植物油脂制取

第八章植物油脂制取内容植物油料的种类及工艺性质1植物油料的预处理2机械压榨法制油3溶剂浸出法制油4超临界流体萃取法制油5水溶剂法制油6植物油脂加工副产物的综合利用途径7第一节植物油料的种类及工艺性质一、植物油料的分类植物油料草本油料木本油料农产品加工副产品油料野生油料油料：油脂工业通常将含油高于10％的植物性原料称为油料。大豆、油菜籽、花生、芝麻、葵花籽棕榈、椰子米糠、玉米胚芽松籽、野茶籽按照含油量高低分类：高含油量（高于30%）：菜籽、棉籽、花生、芝麻等；低含油量（20%左右）：大豆、米糠等。蛋白质：30％～45％油：15.5％～22.7％大豆油菜籽油：33％～48％蛋白质：20％～30％含油40％～50％含蛋白质25％～30％含仁率：65％～75％花生葵花籽全仔含油45％～54％含壳：

22％仁中含蛋白质21％～31％油料皇后含油率45％～63％其中含油酸43％含亚油酸43％蛋白质19％～31％芝麻二、植物油料的子实结构与化学组成

1、油料种子的形态结构油料籽粒由壳及种皮、胚、胚乳或子叶等部分组成。种皮包在油料子粒外层，起保护胚和胚乳的作用。种皮含有大量的纤维物质，其颜色及厚薄随油料的品种而异，据此可鉴别油料的种类及其质量。胚是种子最重要的部分，大部分油脂储存在胚中。胚乳是胚发育时营养的主要来源，内存有脂肪、糖类、蛋白质、维生素及微量元素等。2、油料种子的细胞结构油料种子细胞细胞壁：由纤维素、半纤维素等物质组成，细胞壁的结构具有一定的硬度和渗透性。细胞的内容物：由油体原生质、细胞核、线粒体等组成。3、油料种子的主要化学成分油料种子的种类很多，不同油料的化学成分及其含量不尽相同，但各种油料种子中一般都含有油脂、蛋白质、糖类、脂肪酸、磷脂、色素、蜡质、烃类、醛类、酮类、醇类、油溶性维生素、水分及灰分等物质。（1）油脂油脂是油料种子在成熟过程中由糖转化而成的一种复杂的混合物，是由1分子甘油和3分子高级脂肪酸形成的中性脂，又称为甘油三酸脂。CH2OH

