油脂工艺学一二ppt课件.ppt

油脂工艺学6 油脂制取工艺学 ExtractionofOil FatTechnology ProcessingofEdibleOilsandFats 油脂加工工艺学 油脂制取工艺学 油料预处理工艺学PreparationofOil bearingMaterialsTechnology压榨工艺学MechanicalExpressionofOilTechnology浸出工艺学SolventExtractionofOilTechnology ProcessingofEdibleOilsandFats一 毛油杂质二 脱胶三 脱酸四 脱色五 脱臭和脱溶六 脱蜡和冬化七 油脂改性八 油脂产品 课程简介 授课对象 WHO 油脂与植物蛋白学科方向 专业必修课食品专业其它学科方向 选修课先修课程油料科学原理 食品工艺学 食工原理 授课内容 WHAT Ediblevegetableoilsandfats 教学内容和学时分配 导言 Introduction 油脂广泛存在于动植物体内 构成动植物机体的组织 参与机体的生命活动 是动植物的主要贮藏物质之一 油脂对于轻工 化工 医药 食品等工业部门的发展起着重要的作用 导言 Introduction 油脂在整个国民经济中具有重要的意义 它不仅是人们日常生活中不可缺少的营养食品 而且也是国民经济各个部门广泛采用的重要工业原料 油脂制取工业无论是国内还是国外都有着悠久的发展历史 随着科学技术的发展 油脂工业大型化和如何充分利用油料中的资源已形成趋势 现代化的油脂工业体系和科研教育事业 为油脂科技现代化奠定了坚实的基础 导言 Introduction 本课程系统论述植物油料种子的预处理 清理 剥壳去皮 料胚的制备等工艺过程 压榨法制油 浸出法制油的工艺理论和技术油脂加工 毛油杂质 脱胶 脱酸 脱色 脱臭和脱溶 脱蜡和冬化工艺理论和技术 导言 Introduction 课程体现大学本科培养目标 知识面较宽 着重加强理论阐述 努力加强工艺理论分析 把学生已经学到的基础理论和专业内容结合起来 以利于理论联系实际 学以致用 学习本课程后 应能全面 系统地掌握油脂制取和加工工艺理论及过程 熟悉典型工艺过程的特点 了解油脂制取和加工设备的工艺性能 结构 一般工艺计算和选型 1油脂制取工业发展史 熬制 压榨 浸出法取油的基本原理是 熬制 主要用于动物油脂的制取原理 油脂受热溶解 并和固体分离压榨 通过外力使油脂和固体分离浸出 溶解和扩散利用油脂与溶剂的互溶性 溶剂渗透到固体油料内部溶解油脂形成浓混合油 由于存在浓度差 固体油料内部的浓混合油扩散到外部的稀混合油中 把油脂萃取出来 1油脂制取工业发展史 1 1熬制 Rending 原始人类发明用火 食肉熬制法制油原理 主要用于动物油脂的制取 其原理油脂受热溶解并和固体分离1 2机械压榨 MechanicalPresser 人类开始农作物生产压榨法制油原理 主要是通过外力使油脂和固体分离 1油脂制取工业发展史 1 2 1原始压榨 楔形 Wedge 杠杆 Lever 5000多年前的中国 印度 埃及等古老国家 此法延续至今 仍以木榨 杠杆榨 楔形榨 撞榨 人力螺旋压榨中国的一大贡献是 天工开物 中的 水代法制取小磨香油 十四世纪初叶的欧洲 有完整的制取橄榄油记录 1油脂制取工业发展史 1 2 2十九世纪中叶 水压机 HydraulicOperationofMechanicalPresser 1795年 勃拉马 发明水压机直到1818 1824年才实际应用于制油工业我国1895年辽宁营口建造第一座水压机榨油厂 1油脂制取工业发展史 1 2 3二十世纪初 连续螺旋压榨机 ContinuousScrewPresser 1892年螺旋榨油机结构提出美国 AndersonIBEC1900年造出样机 1903年第一批 安迪生Anderson 榨油机出现实际应用则是1906年1910年德国 克虏伯 KruppMaschinnenfabriken 公司取得制造许可1933年美国 French 公司也开始制造自己开发的螺旋榨油机 1油脂制取工业发展史 1 3溶剂浸出 SolventExtraction 近代石油化工浸出法制油原理 溶解和扩散利用油脂与溶剂的互溶性 溶剂渗透到固体油料内部溶解油脂形成浓混合油 由于存在浓度差 固体油料内部的浓混合油扩散到外部的稀混合油中 把油脂萃取出来 1油脂制取工业发展史 1 3 1间歇式 十九世纪中后期1843年 二硫化碳CS2作溶剂浸出橄榄油1856年 法国人迪斯 Deiss 申请专利获得批准 开始是不带搅拌的单缸 带搅拌 下部自动出料单缸 开始是单缸 缸组1870年 德国建大规模单缸 不久被缸组代替 1油脂制取工业发展史 1 3 2连续式 二十世纪初1919年 第一次世界大战 