繼續向下推進，將核桃仁原料餅(10) 推出制餅腔體(21)，制好的核桃仁原料餅進入輸送裝置移走。然後下活塞(27、28)復位，開 始下一輪的制餅進料。冷榨過程，第一步(圖2b)，在液壓壓力的驅動下，頂柱(9)和下活塞(31、32)向上 擠壓核桃仁原料餅(10)開始冷榨，核桃油從榨腔的上下兩塊微孔濾油板(5、32)濾出，濾出 的核桃油經過上下兩塊集油板(4、31)內設計的油路匯集到出油孔(2)流出。第二步(圖 2c)，當壓榨到一定的時間，或者活塞壓榨到一定的位置，或者出油量達到規定的數量之後， 核桃仁原料餅(10)被壓榨成核桃油餅(11)，擠壓過程結束。在擠壓過程中，新的核桃仁原 料餅(10)也被放置在了壓榨設備的填料系統(8)上。第三步(圖2d)，液壓機的壓力撤去， 頂柱(9)和下活塞(31、32)向下運動，回歸原位。第四步(圖2e)，榨腔腔壁(7)向下運動， 油餅(11)完全暴露出來。第五步(圖2f)，油餅(11)被自動卸餅系統卸下，同時，新的核桃 仁原料餅(10)被裝填進來，等待榨腔腔壁(7)復位之後開始下一輪的冷榨制油。
專用於本發明核桃仁冷榨制油方法的核桃仁冷榨裝置，由多個冷榨腔體單元串聯 在一起，每一冷榨腔體單元包括支架(1)、出油孔(2)、頂板(3)、集油板(4、31)、微孔濾油板 (5、32)、榨腔(6)、榨腔腔壁(7)、原料餅自動裝載器(8)、頂柱(9)。榨腔(6)呈圓柱形，濾 油的微孔在上下底面的微孔濾油板(5、32)上，而非榨腔腔壁(7)上，微孔的直徑10-20 μ m， 微孔濾油板(5,32)的開孔率為0.05-5%。微孔濾油板(5、32)、集油板(4,31)以及出油孔 (2)組合在一起，可以自動收集榨出的油。核桃仁冷榨裝置的榨腔(6)厚度較小，在50_100mm範圍內，腔體的直徑較大，在 380-800mm範圍內，以保證無論榨腔(6)直徑多大，油料的最大油路始終只有榨腔(6)厚度 的一半，即 25-50mm。核桃仁冷榨裝置由4-24個冷榨腔體單元串聯在一起，共用一套液壓系統(15、 16)、核桃仁原料餅自動裝填系統(12)、核桃油收集系統((5、32、4、31、2)、榨腔單元自動歸 位系統(13、14)、油餅自卸系統。專用於本發明的核桃仁原料制餅裝置(圖3a)，包括液壓系統(17、18)、上集油板
(19)、上微孔濾油板(20)、制餅腔(21)、側壁外套(22)、側壁集油腔(23)、側壁濾油板(24)、 下集油板(27)、下微孔濾油板(28))、制餅出油孔(25)。上集油板(19)和上微孔濾油板
(20)組成制餅腔上活塞，與液壓活塞連接在一起。側壁外套(22)、側壁集油腔(23)和側壁 濾油板(24)共同組成制餅腔的側壁。下集油板(27)和下微孔濾油板(28)組成制餅腔的 下活塞。上、下和側壁三塊微孔濾油板(20、28、24)，上、下集油板(19、27)，側壁外套和側壁 集油腔(22、23)，出油孔(25)，共同組成了制餅裝置的核桃油收集系統。核桃仁原料制餅裝置的制餅腔的上、下表面和側壁分別設置有三塊微孔濾油板 (20、28、24)，微孔的直徑10-20 μ m,微孔濾油板(20、28、24)的開孔率為0. 05_5 % ；上、下和 側壁三塊微孔濾油板(20、28、24)，上、下集油板(19、27)，側壁外套和側壁集油腔(22、23)， 出油孔(25)，共同組成了制餅裝置的核桃油收集系統，可以快速排出核桃仁原料(29)間隙 中的空氣，並自動收集制餅過程中擠壓出的核桃油(30)。