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[科普中國]-殺酵罐

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油棕果殺酵技術(shù)國外研究與利用現(xiàn)狀

在國外,從科研到生產(chǎn)上都非常重視油棕果的處理。油棕果收獲之后,首先要及時(shí)清理掉附在上面的泥土和樹葉,并且需要輕輕地運(yùn)輸和加工,從而防止損傷油棕鮮果、影響棕油質(zhì)量。

殺酵有兩種形式:一種是水煮,另一種是采用高溫高壓蒸汽。非洲的小型棕櫚油加工廠,由于沒有經(jīng)濟(jì)實(shí)力使用加壓蒸汽殺酵,因此一般將油棕果穗進(jìn)行水煮從而實(shí)現(xiàn)殺酵。在這種殺酵過程中,果穗容易吸收太多水分而導(dǎo)致油脂質(zhì)量下降,而高壓蒸汽殺酵在不損失太多水分的前提下就可實(shí)現(xiàn)有效殺酵。因此,大部分小型加工廠在殺酵之前進(jìn)行脫粒(使用工具使油棕果實(shí)從果穗上脫落),脫粒后剩下的空果串由于未進(jìn)入殺酵環(huán)節(jié),沒有接觸水分,因此可直接用做殺酵工序的燃料。在國外的大型油棕加工廠,空果串會被焚燒成灰,由于其富含鉀元素,可以用作油棕種植園的鉀肥。

殺酵不論采用哪種形式都有以下目的:(1)破壞油脂分解酶的活性,同時(shí)阻止水解作用和油脂氧化;(2)對于大型油棕加工裝置,果串被殺酵時(shí),高壓蒸汽軟化了果串,在脫粒機(jī)的搖動和翻滾中,油棕果實(shí)容易從果串上脫落下來;(3)微觀上,一部分含油細(xì)胞分散在蛋白質(zhì)中,熱蒸汽使得蛋白質(zhì)凝固,蛋白質(zhì)凝固使得含油細(xì)胞聚集在一起,在壓力的作用下聚集在一起的油脂更容易流動;(4)殺酵軟化了油棕果實(shí)的果肉結(jié)構(gòu),使得果肉組織在搗碎環(huán)節(jié)中更容易與纖維和果核分離,高溫蒸汽足以使得果肉中的含油細(xì)胞破碎,從而使油脂易于流出;(5)高壓蒸汽使得核仁內(nèi)部水分?jǐn)U張,當(dāng)壓力快速卸掉時(shí)核仁迅速收縮,這有利于核仁和核殼的分離。Poku強(qiáng)調(diào):(1)殺酵過程中必須嚴(yán)防空氣的滲入,空氣不僅容易阻礙蒸汽流通,還會加速高溫狀態(tài)下的油脂氧化;(2)殺酵過度會降低所得油脂的漂白性能;(3)殺酵是棕櫚仁褪色的主要影響因素,殺酵不僅會降低所得棕櫚仁油的漂白性能,還會降低濾餅的蛋白價(jià)。

在加納,Baryeh采用3kg/cm2(143℃)的高壓蒸汽進(jìn)行殺酵,殺酵時(shí)間約為60min。在馬來西亞,Mee將棕櫚油的提取分為4個(gè)步驟:殺酵、脫果、提取、澄清純化,其中采用7.144kg/cm2(140℃)的加熱蒸汽進(jìn)行半連續(xù)殺酵,殺酵時(shí)間為50~70min。Berger采用的也是7.144kg/cm2的高壓蒸汽殺酵,并強(qiáng)調(diào)殺酵過程中要重復(fù)3次排空空氣,他還認(rèn)為連續(xù)自動殺酵是可行的。

國內(nèi)研究與利用現(xiàn)狀我國自1926年開始引種油棕,1960年以后開始大面積在海南島種植油棕。但由于經(jīng)過幾次大發(fā)展失敗,沒有再擴(kuò)大種植面積,現(xiàn)在油棕種植多以園林綠化為主。因此,我國尚沒有大規(guī)模油棕的商業(yè)種植。目前,對于殺酵技術(shù)的相關(guān)報(bào)道也甚少,僅有的資料多為20世紀(jì)60~70年代留下來的關(guān)于殺酵方面的文字資料。1963年和1965年,曾分別在海南國營南濱農(nóng)場、瓊??h加積鎮(zhèn)建立過油棕加工廠(處理能力分別為10t果串/日、5t果串/日),盡管這些工廠早已廢棄或轉(zhuǎn)為其他用途,但是仍積累了一些殺酵經(jīng)驗(yàn):(1)殺酵后3~4d內(nèi),油脂的酸價(jià)增加不大;(2)蒸汽壓力為3kg/cm2時(shí),殺酵時(shí)間需要45~55min;蒸汽壓力為2kg/cm2時(shí),殺酵時(shí)間需要50~70min;(3)殺酵時(shí)壓力不能過高、時(shí)間不可過長,否則不僅容易導(dǎo)致果肉熟爛出油,還會使棕仁顏色變深,影響棕仁油的質(zhì)量,該觀點(diǎn)與Poku的一致;(4)首選在2kg/cm2壓力下進(jìn)行蒸汽殺酵;(5)為減少棕油損失,油棕果穗最好進(jìn)行分類殺酵,第1類是已成熟脫落的果實(shí)和成熟的果穗及小果穗,第2類是中等大小較成熟的果穗,第3類是較大較成熟和不夠成熟的果穗,3種類型的果穗應(yīng)依次延長殺酵時(shí)間1。

