植物油脂提取工艺研究

1、2016程琳宇植物油脂提取工艺研究植物油脂提取工艺研究背景介绍1传统方法2新工艺技术3目录CONTENTS 背景介绍背景介绍动物油就是动物脂肪动物油就是动物脂肪,动物油以猪油为代表，含饱和脂肪酸和胆固醇较多。过动物油以猪油为代表，含饱和脂肪酸和胆固醇较多。过多食用易引起高血压、动脉硬化、冠心病、高脂血症及脑血管意外，对人体不多食用易引起高血压、动脉硬化、冠心病、高脂血症及脑血管意外，对人体不利。利。植物油是由不饱和脂肪酸和甘油化合而成的化合物，广泛分布于自然界中，是植物油是由不饱和脂肪酸和甘油化合而成的化合物，广泛分布于自然界中，是从植物的果实、种子、胚芽中得到的油脂。如花生油、豆油、亚麻油、

2、蓖麻油、从植物的果实、种子、胚芽中得到的油脂。如花生油、豆油、亚麻油、蓖麻油、菜子油等。植物油的主要成分是直链高级脂肪酸和甘油生成的酯，脂肪酸除软菜子油等。植物油的主要成分是直链高级脂肪酸和甘油生成的酯，脂肪酸除软脂酸、硬脂酸和油酸外，还含有多种不饱和酸，如芥酸、桐油酸、蓖麻油酸等。脂酸、硬脂酸和油酸外，还含有多种不饱和酸，如芥酸、桐油酸、蓖麻油酸等。植物油主要含有维生素植物油主要含有维生素E、K、钙、铁、磷、钾等矿物质、脂肪酸等。植物油、钙、铁、磷、钾等矿物质、脂肪酸等。植物油中的脂肪酸能使皮肤滋润有光泽。中的脂肪酸能使皮肤滋润有光泽。 传统方法传统植物油提取工艺主要有压榨法和浸出法两种。传

3、统植物油提取工艺主要有压榨法和浸出法两种。 压榨法压榨法压榨法是借助机械外力的作用，将油脂从油料中挤压出来的取油方法，目前是压榨法是借助机械外力的作用，将油脂从油料中挤压出来的取油方法，目前是国内植物油脂提取的主要方法。压榨法适应性强，工艺操作简单，生产设备维国内植物油脂提取的主要方法。压榨法适应性强，工艺操作简单，生产设备维修方便，生产规模大小灵活，适合各种植物油的提取，同时生产比较安全。按修方便，生产规模大小灵活，适合各种植物油的提取，同时生产比较安全。按照提油设备来分，压榨法提油有液压机榨油和螺旋机榨油两种。液压榨油机又照提油设备来分，压榨法提油有液压机榨油和螺旋机榨油两种。液压榨油机又

4、可以分为立式和卧式两类，目前广泛使用的是立式液压榨油机。可以分为立式和卧式两类，目前广泛使用的是立式液压榨油机。 压榨法存在出油率低，劳动强度大，生产效低的缺点并且由于榨油过程中有压榨法存在出油率低，劳动强度大，生产效低的缺点并且由于榨油过程中有生坯蒸炒的工序，豆粕中蛋白质变性严重，油料资源综合利用率低。生坯蒸炒的工序，豆粕中蛋白质变性严重，油料资源综合利用率低。 浸出法浸出法浸出法是一种较先进的制油方法，它是应用固液萃取的原理，选用某种能够溶浸出法是一种较先进的制油方法，它是应用固液萃取的原理，选用某种能够溶解油脂的有机溶剂，经过对油料的接触（浸泡或喷淋），使油料中油脂被萃取解油脂的有机溶剂

5、，经过对油料的接触（浸泡或喷淋），使油料中油脂被萃取出来的一种方法，多采用预榨饼后再浸提。出来的一种方法，多采用预榨饼后再浸提。浸出法具有出油率高，粕中残油率低，劳动强度低，生产效率高，粕中蛋白质浸出法具有出油率高，粕中残油率低，劳动强度低，生产效率高，粕中蛋白质变性程度小，质量较好，容易实现大规模生产和生产自动化等优点。其缺点为变性程度小，质量较好，容易实现大规模生产和生产自动化等优点。其缺点为浸提出来的毛油含非油物质较多，色泽较深，质量较差，且浸出所用溶剂易燃浸提出来的毛油含非油物质较多，色泽较深，质量较差，且浸出所用溶剂易燃易爆，而且具有一定毒性，生产的安全性差以及会造成油脂中溶剂的残留