核桃仁原料制餅裝置的制餅腔(21)的厚度是冷榨腔(6)厚度的2-3倍，即厚度在 100-300mm範圍內，制餅腔(21)的直徑比冷榨腔(6)的直徑小5_10mm，即直徑在370_795mm 範圍內。這樣可以保證制出來的原料餅(10)可以順利的裝填到冷榨腔(6)中，並且保持盡 可能高的冷榨腔(6)的填充效率。相比現有技術，本發明具有以下的優益效果(1)本發明採用純核桃仁物理壓榨制油，不摻入核桃殼和其它任何別的物質，既能 保證獲得純正的核桃油，又能保證獲得純正的核桃蛋白；(2)所有的過程都在低溫下(低於核桃蛋白變性溫度67V )下進行，包括室溫制 原料餅、原料餅室溫輸送、原料餅室溫冷榨、核桃油室溫收集輸送、油餅室溫粉碎。既能保證 冷榨核桃油的品質，又能保證核桃蛋白的活性(水溶性)；(3)所有的過程都是物理加工過程，不添加任何化學試劑，所得核桃油、核桃蛋白 無任何有害化學物質殘留；(4)本發明所提出的方法可以完全自動化操作，不再需要任何高強度的體力勞動。 採用本發明所提出的方法和設備可以實現高效率、大規模的生產，遠遠超過採用傳統液壓 設備所能達到的效率與規模。
雖然冷榨設備單個腔體厚度很小(只有50-100mm)，在腔體直徑和傳統壓榨榨油 機腔體直徑相同的情況下，腔體容積明顯小於傳統的液壓榨油機。傳統液壓榨油機腔體厚 度在400-600mm，所以本發明冷榨設備的單腔只有傳統液壓設備腔體容積的1/8。但是本發 明有四個優勢可以改變這一劣勢，並且在工廠的生產規模和設備的處理效率上遠超傳統液 壓榨油機。第一，比較單臺冷榨設備的腔體容積。本發明的冷榨設備完全可以做到和傳統液 壓榨機相當。圖2a所示的是一個冷榨腔體單元，實用化的冷榨設備如圖2g、圖2h所示，可 以把至少12個冷榨腔體單元串聯起來，共用一套液壓系統、核桃仁原料餅自動裝載系統、 出油收集系統、油餅自卸系統、榨缸單元自動歸位系統。這樣單臺設備的腔體容積就和傳統 的液壓設備榨缸容積相當，甚至超過了。第二，比較單位腔體容積的物料填充效率。本發明的方法，單位冷榨榨腔容積的 物料填充量是傳統核桃液壓設備的2. 5倍左右。傳統液壓設備壓榨的物料是鬆散的核桃 仁(半仁、四分仁、碎仁的混合物)，核桃仁之間有大量的空隙。經過我們多次實驗，核桃仁 對榨缸的填充率只有36-40%左右(1升容積，填充360-400g核桃仁)。而本發明採用「制 餅_冷榨」的方法，鬆散的核桃仁在制餅設備的制餅腔內經過2. 5-3倍的壓縮，得到的是萬 全密實的核桃仁原料餅，不存在任何空隙。經過本發明多次實驗，核桃仁原料餅對冷榨榨缸 的填充率在95%左右(10升容積，填充9. 5kg核桃仁原料餅)。所以，採用本發明的方法， 物料的填充率可以達到傳統的方法的2. 5倍左右。顯然機器的利用效率大大提高了。第三，比較壓榨時間，在到達相同的油餅殘油率的情況下，本發明的方法所耗時間 是傳統液壓壓榨方法所耗時間的1/10-1/12左右。本發明所設計的冷榨裝置，更有利於快 速出油。本裝置的壓榨腔設計成扁平的圓柱腔體(大餅形狀)，表面積顯著增加。出油孔 從傳統液壓榨油機的側面變成了頂面和底面，這樣，最遠的油路(油從油餅的某處轉移到 榨腔外部所經歷的路程)就從油餅的半徑變成了油餅厚度的一半。