一、大豆
大豆的果实为荚果。豆荚内含有1~4粒种子,多为2~3粒。种子的直径在5~9.8毫米之间,多呈椭圆形、球形、卵圆形等形状。种子由胚和种皮组成,胚占种子重的92%,其中子叶占种子重的90%,余下为种皮之重量。大豆无胚乳(见图1—4)。
子叶是大豆的主要部分,有两片,其中含有丰富的蛋白质和脂肪。子叶的细胞组织内几乎集中了大豆所含的全部脂肪。
大豆种子的种皮色泽因品种而异,通常可分为黄、青、褐、黑及杂色等五种。其中黄色大豆数量最多,且含油量最高。大豆种皮上有明显的种脐、种孔和合点等结构。
我国各类大豆按纯粮率分等,以三级为中等标准,低于5等为等外大豆。我国大豆等级指标及其质量标准在GB1352—86中列出。我国油脂业用大豆按净粮粗脂肪含量分为5等,以三级为中等标准,低于5等的大豆不适于油脂业用。油脂业用大豆等级指标及其质量标准在GB8611—88中列出。近年来,我国油脂工业加工进口大豆的数量逐年增加,进口大豆主要来自美国、巴西、阿根廷等国家。
除传统的大豆品种外,近年来国内外对大豆品种改良作了很多工作,其中利用基因工程生产转基因大豆,其生产成本比传统大豆低,产量高。
二、油菜籽
油菜为十字花科一年生草本植物。油菜的果实为长角果,每个果荚中一般有15~20粒种子(即油菜籽),多的可达30粒以上。油菜籽一般呈球形,平均直径为1.5~2.4mm。油菜有三大类型,即芥菜型、白菜型和甘蓝型。三种类型的油菜籽在子粒大小、种皮颜色和含油量方面都有一些差异。
油菜籽由种皮和胚两部分组成,双子叶无胚乳,如图1—5。种皮约占整个籽粒重量的14%~20%,甘蓝型黑子油菜平均含皮率18%,种皮中含有30%以上的粗纤维,菜籽中绝大部分的芥子碱、色素、植酸、单宁等抗营养物质主要存在于种皮中。油菜籽的种皮很薄,有褐、黄、棕、黑等颜色,有光泽。油菜籽的成熟程度与皮色有关,成熟的油菜籽种皮颜色较深。在种皮上可观察到脐。胚是油菜籽的主要组成部分,胚部有两片发达的子叶,子叶内含有丰富的脂肪和蛋白质,在子叶外部可看到胚乳的遗迹。
传统油菜籽中含有4%左右的硫代葡萄糖甙。在湿热条件下,油菜籽中的硫代葡萄糖甙在芥子酶的作用下降解,产生有毒的化合物,这些分解产物能抑制动物的甲状腺对腆的吸收而发生肿胀,导致代谢紊乱。在油菜籽加工过程中,少量的分解产物转移到油中,大量的残留在饼粕中,因此,油菜籽粕必须经过脱毒处理或限制在饲料中的比例(约10%)才能作为牲畜饲用。
传统品种油菜籽的另一个特点是菜籽油中芥酸含量较高(40%以上)。
目前正在推广的“双低”菜籽品种,具有低芥酸、低芥子甙的特点。用“双低”菜籽制取的菜籽油其芥酸含量可低于1%,饼粕中含芥子甙可低于20μmol/g。
我国油菜籽的国家标准为GB11762—89,各类油菜籽按含油量分8个等级,8个等级的含油量从40%~33%,每个等级的含油量差别为1%。杂质含量为3%,水分含量为8%。
三、棉籽
棉籽是棉花作物的种子,成熟的棉籽除去短绒后呈黑色,外观形状呈不规则梨状的圆锥形或卵圆形,如图1—6所示。棉籽粒的大小因品种及成熟程度而不同,一般长8 ~12mm ,宽5~7mm,棉籽的千粒重约50~130g。
棉籽的外表有短绒的称毛棉籽,除去短绒的称光籽。短绒一般占毛籽重量的10%~14%。棉籽由壳和仁两部分组成,一般壳占25%~40%,仁占75%~60%。壳相当坚硬,含油0.3%~1.0%,含蛋白质约3%,且含深棕色色素。棉籽用于油脂制取时一般要先脱绒和剥壳后再制油。棉籽容重为400~440kg/m3,棉仁容重720~800kg/m3,棉籽的安全水分为11%~12%。
