植物油脂提取技术

植物油脂提取技术植物油料大多来源于植物的种子,含有人体所必需的不饱和脂肪酸如亚油酸、亚麻酸、油酸等,是关系国计民生的重要大宗农产品。我国是世界上最大的食用油需求国和世界第一大食用油生产国,油脂被人类利用历史已有数千年,但油脂的提取方法随着油脂科学的发展经历了很大变化。本文就植物油脂的提取方法及研究进展做一综述。一、传统油脂提取工艺传统植物油提取工艺主要有压榨法和浸出法两种,压榨或浸出之前需要对油料进行破碎、粉碎、榨胚或烘烤等处理,以机械和热力等方法破坏油料细胞结构,达到有利的出油条件。这两种传统工艺都是着重于对油脂的提取,虽然出油率高,但设备复杂,更主要的是造成蛋白质变性,使提油后饼粕不能有效利用,蛋白质资源严重浪费,且熔剂浸出后需要脱溶过程,设备多、投资大、污染重[1]。1.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,目前是国内植物油脂提取的主要方法。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。但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,蛋白质变性严重,油料资源综合利用率低[2]。2.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出来的一种方法[3]。浸出法具有出油率高,浸出过程的温度相对较低,蛋白质变性程度小,粕中残油率低,劳动强度低,生产效率高,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。目前国内外采用的溶剂一般为6号抽提溶剂油,其主要成分为六碳的烷烃和环烷烃,是比较好的油脂浸出溶剂,但易燃烧,厂房中积累的高浓度6号抽提溶剂油蒸汽刺激人体神经系统,可能导致抽搐、头晕甚至窒息死亡。二、新研究开发的植物油脂提取工艺为克服传统制油工艺的弊端,考虑到经济、环境和安全等多方面的因素,一些可以同时分离蛋白质和油脂的各种新型方法提取植物油技术应运而生。1.水剂法水代法即以水为溶剂,利用油和蛋白质的溶解性质,将处理后的原料中的油脂和蛋白质浸提出来,并在适宜条件下离心分离成乳油相固相、液相,再经过加工处理,分别从乳油相和液相中得到油和蛋白质[4]。水剂法提油的优点因采用水作为溶剂,没有燃爆的危险,不会污染环境,提取的油脂品质好,并且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,且会排出大量的废水需进行处理[5]。2.超临界CO2萃取法超临界C02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[6]。超临界C02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，生物活性的物质受到保护；C02作为萃取溶剂、资源丰富、价格低、无毒、不燃不爆,不污染环境。超临界C02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[7]。3.水酶法水酶法提油是一种新兴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[8]。它是在油料破碎后加水、再加酶,进行酶解,使油脂易于从油料固体中释出,再利用非油成分（蛋白质和碳水化合物）对油和水亲和力的差异及油水比重的不同将油与非油成分分离。水酶法提油的优势是不使用有机溶剂和高温高压,与传统提油工艺相比水酶法提油工艺具有处理条件温和,体系中的降解产物一般不会与提取物发生反应,可以有效地保护油脂、蛋白质以及胶质等可利用成分的品质。在得到油的同时能有效回收植物原料中的蛋白质（或其水解产物）及碳水化合物,工艺简单、能耗低、并且废水中BOD与COD直低，易于处理，污染少，符合“安全、高效、绿色”的要求[9]。但水酶法也存在着一些缺点,如酶解过程耗时较长,且酶法提油所用酶多数价格较贵,酶用量偏大等[10]。4.超声波处理法超声波是频率大于20KHZ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[11]。由于大能量超声波作用,媒质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,在油脂提取中加快油脂渗出速度,提高出油率[12]。三、发展趋势传统的植物油脂提取方法已经不能满足