即使油餅直徑做得很大 (比如795mm)，只要油餅的厚度控制在一個適度的範圍內(比如100mm)，那麼最遠油路就仍 然只有50mm，而不是先前的397. 5mm。油路縮短，不僅大幅度縮短了壓榨時間，而且使得油 餅的殘油率更低，還使得油餅內部不同部位的殘油分布更均勻。簡單的說，就是傳統液壓榨油的1塊油餅被本發明的方法分成了 10多塊餅，出油 面積增加了 10多倍，油路縮短為原來的1/8。傳統液壓榨油機一塊油餅需要榨兩次(中間 需要把油餅翻個身)，總共需要6個小時以上才能達到7-10%的油餅殘油率。本發明一個 壓榨回合(含進料和卸餅)，只需要20-30分鐘，殘油即可到達7-10%。綜合以上3個優勢，本發明的空間效率(油料填充率)提高為原來的2. 5倍，時間 效率提高為原來的10倍以上，所以採用本方法，單臺設備在榨缸容積相同的情況下，物料 的處理量可以提高到原來的25倍以上。第四，比較生產流水線的自動化和集成度。採用本發明可以組裝流水線，實現自動 化、連續化生產，油廠的規模不再受設備處理能力的制約。本發明的制餅環節屬於連續式生產。核桃仁原料連續進入計量缸到指定的重量所 需的時間和制餅設備壓制一塊原料餅的時間相同。制好的餅經過輸送系統載入冷榨設備的 自動進料系統(12)的原料餅自動裝載器(8)。只要制餅設備制出的原料餅將冷榨設備進料 系統完全填滿所需的時間與冷榨設備一個壓榨周期的時間相同，這樣就可以保證1臺制餅設備完全匹配1臺冷榨設備。比如每臺冷榨設備有12個冷榨單元，一個壓榨周期需要24 分鐘，那麼制餅設備制只要調整到2分鐘制一塊餅，就可以和冷榨設備的產能匹配起來。這 樣就可以組裝核桃深加工的流水線，實現自動化、連續化的生產。採用傳統的液壓制油方法與設備，受限於傳統液壓榨油機的效率和處理能力，即 使一個工廠裝配100臺人工裝卸料的液壓榨油機，核桃深加工廠的年處理核桃的能力也只 能達到千噸級別。並且從工人管理的角度和產品質量控制的角度來說，讓100臺手工的液 壓榨油設備持久、穩定、可靠的生產，其難度是難以想像的。反之，如果使用本發明的方法和裝置，僅僅4條冷榨生產線(每條線包括1臺制餅 設備和1臺冷榨設備)就能代替100臺傳統的液壓榨油機。由於本發明的方法全部可以實 現自動生產和自動控制，僅需少量監控操作人員就可以正常生產，設備運行的可靠性和生 產品質量的穩定性都有保障。所以核桃深加工工廠的加工規模不再受制於設備的生產能 力，單個工廠完全可以實現萬噸級乃至十萬噸級的加工能力。


圖1為本發明核桃仁冷榨方法流程圖；圖2為專用於本發明核桃仁冷榨方法的核桃仁冷榨裝置的結構和壓榨過程示意 圖其中2a為冷榨榨缸結構示意圖；2b為壓榨開始；2c為壓榨結束；2d為活塞回位；2e為 退缸卸餅；2f為裝填新的原料餅；2g為榨機滿載狀態；2h為榨機壓緊狀態。圖中標註表示支架(1)、出油孔(2)、頂板(3)、集油板(4、31)、微孔濾油板(5、 32)、榨腔(6)、榨腔腔壁(7)、原料餅自動裝載器(8)、頂柱(9)、核桃仁原料餅(10)、榨完油 的油餅(11)、核桃仁原料餅自動進料系統(12)、復位彈簧(13)、榨缸與頂板定位鉤架(14)、 冷榨液壓系統(15、16)、核桃油收集系統(5、32、4、31、2)、榨出的核桃油(30)。圖3為專用於本發明核桃仁冷榨方法的核桃仁制餅裝置的結構和制餅過程示意 圖。其中3a為核桃仁原料制餅設備結構示意圖；3b為裝填核桃仁原料；3c為擠壓制餅；3d 原料餅自動卸出。圖中標註表示制餅液壓系統(17、18)、上集油板(19)、上微孔濾油板(20)、制餅 腔(21)、側壁外套(22)、側壁集油腔(23)、側壁濾油板(24)、制餅出油孔(25)、下集油板 (27)、下微孔濾油板(28)。
