畢業(yè)設(shè)計辣椒油工藝

1、 武漢輕工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 論文題目：3t/d辣椒油制取工藝設(shè)計姓 名: 學(xué) 號: 院（系）: 食品科學(xué)與工程學(xué)院 專 業(yè): 食品科學(xué)與工程 指導(dǎo)老師: 2014年 月 日目 錄摘 要31前言42設(shè)計依據(jù)與設(shè)計原則4 2.1工藝流程設(shè)計依據(jù)4 2.2工藝流程設(shè)計原則53幾種生產(chǎn)工藝及其特點5 3.1萃取法5 3.2浸提法6 3.3超臨界CO2萃取法64工藝選擇及工藝流程圖7 4.1工藝選擇7 4.2工藝流程圖85工藝計算8 5.1物料衡算8 5.2熱量衡算96主要設(shè)備9 6.1清理設(shè)備9 6.2破碎設(shè)備10 6.3熟制設(shè)備11 6.4浸提設(shè)備116.5冷卻設(shè)備13 6.6過濾設(shè)備13 6.7輸送設(shè)

2、備14 6.8泵的選擇14 6.9設(shè)備清單14謝 辭15參考文獻15摘要辣椒油是一種傳統(tǒng)的調(diào)味品，由于其風(fēng)味獨特，深受消費者喜愛。本文簡要介紹幾種辣椒油的生產(chǎn)工藝，并研究以色拉油為基礎(chǔ)油的浸取法制取工藝，以及日處理原料量為3噸的工藝布置。關(guān)鍵詞：辣椒油、工藝設(shè)計AbstractChili oil is a traditional condiment, which is loved by consumers for its unique flavor. This article briefly describes several production processes of chili oil

3、, and research on leaching process based on salad oil, and on process layout of daily processing capacity of 3 tons .Keyword : chili oil, process layout1 前言辣椒是茄科辣椒屬植物，富含辣椒堿、二氫辣椒堿、辣椒紅素、辣椒玉紅素、-胡蘿卜素、碳水化合物、大量的維生素C、以及鈣、磷等。因其營養(yǎng)豐富、口味獨特，被在世界范圍內(nèi)廣泛種植，產(chǎn)量在茄科蔬菜中僅次于番茄。我國辣椒生產(chǎn)量位居世界之首，種植區(qū)主要分布在湖南、貴州、四川等地。中醫(yī)則認(rèn)為，辣椒具有活血

4、化瘀、驅(qū)風(fēng)散寒、開胃明目、抑菌防腐等功效1。市場上有許多辣椒制品，如各種辣椒醬、辣椒油、風(fēng)味辣椒及國外各種沙司等。用鮮椒、干椒為原料，通過鹽漬、發(fā)酵、植物油煎制等不同工藝便可得到這些產(chǎn)品2。辣椒油是辣椒與油按一定比例制得的混合物，有辣椒獨特的辛辣味，常用于涼萊，熱萊、小吃、面食、調(diào)味碟等各種食品，具有增加食品色澤、調(diào)節(jié)調(diào)味汁稠度、調(diào)節(jié)辣味程度、增加食品特有香味等作用。在辣椒油制作工藝中，辣椒本身的品質(zhì)會影響辣椒油的品質(zhì)，同時，加工工藝對辣椒油的色澤、香味、口感也有很大影響。2 設(shè)計依據(jù)與設(shè)計原則3-42.1工藝流程設(shè)計依據(jù)2.1.1計劃任務(wù)書2.1.2已經(jīng)收集到的各項原始資料以及已選用的相關(guān)設(shè)

5、備樣品和技術(shù)資料2.1.3加工原料的性質(zhì)根據(jù)原料品種的不同，采取不同的工藝流程，即便是同一種原料，由于性質(zhì)不同，采取的工藝流程也不盡相同（如油料的含油率、含雜率、含水率等）。2.1.4產(chǎn)品質(zhì)量和品種依據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或品種種類的要求，設(shè)計不同的工藝流程。2.1.5生產(chǎn)能力取決于：原料的來源和數(shù)量；配套設(shè)備的生產(chǎn)能力；生產(chǎn)的實際情況預(yù)測；加工品種的搭配；市場的需求情況等。一般生產(chǎn)能力較大的油廠，有條件選擇較復(fù)雜且先進的工藝和設(shè)備。生產(chǎn)能力小的油廠根據(jù)條件可選擇簡單的流程和設(shè)備。大型油廠采用連續(xù)生產(chǎn)，自動控制較多；小型油廠宜采用半連續(xù)式或間歇式生產(chǎn)，采用人工控制較穩(wěn)妥。2.1.6輔助材料水、氣、電、