德国被封锁 建连续式浸出工厂 浸出器为直立蓝斗式 波尔曼Ballmann 1931年 德国建U型浸出器 赫尔特白兰特Hildbrant 1937年 美国建波诺多 Bonotto 浸出器1939年 美国安迪生将 Bonotto 改为塔式浸出器 1油脂制取工业发展史 1 3 3成熟 二次世界大战后1947年 比利时德思美 De Smet 网带式浸出器 这种 浸出器 被西德鲁奇 Lurgi 改为 鲁奇式浸出器 即 框箱式 类似的还有 水平蓝斗式浸出器 意大利CMB Bernardini 1949年 美国的卡诺夫斯基 Karnofsky 平转浸出器 RotocelExtractor 并由美国的 Dravo 公司制造1949年 美国皇冠公司 CrownIronWorks 弓型浸出器 1油脂制取工业发展史 1950年 美国中央大豆公司的立式湿粕脱溶烤粕器用于大豆一次浸出工艺中 D T DesolventizerToaster 1960年 西德浸出技术设备制造公司卡鲁泽尔式浸出器 采用型固定栅底 即固定底平转浸出器 有单层 双层及三层之分 70年代 美国 Wurster Sanger 过滤式浸出器70年代 意大利 CMB Bernardini 二次浸出工艺 1油脂制取工业发展史 1 3 4规模化 二十世纪七十年代1970年 美国皇冠公司环型拖链式浸出器1970年 美国法仑区 French 公司固定格平转浸出器1 3 5自动化 二十世纪八十年代中后期 2油脂制取工艺过程 油料预处理 压榨法制油 浸出法制油油料预处理工艺初清 干燥 入仓 清理 筛选 风选 磁选 比重去石 去并肩泥 水洗等工艺过程 计量 调质 水分和温度的调节 剥壳去皮 调质 软化 水分和温度的调节 制胚 轧胚 膨化 造粒 成型 调质 蒸炒 水分和温度的调节 2油脂制取工艺过程 预处理的作用是 油料经过一系列的工艺过程 生产出符合制油工艺 压榨法制油 浸出法制油 要求的原料预处理 Pretreatment 油料进入榨油机 或浸出器 之前所进行加工的一系列工序的总称 2油脂制取工艺过程 压榨工艺 水压机压榨 螺旋榨油机压榨 冷榨 热榨 一次压榨 二次压榨 预榨 Preppress 压榨 借助机械外力的作用 使油脂从油料中挤压出来压榨一般属于物理变化 如物料变形 油脂分离 摩擦发热 水分蒸发等 但同时由于在温度 水分 微生物等的影响下 也会产生某些生物化学方面的变化 如蛋白质变性 酶的破坏和抑制等 2油脂制取工艺过程 浸出工艺 一次浸出 二次浸出 预榨浸出浸出 利用和油脂相互溶解的溶剂 把油料中的油脂提取出来浸出法制油的基本原理 溶解和扩散 在化工中属固液萃取 3加工特性 油料中化学组成的相似性决定了加工工艺的相似性充分利用油料中的有用成份简化工艺和设备 节约投资 减少能源消耗 降低生产成本提高产品的得率和纯度 4加工产品 4 1油脂类二级油 一级油 高级烹调油 调和油 色拉油 SaladOil 煎炸油 起酥油 人造奶油 代可可脂 食品工业专用油脂等 4加工产品 4 2饼粕类食用 冷榨大豆饼 低变性脱脂大豆粕 大豆粉 豆乳 豆乳粉 组织蛋白 浓缩蛋白 分离蛋白 功能性浓缩蛋白等饲用肥料用 4加工产品 4 3功能性成份类功能性脂肪酸 多不饱和脂肪酸如亚油酸 18 2n 6 亚麻酸 18 3n 6 二高 亚麻酸 20 3n 6 花生四烯酸 20 4n 6 亚麻酸 18 3n 3 EPA 20 5n 3 DPA 22 5n 3 DHA 22 6n 3 中碳链脂肪酸和奇数碳脂肪酸 15 17碳酸最常见19 21碳酸也有存在 等 4加工产品 功能性类脂 维生素E 植物甾醇 磷脂 二十八碳醇 谷维素 角鲨烯 棉酚等其它 大豆异黄酮 皂甙 低聚糖 功能性多肽 功能性氨基酸 核酸 植酸 肌醇等4 4副产品类肥皂 表面活性剂 脂肪酸胺 脂肪酸醇 三十碳醇 蜡等 5油脂工业的发展趋势 规模化 品牌化 区域化 集团化 综合化 特色化生产技术 生产效率 生产能力 生产成本 自动化程度 资本 企业管理 企业特色 经营理念等因素 将决定该企业在市场竞争中的位置 6国际上主要榨油机生产企业 美国 AndersonIBEC FrenchOilMillMachineryCo德国 KruppMaschinnenfabriken Reinartz Skit英国 Simon Rosedowns 比利时N V ExtractionDe Smet S A 日本 HanderOilMillMachinery比利时 Demman Croes法国 Speichim 棕榈油榨油机 双螺杆 荷兰 Stork Amsterdam 棕榈油榨油机 双螺杆 7国际上油脂工业制造公司 美国 EMI Crown Anderson French Dravo英国 Simon Rosedowns 