|

CHOH

|

CH2OH构成油脂的脂肪酸主要有饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸两大类。●最常见的饱和脂肪酸有软脂酸、硬脂酸、花生酸等；甘油三酸酯中饱和脂肪酸含量较高时，在常温下呈固态而称之为脂。●不饱和脂肪酸有油酸、亚油酸、亚麻酸、芥酸等。甘油三酸酯中不饱和脂肪酸含量较高时，在常温下呈液态而称之为油。油脂中脂肪酸的饱和程度常用碘价反映。纯净的油脂中不含有游离脂肪酸，但油料为完全成熟及加工、储存不当时，能引起油脂分解而产生游离脂肪酸。常用酸价反映油脂中游离脂肪酸的含量。什么是酸价？碘价？皂化价？勤动脑碘价反映油脂中脂肪酸的饱和程度，用每100g油脂吸收碘的毫克数表示。碘价越高，油脂中脂肪酸不饱和程度越高。按碘价不同油脂分成3类：碘价<80为不干性油；碘价80～130为半干性油；碘价>130为干性油。植物油脂大部分为半干性油。酸价反映油脂中游离脂肪酸的含量，用中和1g油脂中的游离脂肪酸所使用的氢氧化钾的毫克数表示。酸价越高，油脂中游离脂肪酸含量越高。皂化价：是指中和每1g脂肪中的游离脂肪酸，同时中和与甘油化合的脂肪酸所需的氢氧化钾的毫克数。（2）蛋白质油料中蛋白质基本上都是球蛋白，主要存在于子仁的凝胶部分，因此，蛋白质性质对油料加工影响很大。例如：蛋白质吸水膨胀增加料坯的可塑性；在加热、干燥、高压或酸碱、酒精和尿素等作用下会发生变性使塑性降低。蛋白质会发生变性，与其他物质（如糖类）发生反应，或是水解。（3）磷脂磷脂即磷酸甘油酯，主要由卵磷脂和脑磷脂两种。油料中的磷脂是一种营养价值很高的物质，其含量在不同的油料种子中各不相同。以大豆和棉子中的磷脂含量最多。磷脂不溶于水，有很强的吸水性，容易被氧化，可被碱皂化，可以被水解，还具有乳化性和吸附作用。（4）色素纯净的甘油三酸酯是无色的液体。但植物油脂带有色泽，有的毛油甚至颜色很深，这主要是各种脂溶性色素引起的。油料的色素一般有叶绿素、类胡萝卜素、黄酮色素及花色苷等。个别油料中还含有一些特有的色素，如棉子中的棉酚等。油脂中的色素能够被活性白土或活性炭吸附除去，也可以在碱炼过程中被皂脚吸附除去。（5）蜡蜡是高分子的一元脂肪酸和一元醇组合而成的酯，主要存在与油料的皮壳内，且含量很少，但米糠油中含蜡较多。蜡的主要性质是熔点较甘油三酸酯高，常温下是一种固态黏稠的物质。蜡能溶于油脂中，溶解度随温度升高而增大，在低温会从油脂中析出影响其外观，另外，蜡会使油脂的口感变劣，降低油脂的食用品质。（6）糖类糖类是含有醛基和酮基的多羟基的有机化合物，按照糖类的复杂程度可以将其分为单糖和多糖2类。糖类主要存在于油料种子的皮壳中，仁中含量很少。糖的能与蛋白质等发生反应，生成有色物质，高温下易发生焦化作用而变黑。（7）维生素植物油料含有多种维生素，但制取的油脂中主要有脂溶性的维生素E，维生素E能防止油脂氧化酸败，增加植物油的储藏稳定性。（8）其他物质油料中除含有上述化学成分外，还含有甾醇、灰分以及烃类、醛类、酮类、醇类等物质；含量小，且对油脂生产影响小。1、质量热容和热导率使1kg油料的温度升高1℃所需的热量，称为油料的质量热容，以kJ/(kg.℃)表示。油料质量热容的大小与油料的化学成分及其比例有关，与油料的含水量有关。热导率为面积热流量除以温度梯度。热导率越大，导热性越好。油料是热的不良导体，其热导率很小，由于油料的导热性差，因此在储存、加热等过程中应注意散热及加热的均匀性。三、油料种子的物理性质2、吸附性和解吸性油料是一种多细胞的有机体，从油料表面到内部分布着无数直径很小的毛细管，这些毛细管的内壁具有从周围环境尤其是从空气中吸附各种蒸汽和气体的能力。当被吸附的气体分子达到一定的饱和程度时，气体分子也能从油料表面或毛细管内部释放出来而散发到周围的空气中，油料的这种性能称为吸附性和解吸性。第二节植物油料的预处理植物油料制取前，对油料的工艺性质有一定的要求，因此必须对原料进行预处理。油脂生产中从原料到提取油脂前的所有准备工序统称为预处理。植物油料的预处理包括油料的清理除杂和制坯。清理包括油料的清选、脱绒、脱壳与去皮，制坯包括破碎、软化、轧坯、蒸炒。

清理的目的是什么？其原理和方法有那些？想一想一、油料的清理1、油料清理的目的和要求油料清理是指利用各种清理设备去除油料中所含杂质的工序的总称。杂质危害：吸附一定油脂，造成油分损失，出油率降低；有机杂质会使油色加深，或沉淀过多，影响油及饼粕质量；杂质会造成生产设备效率下降，污染生产环境。要求

清理后油料不得含有石块、铁杂、绳头、蒿草等大型杂质。油料中总杂质含量及杂中含油料量应符合规定：花生、大豆含杂量不得超过0.1％；棉子、油菜子、芝麻含杂量不得超过0.5％；花生、大豆、棉子清理下脚料中含油料量不得超过0.5％，油菜子、芝麻清理下脚料中含油料量不得超过1.5％。除杂目的：减少油料油脂损失，提高出油率；提高油脂及饼粕质量；提高设备的处理能力；保证设备安全工作；保证生产环境卫生。2、原理和方法原理

