植物油脂制取及加工
来源:环球粮机网发布时间:2015-04-30 11:12:49
植物油脂制取及加工
第一节概述
1我国的主要油料作物
2植物油制取的主要方法
2.1机械压榨法机械压榨法是通过机械外力的作用,将油脂从油料种子中压榨出来的方法。
2.2浸出法利用某些溶剂(轻汽油、工业己烷、丙酮、异丙醇等)能够溶解油脂的性质,将油料中的油脂溶解出来。
2.3水代法利用油料中的非油成分对油和水的亲和力的差异,并利用油和水的比重差异而将油脂与蛋白质等成分分离出来的方法。
第二节植物油通用生产技术
1油料的预处理
1.1油料的除杂采用筛选、磁选、打击、风选、水选等方法去除各类杂质。
1.2剥壳、仁壳分离
剥壳
壳、仁分离方法:筛选、风选
1.3破碎、软化、轧胚
破碎:破碎是在机械力的作用下,将油料破碎成为较小的颗粒,以便轧胚。
轧胚:利用机械作用将油料由粒状压成片状的过程。
轧胚的目的:
(1)部分破坏油脂细胞的细胞壁,使油脂容易被提取出来;
(2)使油料的表面积增大,在蒸炒中容易吸水、吸热;
(3)在浸出提油过程中,油脂从胚中流出的路程大大变短。
轧胚的厚度要求:大豆0.3mm以下,棉籽仁0.4mm以下;油菜籽0.35mm以下;花生仁0.5mm以下。
轧胚的设备:对辊轧胚机、立辊轧胚机。都是两辊筒作相对运动,对通过的物料产生挤压作用。
1.4熟胚制备工序熟胚的制备也就是蒸炒,是将轧胚得到的生胚,经过加水(湿润)、加热(蒸胚)、干燥(炒胚)等处理,使之成为熟胚的过程。
蒸炒过程中发生的变化及其作用如下:
(1)破坏细胞(2)蛋白质变性(3)使磷脂吸水膨胀留在饼粕中(4)使棉酚与蛋白质结合(5)钝化酶活性(6)降低油脂粘度(7)调节熟胚的塑性和弹性
蒸炒的方法
1、湿润蒸炒先将料胚加水湿润,水分达到13~14%为湿润蒸炒;水分达到16~20%为高水分蒸炒。
2、焙炒(干蒸炒):不经加水湿润,直接加热失水,焙炒的蛋白质变性程度低,压榨制油的效果不如湿润蒸炒;但是,料胚可以用于浸出法制油,饼粕可以进一步加工利用。
2压榨法制油
2.1压榨法制油的原理:螺旋榨油机的工作原理是:由于旋转的螺旋轴在榨腔内的推动作用,使物料连续地向前推进。同时,由于榨螺螺距的缩小或者圆根直径的逐渐增大,使榨膛内空间逐渐缩小而产生压榨作用,油脂被压榨出来,从榨笼的缝隙中流出;同时,残渣被挤压成饼,从榨轴末端不断排出。
2.2压榨法制油工艺:
一次压榨法:一次压榨将油料中的油脂取出的工艺;
预榨-浸出法:先对油料进行预榨处理,取出一部分油脂(国内要求预榨饼的残油率为10~12%,国外要求含油16~20%),然后,再把预榨饼进行浸出取油的工艺。
3浸出法制油具有出油效率高、粕的质量好、加工成本低、生产条件好等优点。然而,该方法提取的毛油质量差,溶剂易燃易爆并有一定的毒性等。
3.1浸出法制油的基本原理选用某种能够溶解油脂的有机溶剂,将油料中的油脂萃取出来。
基本过程:油料料胚或预榨饼浸于选定的溶剂中,溶剂将油脂溶解出来,形成混合油,然后将混合油与固体残渣(湿粕)分离,混合油再进行蒸发、汽提,使溶剂气化蒸发与油脂分离,从而制得毛油。
3.2浸出法制油的溶剂
六号抽提溶剂:为石油的低沸点馏出物,初馏点高于60℃,98%馏出温度低于90℃,其主要成分为正己烷、己烷、环己烷等烃类。六号抽提溶剂是一种较好的油脂浸出溶剂。
工业己烷等
3.3浸出法制油的工艺及设备浸出法制油的工序包括溶剂浸出、混合油分离、湿粕脱溶烘干以及溶剂回收等工序。
浸出工序:通过特定的浸出装置,以合理的浸出方式,实现溶剂与料胚的充分接触,从而达到提取油脂的目的。
按照浸出方式的不同可以分为三种:
