年产2万吨米糠油工厂设计开题报告

中国是世界稻谷生产大国，近十年来产量1.8亿~2.0吨，占全球稻谷总产量的1/3。与其他油料相比，米糠深加工的产品链更长至油后的糠饼，可直接作为饲料，还可以加工增值。

中国人口多，人均耕地面积少，水资源贫乏，粮食供求呈紧张的平衡状态。面对食用油自给率不足50%的处境，想要用增加油料种植面积来提高食用油的自给率是不现实的，充分挖掘米糠制油的潜力则更为可行一些。它建立在不与粮争地的基础上，可将中国的食用油自给率提高5%~10%。

米糠是稻米加工的副产物，由外胚乳、胚、种皮和糊粉层构成，约占稻谷质量的7.5%。研究表明，米糠养价值丰富，包含15~22%的脂肪，7~11.4%的纤维。31.4~52.3%的碳水化合物，8~12%的水分，6.6~9.9%的灰粉以及18~16%的蛋白，具有极大的开发价值^[1]。

米糠油作为一种非传统的植物油，富含谷维素、甾醇、生育酚和角鲨烯等多种营养物质，具有较高的药物价值和营养成分。其油酸与亚油酸含量比例符合WHO所推荐的1:1最佳比例，经常食用米糠油，对降低胆固醇，抑制肿瘤预防和治疗高血压等都具有非常良好的效果。另外，根据曹保兴等人的研究来看，米糠油还具有镇静催眠的功效。在日本，西欧许多国家已将米糠油作为主食油。所以米糠油被视为一种非常宝贵的健康食用油，其营养价值远优于其他植物油，如菜籽油，豆油等^[2.3]。此外，米糠油还被世界卫生组织列为三大最佳食用油之一^[4]。可见米糠油具有极其重要的商业和应用价值。因此，本工厂设计将利用浸出法达到年产100万吨米糠油。

拟解决的关键问题：

1.解决厂址的选择，总体布置工厂的平面设计，协调建筑物平面关系

2.对物料、能量、水、电、气进行衡算，对工厂所需劳动人员进行估算。

对于米糠油的提取方法，目前压榨法和有机溶剂浸出法是主流工艺，此外还有水酶法、超临界二氧化碳萃取技术。

目前油脂企业主要采用螺旋榨油机进行压榨制油^[5]。此法具有适应性强，工艺简单，设备和技术要求低，操作方便。生产成本以及安全等特点，但其出油率不高，只有15%左右，而干饼残油率却高达7%~8%^[6]。

有机溶剂浸出法的出油率可高达12%~15%，残留率仅有1.5%~2%，劳动强度低，生产效率高，且有机溶剂可回收循环使用^[7]，但是溶剂浸出法提取温度高，提取时间长，易造成热不稳定及易氧化成分的破坏与挥发损失^[8]。目前应用于米糠油浸出工艺的溶剂主要是正己烷，而正己烷已被列为空气污染物^[9]。并且近些年来，有科学研究认定，正己烷会损伤中枢神经系统，即运动神经细胞，因此重新选择溶剂已成为油脂工艺技术革新的焦点之一。异丙醇作为新的浸出溶剂进入了人们的视线，它可以避免因为正己烷引起的上述问题^[10]。山东农业大学的张旭霞^[11]等人通过实验得出，异丙醇提油率可达89.46%，高于正己烷浸提的结果，浸出油的稳定性也高于正己烷浸出油。

水酶法浸出技术是用水和霉混合溶液从细胞中进去提出油脂的一种新型制油技术^[12]。采用对油料组织有降解作用的酶处理油料，能破坏细胞壁，有利于油脂从油脂脂体中释放，从而达到制取并提高出油率的作用^[13.14]。Sengupta^[15]和Hanmoungijia等^[16]人研究了水酶法从米糠中提取油脂和优质粕的一种新型提油工艺，从而提高油脂提取率。杨慧萍^[17]等人采用纤维素酶，淀粉酶和蛋白酶提取米糠油。米糠油提取率为^85.76%，而郭梅等人才用果胶酶和纤维素酶进行酶解处理，然后再用正己烷浸提米糠油提取率为92.56%，比单独使用酶法提取高了7.9%。虽然水没法制取米糠油的提油率高，且油脂品质好，但由于酶制剂成本高等原因限制了水酶法制油技术的发展。

超临界流体萃取技术作为新型分离技术，已成为国际上备受关注的高科技之一^[18]。超临界流体是指在临界温度和临界压力以上的流体，物理性质介于液体和气体之间^[19]，因此既有与气体相当的今年度和高渗透力，也具有于液体相近的密度和对物质优良的溶解能力^[20]。最常用的超临界流体是二氧化碳，因其价格低，无毒无害，无污染。在食品，医药等领域有着广阔的前景，尤其适用于生活性和热敏性物质的提取分离^[21]。研究认为，高压下所制得的油脂色泽较浅，提取的组分中，蜡、不皂化物和游离脂肪酸的含量极少，铁以及磷的含量也极少，但米糠油中摘醇的含量会随着压力和温度的升高而增加，以致提取出油的氧化稳定性差。超临界二氧化碳萃取技术用于浸提米糠油，具有广泛的应用前景，但由于设备投资昂贵使得其应用受到限制，目前工业化生产比较难以实现^[22]。

综上所述，虽然压榨法操作简单方便，但出油率太低。水酶法和超临界流体萃取技术，虽然出油率高，但是成本高昂，无法进行大规模工业化使用。因此，有机物浸出法适合米糠油的提取。

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