油料与杂质在粒度、密度、表面特性、磁性及力学性质等物理性质上存在较大差异。方法

常用筛选、风选、磁选等方法除去各种杂质。对于棉子脱绒、菜子分离，可采用专用设备进行处理。

含壳率高的油料必须进行脱壳处理，而含壳率低的油料仅在考虑其蛋白质利用时才进行脱皮处理。油料皮壳中含油率极低，制油时不仅不出油，反而会吸附油脂，造成出油率降低。剥壳后制油，能减少油脂损失，提高出油率。油料皮壳中色素、胶质和蜡含量较高。二、油料的剥壳及仁壳分离1、剥壳的目的剥壳能减少油脂损失，提高出油率。剥壳后制油可减少毛油中的色素、蜡及胶质的含量，使毛油质量好，提高精炼效率。剥壳后制油可以提高设备处理能力，降低设备磨损，提高轧坯的效果。脱绒、脱壳与去皮凡油籽都含有皮壳，如棉籽还带有短绒，

2、剥壳的方法摩擦搓碾法借粗糙工作面的搓碾作用使油料壳破碎。如圆盘剥壳机用于棉子、花生的剥壳。撞击法借壁面或打板与油料之间的撞击作用使皮壳破碎。如离心式剥壳机用于葵花子、茶子的剥壳。剪切法借锐利工作面的剪切作用使油料皮壳破碎。如刀板剥壳机用于棉子剥壳。挤压法借轧辊的挤压作用使油料皮壳破碎．如轧辊剥壳机用于蓖麻子剥壳。气流冲击法借助于高速气流将油料与壳碰撞，使油料皮壳破碎。三、油料的破碎与软化1.破碎对油料或预榨饼的破碎要求：破碎后粒度均匀，不出油，不成团，粉末少。水分过低将增大粉末度，粉末过多，容易结团；水分过高，油料不容易破碎，易出油。破碎的设备种类较多，常用的有辊式破碎机、锤片式破碎机，此外也有利用圆盘剥壳机进行破碎。

软化就是将小颗粒的或经破碎后的油料调节适当的水分和温度，使油料可塑性增加的工序。软化的方法有两种：升温加水与加温去水。软化

适宜的弹性、可塑性、及均匀性。

2、油料的软化

高油分油料如花生仁等软化时只须适当加温，可以不经软化直接轧坯。水分高的高油分油料四、轧坯轧粒是利用机械的挤压力，将颗粒状油料轧成片状料坯的过程。经轧坯后制成的片状油料称为生坯，生坯经蒸炒后制成的料坯称为熟坯。

轧坯的目的是通过轧辊的碾压和油料细胞之间的相互作用，使油料细胞壁破坏，同时使料坯成为片状，大大缩短了油脂从油料中排出的路程，从而提高了制油时出油速度和出油率。轧坯的要求料坯厚薄均匀，大小适度，不露油，粉末度低，并具有一定的机械强度。生坯厚度要求：大豆为0.3mm以下，棉仁0.4mm以下，菜子0.35mm以下，花生仁0.5mm以下。粉末度要求：过20目筛的物质不超过3％。五、油料生坯的挤压膨化油料料坯的挤压膨化是利用挤压膨化设备将生坯制成膨化颗粒物料的过程。生坯经挤压膨化后可直接进行浸出取油。挤压膨化的目的挤压膨化后，其容重增大，多孔性增加，油料细胞组织被彻底破坏，酶类被钝化。这使得膨化物料浸出时，溶剂对料层的渗透性和排泄性都大为改善。

挤压膨化原理油料生坯由喂料机送入挤压膨化机，受到强烈的挤压作用，使物料密度不断增大，并由于物料与螺旋轴和机膛内壁的摩擦发热以及直接蒸汽的注入，使物料受到剪切、混合、高温、高压联合作用，油料细胞组织被较彻底地破坏，蛋白质变性，酶类钝化，容重增大，游离的油脂聚集在膨化料粒的内外表面。六、油料的蒸炒蒸炒指生坯经过湿润、加热、蒸坯、炒坯等处理，成为熟坯的过程。蒸炒的目的

