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1、第9章 植物油生产与加工,制取植物油的原料 植物油的生产 植物油的种类及特点 如何选购植物油,油料的预处理 植物油的制取 油脂的精炼,一提起油，人们总会把它和高血压、动脉硬化以及肥胖等疾病联系起来，总认为油吃得越少越好。其实食用油脂是人体纯热能的食物来源，对人体健康有很多作用，儿童食用可促进大脑发育和骨骼生长，孕妇食用可增加母乳。据全国第三次营养调查结果显示，食用油脂供给人体的热能占总热能的11.6，离20%25的膳食目标相差甚远，在我国，油脂提供人体热能的最低要求都没有达到。中国营养学会制定的中国居民膳食指南建议成年人每人每天摄取25g的油脂。,凡植物种籽或粮食加工副产物中含油率达20%以上
2、，具备工业提取价值的统称为植物油料。,1 植物油制取的主要原料,大豆,含油量为1523%，是一种低油量油料，但蛋白质含量很高，约为3045%左右。,由壳和仁两部分组成，含仁率约在6575%，仁中的含油量约在4050%。,花生,棉籽,棉籽是棉花作物的种籽，外部为坚硬的褐色籽壳，形状大小也因品种而异。籽壳内有胚，是棉籽的主要部分，也称籽仁。籽仁含油量可达35-45%，含蛋白质39%左右，含棉酚0.2%-2%。,含有1426%的油脂,油菜籽,含油量一般为3050%，是一种含油量较高的油料，另外，还含有1731%的蛋白质。,葵花籽,葵花籽仁中含脂肪45%55%，高的可达60%。,芝麻,2 植物油的制取
3、,2.1 植物油料的预处理,2.1.1 清理,植物油料制取前，对油料的工艺性质有一定的要求，因此必须对原料进行预处理。预处理一般包括：清理、剥壳、软化、破碎、压胚、蒸炒等。,2.1.2 剥壳,2.1.3 破碎,对于一些质地较硬的油料还需要进行破碎，如大豆，要求将其破碎成 24 瓣。,2.1.4 软化,2.1.5 轧坯,2.1.6 蒸炒,蒸炒的目的是：, 促进油脂的凝聚，有利于油脂流动，提高出油率。 经调整料坯的组织结构，借助水分和温度的作用，使料坯的可塑性、弹性符合要求。 料坯中磷脂吸水膨胀，部分与蛋白质结合，降低在油脂中的溶解度，从而提高油脂的品质。,蒸炒的要求： 蒸炒后的熟坯应生熟均匀，内
4、外一致，熟坯水分、温度及结构满足制油要求。,油脂的提取方法有： 压榨法； 浸出法； 超临界流体萃取法； 水溶剂法,2.2 油脂的提取,2.2.1 压榨法制油,压榨法就是借助机械外力把油脂从料坯中挤压出来的过程。是物理压榨方式，它渊源于传统作坊的制油方法。,螺旋压榨机工作示意图,由于旋转着的螺旋轴在榨膛内的推进作用，使榨料连续地向前推进，同时，由于榨螺螺旋导程的缩短或根圆直径逐渐增大，使榨膛空间体积不断缩小而产生压榨作用，在这个过程中，一方面推进榨料，另一方面将榨料压缩后的油脂从榨拢缝隙中挤压流出，同时，将残渣压成饼块从榨轴末端不断排出。,螺旋榨油机,压榨制油的过程可分为三个阶段，即进料（预压）
5、段、主压榨（出油）段，成饼（重压沥油）段。,进料段榨料在向前推进的同时，开始受到挤紧的作用，使之排出空气和少量水分，形成“松饼”，进而发生塑性变形，开始出油。,这是形成高压大量排油阶段。这时由于榨膛空间迅速有规律地减小，使榨料粒子开始结合，榨料在榨膛内,（1）进料段,（2）主压榨段,成为连续的多孔物而不再松散。榨料粒子在被压缩出油的同时，还会因为螺旋中断，榨膛阻力，榨笼棱角的剪切作用，引起料层速差位移、断裂、混合等现象，使油路不断被打开，有利于迅速排尽油脂。,在成饼段，榨料已形成压饼，成为完整的可塑体，这时榨料几乎成整体向前推进，因而产生的压缩阻力更大，这时较高的压力有利于榨料中残油进一步沥出
6、。,（3）成饼段,压榨过程中，压力、粘度和油饼成型是压榨法制油的三要素。 压榨条件对出油效果的影响： （1）榨膛内的压力 对榨料施加的压力必须合理 , 压力变化必须与排油速度一致 , 即做到 流油不断 , 螺旋榨油机的最高压力区段较小 , 最大压力一般分布在主榨段。对于低油分油料子粒的一次压榨 , 其最高压力点一般在主压榨段开始阶段；而对于高油分油料子粒的压榨或预榨 , 最高压力点一般分布在主压榨段中后段。,（2）压榨时间 压榨时间是影响榨油机生产能力和排油深度的重要因素。压榨时间长 , 出油率高。然而 , 压榨时间过长 , 会造成不必要的热量散失 , 对出油率的提高不利 , 还会影响设备处理
