植物油脂制取技術(shù)課件

1、植物油脂制取技術(shù) 植物油料的種類 A 根據(jù)植物油料的植物學(xué)屬性，可將植物油料分成4類。草本油料：常見的有大豆、油菜子、棉子、花生、芝麻、葵花子等。木本油料：常見的有棕櫚、椰子、油茶子等。農(nóng)產(chǎn)品加工副產(chǎn)品油料：常見的有米糠、玉米胚、小麥胚芽。野生油料：常見的有野茶子、松子等。B 根據(jù)植物油料的含油率高低，可將植物油料分成2類。高含油率油料：菜子、棉子、花生、芝麻等含油率大于30的油料。低含油率油料：大豆、米糠等含油率在20 左右的油料。預(yù)處理 油料子粒由殼及種皮、胚、胚乳或子葉等部分組成。種皮包在油料子粒外層，起保護(hù)胚和胚乳的作用。種皮含有大量的纖維物質(zhì)，其顏色及厚薄隨油料的品種而異，據(jù)此可鑒別

2、油料的種類及其質(zhì)量。胚是種子最重要的部分，大部分油子的油脂儲存在胚中。胚乳是胚發(fā)育時營養(yǎng)的主要來源，內(nèi)存有脂肪、糖類、蛋白質(zhì)、維生素及微量元素等。但是有些種子的胚乳在發(fā)育過程中已被耗盡，因此可分為有胚乳種子和無胚乳種子兩種。無胚乳種子，營養(yǎng)物質(zhì)儲存在胚內(nèi)。油料的清理 植物油料中不可避免地夾帶一些雜質(zhì)，一般情況油料含雜質(zhì)達(dá)16，最高達(dá)10?；烊胗土现薪^大多數(shù)雜質(zhì)在制油過程中會吸附一定數(shù)量的油脂而存在于餅粕內(nèi)，造成油分損失，出油率降低?；烊胗土现械挠袡C(jī)雜質(zhì)會使油色加深或使油中沉淀物過多影響油的品質(zhì)，同時餅粕質(zhì)量較差，影響餅粕資源的開發(fā)利用?；烊胗土系碾s質(zhì)，往往會造成生產(chǎn)設(shè)備效率下降，生產(chǎn)環(huán)境的粉塵

3、飛揚，空氣混濁。因此采用各種清理設(shè)備將這些雜質(zhì)清除減少油料油脂損失，提高出油率 剝殼的方法 (1)摩擦搓碾法借粗糙工作面的搓碾作用使油料殼破碎。如圓盤剝殼機(jī)用于棉子、花生的剝殼。 (2)撞擊法 借壁面或打板與油料之間的撞擊作用使皮殼破碎。如離心式剝殼機(jī)用于葵花子、茶子的剝殼。 (3)剪切法借銳利工作面的剪切作用使油料皮殼破碎。如刀板剝殼機(jī)用于棉子剝殼。 (4)擠壓法 借軋輥的擠壓作用使油料皮殼破碎如軋輥剝殼機(jī)用于蓖麻子剝殼。 (5)氣流沖擊法借助于高速氣流將油料與殼碰撞，使油料皮殼破碎。油料剝殼時，應(yīng)根據(jù)油料種類選擇合適的剝殼方式。同時應(yīng)考慮油料水分對剝殼的影響。油料含水量低，則皮殼脆性大，易

4、破碎，但水分過低，使在剝殼過程中易產(chǎn)生粉末。油料經(jīng)剝殼機(jī)處理后，還需進(jìn)行仁殼分離，仁殼分離的方法主要有篩選和風(fēng)選2種。破碎 破碎是在機(jī)械外力作用下將油料粒度變小的工序。對于大粒油料如大豆、花生仁破碎后粒度有利于軋粒操作，對于預(yù)榨餅經(jīng)破碎后其粒度符合浸出和二次壓榨的要求。對油料或預(yù)榨餅的破碎要求：破碎后粒度均勻，不出油，不成團(tuán)，粉末少。對大豆、花生仁要求破碎成68瓣即可，預(yù)榨餅要求塊粒長度控制在610 mm為好。為了使油料或預(yù)榨餅的破碎符合要求，必須正確掌握破碎時油料水分的含量。水分過低將增大粉末度，粉末過多，容易結(jié)團(tuán)；水分過高，油料不容易破碎，易出油。破碎的設(shè)備種類較多，常用的有輥式破碎機(jī)、錘