6、燃料、能源以及輔助生產(chǎn)材料的預(yù)計消耗量和實際供應(yīng)量要匹配，由于供應(yīng)量的不足也會在不同程度上影響工藝流程的選擇。2.1.7在設(shè)計工藝流程時，還應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐墓I(yè)基礎(chǔ)、技術(shù)力量、設(shè)備制造能力以及投產(chǎn)后的操作水平等。確定適合當(dāng)?shù)厍闆r的工藝流程，并對今后的發(fā)展坐車遠景規(guī)劃。2.2工藝流程設(shè)計原則2.2.1充分利用原料，已獲得最高的成品得率。2.2.2在技術(shù)成熟的前提下，積極采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新方法，使操作機械化、自動化，過程連續(xù)化。2.2.3保證產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)良，確保生產(chǎn)符合時代要求的、適銷對路的產(chǎn)品。2.2.4采用先進可行的工藝指標(biāo)，在能達到該工藝指標(biāo)的前提下，盡量縮短工藝流程的線路，減少設(shè)備

7、數(shù)量，尤其是減少輸送設(shè)備的數(shù)量，節(jié)省廠房。2.2.5生產(chǎn)工藝要充分考慮安全操作和勞動保護問題，工藝過程要配備較完善的控制儀表和安全設(shè)施，如安全檢測、安全保障和安全聯(lián)動等手段。加熱介質(zhì)盡可能采用高溫、低壓、無毒、非易燃易爆物質(zhì)。2.2.6考慮到生產(chǎn)調(diào)度的許可性，實時監(jiān)控工藝參數(shù)的合理性。2.2.7估計到生產(chǎn)中可能發(fā)生的故障，為保證生產(chǎn)正常進行，避免頻繁停車，提高生產(chǎn)效率，要適當(dāng)考慮采用生產(chǎn)應(yīng)急預(yù)案，設(shè)置必要的備用設(shè)備和工藝。2.2.8盡量采用一機多用的流程，充分發(fā)揮每一臺設(shè)備的效能，提高設(shè)備的運轉(zhuǎn)率。2.2.9選擇有利于原料綜合利用和對產(chǎn)品進行多層次深加工的工藝流程。2.2.10選擇產(chǎn)生“三廢”

8、少或經(jīng)過治理容易達到國家規(guī)定的“三廢”排放標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)工藝流程，要注意充分節(jié)省能源和利用余熱。3 幾種生產(chǎn)工藝及其特點3.1萃取法辣椒油的生產(chǎn)規(guī)模較大時，主要采用有機溶劑萃取法。有機溶劑用乙醇、 丙酮、乙醚、乙酸乙酯、己烷等5。干紅辣椒粉碎后，用有機溶劑多次浸取，合并提取液、回收溶劑后，得到主要含有辣椒素和辣椒色素的混合物，此時辣椒的風(fēng)味物質(zhì)基本進入混合物中，將混合物與基礎(chǔ)油勾兌配制，便可得到辣椒油6。有實驗結(jié)果表明，以丙酮為提取劑提取辣椒油樹脂（以辣椒素含量為參數(shù)），在原料粒度、提取時間以及提取溶劑體積分?jǐn)?shù)這3個因素中，采用索氏提取工藝時，原料粒度以及提取溶劑的體積分?jǐn)?shù)對結(jié)果的影響顯著；采用連

9、續(xù)提取工藝時，提取溶劑的體積分?jǐn)?shù)對結(jié)果的影響顯著。與連續(xù)提取工藝相比， 索氏提取工藝需要更大的固液比和較長的提取時間7。 此方法的缺點是，制得的辣椒油產(chǎn)品中含有一定量的溶劑殘留和特殊氣味等，其質(zhì)量指標(biāo)難以滿足用戶的要求；過程復(fù)雜，成本偏高，提取過程中有效成分損失大；生產(chǎn)過程中加熱少，其香味物質(zhì)生成少，缺乏辣椒油特有的香氣8。 3.2浸提法用基礎(chǔ)油做溶劑，經(jīng)特定工藝處理，直接抽提、轉(zhuǎn)化辣椒風(fēng)味物質(zhì)成分，再分離、勾兌而成。這是生產(chǎn)中常用的方法，主要過程是，將干辣椒進行處理，放入鍋內(nèi)炒制，制成辣椒粉末，加入熬制好的食用油（植物油），熬制一定時間，自然降溫浸提，過濾分離浸提好的混合物，便可得到辣椒油。