浸泡式:料胚始终浸泡在溶剂中(或稀混合油)完成进浸取的过程。
渗滤式:溶剂与料胚的接触过程始终为喷淋-渗透的状态。
浸泡、喷林混合式:先浸泡料胚,再喷淋渗透。
浸出设备:固定栅底平转浸出器和环形浸出器。
3.5湿粕脱溶
从浸出器出来的湿粕通常还含有20~40%的溶剂,必须将湿粕中的溶剂回收并将水分降低到一定水平(安全贮存水分)。回收溶剂的过程称为脱溶,烘干去水的过程称为烤粕。
3.6混合油蒸发
油脂与溶剂分离的原理:利用溶剂与油脂的沸点不同,将溶剂通过蒸发回收。
混合油预处理→混合油储罐→第一蒸发器→第二蒸发器→汽提塔→浸出毛油
3.6.1混合油的预处理:混合油首先经过滤、离心等方法使其中的固体微小颗粒被分离除去。
3.6.2混合油的蒸发:一般采用两个串联的长管蒸发器。
3.6.3汽提:
混合油与水互不相溶,向混合油内通入一定压力的直接蒸汽,同时在设备夹套内通入间接蒸汽加热,使通入混合油的直接蒸汽不致冷凝。当直接蒸汽的蒸气压与溶剂的蒸气压之和与外界压力平衡时,混合油即沸腾,从而降低了混合油的沸点。直接蒸汽带着蒸馏出的溶剂蒸气一起进入冷凝器冷凝,溶剂蒸气冷凝后与水分开,回收循环利用。
3.7溶剂回收
混合油蒸发、汽提和湿粕脱溶蒸发出来的溶剂蒸气,经冷凝后,需要回收利用,以降低生产成本。
4水代法制油
(1)基本过程:
油料→除杂→漂洗→焙炒(干蒸炒)→磨浆→兑浆搅拌→振动分层→提油→毛油
(2)工艺要点
①加水量=(浆体重量—含油量)×1.97
②振动分层:使小油滴因振动而聚积上浮。
4油脂精炼
油中杂质包括四类:
悬浮杂质:泥沙、料胚粉末、饼渣等。
胶溶性杂质:磷脂、蛋白质、多糖等。
油溶性杂质:游离脂肪酸、色素、甾醇、生育酚、烃类、蜡等。
特殊的杂质:例如黄曲霉毒素、棉籽油中的棉酚、芝麻油中的芝麻酚、菜籽油中的芥子苷(硫代葡萄糖苷)等。
4.1悬浮杂质的去除一般可以通过沉降、过滤、离心等方法去除悬浮杂质。
4.2脱胶
脱胶就是去除
毛油中胶性杂质的工序。脱胶工序主要是去除磷脂。油脂中的磷脂分为可水化的α-磷脂和不可水化的β-磷脂。
4.2.1水化脱胶
就是用热水或稀碱、盐或其他电介质溶液处理毛油,使毛油中的磷脂等胶质吸水膨胀,凝聚沉淀而从油脂中分离出来。
4.2.2加酸脱胶:在油脂中加入酸,可以使β-磷脂转化为α-磷脂。
4.3脱酸
油脂中含有游离脂肪酸,使油脂的酸价提高,需要将它去除。
4.3.1碱炼法
碱炼法就是向油脂中加入氢氧化钠,氢氧化钠与脂肪酸反应生成絮状的肥皂,絮状的肥皂同时夹带一些色素、蛋白质、磷脂、粘液、固体悬浮物等杂质一起沉淀分离出来。
反应如下:RCOOH+NaOH=RCOONa+H2O生成肥皂(皂脚)和水。
4.3.2物理精炼
物理精炼是根据甘油三酯和游离脂肪酸的挥发性的差异,在高温、高真空的条件下,利用水蒸气蒸馏,直接蒸馏出游离脂肪酸。
4.4脱色
油脂中的色素包括叶绿素、胡萝卜素、黄酮色素、花色素、棉酚色素、以及其他一些成分。
脱色主要是利用吸附剂的吸附作用,将色素除去。吸附剂包括活性白土和活性炭。
4.5脱臭
脱臭可以脱除油脂中的臭味物质,过氧化物及其分解产物,各种低分子的多环芳烃和残留农药。
脱臭工艺如下:油吸入脱臭锅,加热到100℃以上后通入直接蒸汽,继续加热到230~250℃,绝对压力0.67kPa以下。
4.6脱蜡
脱蜡采用冷却的办法:将油脂冷却到30℃以下,蜡就会结晶析出,可以过滤将其分离。
4.7黄曲霉毒素的破坏:油料种子污染黄曲霉毒素后,制得的油脂中也含有毒素。
4.7.1碱炼:黄曲霉毒素与烧碱反应,变成可以溶解于水的物质,通过水洗除去。
4.7.2紫外线分解
4.8棉酚的去除:棉籽油中的棉酚可以与烧碱反应生产棉酚盐,与皂脚一起沉淀。