專利名稱:米糠處理方法和設(shè)備的制作方法
本發(fā)明涉及經(jīng)濟地熬煉米糠，從而提煉出不活動的脂肪酶。這個過程可防止由于分解脂肪作用使米糠內(nèi)的油份分解而形成自由脂肪酸，如果這種脂膠酸不被抑制或破壞，將引起米糠在貯藏過程中的損壞。
在碾米廠，當(dāng)米糠從稻殼脫下的一剎那，存在于米糠內(nèi)的脂肪酶就開始了其內(nèi)油份的分解，從而開始形成自由脂肪酸，這是引起米糠在貯藏中損壞的其中一個重要原因。
具體地說，本發(fā)明推出一種對含有受熱分解生長抑制成份的全脂含油產(chǎn)品的加工方法，包括將未處理原料沿著一條封閉流動線不斷推進;在整條流動線上，不斷增強壓縮壓力將原料壓縮，以摩擦熱量將原料加熱至蒸煮溫度，從而使其液化，然后，在流動線的盡頭，將原料幾乎瞬息降壓，降至正常大氣壓，從而迅速降溫;在此降溫瞬息間，原料的含油細胞破裂，并同時發(fā)生二個過程原料中的油份和粗粉短暫分離的過程，和原料中的初始水份散發(fā)至大氣中的過程，而這一被散發(fā)的初始水份中夾帶走大量的上述受熱分解的生長抑制成份。
本發(fā)明還推出一種能對米糠之類全脂含油物清除受熱分解生長抑制成份的設(shè)備，包括配備有一個圓筒形殼體的推料器;位于該殼體中的被可旋轉(zhuǎn)地支承著的一個擠壓螺旋;該殼體的一端附近為進料口，用以承接未處理過的原料米糠;固定在該殼體相對端的擠壓頭組件，配備有一個卸料孔;位于該進料口和卸料孔之間的一個汽封部件;位于上述殼體內(nèi)圓面上的上述汽封部件上的一個軸向伸展的圓柱形套管件，與該汽封組件形成同心間隔關(guān)系;該汽封件中有一環(huán)形件，其外緣部分包括軸向伸展的第一部份和向擠壓螺栓的上述進料口方向呈內(nèi)傾的第二部份;該第二部份具有軸向伸展的沿圓周間隔分布的槽;以及軸向調(diào)正上述套筒部件之環(huán)形件的設(shè)備。
本發(fā)明適于處理含油原料，特別是米糠，以生產(chǎn)出已經(jīng)清除掉受熱分解生長抑制成份的米糠粗粉。該受熱分解生長抑制素能在人體、家禽和牲口的消化系統(tǒng)中抑制胰蛋白酶耗用蛋白質(zhì)的活動。這些原料中可發(fā)現(xiàn)的尿素酶能促使人體、牲畜或家禽中的尿素分解成碳酸胺，因此亦加以有效清除。因為對于未處理生原料的加熱不足或加熱過長都會降低成品粗粉料的營養(yǎng)價值，所以一定要精確地控制煮蒸和加工過程中的時間-溫度關(guān)系，才能獲得最佳營養(yǎng)價值的粗粉。由于所產(chǎn)生的加熱溫度取決于摩擦和加壓，因此對于處理過程中的時間-溫度關(guān)系，只須直接控制對于被擠壓物的壓縮力，即可自動調(diào)節(jié)加熱溫度，隨之亦調(diào)節(jié)了加溫時間或流料速度。
附圖中圖1為本發(fā)明之?dāng)D壓機的透視圖;
圖2是當(dāng)原料被送入推料器時、對原料作清潔處理的設(shè)備的放大的透視詳圖;
圖3為擠壓推料器和模頭組件的放大的縱剖面圖;
圖4為當(dāng)模頭的位置不同于圖3時，推料器的按照透視法而縮繪的縱剖面圖;
圖5為擠壓推料器的一部份-汽封組件的放大透視詳圖;以及圖6為沿圖4之6-6線而繪制的模頭的不完整立面頂視圖。