比利时N V ExtractionDe Smet S A 德国 西德浸出技术设备制造公司 Lurgi Krupp Westfalia Skit意大利 CMB比利时 De Semt S A 日本 房总 日清 不二法国 Speichim Simon荷兰 Amafieter瑞典 阿法拉伐 全国大型油脂企业 中粮集团九三油脂广东东凌集团大连华龙益海 嘉里集团马来西亚 郭氏兄弟印尼三林集团印尼首富林绍良印尼金光集团印尼第二黄氏家族泰国正大集团ADM美国第二大豆加工集团邦吉公司Cargill美国最大大豆加工企业以色列艾森集团 中国粮油食品进出口集团公司 世界500强目前中国最大的油脂生产商 日处理油料能力超过1万吨中粮油脂产品品牌 福临门 四海中粮集团原是嘉里粮油的重要合作伙伴 也是其投资方之一 1995年 中粮集团另起炉灶 以 福临门 品牌进入小包装食用油行业中粮集团用20亿在沿海一线由北向南重点布局 控股企业有 北海粮油 天津 黄海粮油 山东 东海粮油 张家港 东洲油脂 广州 大海粮油 防城港 福临门 上海 东海粮油 张家港 全球最大榨油基地中国食品工业十强企业总投资2 28亿美元 2009年 销售收入174 91亿元占地面积1267亩 码头10万吨级 年吞吐量500万吨10万吨筒仓 制油厂 精炼厂 饲料 小包装 面粉厂大豆加工量12000吨 日精炼油2100吨 日福临门牌系列油脂 面粉 大米四海牌豆粕1993年兴建 1997年建成 嘉里粮油 最早进入我国的油脂外资企业 我国最大的油脂精炼 人造奶油和起酥油生产企业1996 开始全国重点布局 先后建成了七大粮油生产基地 覆盖全国市场 构成了中国最庞大的粮油生产加工体系 8制取工艺学内容 8 1油料 油料贮藏全面了解主要植物油料资源的种类及和油脂制取工艺有关的理化性质 化学组成等知识 了解影响油料安全贮藏的因素 8 1 1油料主要油料的种类 分布 产量 产地及国内外油料生产概况 油料的理化性质 形状 结构 主要油料的化学组成 常规加工工艺 8制取工艺学内容 8 1 2油料贮藏油料种子贮藏期间的生命活动油料的后熟 呼吸基本慨念及影响因素油料贮藏期温度和水分的变化油料贮藏期微生物的作用 油料贮藏期发热和霉变油料贮藏的任务及贮藏方法油料贮藏工艺 8制取工艺学内容 8 2油料预处理工艺掌握工艺原理 了解设备的工作原理 特点 主要结构 能对典型的工艺和设备进行合理选型和设计计算 熟悉典型油料的预处理工艺和设备 重点掌握水分和温度的调节对整个油料加工工艺的各道工序的影响及作用 料胚对油脂制取工艺的影响和作用 蒸炒对压榨法制油的影响和作用 8制取工艺学内容 8 2 1油料输送斗式提升机 螺旋输送机 埋刮板输送机 气流输送 8 2 2油料水分和温度的调节水分和温度对油料及半成品物理性质的影响 油料水分和温度调节的原理 油料干燥 油料增湿 8制取工艺学内容 8 2 3清选油料清选的意义和要求 筛选 风选 磁选 并肩泥的去除 比重去石 水洗 除尘 8 2 4剥壳去皮油料剥壳去皮的目的 要求和方法 剥壳去皮的原理 剥壳去皮的设备 壳仁分离的方法和设备 棉籽剥壳典型工艺和设备 大豆去皮的典型工艺和设备 8制取工艺学内容 8 2 5料胚的制备料胚制备的意义和方法 油料破碎 油料软化 油料轧胚 造粒成型 典型工艺和设备 8 2 6蒸炒蒸炒的意义和分类 生胚的结构和性质 润湿蒸炒的原理 干蒸炒的原理 棉籽高水分蒸炒的特殊意义 润湿蒸炒工艺条件 蒸炒设备及其工作原理 8制取工艺学内容 8 3压榨工艺掌握压榨法制油工艺的物理化学实质 理解影响压榨法制油效果的因素 了解水压机和螺旋榨油机的基本原理 结构型式 主要参数 了解毛油中悬浮物的特点 结合化工原理的基础知识 掌握毛油中悬浮物的分离 去除的各种方法和设备 8制取工艺学内容 8 3 1压榨法制油理论压榨法制油基本理论影响压榨法制油效果的主要影响因素 压榨法分类与选择 8 3 2水压机制油水压机工作原理 水压机结构类型 8制取工艺学内容 8 3 1压榨法制油理论压榨法制油基本理论 影响压榨法制油效果的主要影响因素 压榨法分类与选择8 3 2水压机制油水压机工作原理 水压机结构类型8 3 3螺旋榨油机制油螺旋榨油机制油的基本原理 螺旋榨油机的结构类型 8制取工艺学内容 8 3 4毛油中悬浮物的分离毛油中悬浮物的特点 沉降 离心分离 过滤8 4浸出掌握基本原理 工艺过程及影响因素 了解设备的结构特点 能进行工艺设计计算及设备合理选型 溶剂 浸出理论 浸出器 湿粕脱溶 混合蒸发汽提 溶剂回收 8制取工艺学内容 8 4 1油脂浸出工业用溶剂理想溶剂的性质 脂肪族饱和碳氢化合物 醇类 丙酮 芳香族碳氢化合物 氯代脂肪族碳氢化合物 8 4 2油脂浸出理论分子扩散理论 奥斯莫尔理论 影响浸出速度的因素 浸出机理 8 4 