具體實施例方式下面結合附圖，用本發明的實施例來進一步說明本發明的實質性內容，但並不以 此來限定本發明。實施例1 專用於本發明核桃仁冷榨制油方法的核桃仁冷榨裝置，由12冷榨腔體單元串聯 在一起，每一流體冷榨腔體單元包括支架(1)、出油孔(2)、頂板(3)、集油板(4、31)、微孔濾 油板(5,32)、榨腔(6)、榨腔腔壁(7)、原料餅自動裝載器(8)、頂柱(9)；榨腔(6)呈圓柱形， 濾油的微孔在上下底面的微孔濾油板(5、32)上，而非榨腔腔壁(7)上，微孔的直徑12μπι， 微孔濾油板(5、32)的開孔率為0.2%;微孔濾油板(5、32)、集油板(4、31)以及出油孔(2) 組合在一起，可以自動收集榨出的油。
核桃仁冷榨裝置的榨腔(6)厚度80mm，直徑400mm，油料的最大油路為40mm。12 個冷榨腔體單元共用一套液壓系統(15、16)、核桃仁原料餅自動裝填系統(12)、核桃油收 集系統((5、32、4、31、2)、榨腔單元自動歸位系統(13、14)、油餅自卸系統。冷榨過程，第一步(圖2b)，在液壓壓力的驅動下，頂柱(9)和下活塞(31、32)向上 擠壓核桃仁原料餅(10)開始冷榨，核桃油從榨腔的上下兩塊微孔濾油板(5、32)濾出，濾出 的核桃油經過上下兩塊集油板(4、31)內設計的油路匯集到出油孔(2)流出。第二步(圖 2c)，當壓榨到一定的時間，或者活塞壓榨到一定的位置，或者出油量達到規定的數量之後， 核桃仁原料餅(10)被壓榨成核桃油餅(11)，擠壓過程結束。在擠壓過程中，新的核桃仁原 料餅(10)也被放置在了壓榨設備的填料系統上。第三步(圖2d)，液壓機的壓力撤去，頂柱
(9)和下活塞(31、32)向下運動，回歸原位。第四步(圖2e)，榨腔腔壁(7)向下運動，油餅 (11)完全暴露出來。第五步(圖2f)，油餅(11)被自動卸餅系統卸下，同時，新的核桃仁原 料餅(10)被裝填進來，等待榨腔腔壁(7)復位之後開始下一輪的冷榨制油。實施例2 專用於本發明的核桃仁原料制餅裝置(圖3a)，包括液壓系統(17、18)、上集油板
(19)、上微孔濾油板(20)、制餅腔(21)、側壁外套(22)、側壁集油腔(23)、側壁濾油板(24)、 下集油板(27)、下微孔濾油板(28))、制餅出油孔(25)。上集油板(19)和上微孔濾油板
(20)組成制餅腔上活塞，與液壓活塞連接在一起。側壁外套(22)、側壁集油腔(23)和側壁 濾油板(24)共同組成制餅腔的側壁。下集油板(27)和下微孔濾油板(28)組成制餅腔的 下活塞。上、下和側壁三塊微孔濾油板(20、28、24)，上、下集油板(19、27)，側壁外套和側壁 集油腔(22、23)，出油孔(25)，共同組成了制餅裝置的核桃油收集系統。核桃仁原料制餅裝置的制餅腔的上、下表面和側壁分別設置有三塊微孔濾油板 (20、28、24)，微孔的直徑12 4!11，微孔濾油板(20,28,24)的開孔率為0. 