參閱圖1。圖中，本發(fā)明設(shè)備15包括一個縱向伸展的擠壓器16，其鉸接之殼體19的尾段21安裝在垂直框架22之上，地腳為23。垂直框架22上的水平臺座24位于殼體尾段21之上，用以支承篩選器26;篩選器26則從料斗27的出料口承接須要處理或煮蒸的原料。出料口上方配備有緩沖板28，固定在料斗壁上，用以控制向篩選器26流入的流料速度。料斗27配備有一個壓力啟動器或開關(guān)17，常用“班第科特”(Bindicator)開關(guān)，用以調(diào)節(jié)料斗27的負載狀況。開關(guān)17亦可用于控制驅(qū)動絞龍式傳送機31的電機29的運作，與米糠儲存?zhèn)}或類似容器(未示出)以一般方式協(xié)同運作。傳送機能直接對應(yīng)于電機29之運作，從儲存?zhèn)}里將米糠供給料斗27。
粗篩器26(圖2)實質(zhì)上是一臺抖動和振動器，可選用由賓夕法尼亞河馬市生產(chǎn)的共振器，其上配備有槽32，直接承接料斗27的出料口的生米糠。槽32上有清除廢料的篩網(wǎng)33，位于底壁34之上，有間隔。槽32的篩網(wǎng)33是一組沿槽縱向伸展的條狀物36，還有一個突出于槽口的前部或后部的輸出部份37。篩網(wǎng)33篩出的廢料從輸出部位37掉落到地面或合適的接收容器中(未示出)。篩條36之間橫向間隔一定距離，以使米糠可從間隙中掉到槽底面34，并通過下傾滑槽38進入料口39;進料口39位于擠壓器之殼體19的尾段21的前方鄰接位置。
槽32由一對垂直板簧件41支承，板簧件41固定在基座42之上，而后者又被臺座24所支承。振動器43使板簧41相對槽32作縱向伸縮;米糠和廢料受到振動，不斷沿篩網(wǎng)33縱向移動，并被互相分離。磁鐵35固定在下傾滑槽38之后壁上橫向伸展，將混在待處理米糠中一起漏過篩網(wǎng)33的鐵質(zhì)殘屑全部吸出。
擠壓器16(圖3、4)包括一個擠壓式或螺旋式推料器46，配備有軸47，其后端或尾端48以適當(dāng)方式安裝在軸承49上，從而在殼體尾段21中旋轉(zhuǎn)。軸尾段48的終端51突出于殼體尾段21之外，上邊安有皮帶輪52(圖1)，以皮帶連接一個適當(dāng)?shù)膭恿υ?如發(fā)動機或電機(未標(biāo)示出)。有些情況下，也可以由農(nóng)用拖拉機(未標(biāo)示出)的輸出功率端來帶動軸47。
鉸接殼體19(見圖3)由其尾段21往前依次為后段53、中段54、前段56和機頭57。53、54和56各段的內(nèi)圓面均為一系列軸向伸展、繞圓周間隔排列的溝管或槽55;各段的相關(guān)的溝管都相對殼體19作軸向排列。尾段21和后段53之間以法蘭螺栓58緊固。后段53和中段54之間、以及前段56與機頭57之間均以夾緊圈59連接，達到軸向頭尾相接。
推料器軸47從殼體尾段21開始向前伸過殼體的53，54和56諸段;其前部或端部的表面61與機頭57的后端間隔，向后縮進。擠壓推料器軸47的螺紋桿或螺旋片由幾組相似的圓筒形套管62a-62d組成，安裝在軸47的周圍，其楔接固定部位為63。螺旋片部分62a-62b位于殼體后段53，而62a在62b之后，且向殼體進料口39開放。螺旋推料片62a和62b的內(nèi)部相鄰端緊密嚙合，在殼體后段53之中，形成一個連續(xù)螺旋體或絞龍。在螺旋片62b和62c之間的相鄰端有一個汽封組件64，安裝在軸47的周圍。這一組件64(圖3和5)包括一環(huán)形件66，其外緣表面包括軸向前伸的臺階67和向后向里漸縮或傾斜的表面68，并形成一系列沿圓周間隔排列的溝或槽69。環(huán)形件66的一端頂住螺旋片組62b(圖3)。螺旋片組62c與環(huán)形件66之間是間隔墊圈71，安裝在螺旋片62c和環(huán)形件66之間的軸上。安裝在中段殼體54之內(nèi)的套管72的伸展方向，使套管72與環(huán)形件66處于同軸相隔位置，而其內(nèi)部邊緣表面跟溝管55的底壁基本上形成一個連續(xù)體。
