CN111432644A - 从油性果中提取油的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种用于通过使油性果糊浆暴露于真空来从油性果糊浆中提取油的方法、装置和系统。

Description

从油性果中提取油的方法和装置

技术领域

该发明涉及一种通过向糊状制品施加真空从而代替传统的拌和步骤来从油性果中提取油的方法。为该目的，公开一种真空提取器。

背景技术

在人类的整个历史上，使用物理手段从油性果产生油的过程是众所周知的，且当前的技术基于与数百年来所使用的那些原理类似的原理，与为降低劳动成本和时间进行机械化和提高的工具无关。

橄榄油生产过程或任何其它来自油性果的油的生产过程中的主要改变中的一个由在拌和之后引入使用离心力从果肉中分离油所引起。将离心机用于分离步骤使得可能将连续系统用于油生产。

简要地，在现有技术中，该过程存在以下步骤：去枝、去叶和清洗原料，即新鲜收获的油性果。在下文中，将更详细地描述橄榄油的生产过程。为了获得油，应用一系列步骤，该步骤可存在：破碎/去核、拌和、压榨/离心和竖直倾析/离心等。在下文中，在油性果为橄榄的情况下，对该过程进行更详细的描述。

准备原料

接收

在现有技术中，原料必须以良好的卫生条件到达提取设备且包装在适当的器皿中。

清洁

大体上，所有用于橄榄油生产的现有技术系统设计成确保橄榄在没有污垢的情况下到达磨机，以便防止机器磨损。清洁可干燥进行，或可通过用水清洗橄榄来补充，后者是使用更广泛的方法。通常进行的操作有下者：

1-去枝：当有芽和树枝与橄榄一起时尤其有用。连续式机械收割系统已将此操作集成在一起，故在该情况下它不并入油生产设备中。使用辊进行操作，树枝在辊上输送。橄榄从这些辊之间的缝隙中掉落。

2-去叶：它通过抽吸或通气来进行。

3-清洗：清洗大体上由2个步骤组成。在第一步骤中，用不断循环的水清洗橄榄。在第二步骤中，清洗过的橄榄经过最后的喷水冲洗，完成清洗，且允许清洗机中不断地换水。

制备糊浆

破碎操作的目的在于打碎包埋油性物质的组织，且必须尽可能平稳地进行。在碾磨期间，释放一些油滴。

该操作可通过使用若干类型的磨机来进行。主要类型是石磨或金属破碎机。石磨通常是截锥形或圆柱形的形状。最常用的金属破碎机是锤式破碎机。通常，它们具有固定或移动锤，5至7mm筛，且在1800与2400rpm之间旋转。其它种类的破碎机是圆盘破碎机，其中使用带有作用于静止圆盘的旋转圆盘的系统将橄榄在带齿圆盘破碎机中完全破碎。送入此类破碎机的橄榄从中心甩开，并在它们遇到带齿圆盘时破碎，并由马达驱动。

去核机由螺旋进料组件操作，该组件将橄榄引导到装有开孔的特殊器皿中。旋转混合器将橄榄移向外围，在该外围果肉与石头分离，在与进料侧相反的一端处完好且清洁地排出。果肉穿过篮子的孔并掉入下方的漏斗中。然后，螺杆将产物从料斗移至向拌和机供料的泵。

磨机具有如下缺点：在以如此高速旋转时并入大量空气，且产生水包油型乳剂，此外留下大尺寸的中果皮细胞组织碎片。

磨碎橄榄仅引起40-50%之间的分散在糊浆中的油滴具有高于30µm的直径。为实现连续的相分离，滴的直径应大于30µm (Khlif M., Rekik H., Arous N. (2003). Lacadena continua en la extracción de aceite de oliva en Túnez: modalidadesoperativa(突尼斯橄榄油开采的连续链：操作模式). Olivae. 96:38-42)。这与DiGiovacchino, L. “Olive Oil Extraction by Pressing, Centrifugation andPercolation: Effect of Extraction Methods on Oil Yields”, Olivae, vol. 36, p14-30 (1991) (Di Giovacchino, L. “通过压榨、离心和渗滤来提取橄榄油：提取方法对油产量的影响”, Olivae, 36卷, 14-30页(1991))的公开内容关联，油滴的尺寸越小，它们的稳定性越高，使它们更难以重组为较大的滴。

拌和处理的目的在于在相关连续阶段中将分散和乳化的液体油滴凝聚在磨碎的糊浆中，以便促进和增加以下生产操作中的固液分离。它还在磨机中剩下的整个组织碎片中产生外部细胞的撕裂伤，释放细胞液泡内部中一定百分比的油。通常，这是在25至30℃的温度范围内进行的，有利于通过酶促作用破坏细胞。

拌和机中的壁和刀片通常由不锈钢制成，且拌和应持续足够长的时间，以获取尽可能高的游离油百分比。最佳的拌和条件是在45至3个小时期间，最终糊浆的温度为25至30℃，速度为8到14rpm。

最近破碎/去核的橄榄糊浆不具有使所释放油滴最大限度聚结的最佳温度，浪费50%的时间用于使橄榄糊浆拌和来达到对于适当品质的理想温度。当'优质'品质的特级初榨橄榄油(EVOO)的建议时间为1小时且甚至少于50分钟时，这可引起拌和时间长达2小时。这些拌和时间(与磨机中并入糊浆中的大空气体积和最佳温度组合)产生过氧化物酶和多酚氧化酶的作用，因此引起糊浆氧化和油的酚类部分的降低。

值得澄清的是，在该步骤之后，较细的颗粒仍将存在于油中，且在该过程中的后来步骤(诸如重力沉淀或过滤)中将消除。

分离固相和液相

传统上，使用液压机来压榨是分离液相和固相的最广泛使用的方法。在压榨期间，将准备好的糊浆放在垫子上的薄层上，垫子放在彼此顶部，且然后经受压力。如今，此类方法已大多废止。

离心已基本取代压榨。目前，离心引起混合的橄榄糊浆相分离成固相和液相。此类分离是在倾析器(称为水平离心机)中进行的，该倾析器的转子以约3000rpm自旋。

三相或三出口系统

这是给予配备有倾析器的离心机系统的名称，该倾析器具有三个独立的产物出口，在离心期间分离，且基本由油、废水和橄榄饼组成。

该系统在糊浆进入倾析器之前对糊浆使用添加的温水，以便使其流化并实现更好地分离液相、油、废水或植物水。

两相或两出口系统

这是给予具有倾析器的系统的名称，该倾析器带有两个独立的产物出口，即油和果渣(橄榄饼加植物水)。

与三相系统不同，该系统不使用添加的水，且也不产生植物水。该系统显著地减小油生产设备中的流出物和污染物负荷。替代地，获得湿果渣，该湿果渣为带有较高湿度的固体副产物。

振动过滤是用于将油中附带的粗颗粒保留在倾析器出口处的步骤。它具有平的水平振动、略微倾斜的过滤筛，在该处收集通过筛的油。

分离固相和液相的第三种方法是Sinolea方法。在该过程中，将成排的金属圆盘或金属板浸入糊浆中；油优先地润湿和粘到金属，且在连续过程中用刮刀去除。其基于植物水和油的不同表面张力，这些不同的物理行为允许橄榄油粘附在钢片上，而其它两相则保持在后面。

Sinolea的工作原理是将数百个钢片连续地引入糊浆中，因此提取橄榄油。该过程不是完全有效的，在糊浆中仍留有大量的油，故剩余的糊浆必须通过标准的现代方法(诸如工业倾析器)进行处理。

分离液相

液相分离可使用不同方法来进行，其中有重力分离和离心分离。

重力分离是一种古老的油和植物水分离方法，其基于两者之间的不同密度。这通过连续进料穿过若干相互连接的容器来进行。

离心分离还基于不同相(倾析器留下的水和组织)由它们不同的密度来分离，从而使重力以6500rpm的速度增加。该过程将空气乳化到油中，通过氧化影响它的保存。

离心过程留下痕量悬浮水和植物组织，这些在重力作用下缓慢沉淀。为有利于该作用，使离心产物在较高温度下存储，且执行定期的沉淀物清除。水和组织包含溶解的糖，糖是发酵的理想底物，将不期望的风味(flavour)转移到油中。为防止该情况，使用产物来增加沉淀，但没有获得显著的结果。这些油带有一定的湿度和杂质进行存储；这些使油沉淀、发酵且使它们充满不期望的气味和风味。因此，存储油的油罐必须具有圆锥形的底部，以允许适当的净化。

存储

储油罐是其中保留过滤或未过滤的油直到它分级或运输的地方，大体上在不锈钢罐中。储油罐必须具有与外界温度隔离的壁和顶板，且不得将异味转移到油中。它还必须具有调节系统来保持约15-18℃的恒定温度，它应不产生异味且具有低的发光度。

