粮油加工学课件.ppt

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1、第八章植物油脂的提取第一节概述凡植物种籽或粮食、食品加工副产品中含油率8%以上而且具备工业提取价值的都称为植物油料。植物油生产的主要原料是含油的植物种子，它的主要产品应是食用油、工业用油及饼粕。世界油脂工业发展形势：供不应求:有限的油料产量与急剧增加的油脂消费量的矛盾，要求油脂工业增加油料加工比例的同时提高出油效率和质量饲养业发展，饲料工业化需求剧增，使世界饼粕蛋白消费量猛增，其中大豆饼粕蛋白的供应占55.7%，从而对其他油料蛋白的利用提出了高产优质综合开发的要求新油源开发：增产营养价值高、脂肪酸配比合理的油品（如调和油）以及保健功能性油脂植物油脂作为新能源：如蓖麻油作为石油化工原料，脂肪酸甲

2、酯作生物燃料等。总的趋势：总量增长型向质量效益型转化；优质、高效、自动化、集约化。我国油脂工业现状：产量低，人均消费量低。如色拉油，世界年平均14.4kg，我国.kg(到2001年）现已超过13kg。油厂数量多，规模小，技术陈旧精深加工及副产品开发起步晚我国油脂工业发展前景：l1、巨大的国内市场提供了巨大的发展空间，据预测2020年达15亿人口的中国，若按FAO推荐的人均消费14kg/a估算，油脂总消费量为21Mt，即除需进口7Mt外，国内仍需生产14Mt，由此全国油料加工要大幅增长，生产必须规模化。l2、应用高新技术是发展和提高我国油脂加工水平的永恒主题：生物技术、膜分离技术、超临界萃取技术

3、、膨化技术、微波加热技术、超声波化工技术、微胶囊造粒技术、超微粉碎技术以及计算机控制技术等l一一 主要油料及加工特点主要油料及加工特点l（一）油料分类：l按作物种类分：lA、草本油料：大豆、亚麻籽lB、木本油料：油桐籽、乌桕籽、l油橄榄l按栽培区域分：大宗油料、区域性油料、野生油料、热带油料。l按用途分：食用油料、工业用与药用油料l按含油率高低可分为：l高油分油料（30%）l低油分油料（8-25%）l（二）重要油料及油脂l1、大豆：含油率15.5-22.7%，含蛋白质30-45%l豆油：呈橙黄色，半干性（I值：125-130）豆腥味，含2%卵磷脂l2、油菜籽：含油33-48%，蛋白质20-30

4、%，可在世界各地种植l菜油：呈深黄色，不干性（I值：94-106）含芥酸量高，影响利用价值。l l在空气中不能氧化干燥形成固态膜的油类。(不干性油）l3、棉籽：含油15-25%，l棉仁含油28-39%，含蛋白质30%l棉油：淡黄色，去除棉酚，半干性l4、花生：果仁中含油40-51%，蛋白质25-31%l花生油：不干性油，色泽浅，香味浓，抗氧化稳定性好，花生仁易霉变l5、芝麻：油料皇后，l含油45-63%，蛋白质19-31%l芝麻油：天然色拉油，含芝麻酚，抗氧化l6、葵花籽：仁中含油45-55%，蛋白质21-31%，稳定性差。l葵花油：浅黄色，含有绿原酸、咖啡酸，稳定性差，含蜡质多，须脱蜡。l7

5、、米糠：含油14-24%l油呈浅黄色，易酸败，易消化吸收，降血脂l8、玉米胚芽：纯胚芽含油34-57%，蛋白质15-25.5%l半干性油，含生育酚，具有良好的抗氧稳定性l9、茶籽：整籽含油30-40%，仁中含油40-60%，粗蛋白8-9%。茶油：有毒性，强的吸湿性和发泡性。l10、乌桕籽：整籽含油40-53%，外层桕油（皮油）仁中为青油l二、油脂的化学特性值l1、碘值：指油脂能吸收碘的量，以100g油脂吸收I2的g数表示。l碘值在100左右为不干性油l100-130为半干性油l130为干性油（在空气中易氧化干燥形成富有弹性的柔韧固态膜的油类，主要用于油漆工业）l2、酸值：中和1g油脂中游离脂肪

6、酸所需的氢氧化钠mg数，酸值越低品质越好。l3、过氧化值：加KI析出I2再用lNaS2O3滴定l4、AOM值：通入空气使过氧化值上升所需时间。l三、制油方法l（一）机械法l土榨：杠杆榨，契式榨和人力螺旋榨。l机榨：水压榨和螺旋榨油机l（二）浸出法（三）水溶剂法l、水代法：把热水（90以上，用量12-2.5）加到磨成浆状的料酱中，使蛋白质微粒吸水膨胀，并借助两者的密度差采用震荡方式进行油脂分离的方法。l特点：能保持油脂的特有风味，适于高油分软质油料。l、水浸法：利用水或稀碱溶液溶解油料中可溶性蛋白质、糖类等特性，继而调节p值使达蛋白质等电点（4.2-4.6)，进行沉淀、离心分离以及喷雾干燥等工序