6、。易爆，而且具有一定毒性，生产的安全性差以及会造成油脂中溶剂的残留。新研究开发的植物油脂提取工艺新研究开发的植物油脂提取工艺水代法 A水酶法B反胶束萃取技术C超临界CO2萃取法D超声波处理法E 水代法水代法水代法与普通的压榨法、浸出制油工艺不同，主要是将热水加到经过蒸炒和细水代法与普通的压榨法、浸出制油工艺不同，主要是将热水加到经过蒸炒和细磨的原料中，利用油、水不相溶的原理，以水作为溶剂，从油料中把油脂代替磨的原料中，利用油、水不相溶的原理，以水作为溶剂，从油料中把油脂代替出来，故名为水代法。这种提油方法是我国劳动人民从长期的生产实践中创造出来，故名为水代法。这种提油方法是我国劳动人民从长期的

7、生产实践中创造和发明的。目前，水代法主要用于小磨香油的生产。水代法提油的工艺有很多和发明的。目前，水代法主要用于小磨香油的生产。水代法提油的工艺有很多优点：提取的油脂品质好，尤其是以芝麻为原料的小磨香油；提取油脂工艺设优点：提取的油脂品质好，尤其是以芝麻为原料的小磨香油；提取油脂工艺设备简单，同时能源消耗少；还有就是水代法以水作为溶剂，没有燃爆的危险，备简单，同时能源消耗少；还有就是水代法以水作为溶剂，没有燃爆的危险，不会污染环境，并且可同时分离油和蛋白质。但主要缺点为出油率低于传统浸不会污染环境，并且可同时分离油和蛋白质。但主要缺点为出油率低于传统浸出法，在浸提过程中易污染微生物。出法，在浸

8、提过程中易污染微生物。 水酶法水酶法 水酶法提油是一种较新的油脂与蛋白质分离的方法，它将酶制剂应用于油脂分水酶法提油是一种较新的油脂与蛋白质分离的方法，它将酶制剂应用于油脂分离，通过对油料细胞壁的机械破碎作用和酶的降解作用提高油脂的提取率，与离，通过对油料细胞壁的机械破碎作用和酶的降解作用提高油脂的提取率，与传统提油工艺相比水酶法提油工艺具有处理条件温和，工艺简单、能耗低、并传统提油工艺相比水酶法提油工艺具有处理条件温和，工艺简单、能耗低、并且能同时得到优质的植物油脂和纯度高、再利用性强的蛋白质等优点。且能同时得到优质的植物油脂和纯度高、再利用性强的蛋白质等优点。国外在这方面的研究较早，国内王

9、瑛瑶、王璋等进行了水酶法提取花生蛋白质国外在这方面的研究较早，国内王瑛瑶、王璋等进行了水酶法提取花生蛋白质和花生油的研究。这些研究为水酶法应用于同时进行油脂和蛋白质的分离作了和花生油的研究。这些研究为水酶法应用于同时进行油脂和蛋白质的分离作了理论上和实践上的尝试。理论上和实践上的尝试。 反胶束萃取技术反胶束萃取技术一般将表面活性剂溶于水中，并使其浓度超过临界胶束浓度一般将表面活性剂溶于水中，并使其浓度超过临界胶束浓度(CMC)时会形成聚时会形成聚集体，这种聚集体属于正常胶团；若将表面活性剂溶于非极性的有机溶剂中并集体，这种聚集体属于正常胶团；若将表面活性剂溶于非极性的有机溶剂中并使其浓度超过临

