植物油脂提取工藝研究

1、2016程琳宇植物油脂提取工藝研究植物油脂提取工藝研究背景介紹1傳統(tǒng)方法2新工藝技術(shù)3目錄CONTENTS 背景介紹背景介紹動物油就是動物脂肪動物油就是動物脂肪,動物油以豬油為代表，含飽和脂肪酸和膽固醇較多。過動物油以豬油為代表，含飽和脂肪酸和膽固醇較多。過多食用易引起高血壓、動脈硬化、冠心病、高脂血癥及腦血管意外，對人體不多食用易引起高血壓、動脈硬化、冠心病、高脂血癥及腦血管意外，對人體不利。利。植物油是由不飽和脂肪酸和甘油化合而成的化合物，廣泛分布于自然界中，是植物油是由不飽和脂肪酸和甘油化合而成的化合物，廣泛分布于自然界中，是從植物的果實、種子、胚芽中得到的油脂。如花生油、豆油、亞麻油、

2、蓖麻油、從植物的果實、種子、胚芽中得到的油脂。如花生油、豆油、亞麻油、蓖麻油、菜子油等。植物油的主要成分是直鏈高級脂肪酸和甘油生成的酯，脂肪酸除軟菜子油等。植物油的主要成分是直鏈高級脂肪酸和甘油生成的酯，脂肪酸除軟脂酸、硬脂酸和油酸外，還含有多種不飽和酸，如芥酸、桐油酸、蓖麻油酸等。脂酸、硬脂酸和油酸外，還含有多種不飽和酸，如芥酸、桐油酸、蓖麻油酸等。植物油主要含有維生素植物油主要含有維生素E、K、鈣、鐵、磷、鉀等礦物質(zhì)、脂肪酸等。植物油、鈣、鐵、磷、鉀等礦物質(zhì)、脂肪酸等。植物油中的脂肪酸能使皮膚滋潤有光澤。中的脂肪酸能使皮膚滋潤有光澤。 傳統(tǒng)方法傳統(tǒng)植物油提取工藝主要有壓榨法和浸出法兩種。傳

3、統(tǒng)植物油提取工藝主要有壓榨法和浸出法兩種。 壓榨法壓榨法壓榨法是借助機械外力的作用，將油脂從油料中擠壓出來的取油方法，目前是壓榨法是借助機械外力的作用，將油脂從油料中擠壓出來的取油方法，目前是國內(nèi)植物油脂提取的主要方法。壓榨法適應(yīng)性強，工藝操作簡單，生產(chǎn)設(shè)備維國內(nèi)植物油脂提取的主要方法。壓榨法適應(yīng)性強，工藝操作簡單，生產(chǎn)設(shè)備維修方便，生產(chǎn)規(guī)模大小靈活，適合各種植物油的提取，同時生產(chǎn)比較安全。按修方便，生產(chǎn)規(guī)模大小靈活，適合各種植物油的提取，同時生產(chǎn)比較安全。按照提油設(shè)備來分，壓榨法提油有液壓機榨油和螺旋機榨油兩種。液壓榨油機又照提油設(shè)備來分，壓榨法提油有液壓機榨油和螺旋機榨油兩種。液壓榨油機又

4、可以分為立式和臥式兩類，目前廣泛使用的是立式液壓榨油機?？梢苑譃榱⑹胶团P式兩類，目前廣泛使用的是立式液壓榨油機。 壓榨法存在出油率低，勞動強度大，生產(chǎn)效低的缺點并且由于榨油過程中有壓榨法存在出油率低，勞動強度大，生產(chǎn)效低的缺點并且由于榨油過程中有生坯蒸炒的工序，豆粕中蛋白質(zhì)變性嚴(yán)重，油料資源綜合利用率低。生坯蒸炒的工序，豆粕中蛋白質(zhì)變性嚴(yán)重，油料資源綜合利用率低。 浸出法浸出法浸出法是一種較先進(jìn)的制油方法，它是應(yīng)用固液萃取的原理，選用某種能夠溶浸出法是一種較先進(jìn)的制油方法，它是應(yīng)用固液萃取的原理，選用某種能夠溶解油脂的有機溶劑，經(jīng)過對油料的接觸（浸泡或噴淋），使油料中油脂被萃取解油脂的有機溶劑