5、片式破碎機(jī)，此外也有利用圓盤剝殼機(jī)進(jìn)行破碎。油料的軋坯 軋粒是利用機(jī)械的擠壓力，將顆粒狀油料軋成片狀料坯的過程。經(jīng)軋坯后制成的片狀油料稱為生坯，生坯經(jīng)蒸炒后制成的料坯稱為熟坯。1 軋坯的目的 軋坯的目的是通過軋輥的碾壓和油料細(xì)胞之間的相互作用，使油料細(xì)胞壁破壞，同時使料坯成為片狀，大大縮短了油脂從油料中排出的路程，從而提高了制油時出油速度和出油率。此外，蒸炒時片狀料坯有利于水熱的傳遞，從而加快蛋白質(zhì)變性，細(xì)胞性質(zhì)改變，提高蒸炒的效果。2 軋坯的要求料坯厚薄均勻，大小適度，不露油，粉末度低，并具有一定的機(jī)械強度。生坯厚度要求：小于：大豆為03 mm，棉仁O4 mm，菜子035 mm，花生仁05m

6、m。粉末度要求：過20目篩的物質(zhì)不超過3。生坯的擠壓膨化 油料料坯的擠壓膨化是利用擠壓膨化設(shè)備將生坯制成膨化顆粒物料的過程。生坯經(jīng)擠壓膨化后可直接進(jìn)行浸出取油。該工藝大有取代直接浸出和預(yù)榨浸出制油工藝的趨勢。1 擠壓膨化的目的油料生坯經(jīng)擠壓膨化后，其容重增大，多孔性增加，油料細(xì)胞組織被徹底破壞，酶類被鈍化。這使得膨化物料浸出時，溶劑對料層的滲透性和排泄性都大為改善，浸出溶劑比減小，浸出速率提高，混合油濃度增大，濕粕含溶降低，浸出設(shè)備和濕粕脫溶設(shè)備的產(chǎn)量增加，浸出毛油的品質(zhì)提高，并能明顯降低浸出生產(chǎn)的溶劑損耗以及蒸汽消耗。2 擠壓膨化原理油料生坯由喂料機(jī)送入擠壓膨化機(jī)，在擠壓膨化機(jī)內(nèi)，料坯被螺旋

7、軸向前推進(jìn)的同時受到強烈的擠壓作用，使物料密度不斷增大，并由于物料與螺旋軸和機(jī)膛內(nèi)壁的摩擦發(fā)熱以及直接蒸汽的注入，使物料受到剪切、混合、高溫、高壓聯(lián)合作用，油料細(xì)胞組織被較徹底地破壞，蛋白質(zhì)變性，酶類鈍化，容重增大，游離的油脂聚集在膨化料粒的內(nèi)外表面。物料被擠出膨化機(jī)的?？讜r，壓力驟然降低，造成水分在物料組織結(jié)構(gòu)中迅速汽化，物料受到強烈的膨脹作用，形成內(nèi)部多孔、組織疏松的膨化料。物料從膨化機(jī)末端的模孔中擠出，并立即被切割成顆粒物料。油料的蒸炒 蒸炒可使油料細(xì)胞結(jié)構(gòu)徹底破壞，分散的游離態(tài)油脂聚集；蛋白質(zhì)凝固變性，結(jié)合態(tài)油脂暴露；磷脂吸水膨脹；油脂黏度、表面張力降低。因此，蒸炒促進(jìn)了油脂的凝聚，有

