油脂的精炼与深加工素材

油脂的精炼与深加工素材第1页/共64页

1油脂的精炼

2油脂氢化

3人造奶油

4起酥油

5蛋黄酱

6调和油本章重点：第2页/共64页第一节油脂的精炼第3页/共64页一、油脂的精炼（一）毛油中的杂质种类

经压榨或浸出法得到的、未经精炼的植物油脂一般称之为毛油（粗油）。其主要成分是混合脂肪酸甘油三酯，俗称中性油；还含有数量不等的各类非甘油三酯成分，统称为油脂的杂质，可分为五大类。植物油脂精炼与深加工第4页/共64页机械杂质：在制油或储存过程中混入油中的泥沙、料坯粉末、饼渣、纤维、草屑及其他固态杂质。这类杂质不溶于油脂，故可以采用过滤、沉降等方法除去。水分：使油脂颜色较深，产生异味，促进酸败，降低油脂的品质及使用价值，不利于其安全储存，工业上常采用常压或减压加热法除去。（一）毛油中的杂质种类第5页/共64页胶溶性杂质：以极小的微粒状态分散在油中，与油一起形成胶体溶液，主要包括磷脂、蛋白质、糖类、树脂和黏液物等。胶溶性杂质易受水分、温度及电解质的影响而改变其在油中的存在状态，生产中常采用水化、加入电解质进行酸炼或碱炼的方法将其从油中除去。（一）毛油中的杂质种类第6页/共64页

脂溶性杂质：主要有游离脂肪酸、色素、甾醇、生育酚、烃类、蜡、酮，还有微量金属和由于环境污染带来的有机磷、汞、多环芳烃、曲霉毒素等。

游离脂肪酸常采用碱炼、蒸馏的方法除去。色素可采用吸附脱色的方法除去。某些油脂中的特殊成分，如棉子油中含棉酚，菜子油中含芥子甙分解产物等，也须在精炼过程中除去。（一）毛油中的杂质种类第7页/共64页微量杂质：微量金属、农药、多环芳烃、黄曲霉毒素等，有一定毒性，此须除去。油脂中的杂质，如生育酚和甾醇都是营养价值很高的物质。因此，油脂精炼应除去油脂中的有害成分，并尽量减少中性油和有益成分的损失。（一）毛油中的杂质种类第8页/共64页

毛油杂质和

精炼方法第9页/共64页第10页/共64页

1、沉降法

凡利用油和杂质之间的密度不同并借助重力将它们自然分开的方法称为沉降法。所用设备简单，凡能存油的容器均可利用。但这种方法沉降时间长，效率低，生产实践中已很少采用。（二）机械杂质的去除第11页/共64页2过滤法借助重力、压力、真空或离心力的作用，使用滤布过滤毛油的方法统称为过滤法。（二）机械杂质的去除第12页/共64页振动排渣立式叶滤机第13页/共64页3离心分离法

凡利用离心力的作用进行过滤分离或沉降分离油渣的方法称离心分离法。优点是分离效果好，生产连续化，处理能力大，而且滤渣中含油少，但设备成本较高。（二）机械杂质的去除第14页/共64页第15页/共64页

脱除油中胶体杂质的工艺过程称为脱胶，又称脱磷。有水化法、加热法、加酸法和吸附法。水化法脱胶：利用磷脂等类脂物分子中含有的亲水基，将一定数量的热水或稀的酸、碱、盐及其他电解质水溶液加到油脂中，使胶体杂质吸水膨胀并凝聚，从油中沉降析出而与油脂分离的一种精炼方法，沉淀出来的胶质称为油脚。（三）脱胶第16页/共64页