5、，經(jīng)過對油料的接觸（浸泡或噴淋），使油料中油脂被萃取出來的一種方法，多采用預(yù)榨餅后再浸提。出來的一種方法，多采用預(yù)榨餅后再浸提。浸出法具有出油率高，粕中殘油率低，勞動強度低，生產(chǎn)效率高，粕中蛋白質(zhì)浸出法具有出油率高，粕中殘油率低，勞動強度低，生產(chǎn)效率高，粕中蛋白質(zhì)變性程度小，質(zhì)量較好，容易實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)和生產(chǎn)自動化等優(yōu)點。其缺點為變性程度小，質(zhì)量較好，容易實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)和生產(chǎn)自動化等優(yōu)點。其缺點為浸提出來的毛油含非油物質(zhì)較多，色澤較深，質(zhì)量較差，且浸出所用溶劑易燃浸提出來的毛油含非油物質(zhì)較多，色澤較深，質(zhì)量較差，且浸出所用溶劑易燃易爆，而且具有一定毒性，生產(chǎn)的安全性差以及會造成油脂中溶劑的殘留

6、。易爆，而且具有一定毒性，生產(chǎn)的安全性差以及會造成油脂中溶劑的殘留。新研究開發(fā)的植物油脂提取工藝新研究開發(fā)的植物油脂提取工藝水代法 A水酶法B反膠束萃取技術(shù)C超臨界CO2萃取法D超聲波處理法E 水代法水代法水代法與普通的壓榨法、浸出制油工藝不同，主要是將熱水加到經(jīng)過蒸炒和細(xì)水代法與普通的壓榨法、浸出制油工藝不同，主要是將熱水加到經(jīng)過蒸炒和細(xì)磨的原料中，利用油、水不相溶的原理，以水作為溶劑，從油料中把油脂代替磨的原料中，利用油、水不相溶的原理，以水作為溶劑，從油料中把油脂代替出來，故名為水代法。這種提油方法是我國勞動人民從長期的生產(chǎn)實踐中創(chuàng)造出來，故名為水代法。這種提油方法是我國勞動人民從長期的

7、生產(chǎn)實踐中創(chuàng)造和發(fā)明的。目前，水代法主要用于小磨香油的生產(chǎn)。水代法提油的工藝有很多和發(fā)明的。目前，水代法主要用于小磨香油的生產(chǎn)。水代法提油的工藝有很多優(yōu)點：提取的油脂品質(zhì)好，尤其是以芝麻為原料的小磨香油；提取油脂工藝設(shè)優(yōu)點：提取的油脂品質(zhì)好，尤其是以芝麻為原料的小磨香油；提取油脂工藝設(shè)備簡單，同時能源消耗少；還有就是水代法以水作為溶劑，沒有燃爆的危險，備簡單，同時能源消耗少；還有就是水代法以水作為溶劑，沒有燃爆的危險，不會污染環(huán)境，并且可同時分離油和蛋白質(zhì)。但主要缺點為出油率低于傳統(tǒng)浸不會污染環(huán)境，并且可同時分離油和蛋白質(zhì)。但主要缺點為出油率低于傳統(tǒng)浸出法，在浸提過程中易污染微生物。出法，在浸

8、提過程中易污染微生物。 水酶法水酶法 水酶法提油是一種較新的油脂與蛋白質(zhì)分離的方法，它將酶制劑應(yīng)用于油脂分水酶法提油是一種較新的油脂與蛋白質(zhì)分離的方法，它將酶制劑應(yīng)用于油脂分離，通過對油料細(xì)胞壁的機械破碎作用和酶的降解作用提高油脂的提取率，與離，通過對油料細(xì)胞壁的機械破碎作用和酶的降解作用提高油脂的提取率，與傳統(tǒng)提油工藝相比水酶法提油工藝具有處理條件溫和，工藝簡單、能耗低、并傳統(tǒng)提油工藝相比水酶法提油工藝具有處理條件溫和，工藝簡單、能耗低、并且能同時得到優(yōu)質(zhì)的植物油脂和純度高、再利用性強的蛋白質(zhì)等優(yōu)點。且能同時得到優(yōu)質(zhì)的植物油脂和純度高、再利用性強的蛋白質(zhì)等優(yōu)點。國外在這方面的研究較早，國內(nèi)王