7、，取得蛋白质并分离出油脂的一种特殊方法。l特点：水温低(60-65)，加水量大(16-15)，以提取蛋白质为主。第二节第二节 植物油料预处理植物油料预处理l概述l油脂生产中从原料提取油脂前的所有准备工序统称预处理。l包括：A、净化：贮存、清理、脱绒、剥壳、去皮及分离lB、制坯：破碎、烘干、软化、轧坯、成型或蒸炒等一、油料预处理的重要工序及其设备l（一）贮藏：l1、目的意义：促进油籽后熟过程，防止劣变、减少损失、保证品质：如将葵花籽通风干燥后，在2228条件下堆放35天，可增加0.23%0.27%的含油率，而酸价比未烘干的降低1.32.49。改善油籽的加工工艺品质：如原料大豆经烘干冷却后再贮存4

8、872h，使之冷却，调整水分（810%），有利于降低皮和仁的结合力，提高脱皮效果。提供品质均匀一致的原料或中间产物、维持稳定生产：建立足够的、设计科学的仓容设施，既可确保原料油籽、中间产物（饼粕、毛油）稳定供应或周转，也有利于预先处理成品质相一致的供料量，保证持续稳定正常生产。l2、方法：1-5种，干燥、通风、低温、密闭、化学保存等l贮藏前要烘干处理。l（二）清选：l用最大含杂率，下脚含籽率衡量清选效果。l设备：振动平筛、平面回转筛，圆筛。永久磁铁块组合、胶锟磨泥机、力式圆打筛等（三）脱绒、脱壳与去皮l剥壳、脱皮的意义：l1、剥壳后提取的油脂品质高、色泽浅、酸价低、含蜡量低，饼粕蛋白质含量也相

9、应提高。l2、可降低加工过程中的设备磨损。l3、分离出来的皮壳能综合利用。l含壳率20%称带壳油籽，如：棉籽，油菜籽l含壳率20%如：大豆、芝麻，一般制油不须脱皮。l衡量剥壳效果：剥壳率，仁中含壳率，壳中含仁率。l（四）破碎、软化与轧坯l破碎的要求：颗粒度大小适当，均匀l一致，粉末少而挤不出油脂。l软化：调节适当水分和温度使变软，l适于轧坯。l作用：防粘辊，分解有毒物质，变性l蛋白质l方式：加温去水（适于高油分油料）l与高温加水轧坯的定义与作用：l经过破碎软化后的油料用辊式压坯机将其碾压成薄片。l作用：1、破坏油籽细胞l2、形成薄片：有利于蒸炒时油脂的凝聚和油路缩短。l3、少量蛋白质产生机械热

10、变性，表l面增大，易受微生物浸染，不宜久存l要求：片薄而均匀，粉末度少而不露油迹，手握发松而松手发散。（五）蒸炒l定义：l方法：温润蒸炒：先湿润，用直接蒸汽蒸坯，再间接蒸汽烘干，应用普遍。l加热蒸炒；又叫干蒸炒，适于温度低、水分要求不高的水压机榨或直接浸出l直接火炒：采用平底炒锅或微压圆筒炒锅，温度高，适于95型、水压机榨油工艺配套l（六）成型l、挤压膨化：目的：容重增大，多孔型增加，酶钝化，浸出毛油品质提高，效率提高。l、机械冷压成型：将粉末状油料水分调左右，然后进入颗粒成型机，压成直径.mm，长mm的圆柱形颗粒，再干燥水分进行浸出l、凝聚造粒成型：将粉末油料通过调湿，振动凝聚成颗粒以及烘干

11、等过程，在凝聚机的作用下成为有一定强度而内部多孔隙的粒状料胚。二压榨法制油l l实例实例l l（一）棉籽压榨取油基本工艺流程（一）棉籽压榨取油基本工艺流程（一）棉籽压榨取油基本工艺流程（一）棉籽压榨取油基本工艺流程l l壳含仁壳含仁0.5%0.5%l l 水分水分10-12%10-12%l l脱绒棉籽脱绒棉籽清理清理剥壳分离剥壳分离软化软化 l l+6060l l仁含壳仁含壳10%10%l ll l 胚胚 厚入蒸水分厚入蒸水分161620%20%l l轧胚蒸炒压榨轧胚蒸炒压榨l l0.30.30.4mm0.4mm入榨水分入榨水分1.21.22.5%2.5%l l温度温度125-128125-1