油棕果殺酵罐國外研究與利用現(xiàn)狀油棕果穗的殺酵罐有兩種:大型油棕廠采用的是臥式殺酵罐,果穗裝在果籠車沿導(dǎo)軌進(jìn)出殺酵罐,果籠車用電動推拉,果籠箱用電動吊車裝卸,罐龐大,電氣化程度高;小型油棕廠采用的是立式殺酵罐,果穗用大型翻斗升降機(jī)裝入殺酵罐,殺酵后尚需人工輔助卸料,勞動強(qiáng)度較大。

國內(nèi)研究與利用現(xiàn)狀海南島的油棕殺酵罐也是采用加壓蒸汽殺酵,分為兩種:一種是臥式的圓筒形殺酵罐,另一種是立式的圓筒形殺酵罐。

20世紀(jì)60年代前后,我國曾設(shè)計(jì)出一款小型油棕加工罐,其中的殺酵罐為立式圓柱體,尺寸為Φ988mm×1400mm,生產(chǎn)能力為700kg/罐,然而這臺殺酵罐未能進(jìn)行生產(chǎn)測定。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),該罐從裝料到出料共需2~2.5h,其日處理能力為6~8t果穗。

1963-1964年從荷蘭進(jìn)口的日處理油棕果穗為24t和72t的兩套殺酵罐都采用立式,且罐體結(jié)構(gòu)一致:罐體的上下部有蒸汽進(jìn)管,料裝滿后,關(guān)好進(jìn)料口蓋,通蒸汽前先打開上部的排汽閥,然后打開下蒸汽進(jìn)管,緩慢通入蒸汽,待排完罐中空氣后,關(guān)掉排汽閥,待罐內(nèi)達(dá)到3kg/cm2蒸汽壓后,關(guān)掉上面的蒸汽閥,一般保持3kg/cm2壓力(溫度130℃左右)約1h。

2000年,武漢食品工業(yè)學(xué)院的陳文麟等提出了一種帶螺旋推進(jìn)器的臥式殺青(酵)罐,其殺酵溫度一般控制在125℃以內(nèi),這比我國20世紀(jì)60年代從荷蘭進(jìn)口的立式殺酵罐的殺酵溫度(130℃左右)還要低,比國外普遍采用的140℃及以上的殺酵溫度低了15℃左右。由于該罐未見有與生產(chǎn)試驗(yàn)相關(guān)的數(shù)據(jù),也未提及125℃殺酵溫度下的殺酵時(shí)間,因此無法對該殺酵溫度的實(shí)用性下結(jié)論。

2006年至今,部分研究人員就殺酵罐申請了一些實(shí)用新型專利。其中,2006年,張永太公布了1項(xiàng)“棕櫚果束殺酵罐”的實(shí)用新型專利,其設(shè)計(jì)罐體為立式,罐體下部側(cè)面設(shè)有出料口,與出料口相對應(yīng),罐體內(nèi)設(shè)有螺旋出料裝置(包括與電機(jī)聯(lián)結(jié)的帶螺旋葉片的轉(zhuǎn)軸,轉(zhuǎn)軸通過懸掛軸承懸掛于橫跨罐體兩側(cè)的掛桿上;轉(zhuǎn)軸上方設(shè)置有“∧”形保護(hù)罩,保護(hù)罩與罐體側(cè)面間隙為下料通道)。

2008年,李普選等公布了1項(xiàng)“隧道式棕櫚果穗殺酵機(jī)”的實(shí)用新型專利,該殺酵機(jī)的機(jī)架上設(shè)有動力裝置、輸送裝置及具有進(jìn)料口和出料口的殺酵室,殺酵室內(nèi)設(shè)有蒸汽噴管,其中,殺酵室為橫向布置,輸送裝置包括驅(qū)動鏈輪和從動鏈輪,驅(qū)動鏈輪和從動鏈輪分別設(shè)在殺酵室的前端和后端,驅(qū)動鏈輪與動力裝置傳動連接,驅(qū)動鏈輪和從動鏈輪通過輸送鏈條傳動連接。

2010年,鄧干然等公布了“一種小型臥式油棕殺酵罐”的實(shí)用新型專利,該罐包括罐體、罐門,罐體內(nèi)設(shè)有連通至外部的水汽管、果車架,果車架的底部設(shè)有可在導(dǎo)軌上滾動的車輪,果車架上設(shè)有果籠,導(dǎo)軌在罐門的一端接有可轉(zhuǎn)動的落地輪架,通過落地輪架無需外接軌道即可拉出果車,導(dǎo)軌和果車車輪呈傾斜分布,該罐可實(shí)現(xiàn)果穗自卸,適合農(nóng)村分散加工棕油作業(yè)需要,生產(chǎn)效率≥300kg/h2。