棉籽仁即为胚,是两片卷曲状的子叶,黄白色,富含油脂。棉籽整籽含油15%~25%,棉仁含油32%~46%,含蛋白质30%左右。棉仁中含有0.5%~2.5%的棉酚。棉酚在制油工艺中可部分溶解在毛油中。根据制油工艺的不同,毛棉油中的棉酚含量也不同。一般经热榨的毛棉油中棉酚含量为0.25%~0.47%,己烷浸出所得毛棉油中棉酚含量为0.05%~0.42%。棉籽毛油中的棉酚可在油脂精炼过程中除去,精炼棉籽油中棉酚含量为0.01%或更少。随着油脂精炼技术的发展提高,商品精炼棉籽油中棉酚含量不断降低,甚至没有可检出的棉酚。棉籽饼粕因含有毒的棉酚而通常用作肥料,也可用作反当动物的饲料,棉籽饼粕经脱除棉酚后,可作饲料或制取蛋白粉。棉籽壳中含有丰富的多缩戊糖(26%),经水解后生成糠醛,是一种化工产品。近年来国内外已培育出无棉酚的棉花新品种。
我国棉籽的国家标准为GB11763—89,棉籽按含油量分5个等级,5个等级的含油量从18%依次下降至14%,每个等级的含油量差别为1%。杂质含量为2%,水分含量为11%。色泽和气味应正常。
四、花生
花生果实为荚果,其形状、大小及重量因品种不同而有差异。花生荚果一般呈茧状,每荚内含种子(花生仁)2~3粒。花生果外壳是由木质化的粗纤维组成,外层凹凸不平,有网纹,呈土黄色或白色,质脆易碎,与种子的连接不牢固,在外力作用下可将其破碎与种仁分离。花生壳约占花生果重量的27%~33%,壳中含油0.5%~1.0%,含蛋白质4%~5%。花生仁呈长圆、长卵、短圆等形状,通常称之为“花生米”。花生仁由种皮和胚两部分组成。花生种皮又称“花生红衣”,很薄,其含量占种子的2.5%~3.5%,颜色因品种而异,常见的有紫红、淡红、褐红等。种皮含油14%左右,干燥后易剥离。胚由胚芽、胚茎、胚根及两片子叶组成。花生子叶为乳白色,肥厚且有光泽,其重量占种子总重的90%以上。花生果容重216~240kg/m3,花生仁容重为600~680kg/m3。
花生果的质量标准以纯仁率表示(GB1532—86),分5个等级,纯仁率分别为71.0%、69. 0%、67. 0%、65.0%、63. 0%。以三等为中等指标,杂质为1.5%,水分南方三省(区)(广东、广西、福建)为9.0%,一般地区为10.0%。
花生仁的质量指标以纯质率表示(GB1533—86),分为5个等级,纯质率分别为96.0%、94.0%、92.0%、90.0%、88.0%。以三等为中等指标,杂质为1.0%,水分南方三省(区)(广东、广西、福建)为8.0%,一般地区为9.0%。
五、芝麻
芝麻的果实是一种蒴果,一个蒴果可结子50~100粒,甚至更多。芝麻籽粒的形状为卵形或梨形,一端圆钝,一端稍尖,稍扁平。芝麻籽粒较小,长3 ~4mm,宽1.6~2.3mm ,千粒重在2~4g。芝麻子粒的种皮薄而光滑,颜色有白、灰、琥珀、黄棕、紫、黑色多种。芝麻按皮色可分为白芝麻、黑芝麻和黄芝麻三种。芝麻种子由种皮、胚乳、子叶和胚组成,如图1—7所示,其籽粒是双子叶植物。种皮内的一层白色薄膜即为胚乳,其厚度约80~100μm,胚乳中含有大量油脂和蛋白质。胚含有二片子叶,其中也充满着油脂和蛋白质。
芝麻含有丰富的油脂和蛋白质,具有较高的食用价值。不同类型芝麻籽的组成受基因和环境因素的影响较显著。皮占芝麻重的15%~20%,其中含有2%~3%的草酸和1%~2%的钙及其他矿物质和粗纤维,皮有很大的苦味,因此用作食品时最好把皮除去。如籽完全去皮,草酸就能从籽重的3%降到0.25%。
芝麻油在许多化学、生物和生理特性方面与其他植物油显著不同。大部分这些不寻常的特性是由于它含有独特的不皂化物成分如芝麻酚、芝麻素和芝麻酚林。这些内源性抗氧化剂使芝麻油对氧化变质具有不同寻常的稳定性。芝麻油是天然的色拉油,几乎不需要冬化,是极少数不需要任何精炼即可直接食用的植物油。因此芝麻有“油料作物的皇后”的美称。芝麻的油脂制取工艺多为压榨法、预榨浸出法及水代法。水代法制取的芝麻油,常称作小磨香油,香味可口,一般作冷调油使用。压榨法制取的芝麻油称作机榨香油或称“大槽油”,油的香味略逊。用预榨饼浸出所得的芝麻油经过精炼为普通芝麻油。