使油脂凝聚；调整料坯的组织结构；改善毛油品质。压榨法制油在预处理时必不可少的工序蒸炒的要求蒸炒后的熟坯应生熟均匀，内外一致，熟坯水分、温度及结构性满足制油要求。

蒸炒的方法湿润蒸炒法：先将料坯加水润湿到含水量13-20％，再用间接蒸汽烘干，使水分降至5-7％。加热蒸炒法：干蒸炒法，料坯不加湿直接将料坯烘干到入榨条件，此法蛋白质变性程度较低。

直接火炒籽法：用直接火源加热原料油籽。第三节压榨法制油工艺简单，配套设备少，对油料品种适应性强，生产灵活，油品质量好，色泽浅，风味纯正。但压榨后的饼残油量高，出油效率较低，动力消耗大，零件易损耗。

压榨过程主要是属于物理变化。但在压榨过程中，由于水分、温度变化等影响，也会产生某些生物化学方面的变化，如蛋白质变性、酶的破坏和受到抑制、油脂氧化等。一、压榨制油的基本原理

油饼的形成过程：在压榨取油过程中，油饼的形成是在压力作用下，料坯粒子间随着油脂的排出而不断挤紧，由粒子间的直接接触、相互间产生压力而造成某粒子的塑性变形，尤其在油膜破裂处将会相互结成一体。榨料已不再是松散体而开始形成一种完整的可塑体，称为油饼。压榨法制油的基本原理压榨过程中，压力、黏度和油饼成型是压榨法制油的三要素。压力和黏度是决定榨料排油的主要动力和可能条件，油饼成型是决定榨料排油的必要条件。（1）排油动力压榨过程中，黏度、动力表现为温度的函数。轧料在压榨中，机械能转化为热能，物料温度上升，分子运动加剧，分子间的摩擦阻力降低，表面张力减少，油的黏度变小，从而为油迅速流动聚集与塑性饼分离提供了方便。（2）排油深度压榨制油时，榨料中残留的油量可反映排油深度，残留量愈低，排油深度愈深。

轻压勤压，调整适宜的压榨温度，有利于提高排油深度，提高出油率。（3）油饼的成型物料含水量要适当，温度适当，使得物料有一定的受压变形可塑性，抗压能力减小到一个合理数值，压力作用就可以充分发挥起来。排渣、排油量适当。物料应封闭在一个容器内，形成受力而塑性变形的空间力场。二、影响压榨制油效果的因素压榨取油效果的好坏其决定因素很多。主要包括榨料结构和压榨条件两个方面。1.榨料结构性质对出油效果的影响预处理效果榨料本身的性质——榨料性质不仅包括凝胶部分，同时还与油脂的存在形式、数量以及可分离程度等有关。对榨料性质的影响因素有水分、温度以及蛋白质变性等。2.压榨条件对出油效果的影响压榨条件即工艺参数(压力、时间、温度、料层厚度、排油阻力等)是提高出油效率的决定因素。长期实践中总结的施压方法——“先轻后重、轻压勤压”是行之有效的。压榨时间长，出油率高。榨料入榨温度(100～135℃)三、压榨制油的必要条件

物料条件：料坯越薄越好，榨料中应含的纤维成分要多些，榨料温度要较高些。合适的压力：临界压力或极限压力。榨料的受压状态：静态受压和动态受压。施压速度及压力变化规律：先轻后重、轻压勤压。足够的压榨时间：压榨时间长，流油净，出油率高。压榨过程的保温：温度变化将直接影响到榨料的可塑性及油脂的粘度。四、压榨工艺及设备

1.液压式榨油机利用液体传送压力的原理，使油料在饼圈内受到挤压，将油脂取出的一种间隙式压榨设备。该机结构简单，操作方便，动力消耗小，油饼质量好，能够加工多种油料，适用于油料品种多、数量又不大地区的小型油厂，进行零星分散油料的加工。但其劳动强度大，工艺条件严格，已逐渐被连续式压榨设备所取代。2.螺旋榨油机国际上普遍采用的较先进的连续式榨油设备。连续化生产，单机处理量大，劳动强度低，出油效高，饼薄易粉碎，有利于综合利用，故应用十分广泛。第四节溶剂浸出法制油

