專利名稱：一種米糠擠壓膨化方法及設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及米糠加工方法及設備，尤其涉及采用擠壓膨化方法加工米糠及其設備。
米糠是碾米加工的副產物，主要成份為糠皮和米胚芽。由于米糠中含有活潑的解脂酶，能使米糠所含油份迅速分解成游離脂肪酸而酸敗變質，影響米糠所制油脂和糠粕的使用價值。因此，有效利用米糠油料資源的關鍵是解決其穩定性問題。
現有抑制和鈍化脂肪酶的活性方法是干式膨化法。如美國艾奧瓦州三F公司的米糠處理方法和設備，專利號為ZL86105295；美國加利福尼亞州布雷迪國際公司的米糠擠壓加工設備專利，專利號為ZL88106295。干法膨化的特點是米糠在膨化機內，受到擠壓、磨擦作用，密度不斷地增大，物料間隙中的氣體被擠出，當空隙氣體被填滿后物料受剪切作用而產生回流，使機膛的壓力增大，同時機械能轉化為熱能，將米糠溫度升高130℃左右，經瞬間噴爆，形成了具有一定強度的膨化米糠。這樣使米糠中的解脂酶類物質失去活性，蛋白質變性，淀粉糊化，破壞細胞結構使油脂擴散出來，達到穩定米糠品質和有利于溶劑萃取的目的。干式膨化法主要缺點是處理量小、能耗大、主要工作部件使用壽命短；而且膨化浸出效果不好，保鮮效果差。
本發明的發明目的是提供一種加工米糠處理量大，膨化浸出和保鮮效果好，且節能的濕法米糠膨化方法及油料擠壓膨化機，該機的部件使用壽命長。
為了實現上述目的，本發明提供了一種米糠擠壓膨化方法，主要由在封閉筒體內通過擠壓螺旋推動米糠原料，使其在短時間內不斷壓縮、加熱，然后通過出料口降壓、降溫釋放等步驟組成，其特點在于在所述米糠原料進入封閉筒體進料口前，還要經過米糠清理，經過分選器進行米粞分離，以及預熱鍋調節水分和溫度過程；在所述封閉筒體內進行螺旋擠壓、加熱過程中還向所述筒體內注入蒸汽；經過膨化后的米糠再經過干燥、冷卻和浸出處理。
上述方法，其特點在于所述蒸汽的注入量可通過截止閥進行自動控制，蒸汽的注入點可為一處或者多處。
上述方法，其特點在于所述經過預熱鍋調節后的米糠水份控制在10-13％，溫度為60-80℃。
為了更好地實現上述目的，本發明還提供了一種米糠擠壓膨化設備，主要由帶有進料口和出料口的封閉式螺旋擠壓膨化筒體組成，所述筒體內安裝有由驅動裝置帶動的螺旋推送器，其特點在于在所述膨化筒體進料口前端還安裝有將原料米糠水份控制在10-13％、溫度控制在60-80℃的調節預處理裝置，所述米糠經喂料器緩沖進入所述膨化筒體，在所述膨化筒體上開有一處或多處蒸汽注入孔，所述蒸汽注入孔與蒸汽輸入管道聯通，在所述膨化筒體出料口處安裝有快開模板。
上述的米糠擠壓膨化設備，其特點在于在所述喂料器內的喂料攪龍由帶有變頻調速裝置的喂料電機控制，所述喂料電機與驅動所述膨化筒體內螺旋推送器的主電機互鎖。
上述的米糠擠壓膨化設備，其特點在于所述主電機通過一大皮帶輪和三角帶驅動所述膨化筒體內螺旋推送器。
上述的米糠擠壓膨化設備，其特點在于所述膨化筒體采用分體結構，每段筒體相互之間通過法蘭連接，所述筒體上還安裝有剪切銷。
上述的米糠擠壓膨化設備，其特點在于所述螺旋推送器中螺桿采用多段螺旋套與芯軸分體套裝結構。
上述的米糠擠壓膨化設備，其特點在于在所述快開模板上均勻分布有多個階梯孔，在所述階梯孔中安裝有模孔襯套。
采用上述方法和設備解決了干式膨化法的不足，同時也吸收了干式膨化法技術優點。在其進料系統中，喂料系統由于采用了變頻調速技術，可以在大范圍內平衡而準確地調節物料的喂入量，使開停車操作變得更容易。喂料電機與主電機互相連鎖避免了主電機啟動前誤啟動喂料電機提前喂料造成擠出機阻塞；而當主電機由于偶然因素停車時，喂料電機也會因為互鎖而停止喂料。在驅動系統部分，以Y系列6極電機驅動，采用三角帶傳動一次減速到位，省去了復雜而昂貴的減速機部件，大大減輕了維護工作量，節約了維護費用。由于大帶輪起到了飛輪的作用，使設備運轉更為平穩，減輕了負載對電機的沖擊，改善了電機的工作條件。