含水少时，磷脂呈内盐式结构，能溶于油中，不到临界温度，不会凝聚沉降析出。

加入一定量水后，磷脂亲水极性基团投入水相，疏水基团则投入了油相之中。水分子与亲水集团结合，化学结构由内盐式转变为水化式。

随着吸水量的增加，磷脂由最初的极性基团进入水中呈含水胶束，然后转变为有规则的定向排列。第17页/共64页

水化后的磷脂和其他胶体物质、极性基团在油脂中的溶解度减小。在极性引力作用下形成絮凝状胶团（双分子层结构），相对密度的增大为沉降和离心分离创造了条件。第18页/共64页水化脱胶工艺分为间歇式和连续式两种。第19页/共64页1、碱炼法：利用加碱中和油脂中的游离脂肪酸，生成脂肪酸盐（肥皂）和水，肥皂吸附部分杂质而从油中沉降分离的一种精炼方法。形成的沉淀物称皂脚。用于中和游离脂肪酸的碱有氢氧化钠（烧碱）、碳酸钠（纯碱）和氢氧化钙等。（四）脱酸第20页/共64页碱炼的基本原理

中和的化学反应式为：

RCOOH+NaOH——RCOONa+H2ORCOOH+Na2CO3——RCOONa+NaHCO32RCOOH+Na2CO3——2RCOONa+CO2+H2O

不完全中和的化学反应式为：

2RCOOH+NaOH——RCOOH·RCOONa+H2

水解的化学反应式为：

2RCOONa+H2O——RCOONa·RCOOH+NaOH（四）脱酸第21页/共64页烧碱能中和粗油中绝大部分的游离脂肪酸，生成的脂钠盐（钠皂）在油中不易溶解，成为絮凝胶状物而沉降。中和生成的钠皂为表面活性物质，吸附和吸收能力强，可将相当数量的其他杂质（如蛋白质、黏液物、色素、磷脂及带有羟基或酚基的物质）带入沉降物内，甚至悬浮杂质也可被絮状皂团挟带下来。因此，碱炼本身具有脱酸、脱胶、脱杂质和脱色等综合作用。第22页/共64页碱炼工艺碱炼工艺分间歇式和连续式两种。间歇式用于小型企业，用于含杂量在0.2％以下、含胶质量低的浅色油。其工艺过程如下图所示。第23页/共64页

炼油罐可通用于中和、水化脱胶、洗涤及干燥等工序。第24页/共64页第25页/共64页

2、蒸馏脱酸

蒸馏脱酸法又称为物理精炼，是依靠甘油三酸酯和游离脂肪酸挥发度的不同，在高温、高真空下进行水蒸气蒸馏，使游离脂肪酸与低分子物质随着蒸汽一起排出，适合于高酸价油脂和椰子油、棕榈油、动物脂肪等低胶质油脂的精炼。酯化脱酸设备第26页/共64页物理精炼设备第27页/共64页

蒸馏脱酸的优点：不用碱液中和，中性油损失少；辅助材料消耗少，降低废水对环境的污染；工艺简单，设备少，精炼率高；同时具脱臭作用；成品油风味好。但高温蒸馏难以去除胶质与机械杂质，所以蒸馏脱酸前必先经过滤、脱胶程序。对于高酸价毛油，也可采用蒸汽蒸馏与碱炼相结合的方法。第28页/共64页甘油三酸酯液态时无色，固态时呈白色。油脂中色素有两大类：一类是天然色素—叶绿素、类胡萝卜素，另一类是油脂在加工或储存过程中产生的非天然色素—蛋白质、碳水化合物、胶质、磷脂等物质相互作用的产物和类脂物的氧化产物，比如在蒸馏过程中磷脂氧化和部分分解变黑；还原糖与磷脂生成类黑素化合物；着色物质被破坏等。油脂脱色工业生产中应用最广泛的是吸附脱色法，此外还有加热脱色法、氧化脱色法、化学试剂脱色法等。（五）油脂脱色第29页/共64页吸附脱色就是利用某些具有吸附能力强的表面活性物质加入油中，在一定的工艺条件下吸附油脂中色素及其他杂质，经过滤除去吸附剂及杂质，达到油脂脱色净化目的的过程。