3浸出器浸出级数 浸出器的类型 平转浸出器 环型拖链浸出器 8制取工艺学内容 8 4 4湿粕脱溶湿粕中溶剂存在的状态 湿粕脱溶基本原理 湿粕高温脱溶工艺和设备 湿粕低温脱溶工艺和设备 8 4 5混合油蒸发汽提混合油的净化 混合油蒸发汽提的基本原理 混合油膜式蒸发 混合油汽提 混合油蒸发汽提工艺 8制取工艺学内容 8 4 6溶剂回收溶剂的冷凝冷却 从不凝结气体中回收溶剂 溶剂和水的分离 系统压力平衡 8 5典型油料制油工艺大豆 菜籽 棉籽 花生等大宗油料的典型制油工艺 8制取工艺学内容 8 6油脂制取工艺进展丙烷丁烷低温制油 超临界二氧化碳萃取 水代法制油 生物制油 膜分离技术在制油工业中的应用及前景 油脂制取工业的发展趋势8 7油脂制取工厂的安全和防火燃烧 爆炸的基本知识 防火的意义 制度 措施 油脂加工工艺学苏望懿湖北科学技术出版社1998年 参考书 无锡轻工大学 油脂制取工艺学 油料预处理及压榨工艺学 无锡轻工大学 油脂浸出工艺学 植物油制取与加工工艺学 武汉粮食学院 油脂浸出工艺学 武汉粮食学院 油脂制取及加工技术 何东平1994郑州粮食学院 油脂制取工艺学 中国轻工出版社 植物油脂生产与综合利用 刘玉兰1999中国财经出版社 油脂制取工艺及设备 贝雷油脂化学与工艺学 FifthEdition 裘爱泳主译中国轻工出版社2001年 参考书 倪倍德油脂加工技术2007年 化学工业出版社刘玉兰油脂制取和加工工艺学2003年 科学出版社张玉军油脂氢化化学与工艺学2004年 化学工业出版社何东平油脂精炼与加工工艺学2005年 化学工业出版社 参考书 参考资料 JAOCSTrans Am Inst Chem Engrs Chem Eng Progr 中国油脂 油脂科技 油脂工业中国粮油学报世界油料和油脂加工论文集美国油脂工业考察报告 网站 中国农业信息网农业部发布国家粮油信息的站点油脂文摘中国油脂油料市场网中国油籽市场网中国食用油信息网中国油菜籽网中国大豆网www lipid co uklipidbank jp 第一章油料和油料贮藏 Oilseeds Storage 1油料 Oil bearingMaterials 油料 一般指含油率8 以上有工业提取价值的种子1 1植物油料分类我国称得上大宗油料的主要有 大豆 菜籽 花生 棉籽等 油脂加工工业习惯上按含油率进行分类 1油料 Oil bearingMaterials 1 1 1按含油率分为三类 低油分油料 含油率10 35 如大豆 棉籽 米糠等中油分油料 含油率35 55 如菜籽 葵花籽 亚麻籽等高油分油料 含油率55 以上 如花生仁 芝麻 蓖麻籽 椰子干等 1油料 Oil bearingMaterials 1 1 2接油料物种类 载培区域分四类草本油料 大豆 菜籽 花生 棉籽等木本油料 油桐籽 油茶籽 乌桕籽 棕榈 油橄榄 橡胶籽 椰子等热带油料 可可豆 棕榈 橡胶籽 椰子等野生油料 苍耳籽 山核桃 文冠果 苦楝籽 红花籽等 1油料 Oil bearingMaterials 1 1 3按油脂用途分二类食用油脂 大豆 菜籽 棉籽 花生 米糠等工业油脂 油桐籽 乌桕籽等1 1 4按油料的来源分二类油料作物 大豆 菜籽 花生等副产品 棉籽 米糠 小麦胚芽 玉米胚芽 番茄籽 葡萄籽 花椒籽等1 1 5按分布区域 产量规模分三类大宗油料 区域油料 野生油料 1油料 Oil bearingMaterials 1 2大宗油料1 2 1大豆 Soybeans 大豆属豆科 含皮8 胚芽2 5 大豆含蛋白质34 40 脂肪15 22 大豆油是世界上用量最多的食用油 大豆原产于我国 但产量美国第一 巴西第二 阿根廷第三 中国第四 大豆目前常采用一次浸出工艺加工 1油料 Oil bearingMaterials 1 2 2菜籽 Rapeseed 菜籽属十字花科 我国传统的品种是 高芥酸高芥子甙的双高品种 菜子油是我国用量最多的食用油 目前世界上的主要种植品种是 加拿大培育的双低品种菜籽 即卡诺拉油 CanolaOil 菜籽含皮18 菜籽含蛋白质19 22 脂肪38 48 菜籽目前常采用预榨浸出工艺加工 菜籽 1油料 Oil bearingMaterials 1 2 3花生 Peanuts 花生属豆科 花生果中含壳 25 花生红衣 3 花生仁含蛋白质 30 脂肪 50 花生仁日前常采用预榨浸出工艺加工 1油料 Oil bearingMaterials 1 2 4棉籽 Cottonseed 棉籽属锦葵科 棉籽是棉花加工业的副产品 棉花中含棉籽 65 皮棉和短绒 35 棉籽中含壳40 55 含仁45 60 棉籽含油 19 棉籽仁中含蛋白质31 38 脂肪30 40 我国种植的品种中棉酚含量较高 目前已培育出低棉酚含量的棉花品种 棉籽目前常采用预榨浸出或一次浸出工艺加工 