糧油加工學(xué)理論植物油脂的提取方法概述

1、糧油加工學(xué)理論植物油脂的提取方法概述第一節(jié)概述 凡植物種籽或糧食、食品加工副產(chǎn)品中含油率8%以上而且具備工業(yè)提取價(jià)值的都稱為植物油料 。植物油生產(chǎn)的主要原料是含油的植物種子，它的主要產(chǎn)品應(yīng)是食用油、工業(yè)用油及餅粕。世界油脂工業(yè)發(fā)展形勢(shì)：供不應(yīng)求:有限的油料產(chǎn)量與急劇增加的油脂消費(fèi)量的矛盾，要求油脂工業(yè)增加油料加工比例的同時(shí)提高出油效率和質(zhì)量 飼養(yǎng)業(yè)發(fā)展，飼料工業(yè)化需求劇增，使世界餅粕蛋白消費(fèi)量猛增，其中大豆餅粕蛋白的供應(yīng)占55.7%，從而對(duì)其他油料蛋白的利用提出了高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)綜合開發(fā)的要求新油源開發(fā)：增產(chǎn)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、脂肪酸配比合理的油品（如調(diào)和油）以及保健功能性油脂植物油脂作為新能源：如蓖麻油作為

2、石油化工原料，脂肪酸甲酯作生物燃料等。總的趨勢(shì)：總量增長(zhǎng)型向質(zhì)量效益型轉(zhuǎn)化；優(yōu)質(zhì)、高效、自動(dòng)化、集約化。我國(guó)油脂工業(yè)現(xiàn)狀：產(chǎn)量低，人均消費(fèi)量低。如色拉油，世界年平均，我國(guó).kg(到2001年）現(xiàn)已超過(guò)13kg。油廠數(shù)量多，規(guī)模小，技術(shù)陳舊精深加工及副產(chǎn)品開發(fā)起步晚我國(guó)油脂工業(yè)發(fā)展前景： 1、巨大的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)提供了巨大的發(fā)展空間，據(jù)預(yù)測(cè)2020年達(dá)15億人口的中國(guó)，若按FAO推薦的人均消費(fèi)14kg/a估算，油脂總消費(fèi)量為21Mt，即除需進(jìn)口7Mt外，國(guó)內(nèi)仍需生產(chǎn)14Mt，由此全國(guó)油料加工要大幅增長(zhǎng)，生產(chǎn)必須規(guī)模化。2、應(yīng)用高新技術(shù)是發(fā)展和提高我國(guó)油脂加工水平的永恒主題：生物技術(shù)、膜分離技術(shù)、超臨界

3、萃取技術(shù)、膨化技術(shù)、微波加熱技術(shù)、超聲波化工技術(shù)、微膠囊造粒技術(shù)、超微粉碎技術(shù)以及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等一 主要油料及加工特點(diǎn)（一）油料分類： 按作物種類分： A、草本油料：大豆、亞麻籽 B、木本油料：油桐籽、烏桕籽、 油橄欖 按栽培區(qū)域分：大宗油料、區(qū)域性油料、野生油料、熱帶油料。 按用途分：食用油料、工業(yè)用與藥用油料 按含油率高低可分為：高油分油料 （30%）低油分油料（8-25%）（二）重要油料及油脂1、 大豆：含油率15.5-22.7%，含蛋白質(zhì)30-45%豆油：呈橙黃色，半干性（I值：125-130）豆腥味，含2%卵磷脂2、 油菜籽：含油33-48%，蛋白質(zhì)20-30%，可在世界各地種植菜