7、量。控制适当的压榨时间 , 必须综合考虑榨料特性、压榨方式、压力大小 , 料层厚薄、含油量、保温条件以及设备结构等因素 ; 在满足出油率的前提下 , 尽可能缩短压榨时间。 （3）温度的影响 温度的变化直接影响榨料的可塑性及油脂粘度 , 进而影响压榨取油效率 , 以及油脂和饼粕的质量。压榨时榨膛温度过高 , 油饼色加深，残油率增加 , 榨出油脂的颜色深。用冷的、不加热的榨油机压榨 , 油饼成型不好，出油率低。因此 , 保持适当的压榨温度是不可忽视的。,小型螺旋榨油机,小型全自动螺旋榨油机,双螺杆冷榨机,螺旋预榨机,2.2.2 浸出法,浸出法制油的基本原理是利用能溶解油脂的溶剂，通过润湿渗透、分子
8、扩散和对流扩散的作用，将料坯中的油脂浸提出来。然后，把混合油中的溶剂与脂肪分离开来，回收溶剂和得到毛油。,2.2.2.1 溶剂的选择,在浸出法制油中，溶剂的选择是很重要，应符合以下要求：,（1）能在室温或低温下以任何比例溶解油脂； （2）溶剂的选择性要好，除油脂外，不溶解其它成分； （3）化学性质稳定，溶剂不与油、粕和设备发生化学反应； （4）沸点低，容易汽化，易从粕和油中分离出来； （5）溶剂本身无毒性，没有异味； （6）在水中的溶解度小。,目前我国在植物油浸出过程中普遍采用的溶剂有轻汽油(6号溶剂)、己烷等。,2.2.2.2 浸出制油工艺,浸出制油工艺包括： （1）溶剂浸出 （2）混合油分
9、离 （3）湿粕脱溶烘干 （4）溶剂回收 其基本工艺流程为：,料坯,浸出器,预 热,溶剂罐,混合油,湿粕,过滤,一次蒸发 二次蒸发,汽提,脱溶 烘干 冷却,成品粕,分水器,冷凝器,废水,冷凝器,冷凝器,毛油,平转浸出器是油脂提取最广泛的浸出器，广泛适用于各种植物油浸出。,按生产方式可分为间歇式浸出器和连续式浸出器。 连续式浸出器主要有：平转式浸出器；环形拖链式浸出器；水平篮框式浸出器。,浸出器,平转浸出器是一种喷淋浸泡混合式浸出设备，主要由：密闭的外壳、内转子、栅板、混合油收集格、喷淋装置、进料和出料装置及传动装置组成。,平转浸出器的工作原理是：传动装置带动内转子机器内转子内的物料转动，由固定的
10、喷淋系统进行混合油喷淋、浸泡、沥干，新鲜溶剂的冲洗，以达到萃取物料内油脂。取油后的料粕经出料装置卸出。,平转浸出器的特点是料层高、混合油浓度高、混合油含粕末少，结构简单、运转平稳、故障率低、易于检修等。,2.2.3 超临界流体萃取法,超临界流体萃取（SFE）的原理：利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下，超临界流体具有很好的流动性和渗透性，将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。当然，对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的，但可以控制条件得到最佳比例的混合成分，然后
11、借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体，被萃取物质则完全或基本析出，达到分离提纯的目的，所以超临界流体萃取过程是由萃取和分离组合而成的。,(1) 具有广泛的适应性 由于超临界状态流体溶解度特异增高的现象是普遍存在。因而理论上超临界流体萃取技术可作为一种通用高效的分离技术而应用。 (2) 萃取效率高，过程易于调节 超临界流体兼具有气体和液体特性，因而超临界流体既有液体的溶解能力，又有气体良好的流动和传递性能。并且在临界点附近，压力和温度的少量变化有可能显著改变流体溶解能力，控制分离过程。,超临界流体萃取技术的特点,(3) 分离工艺流体简单 超临界萃取只由萃取器和分离器二部分组成，不需要溶剂
12、回收设备，与传统分离工艺流程相比不但流程简化，而且节省耗能。 (4) 分离过程有可能在接近室温下完成(CO2)，特别适用于过敏性天然产物 (5) 必须在高压下操作，设备及工艺技术要求高，投资比较大。,超临界流体萃取技术的特点,在食用油方面的应用 目前，已经可以用超临界CO2从葵花籽、红花籽、花生、小麦胚芽、棕榈、可可豆中提取油脂，且提出的油脂中含中性脂质，磷含量低，着色度低，无臭味。这种方法比传统的压榨法的回收率高，而且不存在溶剂法的溶剂分离问题，产品质量大幅度提高，且无污染问题。专家们认为这种方法可以使油脂提取工艺发生革命性的改进。,应 用,2.2.4 水溶剂法,2.2.4.1 水代法,原理
