一种光皮树果实油生产方法及装置.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102295984 A (43)申请公布日 2011.12.28 CN 102295984 A *CN102295984A* (21)申请号 201110211708.8 (22)申请日 2011.07.27 C11B 1/00(2006.01) C11B 1/04(2006.01) (71)申请人 中南林业科技大学 地址 410004 湖南省长沙市韶山南路 498 号 申请人 湖南省生物柴油工程技术研究中心 (72)发明人 蒋丽娟 黎继烈 李昌珠 肖志红 吴耀辉 张蕾 刘强 尹翔 (74)专利代理机构 长沙星耀专利事务所 43205 代理人 宁星耀 (54) 发明名。

2、称 一种光皮树果实油生产方法及装置 (57) 摘要 一种光皮树果实油生产方法及装置， 其生产 方法包括以下步骤 ： 粉碎与浸泡 ； 酶反应 ； 过滤与 离心分离。其生产装置主要由粉碎机、 浸泡罐、 中 间贮罐、 输料泵、 酶反应器、 中间贮罐、 输料 泵、 压滤机、 中间贮罐、 输料泵、 转子流量 计、 离心机、 产品贮罐组成。本发明能提高光皮树 果实出油率和油脂质量， 简化工艺过程和设备， 降 低能耗。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 1 页 CN 102295988 A1/2 页 2 1. 种光皮。

3、树果实油的生产方法， 其特征在于， 包括以下步骤 ： （1） 粉碎与浸泡 ： 将光皮树果实加入粉碎机中粉碎后， 送入浸泡罐加水浸泡， 浸泡过程 用超声波辅助处理 ； 光皮树果实粉碎粒度为 20 100 目 ； 浸泡条件为 ： 料液质量比 1:3 7 ； 用酸液调节 pH 至 4 7， 浸泡时间 0.5 2 h， 温度 50 100， 超声波辅助处理功率 200 1500W， 处理时间 10 30min ； （2） 酶反应 ： 将浸泡处理后的物料送入酶反应器， 用酸液或碱液调节溶液 pH 值， 先后加 入纤维素酶、 果胶酶和中性蛋白酶进行酶解 ； 酶解条件为 ： 先用酸液调节酶解溶液 pH 为 。

4、4 6 ； 加入相当于原料光皮树果实干重 0.5% 2% 的酸性纤维素酶， 在 35 65的温度下酶解 2 8 h ； 再用碱液调节溶液 pH 为 70.1， 加入相当于原料光皮树果实干重 1% 2% 的果胶酶和中性蛋白酶的混合酶， 在 35 65温度下酶解 2 8h， 反应结束后， 升温到 100灭酶活 ； 所述果胶酶和中性蛋白酶的混合酶中， 果胶酶与中性蛋白酶质量比为 1.5-2.5 1; （3） 过滤， 离心分离 ： 将酶解后的混合料经压滤机压滤除渣， 再将除渣后的酶解液送离 心机离心分离， 分离出的油相即为光皮树果实油产品 ； 压滤机压滤条件为 ： 过滤压力小于 10105 pa ； 。

5、离心机离心分离转速为 ： 3000 15000 r/min ； 调节浸泡料液和酶解溶液 pH 的酸液为硫酸溶液或盐酸溶液， 所述碱液为氢氧化钠溶 液或碳酸氢钠溶液 ； 所述粉碎方式为干法粉碎或湿法粉碎。 2. 根据权利要求 1 所述的光皮树果实油的生产方法， 其特征在于， 包括以下步骤 ： （1） 粉碎与浸泡 ： 光皮树果实粉碎粒度为 70 目 ； 浸泡的条件为 ： 浸泡液为水， 料液质量比为1:5 ； 用酸液调节pH至6.5， 浸泡时间2h， 温 度 70， 超声波辅助处理功率 1000W， 超声时间 15min ； （2） 酶反应 ： 酶反应罐的酶解条件为 ： 先用酸液调节酶解溶液 pH 。

6、为 4 ； 加入相当于原料光皮树果实 干重 2% 的酸性纤维素酶， 在 50的温度下酶解 4h ； 再用碱液调节溶液 pH 为 70.1， 加入 相当于原料光皮树果实干重1.5%的果胶酶和中性蛋白酶的混合酶， 在50温度下酶解3h， 反应结束后， 升温到 100灭酶活 ； （3） 过滤离心分离 ： 压滤机压滤条件为 ： 过滤压力 3105 5105 pa ； 离心机离心分离转速为 15000 r/min。 3. 一种光皮树果实油生产装置， 其特征在于， 包括粉碎机、 浸泡罐、 中间贮罐、 输料泵 、 酶反应器、 中间贮罐、 输料泵、 压滤机、 中间贮罐、 输料泵、 转子 流量计、 离心机、 产。