4、油：呈深黃色，不干性（I值：94-106）含芥酸量高，影響利用價(jià)值。在空氣中不能氧化干燥形成固態(tài)膜的油類。 (不干性油）3、棉籽：含油15-25%， 棉仁含油28-39%，含蛋白質(zhì)30%棉油：淡黃色，去除棉酚，半干性4、花生：果仁中含油40-51%，蛋白質(zhì)25-31%花生油：不干性油，色澤淺，香味濃，抗氧化穩(wěn)定性好，花生仁易霉變5、芝麻：油料皇后， 含油45-63%，蛋白質(zhì)19-31%芝麻油：天然色拉油，含芝麻酚，抗氧化6、葵花籽：仁中含油45-55%，蛋白質(zhì)21-31%，穩(wěn)定性差?？ㄓ停簻\黃色，含有綠原酸、咖啡酸，穩(wěn)定性差，含蠟質(zhì)多，須脫蠟。7、米糠：含油14-24% 油呈淺黃色，易酸敗，

5、易消化吸收，降血脂8、玉米胚芽：純胚芽含油34-57%，蛋白質(zhì)15-25.5%半干性油，含生育酚，具有良好的抗氧穩(wěn)定性9、茶籽：整籽含油30-40%，仁中含油40-60%，粗蛋白8-9%。茶油：有毒性，強(qiáng)的吸濕性和發(fā)泡性。10、烏桕籽：整籽含油40-53%，外層桕油（皮油）仁中為青油二、油脂的化學(xué)特性值 1、 碘值：指油脂能吸收碘的量，以100g油脂吸收I2的g數(shù)表示。 碘值在100左右為不干性油 100-130為半干性油 130為干性油（在空氣中易氧化干燥形成富有彈性的柔韌固態(tài)膜的油類，主要用于油漆工業(yè)） 2、酸值：中和1g油脂中游離脂肪酸所需的氫氧化鈉mg數(shù)，酸值越低品質(zhì)越好。3、過(guò)氧化值

6、：加KI析出I2再用 NaS2O3滴定4、AOM值：通入空氣使過(guò)氧化值上升所需時(shí)間。三、制油方法（一）機(jī)械法 土榨：杠桿榨，契式榨和人力螺旋榨。 機(jī)榨：水壓榨和螺旋榨油機(jī)（二）浸出法（三）水溶劑法、水代法：把熱水（90以上，用量）加到磨成漿狀的料醬中，使蛋白質(zhì)微粒吸水膨脹，并借助兩者的密度差采用震蕩方式進(jìn)行油脂分離的方法。特點(diǎn)：能保持油脂的特有風(fēng)味，適于高油分軟質(zhì)油料。、水浸法：利用水或稀堿溶液溶解油料中可溶性蛋白質(zhì)、糖類等特性，繼而調(diào)節(jié)p值使達(dá)蛋白質(zhì)等電點(diǎn)（4.2-4.6)，進(jìn)行沉淀、離心分離以及噴霧干燥等工序，取得蛋白質(zhì)并分離出油脂的一種特殊方法。特點(diǎn)：水溫低(60-65)，加水量大(16

7、-15)，以提取蛋白質(zhì)為主。第二節(jié) 植物油料預(yù)處理概述 油脂生產(chǎn)中從原料提取油脂前的所有準(zhǔn)備工序統(tǒng)稱預(yù)處理。包括：A、凈化：貯存、清理、脫絨、剝殼、去皮及分離B、 制坯：破碎、烘干、軟化、軋坯、成型或蒸炒等一、油料預(yù)處理的重要工序及其設(shè)備（一） 貯藏：1、目的意義：促進(jìn)油籽后熟過(guò)程，防止劣變、減少損失、保證品質(zhì)：如將葵花籽通風(fēng)干燥后，在2228條件下堆放35天，可增加0.23%0.27%的含油率，而酸價(jià)比未烘干的降低。改善油籽的加工工藝品質(zhì)：如原料大豆經(jīng)烘干冷卻后再貯存4872h，使之冷卻，調(diào)整水分（810%），有利于降低皮和仁的結(jié)合力，提高脫皮效果。提供品質(zhì)均勻一致的原料或中間產(chǎn)物、維持穩(wěn)定