棉籽 1 3其它油料 米糠 RiceBran 玉米胚芽 Corngerm 小麦胚芽 Wheatgerm 米糠 玉米胚芽 小麦胚芽是粮食加工业的副产品 和其它大宗油料不同的是化学组成中含有丰富的碳水化合物 类脂物含量高 米糠油 玉米胚芽油 小麦胚芽油 红花籽油有 营养油 之称 米糠油中可提取的副产品很多 必须进行综合开发利用 米糠中随大米加工艺的不同含油15 20 常采用膨化一次浸出工艺加工 玉米胚芽中随玉米品种和玉米提胚工艺的不同含油25 55 可根据含油率的不同选择适宜的加工工艺 典型的工艺是预榨浸出加工工艺 小麦胚芽油的加工工艺和玉米胚芽相似 1油料 Oil bearingMaterials 芝麻 SesameSeed 芝麻含壳15 20 仁80 85 平均含油 50 芝麻油是一种风味柔和可口 不需要精炼的食用油 常采用水化法制油 也可采用水压机和特殊设计的螺旋榨油机制油 浸出油无天然风味 葵花籽 SunflowerSeed 葵花籽含壳30 40 仁60 70 平均含油29 30 仁中含油45 55 壳中含油1 2 葵花籽油中含有80 86 的不饱和脂肪酸 常采用预榨浸出工艺加工 红花籽 SafflowerSeed 红花籽含壳 55 仁 45 平均含油25 37 仁中含油50 55 红花籽油中含有7 37 的油酸 57 80 的亚油酸 常采用预榨浸出工艺加工 大麻籽 Hempseed 含脂肪 32 蛋白质 18 预榨浸出工艺加工 亚麻籽 Linseed 含脂肪34 42 蛋白质22 26 亚麻籽油是干性油 为避免亚麻酸聚合 一般不用浸出工艺加工 蓖麻籽 CastorSeed 含壳20 32 全籽含油48 52 仁中含油65 70 蓖麻籽油中主要是蓖麻醇酸80 91 是工业用油 常采用预榨浸出工艺加工 油茶籽 TeaSeed 油茶籽含壳28 50 全籽含油30 45 仁中含油40 60 含有8 16 皂素的特殊成份 油茶籽油中含有 80 的油酸 7 10 的亚油酸 常采用预榨浸出工艺加工 油桐籽 TungSeed 油桐籽含壳 40 全籽含油 30 仁中含油 50 油桐籽油中主要是 桐酸77 86 是干性油 做油漆的最好原料 工业用油 常采用压榨工艺加工 为 桐酸避免异构化一般不采用浸出工艺加工 乌桕籽 StillingiaSebiferaSeed 乌桕籽的组成为 桕蜡35 43 梓壳24 37 梓仁28 33 全籽含油40 53 桕蜡中得到桕油 也称皮油SebumOil 是固体油 桕蜡中含油70 75 梓仁中含油58 62 梓仁得到梓油 也称青油StillingOil 是干性油 乌桕籽常采用压榨法分别得到桕油和梓油 可可豆 Cocoabean 可可豆含油45 46 含壳8 10 可可仁含油50 57 可可油饱和酸 60 棕榈酸 25 硬脂酸 35 油酸38 40 亚油酸1 2 典型的加工工艺 可可豆直接火焙炒脱壳后 可可仁磨浆 采用卧式水压机 半连续自动化 压榨 得到可可脂和可可饼 可可饼粉碎后即为可可粉 可可壳可采用浸出法提取可可香精 椰子干 Coconut 含脂肪60 70 椰子油中月桂酸含量44 52 是生产高级香皂的重要原料 常采用预榨浸出工艺加工 橄榄 Olive 含脂肪20 30 含80 以上的不饱和脂肪酸 主要是油酸68 85 是唯一鲜果冷制生吃的食用油 产量仅次于大豆油 菜籽油 葵花籽油 花生油 棉籽油及棕榈油 在世界食用植物油产量中占相当比重 常采用离心法工艺加工 油棕 OilPalm 亩产油量高达 270kg 有世界油王之称 可以生产出棕榈油 PalmOil 棕榈果肉中提取 主要是棕榈酸32 45 和油酸38 52 和棕榈仁油 PalmKernelOil 棕榈核中提取 主要是月桂酸40 52 常采用双螺杆棕榈油专用榨油机来提取油脂 2油料贮藏 StorageofOil bearingMaterials 2 1油料种子贮藏期间的生命活动2 1 1油料的呼吸呼吸是一个十分复杂的生物化学反应过程 在酶和氧的参与下 具有生命的活细胞内贮藏物质进行一系列氧化还原反应 分解为简单的化合物 放出二氧化碳 水和能量的过程 呼吸分为有氧呼吸和缺氧呼吸二种呼吸强度 1kg或100g油料在24小时内放出二氧化碳或吸收氧气的毫克数 表示呼吸能力 呼吸强度大则物料升温快且干物质消耗多 呼吸系数 单位时间内油料呼吸所排放出的二氧化碳的体积与吸收氧气的体积之比 表示呼吸类型 有氧呼吸 1 缺氧呼吸 1 2油料贮藏 StorageofOil bearingMaterials 2 1 2影响油料呼吸的因素水分 主要因素温度 重要因素 酶的活性15 50 时最强 温度受水分制约 低温水分高 高温则水分低 2油料贮藏 StorageofOil bearingMaterials 2 