9、瑛瑤、王璋等進(jìn)行了水酶法提取花生蛋白質(zhì)國外在這方面的研究較早，國內(nèi)王瑛瑤、王璋等進(jìn)行了水酶法提取花生蛋白質(zhì)和花生油的研究。這些研究為水酶法應(yīng)用于同時進(jìn)行油脂和蛋白質(zhì)的分離作了和花生油的研究。這些研究為水酶法應(yīng)用于同時進(jìn)行油脂和蛋白質(zhì)的分離作了理論上和實踐上的嘗試。理論上和實踐上的嘗試。 反膠束萃取技術(shù)反膠束萃取技術(shù)一般將表面活性劑溶于水中，并使其濃度超過臨界膠束濃度一般將表面活性劑溶于水中，并使其濃度超過臨界膠束濃度(CMC)時會形成聚時會形成聚集體，這種聚集體屬于正常膠團(tuán)；若將表面活性劑溶于非極性的有機溶劑中并集體，這種聚集體屬于正常膠團(tuán)；若將表面活性劑溶于非極性的有機溶劑中并使其濃度超過臨

10、界膠束濃度便會形成與上述相反的聚集體，即反膠束，因此反使其濃度超過臨界膠束濃度便會形成與上述相反的聚集體，即反膠束，因此反膠束就是指分散于連續(xù)有機溶劑介質(zhì)中的包含有水分子內(nèi)核的表面活性劑的納膠束就是指分散于連續(xù)有機溶劑介質(zhì)中的包含有水分子內(nèi)核的表面活性劑的納米尺寸的聚集體，也稱逆膠束或反膠團(tuán)。在反膠束中，表面活性劑的非極性尾米尺寸的聚集體，也稱逆膠束或反膠團(tuán)。在反膠束中，表面活性劑的非極性尾在外，與非極性的有機溶劑接觸，而極性頭在內(nèi)形成一個極性核。根據(jù)相似相在外，與非極性的有機溶劑接觸，而極性頭在內(nèi)形成一個極性核。根據(jù)相似相溶原理，該極性核具有溶解極性物質(zhì)的能力，如蛋白質(zhì)、酶、鹽、水等分子。溶

11、原理，該極性核具有溶解極性物質(zhì)的能力，如蛋白質(zhì)、酶、鹽、水等分子。如果極性核溶解了水之后就形成了如果極性核溶解了水之后就形成了“水池水池”，此時反膠束也稱為溶脹的反膠，此時反膠束也稱為溶脹的反膠束。束。 用反膠束系統(tǒng)萃取分離植物油脂和植物蛋白質(zhì)的基本工藝過程為，將含油脂和用反膠束系統(tǒng)萃取分離植物油脂和植物蛋白質(zhì)的基本工藝過程為，將含油脂和蛋白質(zhì)的原料溶于反膠束體系，蛋白質(zhì)增溶于反膠束極性水池內(nèi)，同時油脂萃蛋白質(zhì)的原料溶于反膠束體系，蛋白質(zhì)增溶于反膠束極性水池內(nèi)，同時油脂萃取入有機溶劑中，這一步稱為前萃，然后用水相，通過調(diào)節(jié)離子強度等，使蛋取入有機溶劑中，這一步稱為前萃，然后用水相，通過調(diào)節(jié)離子