12、28饼饼l l油渣分离毛油油渣分离毛油l l（二）油菜籽预榨（二）油菜籽预榨（二）油菜籽预榨（二）油菜籽预榨浸出基本工艺流程浸出基本工艺流程浸出基本工艺流程浸出基本工艺流程l l水分水分8-9%8-9%厚度厚度0.35mm0.35mml l油菜籽油菜籽清理清理软化软化轧胚轧胚l l温度温度70-8070-80 l ll l入榨水分入榨水分4 45%5%油渣油渣l l蒸炒蒸炒预榨预榨油渣分离油渣分离l l温度温度110110 l l菜籽饼毛油菜籽饼毛油l ll l浸出浸出l l第三节浸出法制油工艺l l一、浸出法制油的要素：一、浸出法制油的要素：l l溶剂的选择l l料坯的结构与性质l l油籽细

13、胞破坏程度愈彻底愈好l l料坯薄而结实，粉末度小而空隙多l l水分适宜l l温度要适当浸出料胚的合适水分浸出料浸出料浸出料浸出料坯坯坯坯葵花葵花籽籽大大 豆豆棉棉 籽籽米米 糠糠预榨预榨饼饼溶剂溶剂溶剂溶剂轻汽轻汽油油正己烷正己烷三氯乙三氯乙烯烯正己正己烷烷三氯三氯乙烯乙烯轻汽轻汽油油轻汽轻汽油油适宜水适宜水适宜水适宜水分分分分%141412-1312-134.34.37.47.46-96-966实际水实际水实际水实际水分分分分%8-108-1010.5-1110.5-1110.5-1110.5-119-109-109-109-107-117-1166l浸出方式与浸出阶段数l浸泡式渗滤式浸出阶

14、段数的含义l浸出工艺条件l、浸出温度和时间：lT（轻汽油）4555t6580minl、料坯层高度以2.53.0m为宜，l预榨饼2ml、溶剂的浸透速率0.5cm/s或l360L/dm2hl、溶剂用量：溶剂比是指单位时间内所用溶剂重量与被浸物料重量的比值。浸泡式0.81.61，l多阶段混合式0.3-0.61l高油分油料高达1.52.51。l、湿粕含溶量：沥干10-25min使降至含溶25-30%料胚冷凝尾气回收料胚冷凝尾气回收l l湿粕浸出混合油湿粕浸出混合油l l脱溶过滤脱溶过滤l l溶剂蒸汽溶剂溶剂蒸汽溶剂l l烘干蒸发烘干蒸发（）l l冷凝溶剂蒸汽冷凝溶剂蒸汽l l冷却汽提冷却汽提l l分水

15、冷凝分水冷凝l l毛油毛油l l成品粕蒸水罐废水成品粕蒸水罐废水l l二、浸出法制油的典型工艺与设备二、浸出法制油的典型工艺与设备（一）脱溶烤粕：湿粕含20-40%溶剂l预脱溶：利用挤压加热力脱溶可降至5%以下减少蒸汽脱溶过程所消耗的蒸汽量。l闪蒸预脱溶受热时间短，蛋白质变性低，有利于综合利用l直接蒸汽脱溶：部分蒸汽凝结在粕中。l烤粕：即烘干去水，用间接蒸汽。ZHL型系列高料层蒸烘机主要用于脱除湿粕中的溶剂。其特点是蒸汽利用率高,耗气量少,脱溶效果好，结构简单，操作维修方便，是油脂浸出工厂中用于预榨浸出的理想设备。l（二）混合油分离：加热蒸发与加直接蒸汽汽提。一般两次蒸发，一次汽提。l、先在8

16、0-85蒸浓到60-70%，第二阶段真空蒸发160mmHg，73.89，蒸浓到95%。l、混合油汽提：采用顺流升膜式管式汽提塔或逆流降膜式层式汽提塔，残溶降至0.005-0.05%。l（三）溶剂回收：降低成本，保证安全、冷凝：列管式冷凝器和喷淋冷凝器、分水：使用分水器静置分层，排出的废水用蒸水罐加热到，使水中微量溶剂挥发回收。l、从尾气中回收溶剂：料胚的投入、物料进出口吸入、系统负压从外部吸入、蒸汽和水带入以及设备泄露等进入系统内的空气成为不凝结气体，称自由气体。l方法：尾气冷凝冷冻法、植物油或液蜡吸收法以及活性炭吸附法等。JP型系列平转浸出器有固定栅底和活络假底两种形式，属喷淋、浸泡相结合的