我国芝麻的国家标准为GB11761—89,分为食品用和制油用两类,食品用芝麻按净籽纯质率分为三个等级,从一等至三等的纯质率分别是98%、96%、94%,杂质含量2. 0%,水分8. 0%,色泽气味正常。制油用芝麻按含油量分为五个等级,从一等至五等的含油率分别是51%、50%、49%、48%、47%,杂质含量2. 0%,水分8.0%,色泽气味正常。
六、葵花籽
葵花籽是一种瘦果,呈扁卵形,中间较厚,边缘较薄。其种类有食用、油用和中间三种。油用葵花籽子粒小,长8~15mm,壳薄、呈黑色或暗紫色、有光泽,含壳率为29%~30%,籽仁含油40%~50%。葵花籽由果皮(即壳)和种仁两部分组成,二者不结合在一起,如图1—8所示。
葵花籽壳主要由纤维素、半纤维素和木质素组成,油脂含量少,结构疏松且有多量的毛细孔,能吸收大量的油脂,所以须去壳制油,否则饼粕残油率很高。壳中含蜡0.4%~10.7%,占整籽含蜡的75%。脱壳后制取的油中含蜡量为0.011%~0.015%。
种仁由种皮及胚组成,种仁呈乳白色,稍扁平,主要由肥大的子叶及胚根、胚芽组成,外包一层很薄的种衣,细看有茸毛,油脂主要存在于子叶中。葵花籽仁饼粕的蛋白质含量高达50%,营养价值较高,但含少量绿原酸和咖啡酸,氧化后产生绿色,经处理后是饲料蛋白质的重要资源。
我国葵花籽的国家标准为GB11764—89,按纯仁率分三等,油用葵花籽从一等至三等的纯仁率分别是68%、65%、62%。杂质含量1.5%,水分11.0%,色泽气味正常。
七、米糠
米糠是稻米加工中的副产品。稻谷由外壳至中心分为稻壳、外果皮、中果皮、交联层、种皮、糊粉层、糊粉内胚乳,在它的下部是胚芽。稻谷的构造见图1—9。碾米时,先去掉稻壳,去掉了稻壳以后的谷粒叫糙米,把糙米碾去米糠和米胚芽,就得到了精白米。米糠是由外果皮、中果皮、交联层、种皮和糊粉层组成的。米胚芽虽然不是米糠,但它的比重和大小与米糠相近,碾米时经常和米糠混在一起,因此,通常说的米糠实际上包括了米胚芽。稻壳的重量约占稻谷的16%~23%,米糠的重量占5%~5.5%,米胚芽占2.5%左右,精白米约占72 %~72.5%。米糠的化学成分以糖类、脂肪和蛋白质为主,此外还含较多的灰分和维生素。其中油脂含量因品种不同及米糠中夹杂物数量的不同而有差异,通常在12%~20%。籼稻米糠的含油率比粳稻米糠高。
米糠与其它油料不同,其内含有非常活泼的解脂酶,如不及时榨油或加以处理,则米糠中的油脂可以很快地被其分解成为脂肪酸和甘油,致使米糠酸败变质。如在夏季,新鲜米糠每小时酸价上升2~4,只要2~3天,几乎可将油分完全分解。为了防止酶对油脂的分解作用,米厂生产出的米糠应尽快提取油脂,即做到新糠当天加工,否则要对米糠进行稳定化处理,以钝化其中所含酶类。
米糠油的制取一般采用压榨或直接浸出法。米糠饼粕可作饲料。毛米糠油中含有2%~3%的谷维素。脱脂米糠中含有约10%~11%的植酸钙镁,从脱脂米糠中提取出的植酸钙镁,含有20%左右肌醇,可用来作为生产肌醇的原料。
八、玉米胚
玉米籽粒的形态特征和构造见图1—10。玉米籽粒由皮层、胚乳和胚组成。皮层占籽粒重的6%~8%;胚乳占籽粒重量的80%~85%;玉米的胚很大,占籽粒重量的10%~15%。纯净玉米胚的成分为(干基):油脂36%~47%,蛋白质15%~24%,糖类20%~24%,纤维素约7%,灰分约6%,还有维生素E(约90~250mg/100g)。由于玉米胚芽富含脂肪,因此,在玉米制品的生产中可将胚芽分离出来,作为制油的原料。
玉米胚芽的分离方法有干法和湿法两种。玉米胚的制油工艺主要采用预榨浸出工艺。玉米油是一种优质的食用油脂。它富含人体必需脂肪酸(亚油酸)和维生素E,此外,植物幽醇的含量也很高,因此,被认为能够降低血液胆固醇、降低血压和降低冠心病的发生率,对人类营养结构有重要作用。