浸出法制油：是利用能溶解油脂的溶剂，通过润湿渗透、分子扩散和对流扩散的作用，将料坯中的油脂浸提出来，然后再将混合油分离取得毛油，将含溶剂豆粕脱溶得到豆粕的过程。出油率高；粕的质量较高；加工成本低，劳动强度小。

一次性投资较大；浸出溶剂生产安全性差毛油含有非脂成分数量较多，色泽深，质量较差；溶剂残留。优点缺点1、分子扩散是指以单分子的形式进行的物质转移，是由于分子无规则的热运动引起的。适当提高浸出温度，有利于提高分子扩散系数，加速分子扩散。2、对流扩散是指物质溶液以较小体积的形式进行的转移。物质主要依靠外界提供的能量进行转移，一般利用液位差或泵产生的压力。

一、浸出法制油的原理1、浸出法制油对溶剂的要求物质的溶解一般遵循“相似相溶”的原理，即溶质分子与溶剂分子的极性愈接近，相互溶解程度愈大，否则，相互溶解程度小甚至不溶。

二、浸出溶剂的选择根据油脂浸出工艺及安全生产的需要，用作浸出油脂的溶剂，应符合以下要求：（1）对油脂有较强的溶解能力（2）既要容易汽化，又要容易冷凝回收（3）具有较强的化学稳定性（4）在水中的溶解度小2、常用的浸出溶剂我国目前普遍采用“6号溶剂油”俗称浸出轻汽油，是石油原油的低沸点分馏物，为多种碳氢化合物的混合物，没有固定的沸点，通常只有一沸点范围。优点：（1）溶解能力强，可以任何比例与油脂互溶。（2）对油中胶状物、氧化物及其他非脂肪物质的溶解能力较小，浸出的毛油比较纯净。（3）物理化学性质稳定，对设备腐蚀性小，不产生有毒物质，与水不互溶，沸点较低易回收，来源充足，价格低。缺点：（1）容易燃烧爆炸，与空气混合能形成爆炸气体。（2）对人体有害，对人的中枢神经系统有毒害作用。（3）沸点范围较宽，沸点过高和过低的组分不易回收，造成溶剂损耗增大。1、浸出制油的工艺类型（1）直接浸出油料经一次浸出，浸出其中的油脂后，油料中残留的油脂量就可以达到极低值。（2）预榨浸出对一些含油量高的油料，在浸出前先采用压榨取油，提取油料中85~89%的油脂，并将产生的饼粉碎成一定粒度后，再进行浸出法取油。三、浸出制油的工艺流程及工艺要点2、油脂浸出方式

按溶剂与油料的混合方式，可分为浸泡式、喷淋式、混合式3种。目前国内使用的罐组式浸出器、u形拖链式和Y形浸出器，均属浸泡式；履带式浸出器是典型的喷淋式浸出器；平转、环形浸出器，均属混合式浸出器。3、浸出法制油工艺（1）油脂浸出（2）湿粕脱溶：加热脱除溶剂。（3）混合油蒸发和汽提利用沸点不同分离溶剂得到毛油。（4）溶剂回收

1、料坯和预榨饼的性质料坯和预榨饼结构应均匀一致，细胞组织应最大限度被破坏，具有多孔性，容重和粉末度小，水分应适当。2、浸出温度温度高，扩散作用强，分子热运动增强，油脂和溶剂黏度减小，提高浸出速度。四、影响浸出制油的主要因素3、浸出时间分为两个阶段：第一阶段提取位于料皮内外表面的游离油脂；第二阶段提取未破坏细胞和结合态的油脂。浸出时间应保证油脂分子有足够的时间扩散到溶剂中去。4、料层高度应在保证良好效果的前提下，尽量提高料层高度。5、溶剂比和混合油浓度的影响浸出溶剂比是指使用的溶剂与所浸出的料坯质量之比。6、沥干时间和湿粕含溶剂量尽量缩短沥干时间，一般为15-25min；第五节超临界萃取法制油一、超临界流体萃取法制油的原理超临界流体萃取技术是用超临界状态下的流体作为溶剂对油料中油脂进行萃取分离的技术。临界点：一般物质，当液相和气相在常压下平衡时，两相的物理特性如密度、黏度等差异显著。但随着压力升高，这种差异逐渐缩小。当达到某一温度Tc(临界温度)和压力Pc(临界压力)时，两相的差别消失，合为一相，这一点就称为临界点。超临界流体：在临界点附近，压力和温度的微小变化都会引起气体密度的很大变化。随着向超临界气体加压，气体密度增大，逐渐达到液态性质，这种状态的流体称为超临界流体。性质：有较高的溶解度，流动性能，较佳的渗透性。