10、此方法操作過程簡單，生產(chǎn)的辣椒油營養(yǎng)豐富、風(fēng)味多樣；不過產(chǎn)品風(fēng)味受浸制條件（尤其是油溫）影響較大，且對加工過程中各條件要求較高。蔣立文等9對辣椒油制作工藝進行研究，發(fā)現(xiàn)辣椒水分在1520，浸提溫度在120180范圍，用優(yōu)質(zhì)食用油浸提20 h，得到的產(chǎn)品在色、香、味等方面的都較好。李昌文10在蔣立文的研究基礎(chǔ)上，實驗確定辣椒油最佳方案為，煎制油溫180、煎制55 s、辣椒和油比例1：6。周玉東11在研究不同品種的油及水分、粒度、溫度、時間等試驗條件對辣椒素提取率的影響時，也初步確定大豆色拉油對辣椒素提取率較高，最佳操作條件為辣椒含水率17左右、粒度為通過0.4 mm孔徑的篩子、溫度180、時間為

11、2025 h。3.3超臨界CO2萃取法12-13超臨界萃取技術(shù)是一種先進的綠色分離提取技術(shù)，已被廣泛應(yīng)用。超臨界流體的密度會隨溫度和壓力的改變而改變，其密度大小直接影響溶解能力。超臨界CO2萃取辣椒油工藝流程圖如圖1所示。圖1 超臨界CO2萃取辣椒油工藝流程圖 1. CO2鋼瓶；2. 凈化器；3.冷箱；4.高壓泵；5.加熱器；6.萃取缸；7.分離器；8.分離器；9.流量計此分離技術(shù)特點是，工藝簡單、耗能低、萃取劑無毒且易回收、所得產(chǎn)品純度高。4 工藝選擇及流程圖4.1工藝選擇日處理量為3噸辣椒的辣椒油生產(chǎn)工藝，按照目前辣椒油的幾種工藝方法及其特點，選擇用浸提法生產(chǎn)，綜合參考各種資料確定生產(chǎn)指標(biāo)

12、，辣椒油生產(chǎn)工藝指標(biāo)見表1。表1 辣椒油生產(chǎn)工藝指標(biāo)項目參數(shù)原料處理能力3 t/d辣椒：油1 : 6干椒含水量17 %煎制油溫180 浸提溫度180 煎制時間55 s浸提時間20 h冷卻時間12 h粉碎粒度0.4 mm4.2工藝流程方塊圖辣椒油浸提法生產(chǎn)工藝流程圖見圖2。清 理干 椒粉 碎熟 制調(diào) 溫色拉油混 合油成 品過 濾冷 卻恒溫浸提圖2 辣椒油浸提法生產(chǎn)工藝流程圖5 工藝計算E25.1物料衡算E1辣椒油物料衡算如圖3所示。干椒N1清理N2粉碎N3色拉油N7N4混 合浸提N5N6過濾成 品E3E4渣渣圖3 辣椒油物料衡算N1=E1+N2=E2+N3N1+N7= N4=E3+N5=N4+N

13、65.2熱量衡算辣椒油熱量衡算如圖4所示。Q22Q21Q1Q3冷卻熟制油浸提Q4冷卻椒Q5Q23圖4 辣椒油熱量衡算圖輸入熱量：Q1所處理物料帶入設(shè)備的熱量Q2由加熱劑（或冷凝劑）傳給設(shè)備或所處理物料的熱量輸出熱量：Q3所處理物料從設(shè)備中帶出的熱量Q4由水分損失帶走的熱量Q5設(shè)備散失的熱量Q1+Q21+Q22+Q23=Q3+Q4+Q56 主要設(shè)備6.1清理設(shè)備6.1.1振動篩振動篩又稱平篩，是指篩面在工作時做往復(fù)運動的篩選設(shè)備。由于振動篩清理效率高，工作可靠，是油脂廠應(yīng)用最廣泛的一種篩選設(shè)備。振動篩的結(jié)構(gòu)一般由進料機構(gòu)、篩體、篩面、篩面清理機構(gòu)、振動機構(gòu)、傳動機構(gòu)、吸風(fēng)除塵機構(gòu)等部件組成。工作