8、利于油脂流動，為提高出油率提供了保證。蒸炒可使油料內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，其可塑性、彈性得到適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，這一點對壓榨制油至關(guān)重要。油料的組織結(jié)構(gòu)特性直接影響到制油操作和效果。蒸炒可改善油脂的品質(zhì)。料坯中磷脂吸水膨脹，部分與蛋白質(zhì)結(jié)合，在料坯中大部分棉酚與蛋白質(zhì)結(jié)合，這些物質(zhì)在油脂中溶解度降低，對提高油脂質(zhì)量極為有利。料坯中部分蛋白質(zhì)、糖類、磷脂等在蒸炒過程中，會和油脂發(fā)生結(jié)合或絡(luò)合反應(yīng)，產(chǎn)生褐色或黑色物質(zhì)會使油脂色澤加深。機(jī)械壓榨法制油工藝簡單，配套設(shè)備少，對油料品種適應(yīng)性強，生產(chǎn)靈活，油品質(zhì)量好，色澤淺，風(fēng)味純正。但壓榨后的餅殘油量高，出油效率較低，動力消耗大，零件易損耗 壓榨過程 在壓榨取油過程

9、中，榨料坯的粒子受到強大的壓力作用。致使其中油脂的液體部分和非脂物質(zhì)的凝膠部分分別發(fā)生2個不同的變化，即油脂從榨料空隙中被擠壓出來和榨料粒子經(jīng)彈性變形形成堅硬的油餅。 油脂從榨料中被分離出來的過程：在壓榨的開始階段，粒子發(fā)生變形并在個別接觸處結(jié)合，粒子間空隙縮小，油脂開始被壓出；在壓榨的主要階段，粒子進(jìn)一步變形結(jié)合，其內(nèi)空隙縮得更小，油脂大量壓出。壓榨的結(jié)束階段，粒子結(jié)合完成，其內(nèi)空隙的橫截面突然縮小，油路顯著封閉，油脂已很少被榨出。解除壓力后的油餅，由于彈性變形而膨脹，其內(nèi)形成細(xì)孔，有時有粗的裂縫，未排走的油反而被吸入。 油餅的形成過程：在壓榨取油過程中，油餅的形成是在壓力作用下，料坯粒子問

10、隨著油脂的排出而不斷擠緊，由粒子問的直接接觸、相互間產(chǎn)生壓力而造成某粒子的塑性變形，尤其在油膜破裂處將會相互結(jié)成一體。榨料已不再是松散體而開始形成一種完整的可塑體，稱為油餅。油餅的成型是壓榨制油過程中建立排油壓力的前提，更是壓榨制油過程中排油的必要條件。壓榨法制油的基本原理 壓榨過程中，壓力、黏度和油餅成型是壓榨法制油的三要素。壓力和黏度是決定榨料排油的主要動力和可能條件，油餅成型是決定榨料排油的必要條件。 (1)排油動力榨料受壓之后，料坯間空隙被壓縮，空氣被排出，料坯密度迅速增加，發(fā)生料坯互相擠壓變形和位移的運動狀態(tài)。這樣料坯的外表面被封閉，內(nèi)表面的孔道迅速縮小。孔道小到一定程度時，常壓液態(tài)

11、油變?yōu)楦邏河?。高壓油產(chǎn)生了流動能量。在流動中，小油滴聚成大油滴，甚至成獨立液相存在料坯的問隙內(nèi)。當(dāng)壓力大到一定程度時，高壓油打開流動油路，擺脫榨料蛋白質(zhì)分子與油分子、油分子與油分子的摩擦阻力，沖出榨料高壓力場之外，與塑性餅分離。 壓榨過程中，黏度、動力表現(xiàn)為溫度的函數(shù)。榨料在壓榨中，機(jī)械能轉(zhuǎn)為熱能，物料溫度上升，分子運動加劇，分子間的摩擦阻力降低，表面張力減少，油的黏度變小，從而為油迅速流動聚集與塑性餅分離提供了方便。 (2)排油深度壓榨取油時，榨料中殘留的油量可反映排油深度，殘留量愈低，排油深度愈深。排油深度與壓力大小、壓力遞增量、黏度影響等因素有關(guān)。 壓榨過程中，必須提供一定的壓榨壓力使料