橄榄油品质

所有食物必须符合某些感官特征才能食用。特别地，橄榄油按其品质分为橄榄油、初榨橄榄油和特级初榨橄榄油。决定油品质的两个主要特征是酸度值和过氧化物值。这些特性直接受到橄榄油提取和保存方法的影响。还应提及原料的品质、植物检疫条件、收获系统(没有破裂或擦伤的橄榄)以及收获和提取之间的时间(如果时间长，最终产物将恶化)。

在一些设施处的惯常做法是在橄榄冻伤时处理橄榄。这是冷冻导致油性果组织的机械破裂，因此通过冷冻和随后的脱水产生细胞破裂。结果，产量增加，但橄榄油的品质显著地降低。

油脂的酸败是天然的过程，通过该过程，其成分随着时间来改变，这尤其引起其感官特性上的改变，即，风味上的改变。特别地，经过强烈氧化过程的油的风味称为腐臭。

-在水解酸败中，橄榄核中存在的脂肪酶催化甘油酯水解，产生游离脂肪酸和部分甘油酯。结果，增加橄榄油中的酸度。如Richardson T., Hylsop D. (2001). Chapter 6In “Quimica de Alimentos”(“食品化学”中的第6章) Fennema O. Ed Acribia; BelitzH.D., Grosch W. (1997). Chapter 2 In “Quimica de Alimentos”(“食品化学”中的第2章) 2° Ed Acribia, Zaragoza and in Quirasco B.M., Lopez-Mungia A.C. (2006).Chapter 5 In “Quimica de Alimentos”(“食品化学”中的第2章) Badui D.S., 4°EdPearson Education.中所公开的，在获得所述油期间，水解反应在油水界面中产生，且在橄榄糊浆的乳化期间呈指数增长。

酸度以每100克橄榄油中油酸的克数表示，且其称为酸度百分比。游离脂肪酸基本使用该百分比来评估，且它不仅与所使用的原料的特征相关，而且与处理方法相关。因此，例如，橄榄油的品质与甘油三酸酯成分的水解度直接相关。随着该程度的增加，游离脂肪酸的量增加，从而增加其酸度，成比例地损害橄榄油的品质。

氧化性酸败是由于不饱和脂肪酸中的双键氧化形成过氧化物或氢过氧化物，其后来聚合和分解，导致形成醛、酮和较低分子量的酸。在氧、光、热、湿气、其它游离脂肪酸和某些无机催化剂(诸如铁和铜盐)的存在下，可加快该过程。

经过氧化的脂肪具有令人不愉快的风味和气味，且对一些个人可为略微毒性的。

氧化性酸败还破坏脂溶性和水溶性天然抗氧化剂。这些是提供健康益处的橄榄油的主要成分。其中有下者：生育酚、类胡萝卜素、酚类部分等。

橄榄中最重要的酚类部分由下者表示：

-苯基醇：3,4-二羟基苯基乙醇、羟基酪醇、对羟基苯乙醇和酪醇

-类黄酮：花青素、芦丁和来替林7-葡萄糖苷。

-类胡萝卜素：橄榄苦苷、二甲基橄榄苦苷、女贞子甙和韦尔可可甙。

-酚酸：烯酸。

抗氧化剂的主要作用是防止、延迟和/或还原导致生物底物(蛋白质、脂质和核酸)氧化的反应。

确定橄榄油品质的重要参数是通过紫外光谱。在不同的波长下进行吸光度测量。该分析提供关于特定油的品质和其保存状态的指示。它也可用于检测初榨橄榄油中的异常成分以及过氧化值和橄榄油中的主要氧化阶段。

在从油性果中抽取和处理油期间，油将暴露于氧，导致氧化。油的氧化导致挥发性香气的丧失和有益的微量营养(诸如多酚(抗氧化剂)的丧失。此外，氧化将导致风味以及因此油的品质和风味特征上的不利改变。由于暴露于氧和所导致的氧化作用对油的负面影响，在本领域中已知在有限或适度(mild)的真空下操作拌和或碾磨过程以限制暴露于氧。

Migliorini M. et al. (2008). “Influence of operating conditions ofmalaxation on the quality of extra virgin olive oil”, J. Agric. Food Chem, v.56, p. 10048-10055 (Migliorini M.等(2008).“拌和操作条件对特级初榨橄榄油品质的影响”, J. Agric. Food Chem, 56卷, 10048-10055页)公开如何由暴露于氧由于氧化来负面影响橄榄油品质，并因此如何通过限制特级初榨橄榄油对氧的暴露来提高品质。在C.Fadda, A. Del Caro, A.M. Sanguinetti, P.P. Urgeghe, V. Vacca, P.P. Arca, 1,A. Piga “Changes during storage of quality parameters and in vitroantioxidant activity of extra virgin monovarietal oils obtained with twoextraction technologies”, Food Chemistry, vol. 134, p. 1542-1548 (2012) (C.Fadda, A. Del Caro, A.M. Sanguinetti, P.P. Urgeghe, V. Vacca, P.P. Arca, 1,A. Piga “用两种提取工艺获得的特级初榨单品种油的品质参数和体外抗氧化活性在存储期间的改变”, 食品化学, 134卷, 1542-1548页(2012))中，公开在橄榄油存储期间使用适度的真空(绝对值0.2atm或152 mm Hg)将如何提高或保存橄榄油的品质。橄榄油生产商已报告在拌和期间施加真空具有相同影响的积极影响(http://apollooliveoil.com/press.php)，但未公开确切的真空量或水平。然而，在该现有技术中，所使用的真空的真空水平或量以及真空的目的不同于本发明中所使用的真空。所有现有技术一直集中于如何在处理期间限制所处理的油或糊浆，以免暴露于氧(由于氧化)，以及如何使用适度/不太有效的真空来实现该目标。然而，在本发明中，为从油性果的果肉中抽取水或蒸气，施加更强或更深的真空，令人惊讶地导致油从果肉中的释放大大增加。

在Clodoveo, Maria Lisa, “An overview of emerging techniques in virginolive oil extraction process”; Journal of Agricultural Engineering, vol.XLIV, p 297-305 (2013)) (Clodoveo, Maria Lisa, “初榨橄榄油提取工艺中的新兴技术综述”; Journal of Agricultural Engineering, XLIV卷, 297-305页(2013)))中，公开在其它新兴技术中脉冲电场、功率超声或微波辐射用于增进橄榄油生产期间油释放的使用。然而，所公开的新的新兴技术中没有一个具有在不提高温度的情况下大大提高油的释放和提高油品质的相同有益影响。

在食品工业内使用具有可选的香气或风味回收单元的真空炊具来用于去除水和提高香气回收率大体上也是已知的。通过使用真空炊具，可降低食品处理期间的温度，导致更适度的条件且提高所处理食品的品质。然而，此类设备用于提高油回收尚未在早期公开。

另一用于油生产的油性果是棕榈果。棕榈油的生产过程与用于橄榄油的过程不同，使用的温度更高且采用更苛刻的方法。在棕榈油的生产过程期间，在所谓的棕榈油磨机中从棕榈果中提取油。在该过程的前端，果串通过在约145℃注射蒸汽达90-120分钟来在高压下“灭菌”，其中棕榈串煮熟或软化且灭菌。灭菌步骤之后，由于软化棕榈果，因此非常容易将棕榈果与棕榈串分离。此外，由于在高温蒸汽注射之后棕榈果的湿度增加，在随后的操作中可更容易地从棕榈果中提取粗棕榈油。然后将果肉或油性肉在“消化器”(典型是90-95℃下操作15-20分钟的蒸汽夹套搅拌容器)中处理，见Vugts, J.A., "Palm Oil ProcessThe Principle & Operational Techniques", https://vdocuments.site/palm-oil-process-the-principle-operational-techniques.html (retrieved 18 Sep 2018)(Vugts, J.A., "棕榈油处理 原理和操作技术", https://vdocuments.site/palm-oil-process-the-principle-operational-techniques.html (2018年9月18日检索))的公开内容。由于灭菌和蒸煮以及脱粒和捣碎的机械作用，棕榈果肉(或油性果肉)变软，且组织的细胞结构上发生改变，导致更容易从果肉中提取油。最后，通常通过使用螺旋压机将油与果肉分离，以生产粗油和油性固体废物。

如上面所解释的，从现有技术中知道，用高温处理棕榈果将软化并破坏果肉结构，导致棕榈油更容易释放。对于更热敏感和更昂贵的橄榄油，此类处理是不可想象的。在橄榄油生产期间的温度控制是高度重要的，因为30℃以上的温度不利地影响油的品质，因为橄榄油中的天然风味和营养对温度非常敏感。然而，原理上在用于最大限度地保存营养和抗氧化剂的适度条件下提取粗棕榈油方面可存在相当大的可能，以产生高品质的称为“红棕榈油”的油(https://www.aocs.org/stay-informed/read-inform/featuredarticles/red-palm-oil-february-2017)。红棕榈油是一种“初榨棕榈油”，其中最大限度地保存营养，那些营养中一种是红色胡萝卜素，维生素A的前身，它因此得名。此类初榨油将仅需要适度的后处理来使关于油的其感官特性调整成可为大多数消费者所接受。

与所描述的行业类似的行业是鳄梨油生产行业。简要地，它由三个阶段组成：

-清洗和破碎/去核：收获之后清洗鳄梨。然后在有或没有核的情况下破碎鳄梨果肉，以获得糊浆。

-拌和：在拌和期间，将糊浆轻轻混合并在45-55℃下加热45至120分钟的时间，然后将油从封装油的油囊中释放。因此，该阶段对于鳄梨油的产量和品质至关重要。

-分离：拌和之后，将糊浆泵送到倾析器(2相或3相)中，以进行后续分离。结果，将糊浆分离为油、水(植物水加添加的水)和固体(三相)。此外，添加稀释水使其流化。在另一方面，在两相过程中，糊浆分为轻相(油)和固相(果渣)。取决于原料的含水量，两阶段过程几乎不需要或不需要添加稀释水。

迄今为止，未研发出允许在短时间内在低温下获得高产量的高品质橄榄油的方法。为使用当前的方法获得高产量的橄榄油，如果温度保持较低，拌和步骤必须显著地延长至1小时以上。提高油产量的其它解决方案是将温度升高到30℃以上。且为了显著地增加产量，必须改变拌和时间和温度两者。那些因素都显著地恶化油的品质。

另外，为获得良好的油产量，当前的方法需要从具有足够成熟度以使组织软化且优选地还具有低湿度的橄榄开始。

本发明公开在低温下使用真空或软化和损坏油性果肉，从而增强油的释放。令人惊讶地发现，在低温下使用真空将不仅抑制氧对油品质的不利影响，而且与常规方法相比将显著地提高油的产量，而不负面地影响油的品质。而且，本发明公开的方法不仅显著地提高油的产量，它还提高所获得的油的品质。

在本发明中公开的方法还允许处理具有不同成熟度和柔软度以及具有不同湿度的橄榄或其它油性果，而不影响所获得的油产量。此外，本发明还消除在提取过程期间添加提取助剂，并防止抗氧化剂的破坏，通过在大多数过程期间消除氧的存在来降低氧化性酸败。

在本发明中公开的方法还允许将来自第一次橄榄油提取的橄榄果皮(果渣)进行第二次提取以获得额外的油(重新碾磨)。

发明内容

发明概述

该发明基于在进入倾析器之前的阶段(2或3相)中对橄榄糊浆的不同处理。油性果按传统方式进行预处理，也就是说，将新鲜收获的油性果去枝、脱叶和清洗。然后，将油性果磨碎(例如使用破碎机或去核)，以获得破碎的油性果、水包油型乳剂和大量空气的混合物。预处理后，油性果的分解组织或果肉进入真空提取器，该真空提取器取代传统的拌和步骤。在真空提取器中，果肉经受真空，通过果肉中水的蒸发或沸腾来引起水释放，同时还从溶解的空气(氧)中剥离果肉。取决于温度和所使用的真空的强度或量，水作为水蒸气释放，其中或多或少夹带水滴。在真空处理期间，从油性果组织中提取水软化组织并引起果肉的细胞结构改变，从而增强从油性果肉中释放油。

本发明的详细公开内容

如上面所解释的，通过诸如去枝、脱叶和清洗的方法来制备新鲜收获的油性果原料。然后，将油性果磨碎，例如使用传统方法，以获得果肉或糊浆，该果肉或糊浆是油性果的破碎的分解细胞组织、水包油型乳剂和大量空气的混合物。在本发明的橄榄油生产的一个实施例中，所获得的糊浆用例如带有穿孔的圆柱形筛的旋转刀片筛来处理。刀片推动糊浆通过筛孔口，分离果肉组织。另外，在筛中，破碎的核被分离，由于其较大的尺寸，其被刀片推动通过圆柱体的中心朝向与糊浆输入相对的一端。然后，通过混合过程，它们将再次结合在一起，以防止粘附在破碎核上的果肉损失。也可能可使用带有更高分离效率的筛，该筛不需要混合阶段，且仅通过处理糊浆和丢弃清洁的核碎片就可提高生产能力。在本发明的该实施例中，过筛和/或统一的糊浆然后进入该发明的真空提取器。在本发明中，真空提取器代替传统的拌和步骤。真空提取器施加真空以通过蒸发或沸腾从果肉中提取水。主要从所讨论的油性果的细胞组织或细胞内汁中提取的水是从果肉中提取的，因为水蒸发携带或多或少夹带的水滴，取决于提取器中施加的真空量或强度和温度两者。此外，溶解在果肉中的空气将从果肉中剥离。一个人可推测，此类异常增加的油释放是由于从油性果组织的细胞中提取水时油性果组织的软化和溶解所致。关于令人惊讶的优异油产量的另一可能促成因素可为水蒸气和糊浆的混合物的改变的物理性质。

此外，真空提取器的优点是可在没有大气和溶解氧的情况下工作，这防止氧化且显著地增加油的贮藏寿命。该阶段结束从糊浆中释放橄榄油，然后将在后来的阶段中使用传统方法来分离它。

使用离心力，在倾析器中或通过任何其它合适的分离装置将固相与液相分离。在本发明的该实施例中，可使用两相或三相倾析器。可选地，也可通过使用压机或任何其它合适的方法来分离各相。在该实施例中，不纯的油经受振动过滤的影响以消除粗杂质。

如将参照下面的图进一步描述本发明。如该发明的示例中示出的，本文中描述的方法允许获得大量的高品质橄榄油。

在本发明的论述和公开期间，适用以下定义：

芽：一岁的树枝。

油磨机：从橄榄中获取油的设施或场所。

废水：从橄榄糊浆中释放的植物液体和水。

橄榄饼：橄榄的固体部分，即核、皮、果肉和油渣的混合物，大部分油是从中提取的。

果渣：通过连续两相提取系统获得的副产物。其为水和橄榄饼的混合物，也可在干燥过程后用作燃料或甚至用作堆肥。

筛：带有多个穿孔的丝网。在该发明中，它可由带有圆柱形形状、带有不同直径(1、1.5和2mm)的圆形穿孔的不锈钢制成。根据该发明，它的功能是产生细胞破裂。

转色期状态：橄榄的成熟程度与果皮的颜色改变一致。

植物水：外观为褐色水状残留液体。该液体具有令人愉快的气味，但具有苦味。具有相对高有机物含量的该流出物构成橄榄产业的污染源。

果肉；糊浆或分解的细胞组织：磨碎或捣碎的油性肉，包含破碎的油性果、水包油型乳剂和大量空气的混合物。

保持；拌和时间：油性果糊浆在真空提取器中暴露于真空的时间(保留在真空提取器中的时间)。

油性果：包括可由处理从果中释放的油的任何种类的果。油性果的示例是橄榄、棕榈果和鳄梨。

真空：如该公开案中所涉及的，真空是指所施加的压力低于周围的大气压力。

饱和水压：如该公开案中所涉及的，饱和水压是在给定温度下的纯液态水蒸气压。当系统压力等于给定温度下的饱和水压时，将达到沸点且液态水改变(沸腾)为蒸汽。

煨煮(simmer)：如该公开案中所涉及的，煨煮是在给定温度下系统压力高于饱和水压，生成相当多的蒸气。

真空提取器/油提取器：适用于施加真空的气密容器或器皿。

附图说明

图1：根据该发明的一个实施例的提取器的图像。

图2：根据该发明的一个实施例的提取器的图像，详细描绘刮刀片。

图3：根据现有技术的橄榄油提取方法的阶段图。

图4：根据该发明的实施例中的一个的橄榄油提取方法的阶段图。

图5：表明(demonstrate)真空(压力)和温度之间的关系对水沸点的影响的图。

图6：本发明的一个实施例的示意图，公开可能的连续设置。

具体实施方式

在该发明的图1的实施例中，提取器由4mm AISI 18/8 304优质不锈钢板制成。另外，它所有的金属零件为相同品质的不锈钢。

在这下面随后是根据该发明的一个实施例的图中的每个元件的详细描述。不仅尺寸而且值或材料形成本发明的该实施例的部分，但这些是非限制性因素，且仅被提及作为本发明的可能实施例。

图1：表明包含真空提取器(100)的用于油的批处理设备的一部分的示意图。真空提取器(100)包括轴(1)，该轴支承刮刀臂并具有附接到其的螺旋钻。刮刀由于它们相对于其轴线的倾斜将糊浆向下推动，且螺旋钻将糊浆向上推动。油浴中的齿轮马达(2)控制主轴。齿轮马达(2)通过一个变速器(在本实施例中在20与60rpm之间变化)旋转搅拌器。

轴密封在轴封(3)中，轴封防止真空损失。真空泵连接(4)位于顶部区段，以防止糊浆进入真空系统。如它在之前所提到的，大量的空气并入新鲜磨碎的糊浆中。当该糊浆与真空接触时，水分蒸发和空气释放将使糊浆的尺寸增加，形成气泡，气泡在它们升高时破裂。此外，如上面所解释的，不仅空气和水蒸气通过所施加的真空来去除，而且呈滴形式的水也夹带在来自真空提取器中的糊浆的蒸气和气流中。真空提取器(100)还包括清洁或维修门(5)，由于其尺寸允许操作员进入，且它的盖具有用于调整时的气密性以防止真空损失的密封件。将经过预处理(未在图1中示出)的油性果肉或糊浆通过产物入口(6)引入真空提取器(100)。在该实施例中，产物入口(6)的直径为76.2mm(3英寸)，其中阀和喷口指向提取器的下部，但对于有关带有不同容量的提取器的不同实施例，该尺寸可不同。产物输入通过真空抽吸来进行。真空提取器(100)还包括刮刀片(7)，刮刀片具有刮擦环形温度调节衬套、防止粘附和将糊浆推向容器底部的功能。衬套或温度调节肺或温度调节控制器装置(8)控制真空提取器(100)内的温度。由于糊浆暴露于真空，油性果糊浆的温度将降低，且需要此类温度调节(在该情况下为肺(8))来保持温度恒定在优选水平下。如果需要加热糊浆，肺(8)可使热水循环，或如果需要冷却糊浆，使冷水循环。该实施例的温度控制元件(8)是圆柱形的，双壁的，且水来自底部(8a)，向上循环，且在流过内部管之后，其从下部(8b)出来。本发明的真空提取器内的理想温度在0℃与35℃之间、优选地在15℃与30℃之间、更优选地在18℃与27℃之间、还更优选地在20℃与27℃之间、最优选地在22℃与26℃之间变化。当前实施例的衬套(8)在其它实施例中可由其它类型的热交换器代替，这些热交换器可将糊浆保持在优选的温度，或也可通过在进入提取器之前对糊浆或果肉进行预加热或预冷却来避免。

在该实施例中，两个衬套中的热交换表面为约5m²。

真空提取器(100)还包括与轴(1)连接的螺旋钻(9)。螺旋钻(9)的作用是提升沉积在提取器底部的糊浆以使其再循环，并使之与存在最深真空条件的表面连续接触。产物出口阀(10)放置在真空提取器(100)的底部。糊浆朝泵通过该产物出口阀(10)，该泵将它发送到分离装置(诸如倾析器)，根据它的容量来调节流量。在该实施例中，它的尺寸为127mm(5英寸)，但对于带有不同容量的提取器，该尺寸可不同。蒸汽喷射器(11)置于油性糊浆表面上方的真空提取器(100)内。其功能是在排干提取器期间移动糊浆，以避免其与空气接触，以防止糊浆氧化并粘附到所述提取器的壁上。在其它实施例中，可使用惰性气体或其它合适的手段。

管状冷凝器(12)通过真空连接入口(13)连接到真空泵连接(4)和真空提取器(100)。混合有橄榄风味的蒸气在通过冷冻冷凝器时冷凝。管状冷凝器(12)用于在油性果肉暴露于真空期间回收逸出糊浆的风味。风味(挥发性的或夹带的滴的部分)通过在管状冷凝器(12)中冷却来冷凝，且随后在返回真空提取器(100)中的油性果肉中之前，将其与冷凝水一起收集在密封的冷凝物收集容器(17)中。在(12a)中示出管状冷凝器(12)的截面，表明管状冷凝器(12)的冷却管。管状冷凝器(12)具有冷却液入口(15)和冷却液出口(16)。在该实施例中，冷却液通过经过制冷机在4℃下再循环。冷凝物收集容器(17)收集冷凝流体和风味。另外，本实施例的冷凝物回收容器(17)具有冷却液循环盘管(17a)(或其它交换系统)，其中冷却液在4℃下也进行循环以将冷凝液保持在低温下且防止它们由于真空泵气体释放来挥发。冷凝物收集容器(17)还包括冷凝风味排出管(18)，由于真空在大于其排出的高度处进入，该冷凝风味排出管作为高度阱引入容器(17)中。真空泵通过真空进气口(19)连接到冷凝器(17)，该真空泵具有所制造的提取器尺寸(20)所必需的真空能力或流量。真空提取器(100)具有糊浆或果肉出口管(21)，其产物出口阀(10)将真空提取器(100)与合适的分离装置(诸如倾析器(未示出))连接。一旦从糊浆中提取出油，阀(10)打开，为螺旋泵(22)供料，该泵为分离类型(诸如所使用的倾析器)分配适当的流量。

在该发明的一个实施例中，提取器的高度为3300mm，且直径为1100mm。外部水衬套在高度上1000mm且在内部高度上1100mm，其中100mm的内部面的管状圆柱形延伸部由4mm厚的不锈钢制成。

设备具有控制和安全装置：带有蒸汽发生器的观察镜(用于内部清洁)、温度计、真空计和水入口阀。

由于原理是使糊浆表面与真空接触，可存在设计有不同格式和尺寸的提取器，故只要它遵守本发明的物理原理，可设计连续提取器，诸如图6公开且下面详细描述的实施例。

下面详细描述根据图1的本发明的实施例的真空提取器的功能。

油性果糊浆通过从混合容器中由真空抽吸的产物入口(6)进入提取器(100)。糊浆使用以合适的速度旋转的刮刀片(7)进入，在该实施例中，刮刀片在40与60rpm之间，取决于待处理的油性果的品种、成熟度和湿度。刮刀片(7)的移动由齿轮马达(2)生成，且由轴(1)传递。在任何给定点处于真空下的油性糊浆部分内，即在表面或接近表面的糊浆中，真空将引起水从油性糊浆中蒸发。假定此类水提取引起油性果组织内的细胞内破坏。另外，在通过真空泵(20)施加真空的情况下，假定乳剂被破坏，且油从液泡(由包含橄榄中的油的质膜包围的细胞内容器)、水和气体中在细胞内提取。然而，由本发明在如此低的温度下释放的非常大量的油是极其令人惊讶的，且仅可推测确切物理和化学现象所基于的油释放方面的异常增加。

由于通过刮刀片(7)和螺旋钻(9)生成的移动，糊浆再循环，且通过提取器显示器(未示出)可观察到作为油性糊浆表面中起泡的真空影响。借助于螺旋钻(9)和刮刀片(7)进行糊浆循环。刮刀片(7)的作用使糊浆下降到提取器的底部，其中螺旋推运器(9)将其取走并再次向上输送，从而实现连续循环。再循环的目的在于使糊浆移动到表面，使其与提供成用于实现抽水的真空接触。而且在所述再循环期间，糊浆与温度调节衬套或肺(8)接触，温度调节衬套或肺与糊浆交换热，以使它在提取期间保持在0℃与35℃之间、优选地在15℃与30℃之间、更优选地在18℃与27℃之间、还更优选地在20℃与27℃之间、最优选地在22℃与26℃之间的温度或任何其它期望的温度下。通过真空作用从糊浆中提取的气体通过真空泵连接装置(4)朝管状冷凝器(12)循环，其中冷凝物收集容器中的风味在其中冷凝(17)。当糊浆停止起泡时，证明提取结束。这可通过提取器(未示出)中提供的观察镜进行观察。完成当前实施例的过程所需要的时间是约40分钟。然而，所需要的时间将取决于若干因素，诸如提取器中的糊浆流动性、油性果的成熟状态、油性果的类型和油性果的种类、施加的温度、糊浆的表面积、糊浆内的移动量等，以及真空提取器的设计。随着较大的糊浆区域暴露于真空，所需要的拌和时间将相应缩短。一旦完成该过程，在当前实施例中，将混合速度降低至20rpm，以避免在抽真空时产生乳剂。由于当前实施例是批处理，下一步骤是关闭真空泵(20)并激活蒸汽喷射器(11)，以避免在破坏真空并排空提取器时空气进入。提取器的排放通过产物出口阀(10)和糊浆出口管(21)来进行。泵(22)将糊浆朝分离步骤或装置送，在该实施例中为倾析器，且使用该泵(22)，将调节糊浆的流量，使得它适合于所述分离装置或倾析器。在这之前和停止真空之后，将来自冷凝器(12)的冷凝物添加到糊浆。

螺旋钻(9)位于圆柱体内，其高度大于温度调节衬管或肺(8)。这便于提取器的更高的填充高度。

使用当前实施例的真空作用，即真空提取器(100)的竖直设计，不同的混合速度是可能的。关于竖直真空提取器(100)的优选速度在40rpm至80rpm之间，诸如在50rpm至70rpm之间，或更优选地在55rpm至65rpm之间，或还更优选地在约60rpm处。

关于风味的回收，存在若干非常完善的方法，且它们中的任何一种可用于该发明。

图2是图1中表明的真空提取器的特写视图，示出刮刀片(7)的细节。

图3示出根据现有技术的橄榄油提取方法的阶段图。

图4公开根据该发明的实施例中的一个的橄榄油提取方法的阶段图。

图5表明水蒸发、温度与压力之间的关系。

本发明的方法使用真空通过将糊状表面上的系统压力降低到或接近给定温度下的饱和水蒸气压来从油性果糊浆中部分蒸发水。本发明的温度范围是从0℃(对应于4.6 mmHg绝对压力)至50℃(对应于92.5 mm Hg绝对压力)。见下面的表1。

然而，由于水在其达到其沸点之前就开始蒸发，因此本发明将在更宽的真空和温度范围内工作。该范围在图5中由表示水在沸腾温度和压力下的压力的实线和表示在给定温度下(在该给定温度下将观察到大量的蒸发)沸腾压力+50 mm Hg的虚线表明。本发明可在图5的实线和虚线之间的整个范围内使用。

关于本发明的真空提取的优选温度间隔是从0℃(其中水将在4.6 mm Hg绝对压力的情况下沸腾且显著的水蒸发在约54.6 mm Hg绝对压力的情况下开始)或10℃(其中水将在9.2 mm Hg绝对压力下沸腾，且显著的水蒸发在约59.2 mm Hg绝对压力的压力下开始)至45℃(其中水将在71.9 mm Hg绝对压力下沸腾，且显著的水蒸发将在约121.9 mm Hg的绝对压力下开始)。取决于油性果的类型且因此性质，将有更优选的温度范围。对于橄榄油糊浆，优选范围将在0℃(其中水在4.6 mm Hg绝对压力的情况下沸腾，且显著的水蒸发将在约54.6 mm Hg绝对压力下开始)与35℃(其中水将在42.2 mm Hg绝对压力下沸腾)、优选地在15℃(其中水将在12.8 mm Hg压力下沸腾)与30℃(其中水将在31.8 mm Hg绝对压力下沸腾，且显著的水蒸发将在约81.8 mm Hg绝对压力下开始)之间、更优选地在18℃(其中水将在15.5 mm Hg绝对压力下沸腾，且显著的水蒸发将在约65 mm Hg绝对压力下开始)与27℃(其中水将在26.7 mm Hg绝对压力下沸腾，且显著的水蒸发将在约76.7 mm Hg绝对压力下开始)之间、还更优选地在20℃(其中水将在17 mm Hg绝对压力下沸腾，且显著的水蒸发将在约67.5 mm Hg绝对压力下开始)与27℃(其中水将在26.7 mm Hg绝对压力下沸腾，且显著的水蒸发将在约76.7 mm Hg绝对压力下开始)之间、且最优选地在22℃(其中水将在19.8mm Hg的压力下沸腾，且显著的水蒸发将在约69.8 mm Hg的绝对压力下开始)与26℃(其中水将在25.2 mm Hg的压力下沸腾，且显著的水蒸发将在约75.2 mm Hg绝对压力下开始)之间的范围内。关于其它油性果的优选温度和压力范围将取决于油性果和油在处理期间的耐受温度。见下面的表1，该表表明水蒸发压力和温度之间的关系。

表1. 水蒸发、温度和压力之间的关系

图6公开本发明的另一实施例，其中以连续方式处理油性果。油性果糊浆(A)通过由真空泵(120)生成的真空所抽吸的产物入口(106)进入第一真空提取器(1000a)。真空泵(120)通过真空泵连接(104)对油性糊浆(A)的表面(130a)施加真空。如上面所解释的，低压(或真空)在油性果糊浆(130)的表面，且因此油性果糊浆通过旋转装置(109a)的旋转来再循环，以确保所有油性果糊浆将经受真空，并因此水从糊浆中蒸发。

第一真空提取器(1100a)通过第一提取器连接部(124a)与第二真空提取器(1100b)流体连接。提取器连接部(124a)位于第一真空提取器(1100a)的油性果糊浆(A)的表面(130a)下方，因此使油性果糊浆(A)从第一真空提取器(1100a)流至第二真空提取器(1100b)。第二真空提取器(1100b)也通过第二提取连接器(130c)与第三真空提取器(1100c)流体连接。在图6的实施例中，所表明的系统包括三个真空提取器，但根据本发明，可使用任意数量的真空提取器，诸如两个真空提取器、三个真空提取器、四个或更多个真空提取器来进行连续真空提取。第二(1100b)和第三(1100c)真空提取器均还包括旋转装置(109b和109c)，用于分别将油性果糊浆(A)再循环到油性果糊浆表面(130b)和(130c)。所有三个真空提取器(1100a；1100b和1100c)通过真空泵连接(104)与真空泵(120)流体连接。此外，当前实施例的所有三个真空提取器均与产物出口(121)流体连通，该产物出口与产物出口泵(110)一起将每个提取器的经真空处理和提取的油性果产物(B)输送至分离装置，诸如倾析器(未示出)，用于在连续处理结束时清空整个系统。

本发明的另一实施例是具有两个或更多个真空提取器(1001a；1001b；1001c等)的连续系统，其中真空提取器通过单独分批的过程并行地工作。124a和124b是关闭的，且真空提取器之间没有流体连接。每个真空提取器(1001a；1001b；1001c等)分批处理，且每个真空提取器具有单独的或至少单独控制的糊浆供给系统(104a；104b；104c(未示出))。糊浆交替地填充到单独的真空提取器且单独排出，导致并行的单独批次的连续过程，从而可在没有真空提取器之间的流体连接的情况下实现连续系统。

在又一实施例中，连续过程使用再循环泵而不是流体连接(124)，以在油性果糊浆的连续演替和连续处理中将油性果糊浆从一个真空提取器(1100a)再循环和返回到下一真空提取器(1100b)。

通过真空作用从糊浆中提取的蒸气和气体通过真空泵连接(4)朝管状冷凝器(12)循环，其中水蒸气、风味和其它可冷凝物冷凝并收集在冷凝物收集容器(17)中。当糊浆停止起泡时，证明提取结束。这可通过提取器(未示出)中提供的观察镜进行观察。完成当前实施例的过程所需要的时间是约40分钟。然而，所需要的时间将取决于若干因素，诸如提取器中的糊浆流动性、油性果的成熟状态、油性果的类型和油性果的种类、施加的温度、糊浆的表面积、糊浆内的移动量。

在本发明的各种实施例中，保持时间或拌和时间将由每个真空提取器中的糊浆的体积和所使用的工业真空提取器的数量以及通过量(或处理线的处理能力)来确定。因此，可能的保持时间(油性果糊在真空提取器中暴露于真空的时间跨度)是高度可变的。在本发明的一个实施例中，保持时间在20-50分钟之间，优选地在30-40分钟之间，还更优选地在35-45分钟之间。在另一实施例中，保持时间可在10-190分钟之间的任何地方变化。

风味冷凝器(112)连接到真空泵连接器(104)。冷凝器(112)用于回收在油性果糊浆暴露于真空期间随水蒸气逸出油性果糊浆的风味。冷凝器(112)通过冷却来冷凝水蒸气、风味和其它可冷凝物，且冷凝物引导至收集容器(117)，从该处，冷凝物在产物(B)经过产物出口阀(110)并进入分离步骤(未示出)之前在产物出口(121)中返回到产物(B)流中。在一个实施例中，冷凝物和风味直接返回到每个真空提取器(1100a，1100b，1100c)中。在一个实施例中，通过将冷凝物收集容器(117a，117b，117c(未示出))放置在每个真空提取器上方，通过重力进行冷凝物和风味的返回。

如由虚线131a和132a所表明的，在油性果糊130a的表面上方的第一真空提取器1100a的体积大于在第一真空提取器1100内的油性果糊浆的体积。相同的原理应用于第二(1100b)和第三(1100c)真空提取器，但未在图6中示出。

在本发明的一个实施例中，油性果糊浆表面(130)上方的处理空间或体积(131)具有在50cm与150cm之间、优选地在75cm与125cm之间、更优选地约100cm(用于暴露大的表面130)的高度。在另一实施例中，油性果糊浆表面(130)上方的处理空间(131)为至少100cm或真空提取器(1100a；1100b；1100c)的直径尺寸中的最大者。

在一个实施例中，真空提取器(1100a，1100b和1100c)具有伸长的水平形式，产生较大面积的油性果表面(130)，从而增加在真空提取器中经受真空的油性果糊浆(A)的量。在真空提取器(1001a，1001b，1001c)的设计基本水平(如在图6的实施例中)的情况下，油性果糊浆将存在与图1中表明的实施例的真空提取器100的竖直变型中相比显著更大的暴露于真空的表面积(130a，130b，130c)。因此，水平设计导致显著较大部分的油性果糊浆在任何给定时间暴露于真空。水平设计的较大的表面积(130a，130b，130c)和更多的真空暴露将减小在真空提取器(1001a，1001b，1001c)内进行剧烈混合的需求。在具有真空提取器的水平设计的本发明的一个实施例中，优选的混合速度将在5-30rpm之间，优选地在10-25rpm之间，还更优选地在15-25rpm之间，诸如在20-25rpm之间，更优选地约20rpm。

在本发明的不同实施例中，取决于糊浆的成分和真空提取器(100)的设计，诸如该实施例真空提取器(100)的竖直设计和图6中公开的真空提取器(1001a，1001b，1001c)的水平设计，混合速度可在5-80rpm之间变化。在使用真空提取器(100)的竖直设计的优选实施例中，混合速度在20-80rpm之间，诸如在30-60rpm之间，更优选地在30-50rpm之间，诸如在35-45rpm之间，优选地约40rpm。

在本发明的一个实施例中，真空提取器(100，1100a，1100b或1100c)的气密容器具有圆柱形的形状；其中直径-长度比在1:2与1:5之间，诸如优选地在1:2与1:4之间，还更优选地直径-长度比约1:3，该容器优选地基本水平伸长或水平。

在一个实施例中，其中油提取装置适于连续运行模式，油性果在气密容器中的平均静止时间优选地在10分钟与60分钟之间，优选地在20分钟与30分钟之间，诸如为约25分钟。

如下面示例中所表明的，进入本发明的真空提取器的油性果糊浆将具有高水平的水含量，对于橄榄油，其水含量为50-65%重量。当产物(B)通过产物出口(21或121)离开真空提取器(100)或提取器(1100a；1100b；1100c)管线时，水含量的大部分已在暴露于真空提取器内的真空期间蒸发。在本发明的一个实施例中，产物(B)的水含量在10%与40%之间，优选地在20%-30%之间，诸如约25%。

实施例详述

在该发明的一个实施例中，研发一种高品质的橄榄油提取方法，与目前使用的方法相比，产量得到提高。

在该发明的实施例中，使用以2400rpm旋转的带有约5mm筛的传统锤式破碎机来磨碎清洁的橄榄。由于该过程，获得橄榄糊浆，其由1.5-3.5%的果皮(皮)、70-80%的中果皮(果肉)、15-28%的内果皮(核)、2-4%的种子(坚果)和水包油乳剂组成。

在该发明的额外实施例中，当离开磨机时，磨碎的橄榄通过筛。该筛具有以800rpm的速度工作的旋转刀片，且具有带有其直径可在1至4mm变化的圆形孔口的筛。筛的作用引起组织几乎完全破裂，使在它们内部中包含油的细胞暴露于在该发明的提取器中进行的随后过程。通过筛的中心，刀片将木质内果皮碎片(核)推向与糊浆输入相反的一端。另外，中果皮(包含大部分的油)由旋转的刀片推动通过筛的圆形孔口，产生组织的机械破裂。

在该发明的一个实施例中，将由过筛过程获得的产物在水平刀片容器中混合以使它们均质化。

在该发明的另一实施例中，通过使用高产量的筛避免在筛分过程中获得的产物的混合过程，从而提高生产能力。较高产量的筛意指能够处理进料倾析器或其它合适的分离装置所必需的糊浆量的筛，且该筛可从橄榄中提取所有果肉。这通过若干重叠的筛来进行，该筛再处理内果皮。

在又一实施例中，细胞组织的分解或均质化通过使用磨床将橄榄磨碎成较小部分或通过使用常规的破碎机来进行。

在该发明的另外的实施例中，将通过提及的任何细胞组织分解方法或允许橄榄组织分解成较小部分的任何其它方法获得的橄榄糊浆转移到该发明的真空提取器中。该步骤的目的在于通过在提取器内施加真空从糊浆内提取油。为此，所有糊浆表面暴露于所述真空。在该发明的实施例中，这通过混合和再循环提取器内的糊浆来进行。油性果糊浆的表面与体积比也可通过真空提取器(100；1100a；1100b和1100c)的设计来改变。较大的油性果糊浆表面将使更多糊浆在表面处暴露于真空，从而导致更有效且更快地从糊浆中蒸发水，并相应地在糊浆内释放更多的油。

在本发明的一个实施例中，真空提取器(100，1100a，1100b或1100c)的气密容器具有圆柱形的形状；其中直径-长度比在1:2与1:5之间，优选地在1:2与1:4之间，还更优选为1:3，该容器优选地具有竖直定向。

该实施例的一个方面基于此类假设或设想，即油性果糊浆暴露于真空下将导致在破碎或去核过程中生成的乳剂快速破裂，从而产生大量的游离油。一种假设是，这可减小脂肪酶的作用(油水界面产生的水解作用将甘油三酸酯分解为部分甘油酯和游离脂肪酸)。可能的设想是，在不影响酯酶与β-葡萄糖苷酶之间可能的协同作用或对酯酶与β-葡萄糖苷酶之间可能的协同作用的影响有限的情况下发生此类情况。两种酶对于将果的酚类分子转化为糖苷配基和最简单的酚类化合物(其随着抗氧化剂的增加迁移到油且因此延长贮藏寿命)是非常重要的。相反地，通过抑制多酚氧化酶和过氧化物酶的作用(由于没有氧)，设想与传统系统相比，存在于油中的更大量的抗氧化剂被保存。因此，该发明提供获得优质橄榄油的理想条件。

假定在该发明的提取器中施加的真空具有多种有益影响，这可解释从糊浆中释放出的油量上的高度令人惊讶地高度增加，而同时产生优异的油品质，其中：

-假定其通过液泡破裂来提取由油和植物水组成的细胞内液。因为组织碎片小，释放几乎所有的油。

-还假定水的蒸发将在糊浆内的油性果组织内的细胞间水平下发生，导致更软的脱脂油性果组织且大大增加油的释放。

-它在没有氧的情况下起作用，可防止氧化，因此保存油中存在的抗氧化剂，且显著地增加它的贮藏寿命和营养价值。

-它允许处理带有不同水合度的橄榄，而不影响产量。

-就橄榄中的总脂肪，它允许处理带有不同成熟度的橄榄，而不影响产量。

-它无需使用任何助剂，如滑石或高岭石。

在该发明的实施例中，在提取器在打破真空时和排空时期间使用蒸汽喷射器，以避免用空气置换糊浆，这可引起其中小的表面氧化。另外，蒸汽喷射器有利于清洁提取器表面，防止糊浆粘附到此表面上。

在该发明的另一实施例中，在提取器在打破真空时，以及排空时期间，使用惰性气体注射，以防止氧在空气随着真空打破来进入时固定到糊浆。

对于糊浆留在提取器内的总时间取决于许多因素，诸如真空泵的容量、糊浆表面暴露于真空作用(再循环速度，在实施例中的一些中)和中果皮粒径(颗粒越小，它们将留在真空中的时间越少)。继而，粒径取决于中果皮的稠度，中果皮的稠度由橄榄的成熟度和用于分解细胞组织的方法来确定。提取的结束可通过糊浆中起泡显著减小或没有来确定。在该发明的实施例中，没有起泡的确定在视觉上进行。

通过筛分进行的细胞组织分解是一种补充，这提高提取器的效率。使用其它方法将引起糊浆留在提取器中的时间更长，以完成提取。

在该发明的提取器中处理的糊浆呈现大量的游离油，且可通过两相或三相倾析器或通过压榨来分离。在该发明的优选实施例中，使用两相倾析器。

然后，不纯的橄榄油经受振动过滤的影响，以消除粗杂质。

然后，通过离心分离前一步骤的产物来消除痕量水和组织。

值得提到的是，即使当结束该步骤时，油中将存在杂质(固体和液体两者)，该杂质将必须通过其它方法(诸如重力沉淀或过滤)来消除。

该发明的橄榄油提取方法的主要优点是使用真空和通过其引起的抽吸进行细胞内油提取的直接结果。

在该发明的特定实施例中，使用橄榄油提取装置。只要考虑到成本效益比，它存在于其中直径-长度比约1:2、1:3或更高的密封容器中。提取器具有两个和三个之间的水可在其中循环的圆形交换器衬套，或可具有任何其它热交换器，不仅形状而且数量上也如此。在另一实施例中，如果通过进入提取器之前的方法或通过室温达到该温度，提取器可没有热交换器。提取器还具有竖直搅拌器，该竖直搅拌器由带有分支和竖直延伸部的中心轴组成，在圆形衬套之间的两个第一空间中，该搅拌器具有钢刮刀片，刮刀片的端部由聚四氟乙烯或者不污染糊浆或磨损衬套的其它材料制成。所述刮刀片将橄榄糊浆朝向提取器的底部搅拌。在由第一圆形衬套形成并附接到搅拌器中心轴的中心环圆中空中有螺旋钻，螺旋钻使糊浆向上移动以使其再循环。搅拌器在约40-60rpm或更高的转速范围内旋转，以便确保真空与所有糊浆表面接触。连续进行此类糊浆的混合和再循环，直到可从糊浆内提取最多的油。在该发明的另一实施例中，提取器具有在约4℃的低温下制冷的风味回收器，且在排空提取器之前，将冷凝的风味添加到糊浆。

在另一实施例中，提取器内的糊浆再循环可使用允许糊浆暴露于真空作用的任何机械方法来进行。非限制性示例是将泵与螺旋钻一起用作备选或补充。

在本发明中公开的实验是在门多萨(Mendoza)进行的，门多萨在海平面以上约600m，在该处正常气压相应地可估计为约706 mm Hg。

在当前实验的优选实施例期间，压力计读数为负660-670 mm Hg。因此，实验期间的绝对压力范围为36-46 mm Hg绝对压力。在该发明中公开的实验期间的优选温度为约27℃。在27℃下，水在26.7 mm Hg绝对压力下沸腾，且在26.7 mm Hg至76.7 mm Hg(绝对)压力间隔内将发生显著的水蒸发。

在该发明的又一实施例中，在1200kg负载提取器中施加的真空在25-45分钟内总计为负650-660 mm Hg。

在本发明的不同实施例中，油产量和油品质的最佳组合将取决于所施加的温度、所施加的真空以及在拌和/真空提取步骤期间花费的时间。本领域技术人员将知道，可更改这些变量以获得最佳结果，如在诸如Di Giovacchino, L. “Olive Oil Extraction byPressing, Centrifugation and Percolation: Effect of Extraction Methods on OilYields”, Olivae, vol. 36, p 14-30 (1991) (Di Giovacchino, L. “通过压榨、离心和渗滤来提取橄榄油：提取方法对油产量的影响”, Olivae, 36卷, 14-30页(1991))的出版物中公开的。

在本发明的优选实施例中，拌和时间在10-90分钟之间，优选地在10-60分钟之间，更优选地在10-45分钟之间，诸如优选地在20-40分钟之间，更优选地在25-35分钟之间，且还更优选地约30分钟。在本发明的不同实施例中施加的温度将在22-35℃之间、优选地在24-27℃之间、更优选地在25-26℃之间变化。

如表1中表明的，上面的施加的绝对压力是施加温度的函数。施加的真空范围在1mm Hg绝对压力和150 mm Hg绝对压力之间。在本发明的一个实施例中，在22℃下施加的温度下，施加的压力将在19.8-69.8 mm Hg绝对压力之间。在本发明的另一实施例中，在24℃下施加的温度下，所施加的压力将在22.4-72.4 mm Hg绝对压力之间。在本发明的又一实施例中，在25℃下施加的温度下，所施加的压力将在23.8-73.8 mm Hg绝对压力之间。在本发明的另一实施例中，在26℃下施加的温度下，所施加的压力将在25.2-75.2 mm Hg绝对压力之间。在本发明的又一实施例中，在27℃下施加的温度下，所施加的压力将在26.7-76.7 mmHg绝对压力之间。在本发明的另一实施例中，在30℃下施加的温度下，施加的压力将在31.8-81.8 mm Hg绝对压力之间；且在本发明的又一实施例中，在35℃下施加的温度下，施加的压力将在42.2-92.2 mm Hg绝对压力之间。

在本发明的一个实施例中，油性果糊浆暴露于真空提取，且随后用合适的分离方法(诸如在倾析器中离心)将糊浆的固体部分与液体分离。随后，根据本发明，固体再次暴露于真空，以用于第二碾磨或第二拌和，其后再次分离固体和液体。

即使实验使用橄榄和提取橄榄油来执行，在该发明的其它实施例中，所研发的方法和真空提取器也用于从其它油性果(诸如鳄梨或棕榈果)中提取油。

示例

提供以下实际的和理论的示例以示出该发明的实施例或特征，但不限制其范围。

实验是在中试设备处进行的，其中以较小规模复制油生产设备。在所述实验中，重复该发明的实施例中的一个的方法。结果示出，与现有技术中使用的方法相比，橄榄油提取的产量提高约30%至40%。在它的品质方面也存在相当大的提高。特别地，观察到多酚百分比上的增加、酸度降低和保存抗氧化剂百分比等。为证实这点，由意大利和阿根廷的著名实验室分析在所述实验中获得的一系列样品，包括通过传统方法获得的对照样品。在这些测试中，证实使用本发明的方法获得的橄榄油示出多酚总量增加约50%，而其它参数没有恶化。

根据该发明，在中试设备处进行的实验中使用的真空提取器具有处理90-100kg橄榄糊浆的容量。该真空提取器有一个准球形热交换器，其具有竖直搅拌器和在中心轴上带有螺旋钻的管。

通过附接变速器测试不同的混合速度，并在60rpm下获得最佳结果(结果未示出，但见上面有关关于混合速度变化的公开内容，其取决于油性果和真空提取器的设计)。在该发明的真空提取器中将糊浆在27℃的温度下处理40分钟。在该时间、温度和混合速度的组合下，获得最佳的橄榄油品质-提取产量比(见上面有关关于在拌和步骤期间施加的温度和真空上的变化以及拌和时间上的变化的公开内容)。

以下是使用以下类型的橄榄进行的实验的详细结果：Changlot、Arbequina、Coratina、Arauco和Arbosana。在所有实验中，对照提取是使用现有技术的方法(图3)(方法2，没有筛，用经典的拌和)进行的，且提取是用根据该发明的方法(方法1)进行的。大体上，使用绿橄榄。

实验室中，通过Autelec方法进行总脂肪百分比分析，以及进行湿度百分比分析。

提取产量计算为由提取方法获得的油重量与所使用的橄榄的重量之间的比率乘以一百。

用于进行这些示例的机器有下者：

-两相倾析器，其中并入锤式破碎机和拌和器。

-带有90kg工作容量的提取器。用蒸汽喷射器移动空气进行排放。

用于获取样品的方法包括以下阶段：

-破碎：使用锤式破碎机碾磨整个橄榄，直到形成糊状。

-筛分：用圆柱形筛筛分碾磨的糊浆。筛具有带有1mm开口的筛和旋转刀片(800rpm)，旋转刀片将糊浆与核碎片分离。

-混合：将(细碾磨的)糊浆与核混合。

-提取：通过真空将混合物引入提取器。根据每个橄榄测试/样品的需要保持受控温度。在施加真空的同时搅拌样品40分钟。

-分离：确切地称量提取器处理的糊浆量。依次用两相倾析器进行处理以避免氧化。称重获得的油以计算产量。

用于获取对照样品的方法包括预先建立的技术所指示的条件、调整工作温度、拌和的处理时间以及处理相同kg的糊浆，故两种技术完全类似。关于原料，均质化的批次取自相同的系列、相同的产地和收获日期。阿根廷的收获季节从三月(月份)到六月(月份)。

实验的特定细节：

Changlot：实验在2017年3月底使用绿橄榄进行。

Arauco：实验于2017年4月中旬使用非常绿的橄榄进行。值得一提的是，Arauco品种示出油提取的困难和低产量。这是经典方法建议添加各种添加剂(滑石、高岭土或酶)的品种。在该实验中，对于对照提取(方法2)，添加3%滑石，且对于通过该发明的方法(方法1)的提取，未添加任何物。

Arbequina：实验在2017年5月的第一天使用绿橄榄进行。

Coratina：实验在2017年5月的前两周期间使用普通橄榄进行。

Arbosana：实验在2017年6月的前两周期间使用高级角质橄榄进行。

获得以下结果：

表2

如由表2中的结果所清楚表明的，本发明的方法(方法1)显著地提高产量，产量上的增加在27-49.4%内变化。且由于橄榄油作为最终产物的价格昂贵，每增加一点产量就显得尤为重要。

来自Coratina品种的油样送到实验室分析以证实所获得的结果。发送的样品包括使用现有技术方法生产的橄榄油，称为1716872，以及使用该发明方法生产的橄榄油，称为1716871。

获得以下结果：

表3

由实验室分析所获得的结果允许表明，在该发明的方法中施加的真空能够提取最多量的多酚(在测试中为33%)，因此获得的油具有最高的抗氧化性。表3中，我们还认识到通过真空获得的油中糖苷配基的增加，指示糖苷酶活性可能增强或未受抑制。同时，由于来自橄榄糊浆的氧减小，我们可推测氧化酶多酚氧化酶和过氧化物酶的抑制作用。

本发明不限于上面描述和图上示出的实施例，而是可在由所附权利要求书限定的本发明的范围内以任何方式进行补充和修改。

Claims (41)

1.一种从诸如橄榄、鳄梨或棕榈果的油性果中提取油的方法，所述方法包括以下步骤：

提供呈糊浆形式的所述油性果，以及

使所述糊浆暴露于真空以用于引起所述糊浆释放油、水蒸气和风味，其中所述真空限定绝对压力在1 mm Hg与150 mm Hg之间，且其中所述糊浆的温度保持在0℃与45℃之间。

2.根据前述权利要求中任一项所述的从油性果中提取油的方法，其特征在于，所述真空限定绝对压力在4 mm Hg与95 mm Hg之间、优选地在36 mm Hg与46 mm Hg之间。

3.根据前述权利要求中任一项所述的从油性果中提取油的方法，其特征在于，所述糊浆的温度保持在10℃与35℃之间，优选地在20℃与27℃之间，更优选地在22℃与26℃之间。

4.根据前述权利要求中任一项所述的从油性果中提取油的方法，其特征在于，选择所述压力和所述温度使得所述糊浆沸腾、煨煮或保持在50 mm Hg的所述糊浆中的水的饱和蒸气压内。

5.根据前述权利要求中任一项所述的从油性果中提取油的方法，其特征在于，在提取期间以及在提取所述油之后，避免与空气接触。

6.根据前述权利要求中任一项所述的从油性果中提取油的方法，其特征在于，在提取所述油之后，使诸如蒸汽或惰性气体的气体与所述糊浆一起注射。

7.根据前述权利要求中任一项所述的从油性果中提取油的方法，其特征在于，所述方法还包括从所述糊浆中分离所述油的步骤。

8.根据权利要求7所述的从油性果中提取油的方法，其特征在于，从所述糊浆中分离所述油的步骤包括使用离心倾析器，诸如两相或三相倾析器。

9.根据权利要求7所述的从油性果中提取油的方法，其特征在于，从中分离所述油的步骤包括使用液压机或使用sinolea方法。

10.根据权利要求7-9中任一项所述的从油性果中提取油的方法，其特征在于，所述油经受振动过滤。

11.根据权利要求7-10中任一项所述的从油性果中提取油的方法，其特征在于，所述方法还包括重新碾磨所述糊浆以分离剩余相的步骤，分离所述剩余相的过程优选地包括离心阶段或重力分离步骤。

12.根据前述权利要求中任一项所述的从油性果中提取油的方法，其特征在于，所述糊浆在所述真空中的平均保持时间在10分钟与60分钟之间，优选地在20分钟与30分钟之间，诸如约25分钟。

13.根据前述权利要求中任一项所述的从油性果中提取油的方法，其特征在于，所述方法还包括进行选自包括下者的组的一个或多个初始步骤：

a)收获所述油性果；

b)将所述油性果去枝；

c)将所述油性果去叶；或

d)清洗所述油性果；

e)将所述油性果破碎和/或去核；

f)处理所碾磨的油性果以获得小部分的细胞组织；

g)筛分所述碾磨的油性果；

h)混合通过筛分获得的产物。

14.根据权利要求13所述的从油性果中提取油的方法，其特征在于，将所述油性果破碎的步骤包括使用圆锥形石磨、圆柱形石磨、金属破碎机或去核来进行。

15.根据权利要求13所述的从油性果中提取油的方法，其特征在于，筛分所述碾磨的油性果包括分离所述碾磨的油性果组织，以及从构成所述糊浆的分解的油性果组织中分离所碾磨的核，优选地使用高产量的筛。

16.根据前述权利要求中任一项所述的从油性果中提取油的方法，其特征在于，所述方法包括提供油提取器，所述油提取器包括下者：

a)一个或多个气密容器；

b)压力调节装置，所述压力调节装置与所述气密容器中的每个连通；以及

c)温度调节装置，所述温度调节装置与所述气密容器中的每个连通。

17.根据权利要求16所述的从油性果中提取油的方法，其特征在于，所述气密容器限定脱离高度至少等于所述气密容器的直径或1m中的最大者。

18.根据权利要求16或17所述的从油性果中提取油的方法，其特征在于，将所述糊浆引入所述气密容器中通过将所述糊浆抽吸或泵送到所述气密容器中来进行。

19.根据权利要求16-18中任一项所述的从油性果中提取油的方法，其特征在于，所述油在连续或批处理中在所述油提取器中从所述糊浆连续地提取。

20.根据权利要求16-19中任一项所述的从油性果中提取油的方法，其特征在于，使所述糊浆再循环，优选地使用在8-60rpm之间、更优选地在18-35rpm之间操作的螺旋钻。

21.根据前述权利要求中任一项所述的从油性果中提取油的方法，其特征在于，在提取所述油之后，所述糊浆中的剩余水在10%与65%之间，优选地在10%与40%之间，更优选地在20%与30%之间，诸如约25%。

22.根据前述权利要求中任一项所述的从油性果中提取油的方法，其特征在于，使从所述糊浆中逸出的水蒸气、风味和/或其它可冷凝物冷凝，其中所冷凝的水蒸气、风味和/或其它可冷凝物优选地与所述油混合。

23.一种用于通过引起油性果释放油、水蒸气和风味来从所述油性果中提取油的油提取器，所述油提取器包括：

气密容器，所述气密容器用于接收呈糊浆形式的所述油性果，

压力调节装置，所述压力调节装置与所述气密容器连通，以用于使所述气密容器内的糊浆暴露于1 mm Hg与150 mm Hg的绝对压力，以及

温度调节装置，所述温度调节装置与所述气密容器连通，以用于将所述气密容器内的糊浆保持在0℃与45℃之间的温度。

24.根据权利要求23所述的油提取器，其特征在于，所述绝对压力在4 mm Hg与95 mmHg之间，优选地在36 mm Hg与46 mm Hg之间。

25.根据权利要求23-24中任一项所述的油提取器，其特征在于，所述温度在10℃与35℃之间，优选地在20℃与27℃之间，更优选地在22℃与26℃之间。

26.根据权利要求23-25中任一项所述的油提取器，其特征在于，所述压力调节装置和所述温度调节装置适于使所述气密容器内的糊浆经受沸腾或煨煮，或适于使所述气密容器内的糊浆保持在50 mm Hg的所述糊浆的饱和蒸气压内。

27.根据权利要求23-26中任一项所述的油提取器，其特征在于，所述气密容器限定脱离高度至少等于所述气密容器的直径或1m中的最大者。

28.根据权利要求27所述的油提取器，其特征在于，所述装置具有在所述气密容器的填充高度上方的至少一个孔口，以用于与所述压力调节装置连通。

29.根据权利要求23-28中任一项所述的油提取器，其特征在于，所述气密容器包括用于使所述气密容器内的糊浆再循环的再循环装置，所述再循环装置优选地包括在8-60rpm之间、更优选地在18-35rpm之间操作的螺旋钻。

30.根据权利要求29所述的油提取器，其特征在于，所述再循环装置包括水平或竖直搅拌器，所述搅拌器包括刀片和螺旋钻，优选地所述螺旋钻和所述刀片附接到能够以不同速度旋转的轴。

31.根据权利要求23-30中任一项所述的油提取器，其特征在于，将所述糊浆引入所述气密容器中通过将所述糊浆抽吸到所述气密容器中来进行。

32.根据权利要求23-31中任一项所述的油提取器，其特征在于，所述油提取器还包括所述气密容器与所述压力调节装置中间的冷凝器，所述冷凝器优选地适于提供冷凝物来与油性果糊浆混合。

33.根据权利要求23-32中任一项所述的油提取器，其特征在于，所述气密容器具有圆柱形的形状；其中直径-高度比在1:2与1:5之间，优选为1:3，所述气密容器优选地具有竖直定向。

34.根据权利要求23-32中任一项所述的油提取器，其特征在于，所述气密容器具有圆柱形的形状；其中直径-长度比在1:2与1:5之间，诸如优选地在1:2与1:4之间，还更优选地所述直径-长度比约1:3，所述容器优选地具有水平定向。

35.根据权利要求23-34中任一项所述的油提取器，其特征在于，所述气密容器包括流体注射器，所述流体优选地由蒸汽或惰性气体组成。

36.根据权利要求23-35中任一项所述的油提取器，其特征在于，所述油提取器适于连续运行模式，所述糊浆在所述气密容器中的平均保持时间在10分钟与60分钟之间，优选地在20分钟与30分钟之间，诸如约25分钟。

37.根据权利要求23-36中任一项所述的油提取器，其特征在于，所述油性果是橄榄、鳄梨或棕榈果。

38.根据权利要求23-37中任一项所述的油提取器，其特征在于，所述油提取器适于生成具有10%与40%之间、优选地在20%与30%之间、诸如约25%的剩余水含量的糊浆。

39.一种用于从油性果中提取和分离油的系统，所述系统包括根据权利要求23-38中任一项所述的油提取器，以及分离器，所述分离器适于从所述油提取器接收糊浆且从所述糊浆中分离所述油。

40.根据权利要求39所述的系统，其特征在于，所述分离器是倾析器离心机，诸如两相倾析器离心机或三相倾析器离心机，或备选为液压机系统。

41.一种从根据权利要求39-40中任一项所述的系统获得的油。

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