12、強度等，使蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)入水相，離心分離，實現(xiàn)反萃。這樣將傳統(tǒng)工藝的提油得粕再脫溶的復(fù)白質(zhì)轉(zhuǎn)入水相，離心分離，實現(xiàn)反萃。這樣將傳統(tǒng)工藝的提油得粕再脫溶的復(fù)雜冗長流程，改進(jìn)為直接用反膠束系統(tǒng)分離油脂和蛋白質(zhì)，工藝過程大為縮短，雜冗長流程，改進(jìn)為直接用反膠束系統(tǒng)分離油脂和蛋白質(zhì)，工藝過程大為縮短，能耗大為降低。反膠束分離過程中，蛋白質(zhì)由于受周圍水層和極性頭的保護(hù)，能耗大為降低。反膠束分離過程中，蛋白質(zhì)由于受周圍水層和極性頭的保護(hù)，蛋白質(zhì)不會與有機溶劑接觸，從而不會失活。避免了傳統(tǒng)方法中蛋白質(zhì)容易變蛋白質(zhì)不會與有機溶劑接觸，從而不會失活。避免了傳統(tǒng)方法中蛋白質(zhì)容易變性的缺點。性的缺點。國內(nèi)的對這方面也作了

13、一些研究：程世賢等人用反膠團(tuán)提取大豆中的蛋白質(zhì)和國內(nèi)的對這方面也作了一些研究：程世賢等人用反膠團(tuán)提取大豆中的蛋白質(zhì)和豆油，結(jié)果表明大豆蛋白質(zhì)的萃取率最高達(dá)豆油，結(jié)果表明大豆蛋白質(zhì)的萃取率最高達(dá)96.9%，豆油的萃取率為，豆油的萃取率為90.5%；陳復(fù)生、趙俊庭等人用反膠束體系進(jìn)行了萃取花生蛋白和花生油的研究，得出陳復(fù)生、趙俊庭等人用反膠束體系進(jìn)行了萃取花生蛋白和花生油的研究，得出了用反膠束體系同時萃取植物油脂和植物蛋白是可行的結(jié)淪，并得出了最佳工了用反膠束體系同時萃取植物油脂和植物蛋白是可行的結(jié)淪，并得出了最佳工藝參數(shù)；陳復(fù)生等人對經(jīng)反膠束萃取法得到的豆油脂肪酸成分與常用的溶劑萃藝參數(shù)；陳復(fù)生

14、等人對經(jīng)反膠束萃取法得到的豆油脂肪酸成分與常用的溶劑萃取法進(jìn)行了比較。這些研究為反膠束法用于分離植物油脂提供了一定的理論基取法進(jìn)行了比較。這些研究為反膠束法用于分離植物油脂提供了一定的理論基礎(chǔ)。礎(chǔ)。 超臨界超臨界CO2萃取法萃取法超臨界超臨界CO2萃取方法是利用超臨界流體具有的優(yōu)良溶解性及這種溶解性隨溫萃取方法是利用超臨界流體具有的優(yōu)良溶解性及這種溶解性隨溫度和壓力變化而變化的原理，通過調(diào)整流體密度來提取不同物質(zhì)。超臨界度和壓力變化而變化的原理，通過調(diào)整流體密度來提取不同物質(zhì)。超臨界CO2萃取植物油脂具有許多優(yōu)點，如工藝簡化，節(jié)約能源；萃取溫度較低，萃取植物油脂具有許多優(yōu)點，如工藝簡化，節(jié)約能

15、源；萃取溫度較低，生物活性的物質(zhì)受到保護(hù)；生物活性的物質(zhì)受到保護(hù)；CO2作為萃取溶劑、資源豐富、價格低、無毒、作為萃取溶劑、資源豐富、價格低、無毒、不燃不爆，不污染環(huán)境。不燃不爆，不污染環(huán)境。近三十年來，國外在超臨界近三十年來，國外在超臨界CO2萃取植物油脂的基礎(chǔ)理論研究和應(yīng)用開發(fā)上萃取植物油脂的基礎(chǔ)理論研究和應(yīng)用開發(fā)上都取得了一定的進(jìn)展。對超臨界都取得了一定的進(jìn)展。對超臨界CO2提取大豆油、小麥胚芽油、玉米胚芽油、提取大豆油、小麥胚芽油、玉米胚芽油、棉籽油、葵花籽油、紅花籽油等都做了系統(tǒng)的研究，制造出容積超過棉籽油、葵花籽油、紅花籽油等都做了系統(tǒng)的研究，制造出容積超過10000L的提取裝置，

