1、第9章 植物油生產(chǎn)與加工,制取植物油的原料 植物油的生產(chǎn) 植物油的種類及特點 如何選購植物油,油料的預處理 植物油的制取 油脂的精煉,一提起油，人們總會把它和高血壓、動脈硬化以及肥胖等疾病聯(lián)系起來，總認為油吃得越少越好。其實食用油脂是人體純熱能的食物來源，對人體健康有很多作用，兒童食用可促進大腦發(fā)育和骨骼生長，孕婦食用可增加母乳。據(jù)全國第三次營養(yǎng)調(diào)查結果顯示，食用油脂供給人體的熱能占總熱能的11.6，離20%25的膳食目標相差甚遠，在我國，油脂提供人體熱能的最低要求都沒有達到。中國營養(yǎng)學會制定的中國居民膳食指南建議成年人每人每天攝取25g的油脂。,凡植物種籽或糧食加工副產(chǎn)物中含油率達20%以上

2、，具備工業(yè)提取價值的統(tǒng)稱為植物油料。,1 植物油制取的主要原料,大豆,含油量為1523%，是一種低油量油料，但蛋白質含量很高，約為3045%左右。,由殼和仁兩部分組成，含仁率約在6575%，仁中的含油量約在4050%。,花生,棉籽,棉籽是棉花作物的種籽，外部為堅硬的褐色籽殼，形狀大小也因品種而異。籽殼內(nèi)有胚，是棉籽的主要部分，也稱籽仁。籽仁含油量可達35-45%，含蛋白質39%左右，含棉酚0.2%-2%。,含有1426%的油脂,油菜籽,含油量一般為3050%，是一種含油量較高的油料，另外，還含有1731%的蛋白質。,葵花籽,葵花籽仁中含脂肪45%55%，高的可達60%。,芝麻,2 植物油的制取

3、,2.1 植物油料的預處理,2.1.1 清理,植物油料制取前，對油料的工藝性質有一定的要求，因此必須對原料進行預處理。預處理一般包括：清理、剝殼、軟化、破碎、壓胚、蒸炒等。,2.1.2 剝殼,2.1.3 破碎,對于一些質地較硬的油料還需要進行破碎，如大豆，要求將其破碎成 24 瓣。,2.1.4 軟化,2.1.5 軋坯,2.1.6 蒸炒,蒸炒的目的是：, 促進油脂的凝聚，有利于油脂流動，提高出油率。 經(jīng)調(diào)整料坯的組織結構，借助水分和溫度的作用，使料坯的可塑性、彈性符合要求。 料坯中磷脂吸水膨脹，部分與蛋白質結合，降低在油脂中的溶解度，從而提高油脂的品質。,蒸炒的要求： 蒸炒后的熟坯應生熟均勻，內(nèi)

4、外一致，熟坯水分、溫度及結構滿足制油要求。,油脂的提取方法有： 壓榨法； 浸出法； 超臨界流體萃取法； 水溶劑法,2.2 油脂的提取,2.2.1 壓榨法制油,壓榨法就是借助機械外力把油脂從料坯中擠壓出來的過程。是物理壓榨方式，它淵源于傳統(tǒng)作坊的制油方法。,螺旋壓榨機工作示意圖,由于旋轉著的螺旋軸在榨膛內(nèi)的推進作用，使榨料連續(xù)地向前推進，同時，由于榨螺螺旋導程的縮短或根圓直徑逐漸增大，使榨膛空間體積不斷縮小而產(chǎn)生壓榨作用，在這個過程中，一方面推進榨料，另一方面將榨料壓縮后的油脂從榨攏縫隙中擠壓流出，同時，將殘渣壓成餅塊從榨軸末端不斷排出。,螺旋榨油機,壓榨制油的過程可分為三個階段，即進料（預壓）

