第四章 植物油制取【高等教學】

1、第四章 植物油制取、精煉及加工,1,行業(yè)學習,一、植物油脂的種類,油料：凡是油脂含量達10%以上，具有制油價值 的植物種子和果肉等均稱油料。 1 分類 根據植物油的植物學屬性，可將植物油料分成4類： 草本油料：大豆、花生、葵花籽 木本油料：棕櫚、椰子、油茶籽 野生油料：野茶籽、松籽 農產品加工副產品油料：米糠、玉米胚,2,行業(yè)學習,根據含油率高低可分為兩類： 高含油率油料：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 油料作物的主要成分：油脂、蛋白質、碳水化合物及其他多種微量成分，如磷脂、灰分、色素、有機酸以及蠟質等,3,行業(yè)學習,2 油籽的形態(tài)結構

2、種皮 最外層 保護胚和胚乳含有大量纖維物質 基本結構 胚 油脂存于其中 胚乳 脂肪 蛋白 糖類維生素微量物質,4,行業(yè)學習,二、植物油脂制取的主要方法 （一）機械法 （二）浸取法 （三）水代法,5,行業(yè)學習,一）機械法 凡利用機械外力的擠壓作用將榨料中的油脂提取出來的方法。 基本原理：在壓榨過程中，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凝膠部分發(fā)生不同的變化，既油脂從榨料空隙中被擠壓出來和其他部分變形成堅硬的油餅。 壓榨法的特點： 工藝簡單，配套設備少，色澤淺。風味純正。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,6,行業(yè)學習,7,行業(yè)學習,液體靜壓力傳遞原理

3、,8,行業(yè)學習,9,行業(yè)學習,立式液壓榨油機,10,行業(yè)學習,臥式自動液壓榨油機,臥式自動液壓榨油機,11,行業(yè)學習,ZX10型螺旋榨油機,12,行業(yè)學習,二）浸出法 屬于固液萃取，是利用一定的溶劑使油料中的油脂萃取出來的方法 溶劑浸出法的特點： 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。 溶劑對油脂有很強的浸出能力，浸出法不需要高溫加工而浸出其中的油脂，使大量水溶性蛋白得到了保護。 加工成本低，勞動強度小。 但一次性投資較大，浸出溶劑一般為易燃、易爆和有毒的物質,13,行業(yè)學習,基本原理：油脂浸出的過程是油脂從固相轉移到液相的傳質過程，這一傳質過程是借助分子擴散和對

4、流擴散實現(xiàn)的： 分子擴散：是指單個分子的形式進行的物質轉移，是由于無規(guī)則熱運動引起的。 對流擴散：是物質溶液以較小體積的形式進行的轉移,14,行業(yè)學習,單個料坯中油脂浸出過程示意圖,根據擴散途徑的特性，油脂浸出的過程可劃分為三個階段：I油脂從料坯內部到它外表面的分子擴散；通過介面層的分子擴散；油脂從介面層到移動混臺油的對流擴散,15,行業(yè)學習,簡易浸出罐的結構圖,16,行業(yè)學習,浸出溶劑,有較強溶解能力的 既要容易汽化,又要容易冷凝回收. 具有較強的化學穩(wěn)定性 在水中的溶解度小,在生產過程中,溶劑不可避免要與水接觸,油料本身含有水,要求溶劑與水互不相溶,便與溶劑與水分離,17,行業(yè)學習,1 輕

5、汽油 6號抽提溶劑油 優(yōu)點 能以任何比例溶解油脂 具有較高的揮發(fā) 性和化學穩(wěn)定性 價格低 缺點 易燃 易爆 蒸汽對人體中樞神經系統(tǒng)有 毒害作用 沸點范圍較寬 溶劑回收相對 較難,18,行業(yè)學習,2 正己烷 缺點 價格高 我國較少使用 3 超臨界流體 超臨界流體是指氣體在達到它的臨界溫度和臨界壓力后表現(xiàn)出來的具有液體性質的一種狀態(tài),19,行業(yè)學習,三）水代法 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，將油脂和親水蛋白質、碳水化合物等分開,三、大豆是我國的主要制油原料,大豆結構：雙子葉植物籽粒由胚（包括胚芽和子葉，占種子重的92%）、種皮,20,行業(yè)學習,第一節(jié) 大豆油提取 一、