在機筒部件，機筒按功能和工作情況分為四段。機筒上的三排剪切銷起到對物料的剪切和攪拌作用。機筒的內表面經特殊處理可使其壽使延長，各段機筒用法蘭連接，便于裝拆機筒、清洗機筒內腔和螺桿。為了實現濕法膨化工藝，在膨化機筒體處設置有多個進汽孔，在閥門的控制下，可從一處或多處往機體內噴入蒸汽，這樣，米糠在膨化機機體內不僅受到混合、剪切、壓縮的作用，還受到蒸煮的作用，沒有傳統壓加工過程中熔融狀態出現。由于水是良好的傳熱介質，米糠水份越高，酶的耐熱性就越差，滅酶效果就更好。另外，加入蒸汽還能帶入一部分熱量，這部分熱量與米糠產生的磨擦剪切熱共同作用使米糠的溫度迅速升高到所需溫度。在螺桿系統，采用特殊的螺旋結構設計，使得油料擠壓膨化機的擠壓膨化效率最高，動力消耗最省。螺桿采用螺旋套與芯軸組裝的結構，可根據不同工藝要求采用不同結構螺旋的組合，增強了油料擠壓膨化機的適應性；而且由于螺旋的磨損不是均勻的，應此每次可只更換磨損嚴重的幾段螺旋套，簡化了維護工作，節省了維護費用。在出料系統，米糠脫離螺桿后，通過快開模板以穩定的流量排出。快開模板采用快換結構，可根據不同的產量或工藝要求更換不同形式和尺寸的模板，以達到最理想的膨化效果。
下面結構附圖進一步說明
具體實施例方式
圖1為本發明的擠壓膨化機及其管道示意2為
圖1中膨化筒體的內部結構示意3為
圖1中出料口開模板組合結構示意4為圖3中A向視圖本發明的濕法米糠膨化的工藝流程由如下步驟組成米糠；清理；風選器分離；預熱鍋調節水份和溫度；蒸汽濕法擠壓膨化；干燥；冷卻；浸出。
在本發明實施過程中，由于在米糠中一般都混有一定的碎米和淀粉，應進行嚴格篩分，以除去碎米及其它雜質。否則，不僅影響膨化過程中壓力的建立，而且會使膨化料結構松散。因此，米糠要先經過清理工序，然后經過分選器進行米粞分離，進入預熱鍋調節水份和溫度。米糠的含水量是影響米糠膨化效果的主要條件之一，水份過高沒有塑性，過低則彈性太差，經過預熱鍋調節后，水分一般為10～13％。原料米糠入機溫度對膨化效果也有一定影響，經預熱鍋調節后，溫度一般為60-80℃。經過前面工序處理后的米糠由喂料器輸入膨化機，在筒體內受到混合、剪切、壓縮和蒸煮的作用。由于這個過程是一個高溫短時間過程，一般在筒體內的停留時間不到一分鐘，因此既能有效地鈍化米糠中的活性，同時不破壞米糠中的有效成份，該過程還可以破壞胰蛋白酶抑制素等有割物質殺死米糠中的微生物和蟲卵，提高糊化度。膨化出來的米糠由于溫度高，汽化水分尚未完全逸散，質地松軟，因此需要干燥冷切，方能形成具有一定抗壓強度的膨化料。否則，不僅顯著增加物料的粉末度，對浸出產生影響，而且儲存時還會發生霉變，酸價仍會上升。
在
圖1、2、3和4中，本發明的蒸汽濕法米糠膨化機主要由快開模板1、進汽孔2、膨化筒體3、磁選裝置4、喂料器5、截止閥6、蒸汽輸入管道7、剪切銷8、膨化筒攪龍9、大皮帶輪10組成。在快開模板1上可固定不同規格的模板11，在模板11上均勻分布有24個階梯孔，在每個階梯孔中襯有模孔襯套12。
經過前面工序處理后含水10～13％，溫度為60～80℃，的米糠經定量喂料器5緩沖，由喂料攪龍送入磁選裝置4除鐵后進入膨化筒體3，在膨化機筒體3上有多個進汽孔2，通過截止閥6控制，可從一處或多處噴入蒸汽。這樣，米糠在油料擠壓膨化機內受到擠壓、搓、剪切、加壓等機械作用和噴入的蒸汽的濕、熱作用以及摩擦生熱等一系列作用后，在擠壓螺桿的末端快開模板1處，米糠急劇膨脹、水分迅速蒸發而獲得疏松多孔而強度又高的米糠擠壓膨化物料。