1 3油料的后熟收获的油料种子仅完成收获上的成熟 往往需要经过从收获成熟到生理成熟和工艺成熟的过程 此过程称为后熟作用 一般以发芽率达到80 以上为标准 后熟过程 低分子化合物聚合成高分子化合物 降低水分 酸度下降 酶活性减弱 有利于贮藏 发芽率提高 防维生物和病虫害的能力强 出油率提高 加工容易 有利于贮藏 清选 剥壳 破碎等工艺过程 但呼吸强 易导致发热霉变 因此入仓前应干燥 入库后加强通风 2油料贮藏 StorageofOil bearingMaterials 2 1 4安全水分平衡水分 在一定的温度 湿度的环境条件下 油料和周围气体介质接触 当油料表面的水分吸附和解吸达到平衡时 称为吸附解吸平衡 该条件下油料的水分称平衡水分 临界水分 在一定温度条件下 水分升高到一定值时呼吸强度急剧上升 形成明显的转折点 此点即为临界水分 一般是指大约75 大气相对湿度条件下的平衡水分 安全水分 根据临界水分的概念 安全水分是指在某种条件下油料种子能保持安全贮藏的水分 一般比临界水分低1 2 临界水分和含油率有关 一般含油率高临界水分低 2 1 5发芽油料贮藏时要保持发芽率 但必须避免发芽 2 2油料贮藏期温度和水分的变化一般随环境的变化而变化 贮藏时注意油料水分的结露 2 3油料贮藏期微生物的作用油料发热霉变以及一系列品质劣变的主要原因是油料的旺盛呼吸和微生物繁殖所引起的 任何促进油料呼吸的因素都同样促进微生物的繁殖 油料的发热一般总伴随着微生物的危害 而微生物的大量繁殖又促进发热的加剧 2 4油料贮藏期发热和霉变发热霉变的条件 油料水分 空气湿度 温度 空气 油料中的杂质 病虫害 微生物在入库前应去除 因此入库前最好进行清理 2 5油料贮藏的任务及贮藏方法油料贮藏任务 不发热霉变 不变质 不败坏 保证产品的产量和质量 改进工艺品质 有利于加工生产 保证工厂能持续稳定地生产 贮藏方法 干燥 通风 低温 密闭主要仓型 房式 立筒仓 露天贮藏场等 第二章 油料预处理工艺 PreparationofOil bearingMaterials 油料预处理的作用 制得出油率最高的料胚 得到质量最佳的油脂和饼粕 降低消耗 降低生产成本 提高设备处理能力 减少设备故障 目前由于制油工艺和设备都已定型 不可能在一个工厂购制多种特殊型号的工艺和设备 且也无此必要 但油料品种较多 因此就要求油料通过预处理 使料胚能适应制油工艺和设备 预处理的要求 料胚必须保证最大的一致性 符合制油工艺和设备的要求 工艺流程简单 合理 适应性强 在油脂制取工艺中 油料预处理技术是十分重要的 对整个油脂加工厂的影响很大 目前仍有不同新工艺和新设备在研究开发 1 油料输送 ConveyingMaterialsofOilMill 机械输送 循环输送 皮带输送机 斗式提升机机 链式输送机螺旋挤压 螺旋输送机振动输送 摇动 振动输送机流体输送 气力输送 气力输送装置 吸引式 压送式 混合式 空气槽水力输送 水力提升机 泥浆泵容器输送 散装输送 专用船 车等容器搬运 集装容量 箱 袋 1 1斗式提升机 BucketElevator 1 1 1简述垂直提升散落性较好的物料的输送机械 在皮带或链条上装有畚斗 结构组成 机座 进料口 张紧装置 张紧鼓轮 测速装置 外壳 机头 出料口 驱动鼓轮 止逆装置 跑偏装置 机身 钢板或木板物料沿着畚斗的下行方向进入机座 与畚斗的背面相遇物料不会立 传动装置 电动机 减速箱 联轴器 牵引件 皮带或链条 畚斗 钢斗或塑料斗 特点 提升高度高 物料稳定 立地面积小 密封性良好 动力消耗低 在油厂中广泛 1 1 2分类及特点1 1 2 1按牵引件分二类皮带式 运转均匀 结构简单 速度高 无噪声 宜提升油料和饼粕 不宜提升料胚和温度较高的物料 以免橡胶带腐蚀 老化 链条式 能提升高温及含油半成品 承受过载能力大 不宜提升含灰尘较多的油料和一些干硬的物料 以免链条磨损 1 1 2 2按畚斗分四类深型畚斗 容量大 卸料困难 宜输送干燥的流动性及散落性较好的颗粒物料 如油料种子 小饼块 干粕等 浅型畚斗 容量小 卸料容易 常用于输送潮湿和粘性的物料即散落性较差的物料 如含油高的生胚 熟胚 油渣 油脚等 改良型畚斗 兼有深型畚斗和浅型畚斗的优点 无底型畚斗 有一个无底畚斗和许多无底畚斗组成 无底畚斗的底是下一个斗的物料 因此它们排列密 间距小 物料成柱状输送 输送能力大 卸料容易 常用于散落性较好的物料 1 1 2 3按进料方式分二类顺向进料 物料沿着畚斗的下行方向进入机座 与畚斗的背面相遇物料不会立即装料 根据受力分析畚斗只能在物料堆内移动 并推移物料 当其转到上行方向时才能在物料堆内掏料 由于在料堆内推移会造成功率消耗 所以要求缩短机座内畚斗在物料堆内开始到结束之间的距离 一般要求将机座的进料口的下部安装在底轮的水平轴线之下 