6、大豆在制油前原料的預處理 原料的預處理是從原料到提取油脂的所有準備工序，包括清理、破碎、軟化、軋坯、蒸炒等具體操作。預處理的好壞將直接影響制油的好壞,21,行業(yè)學習,一）大豆的清理,清理就是情除原料大豆中夾帶的泥土、石 子、 莖葉、鐵質等雜質，分離出原料中的雜、癟、霉變籽粒 常用的方法有篩選、風選、磁選、比重分選等,22,行業(yè)學習,二）大豆的破碎,破碎要求：大豆、花生要求破碎成6-8瓣 經過清理的大豆如果含水量低于13%，可直接破碎，如果含水量高于13%，須經過烘干后才能破碎,23,行業(yè)學習,三）軟化,目的：調節(jié)油料的水分和溫度，質地變軟增 加油料的可塑性 軟化要求：水分、溫度、時間根據經驗，

7、 大豆 軟化后，水分在15-16%，溫度 在95左右，最適宜軋胚， 設備 ：疊式軟化鍋、臥式蒸汽絞籠、軟化箱等,24,行業(yè)學習,四）軋坯,料坯（生坯） 目的：是通過壓輥的碾壓和油料細胞之間的相互作用，使油料細胞壁破壞，同時使料坯成為片狀，縮短油脂從油料中排除的路程，提高出油率,25,行業(yè)學習,1.軋坯對壓榨法制油的作用 對于壓榨法制油。壓出的料坯在壓榨前還要進行蒸炒，蒸炒對于壓榨制油具有重要作用，而軋坯對于取得蒸炒效果，亦重要作用,26,行業(yè)學習,盡量破壞細胞組織 減少物料厚度，增加物料表面積，蒸炒效果好 油料各個部分的物理性質趨于一致。蒸炒時，成熟快、均勻一致,27,行業(yè)學習,2.軋坯對浸出

8、法制油的作用 經碾壓的生坯，不經蒸炒可直接浸取 細胞組織破壞徹底，從中浸出油脂的速度就越快 料坯被碾壓的越薄，油脂和溶劑分子的擴散路程短，有利于浸出。 料坯大小接近一致。浸出效果完全,28,行業(yè)學習,五）蒸炒,目的：使物料在微觀狀態(tài)，化學組成，物理狀 態(tài)等方面發(fā)生變化，提高出油率及產品質 量。 方法：濕炒法；干炒法；直接火炒法；先炒后蒸法等。 蒸炒要求 設備：蒸炒鍋（立式、臥式,29,行業(yè)學習,二、壓榨法提取大豆油,一）壓榨法制油的基本原理 1.壓榨制油的物理化學本質 2.壓榨制油的必要條件 （1）物料條件 （2）壓榨外部條件 合適的壓力；壓料受壓狀態(tài)；施壓速度及壓力變化規(guī)律；足夠的壓榨時間；

9、壓榨過程的保溫,30,行業(yè)學習,二）螺旋榨油機制油,壓榨制油的基本過程（三個階段） （1）進料段（預壓段）：形成松餅，開始出油 （2）主壓榨段（出油段） （3）成餅段（重壓瀝油,31,行業(yè)學習,三、浸出法制取大豆油,一）浸出法制油的基本原理及要素 原理 基本要素：溶劑、料坯、浸出方式、工藝參數 1.溶劑的選擇（應符合基本要求） 2.對料坯的要求,32,行業(yè)學習,二）浸出制油工藝,浸出,油料,溶劑,混合油,油脂,濕粕,粕,溶劑回收,33,行業(yè)學習,1.常規(guī)工藝總體流程：溶劑浸出、混合油分離、濕粕脫溶烘干、溶劑回收等。 2.浸出工序：浸出法制油的主體工序。 （1）浸出方式：油脂浸出過程中溶劑與料坯

10、的接觸方式。浸出方式：浸泡式；滲濾式；浸泡、噴淋混合式。 按浸出器的類型：間歇式（浸泡罐）、連續(xù)式。 均采用逆流浸出的過程,34,行業(yè)學習,三）濕粕脫溶,脫溶與烤粕：從浸出器出來的濕粕通常含有20-40%的溶劑。必須經過脫溶與烘最后回收粕中的溶劑與降低水分，回收溶劑的過程為脫溶過程，烘干去水的過程為烤粕。 1.脫溶烤粕的基本過程 2.脫溶烤粕的基本方法 （1）高溫脫溶法 （2）閃蒸脫溶法：用旋風分離器和蒸烘冷卻器。 （3）機械脫溶法 脫溶烤粕設備：多段臥式烘干機、高料層烘干機、蒸烘冷卻器,35,行業(yè)學習,四）混合油蒸發(fā)和汽提,從浸出工序得到的混合油中含油一般為10-30%，從混合油中脫出溶劑是