12、坯被擠壓變形，密度增加，空氣排出，間隙縮小，內(nèi)外表面積縮小。壓力大，物料變形也就大。 壓榨過程中，合理遞增壓力，才能獲得好的排油深度。在壓榨中，壓力遞增量要小，增壓時間不過短。這樣料間隙逐漸變小，給油聚集流動以充分時間，聚集起來的油又可以打開油路排出料外，排油深度方可提高。土法榨油總結(jié)“輕壓勤壓”的道理適用于一切榨機(jī)的增壓設(shè)計。 (3)油餅的成型排油的必要條件就是餅的成型。如果榨料塑性低，受壓后，榨料不變形或很難變形，油餅不能成型，排油壓力建立不起來，坯外表面不能被封閉，內(nèi)表面孔道不被壓縮變小，密度不能增加。在這種狀況下，油不能由不連續(xù)相變?yōu)檫B續(xù)相，不能由小油滴聚為大油滴，常壓油不能被封閉起來

13、變?yōu)楦邏河?，也就產(chǎn)生不了流動的排油動力，排油深度也就無從談起。餅的順利成型，是排油必要條件。料坯受壓形成餅，壓力可以順利建立起來，適當(dāng)控制溫度，減少排油阻力，排油深度就會提高。餅?zāi)芊癯尚?，與以下因素有關(guān)：物料含水量要適當(dāng)，溫度適當(dāng)，求得物料有一定的受壓變形可塑性，抗壓能力減小到一個合理數(shù)值，壓力作用就可以充分發(fā)揮起來；排渣、排油量適當(dāng)；物料應(yīng)封閉在一個容器內(nèi)，形成受力而塑性變性的空間力場。溶劑浸出法制油浸出法制油就是用溶劑將含有油脂的油料料坯進(jìn)行浸泡或淋洗，使料坯中的油脂被萃取溶解在溶劑中，經(jīng)過濾得到含有溶劑和油脂的混合油。加熱混合油，使溶劑揮發(fā)并與油脂分離得到毛油，毛油經(jīng)水化、堿煉、脫色等精

14、煉工序處理，成為符合國家標(biāo)準(zhǔn)的食用油脂。揮發(fā)出來的溶劑氣體，經(jīng)過冷卻回收，循環(huán)使用。浸出法優(yōu)點：出油率高。采用浸出法制油，粕中殘油可控制在1以下，出油率明顯提高，粕的質(zhì)量好。由于溶劑對油脂有很強的浸出能力，浸出法取油完全可以不進(jìn)行高溫加工而取出其中的油脂，使大量水溶性蛋白質(zhì)得到保護(hù)，餅粕可以用來制取植物蛋白。加工成本低，勞動強度小。其缺點是一次性投資較大；浸出溶劑一般為易燃、易爆和有毒的物質(zhì)，生產(chǎn)安全性差，此外，浸出制得的毛油含有非脂成分?jǐn)?shù)量較多，色澤深，質(zhì)量較差。浸出溶劑 (1)油脂有較強的溶解能力 在室溫或稍高于室溫的條件下，能以任何比例很好的溶解油脂，對油料中的其他成分，溶解能力要盡可能

15、地小，甚至不溶。這樣就能一方面把油料中的油脂盡可能多地提取出來，另一方面使混合油中少溶甚至不溶解其他雜質(zhì)，提高毛油質(zhì)量。 (2)既要容易汽化，又要容易冷凝回收 為了容易脫除混合油和濕粕中的溶劑，使毛油和成品粕不帶異味，要求溶劑容易汽化，也就是溶劑的沸點要低，汽化潛熱要小。但又要考慮在脫除混合油和濕粕的溶劑時產(chǎn)生的溶劑蒸汽容易冷凝回收，要求沸點不能太低，否則會增加溶劑損耗，實踐證明，溶劑的沸點在6570范圍內(nèi)比較合適。 (3)具有較強的化學(xué)穩(wěn)定性 溶劑在生產(chǎn)過程中是循環(huán)使用的，反復(fù)不斷地被加熱、冷卻。一方面要求溶劑本身物理、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不起變化；另一方面要求溶劑不與油脂和粕中的成分發(fā)生化學(xué)變化