7、品贮罐， 粉碎机出口与浸泡罐进口相连， 浸泡罐出口与中间贮罐 进口相连， 中间贮罐 出口与输料泵 进口相连， 输料泵 出口与酶反应器上部进口相连， 酶 反应器底部出口与中间贮罐进口相连， 中间贮罐出口与输料泵进口相连， 输料泵出 权 利 要 求 书 CN 102295984 A CN 102295988 A2/2 页 3 口与压滤机进口相连， 压滤机出口与中间贮罐进口相连， 中间贮罐底部出口通过输料 泵 、 转子流量计与离心机进口相连， 离心机油相出口与产品贮罐进口相连。 4. 根据权利要求 3 所述的光皮树果实油生产装置， 其特征在于， 所述粉碎机为胶体磨、 砂轮磨、 辊式粉碎机或锤式粉碎机。

8、中的一种。 5.根据权利要求3或4所述的光皮树果实油生产装置， 其特征在于， 所述浸泡罐设有加 热冷却装置、 搅拌器、 超声波发生装置、 温度传感器和 pH 传感器。 6.据权利要求3或4所述的光皮树果实油生产装置， 其特征在于， 所述酶反应器设有加 热冷却装置、 搅拌器、 温度传感器和 pH 传感器。 7.据权利要求3或4所述的光皮树果实油生产装置， 其特征在于， 所述离心机为碟片式 离心机或管式离心机。 8. 据权利要求 3 或 4 所述的光皮树果实油生产装置， 其特征在于， 所述输料泵为往复 泵、 齿轮泵或离心泵。 权 利 要 求 书 CN 102295984 A CN 10229598。

9、8 A1/4 页 4 一种光皮树果实油生产方法及装置 技术领域 0001 本发明涉及一种植物油生产方法及装置， 尤其是涉及一种光皮树果实油生产方法 及装置。 背景技术 0002 光皮树为山茱萸科梾木属落叶乔木， 是高产油料树种。主要分布于长江流域至西 南各地的石灰岩区 , 黄河及以南流域也有分布， 适合栽植区域广。光皮树全果含油， 其油脂 富含不饱和脂肪酸， 理化性质与大豆油、 花生油、 菜籽油等食用油脂相近。光皮树果实能用 压榨或浸提方法制取原料油， 不同方法提取的光皮树籽油色泽有一定的差异。 0003 利用光皮树果实提油具有很多优点。 第一， 光皮树果实的含油率高， 经济利用系数 高 ； 。

10、第二， 光皮树适应性强， 生长迅速， 可以为大规模工业生产提供充足的原料 ； 第三， 光皮 树果实油品质好， 气味清香， 不仅能食用， 而且具有保健功效， 还可做工业原料， 并应用于化 妆品、 洗涤剂行业 ； 第四， 科学试验表明， 以光皮树果实油为原料生产的生物柴油与 0# 石化 柴油燃烧性能相似， 是一种安全、 洁净的生物质燃料油， 可作为生物柴油原料油。 0004 目前 , 植物油脂的提取方法主要有物理压榨法、 化学浸出法和生物酶法。传统压 榨工艺多采取高温压榨， 对油脂中的营养成分造成了很大的破坏， 料胚在高温蒸炒时发生 局部焦糊， 产生大量黑色素， 加深了毛油的色泽， 给精炼造成困难。

11、， 且由于蛋白质变性， 使得 饼粕的营养价值降低。 而浸提法与当前倡导的 “资源节约， 环境友好” 主题相悖， 其存在的溶 剂残留、 油脂品质下降等问题。现有生物酶法提取的植物油脂虽然质量好， 能耗低， 但并没 有得到广泛的工业化应用， 主要原因是不同的植物来源的油脂原料， 其植物组织细胞结构 和油脂的化学组成差异较大， 在采用生物酶法时， 酶的组合和用量差异大， 不易控制 ； 另外， 还存在生产过程中油脂容易乳化， 油脂提取率低等问题。 发明内容 0005 本发明要解决的技术问题是， 克服现有技术的不足， 提供一种出油率高， 油脂质量 好， 工艺过程和设备简单， 能耗低的水酶法提取光皮树果实。

12、油的生产方法及装置。 0006 本发明之光皮树果实油的生产方法包括以下步骤 ： （1） 粉碎与浸泡 ： 将光皮树果实加入粉碎机中粉碎后， 送入浸泡罐加水浸泡， 浸泡过程 用超声波辅助处理 ； 光皮树果实粉碎粒度为 20 100 目 （优选 70 目） ； 浸泡的条件为 ： 浸泡液为水， 料液质量比 1:3 7（优选 1:5） ； 用酸液调节 pH 至 4 7 （优选 6.5） ， 浸泡时间 0.5 2h（优选 2h） ， 温度 50 100（优选 70） ， 超声波辅助处理 功率 200 1500W（优选 1000W） ， 超声时间 10 30min（优选 15min） ； （2） 酶反应 ：。