13、：利用油料中非油成分对水和油亲和力不同以及油水之间的密度差，经过一系列工艺过程，将油脂和亲水性的蛋白质、碳水化合物等分开。 主要应用于传统的小磨麻油的生产。,水溶剂法制油是根据油料特性，水、油物理化学性质的差异，以水为溶剂，采取一些加工技术将油脂提取出来的制油方法。,根据制油原理及加工工艺的不同，水溶剂制油法分为水代法和水剂法2种。,2.2.4.2 水剂法,2.3 油脂的精炼,毛油中的杂质根据其分散状态，可以分为四类：,（1）悬浮杂质 （2）胶溶性杂质 （3）油溶性杂质 （4）水分,2.3.1 毛油中的杂质,油脂精炼的目的:根据不同的用途与要求，除去油脂中的有害成分，并尽量减少中性油和有益成分
14、的损失。,2.3.2 毛油中悬浮杂质的除去,毛油中悬浮杂质通常可以采取沉降、过滤、离心分离来除去。,2.3.3 脱胶,脱除毛油中胶性杂质的过程叫作脱胶。,脱胶的方法主要有水化脱胶和酸脱胶。,利用磷脂等胶溶性杂质的亲水性，把一定数量的水或电解质稀溶液在搅拌下加入毛油中，使毛油中的胶性杂质吸水膨胀，凝聚并分离出来。,（1）水化脱胶的基本原理,2.3.3.1 水化脱胶,2.3.3.2 酸脱胶,酸脱胶是在毛油中加入一定量的无机酸或有机酸，使油中的非亲水性磷脂转化为亲水性磷脂或使油中胶质结构变得紧密，达到沉淀和与油分离的目的。,加酸的作用是： （1）除去某些不可水化的胶质，把 不可水化的磷脂和磷脂金属复
15、合物转变成可水化的磷脂； （2）使Fe、Cu等离子生成络合物，钝化微量金属对油脂氧化的催化作用。,磷酸脱胶是在毛油中加入油量的0.1%1%的浓度为85%的磷酸，在6080下充分搅拌，使非亲水性磷脂转变为亲水性磷脂，从而容易沉降分离。,浓硫酸脱胶是利用浓硫酸，使蛋白质和黏液质树脂化而沉淀。具体操作是：在30 油中加入油量 0.5%1.5%的浓硫酸，经搅拌，当油色变淡，胶质开始凝聚时，添加1%4%的热水稀释，静置2h3 h，即可分离油脂，分离出的油脂用水洗23次。,2.3.4 脱酸,脱除毛油中游离脂肪酸的过程，称为脱酸。,脱酸的方法有很多，工业上最广泛应用的是碱炼法，其次是水蒸汽蒸馏法，即物理精炼
16、。,2.3.5 脱色,油脂脱色的方法很多，如吸附法、加热脱色法、氧化脱色法和化学试剂脱色法等，其中工业上普遍应用的是吸附法，就是将某些具有强吸附能力的表面活性剂加入油中，利用其对油脂中色素和其他杂质的选择性吸附作用，而达到油脂脱色和净化的目的。,2.3.6 脱臭,脱臭一般采用水蒸汽蒸馏，利用油脂内的臭味物质与甘油三酸酯挥发度的差异，在高温高真空条件下，水蒸气通过含臭味组分的高温油脂时，油中的臭味组分挥发到水蒸汽气泡中，按其分压的比率随水蒸汽一起逸出，达到脱臭的目的。,2.3.7 脱蜡,脱除油脂中蜡质的过程称为油脂的脱脂。,精炼油全套设备,毛油先经毛油过滤器滤去杂质，然后送至加热器预热后进入混合
17、器加磷酸混合后进入酸炼混合罐反应，再进入混合器与碱液 混合，在碱炼滞留罐内滞留后用离心机分离出皂脚，油经板式换 热器加热后泵入离心混合器，加入碱液混合后进入复炼混合罐， 皂化后进入碟式离心机分离皂脚，油经水洗离心混合器与热水混 合洗涤，然后进入脱水蝶式离心机分离残皂和水，碱炼油经真空 干燥器干燥后用板式换热器加热进入连续脱色塔，加入白土脱色， 脱色后的油泵入叶片过滤机过滤后再送入安全过滤器过滤。脱色 油泵入析气器除去空气，进入换热器与脱臭油进行热交换，再进 入导热油加热器加热后进入脱臭塔。脱臭油从底部抽出泵入热交 换器与待脱臭油换热，经冷却得到成品油。大豆油、玉米油、花生油、米糠油等含有少量的脂(蜡)质，需要进行脱脂(蜡)。,精炼程度越高，油的等级越高，是不是油的等级越高越好，越健康 ？,如果从营养卫生的角度考虑，吃四级油是最好的。,精炼程度越高，油的纯度越高，如果精炼到一级油的程度，油的纯度已经达到了99以上，所含杂质当然非常少了，颜色很淡、没有异味，但是某些营养元素，如胡萝卜素、叶绿素、维生素E、维生素D以及丰富的卵磷脂等，也几乎就没有了。而且对于大豆油来说，精炼的程度越高，变质的速度越快，因为那些能保护油的抗氧化的成分在精炼过程中也被去掉了。,