吸附剂要求吸附力强，选择性好，吸油率低，对油脂不发生化学反应，无特殊气味和滋味以及价格低，来源丰富。活性白土（硅藻土）和活性炭。第30页/共64页

间歇式脱色关键部分是脱色塔。油入脱色罐，除去水分，此过程中该罐相当于干燥器。加入计量脱色吸附剂，加热油到100~110℃，搅拌30min，然后将油和吸附剂的悬浮体泵至压滤机，进行分离。第31页/共64页连续脱色设备第32页/共64页第33页/共64页纯净的甘油三酸酯是没有气味的。非甘油酯成分（酮类、醛类、烃类）和不饱和脂肪酸甘油酯的氧化物有气味。制油过程中产生的气味，例如浸出油脂中的溶剂味，碱炼油脂中的肥皂味和脱色油脂中的白土味等。所有这些为人们所不喜欢的气味，都统称为“臭味”。除去这些不良气味的工序称脱臭。（六）脱臭第34页/共64页脱臭的方法有：真空蒸汽脱臭法、气体吹入法、加氢法、聚合法和化学药品脱臭法等几种。其中真空蒸汽脱臭法应用最广泛、效果较好。间歇式脱臭罐第35页/共64页第36页/共64页连续式脱臭罐第37页/共64页（七）脱蜡

某些油脂中含有较多的蜡质，如米糠油、葵花子油等。为了提高食用油脂的质量并综合利用植物油脂蜡源，应对油脂进行脱蜡处理。脱蜡是根据蜡与油脂的熔点差及蜡在油脂中的溶解度随温度降低而变小的物性，通过冷却析出晶体蜡，经过滤或离心而分离。脱蜡从工艺上可分为常规法、碱炼法、表面活性剂法、凝聚剂法、静点法及综合法等。第38页/共64页第39页/共64页

连续冬化（即脱脂）主要设备是冷却结晶罐和养晶罐。油经过连续二次换热器，进入冷却结晶罐，结晶后进入养晶罐。完全达到结晶成熟，再经密封过滤器过滤，分开固脂和液体油。

第40页/共64页（八）菜子油的精炼（工艺实例）第41页/共64页第42页/共64页植物油厂平面布置图第43页/共64页二、油脂氢化

在金属催化剂的作用下，把氢加到甘油三酸酯的不饱和脂肪双键上，这种化学反应称为油脂的氢化反应，简称油脂氢化。植物油脂精炼与深加工第44页/共64页氢化是变液态油为半固态酯、塑性酯以适应人造奶油、起酥油、煎炸油及代可可脂等生产需要的加工油脂。氢化还可以提高油脂的抗氧化稳定性及改善油脂色泽等目的。植物油脂精炼与深加工第45页/共64页优点：氢化油的稳定性高于原料油脂、能除去部分原料油脂令人不愉快的气味、能改善植物油脂、动物油脂的某些应用品质、能扩大油脂使用的范围，是人造奶油和起酥油的重要原料。缺点：油脂的饱和度增加，将比动物饱和脂肪酸更不利健康，会加快动脉硬化，增加人类心血管病患病率。有调查表明，人造黄油摄入量越多，患心脏病的危险性就越大。此外，氢化油还会增加血液黏稠度和凝聚力，使人容易产生血栓；孕期或哺乳期妇女食用氢化油过多，还会影响胎儿和新生儿的生长发育。第46页/共64页3人造奶油3.1人造奶油的定义3.1.1国际标准的定义人造奶油是有可塑性的液体乳化状的食品，主要是油包水型（W/O）产品。3.1.2日本农林标准定义(省略)3.1.3中国标准定义

人造奶油是指食用油添加水及其他辅料，经乳化、急冷捏合成的具有天然奶油特色的可塑性制品。第47页/共64页3.3人造奶油的原料、辅料和配方3.3.1原料油脂①动物油牛脂、猪脂、羊脂等，起酥性好，氧化稳定性及酪化性差。②动物氢化油鲸油、鱼油等海产品油脂，口溶性良好，稳定性差，高温易变质。③植物油大豆油、红花油、葵花子油、花生油等。④植物氢化油用植物油经选择性氢化得到的油脂。第48页/共64页3.3.2辅料①乳成分