8、生產(chǎn)：建立足夠的、設(shè)計(jì)科學(xué)的倉(cāng)容設(shè)施，既可確保原料油籽、中間產(chǎn)物（餅粕、毛油）穩(wěn)定供應(yīng)或周轉(zhuǎn)，也有利于預(yù)先處理成品質(zhì)相一致的供料量，保證持續(xù)穩(wěn)定正常生產(chǎn)。2、方法：1-5種，干燥、通風(fēng)、低溫、密閉、化學(xué)保存等 貯藏前要烘干處理。（二）清選：用最大含雜率，下腳含籽率衡量清選效果。設(shè)備：振動(dòng)平篩、平面回轉(zhuǎn)篩，圓篩。永久磁鐵塊組合、膠錕磨泥機(jī)、力式圓打篩等（三）脫絨、脫殼與去皮剝殼、脫皮的意義：1、剝殼后提取的油脂品質(zhì)高、色澤淺、酸價(jià)低、含蠟量低，餅粕蛋白質(zhì)含量也相應(yīng)提高。2、可降低加工過(guò)程中的設(shè)備磨損。3、分離出來(lái)的皮殼能綜合利用。含殼率20%稱帶殼油籽，如：棉籽，油菜籽含殼率20%如：大豆、芝麻

9、，一般制油不須脫皮。衡量剝殼效果：剝殼率，仁中含殼率，殼中含仁率。（四） 破碎、軟化與軋坯破碎的要求：顆粒度大小適當(dāng)，均勻 一致，粉末少而擠不出油脂。軟化：調(diào)節(jié)適當(dāng)水分和溫度使變軟， 適于軋坯。作用：防粘輥，分解有毒物質(zhì)，變性 蛋白質(zhì)方式：加溫去水（適于高油分油料） 與高溫加水軋坯的定義與作用：經(jīng)過(guò)破碎軟化后的油料用輥式壓坯機(jī)將其碾壓成薄片。作用：1、破壞油籽細(xì)胞 2、形成薄片：有利于蒸炒時(shí)油脂的凝聚和油路縮短。 3、少量蛋白質(zhì)產(chǎn)生機(jī)械熱變性，表 面增大，易受微生物浸染，不宜久存要求：片薄而均勻，粉末度少而不露油跡，手握發(fā)松而松手發(fā)散。（五 ）蒸炒定義：方法：溫潤(rùn)蒸炒：先濕潤(rùn)，用直接蒸汽蒸坯，

10、再間接蒸汽烘干，應(yīng)用普遍。 加熱蒸炒；又叫干蒸炒，適于溫度低、水分要求不高的水壓機(jī)榨或直接浸出 直接火炒：采用平底炒鍋或微壓圓筒炒鍋，溫度高，適于95型、水壓機(jī)榨油工藝配套（六）成型、擠壓膨化：目的：容重增大，多孔型增加，酶鈍化，浸出毛油品質(zhì)提高，效率提高。、機(jī)械冷壓成型：將粉末狀油料水分調(diào)左右，然后進(jìn)入顆粒成型機(jī)，壓成直徑.mm，長(zhǎng)mm的圓柱形顆粒，再干燥水分進(jìn)行浸出、凝聚造粒成型：將粉末油料通過(guò)調(diào)濕，振動(dòng)凝聚成顆粒以及烘干等過(guò)程，在凝聚機(jī)的作用下成為有一定強(qiáng)度而內(nèi)部多孔隙的粒狀料胚。二壓榨法制油實(shí)例（一）棉籽壓榨取油基本工藝流程殼含仁0.5% 水分10-12%脫絨棉籽清理剝殼分離軟化 +

11、6 0仁含殼 10% 胚 厚入蒸水分1620%軋胚蒸炒壓榨入榨水分2.5% 溫度125-128餅油渣分離毛油（二）油菜籽預(yù)榨浸出基本工藝流程水分8-9%厚度油菜籽清理軟化軋胚溫度70-80 入榨水分45%油渣蒸炒預(yù)榨油渣分離溫度110 菜籽餅毛油 浸出第三節(jié)浸出法制油工藝一、浸出法制油的要素：溶劑的選擇料坯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)油籽細(xì)胞破壞程度愈徹底愈好料坯薄而結(jié)實(shí)，粉末度小而空隙多水分適宜溫度要適當(dāng)浸出料胚的合適水分浸出方式與浸出階段數(shù) 浸泡式 滲濾式 浸出階段數(shù) 的含義浸出工藝條件、浸出溫度和時(shí)間：T（輕汽油）4555 t 6580min、料坯層高度 以為宜，預(yù)榨餅2m、溶劑的浸透速率 或360L/

