油茶籽干燥、储藏及压榨制油工艺研究

油茶籽作为我国特有的木本植物油料,主要用于制取油茶籽油。近年来,在国家政策扶持下油茶产业逐年升温,油茶籽产量逐渐提高,对油茶籽加工厂的加工能力和技术要求更高,但现有的油茶籽预处理、制油技术仍然是适合小型加工的,与新背景下的大生产不匹配,因此本文以新鲜普通油茶籽为原料,主要研究内容如下: 首先,研究测定了带壳和去壳油茶籽在不同温度不同水分活度下的水分吸附数据,以绘制油茶籽的水分吸附等温线;选择7种数学模型对油茶籽水分吸附数据进行非线性回归拟合并预测了油茶籽的单层水分含量值。结果表明,Peleg模型具有最佳的拟合效果,在不同温度下的Adj-R2值都达到了0.99以上;通过GAB模型计算出了带壳和去壳油茶籽的单层水分含量值。利用油茶籽吸附数据和模型拟合结果分析计算了油茶籽水分吸附过程的热力学性质。结果表明:随着水分含量的增加,微分焓迅速下降,当水分含量超过7%(干基)后,微分焓值趋向于0;微分熵表现出类似变化趋势;扩张压力随着水分活度的增加而增加,但相同水分活度下温度越高扩张压力越低;随着水分含量的逐渐增加,净余积分焓值先逐渐增加到一最大值然后再逐渐减小;积分熵值先是逐渐减小到一最小值然后再逐渐增大。在此基础上,研究了不同水分活度条件下油茶籽的储藏稳定性,结果表明:相对湿度低于75.5%、水分含量9.8%以下储藏7个月后,油茶籽未发生霉变虫害现象,油茶籽中所含油脂的氧化程度较低,但抗氧化能力有所下降;相对湿度超过80%、水分含量高于11.4%时,油茶籽储藏5个月后开始发生霉变,霉变率为20%,7个月后几乎完全霉变,油茶籽油品质较差,个别品质指标已超过国标规定值,储藏期不宜超过5个月。 其次,研究比较了4种干燥方式对油茶籽中油脂储藏稳定性的影响,并利用扫描电镜观察了不同干燥方式对油茶籽微观结构的影响,考察了温度对油茶籽干燥特性的影响规律,并采用4种数学模型拟合描述油茶籽的热风干燥过程。电镜观察结果表明微波干燥和90°C热风干燥具有最宽敞的水分转移通道,在50°C、70°C、90°C下热风干燥处理油茶籽至目标水分含量9%(干基)时,分别需20 h、7.5 h、5 h,干燥后的油茶籽储藏稳定性好;非线性回归分析表明,Page模型能很好的表征油茶籽的热风干燥过程,预测油茶籽干燥过程中水分含量的变化。 最后,通过对蒸炒温度、蒸炒时间、压榨压力和仁中含壳率等因素的优化,确定了液压榨油机制取油茶籽的热榨工艺,结果表明,蒸炒温度为140°C,蒸炒时间50 min,压榨压力10 Mpa,仁中含壳率为10%时,经过一次压榨的油茶籽具有最低的饼粕残油率9.15%。 通过以上研究,了解了油茶籽的水分吸附特性为油茶籽储藏过程中水分含量的控制提供了依据,同时对油茶籽干燥预处理过程及热榨工艺提供理论指导。