一般使用牛乳和脱脂乳，其用量以乳的固形成分1%左右。②食盐

调味和防腐③乳化剂

卵磷脂（0.3%~0.5%）、单脂肪酸甘油酯（0.1%~0.5%)、单脂肪酸蔗糖酯、山梨酸醇酐脂肪酸酯、丙二醇酯等。④防腐剂

苯甲酸或苯甲酸钠（0.1%左右）等。⑤抗氧化剂

维生素E、丁基化羟基甲苯（BHT）、丁基羟基茴香醚（BHA）、没食子酸丙酯（PG）等。⑥香味剂

⑦着色剂

第49页/共64页3.4人造奶油的生产工艺①调和

原料按一定比例放入调和锅中调匀。

原料油脂

80~82%水分

14~17%

食盐

0~2%甘油单酸

0.2~0.3%

卵磷脂

0.1%胡萝卜素微量

香精

0.1~0.2mg/L脱氢醋酸

0~0.05%

固体乳成分

0~2%②乳化

把油脂放入乳化锅内加温，然后加入适量水在乳化锅内迅速搅拌，形成油包水型乳化液。第50页/共64页③冷却塑化（分为急冷和机械捏合）

实现将油水的乳化状态通过急冷固定下来，并使制品进一步乳化和具有可塑性。

急冷

乳化液用高压泵送入急冷筒，利用液态氨或氟里昂急冷，使乳化液急速冷却，油脂形成细小的结晶粒子。机械捏合

通过高效捏合机，打碎乳化液形成的网状结构使它重新结晶，降低稠度，增强可塑性。第51页/共64页④包装、熟成

从捏合机出来的人造奶油为半流体，要立即送往包装机包装。包装好的人造奶油置于比熔点低10℃的仓库中保存2~5d，使结晶形成，此工序称为熟成。第52页/共64页4起酥油

起酥油是指精炼的动、植物油脂、氢化油或上述油脂的混合物，经急冷捏合制造的固体油脂或不经急冷捏合加工出来的固体或流动态的油脂产品。与人造奶油的主要区别在于:起酥油没有水相第53页/共64页5蛋黄酱

蛋黄酱是用植物油、蛋黄或全蛋、醋或柠檬为主要原料，并辅之以食盐、糖及香辛料，经调制、乳化混合制成的一种黏稠的半固体食品。它是不加任何合成着色剂、乳化剂、防腐剂的天然浓郁独特的高营养半固体状调味品。第54页/共64页5.1制作原理

蛋黄中有大量磷脂，而磷脂中含有73%的卵磷脂，蛋黄酱利用了卵磷脂的乳化性能制成。卵磷脂含有亲油基团和亲水基团，当它与油和醋这两个不相溶的物质在机械搅动、转动切割时，亲油、亲水基团就将油、水形成水包油型乳化液（O/W型），从而形成稳定的蛋黄酱。第55页/共64页5.2原辅料及其配比⑴植物油

65%以上，常用有大豆油、椰子油、菜子油等经加工脱色、脱臭及氢化处理的色拉油。⑵蛋黄

6%~8%左右。⑶食醋

10%左右。⑷调味料及香辛料砂糖1%~2%，食盐1%~2%，少许味精，香辛料主要有芥末、胡椒粉、姜粉等，用量以1%~1.5%

为宜。第56页/共64页5.3生产工艺⑴蛋黄的制备

鲜鸡蛋，打蛋后分离出蛋黄。⑵蛋黄处理

将蛋黄放在60℃水浴中巴氏杀菌3~5min；然后把蛋黄放入捣碎机中搅拌1min左右，加入食盐、砂糖搅拌至食盐、砂糖溶解。⑶加调味料

味精、花椒油等调味料一次加入搅拌1min左右。第57页/共64页⑷搅拌乳化

将植物油和醋分次交替加入，用搅拌机搅拌直至产生均匀细而稳定的蛋黄酱为止。⑸装罐密封

将蛋黄酱装入清洗过的罐子中，密封。(6)杀菌:条件为15~30min/120℃，反压冷却，反压力为0.118~