14、過程是：物料通過進料管進入帶有偏心錐形漏斗的進料口，通過布筒進入喂料箱的散料板上，錐形漏斗可以旋轉(zhuǎn)使得物料正確地落到散料板中間。隨著篩體的振動，物料均勻地散在進料箱的底板上，并沿底板流到篩面的整個寬度上。在喂料箱與篩面的連接處安裝了一個壓力門，它使物料能均勻分散于同一高度。物料通過壓力門后，布滿了第一層篩面，第一層篩面的篩下物落到第二層篩面上，篩上物（大雜）則由旁邊的出料口導(dǎo)出。第二層篩下物（小雜）落到底板上，從位于機器中部的出料口導(dǎo)出。第二層篩面的篩上物經(jīng)過壓力門導(dǎo)出到垂直吸風(fēng)分離器進行風(fēng)選，去除塵土和輕型雜質(zhì)，垂直吸風(fēng)分離器可通過調(diào)節(jié)手輪進行調(diào)節(jié)，以達到最佳的分離狀態(tài)。從垂直吸風(fēng)分離器排出

15、的即是清理后的凈料。振動電機位于機器兩側(cè)的中部，使篩體不斷的進行往復(fù)運動。按照處理量及工藝，選用TQLZ系列高效振動篩，TQLZ4080高效振動篩主要技術(shù)參數(shù)見表2。表2 TQLZ4080高效振動篩主要技術(shù)參數(shù)項目參數(shù)篩面尺寸（mm）4080處理量（t/h）2篩面傾角（）6振動方向角（）20振幅（mm）5動力（kW）20.12機重（kg）180電機轉(zhuǎn)速（r/min）1140外形尺寸（mm）12508301070風(fēng)量（m2/min）226.2破碎設(shè)備按照最佳工藝對粒度的要求，需要對干椒進行粉碎，目前國產(chǎn)錘式粉碎機主要有FSP和SFSP兩大系列。選擇FSP50型粉碎機，F(xiàn)SP50型粉碎機主要技術(shù)參

16、數(shù)見表3。表3 FSP50粉碎機主要技術(shù)參數(shù)項目參數(shù)產(chǎn)量（t/h）1.8進料方式切向配套動力（kW）18.5整機重量（kg）193（163無風(fēng)機）主機外形尺寸（mm）117010201125（11705781125）粉碎室寬度（mm）270轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速（r/min）3440轉(zhuǎn)子直徑（mm）500錘片數(shù)量（片）12錘片線速度（m/s）90篩板包角（）180錘篩間隙（mm）12傳動方式三角帶傳動6.3熟制設(shè)備熟制設(shè)備選用CL130型平底炒鍋，CL130型平底炒鍋主要技術(shù)參數(shù)見表4。表4 CL130平底鍋主要技術(shù)參數(shù)項目參數(shù)處理量（kg/h）300鍋體直徑（mm）1300鍋體高度（mm）200鍋體厚度（

17、mm）40攪拌軸轉(zhuǎn)速（r/min）50配備功率（kW）1.5外形尺寸（mm量（kg）5136.4浸提設(shè)備小型浸出油廠可采用罐組式浸出器，浸出灌是帶有蝶形封頭的圓柱形容器，在圓柱形罐體的底部有假底，它是由兩層篩孔直徑為8mm的篩板，中間夾以麻袋或棕皮纖維等組成。浸出罐的工作過程包括進料、浸出、下壓、上蒸、出粕等幾個步驟。操作過程對每一個浸出罐來說是間歇的，但對于幾個浸出罐組成的罐組生產(chǎn)來說形成連續(xù)的循序浸出過程。罐組式浸出的特點是設(shè)備簡單、投資少、低溶劑消耗量是其他連續(xù)式浸出器難以達到的、能量消耗小、油料的適應(yīng)性強。不過操作麻煩、勞動條件差，其出粕勞動強度較大。本工藝選

18、用JCZ100型罐組浸出器3臺。選用的罐組浸出器是一種高料層的浸出器，有很好的料層的自過濾作用。在浸出器中，可以利用料層的自過濾作用，降低混合油中的粕末含量。為了減少混合油中夾帶粕末量，大多數(shù)浸出器設(shè)置有帳篷式過濾器，它安裝在濃混合油收集斗的上部。自浸出格滴下的混合油通過帳篷過濾器時，粕末被過濾器的篩網(wǎng)截留并受到混合油的沖刷流入兩旁的油斗，從而使抽出的濃混合油得到初步凈化。一般在帳篷過濾器外側(cè)位置的浸出器殼體上開有檢修孔，以便停車時修理或更換濾網(wǎng)。選用JCZ100型罐組浸出器，JCZ100型罐組浸出器主要參數(shù)見表5。表5 JCZ100型罐組浸出器主要參數(shù)項目參數(shù)罐體直徑（mm）1000直筒高度