17、浸出器。其结构简单，动力消耗小浸出效果好。设备运转平稳可靠、维修方便，能适应于多种油料的浸出是国内外采用最多的一种浸出设备。三、浸出法制油新途径l（一）混合溶剂选择性浸出：综合各自特性，最早用芳香烃（苯、二甲苯）中含有10%的乙醇混合物，但实际应用成功的只有两例：l1、乙醇-己烷-水直接浸出棉仁坯制取脱毒、脱脂棉籽蛋白粉：l主要问题：酒精混合液成分复杂，不宜分离。l因此可采用两次浸出法：第一次用酒精浸出（温度3040，时间2030min，溶剂比1：11：1.4），浸出后的酒精含油极低，直接泵入苯胺棉酚生产工序；l沥干后的湿粕尚含3040%的酒精，直接进入第二浸出段，用工业己烷或轻汽油提取油脂。

18、l虽然此法也存在酒精与溶剂相混难以分清的问题，但脱毒效果好，更有利于蛋白质的利用。l2、丙酮-己烷-水浸出棉籽坯制取食用或饲用蛋白：含水低于10%的丙酮能与油脂互溶，一旦水分高于1030%则又能与油脂分离。l（二）异丙醇浸出制油技术：l早在1940年就有研究，20世纪80年代美国用于浸出大豆油取得成功。l特点：总体工艺过程简单节能、无易燃易爆危险。经过冷却分离后的油脂含异丙醇很少，毛油质量高，有利于提高精炼率。浸出温度较高、操作温度和水分对浸出效率影响较大。（三）丁烷（4号溶剂）低压浸出制油：l液化低碳烃（丙烷、丁烷等）制油在1934年美国就有研究，证明了丙烷丁烷混合物能从油料中提取97%的油

19、脂；1961年日本的安田耕作等人用液化丁烷对大豆生坯进行了浸出研究，证明浸出粕中水溶性蛋白保持率高于85%、浸出毛油质量好、节能；l1989年我国也开始了这项技术的研究，并成功应用于规模化生产大豆、花生仁脱脂蛋白粉，脱脂核桃粉，小麦胚芽油，月见草籽油，沙棘油，葡萄籽、黑加仑籽油等多种油料。尤其适用于稀有贵重油脂的提取和低变性植物蛋白的开发利用。我国所采用的溶剂为脱硫无毒液化石油气，现在统一称为“4号溶剂”。l4号溶剂在低温（30）和一定压力下（0.31.0MPa）呈液体状态，提取油脂后将分开的混合油与湿粕中的溶剂减压气化，得到毛油和脱脂粕。气化的溶剂在压缩机的作用下压缩液化，经过冷凝后循环使用

20、。整个脱溶过程基本上可以不加热。第四节萃取制油技术l一、概况：l发展：德国解决高压实验装置后才得到实际应用l定义：某种气体在高压（临界压力以上）、低温（临界温度以上）条件下呈流体状态。l常用：、l、l应用最广泛的是，l.，.l也可用于油脂精炼，溶解度顺序：l气味物质甘油三酯酯色素l可先分离臭味和，再提取纯净油脂，剩下为色素等杂质。二、特点：优点：常温常压为气体，不残留不燃烧，不污染，安全不活泼气体，不腐蚀、氧化或破坏在较低温度下浸出得高质量产品可以采用控制压力变化的方法选择性浸出。缺点：溶解度低，浸出时间长等，可加夹带剂如丙酮、乙醇等改善。三、浸出条件对油脂在SC-CO2中溶解度的影响：l1、

21、浸出压力和温度的影响：不同温度和压力条件下的溶解度曲线会共同相交于某一个压力点，称为转变压力。如大豆油35.4MPa，玉米胚芽油30MPa，当压力小于转变压力时，溶解度随温度的升高而降低；当压力大于转变压力时，溶解度随温度的升高而升高。l一般在转变压力附近，2535MPa，温度3250l2、SC-CO2的流量：流量大小的确定类似于溶剂比，还要综合考虑是否有夹带剂、压力、温度等其它因素。l3、料坯性质：原料一般要经过粉碎，但颗粒度无须太小（0.52mm），以免浸出时被溶剂带出浸出罐。l4、水分：适当的水分起夹带剂的作用，促进单甘酯、双甘酯、FFA等偏极性成分的提取，而对非极性成分影响不大，甚至对油脂溶解起到协同促进作用。但水分不宜过高，否则会在料坯表面形成连续项水膜，阻碍扩散，降低溶解度。水分范围在8%12%。l5、浸出时间：一般90300min，通过试验确定。l6、夹带剂：提高溶解度，应用比较成功的有甲醇、乙醇、丙酮、丙烷、异丙醇等。好的溶剂也是好的夹带剂，但油中夹带剂残留影响品质，有违使用该项技术的本意。四、超临界流体萃取工艺l根据分离过程中萃取剂与溶质分离方式的不同可分为l恒压萃取法l恒温萃取法l吸附萃取法