5、段、主壓榨（出油）段，成餅（重壓瀝油）段。,進料段榨料在向前推進的同時，開始受到擠緊的作用，使之排出空氣和少量水分，形成“松餅”，進而發(fā)生塑性變形，開始出油。,這是形成高壓大量排油階段。這時由于榨膛空間迅速有規(guī)律地減小，使榨料粒子開始結合，榨料在榨膛內(nèi),（1）進料段,（2）主壓榨段,成為連續(xù)的多孔物而不再松散。榨料粒子在被壓縮出油的同時，還會因為螺旋中斷，榨膛阻力，榨籠棱角的剪切作用，引起料層速差位移、斷裂、混合等現(xiàn)象，使油路不斷被打開，有利于迅速排盡油脂。,在成餅段，榨料已形成壓餅，成為完整的可塑體，這時榨料幾乎成整體向前推進，因而產(chǎn)生的壓縮阻力更大，這時較高的壓力有利于榨料中殘油進一步瀝出

6、。,（3）成餅段,壓榨過程中，壓力、粘度和油餅成型是壓榨法制油的三要素。 壓榨條件對出油效果的影響： （1）榨膛內(nèi)的壓力 對榨料施加的壓力必須合理 , 壓力變化必須與排油速度一致 , 即做到 流油不斷 , 螺旋榨油機的最高壓力區(qū)段較小 , 最大壓力一般分布在主榨段。對于低油分油料子粒的一次壓榨 , 其最高壓力點一般在主壓榨段開始階段；而對于高油分油料子粒的壓榨或預榨 , 最高壓力點一般分布在主壓榨段中后段。,（2）壓榨時間 壓榨時間是影響榨油機生產(chǎn)能力和排油深度的重要因素。壓榨時間長 , 出油率高。然而 , 壓榨時間過長 , 會造成不必要的熱量散失 , 對出油率的提高不利 , 還會影響設備處理

7、量?？刂七m當?shù)膲赫r間 , 必須綜合考慮榨料特性、壓榨方式、壓力大小 , 料層厚薄、含油量、保溫條件以及設備結構等因素 ; 在滿足出油率的前提下 , 盡可能縮短壓榨時間。 （3）溫度的影響 溫度的變化直接影響榨料的可塑性及油脂粘度 , 進而影響壓榨取油效率 , 以及油脂和餅粕的質量。壓榨時榨膛溫度過高 , 油餅色加深，殘油率增加 , 榨出油脂的顏色深。用冷的、不加熱的榨油機壓榨 , 油餅成型不好，出油率低。因此 , 保持適當?shù)膲赫囟仁遣豢珊鲆暤摹?小型螺旋榨油機,小型全自動螺旋榨油機,雙螺桿冷榨機,螺旋預榨機,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劑，通過潤濕滲透、分子

8、擴散和對流擴散的作用，將料坯中的油脂浸提出來。然后，把混合油中的溶劑與脂肪分離開來，回收溶劑和得到毛油。,2.2.2.1 溶劑的選擇,在浸出法制油中，溶劑的選擇是很重要，應符合以下要求：,（1）能在室溫或低溫下以任何比例溶解油脂； （2）溶劑的選擇性要好，除油脂外，不溶解其它成分； （3）化學性質穩(wěn)定，溶劑不與油、粕和設備發(fā)生化學反應； （4）沸點低，容易汽化，易從粕和油中分離出來； （5）溶劑本身無毒性，沒有異味； （6）在水中的溶解度小。,目前我國在植物油浸出過程中普遍采用的溶劑有輕汽油(6號溶劑)、己烷等。,2.2.2.2 浸出制油工藝,浸出制油工藝包括： （1）溶劑浸出 （2）混合油分

9、離 （3）濕粕脫溶烘干 （4）溶劑回收 其基本工藝流程為：,料坯,浸出器,預 熱,溶劑罐,混合油,濕粕,過濾,一次蒸發(fā) 二次蒸發(fā),汽提,脫溶 烘干 冷卻,成品粕,分水器,冷凝器,廢水,冷凝器,冷凝器,毛油,平轉浸出器是油脂提取最廣泛的浸出器，廣泛適用于各種植物油浸出。,按生產(chǎn)方式可分為間歇式浸出器和連續(xù)式浸出器。 連續(xù)式浸出器主要有：平轉式浸出器；環(huán)形拖鏈式浸出器；水平籃框式浸出器。,浸出器,平轉浸出器是一種噴淋浸泡混合式浸出設備，主要由：密閉的外殼、內(nèi)轉子、柵板、混合油收集格、噴淋裝置、進料和出料裝置及傳動裝置組成。,平轉浸出器的工作原理是：傳動裝置帶動內(nèi)轉子機器內(nèi)轉子內(nèi)的物料轉動，由固定的

