植物油脂提取技術(shù)

植物油脂提取技術(shù)植物油料大多來(lái)源于植物的種子,含有人體所必需的不飽和脂肪酸如亞油酸、亞麻酸、油酸等,是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要大宗農(nóng)產(chǎn)品。我國(guó)是世界上最大的食用油需求國(guó)和世界第一大食用油 生產(chǎn)國(guó),油脂被人類(lèi)利用歷史已有數(shù)千年,但油脂的提取方法隨著油脂科學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了很大變化。本文就植物油脂的提取方法及研究進(jìn)展做一綜述。一、傳統(tǒng)油脂提取工藝傳統(tǒng)植物油提取工藝主要有壓榨法和浸出法兩種,壓榨或浸出之前需要對(duì)油料進(jìn)行破碎、粉碎、榨胚或烘烤等處理 ,以機(jī)械和熱力等方法破壞油料細(xì)胞結(jié)構(gòu),達(dá)到有利的出油條件。這兩種傳統(tǒng)工藝都是著重于對(duì)油脂的提取,雖然出油率高,但設(shè)備復(fù)雜,更主要的是造成蛋白質(zhì)變性,使提油后餅粕不能有效利用,蛋白質(zhì)資源嚴(yán)重浪費(fèi),且熔劑浸出后需要脫溶過(guò)程,設(shè)備多、投資大、污染重[1]。壓榨法壓榨法是借助機(jī)械外力的作用,將油脂從油料中擠壓出來(lái)的取油方法,目前是國(guó)內(nèi)植物油脂提取的主要方法。按照提油設(shè)備來(lái)分,壓榨法提油有液壓機(jī)榨油和螺旋機(jī)榨油兩種。液壓榨油機(jī)又可以分為立式和臥式兩類(lèi),目前廣泛使用的是立式液壓榨油機(jī)。壓榨法適應(yīng)性強(qiáng),工藝操作簡(jiǎn)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(shí)生產(chǎn)比較安全。但壓榨法存在出油率低,勞動(dòng)強(qiáng)度大,生產(chǎn)效低的缺點(diǎn)并且由于榨油過(guò)程中有生坯蒸炒的工序,蛋白質(zhì)變性嚴(yán)重,油料資源綜合利用率低[2]。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解油脂的有機(jī)溶劑,經(jīng)過(guò)對(duì)油料的接觸（浸泡或噴淋）,使油料中油脂被萃取出來(lái)的一種方法[3]。浸出法具有出油率高,浸出過(guò)程的溫度相對(duì)較低,蛋白質(zhì)變性程度小,粕中殘油率低,勞動(dòng)強(qiáng)度低,生產(chǎn)效率高,容易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)和生產(chǎn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)為浸提出來(lái)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(huì)造成油脂中溶劑的殘留。目前國(guó)內(nèi)外采用的溶劑一般為6號(hào)抽提溶劑油,其主要成分為六碳的烷烴和環(huán)烷烴,是比較好的油脂浸出溶劑,但易燃燒,廠房中積累的高濃度6號(hào)抽提溶劑油蒸汽刺激人體神經(jīng)系統(tǒng),可能導(dǎo)致抽搐、頭暈甚至窒息死亡。二、新研究開(kāi)發(fā)的植物油脂提取工藝為克服傳統(tǒng)制油工藝的弊端,考慮到經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和安全等多方面的因素,一些可以同時(shí)分離蛋白質(zhì)和油脂的各種新型方法提取植物油技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。1.水劑法水代法即以水為溶劑,利用油和蛋白質(zhì)的溶解性質(zhì),將處理后的原料中的油脂和蛋白質(zhì)浸提出來(lái),并在適宜條件下離心分離成乳油相、固相、液相,再經(jīng)過(guò)加工處理,分別從乳油相和液相中得到油和蛋白質(zhì)[4]水劑法提油的優(yōu)點(diǎn)因采用水作為溶劑,沒(méi)有燃爆的危險(xiǎn),不會(huì)污染環(huán)境,提取的油脂品質(zhì)好,并且同時(shí)分離油和蛋白質(zhì),但主要缺點(diǎn)為出油率低于傳統(tǒng)浸出法,在浸提過(guò)程中易污染微生物,且會(huì)排出大量的廢水需進(jìn)行處理[5]。2.超臨界CO2萃取法超臨界C02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(guò)調(diào)整流體密度來(lái)提取不同物質(zhì)[6]。超臨界C02萃取植物油脂具有許多優(yōu)點(diǎn)，如工藝簡(jiǎn)化，節(jié)約能源；萃取溫度較低，生物活性的物質(zhì)受到保護(hù)；C02作為萃取溶劑、資源豐富、價(jià)格低、無(wú)毒、不燃不爆,不污染環(huán)境。超臨界C02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)[7]。水酶法水酶法提油是一種新興的油脂與蛋白質(zhì)分離的方法,它將酶制劑應(yīng)用于油脂分離,通過(guò)對(duì)油料細(xì)胞壁的機(jī)械破碎作用和酶的降解作用提高油脂的提取率[8]。它是在油料破碎后加水、再加酶,進(jìn)行酶解,使油脂易于從油料固體中釋出,再利用非油成分（蛋白質(zhì)和碳水化合物）對(duì)油和水親和力的差異及油水比重的不同將油與非油成分分離。水酶法提油的優(yōu)勢(shì)是不使用有機(jī)溶劑和高溫高壓 ,與傳統(tǒng)提油工藝相比水酶法提油工藝具有處理?xiàng)l件溫和 ,體系中的降解產(chǎn)物一般不會(huì)與提取物發(fā)生反應(yīng),可以有效地保護(hù)油脂、蛋白質(zhì)以及膠質(zhì)等可利用成分的品質(zhì)。在得到油的同時(shí)能有效回收植物原料中的蛋白質(zhì)（或其水解產(chǎn)物）及碳水化合物,工藝簡(jiǎn)單、能耗低、并且廢水中BOD與COD直低,易于處理，污染少，符合“安全、高效、綠色”的要求[9]。但水酶法也存在著一些缺點(diǎn),如酶解過(guò)程耗時(shí)較長(zhǎng),且酶法提油所用酶多數(shù)價(jià)格較貴,酶用量偏大等[10]。超聲波處理法超聲波是頻率大于20KHZ聲波,具有波動(dòng)與能量雙重屬性，其振動(dòng)可產(chǎn)生并傳遞強(qiáng)大能量,使物質(zhì)中分子產(chǎn)生極大加速度[11]。由于大能量超聲波作用,媒質(zhì)粒子將處于約為其重力104倍的加速度交替周期波動(dòng),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(zhǎng)、崩潰,會(huì)產(chǎn)生高達(dá)幾千個(gè)大氣壓瞬時(shí)壓力,即成為空化現(xiàn)象。空化使界面擴(kuò)散層上分子 擴(kuò)散加劇,在油脂提取中加快油脂滲出速度,提高出油率[12]。三、發(fā)展趨勢(shì)傳統(tǒng)的植物油脂提取方法已經(jīng)不能滿(mǎn)足現(xiàn)