螺旋片組62c和62d之間的汽封組件73同汽封組件64相似，但其環(huán)形件74的直徑比環(huán)形件66的直徑要大一些，原因見下文。為此，本文中對于汽封組件64和73中的相似部分采用的編號亦相似。
螺旋片組62a-62d以及汽封組件64和73在推料器軸47上，借助于包括一個位于殼體機頭段57之中的圓錐體75形成疊層，其圓錐體75的底同螺旋片組62a的前表面76可以嚙合，且有一向外突出部份77，可被螺旋片組62d的中間部份承接。圓錐體75軸向固定在螺旋推料器軸47上，由雙頭螺栓78相連接。雙頭螺栓78的螺紋能擰進圓錐體的后突部份77和軸47的前端表面61。圓錐體被擰固在雙頭螺栓78上，螺旋片組62a-62d以及汽封組件64和73均被夾緊，使其無法在圓錐體75和突緣法蘭或凸起部79作相對軸向移動。突緣法蘭或凸起部79配備在推料器軸47上，與螺旋片組62a的后表面可以嚙合。
殼體機頭段57形成模頭組件81的一部份，模頭組件81還包括一個圓筒件82，其后表面為一圓錐形空腔(見圖3和4)，與圓錐體75相對應(yīng)且能與其嚙接。相對圓柱件82軸向伸展，配有排料孔84。當(dāng)圓錐體75如圖3中所示跟空腔83平縫嚙合時，其頂端86即插入排料孔84中。
將圓柱體82作相對于機頭57的、因而亦是相對圓錐75的調(diào)節(jié)，這一調(diào)節(jié)是由環(huán)形件87繞機頭57的前端旋轉(zhuǎn)來完成的。在作相對于殼體機頭57的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)時，圓柱體82作相對于圓錐75的軸向移動，從而改變圓錐75的相鄰互補表面和空腔83之間的距離之大小。這樣，調(diào)節(jié)環(huán)形件87亦能變更通道88的橫截面積(見圖4);通道88位于圓錐75的外表面與空腔83的側(cè)壁表面之間。因此，通道88可以直接相對于調(diào)節(jié)環(huán)87的旋轉(zhuǎn)而橫向擴大或縮小。
圖錐75的底的一部份被截去，從而與殼體機頭57的內(nèi)表面的一個鄰接部份共同形成一個沿圓周展開的連結(jié)通道89，與可調(diào)節(jié)通道88的入口91相通，亦與推料器螺旋片組62d的出口處或前端相通。不難理解通道88的橫截面積從進口端91至出口端92逐漸減小;出口端通向圓柱體82的排料口84。
使用本發(fā)明設(shè)備15時，未處理米糠先被送到殼體進料口39(圖3);在進料口39部位，米糠被螺旋推料器的62a和62b部份卷進，并隨著螺旋部份和溝管55的協(xié)同運作而被前推至第一或“后”汽封組件64。在這一前推過程中，米糠被不斷壓縮，在殼體后段53里摩擦發(fā)熱，直到被壓縮至能通過汽封組件64;該通道位于套管72的內(nèi)表面和環(huán)形件66的齒格部份67之間。
米糠被壓過汽封組件64后，即被螺旋片組62c卷入并進一步壓縮，同時被前推至第二或“前”汽封組件73。米糠此時被留在機殼中段54，直到其能被套管72和汽封組件73的凸階部分67擠壓或壓縮。汽封組件64和73形成圓周伸展的限制性通道，使擠壓推料器能對米糠施加壓縮壓力，并當(dāng)米糠達到通過汽封組件的條件時，同時將其摩擦加熱。
米糠送過汽封組件73后，即受到新的壓縮壓力，并被螺旋片組62d推進到連接通道89，通過調(diào)節(jié)通道88，從而通過圓柱82的軸向排料口84而被排出機外至大氣中。