2%；上、下和側壁三 塊微孔濾油板(20、28、24)，上、下集油板(19、27)，側壁外套和側壁集油腔(22、23)，出油孔 (25)，共同組成了制餅裝置的核桃油收集系統，可以快速排出核桃仁原料(29)間隙中的空 氣，並自動收集制餅過程中擠壓出的核桃油(30)。核桃仁原料制餅裝置的制餅腔(21)的厚度220mm，是冷榨腔(6)厚度的2. 7倍。 制餅腔(21)的直徑為390mm，比冷榨腔的直徑小10mm。這樣可以保證制出來的原料餅(10) 可以順利的裝填到冷榨腔(6)中，並且保持較高的冷榨腔(6)腔體的填充效率。核桃仁原料制餅過程，第一步是原料精確計量；第二步是把精確計量的核桃仁原 料(29)送入制餅設備中(圖3b)；第三步，制餅設備的液壓裝置(17、18)啟動，快速將核桃 仁原料(29)內部的空隙和空氣擠出。等空氣完全排盡之後，還需要再進一步擠壓，以保證 原料餅的機械強度。這時候將壓力逐漸上調至5-20MPa，大約擠壓30秒，等原料餅達到指 定的厚度之後擠壓停止。後半段的擠壓(即空氣排盡之後的擠壓)會擠出一小部分核桃 油(30)(圖3c)，這部分核桃油同樣收集起來，與後面的冷榨過程產生的核桃油一起進入計 量罐進行計量和後繼續處理。第四步(圖3d)，等核桃原料餅擠壓到指定的厚度之後，擠壓 過程結束，制餅腔體的下活塞(27、28)退出，液壓活塞(18)繼續向下推進，將核桃仁原料餅
(10)推出制餅腔體(21)，制好的核桃仁原料餅進入輸送裝置移走。然後下活塞(27、28)復 位，開始下一輪的制餅進料。實施例3
按實施例2的方法，取126公斤含水5. 0%的核桃仁，然後連續輸送到核桃仁原料 制餅設備的10. 5kg計量桶中，送料速度為6kg/min。當計量桶內的核桃仁重量達到10. 5kg 時，一次性將核桃仁傾倒入制餅設備的制餅腔(21)內。制餅設備的液壓系統啟動，採取的 液壓方法是「恆速模式+恆壓模式+指定厚度」。即在壓力到達20MPa之前，採用恆速模式， 液壓活塞的速度為240mm/min。當壓力到達20MPa之後，採用恆壓模式，壓力始終保持為 20MPa。不論是恆速模式或者恆壓模式，當核桃仁原料餅擠壓至指定的80mm的厚度之後，擠 壓過程結束。然後制餅腔的下活塞(27、28)打開，液壓活塞將核桃仁原料餅推出，進入原料 餅輸送系統。一個制餅周期耗時2分鐘，製得的原料餅直徑390mm，厚度80mm，重量9. 5kg。 製作12塊原料餅一共花費25. 5分鐘，核桃仁原料餅的總重量為114. 2公斤，比原料減重
11.8kg (這是制餅過程中擠壓出的核桃油的重量)。按實施例1的方法，當冷榨設備的核桃仁原料餅自動裝填系統(12)的12個原料 餅自動裝載器(8)都裝載了核桃仁原料餅之後，自動裝填系統啟動，12塊原料餅被裝填到 冷榨設備的12個冷榨榨腔(6)中，然後榨腔壁(7)歸位，冷榨液壓系統(15、16)啟動，開始 壓榨。採取的液壓方法是「恆速模式+恆壓模式+指定時間」。即在壓力到達50MPa之前，採 用恆速模式，液壓活塞的速度為60mm/min(折算成每個冷榨單元，相當於單元活塞以5mm/ min速度擠壓原料餅)。當壓力到達40MPa之後，採用恆壓模式，壓力始終保持為40MPa。當 到達指定的25分鐘的冷榨時間之後，冷榨結束，然後活塞復位，退缸卸餅。