CN102719316B - 一种采用三级碟离***回收冷压脐橙精油的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工业化回收冷压脐橙精油的工艺，特别是一种采用三级碟离***回收冷压脐橙精油的方法。本发明针对脐橙果皮含果胶等黄色粘稠状物质，易导致橙油回收过程中分离不畅的特性，创造性设计出初步去渣及前处理、一级碟离、二级碟离、三级碟离的精油提取工艺，摆脱了传统提取工艺对离心设备要求高，分离过程不易掌控的技术难题。并且通过调整碟离机出口轻相与重相的压力，以及控制水温和pH值，使产品精油含量超过99%，实现了工业化大规模回收高品质脐橙精油产品的工艺要求。
Description
技术领域
本发明涉及工业化回收冷压脐橙精油的工艺，特别是一种采用三级碟离***回收冷压脐橙精油的方法。
背景技术
柑橘皮含有精油、纤维素、色素、果胶、橙皮苷等，其中橙皮精油由萜烯类、醇类、醛类和酯类等组成，有令人愉悦的独特芳香风味，具有使人体中枢神经镇静的功效和减轻应激性的作用，还具有祛痰、止咳、促进肠胃蠕动、促进消化液分泌及消炎抗菌等作用，常被应用在食品、饮料、化妆品和制药等工业上，是一种非常重要且广受欢迎的优质天然香料，是一种重要的化工原料。精油的提取回收是脐橙副产物加工的重要途径之一，其主要意义为：1.充分利用天然资源，橙油为有广泛用途和较高经济价值的天然香料；2.避免环境污染，若不回收橙油，将增加废水中的COD(Chemical Oxygen Demand，化学需氧量)和BOD（Biochemical Oxygen Demand，生化需氧量）值，增大污水处理的成本；3. 生产过程中避免过多橙油进入橙汁，影响橙汁风味。
橙皮精油可通过压榨法、蒸馏法、浸提法及超临界萃取法来制备。其中压榨法是以机械方法破坏细胞，用喷淋水冲洗出粗油，再通过离心法分离制得，因不经化学或热处理，生产成本低，油质好。
中国作为柑橘生产大国，有极其丰富的资源，但橙油的生产和深加工却落后于发达国家。从海关统计数据来看，中国对橙油的需求量很大，要大量从巴西和欧美等国进口，每年的进口数量和金额远远大于出口数量和金额。开发橙油及深加工产品，对于中国的柑橘深加工产业链的发展和完善有极其重要的意义。
目前西方压榨提取橙皮精油通用的作法是通过两级离心***实现。第一级碟离将油含量从1%左右浓缩至65%-85%；第二级碟离将油含量从65%-85%浓缩至95%-98%。但此方法对离心机的分离能力要求高，分离过程不易掌控，最后一步可能由于分离不好有乳状液和较多的水进入产品。离心机的分离效率和进料速率有关，两级碟离***第一步的分离要求将橙油浓度提高到较高值，故必须控制进料速率，否则分离效果会不好，较多的橙油会进入重相而导致产率的降低，控制进料速率导致生产效率低，此外，橙皮富含包括果胶在内的黄色粘稠状物质，两级碟离的高浓缩率会导致分离不畅甚至管道的堵塞。
发明内容
为克服以上所述两级碟离***的不足，本发明提供一种采用三级碟离***回收冷压脐橙精油的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：以榨汁过程中压榨出的脐橙果皮和油、水的混合物为原料，按以下步骤进行：
①初步去渣及前处理：榨汁时喷淋水冲出的脐橙果皮和油、水的混合物经20目振动筛分离去渣后得黄色乳状液，通过调节喷淋水用量和pH值，使黄色乳状液pH值为5.0左右，乳状液中橙油的质量百分比为0.6%-1.5%，喷淋水最佳温度为16-20oC；
②一级碟离：黄色乳状液经步骤①后进入一级离心机，调节一级离心机出口的轻重相压力，使轻相与重相压力比为2：1，经离心分离后含油物料从轻相排出；一级碟离轻相出口油含量为40%左右，重相出***油量不高于0.2%。
③二级碟离：步骤②所得含油物料进入二级离心机，调节二级离心机出口的轻重相压力，使轻相与重相压力比为1.5：1，经离心分离后含油物料从轻相排出；二级碟离轻相出***油含量为88%左右，重相出***油量不高于0.24%。
④三级碟离：步骤③所得含油物料进入三级离心机，调节三级离心机出口的轻重相压力，使轻相与重相压力比为1：1，经离心分离后从轻相排出，得脐橙精油，含油量不小于99%。
离心机为碟片式离心机。
步骤②中，从重相排出的水经补充新鲜水，控制粘度不超过5厘泊，循环至步骤①作为喷淋水。