16、并在特種油脂方面己有工業(yè)化生產(chǎn)。的提取裝置，并在特種油脂方面己有工業(yè)化生產(chǎn)。我國對超臨界流體萃取的應(yīng)用研究主要集中在食品、香料、中草藥、色素等的我國對超臨界流體萃取的應(yīng)用研究主要集中在食品、香料、中草藥、色素等的精制和提純，例如：超臨界精制和提純，例如：超臨界CO2萃取大豆油、小麥胚芽油、玉米胚芽油、棉萃取大豆油、小麥胚芽油、玉米胚芽油、棉籽油、葵花籽油、紅花籽油、葡萄籽油等種子油脂。在提取設(shè)備方面，己生產(chǎn)籽油、葵花籽油、紅花籽油、葡萄籽油等種子油脂。在提取設(shè)備方面，己生產(chǎn)出了出了1L 1000L的超臨界的超臨界CO2提取裝置，但對這些萃取工藝的研究大部分僅集提取裝置，但對這些萃取工藝的研究大

17、部分僅集中于小試階段，真正能工業(yè)化的工藝還不夠成熟，尚待于進(jìn)一步研究。中于小試階段，真正能工業(yè)化的工藝還不夠成熟，尚待于進(jìn)一步研究。超臨界超臨界CO2萃取植物油脂存在耐高壓設(shè)備昂貴，生產(chǎn)成本高，不易操作，批萃取植物油脂存在耐高壓設(shè)備昂貴，生產(chǎn)成本高，不易操作，批處理量小等不足之處，一定程度上限制其工業(yè)化的生產(chǎn)。但是隨著科技的進(jìn)步處理量小等不足之處，一定程度上限制其工業(yè)化的生產(chǎn)。但是隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，這些問題終究都會有一個比較完善的解決，作為一種新興的分離技術(shù)和發(fā)展，這些問題終究都會有一個比較完善的解決，作為一種新興的分離技術(shù)其所具有的選擇性高、操作溫度低、工藝簡單等方面的優(yōu)勢，必將會擁有廣

18、闊其所具有的選擇性高、操作溫度低、工藝簡單等方面的優(yōu)勢，必將會擁有廣闊的應(yīng)用前景。的應(yīng)用前景。 超聲波處理法超聲波處理法超聲波是頻率大于超聲波是頻率大于20 KHz聲波，具有波動與能量雙重屬性，其振動可產(chǎn)生并聲波，具有波動與能量雙重屬性，其振動可產(chǎn)生并傳遞強大能量，使物質(zhì)中分子產(chǎn)生極大加速度。由于大能量超聲波作用，媒質(zhì)傳遞強大能量，使物質(zhì)中分子產(chǎn)生極大加速度。由于大能量超聲波作用，媒質(zhì)粒子將處于約為其重力粒子將處于約為其重力104倍的加速度交替周期波動，波的壓縮和稀疏作用倍的加速度交替周期波動，波的壓縮和稀疏作用使媒質(zhì)被撕裂形成很多空穴，這些小空穴瞬間生成、生長、崩潰，會產(chǎn)生高達(dá)使媒質(zhì)被撕裂形成很多空穴，這些小空穴瞬間生成、生長、崩潰，會產(chǎn)生高達(dá)幾千個大氣壓瞬時壓力，即成為空化現(xiàn)象?？栈菇缑鏀U散層上分子擴散加劇，幾千個大氣壓瞬時壓力，即成為空化現(xiàn)象?？栈菇缑鏀U散層上分子擴散加劇，在油脂提取中加快油脂滲出速度，提高出油率。超聲波在生物活性物質(zhì)的提取在油脂提取中加快油脂滲出速度，提高出油率。超聲波在生物活性物質(zhì)的提取方面已有廣泛應(yīng)用，在油脂提取方面尚處探索階段，國內(nèi)現(xiàn)已有葵花籽、獼猴方面已有廣泛應(yīng)用，在油脂提取方面尚處探索階段，國內(nèi)現(xiàn)已有葵花籽、獼猴桃籽、