整個冷榨周期歷時27分鐘(不含制餅時間，因為連續生產時，制餅作為冷榨的上 遊工序，不會耽誤冷榨工序)。壓榨核桃原料126公斤(其中製成12塊原料餅之後，重量為 114. 2公斤)，獲得油餅44. 0公斤，總計獲得核桃油80. 5公斤(包含制餅過程和冷榨過程產 生的核桃油)。因為還有部分核桃油殘留在機器管道中間無法完全取出。所以核桃油與核桃 餅的重量之和比核桃仁重量少1. 5公斤。核桃油經過濾後，呈微黃色，帶有冷榨核桃油特有 的氣味和滋味，無需任何精煉，即可達到國家壓榨核桃油的質量指標(GB/T 22327-2008)。 核桃餅呈純白色，帶有淡淡的核桃香味。核桃餅樣品經檢測，殘油率為8.4%，粗蛋白含量 55.9%,其中水溶性粗蛋白含量46. 4 %，水溶性蛋白佔總蛋白的80 %以上。實施例4 按實施例2的方法，取126公斤含水5. 0%的核桃仁，然後連續輸送到核桃仁原料 制餅設備的10. 5kg計量桶中，送料速度為6kg/min。當計量桶內的核桃仁重量達到10. 5kg 時，一次性將核桃仁傾倒入制餅設備的制餅腔(21)內。制餅設備的液壓系統啟動，採取的 液壓方法是「恆速模式+恆壓模式+指定厚度」。即在壓力到達20MPa之前，採用恆速模式， 液壓活塞的速度為240mm/min。當壓力到達20MPa之後，採用恆壓模式，壓力始終保持為 20MPa。不論是恆速模式或者恆壓模式，當核桃仁原料餅擠壓至指定的80mm的厚度之後，擠 壓過程結束。然後制餅腔的下活塞(27、28)打開，液壓活塞將核桃仁原料餅推出，進入原料 餅輸送系統。一輪制餅過程耗時2分鐘，製得的原料餅直徑390mm，厚度80mm，重量9. 5kg。 製作12塊原料餅一共花費24. 5分鐘，核桃仁原料餅的總重量為113. 8公斤，比原料減重
12.2kg (這是制餅過程中擠壓出的核桃油的重量)。按實施例1的方法，當冷榨設備的核桃仁原料餅自動裝填系統(12)的12個原料 餅自動裝載器(8)都裝載了核桃仁原料餅之後，自動裝填系統啟動，12塊原料餅被裝填到 冷榨設備的12個冷榨榨腔(6)中，然後榨腔壁(7)歸位，冷榨液壓系統(15、16)啟動，開始壓榨。採取的液壓方法是「恆速模式+恆壓模式+指定時間」。即在壓力到達50MPa之 前，採用恆速模式，液壓活塞的速度為50mm/min(折算成每個冷榨單元，相當於單元活塞 以4. 2mm/min速度擠壓原料餅)。當壓力到達40MPa之後，採用恆壓模式，壓力始終保持為 40MPa。當到達指定的25分鐘的冷榨時間之後，冷榨結束，然後活塞復位，退缸卸餅。
整個冷榨周期歷時27分鐘(不含制餅時間，因為連續生產時，制餅作為冷榨的上 遊工序，不會耽誤冷榨工序)。壓榨核桃原料126公斤(其中製成12塊原料餅之後，重量為 113. 8公斤)，獲得油餅44. 5公斤，總計獲得核桃油79. 5公斤(包含制餅過程和冷榨過程產 生的核桃油)。因為還有部分核桃油殘留在機器管道中間無法完全取出。所以核桃油與核桃 餅的重量之和比核桃仁重量少2. 0公斤。核桃油經過濾後，呈微黃色，帶有冷榨核桃油特有 的氣味和滋味，無需任何精煉，即可達到國家壓榨核桃油的質量指標(GB/T 22327-2008)。 核桃餅呈純白色，帶有淡淡的核桃香味。核桃餅樣品經檢測，殘油率為9. 1%，粗蛋白含量 54. 8 %，其中水溶性粗蛋白含量46. 9 %，水溶性蛋白佔總蛋白的80 %以上。