10、界胶束浓度便会形成与上述相反的聚集体，即反胶束，因此反使其浓度超过临界胶束浓度便会形成与上述相反的聚集体，即反胶束，因此反胶束就是指分散于连续有机溶剂介质中的包含有水分子内核的表面活性剂的纳胶束就是指分散于连续有机溶剂介质中的包含有水分子内核的表面活性剂的纳米尺寸的聚集体，也称逆胶束或反胶团。在反胶束中，表面活性剂的非极性尾米尺寸的聚集体，也称逆胶束或反胶团。在反胶束中，表面活性剂的非极性尾在外，与非极性的有机溶剂接触，而极性头在内形成一个极性核。根据相似相在外，与非极性的有机溶剂接触，而极性头在内形成一个极性核。根据相似相溶原理，该极性核具有溶解极性物质的能力，如蛋白质、酶、盐、水等分子。溶

11、原理，该极性核具有溶解极性物质的能力，如蛋白质、酶、盐、水等分子。如果极性核溶解了水之后就形成了如果极性核溶解了水之后就形成了“水池水池”，此时反胶束也称为溶胀的反胶，此时反胶束也称为溶胀的反胶束。束。 用反胶束系统萃取分离植物油脂和植物蛋白质的基本工艺过程为，将含油脂和用反胶束系统萃取分离植物油脂和植物蛋白质的基本工艺过程为，将含油脂和蛋白质的原料溶于反胶束体系，蛋白质增溶于反胶束极性水池内，同时油脂萃蛋白质的原料溶于反胶束体系，蛋白质增溶于反胶束极性水池内，同时油脂萃取入有机溶剂中，这一步称为前萃，然后用水相，通过调节离子强度等，使蛋取入有机溶剂中，这一步称为前萃，然后用水相，通过调节离子

12、强度等，使蛋白质转入水相，离心分离，实现反萃。这样将传统工艺的提油得粕再脱溶的复白质转入水相，离心分离，实现反萃。这样将传统工艺的提油得粕再脱溶的复杂冗长流程，改进为直接用反胶束系统分离油脂和蛋白质，工艺过程大为缩短，杂冗长流程，改进为直接用反胶束系统分离油脂和蛋白质，工艺过程大为缩短，能耗大为降低。反胶束分离过程中，蛋白质由于受周围水层和极性头的保护，能耗大为降低。反胶束分离过程中，蛋白质由于受周围水层和极性头的保护，蛋白质不会与有机溶剂接触，从而不会失活。避免了传统方法中蛋白质容易变蛋白质不会与有机溶剂接触，从而不会失活。避免了传统方法中蛋白质容易变性的缺点。性的缺点。国内的对这方面也作了

13、一些研究：程世贤等人用反胶团提取大豆中的蛋白质和国内的对这方面也作了一些研究：程世贤等人用反胶团提取大豆中的蛋白质和豆油，结果表明大豆蛋白质的萃取率最高达豆油，结果表明大豆蛋白质的萃取率最高达96.9%，豆油的萃取率为，豆油的萃取率为90.5%；陈复生、赵俊庭等人用反胶束体系进行了萃取花生蛋白和花生油的研究，得出陈复生、赵俊庭等人用反胶束体系进行了萃取花生蛋白和花生油的研究，得出了用反胶束体系同时萃取植物油脂和植物蛋白是可行的结沦，并得出了最佳工了用反胶束体系同时萃取植物油脂和植物蛋白是可行的结沦，并得出了最佳工艺参数；陈复生等人对经反胶束萃取法得到的豆油脂肪酸成分与常用的溶剂萃艺参数；陈复生

14、等人对经反胶束萃取法得到的豆油脂肪酸成分与常用的溶剂萃取法进行了比较。这些研究为反胶束法用于分离植物油脂提供了一定的理论基取法进行了比较。这些研究为反胶束法用于分离植物油脂提供了一定的理论基础。础。 超临界超临界CO2萃取法萃取法超临界超临界CO2萃取方法是利用超临界流体具有的优良溶解性及这种溶解性随温萃取方法是利用超临界流体具有的优良溶解性及这种溶解性随温度和压力变化而变化的原理，通过调整流体密度来提取不同物质。超临界度和压力变化而变化的原理，通过调整流体密度来提取不同物质。超临界CO2萃取植物油脂具有许多优点，如工艺简化，节约能源；萃取温度较低，萃取植物油脂具有许多优点，如工艺简化，节约能

