[發(fā)明專利]基于響應面法及多目標遺傳算法的山茶油液壓壓榨方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910253427.5
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN109918847A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發(fā)明（設計）人: 胡友民;黃帥
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06F17/18;C11B1/08
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 孔娜;曹葆青

本發(fā)明屬于植物油提取相關技術領域，其公開了一種基于響應面法及多目標遺傳算法的山茶油液壓壓榨方法，該方法包括以下步驟：(1)依次改變壓榨溫度、壓榨時間、壓榨壓力及山茶籽含水量對山茶籽樣本進行單因素試驗；(2)以壓榨溫度、壓榨壓力、壓榨時間和山茶籽含水量為自變量，以出油率和能耗為響應值分別建立多元二次回歸方程；并根據(jù)所建立的多元二次回歸方程進行分析以獲得響應面圖，繼而確認最佳壓榨溫度、最佳壓榨時間、最佳壓榨壓力及最佳山茶籽含水量；(3)在最佳溫度及壓力下對含水量為所述最佳山茶籽含水量的山茶籽進行液壓壓榨，其中壓榨時長為所述最佳壓榨時間。本發(fā)明降低了成本，提高了出油率，靈活性較好，適用性較強。

技術領域

本發(fā)明屬于植物油提取相關技術領域，更具體地，涉及一種基于響應 面法及多目標遺傳算法的山茶油液壓壓榨方法。

背景技術

山茶油是我國特有的木本油脂，其脂肪酸組成與世界上公認的最好的 植物油脂橄欖油相似，有“東方橄欖油”之美稱。茶油中還含有多種營養(yǎng)功能 成分，具有預防心血管硬化、降血壓、降血脂等功效。

在工業(yè)生產上，油脂的制備方法主要有壓榨法和浸出法。浸出法出油 率較高，但由于溶劑污染影響出油品質以及增加后續(xù)去除殘余溶劑的成本 等缺陷，限制了應用推廣。液壓壓榨法所獲得毛油雜質較少、色澤淺、油 品高且操作簡單，獲得的油茶餅或者油茶粕還可以再利用，因此液壓壓榨 工藝是現(xiàn)今山茶油提取制備的主流工藝，尤其在油茶籽產區(qū)的中國南方地 區(qū)常被采用。

此外，本領域相關技術人員已經做了一些研究，如申請?zhí)枮?201610115861.3和201610794976.X的專利均有公開山茶油的液壓壓榨方 法，且獲得了色澤清淡、氣味清純、品質極佳的山茶油。但是液壓壓榨普 遍存在出油率較低的問題，加工條件如壓榨溫度、壓榨壓力、壓榨時間和 油茶籽含水量是影響出油率的主要因素，而目前山茶油液壓壓榨的加工條 件選擇通常依賴于經驗，缺乏對壓榨加工條件影響出油率的定量分析，無 法獲得山茶油壓榨的最佳工藝參數(shù)，不合適的工藝參數(shù)會導致較低的產油 率，同時會造成更多能源消耗，增加了生產成本，不利于可持續(xù)生產。相 應地，本領域存在著發(fā)展一種產油率較高的基于響應面法及多目標遺傳算 法的山茶油液壓壓榨方法的技術需求。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種基于響應面 法及多目標遺傳算法的山茶油液壓壓榨方法，其基于現(xiàn)有山茶油液壓壓榨 方法的特點，針對山茶油液壓壓榨方法進行了研究及設計。所述液壓壓榨 方法以出油率和能耗為指標，采用響應面法來優(yōu)化山茶油液壓壓榨工藝， 在一定程度上解決了山茶油液壓壓榨出油率較低、能耗較高的問題，提高 了出油率，降低了加工成本。

為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種基于響應面法 及多目標遺傳算法的山茶油液壓壓榨方法，該方法包括以下步驟：

(1)依次改變壓榨溫度、壓榨時間、壓榨壓力及山茶籽含水量對山茶 籽樣本進行單因素試驗，以獲得不同壓榨溫度下的出油率及壓榨單位質量 山茶籽的能耗、不同壓榨時間下的出油率及壓榨單位質量山茶籽的能耗、 不同壓榨壓力下的出油率及壓榨單位質量山茶籽的能耗、以及不同山茶籽 含水量下的出油率及壓榨單位質量山茶籽的能耗；

(2)根據(jù)所得到的結果進行試驗設計，其中以壓榨溫度、壓榨壓力、 壓榨時間和山茶籽含水量為自變量，以出油率和能耗為響應值分別建立多 元二次回歸方程；基于得到的所述多元二次回歸方程，將最大出油率和最 小能耗進作為多目標優(yōu)化問題以進行多目標搜索，由此確定最佳壓榨溫度、 最佳壓榨時間、最佳壓榨壓力及最佳山茶籽含水量；

(3)在所述最佳壓榨溫度下，采用所述最佳壓榨壓力對含水量為所述 最佳山茶籽含水量的山茶籽進行液壓壓榨，其中壓榨時長為所述最佳壓榨 時間。

進一步地，步驟(2)中建立的多元二次回歸方程分別為：