13、 将浸泡处理后的物料送入酶反应器， 用酸液或碱液调节溶液 pH 值， 先后加 入纤维素酶、 果胶酶和中性蛋白酶进行酶解 ； 酶反应罐的酶解条件为 ： 先用酸液调节酶解溶液 pH 为 4 6（优选 4） ； 加入相当于原 说 明 书 CN 102295984 A CN 102295988 A2/4 页 5 料光皮树果实干重 0.5% 2%（优选 2%） 的酸性纤维素酶， 在 35 65（优选 50） 的温 度下酶解 2 8 h （优选 4h） ； 再用碱液调节溶液 pH 为 70.1 左右， 加入相当于原料光皮树 果实干重 1% 2%（优选 1.5%） 的果胶酶和中性蛋白酶的混合酶 （果胶酶与中。

14、性蛋白酶质量 比 =1.5-2.5 1， 优选 2 1） ， 在 35 65（优选 50） 温度下酶解 2 8h（优选 3h） ， 反应结束后， 升温到 100灭酶活 ； （3） 过滤离心分离 ： 酶解后混合物经过压滤机过滤除渣， 除渣后的酶解液送离心机离心 分离， 分离出的油相即为光皮树果实油产品 ； 压滤机压滤条件为 ： 过滤压力小于 10105 pa， 优选 3105 5105 pa 微软用户 1 ； 离心机离心分离转速为 ： 3000 15000 r/min（优选 15000 r/min） ； 所述的调节浸泡料液和酶解溶液 pH 的酸液为硫酸溶液或盐酸溶液， 所述碱液为氢氧 化钠或食用。

15、碱溶液 ； 所述的粉碎方式可为干法粉碎或湿法粉碎。 0007 本发明之光皮树果实油的生产装置， 包括粉碎机、 浸泡罐、 中间贮罐、 输料泵 、 酶反应器、 中间贮罐、 输料泵、 压滤机、 中间贮罐、 输料泵、 转子流量计、 离心机、 产 品贮罐 ； 粉碎机出口与浸泡罐进口相连， 浸泡罐出口与中间贮罐 进口相连， 中间贮罐 出口与输料泵进口相连， 输料泵出口与酶反应器上部进口相连， 酶反应器底部出口与 中间贮罐进口相连， 中间贮罐出口与输料泵进口相连， 输料泵出口与压滤机进口 相连， 压滤机出口与中间贮罐进口相连， 中间贮罐底部出口通过输料泵 、 转子流量 计与离心机进口相连， 离心机油相出口与。

16、产品贮罐进口相连。 0008 所述粉碎机可为胶体磨、 砂轮磨、 辊式粉碎机或锤式粉碎机中的一种 ； 所述浸泡罐装有搅拌器、 超声波发生装置、 温度传感器和 pH 传感器， 夹套用于加热或 冷却， 加热热源为蒸气或导热油， 冷却用冷却水。 0009 所述酶反应器可以是一个， 也可为多个， 当用多个反应器时， 可以使生产流程趋向 于连续化生产， 酶反应器内部装有搅拌器、 温度传感器和 pH 传感器， 所述酶反应器设有加 热冷却夹套， 用于加热或冷却， 加热热源为蒸气或导热油， 冷却用冷却水 ； 所述离心机可为碟片式离心机或管式离心机 ； 所述输料泵为往复泵、 齿轮泵或离心泵。 0010 本发明之光。

17、皮树果实油生产方法具有如下优点 ： (1) 生产操作简单， 能耗低， 生产 规模放大方便 ； (2) 在原料浸泡过程中采用超声波辅助处理， 可以有效破坏光皮树果实组 织细胞， 加快酶穿透植物细胞和油脂从植物细胞中溶出的速度， 相较于常规的浸泡处理， 节 约时间， 降低成本 ； (3) 用水酶法提取， 条件温和， 提油率高， 且提取的光皮树果实油品质较 好， 易于精炼 ； (4) 采用分步加酶法， 给不同性质的酶提供了最适宜的反应条件， 使得酶利 用效率提高， 获得的游离油显著增多。 附图说明 0011 图 1 为本发明光皮树果实油生产装置实施例的结构示意图。 具体实施方式 0012 以下结合附。

18、图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。 说 明 书 CN 102295984 A CN 102295988 A3/4 页 6 0013 实施例 1 ： 水酶法提取光皮树果实油的生产装置实施例 参照图 1， 本实施例之提取光皮树果实油的生产装置包括粉碎机 1、 浸泡罐 2、 中间贮罐 3、 输料泵 4 、 酶反应器 5、 中间贮罐 6、 输料泵 7、 压滤机 8、 中间贮罐 9、 输料泵 10、 转子流量计11、 离心机12、 产品贮罐13， 粉碎机1出口与浸泡罐2进口相连， 浸泡罐2 出口与中间贮罐 3 进口相连， 中间贮罐 3 出口与输料泵 4 进口相连， 输料泵 4 出口 与酶反应器 5。