1權利要求
核桃仁冷榨制油方法，其特徵在於把含水率在3.0 8.0％的核桃仁裝填到本發明專用的液壓驅動的制餅裝置中，在5 20Mpa的壓力下壓製成厚度為50 100mm，直徑為370 795mm的呈扁平圓柱形狀的原料餅，然後輸送和裝填到本發明專用的冷榨裝置的冷榨腔內，在壓力為10 50MPa下冷榨，冷榨腔上下底面密布有10 20μm的微孔，壓榨時核桃油從微孔中濾出，經過冷榨裝置集油系統自動收集，輸入計量罐，冷榨出的油餅經過自動卸餅系統卸出。
2.如權利要求1所述的核桃仁冷榨制油方法，其特徵在於在製作原料餅、原料餅室溫 輸送、原料餅室溫冷榨、核桃油室溫收集輸送、油餅室溫粉碎操作過程中涉及的物料的溫度 都保持在核桃蛋白變性溫度67°C以下。
3.如權利要求1所述的核桃仁冷榨制油方法，其特徵在於本發明專用的制餅裝置制 作核桃仁原料餅的壓力為5-20MPa，冷榨裝置冷榨核桃仁原料餅的壓力為10-50MPa ；制餅 裝置的活塞(18)相對缸(24)的運動速度為200mm-300mm/min，冷榨裝置的活塞(9)相對榨 缸(7)的運動速度為3-12mm/min。
4.如權利要求1所述的核桃仁冷榨制油方法，其特徵在於所述核桃仁原料制餅過程包 括原料精確計量；把精確計量的核桃仁原料(29)送入制餅設備中(3b)；啟動制餅設備的 液壓裝置(17、18)，將核桃仁原料(29)內部的空隙和空氣擠出，等空氣完全排盡之後，將壓 力逐漸上調至5-20MPa進一步擠壓，等原料餅達到指定的厚度之後停止擠壓；擠出的核桃 油(30)(圖3c)收集起來，與後面冷榨過程產生的核桃油一起進入計量罐進行計量和後續 處理；擠壓過程結束，制餅腔體的下活塞(27、28)退出，液壓活塞(18)繼續向下推進，將核 桃仁原料餅(10)推出制餅腔體(21)，制好的核桃仁餅進入輸送裝置移走，然後下活塞(27、 28)歸位，開始下一輪制餅進料。
5.如權利要求1所述的核桃仁冷榨制油方法，其特徵在於所述核桃仁冷榨過程包括 在液壓壓力的驅動下，頂柱(9)和下活塞(31、32)向上擠壓核桃仁餅(10)開始冷榨，核桃 油從榨腔的上下兩塊微孔濾油板(5、32)濾出，濾出的核桃油經過上下兩塊集油板(4、31) 內設計的油路匯集到出油孔(2)流出；當壓榨到一定的時間，或者活塞壓榨到一定的位置， 或者出油量達到規定的數量之後，核桃仁餅(10)被壓榨成核桃油餅(11)，擠壓過程結束； 當液壓機壓力撤去，頂柱(9)和下活塞(31、32)向下運動，回歸原位；榨腔腔壁(7)向下運 動，油餅(11)完全暴露出來，被自動卸餅系統卸下；在擠壓過程同時，放置新的核桃仁餅 (10)在壓榨設備的填料系統(8)上，等待榨腔腔壁(7)復位之後開始下一輪的冷榨制油。
6.專用於權利要求1的核桃仁冷榨制油方法的核桃仁冷榨裝置，由多個冷榨腔體單元 串聯在一起，每一冷榨腔體單元包括支架(1)、出油孔(2)、頂板(3)、集油板(4、31)、微孔濾 油板(5,32)、榨腔(6)、榨腔腔壁(7)、原料餅自動裝載器(8)、頂柱(9)；榨腔(6)呈圓柱形， 厚度50-100mm，直徑380_800mm，濾油的微孔由雷射打出在上下底面的微孔濾油板(5、32) 上，而非在榨腔腔壁(7)上，以使無論榨腔(6)直徑多大，油料的最長油路始終只有榨腔(6) 厚度的一半，微孔的直徑為10-20μπι，微孔濾油板(5、32)的開孔率為0.05-5% ；微孔濾油 板(5、32)、集油板(4、31)和出油孔(2)組合在一起，自動收集榨出的油。