19、（mm）1300錐筒高度（mm）330出粕口直徑（mm）700有效容積 充滿系數(shù)0.85（m3）1每罐容量（kg）1000水壓試驗（MPa）0.3主軸轉(zhuǎn)速（r/min）6配備電機（kW，r/min）BJO2-41-4；4；1440擺線針輪減速器（帶電機）XLED4-84或XLED4-95外形尺寸（長寬高，mm）209511053936質(zhì)量（kg）11506.5 冷卻設(shè)備油和椒末從浸出器出來后，進入暫存罐，此時自然冷卻12h。在暫存罐中，油和椒末可以進行重力沉降，利用油和椒末密度的不同，依靠椒末本身的重力作用在油中沉降下來，并予以分離。暫存罐主要技術(shù)參數(shù)見表6。表6 暫存罐主要技術(shù)參數(shù)項目參數(shù)罐

20、體直徑（mm）2000罐體高度（mm）2300出粕口直徑（mm）700每罐容量（kg）2000質(zhì)量（kg）11506.6過濾設(shè)備按照處理量可選擇63530型濾油機，63530型濾油機主要技術(shù)參數(shù)見表7。表7 63530型濾油機主要技術(shù)參數(shù)項目參數(shù)處理量（t/d）67濾片數(shù)量（片）30濾片尺寸（長寬高，mm）63563545過濾面積（m2）20板輪直徑（mm）400板輪寬度（mm）68進油管直徑（mm）1.25外形尺寸（長寬高，mm）26708501150質(zhì)量（kg）22706.7輸送設(shè)備根據(jù)輸送需要和輸送設(shè)備特性，選擇斗式提升機和埋刮板輸送機。DTG36/13斗式提升機主要技術(shù)參數(shù)見表8。表8

21、 DTG36/13斗式提升機主要技術(shù)參數(shù)項目參數(shù)畚斗規(guī)格 寬厚（mm）130110生產(chǎn)能力1.9外形尺寸B1255、B2277頭輪直徑360最大提升高度256.8泵的選擇在油脂工廠設(shè)計中，由于考慮發(fā)展和適應(yīng)不同要求等因素，總工藝方案一般均要求裝置留有一定富裕能力。在選泵時，應(yīng)按照設(shè)計要求達到的能力確定泵的流量、揚程以及考慮有效汽蝕余量等參數(shù)，并使之與其他設(shè)備能力協(xié)調(diào)平衡。6.9設(shè)備清單設(shè)備清單見表9。表9 設(shè)備清單序號設(shè)備名稱型號1斗式提升機DTG36/132喂料器3高效振動篩TQLZ40804冷卻器5粉碎機FSP506冷卻管7油罐8泵9平底炒鍋CL13010罐組浸出器JCZ10011暫存罐1

22、2濾油機6353013成品油罐致謝經(jīng)過三個多月的忙碌和工作，此次設(shè)計已經(jīng)接近尾聲。但在此過程中，由于經(jīng)驗的匱乏，碰到了許多問題。如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及同學(xué)們的幫助和支持，很難完成此次任務(wù)。非常感謝指導(dǎo)老師，老師平日里工作繁多，但對我們的畢業(yè)設(shè)計非常上心，多次召集我們召開指導(dǎo)會議。其次還要感謝各位同學(xué)，在這段時間由于專業(yè)知識不夠扎實，在剛剛開始時設(shè)計很難上手，在向同學(xué)們請教后，才有些許眉目。設(shè)計過程中，總會有不懂的地方浮出，正是因為有了你們的幫助和鼓勵，此次畢業(yè)設(shè)計才會順利完成。參考文獻 1 高翔辣椒的保健功能及其產(chǎn)品的開發(fā)研究 J 中國調(diào)味品，2004( 3 )：115116 2 程紹玲辣椒的分析與綜合利用 J 糧食加工，2004 ( 2 )：5 254. 3 何東平油脂工廠設(shè)計手冊（第二版）M湖北科學(xué)技術(shù)出版社，2012 4 何東平主編油脂精煉與加工工藝學(xué) M化學(xué)工業(yè)出版社，2009.3 5 黃啟強 高辣度