11、利用溶劑的沸點比油脂沸點低的特性。 在一定的壓力或真空的條件下，溶劑的沸點有隨著混合油濃度的增加而提高的趨勢。 常用混合油的分離步驟： 1.混合油蒸發(fā)：分兩步。 2.汽提是指混合油的水蒸氣蒸餾,可以使混合油的沸點降低,從而使混合油中殘留的少量溶劑在較低溫度除去 常用蒸發(fā)設備：長管式蒸發(fā)器；汽提設備：升膜式汽提塔,36,行業(yè)學習,五）溶劑回收,通過溶劑脫溶烤粕和混合油蒸發(fā)汽提工序，同時盡量回收尾氣。 常用設備：冷凝器、分水器、蒸水罐、尾氣回收裝置等,37,行業(yè)學習,第三節(jié) 油脂的精煉,毛油中成分：甘油三酯、磷脂、游離脂肪酸、色素、過氧化物、蠟質、各種機械雜質等 機械雜質:泥土草沫等 水分：水分的

12、存在，使油脂顏色變深，產生異味促使酸敗一般用減壓加熱脫水除去 膠溶性雜質：這類雜質以極小的微粒狀態(tài)存在，與油一起構成膠體溶液主要是磷脂蛋白質糖類 脂溶性雜質：主要有游離脂肪酸色素酮類 微量雜質：主要包括微量金屬農藥含量少，但對人體有毒,38,行業(yè)學習,一、毛油中機械雜質的去除,1.沉降法 2.過濾法 設備：板框過濾機、圓盤過濾機、真空葉濾機等。 3.離心分離法,39,行業(yè)學習,二、脫膠,除掉油中膠體雜質的工藝過程稱為脫膠，脫膠的方法有水化法、加熱法、加酸法及吸附法等，現(xiàn)在工廠里常用水化法。水化法脫膠是利用磷脂等類脂物分子中含有的親水基，將一定量的熱水或稀的酸、堿鹽及其他電解質水溶液加到油脂中，

13、使膠體雜質吸水膨脹并凝聚，從油中沉降析出與油脂分離的一種精煉方法。 1.水化法脫膠 2.加酸脫膠 （1）磷酸脫膠 （2）濃硫酸脫膠 （3）其他脫膠,40,行業(yè)學習,三、脫酸,堿煉法是利用加堿中和油脂中的游離脂肪酸生成脂肪酸鹽（肥皂）和水，肥皂吸附部分雜質而從油中沉降分離的一種精煉方法。形成的沉降物稱皂腳。用于中和游離脂肪酸的堿有氫氧化鈉、碳酸鈉和氫氧化鈣等，現(xiàn)在普遍采用氫氧化鈉,41,行業(yè)學習,1、堿煉脫酸的作用： 、堿能夠中和粗油中絕大部分的游離脂肪酸，生成的脂肪酸鈉鹽在油中不易溶解，成為絮凝膠狀物而沉降。 、中和生成的鈉皂為一表面活性物質，吸附和吸收能力強，可將相當數量的其他雜質帶入沉降物

14、內，甚至懸浮雜質也可被絮狀皂團攜帶下來，因此堿煉本身具有脫酸、脫膠、脫雜質和脫色等綜合作用,42,行業(yè)學習,2、基本原理： 中和的化學反應： RCOOH + Na OH RCOO Na + H2O RCOOH + Na2CO3RCOONa + NaHCO3 2 RCOOH + Na2CO32RCOONa + CO2 + H2O 不完全中和反應： 2RCOOH + Na OH RCOOH. RCOO Na + H2O 水解反應： 2RCOONa + H2O RCOOH. RCOO Na + Na OH,43,行業(yè)學習,四、脫色,純凈的甘油三酸脂呈液態(tài)時無色，固態(tài)時為白色，但常見的油脂都帶有不顏色

15、，影響油脂的外觀和穩(wěn)定性，這是因為油脂中含有數量和品種不相同的色素物質所致。植物油中的色素：葉綠素、胡蘿卜素、黃酮色素、花色素、某些糖類、蛋白質的分解產物等。 脫色方法：吸附脫色、萃取脫色、氧化加熱、氧化還原、氫化、離子交換樹脂吸附 常用吸附脫色法，常用吸附劑：天然白土（漂土）、活性白土、活性炭、硅藻土,44,行業(yè)學習,吸附脫色就是利用某些吸附能力強的表面活性物質加入油中，在一定的工藝條件下吸附油脂中的色素及其它雜質，經過濾除去吸附劑及雜質，達到油脂脫色凈化目的的過程。 吸附劑的表面性：吸附劑的顆粒較小，可獲得大的表面能 物理吸附；依靠分子間的范德華力。 化學吸附：即吸附劑與被吸附物質之間發(fā)生了化學反應,45,行業(yè)學習,五、脫臭,定義：除去醛類、酮類、烴類、低分子脂肪酸、甘油酯的氧化物及白土、殘留溶劑的氣味等。 方法