12、dm2h、溶劑用量：溶劑比是指單位時(shí)間內(nèi)所用溶劑重量與被浸物料重量的比值。浸泡式0.81.61，多階段混合式0.3-0.61高油分油料高達(dá)1.52.51。、濕粕含溶量：瀝干10-25min使降至含溶25-30%料胚冷凝尾氣回收濕粕浸出混合油脫溶過(guò)濾溶劑蒸汽溶劑烘干蒸發(fā)（）冷凝溶劑蒸汽冷卻汽提分水冷凝毛油成品粕蒸水罐廢水二、浸出法制油的典型工藝與設(shè)備（一）脫溶烤粕：濕粕含20-40%溶劑預(yù)脫溶：利用擠壓加熱力脫溶可降至5%以下減少蒸汽脫溶過(guò)程所消耗的蒸汽量。 閃蒸預(yù)脫溶受熱時(shí)間短，蛋白質(zhì)變性低，有利于綜合利用直接蒸汽脫溶：部分蒸汽凝結(jié)在粕中?？酒桑杭春娓扇ニ瞄g接蒸汽。ZHL型系列高料層蒸烘機(jī)

13、主要用于脫除濕粕中的溶劑。其特點(diǎn)是蒸汽利用率高,耗氣量少,脫溶效果好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作維修方便，是油脂浸出工廠中用于預(yù)榨浸出的理想設(shè)備。（二）混合油分離：加熱蒸發(fā)與加直接蒸汽汽提。一般兩次蒸發(fā)，一 次汽提。、先在80-85蒸濃到60-70%，第二階段真空蒸發(fā)160mmHg，73.89 ，蒸濃到95%。、混合油汽提：采用順流升膜式管式汽提塔或逆流降膜式層式汽提塔，殘溶降至0.005-0.05%。（三）溶劑回收：降低成本，保證安全、冷凝：列管式冷凝器和噴淋冷凝器、分水：使用分水器靜置分層，排出的廢水用蒸水罐加熱到，使水中微量溶劑揮發(fā)回收。、從尾氣中回收溶劑：料胚的投入、物料進(jìn)出口吸入、系統(tǒng)負(fù)壓從外部

14、吸入、蒸汽和水帶入以及設(shè)備泄露等進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)的空氣成為不凝結(jié)氣體，稱自由氣體。方法：尾氣冷凝冷凍法、植物油或液蠟吸收法以及活性炭吸附法等。JP型系列平轉(zhuǎn)浸出器有固定柵底和活絡(luò)假底兩種形式，屬噴淋、浸泡相結(jié)合的浸出器。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ，動(dòng)力消耗小浸出效果好。設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠 、維修方便，能適應(yīng)于多種油料的浸出是國(guó)內(nèi)外采用最多的一種浸出設(shè)備。三、浸出法制油新途徑（一）混合溶劑選擇性浸出：綜合各自特性，最早用芳香烴（苯、二甲苯）中含有10%的乙醇混合物，但實(shí)際應(yīng)用成功的只有兩例：1、乙醇-己烷-水直接浸出棉仁坯制取脫毒、脫脂棉籽蛋白粉：主要問(wèn)題：酒精混合液成分復(fù)雜，不宜分離。因此可采用兩次浸出法：第一次用

