韋東林
中糧工科(西安)國(guó)際工程有限公司 (西安 710082)
泡核桃,亦稱深刻紋泡核桃,為胡桃科核桃屬落葉喬木。殼厚度在1.2 mm 以下,內(nèi)隔壁膜質(zhì)或退化,可取整仁或半仁,出仁率48%以上。主要分布在云南、貴州全境和四川、湖南、廣西西部及西藏南部[1]。云南作為泡核桃的原產(chǎn)地,有120多個(gè)縣市區(qū)有核桃分布或引種。主產(chǎn)區(qū)為大理、楚雄、臨滄、昭通、麗江、曲靖、玉溪等。目前,核桃產(chǎn)業(yè)已發(fā)展成為云南最具特色和優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)業(yè)。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),截至2017年末,云南全省核桃種植面積達(dá)4 300萬(wàn)畝,產(chǎn)量115萬(wàn)t左右,產(chǎn)值超過(guò)315億元,種植面積、產(chǎn)量、產(chǎn)值均居全國(guó)之首。
泡核桃仁營(yíng)養(yǎng)豐富,具有良好的食用、益智保健和醫(yī)療作用。其中脂肪含量59.06%~72.84%,蛋白質(zhì)含量11.19%~15.17%[2],還含有多種維生素以及礦物質(zhì),在全國(guó)核桃生產(chǎn)中占有重要地位。泡核桃的商品有核桃干果、核桃仁、核桃仁加工的小食品;泡核桃經(jīng)脫殼和仁殼分離后,核桃仁也可以榨油,生產(chǎn)核桃油。
目前,核桃油的加工有多種方法,主要有壓榨法、有機(jī)溶劑萃取法、水代法以及超臨界CO2流體萃取法[3]。通過(guò)分析可知,水代法和六號(hào)溶劑萃取法加工,生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)核桃粕和核桃油的品質(zhì)有影響,不利于核桃的綜合利用;而超臨界CO2流體萃取和四號(hào)溶劑亞臨界萃取,雖然得到的核桃油和核桃粕營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能較好保存,但其產(chǎn)量小一般用于試驗(yàn)研究,產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)較困難。目前,核桃制油加工多采用壓榨法。
壓榨法包括液壓榨油機(jī)壓榨和雙螺旋榨油機(jī)壓榨。其中,采用雙螺旋榨油機(jī)加工,因核桃仁含油較高,不能直接進(jìn)行雙螺旋榨機(jī)壓榨,會(huì)造成滑膛,故常采用液壓餅或?qū)⒁簤猴灒ぃ┡c核桃仁混合后進(jìn)行壓榨;采用此法雖然可以規(guī)?;a(chǎn),但由于壓榨時(shí)榨膛溫度高,容易導(dǎo)致核桃餅中蛋白質(zhì)變性。相比較而言,采用液壓榨油機(jī)壓榨核桃油,因壓榨過(guò)程在低溫條件下進(jìn)行,不僅可保留核桃油中的微量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),而且核桃餅中蛋白質(zhì)不易變性;但采用液壓榨油機(jī)制油,勞動(dòng)強(qiáng)度大,效率低,無(wú)法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
結(jié)合泡核桃項(xiàng)目對(duì)核桃油加工工藝的設(shè)計(jì),并根據(jù)后續(xù)對(duì)核桃餅的不同用途,確定對(duì)泡核桃加工制油采用兩種工藝路線。第一種工藝,當(dāng)核桃餅用于生產(chǎn)核桃超微粉時(shí),采用液壓榨和雙螺旋榨相結(jié)合的制油工藝;首先經(jīng)一次液壓榨后,液壓餅再經(jīng)一次雙螺旋榨,一般餅殘油在7%左右。第二種工藝,當(dāng)核桃餅用于生產(chǎn)核桃分離蛋白、核桃蛋白肽(或低脂核桃蛋白粉)時(shí),采用低溫(≤40℃)液壓榨和餅萃取結(jié)合的制油工藝;經(jīng)兩次低溫液壓榨后,一般餅殘油在10%~12%左右;餅再經(jīng)亞臨界萃取后,使粕殘油達(dá)到2%~4%;繼續(xù)對(duì)粕進(jìn)一步粉碎,使之成為低脂核桃蛋白粉或作為后續(xù)生產(chǎn)核桃分離蛋白、核桃蛋白肽的原料。
2.3.1 液壓榨、雙螺旋榨制油工藝說(shuō)明
將清理后的泡核桃送入破碎脫殼機(jī)組,經(jīng)該機(jī)組使核桃破碎并進(jìn)行仁殼分離(仁中含殼約0.5%,殼中含仁約0.4~0.5%),得到的核桃仁進(jìn)入下道調(diào)質(zhì)工序,殼運(yùn)出存放。若核桃仁含水量為3%~4%則不添加水,在40℃條件下進(jìn)行調(diào)質(zhì),然后將調(diào)質(zhì)后的核桃仁用液壓榨油機(jī)(6YY-280)進(jìn)行一道壓榨,使餅中含油達(dá)到20%~22%。再將一道液壓餅進(jìn)行粉碎(粉碎機(jī)篩板Φ3 mm),然后在70 ℃條件下進(jìn)行調(diào)質(zhì),調(diào)質(zhì)后物料含水控制在5%~7%。再經(jīng)雙螺旋榨油機(jī)壓榨(LZY126-2),餅殘油控制在6%~8%。而一、二道榨出的毛油經(jīng)各自毛油箱后泵入板框過(guò)濾機(jī)過(guò)濾,過(guò)濾后的清油去精煉。最后再將二道榨得到的螺旋壓榨餅用80目/寸萬(wàn)能粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎,進(jìn)行核桃蛋白粉的生產(chǎn)。