本发明的效果是，本发明针对脐橙果皮包括果胶等黄色粘稠状物质，容易导致分离不畅的特性，创造性设计出三级碟离的精油提取工艺，第一级碟离将油含量从1%左右浓缩至40%左右，第二级碟离将油含量从40%左右浓缩至88%左右，第三级碟离将油含量从88%左右浓缩至99%以上。这样使每一步的油水渣分离过程易于掌控，最后产品纯度高，质量好。离心机的分离效率和进料速率有关，两级碟离***第一步的分离要求将橙油浓度提高到较高值，故必须控制进料速率，否则分离效果会不好，较多的橙油会进入重相而导致产率的降低，控制进料速率导致生产效率低，而三级碟离可以在一定程度上加快进料速率，有利于工业化大规模生产。此外，橙皮富含包括果胶在内的黄色粘稠状物质，两级碟离的高浓缩率会导致分离不畅甚至管道的堵塞，三级碟离***由于有更多的缓冲可避免分离不畅的问题。
具体实施方式
离心机采用全自动排渣型碟片式离心机。一级离心机的转鼓转速为6600r/min,分离因素为10300；二级离心机的转鼓转速为6600r/min,分离因素为10300；三级离心机的鼓转速为7070r/min, 分离因素为9300。
原料用脐橙必须新鲜、成熟度好，这样的脐橙果皮含油量高，油质好，有利于橙油质量和产率；脐橙按果径大小分级，使其与不同杯径的榨杯相吻合，避免橙皮得不到充分压榨使精油不能充分释出或精油进入果汁导致的橙油产率降低。
100吨经检验合格的脐橙原果经有效清洗及柔性输送进入生产线，再按果径大小分级后输送进入相应杯径的榨汁机进行榨汁，同时打开喷淋水阀，喷淋水将经压榨的果皮和油水混合物冲洗出，进入螺旋输送机，油水渣混合物经振动筛分离除去绝大部分固体，得到黄色乳状液。调节喷淋水流量，使进入一级碟离的油水混合物中油含量为0.6%-1.5%，控制喷淋水温度为16-20oC。调节喷淋水pH，使进入一级碟离的油水混合物pH值为5.0左右。经过一级碟离的从重相排出的水流回装喷淋水的缓冲罐，循环使用，装喷淋水的缓冲罐要及时补充新鲜水，或排放部分粘度较高的水，使粘度不超过5厘泊。
调节一级碟离机出口的轻重相压力，使轻相与重相压力比约为2：1。轻相（约40%含油量）进入缓冲罐，再经泵送进入二级碟离机。调节经过二级碟离的轻重相压力，使轻相与重相压力比约为1.5：1。轻相（约88%含油量）进入缓冲罐，再经泵送进入三级碟离机，调节三级碟离轻相与重相压力比约为1：1，得到冷压脐橙精油，为橙红色透明澄清液体，油含量大于99%。共得油220-260公斤，产率为0.22%-0.26%（按占整果质量的百分比算，不同地区及时间段的脐橙精油产率有不同）。冷压脐橙精油的各项指标符合国际标准（ISO3140，2011：Oil of sweet orange [Citrus sinensis (L.) Osbeck], obtained by physical extraction of the peel）。
Claims (7)
1.一种采用三级碟离***回收冷压脐橙精油的方法，其特征在于：以榨汁过程中压榨出的脐橙果皮和油、水的混合物为原料，按以下步骤进行：
①初步去渣及前处理：榨汁时喷淋水冲出的脐橙果皮和油、水的混合物经20目振动筛分离去渣后得黄色乳状液，通过调节喷淋水用量和pH值，使黄色乳状液pH值为5.0，乳状液中橙油的质量百分比为0.6%-1.5%，喷淋水温度为16-20oC；
②一级碟离：黄色乳状液经步骤①后进入一级离心机，一级离心机的转鼓转速为6600r/min,分离因素为10300，调节一级离心机出口的轻重相压力，使轻相与重相压力比为2：1，经离心分离后含油物料从轻相排出；
③二级碟离：步骤②所得含油物料进入二级离心机，二级离心机的转鼓转速为6600r/min,分离因素为10300，调节二级离心机出口的轻重相压力，使轻相与重相压力比为1.5：1，经离心分离后含油物料从轻相排出；
④三级碟离：步骤③所得含油物料进入三级离心机，三级离心机的鼓转速为7070r/min, 分离因素为9300，调节三级离心机出口的轻重相压力，使轻相与重相压力比为1：1，经离心分离后从轻相排出，得脐橙精油。
2.根据权利要求1所述的一种采用三级碟离***回收冷压脐橙精油的方法，其特征在于：原料用脐橙为离树48小时内的熟果。
3.根据权利要求1所述的一种采用三级碟离***回收冷压脐橙精油的方法，其特征在于：离心机为碟片式离心机。
4.根据权利要求1所述的一种采用三级碟离***回收冷压脐橙精油的方法，其特征在于：从重相排出的水经过滤和补充新鲜水，控制粘度不超过5厘泊，循环至步骤①作为喷淋水。
5.根据权利要求1所述的一种采用三级碟离***回收冷压脐橙精油的方法，其特征在于：一级碟离轻相出口油含量为40%，重相出***油量不高于0.2%。
6.根据权利要求1所述的一种采用三级碟离***回收冷压脐橙精油的方法，其特征在于：二级碟离轻相出***油含量为88%，重相出***油量不高于0.24%。
7.根据权利要求1所述的一种采用三级碟离***回收冷压脐橙精油的方法，其特征在于：三级碟离轻相出***油量不小于99%。
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