15、酒精浸出（溫度3040，時(shí)間2030min，溶劑比1：11：），浸出后的酒精含油極低，直接泵入苯胺棉酚生產(chǎn)工序；瀝干后的濕粕尚含3040%的酒精，直接進(jìn)入第二浸出段，用工業(yè)己烷或輕汽油提取油脂。雖然此法也存在酒精與溶劑相混難以分清的問(wèn)題，但脫毒效果好，更有利于蛋白質(zhì)的利用。2、丙酮-己烷-水浸出棉籽坯制取食用或飼用蛋白：含水低于10%的丙酮能與油脂互溶，一旦水分高于1030%則又能與油脂分離。（二）異丙醇浸出制油技術(shù)： 早在1940年就有研究，20世紀(jì)80年代美國(guó)用于浸出大豆油取得成功。特點(diǎn)：總體工藝過(guò)程簡(jiǎn)單節(jié)能、無(wú)易燃易爆危險(xiǎn)。經(jīng)過(guò)冷卻分離后的油脂含異丙醇很少，毛油質(zhì)量高，有利于提高精煉率。

16、浸出溫度較高、操作溫度和水分對(duì)浸出效率影響較大。（三）丁烷（4號(hào)溶劑）低壓浸出制油：液化低碳烴（丙烷、丁烷等）制油在1934年美國(guó)就有研究，證明了丙烷丁烷混合物能從油料中提取97%的油脂；1961年日本的安田耕作等人用液化丁烷對(duì)大豆生坯進(jìn)行了浸出研究，證明浸出粕中水溶性蛋白保持率高于85%、浸出毛油質(zhì)量好、節(jié)能；1989年我國(guó)也開始了這項(xiàng)技術(shù)的研究，并成功應(yīng)用于規(guī)?；a(chǎn)大豆、花生仁脫脂蛋白粉，脫脂核桃粉，小麥胚芽油，月見草籽油，沙棘油，葡萄籽、黑加侖籽油等多種油料。尤其適用于稀有貴重油脂的提取和低變性植物蛋白的開發(fā)利用。我國(guó)所采用的溶劑為脫硫無(wú)毒液化石油氣，現(xiàn)在統(tǒng)一稱為“4號(hào)溶劑”。4號(hào)溶劑

17、在低溫（30）和一定壓力下（）呈液體狀態(tài)，提取油脂后將分開的混合油與濕粕中的溶劑減壓氣化，得到毛油和脫脂粕。氣化的溶劑在壓縮機(jī)的作用下壓縮液化，經(jīng)過(guò)冷凝后循環(huán)使用。整個(gè)脫溶過(guò)程基本上可以不加熱。第四節(jié)萃取制油技術(shù)一、概況：發(fā)展：德國(guó)解決高壓實(shí)驗(yàn)裝置后才得到實(shí)際應(yīng)用定義：某種氣體在高壓（臨界壓力以上）、低溫（臨界溫度以上）條件下呈流體狀態(tài)。常用：、應(yīng)用最廣泛的是，.，.也可用于油脂精煉，溶解度順序：氣味物質(zhì)甘油三酯酯色素可先分離臭味和，再提取純凈油脂，剩下為色素等雜質(zhì)。二、特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：常溫常壓為氣體，不殘留不燃燒，不污染，安全不活潑氣體，不腐蝕、氧化或破壞在較低溫度下浸出得高質(zhì)量產(chǎn)品可以采用控制壓力變化的方法選擇性浸出。缺點(diǎn)：溶解度低，浸出時(shí)間長(zhǎng)等，可加夾帶劑如丙酮、乙醇等改善。三、浸出條件對(duì)油脂在SC-CO2中溶解度的影響：1、浸出壓力和溫度的影響：不同溫度和壓力條件下的溶解度曲線會(huì)共同相交于某一個(gè)壓力點(diǎn)，稱為轉(zhuǎn)變壓力。如大豆油，玉米胚芽油30MPa，當(dāng)壓力小于轉(zhuǎn)變壓力時(shí)，溶解度隨溫度的升高而降低；當(dāng)壓力大于轉(zhuǎn)變壓力時(shí)，溶解度隨溫度的升高而升高。一般在轉(zhuǎn)變壓力附近，2535MPa，溫度32502、SC-CO2的流量：流量大小的確定類似于溶劑比，還要綜合考慮