16、，更不允許產(chǎn)生有毒物質(zhì)；另外對設(shè)備不產(chǎn)生腐蝕作用。(4)在水中的溶解度小 在生產(chǎn)過程中，溶劑不可避免要與水接觸，油料本身也含有水。要求溶劑與水互不相溶，便于溶劑與水分離，減少溶劑損耗，節(jié)約能源。安全性溶劑在使用過程中不易燃燒，不易爆炸，對人畜無毒。在生產(chǎn)中，往往因設(shè)備、管道密閉不嚴(yán)和操作不當(dāng)，會使液態(tài)和氣態(tài)溶劑泄漏出來。因此，應(yīng)選擇閃點 我國目前普遍采用的“6號溶劑油”俗稱浸出輕汽油。輕汽油是石油原油的低沸點分餾物，為多種碳?xì)浠衔锏幕旌衔?，沒有固定的沸點，通常只有一沸點范圍(餾程)。6號溶劑油對油脂的溶解能力強，在室溫條件下可以任何比例與油脂互溶；對油中膠狀物、氧化物及其他非脂肪物質(zhì)的溶解能

17、力較小，因此浸出的毛油比較純凈。6號溶劑油物理、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，對設(shè)備腐蝕性小，不產(chǎn)生有毒物質(zhì)，與水不互溶，沸點較低易回收，來源充足，價格低，能滿足大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的需要。6號溶劑油輕汽油最大缺點是容易燃燒爆炸，并對人體有害，損傷神經(jīng)。6號溶劑油的蒸汽與空氣混合能形成爆炸氣體；輕汽油蒸汽易積聚在地面及低洼處，造成局部溶劑蒸汽含量超標(biāo)；溶劑蒸汽對人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)有毒害作用，所以工作場所每升空氣中的溶劑油氣體的含量不得超過03 mg。并注意工作場所中低洼地方的空氣流通。另外，6號溶劑油的沸點范圍較寬，在生產(chǎn)過程中沸點過高和過低的組分不易回收，造成生產(chǎn)過程中溶劑的損耗增大。在國外丙烷作為浸出溶劑已成功地

18、應(yīng)用于植物油脂的工業(yè)化生產(chǎn)。美國FDA規(guī)定，2000年以后己烷和輕汽油不能用做浸出溶劑。所以，用丙烷或丁烷作為浸出溶劑是浸出法制油的發(fā)展方向。水代法制油 利用油料中非油成分對水和油的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(zhì)、碳水化合物等分開。水代法制油主要運用于傳統(tǒng)的小磨麻油的生產(chǎn)。芝麻種子的細(xì)胞中除含有油分外，還含有蛋白質(zhì)、磷脂等，它們相互結(jié)合成膠狀物，經(jīng)過炒子，使可溶性蛋白質(zhì)變性，成為不可溶性蛋白質(zhì)。當(dāng)加水于炒熟磨細(xì)的芝麻醬中時，經(jīng)過適當(dāng)?shù)臄噭?，水逐步滲入到麻醬之中，油脂就被代替出來。芝麻水代法制油工藝流程 芝麻油 芝麻一篩選一漂洗一炒子一揚煙一吹凈一磨醬一對漿攪油一振蕩分油 麻渣超臨界流體萃取技術(shù) 一般物質(zhì)，當(dāng)液相和氣相在常壓下平衡時，兩相的物理特性如密度、黏度等差異顯著。但隨著壓力升高，這種差異逐漸縮小。當(dāng)達(dá)到某一溫度To(臨界溫度)和壓力Pc(臨界壓力)時，兩相的差別消失，合為一相，這一點就稱為臨界點。 一般地講，超臨界流體的密度越大，其溶解力就越強；反之亦然。也就是說，超臨界流體中物質(zhì)的溶解度在恒溫下隨壓力P(PPc時)升高而增大，而在恒壓下，其溶解度隨溫度T(TTc時)增高而下降。這一特性有利于