10、噴淋系統(tǒng)進行混合油噴淋、浸泡、瀝干，新鮮溶劑的沖洗，以達到萃取物料內(nèi)油脂。取油后的料粕經(jīng)出料裝置卸出。,平轉浸出器的特點是料層高、混合油濃度高、混合油含粕末少，結構簡單、運轉平穩(wěn)、故障率低、易于檢修等。,2.2.3 超臨界流體萃取法,超臨界流體萃?。⊿FE）的原理：利用超臨界流體的溶解能力與其密度的關系，即利用壓力和溫度對超臨界流體溶解能力的影響而進行的。在超臨界狀態(tài)下，超臨界流體具有很好的流動性和滲透性，將超臨界流體與待分離的物質接觸，使其有選擇性地把極性大小、沸點高低和分子量大小的成分依次萃取出來。當然，對應各壓力范圍所得到的萃取物不可能是單一的，但可以控制條件得到最佳比例的混合成分，然后

11、借助減壓、升溫的方法使超臨界流體變成普通氣體，被萃取物質則完全或基本析出，達到分離提純的目的，所以超臨界流體萃取過程是由萃取和分離組合而成的。,(1) 具有廣泛的適應性 由于超臨界狀態(tài)流體溶解度特異增高的現(xiàn)象是普遍存在。因而理論上超臨界流體萃取技術可作為一種通用高效的分離技術而應用。 (2) 萃取效率高，過程易于調(diào)節(jié) 超臨界流體兼具有氣體和液體特性，因而超臨界流體既有液體的溶解能力，又有氣體良好的流動和傳遞性能。并且在臨界點附近，壓力和溫度的少量變化有可能顯著改變流體溶解能力，控制分離過程。,超臨界流體萃取技術的特點,(3) 分離工藝流體簡單 超臨界萃取只由萃取器和分離器二部分組成，不需要溶劑

12、回收設備，與傳統(tǒng)分離工藝流程相比不但流程簡化，而且節(jié)省耗能。 (4) 分離過程有可能在接近室溫下完成(CO2)，特別適用于過敏性天然產(chǎn)物 (5) 必須在高壓下操作，設備及工藝技術要求高，投資比較大。,超臨界流體萃取技術的特點,在食用油方面的應用 目前，已經(jīng)可以用超臨界CO2從葵花籽、紅花籽、花生、小麥胚芽、棕櫚、可可豆中提取油脂，且提出的油脂中含中性脂質，磷含量低，著色度低，無臭味。這種方法比傳統(tǒng)的壓榨法的回收率高，而且不存在溶劑法的溶劑分離問題，產(chǎn)品質量大幅度提高，且無污染問題。專家們認為這種方法可以使油脂提取工藝發(fā)生革命性的改進。,應 用,2.2.4 水溶劑法,2.2.4.1 水代法,原理

13、：利用油料中非油成分對水和油親和力不同以及油水之間的密度差，經(jīng)過一系列工藝過程，將油脂和親水性的蛋白質、碳水化合物等分開。 主要應用于傳統(tǒng)的小磨麻油的生產(chǎn)。,水溶劑法制油是根據(jù)油料特性，水、油物理化學性質的差異，以水為溶劑，采取一些加工技術將油脂提取出來的制油方法。,根據(jù)制油原理及加工工藝的不同，水溶劑制油法分為水代法和水劑法2種。,2.2.4.2 水劑法,2.3 油脂的精煉,毛油中的雜質根據(jù)其分散狀態(tài)，可以分為四類：,（1）懸浮雜質 （2）膠溶性雜質 （3）油溶性雜質 （4）水分,2.3.1 毛油中的雜質,油脂精煉的目的:根據(jù)不同的用途與要求，除去油脂中的有害成分，并盡量減少中性油和有益成分