2.3.2 兩次液壓榨、餅萃取制油工藝說(shuō)明
將清理后的泡核桃送入破碎脫殼機(jī)組,經(jīng)該機(jī)組使核桃破碎并進(jìn)行仁殼分離(仁中含殼約0.5%,殼中含仁約0.4~0.5%),得到的核桃仁進(jìn)入下道調(diào)質(zhì)工序,殼運(yùn)出存放。若核桃仁含水量為3%~4%則不添加水,在40℃條件下進(jìn)行調(diào)質(zhì),然后將調(diào)質(zhì)后的核桃仁用液壓榨油機(jī)(6YY-280)進(jìn)行一道壓榨,使餅中含油達(dá)到20%~22%。再將一道液壓餅進(jìn)行粉碎(粉碎機(jī)篩板Φ3 mm),然后在40 ℃條件下進(jìn)行調(diào)質(zhì),調(diào)質(zhì)后物料含水控制在5%~7%。再經(jīng)液壓榨油機(jī)(6YY-280)進(jìn)行二道壓榨,餅殘油控制在10%~12%。最后將二道榨得到的液壓餅選用粉碎機(jī)篩板Φ3 mm 進(jìn)行粉碎,作為萃取用的餅粉。將粉碎后的餅用四號(hào)溶劑進(jìn)行亞臨界萃?。?5 ℃、0.8 MPa),萃取毛油送去精煉,而萃取后的低脂核桃粕殘油在2%~4%,可作為后續(xù)提取核桃分離蛋白、核桃蛋白肽的原料或用于低脂核桃蛋白粉的加工。另外,一、二道榨出的毛油經(jīng)各自毛油箱后泵入板框過(guò)濾機(jī)過(guò)濾,過(guò)濾后的清油去精煉。
泡核桃采用液壓榨、雙螺旋榨制油工藝產(chǎn)出的毛油,過(guò)濾后顏色淺,不含溶劑,精煉時(shí)不需脫色、脫臭,只需水化脫膠→堿煉→水洗→干燥脫水→冷卻。若選用優(yōu)質(zhì)核桃仁,榨出的毛油酸價(jià)≤3 mg/g,可省去堿煉、水洗,只需水化脫膠→干燥脫水→冷卻。該工藝生產(chǎn)的核桃餅的蛋白質(zhì)有所變性,但香味濃郁,在保證安全衛(wèi)生的基礎(chǔ)上生產(chǎn)的核桃蛋白粉不僅能較全面完整地保存了核桃的營(yíng)養(yǎng)成份和功效,還能很好地滿足人體的需要,可廣泛應(yīng)用于飲料、香腸、面包、蛋糕等各類食品中,發(fā)展前景廣闊。另外,從經(jīng)濟(jì)性和實(shí)際生產(chǎn)方面考慮,該工藝操作方便、勞動(dòng)強(qiáng)度低、設(shè)備投資少、見(jiàn)效快,可形成規(guī)?;a(chǎn)。
泡核桃采用兩次液壓榨、餅萃取制油工藝產(chǎn)出的毛油,過(guò)濾后顏色深,含溶劑,需要按下述工藝:毛油→水化脫膠→堿煉→水洗→干燥脫水→脫色→冷卻→過(guò)濾→脫臭→冷卻→成品油,需進(jìn)一步精煉才能得到符合國(guó)標(biāo)的核桃成品油。采用該工藝出油率高,生產(chǎn)的核桃粕蛋白變性少、利用率高,可粉碎后生產(chǎn)低脂核桃蛋白粉或作為生產(chǎn)核桃分離蛋白(或核桃肽)的原料。但該工藝的萃取以及核桃肽的后續(xù)加工較為復(fù)雜,一方面設(shè)備和土建投資大,危險(xiǎn)程度相對(duì)高;另一方面勞動(dòng)強(qiáng)度大,對(duì)操作要求較高,難以形成規(guī)模化生產(chǎn),且生產(chǎn)的核桃肽得率低僅15%。目前,該工藝設(shè)備實(shí)際主要應(yīng)用于核桃蛋白生產(chǎn)的中試等科學(xué)研究。
通過(guò)對(duì)設(shè)備和工藝的調(diào)整,可進(jìn)一步改善生產(chǎn)過(guò)程中勞動(dòng)強(qiáng)度大、處理規(guī)模小、效率低等問(wèn)題。首先,將液壓榨油機(jī)改用導(dǎo)軌式的,可減少裝料和卸餅時(shí)間,從而降低勞動(dòng)強(qiáng)度,提高加工量。其次,將液壓榨、雙螺旋榨油工藝調(diào)整,即將液壓餅由直接進(jìn)行螺旋榨油調(diào)整為將液壓餅和核桃仁按1∶1混合后螺旋榨,后續(xù)生產(chǎn)直接將螺旋榨得到的餅與核桃仁按1∶1混合后螺旋榨。通過(guò)調(diào)整,液壓榨只需在開(kāi)機(jī)時(shí)提供一定量的液壓餅,正常生產(chǎn)時(shí)可直接將螺旋榨后的餅和核桃仁按1∶1混合進(jìn)行榨油,不僅降低了勞動(dòng)強(qiáng)度、提高了生產(chǎn)效率,而且可進(jìn)一步規(guī)模化生產(chǎn)。最后,可將螺旋榨餅和低脂粕經(jīng)超微粉碎法和噴霧干燥法進(jìn)行核桃超微粉和速溶蛋白粉的生產(chǎn),進(jìn)一步提高核桃副產(chǎn)物的價(jià)值,豐富核桃產(chǎn)品。