逆向进料 物料的进入机座是对着畚斗的上行方向 直接进入畚斗 补允畚斗在机座内掏料的不足 因此进料口的下部位置安装在底轮的水平轴线之上 当带速较低 如颗粒料1 2m sec 粉料0 6 0 8m sec 且物料流入机座时安装了缓冲箱 一般采用逆向进料较好 当带速较高或物料流入机座时无缓冲箱 由于冲力大 一般采用顺向进料 以免影响装料 且冲击力影响动力消耗 造成停机等事故 1 1 2 4按出料方式分三类离心式 即卸料时的离心力大于重力 对于散落性较好且不怕碎的物料 为缩小提升机的大小 采用较高带速的斗式提升机即为离心式卸料 重力式 即卸料时的离心力小于重力 混合式 即卸料时的离心力等于重力 1 2螺旋输送机 ScrewConveyor 螺旋输送机俗称绞龙 是油厂中应用广泛的输送设备 是一种非挠性牵引结构的连续输送设备 结构组成 螺旋轴 螺旋叶片 机壳 轴承 传动装置 电动机 减速箱 联轴器 机座 特点 适应性强 可输送各种物料 可水平也可倾斜 垂直输送 设备结构简单 体积小 操作简单 管理方便 密封性良好 物料不易抛敬 灰尘不易外扬 输送的机动在好 可在任一处装在和卸料 还能在输送时完成各种工艺要求如搅拌 混合 加热 干燥 润湿等 但叶片和机壳的磨损较快 物料易被破碎 过载敏感 进料不均会造成堵塞 不宜输送含长纤维杂质较多的物料 运行阻力较大即动力消耗较大 绞龙不宜作长距离的输送设备 生产能力小于100m3 h 1 2 1绞龙叶片和特点 满叶式 适用于干燥的颗粒 粉状物料及具有附着性的物料 生产能力大 推送力大 输送速度快及速续推料 月牙式 叶片单独固定在轴上 推进作用是断续的 有强烈的搅拌作用 适用于输送潮湿发粘 易被挤压成块的物料 可以在不改变转速的条件下 采用改变叶片安装角度的方法来改变物料输送的速度和输送方向 在蒸汽加热绞龙 烘干机等设备中常用此叶片 以达到工艺要求 带式 用于输送较大颗粒或块状物料 稍带粘性的物料 叶片工作时物料能够从叶片与轴之间的间隙中越过 而不致产生挤死现象 但生产能力小 锯齿式 用于输送粘度大或腐蚀性大的物料 如油脚 1 2 2水平绞龙 作用力 叶片推动力克服重力在叶片上形成的阻力 物料和叶片的摩擦阻力 物料和机壳的摩擦阻力 运动方向 以轴向 横向圆周运动 物料和叶片的摩擦阻力较小 运动过程 类似于螺母在转动的螺杆上运动 动力消耗 摩擦阻力和横向翻滚现象造成动力消耗较大 极限转速 不得高于极限转速 输送距离 一般为 30m 不超过50m 1 2 3垂直绞龙 作用力 物料由水平绞龙喂入底部后 由于转速很高 通过叶片推动力 使物料产生很大的离心力 该离心力克服物料和叶片之间的摩擦阻力 使物料压向叶片的四周呈环状分布 和机壳产生新的摩擦阻力 当此阻力足够大时能克服物料的重力和在推动力作用下克服叶片 机壳的摩擦阻力 使物料上升 极限转速 具有足够大的转速是必要条件 因此转速必需高于极限转速 输送距离 一般为5m 不超过10m 输送物料 软性物料如棉籽 生胚 熟胚等 不能用于硬性物料如大豆的输送 以免叶片和机壳很快被破损 1 3埋刮板输送机 Redler FlightConveyor DragConveyor ChainConveyor Drag ChainConveyor 埋刮板输送机是一种在封闭的矩形断面之壳体内 借助运动着的刮板链条来连续输送散性物料的输送设备 结构组成 牵引件 刮板 链条 机壳 机头 机尾 机身 传动装置 电动机 减速箱 联轴器 特点 能多点进料 多点卸料 结构简单 体积小 密封性较好 安装维修管理方便 有水平 垂直 倾斜 水平环型 垂直环型等多种输送方式 工艺布置灵活 但造价 制造安装要求高 动力消耗较大 水平输送原理 在刮板链条对物料的推动力和物料的重力的作用下 使物料产生内摩擦力 保持物料呈整体状 使其物料在输送过程中不致于发生翻滚 在刮板链条的推动力作用下克服物料和机壳的摩擦阻力 使物料形成连续整体的物料流而被输送 垂直输送原理 刮板链条的推移力必须克服重力和物料对机壳的摩擦阻力 刮板链条在运动方向对物料的推移力 使物料产生横向侧压力 形成物料内摩擦力 同时不断进料 下面的物料对上面的物料产生连续的推动力 内摩擦力和推移力克服物料对机壳的外摩擦阻力和物料的重力 使物料形成连续整体的物料流而被输送 1 4气流输送装置 PneumaticConveyPlant 1 4 1分类吸引式 高真空 0 01 0 05MPa 吸咀 回转供料 挡板阀 螺旋低真空 0 01MPa以下 吸咀 回转供料 挡板阀 螺旋压送式 高压 0 1 0 7MPa 充气缸式 上部卸料式 下部卸料式 回转供料组合式 流态化式 螺旋泵式 喷射器低压 0 05MPa 回转供料式 低压喷射式 流态化式吸引 压送组合式特殊方式 1 4 2组成1 4 2 