14、的損失。,2.3.2 毛油中懸浮雜質的除去,毛油中懸浮雜質通?？梢圆扇〕两?、過濾、離心分離來除去。,2.3.3 脫膠,脫除毛油中膠性雜質的過程叫作脫膠。,脫膠的方法主要有水化脫膠和酸脫膠。,利用磷脂等膠溶性雜質的親水性，把一定數(shù)量的水或電解質稀溶液在攪拌下加入毛油中，使毛油中的膠性雜質吸水膨脹，凝聚并分離出來。,（1）水化脫膠的基本原理,2.3.3.1 水化脫膠,2.3.3.2 酸脫膠,酸脫膠是在毛油中加入一定量的無機酸或有機酸，使油中的非親水性磷脂轉化為親水性磷脂或使油中膠質結構變得緊密，達到沉淀和與油分離的目的。,加酸的作用是： （1）除去某些不可水化的膠質，把 不可水化的磷脂和磷脂金屬復

15、合物轉變成可水化的磷脂； （2）使Fe、Cu等離子生成絡合物，鈍化微量金屬對油脂氧化的催化作用。,磷酸脫膠是在毛油中加入油量的0.1%1%的濃度為85%的磷酸，在6080下充分攪拌，使非親水性磷脂轉變?yōu)橛H水性磷脂，從而容易沉降分離。,濃硫酸脫膠是利用濃硫酸，使蛋白質和黏液質樹脂化而沉淀。具體操作是：在30 油中加入油量 0.5%1.5%的濃硫酸，經(jīng)攪拌，當油色變淡，膠質開始凝聚時，添加1%4%的熱水稀釋，靜置2h3 h，即可分離油脂，分離出的油脂用水洗23次。,2.3.4 脫酸,脫除毛油中游離脂肪酸的過程，稱為脫酸。,脫酸的方法有很多，工業(yè)上最廣泛應用的是堿煉法，其次是水蒸汽蒸餾法，即物理精煉

16、。,2.3.5 脫色,油脂脫色的方法很多，如吸附法、加熱脫色法、氧化脫色法和化學試劑脫色法等，其中工業(yè)上普遍應用的是吸附法，就是將某些具有強吸附能力的表面活性劑加入油中，利用其對油脂中色素和其他雜質的選擇性吸附作用，而達到油脂脫色和凈化的目的。,2.3.6 脫臭,脫臭一般采用水蒸汽蒸餾，利用油脂內(nèi)的臭味物質與甘油三酸酯揮發(fā)度的差異，在高溫高真空條件下，水蒸氣通過含臭味組分的高溫油脂時，油中的臭味組分揮發(fā)到水蒸汽氣泡中，按其分壓的比率隨水蒸汽一起逸出，達到脫臭的目的。,2.3.7 脫蠟,脫除油脂中蠟質的過程稱為油脂的脫脂。,精煉油全套設備,毛油先經(jīng)毛油過濾器濾去雜質，然后送至加熱器預熱后進入混合器加磷酸混合后進入酸煉混合罐反應，再進入混合器與堿液 混合，在堿煉滯留罐內(nèi)滯留后用離心機分離出皂腳，油經(jīng)板式換 熱器加熱后泵入離心混合器，加入堿液混合后進入復煉混合罐， 皂化后進入碟式離心機分離皂腳，油經(jīng)水洗離心混合器與熱水混 合洗滌，然后進入脫水蝶式離心機分離殘皂和水，堿煉油經(jīng)真空 干燥器干燥后用板式換熱器加熱進入連續(xù)脫色塔，加入白土脫色， 脫色后的油泵入葉片過濾機過濾后再送入安全過濾器過濾。脫色 油泵入析氣器除去空氣，進入換熱器與脫臭油進行熱交換，再進 入導熱油加熱器加熱后進入脫臭塔。脫臭油從底部抽出泵入熱交 換器與待脫臭油