每一段殼體53、54和56分別與相關(guān)螺桿或螺旋片組62a和62b、62c和62d形成各自的壓縮室;這樣，原料經(jīng)過殼體時，經(jīng)受到的壓縮壓力逐漸增大。原料或米糠經(jīng)過三個壓縮室;將殼體段53命名為后壓縮室，54命各為中壓縮室，而56命名為前壓縮室。后壓縮室內(nèi)對原料施加的壓縮壓力取決于環(huán)形件66與相關(guān)耐磨套管72之間的距離大小;中壓縮室內(nèi)的壓力取決于環(huán)形件74。與相關(guān)耐磨套管72的間距;而前壓縮室之壓力則取決于可橫向脹縮的通道88的調(diào)定位置。
在本發(fā)明的一個實施例中，每個螺桿或螺旋片組62a-62d，軸向長度均為8英寸(20cm)，外徑約為5.25英寸(13.3cm)。螺旋片組由雙螺紋或螺桿構(gòu)成，其齒距為2英寸(5.08cm)，齒高為0.625英寸(4.76mm)，齒頂為一平整齒格，長為0.1875英寸(4.76mm)。螺旋推料器46的處緣與殼體19的內(nèi)圓周面的間距約為0.094英寸(2.39mm)。汽封組件64在環(huán)形件66的齒格部份67與其相關(guān)耐磨套管72的內(nèi)圓周表面之間的間隙約為0.125英寸(3.17mm)，而與汽封組件73的間隙則為0.0625英寸(1.59mm)。在這一實施例中，通道部份可以調(diào)節(jié)到小至全封閉狀態(tài)(如圖3所示)，而在圓錐體75的其相鄰互補的表面和空腔83之間的距離大至0.090英寸(2.29mm)(如圖4中所示)。調(diào)節(jié)環(huán)87(見圖6)上有刻度盤93，刻度盤可相對機頭上的指示標(biāo)志而移動;這樣，就可以根據(jù)預(yù)定的增加量來調(diào)節(jié)通道88的開合度。
對環(huán)形件87進行調(diào)節(jié)，即可控制通道88對于通過的米糠原料的限制作用，亦就自動地控制了對米糠進行適當(dāng)蒸煮所需的時間-溫度關(guān)系。當(dāng)米糠在最佳時-溫條件下受到處理或蒸煮后，所得到的成品即以泡沫或發(fā)泡沸騰狀態(tài)被高速噴射出排料口84。前壓縮室的鄰接殼體56段的出口(圖1和3)位置上安裝一支溫度計96。調(diào)節(jié)環(huán)87被調(diào)節(jié)到使被擠壓的原料起泡沫或沸騰，此時即記下溫度計96的讀數(shù)。接著，這一讀數(shù)被轉(zhuǎn)移到殼體19的機頭部57的刻度盤93上(根據(jù)待擠壓米糠的初始濕度和/或存儲條件)。此后，調(diào)節(jié)環(huán)即可很方便地根據(jù)事先指示的最佳米糠處理條件而進行調(diào)節(jié)，只要觀察溫度計96的讀數(shù)即可。
已經(jīng)測定米糠通過擠壓推料器46所需的時間幅度在10秒至1分鐘之間，溫度計96上記下的相應(yīng)加熱式蒸煮溫度的幅度在125℃至140℃之間，而殼體56段內(nèi)的壓縮壓力的相應(yīng)的變化幅度則在5磅/英寸2至50磅/英寸2(即0.35-3.51公斤/厘米2)之間。一般地說，米糠的初始濕度越大，蒸煮溫度則越高，時間也越長。
不論溫度計96上的米糠的最后蒸煮溫度的讀數(shù)如何，當(dāng)米糠從出料口84被排入大氣時，在正常大氣壓下，其溫度即被瞬時降到大約212°F(即100℃)。在此降溫降壓瞬間內(nèi)，米糠的粗粉部分和油份短暫分離;與此同時，米糠中的初始水份中相當(dāng)大部份以蒸汽形式排入大氣，其中夾帶排出大量生米糠中的受熱分解生長抑制成份。這一短暫的油份和粗粉分離時間一結(jié)束，油份又被粗粉瞬時吸收，生產(chǎn)出的成品即為粗松的塊狀。這些松塊成品一冷卻，即可存儲備用，亦可立即供人、家禽、牲口或魚類食用。