目前广泛选用CO2作为超临界萃取溶剂，主要因为CO2具有以下特点：①临界温度为31.05℃，与常温接近，容易操作，对于耐热性差的天然物品和食品香味不会发生变质或分解，还能有效地萃取易挥发性物质；②临界压力为7.38MPa，易于达到；③无毒，对食品无任何危险性；④有防氧化和防止细菌活动(抑菌作用)的效果；⑤属惰性气体，无可燃性和化学活性，因而比较安全；⑥超临界CO2的高渗透性、高扩散性，低黏性，使其具有传质快和萃取速度高等优点，可从固体和高黏度物质中进行高效萃取。⑦CO2资源充足，价格低廉，并能从萃取物中挥发掉，不会留下溶解性残余物，安全。二、临界流体萃取工艺超临界流体萃取工艺主要由超临界流体萃取溶质和被萃取的溶质与超临界流体分离两部分组成。1.恒压萃取法从萃取器出来的萃取相在等压条件下，加热升温，进入分离器溶质分离。溶剂经冷却后回到萃取器循环使用。2.恒温萃取法

从萃取器出来的萃取相在等温条件下减压、膨胀，进入分离器溶质分离，溶剂经调压装置加压后再回到萃取器中。3.吸附萃取法从萃取器出来的萃取相在等温等压条件下进入分离器，萃取相中的溶质由分离器中吸附剂吸附，溶剂再回到萃取器中循环使用。第六节水溶剂法制油水溶剂法制油有水代法制油和水剂法制油2种。1、水代法生产原理水代法是利用油料中非油成分对水和油的亲和力不同以及油水之间的密度差，经过一系列工艺过程，将油脂和亲水性的蛋白质、碳水化合物等分开。水代法制油主要用于小磨麻油的生产。一、水代法制油2.芝麻水代法制油工艺

芝麻→筛选→漂洗→炒子→扬烟→吹净→磨酱芝麻油→对浆搅油→振荡分油

麻渣(1)筛选：筛选愈干净愈好。(2)漂洗：用水清除芝麻中的并肩泥、微小的杂质和灰尘。将芝麻漂洗浸泡1-2h，浸泡后的芝麻含水量为25％-30％。浸泡有利于细胞破裂，有利于油体原生质流出。(3)炒子：采用直接火炒子。先大火后文火。炒熟后，往锅内泼炒子量3％左右的冷水，再炒1min，芝麻出烟后出锅。(4)扬烟吹净：炒后要立即降低温度，扬去烟尘、焦末和碎皮。出锅芝麻如不及时扬烟降温，可能产生焦味，影响香油的气味和色泽。(5)磨酱：用石磨或金刚砂轮磨浆机磨成芝麻酱。芝麻酱磨得愈细愈好。熟芝麻的温度应保持在65～75℃，温度过低易回潮，磨不细。(6)对浆搅油：用人力或离心泵将麻酱泵入搅油锅中，麻酱温度不能低于40℃，分4次加入相当于麻酱重80％～100％的沸水。(7)振荡分油、撇油振荡分油(俗称“墩油”)就是利用振荡法将油尽量分离提取出来。撇油多少根据气温不同而有差别。夏季宜多撇少留，冬季宜少撇多留，借以保温。当油撇完之后，麻渣温度在40℃左右。1、水剂法制油原理水剂法制油是利用油料蛋白溶于稀碱水溶液和稀盐水溶液的特性，借助水的作用，把油、蛋白质及碳水化合物分开。水剂法制油主要用于花生制油，同时提取花生蛋白粉。