15、源；萃取温度较低，生物活性的物质受到保护；生物活性的物质受到保护；CO2作为萃取溶剂、资源丰富、价格低、无毒、作为萃取溶剂、资源丰富、价格低、无毒、不燃不爆，不污染环境。不燃不爆，不污染环境。近三十年来，国外在超临界近三十年来，国外在超临界CO2萃取植物油脂的基础理论研究和应用开发上萃取植物油脂的基础理论研究和应用开发上都取得了一定的进展。对超临界都取得了一定的进展。对超临界CO2提取大豆油、小麦胚芽油、玉米胚芽油、提取大豆油、小麦胚芽油、玉米胚芽油、棉籽油、葵花籽油、红花籽油等都做了系统的研究，制造出容积超过棉籽油、葵花籽油、红花籽油等都做了系统的研究，制造出容积超过10000L的提取装置，

16、并在特种油脂方面己有工业化生产。的提取装置，并在特种油脂方面己有工业化生产。我国对超临界流体萃取的应用研究主要集中在食品、香料、中草药、色素等的我国对超临界流体萃取的应用研究主要集中在食品、香料、中草药、色素等的精制和提纯，例如：超临界精制和提纯，例如：超临界CO2萃取大豆油、小麦胚芽油、玉米胚芽油、棉萃取大豆油、小麦胚芽油、玉米胚芽油、棉籽油、葵花籽油、红花籽油、葡萄籽油等种子油脂。在提取设备方面，己生产籽油、葵花籽油、红花籽油、葡萄籽油等种子油脂。在提取设备方面，己生产出了出了1L 1000L的超临界的超临界CO2提取装置，但对这些萃取工艺的研究大部分仅集提取装置，但对这些萃取工艺的研究大

17、部分仅集中于小试阶段，真正能工业化的工艺还不够成熟，尚待于进一步研究。中于小试阶段，真正能工业化的工艺还不够成熟，尚待于进一步研究。超临界超临界CO2萃取植物油脂存在耐高压设备昂贵，生产成本高，不易操作，批萃取植物油脂存在耐高压设备昂贵，生产成本高，不易操作，批处理量小等不足之处，一定程度上限制其工业化的生产。但是随着科技的进步处理量小等不足之处，一定程度上限制其工业化的生产。但是随着科技的进步和发展，这些问题终究都会有一个比较完善的解决，作为一种新兴的分离技术和发展，这些问题终究都会有一个比较完善的解决，作为一种新兴的分离技术其所具有的选择性高、操作温度低、工艺简单等方面的优势，必将会拥有广

18、阔其所具有的选择性高、操作温度低、工艺简单等方面的优势，必将会拥有广阔的应用前景。的应用前景。 超声波处理法超声波处理法超声波是频率大于超声波是频率大于20 KHz声波，具有波动与能量双重属性，其振动可产生并声波，具有波动与能量双重属性，其振动可产生并传递强大能量，使物质中分子产生极大加速度。由于大能量超声波作用，媒质传递强大能量，使物质中分子产生极大加速度。由于大能量超声波作用，媒质粒子将处于约为其重力粒子将处于约为其重力104倍的加速度交替周期波动，波的压缩和稀疏作用倍的加速度交替周期波动，波的压缩和稀疏作用使媒质被撕裂形成很多空穴，这些小空穴瞬间生成、生长、崩溃，会产生高达使媒质被撕裂形成很多空穴，这些小空穴瞬间生成、生长、崩溃，会产生高达几千个大气压瞬时压力，即成为空化现象。空化使界面扩散层上分子扩散加剧，几千个大气压瞬时压力，即成为空化现象。空化使界面扩散层上分子扩散加剧，在油脂提取中加快油脂渗出速度，提高出油率。超声波在生物活性物质的提取在油脂提取中加快油脂渗出速度，提高出油率。超声波在生物活性物质的提取方面已有广泛应用，在油脂提取方面尚处探索阶段，国内现已有葵花籽、猕猴方面已有广泛应用，在油脂提取方面尚处探索阶段，国内现已有葵花籽、猕猴桃籽、