7.如權利要求6所述的核桃仁冷榨裝置，其特徵在於其由4-24個冷榨腔體單元串聯在 一起，共用一套液壓系統(15、16)、核桃仁原料餅自動裝填系統(12)、核桃油收集系統((5、 32、4、31、2)、榨腔單元自動歸位系統(13、14)、油餅自卸系統。
8.專用於權利要求1的核桃仁冷榨制油方法的核桃仁原料制餅裝置(圖3a)，包括液 壓系統(17、18)、上集油板(19)、上微孔濾油板(20)、制餅腔(21)、側壁外套(22)、側壁集油 腔(23)、側壁濾油板(24)、下集油板(27)、下微孔濾油板(28))、制餅出油孔(25)；上集油 板(19)和上微孔濾油板(20)組成制餅腔上活塞，與液壓活塞連接在一起；側壁外套(22)、 側壁集油腔(23)和側壁濾油板(24)共同組成制餅腔的側壁；下集油板(27)和下微孔濾 油板(28)組成制餅腔的下活塞；上、下和側壁三塊微孔濾油板(20、28、24)，上、下集油板 (19、27)，側壁外套和側壁集油腔(22、23)，出油孔(25)共同組成了制餅裝置的核桃油收集 系統。
9.如權利要求8所述的核桃仁原料制餅裝置，其特徵在於所述制餅腔的上、下表面和 側壁分別設置有三塊微孔濾油板(20、28、24)，微孔的直徑10-20 μ m，微孔濾油板(20、28、 24)的開孔率為0.05-5% ；上、下和側壁三塊微孔濾油板(20、28、24)，上、下集油板(19、 27)，側壁外套和側壁集油腔(22、23)，出油孔(25)共同組成了制餅裝置的核桃油收集系 統，可以快速排出核桃仁原料(29)間隙中的空氣，並自動收集制餅過程中擠壓出的核桃油 (30)。
10.如權利要求8所述的核桃仁原料制餅裝置，其特徵在於所述制餅裝置中制餅腔 (21)的厚度是冷榨裝置中冷榨腔(6)厚度的2-3倍，即厚度在100-300mm範圍內；而制餅 裝置中制餅腔(21)的直徑比冷榨裝置中冷榨腔(6)的直徑小5-10mm，即直徑在370-795mm 範圍內；從而使制出來的餅(10)能裝填到冷榨腔(6)中，同時保持冷榨腔(6)腔體的填充高效率。
全文摘要
核桃仁冷榨制油方法，將核桃仁先在5-20Mpa的壓力下製成厚度為50-100mm，直徑為370-795mm的原料餅，然後輸送和裝填到液壓腔體內壓力為10-50MPa下冷榨。冷榨腔呈扁平圓柱形，高度在40-100mm之間，直徑10-20μm的濾油微孔分布於上下底面，壓榨時核桃油從微孔中濾出。專用於本發明方法的核桃仁冷榨裝置，多個冷榨腔體單元串連在一起，共用一套液壓系統、核桃原料餅自動裝填系統、核桃油收集系統、腔體單元自動歸位系統、油餅自卸系統。專用於本發明方法的制餅裝置，制餅腔厚度為冷榨腔厚度的2-3倍，制餅腔直徑比冷榨腔的直徑小5-10mm。在制餅腔的上下表面和側壁上都密布有10-20μm的微孔，可以快速排出核桃仁原料間隙中的空氣和制餅過程中擠壓出的少量核桃油。
文檔編號C11B1/04GK101942356SQ20101025587
公開日2011年1月12日 申請日期2010年8月18日 優先權日2010年8月18日
發明者朱義鑫, 楊書民, 楊曉波, 郭學良 申請人:雲南大地石業集團有限公司