本發(fā)明之方法及設(shè)備的優(yōu)點之一是生米糠在被加工時，不論其初始溫度、水份和/或存儲條件，均能在最佳溫度和時間要求下得到適當(dāng)加工。這樣，就可以在任何氣候條件下，直接用米糠喂養(yǎng)牲口和家禽。且已測出通過摩擦達到的最佳蒸煮熱量對米糠加工、使其內(nèi)部起變化后，米糠的初始水份的降低率為35-50%。米糠的初始水份從8%至20%不等，當(dāng)被最佳溫度蒸煮后，即變成具有高度營養(yǎng)價值的、排除了胰蛋白酶和尿素酶等有毒的抑制成份的米糠成品。也就是說，只要調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)環(huán)87，在溫度計96上獲得最佳溫度，米糠中的初始水份就不再具有危險性了，不會對于用作飼料的最后成品產(chǎn)生不良作用;因為足夠數(shù)量的水份(意味著足夠數(shù)量的受熱分解生長抑制素)已被釋放到大氣中了。
設(shè)備15結(jié)構(gòu)簡單緊湊，可供長期使用，維修所占時間量極少。推料器的螺旋片組62a-62d一旦發(fā)生磨損亦可相互替代，因為其構(gòu)成完全相同。汽封組件64和73的耐磨環(huán)或套管72都經(jīng)過表面淬火，可供長期耐磨使用;更換時不須要同時更換或加工相關(guān)的殼體段54和56。同時，當(dāng)一耐磨套管72在跟環(huán)形件66或74的齒格部份67處于經(jīng)向相對的部位上出現(xiàn)磨損時，間隔圈71能夠連續(xù)地把它們從其鄰近的環(huán)形件66或74(見圖3和4)的前方位置上移動到其相關(guān)環(huán)形件的后方位置上。環(huán)形件66和74對其相關(guān)耐磨套管72所作的軸向調(diào)節(jié)，可擴大套管的承磨損面，從而在長期運轉(zhuǎn)中保證壓縮米糠所需的工作公差，避免套管的頻繁更換。
另一個重要優(yōu)點是由于加熱或蒸煮米糠的時-溫關(guān)系可通過調(diào)節(jié)環(huán)形件87而自動獲得;因此，在使用本設(shè)備、按照待處理米糠的條件在溫度計上找到最佳溫度時，并不一定要求由熟練工人操作。為此，本機非常適合糧食經(jīng)營者或農(nóng)民將蒸煮的米糠直接喂養(yǎng)牲口和家禽。
權(quán)利要求
1.一種對含有受熱分解生長抑制物質(zhì)的、初始水份小于百分之二十的全脂含油原料的加工方法，其特征在于包括(a)將常溫下的未加工原料加入一條封閉流動線的一端；(b)將加工原料在該封閉流動線上不斷推進一分鐘或不超過一分鐘；(c)在該流動線的全程上以不斷增加的壓縮壓力對加工原料進行逐漸壓縮，不斷僅以摩擦熱量將加工原料加熱到不低于130℃的蒸煮溫度；(d)然后在該流動線的終端將加工原料幾乎瞬時降壓至正常大氣壓，從而迅速降低其溫度；(e)在該降溫過程中，加工原料的含油細胞破裂，同時引起兩個過程加工原料之油份和粉份的短暫分離過程，以及加工產(chǎn)品中含有大量上述受熱分解生長抑制物質(zhì)的至少百分之三十五的初始水份被釋放到大氣的過程。
2.一種對米糠之類含有受熱分解生長抑制物質(zhì)的、初始水份小于百分之二十的全脂含油原料加工方法，其特征在于包括(a)將常溫下的未加工生料加進封閉流動線之一端，其另一端配備有一個可調(diào)節(jié)的出料口;(b)將該加工品在該封閉流動線上不斷推進一分鐘或不超過一分鐘;(c)在該流動線全程，以不斷增加的壓縮壓力對加工品進行壓縮，不斷地僅以摩擦熱量將加工品加熱至蒸煮溫度;(d)調(diào)節(jié)出料口的橫截面大小，以保證上述封閉流動線內(nèi)部的另一端附近的加工品的蒸煮溫度不低于125℃;(e)連續(xù)將加工品通過該出料口而排放至大氣，達到瞬時降壓和降溫，從而破裂該加工品的含油細胞，同時引起兩個過程該加工品之油份和粉份短暫分離的過程，以及加工品中含有大量上述受熱分解生長抑制物質(zhì)的至少百分之三十五的初始水份釋放到大氣的過程。