19、 上部进口相连， 酶反应器 5 底部出口与中间贮罐 6 进口相连， 中间贮罐 6 出口与输料泵 7 进口相连， 输料泵 7 出口与压滤机 8 进口相连， 压滤机 8 出口与中间贮 罐9进口相连， 中间贮罐9底部出口通过输料泵10、 转子流量计11与离心机12进口 相连， 离心机 12 油相出口与产品贮罐 13 进口相连， 离心机 12 油相出口的物料即为目的产 物光皮树果实油， 离心机 12 非油相物料由离心机 12 底部出口排出。 0014 所述浸泡罐2设有加热冷却夹套、 搅拌器、 超声波发生装置、 温度传感器和pH传感 器， 加热热源为蒸气或导热油， 冷却用冷却水。 0015 所述酶反应器。

20、5设有加热冷却夹套、 搅拌器、 温度传感器和pH传感器， 加热热源为 蒸气或导热油， 冷却用冷却水。所述酶反应器 5 可以是 1 个或多个， 当用多个反应器时， 可 以使生产流程趋向于连续化生产。 0016 所述离心机 12 为碟片式离心机 （也可为管式离心机） 。 0017 所述输料泵 4、 输料泵 7 和输料泵 10 为往复泵或齿轮泵或离心泵。 0018 以下实施例 2 8 为光皮树果实油的生产方法实施例。 0019 实施例 2 本实施例包括以下步骤 ： （1） 粉碎与浸泡 ： 将光皮树果实加入粉碎机1粉碎为40目左右， 将粉碎后的光皮树粉粒 送入浸泡罐 2， 按光皮树粉粒与水的质量比 1。

21、:3 比例加水， 用硫酸溶液调节 pH 至 4.0， 打开 浸泡罐 2 夹套加热或冷却装置维持罐内温度为 70， 并开启罐内超声波装置辅助处理， 调 节超声波功率为 750 W， 超声时间 20 min， 浸泡时间 0.5 h， 浸泡后的物料送中间贮罐 3 ； （2） 酶反应 ： 用输料泵 4 将浸泡处理后的物料从中间贮罐 3 送入酶反应器 5， 用硫 酸溶液调节溶液 pH 至 4.0， 开启加热或冷却装置维持酶反应温度为 40， 先加入相当于原 料光皮树果实干重 0.5% 的酸性纤维素酶酶解 2 h ； 再用氢氧化钠溶液调节溶液 pH 为 7， 加 入相当于原料光皮树果实干重 1% 的果胶酶。

22、和中性蛋白酶的混合酶 （所述混合酶中， 果胶酶 与中性蛋白酶质量比为 2 1） ， 在 40温度下酶解 2 h， 酶反应结束后， 升温到 1000.1 灭酶， 酶解后混合物料送中间贮罐 6 ； （3） 过滤离心分离 ： 用输料泵 7 将酶解后物料从中间贮罐 6 送入压滤机 8 过滤除 渣， 过滤压力先小后逐渐加大， 控制在 3105 5105范围， 除渣后的过滤液送中间贮罐 9， 再用输料泵 10 经转子流量计 11 将过滤液送离心机离心分离， 离心机转速 5000 r/ min， 分离出的油相即为光皮树果实油产品， 通过测定提油率可达 76.4%。 0020 实施例 3 8 操作方法与实施例。

23、 2 相同， 其他各工艺参数如表 1 所示。 0021 表 1 实施例 3 8 工艺参数 说 明 书 CN 102295984 A CN 102295988 A4/4 页 7 参 数实施例 3 实施例 4 实施例 5 实施例 6 实施例 7 实施例 8 粉碎粒度 （目）2080607060100 超声波功率 （W）20075090010001500500 超声波时间 （min）202520153010 料液比 （原料 ： 水）1:31:41:61:51:61:7 浸泡温度 ( )5060707060100 浸泡时间 （h）0.511.5221 浸泡 pH4566.56.57 酶反应温度 ( )。

24、355540504565 纤维素酶用量 (%)0.50.75120.750.75 纤维素酶反应 pH5.54.55446 纤维素酶反应时间 （h）234468 果胶酶、 中性蛋白酶反应 pH777777 果胶酶中性蛋白酶 （质量比）1.52.02.02.02.02.5 果胶酶、 中性蛋白酶用量 （%）1.511.51.512 果胶酶、 中性蛋白酶酶反应时间 （h）232328 离心机转速 （r/min）50005000800015000100003000 提油率 （%）73.377.278.985.381.375.2 说 明 书 CN 102295984 A CN 102295988 A1/1 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 102295984 A 。