本發明與現有技術相比有如下優點1、產量大，膨化預處理工藝的產量主要決定于膨化的生產能力，目前干法膨化機處理米糠能力為8～20t/24hr，而濕法膨化機單機產量可達到120t/24hr。一個產量為100t/24hr的米糠預處理車間，如果配干法膨化機則最少需要5～13臺左右，而如果配濕法膨化機則僅耐1臺。經生產實際檢測，濕法膨化料折干基比重為488Kg/m3，而于法膨化料的干基比重為380Kg/m3，這樣在浸出制油的工序中浸出器在同樣料層高度下，濕法膨化的產量將提高25％以上。2、動力消耗小，法膨化機的配套動力在45～55KW左右，而濕法膨化機的配套動力為90KW，以上述100t/24hr的米糠預處理車間為例，干法膨化機的最小配套動力為275KW，其動力消耗最少是濕法膨化機的3倍以上，如配產量較低的干法膨化機其動力消耗將更大。3、部件使用壽命長，由于干法膨化機的熱量主要靠米糠和機筒、螺旋等部件相互擠壓磨擦而產生，因而對機筒、螺旋等部件的磨損較大，一般30天左右則需更換螺旋，這樣每年的維修費用將很高。濕法膨化機的螺旋等主要工作部件的使用壽命可達到生產20000噸米糠，每年的維修費用非常低。4、膨化料浸出效果好，與干法膨化相比，濕法膨化所產生的膨化料的結構性更好、疏松多孔，油脂充分外漏，并且不易形成粉末，這種料不但不會堵塞浸出器柵板，而且溶劑的滲透、滲濾性好，粕殘油一般在1.1％以下。在溶劑蒸脫過程中也不易產生粉塵而堵塞冷凝器。5、保鮮效果好，濕法膨化后的米糠經干燥至9％以下水分，并冷卻至常溫后，其酸價增長較緩慢，在常溫下可儲存60天以上。這樣，米糠加工廠可在稻谷加工的高峰期大量收購米糠，先膨化后再儲存，避免了稻谷加工的高峰期不敢大量收購，或收購后因不能及時加工而酸敗，造成原料的損失，高峰期過后又無米糠加工的局面。
權利要求
1.一種米糠擠壓膨化方法，主要由在封閉筒體內通過擠壓螺旋推動米糠原料，使其在短時間內不斷壓縮、加熱，然后通過出料口降壓、降溫釋放等步驟組成，其特征在于在所述米糠原料進入封閉筒體進料口前，還要經過米糠清理，經過分選器進行米粞分離，以及預熱鍋調節水分和溫度過程；在所述封閉筒體內進行螺旋擠壓、加熱過程中還向所述筒體內注入蒸汽；經過膨化后的米糠再經過干燥、冷卻和浸出處理。
2.根據權利要求1所述方法，其特征在于所述蒸汽的注入量可通過截止閥進行自動控制，蒸汽的注入點可為一處或者多處。
3.根據權利要求1所述方法，其特征在于所述經過預熱鍋調節后的米糠水份控制在10-13％，溫度為60-80℃。
4.一種米糠擠壓膨化設備，主要由帶有進料口和出料口的封閉式螺旋擠壓膨化筒體組成，所述筒體內安裝有由驅動裝置帶動的螺旋推送器，其特征在于在所述膨化筒體進料口前端還安裝有將原料米糠水份控制在10-13％、溫度控制在60-80℃的調節預處理裝置，所述米糠經喂料器緩沖進入所述膨化筒體，在所述膨化筒體上開有一處或多處蒸汽注入孔，所述蒸汽注入孔與蒸汽輸入管道聯通，在所述膨化筒體出料口處安裝有快開模板。
5.根據權利要求4所述的米糠擠壓膨化設備，其特征在于在所述喂料器內的喂料攪龍由帶有變頻調速裝置的喂料電機控制，所述喂料電機與驅動所述膨化筒體內螺旋推送器的主電機互鎖。
6.根據權利要求5所述的米糠擠壓膨化設備，其特征在于所述主電機通過一大皮帶輪和三角帶驅動所述膨化筒體內螺旋推送器。
7.根據權利要求4所述的米糠擠壓膨化設備，其特征在于所述膨化筒體采用分體結構，每段筒體相互之間通過法蘭連接，所述筒體上還安裝有剪切銷。
8.根據權利要求4所述的米糠擠壓膨化設備，其特征在于所述螺旋推送器中螺桿采用多段螺旋套與芯軸分體套裝結構。
9.根據權利要求4所述的米糠擠壓膨化設備，其特征在于在所述快開模板上均勻分布有多個階梯孔，在所述階梯孔中安裝有模孔襯套。
全文摘要
本發明公開了一種米糠擠壓膨化方法及設備,其特點在于:在將米糠原料進入封閉膨化筒體進料口前,還要對米糠清理、進行米粞分離以及預熱鍋調節水分和溫度過程;在進入封閉膨化筒體內進行螺旋擠壓、加熱過程中還向筒體內注入蒸汽;經過膨化后的米糠再經過干燥、冷卻和浸出處理。采用該設備加工米糠產量大、節能且部件使用壽命長。
文檔編號A23P1/14GK1354986SQ0013252
公開日2002年6月26日 申請日期2000年11月24日 優先權日2000年11月24日
發明者周海軍 申請人:中國農業機械化科學研究院