3.一種能從米糠之類全脂含油物中清除受熱分解酶的裝置，其特征在于包括(a)一個配備有圓筒形殼體的堆料器系統(tǒng)和位于殼體內(nèi)被旋轉(zhuǎn)支承的一個擠壓螺旋;(b)所述殼體的一端附近為進料口，用以承接未處理過的米糠原料;(c)一個出料口在所述殼體的另一端;(d)一個擠壓頭組件上有卸料孔;(e)用于在所述殼體的相對端支撐所述擠壓頭組件的裝置;(f)在所述擠壓頭組件內(nèi)的橫向可伸縮的通道由所述卸料孔和所述出料口接通;(g)一系列周向伸展的限制通路沿所述殼體的軸向隔向并對應(yīng)于殼體的相應(yīng)部分和擠壓螺旋形成若干延伸的壓力槽;(h)所述周向伸展的通道從進料口的所述殼體的出料口逐漸減小其橫截面積，因此，由擠壓螺旋推動的米糠在通過所述殼體時受到逐漸增大的壓力;(i)溫度計裝在殼體上，顯示出米糠在出料口處的溫度;(j)用于伸長和收縮所述連接通道的裝置，在擠壓螺旋旋轉(zhuǎn)時，向靠近出料口的米糠施加壓縮力，使溫度計上的溫度讀數(shù)不低于125℃。
4.一種能使米糠之類全脂含油物中的脂肪酶不活化的裝置，其特征在于包括(a)一個配置有圓筒形殼體的推料器系統(tǒng);(b)被可旋轉(zhuǎn)支承在所述殼體內(nèi)的擠壓螺旋;(c)所述殼體的一端附近為進料口，用以承接未處理過的米糠原料;(d)一個擠壓頭組件安裝在殼體的另一端，其上有卸料孔;(e)一個汽封組件裝在所述進料口和卸料孔之間;(f)用于使所述汽封組件裝在其內(nèi)圓周表面的一個軸向延伸圓柱套筒，并形成第一軸向伸展部分和向擠壓螺旋的上述進料口方向呈內(nèi)傾的第二部分，該第二部分有軸向伸展的沿圓周間隔分布的槽;(h)用于軸向調(diào)節(jié)上述套筒件的環(huán)形件。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4中處理米糠之類全脂含油物的裝置，其特征在于(a)所述擠壓螺旋包括許多軸向?qū)R的螺旋部分;(b)一對所述汽封組件軸向隔開所述螺旋部分，每個汽封組件位于接近所述螺旋部分的特定端部的位置;(c)所述環(huán)形件調(diào)節(jié)裝置包括間隔件，在特定螺旋部分相鄰端之間可選擇地移動到環(huán)形件的相對端;(d)所述套筒件和汽封組件的環(huán)形件上的第一部分離開殼體進料口，離開的距離短于套筒件和另外汽封組件的環(huán)形件第一部分分之間的相應(yīng)的間隔。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5的處理米糠的裝置，其特征在于所述螺旋部分都是相同的結(jié)構(gòu)，因而在擠壓螺旋的整個長度上可相互交換。
專利摘要
處理和連續(xù)熬煉米糠原料的方法和設(shè)備，可由脂肪酶的不活動抑制分解作用，而不損壞氨基酸。米糠原料在常溫下進入推送器在逐漸增大壓力的情況下向前推送，最后，米糠上的壓力和摩擦使其能達到至少130℃(260)，某些初始水分變?yōu)檎羝谑怪久覆换罨?，從推送器的擠壓頭上象水流一樣噴出入大氣。這樣便可貯藏到進行榨油處理為止。
文檔編號A23K1/14GK86105295SQ86105295
公開日1988年2月17日 申請日期1986年8月9日
發(fā)明者韋恩·F·?？怂?申請人:三F公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan