[发明专利]基于响应面法及多目标遗传算法的山茶油液压压榨方法

说明书

本发明属于植物油提取相关技术领域，其公开了一种基于响应面法及多目标遗传算法的山茶油液压压榨方法，该方法包括以下步骤：(1)依次改变压榨温度、压榨时间、压榨压力及山茶籽含水量对山茶籽样本进行单因素试验；(2)以压榨温度、压榨压力、压榨时间和山茶籽含水量为自变量，以出油率和能耗为响应值分别建立多元二次回归方程；并根据所建立的多元二次回归方程进行分析以获得响应面图，继而确认最佳压榨温度、最佳压榨时间、最佳压榨压力及最佳山茶籽含水量；(3)在最佳温度及压力下对含水量为所述最佳山茶籽含水量的山茶籽进行液压压榨，其中压榨时长为所述最佳压榨时间。本发明降低了成本，提高了出油率，灵活性较好，适用性较强。

技术领域

本发明属于植物油提取相关技术领域，更具体地，涉及一种基于响应 面法及多目标遗传算法的山茶油液压压榨方法。

背景技术

山茶油是我国特有的木本油脂，其脂肪酸组成与世界上公认的最好的 植物油脂橄榄油相似，有“东方橄榄油”之美称。茶油中还含有多种营养功能 成分，具有预防心血管硬化、降血压、降血脂等功效。

在工业生产上，油脂的制备方法主要有压榨法和浸出法。浸出法出油 率较高，但由于溶剂污染影响出油品质以及增加后续去除残余溶剂的成本 等缺陷，限制了应用推广。液压压榨法所获得毛油杂质较少、色泽浅、油 品高且操作简单，获得的油茶饼或者油茶粕还可以再利用，因此液压压榨 工艺是现今山茶油提取制备的主流工艺，尤其在油茶籽产区的中国南方地 区常被采用。

此外，本领域相关技术人员已经做了一些研究，如申请号为 201610115861.3和201610794976.X的专利均有公开山茶油的液压压榨方 法，且获得了色泽清淡、气味清纯、品质极佳的山茶油。但是液压压榨普 遍存在出油率较低的问题，加工条件如压榨温度、压榨压力、压榨时间和 油茶籽含水量是影响出油率的主要因素，而目前山茶油液压压榨的加工条 件选择通常依赖于经验，缺乏对压榨加工条件影响出油率的定量分析，无 法获得山茶油压榨的最佳工艺参数，不合适的工艺参数会导致较低的产油 率，同时会造成更多能源消耗，增加了生产成本，不利于可持续生产。相 应地，本领域存在着发展一种产油率较高的基于响应面法及多目标遗传算 法的山茶油液压压榨方法的技术需求。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于响应面 法及多目标遗传算法的山茶油液压压榨方法，其基于现有山茶油液压压榨 方法的特点，针对山茶油液压压榨方法进行了研究及设计。所述液压压榨 方法以出油率和能耗为指标，采用响应面法来优化山茶油液压压榨工艺， 在一定程度上解决了山茶油液压压榨出油率较低、能耗较高的问题，提高 了出油率，降低了加工成本。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于响应面法 及多目标遗传算法的山茶油液压压榨方法，该方法包括以下步骤：

(1)依次改变压榨温度、压榨时间、压榨压力及山茶籽含水量对山茶 籽样本进行单因素试验，以获得不同压榨温度下的出油率及压榨单位质量 山茶籽的能耗、不同压榨时间下的出油率及压榨单位质量山茶籽的能耗、 不同压榨压力下的出油率及压榨单位质量山茶籽的能耗、以及不同山茶籽 含水量下的出油率及压榨单位质量山茶籽的能耗；

(2)根据所得到的结果进行试验设计，其中以压榨温度、压榨压力、 压榨时间和山茶籽含水量为自变量，以出油率和能耗为响应值分别建立多 元二次回归方程；基于得到的所述多元二次回归方程，将最大出油率和最 小能耗进作为多目标优化问题以进行多目标搜索，由此确定最佳压榨温度、 最佳压榨时间、最佳压榨压力及最佳山茶籽含水量；

(3)在所述最佳压榨温度下，采用所述最佳压榨压力对含水量为所述 最佳山茶籽含水量的山茶籽进行液压压榨，其中压榨时长为所述最佳压榨 时间。

进一步地，步骤(2)中建立的多元二次回归方程分别为：