1供料器 重力 淌管 闸板 旋转阀 关风器 料封压力门 双重排料阀 立式旋转叶片等机械力 带式 链式 螺旋式往复式或振动式气压式或流态化式 空气槽 充气缸 喷射等 1 4 2 2吸咀 接料器 吸咀 单管形 单筒形 倾斜式 喇叭口双筒式等接料器 水平三通 垂直三通 弯头 花兰 诱导 补气诱导等1 4 2 3输料管和管件 1 4 2 4卸料器重力式 容积式 离心式 惯性式 刹克龙等1 4 2 5除尘器1 4 2 6风机 1 4 4输送浓度比 混合比 s 单位时间内输送物料的重量Gs与所需空气重量之比 s Gs Ga 0 833Gs QQ 单位时间内输送物料量时所需的空气体积 空气重度1 2kg m3 吸入式 粉状物料Gs Ga采用较低的浓度比 s 0 5 3吸入式 颗粒状物料Gs Ga采用较高的浓度比 s 4 14压送式 浓度比最高可达40 801 5皮带输送机 气垫输送机皮带输送机 气垫输送机主要应用于原料进仓和成品出仓 2油料水分和温度的调节 AdjustingMoisture TemperatureofOil bearingMaterials 油料水分和温度调节Oilseedmoisture temperatureconditioning按工艺要求使油料的水分和温度达到规定范围的过程 整个油脂制取加工工艺中 油料水分和温度的调节是十分重要的 每一道工序对油料的水分和温度有一定的要求 为提高产品的质量和产量 往往需要对每一个工序的水分和温度严格控制 贮藏 水分和温度过高造成发热 霉变剥壳 最佳剥壳水分 水分高无法破碎和壳仁分离 水分低粉末度大破碎 水分高无法破碎或破碎达不到要求 水分低粉末度大压胚 水分高无法压胚 出油 水分低粉末度大蒸炒 水分 温度的控制极严格压榨 水分 温度的控制极严格 2 1水分和温度对油料及半成品物理性质影响 2 1 1油料外壳的强度2 1 2油料外壳的弹性 塑性 破裂功总变形ft 可分为弹性变形fe和塑性变形fp 总变形ft fe fp弹性变形fe 外力去除后油料形状没有发生变化 弹性E fe fp塑性变形fp 外力去除后油料形状发生了变化 塑性P fp fe水分增加 弹性下降 塑性上升 总变形增大温度增加 弹性下降 塑性上升 总变形增大破裂功A 总变形ft和负荷F的乘积 破裂功A ft F葵花籽水分14 以下时 A 18W0 22W 水分 2 1 3油籽仁和胚的弹性和塑性 2 1 3 1塑性物料变形过程的特性理想可塑性体 弹性变形 塑性变形真空可塑性体 弹性变形 假塑性变形 塑性变形假塑性变形 凝胶结构中 分子力不同 分子力小的首先分离破坏 分子力较大的此时还没有分离破坏 由于分子之间的结合力有一定范围 假塑性变形呈定期间断出现塑性变形 分子之间结合力最强的也被破坏 2 1 3 2生胚的弹性和塑性 水分增加 塑性增大 塑性变形中间阶段缩小温度上升 塑性增大2 1 3 3熟胚的弹性和塑性水分增加 塑性增大 增加到一定值时 塑性忽升 即如在此条件下压榨 则油料熟胚将被挤出 无法使榨油机出油和出饼温度上升 塑性增大 但由于蛋白质变性增大 塑性减小 因此在一定范围内可以增大 在另一个范围内可以减小 如蛋白质变性相同 则塑性和温度呈正比影响弹性和塑性的因素 水分 温度 蛋白质变性程度 2 2油料水分和温度调节的原理 2 3油料干燥 OilseedDrying 油料干燥对高水分油料脱水至适宜水分的过程平板干燥机 chaindryer 主要有长方形的干燥室 内装回转的刮板输送器 以间接蒸汽为热源烘干油料的设备流化床干燥器 fluidized beddryer 利用干热空气穿过油料颗粒床层对油料进行干燥的设备2 4油料增湿 OilseedDamping 油料增湿将过于干燥的油料加入适宜水分的过程油料增湿器 oilseeddampingmachine 使油料增湿的设备 3油料的清选CleaningofOil bearingMaterials 清理cleaning除去油料中所含杂质工序的总称 3 1油料清选的意义和要求减少油脂损失 提高出油率 提高油脂 饼粕和副产品的质量提高设备处理能力 减少设备磨损 避免生产事故 提高工艺效果油料清选要求 含杂越低越好 但受到工艺 设备的限制 3 2筛选 筛选screeningseparation利用油料与杂质之间粒度 宽度 厚度 长度 的差别 借助筛孔分离杂质的方法 3 2 1筛选原理筛选是利用油料与杂质之间粒度 宽度 厚度 长度 的差别 借助于含杂油料和筛面的相对运动 并通过筛面上的筛孔将大于或小于油料的杂质清除掉 3 2 2筛选基本条件物料中的筛下物必须和筛面接触选择合理的孔形和大小的筛面保证筛选物与筛面之间具有适宜的相对运动速度 3 2 3筛选和自动分级现象 散料物料在运动过程中 按其相同性质的颗粒聚集在一起重新排列 此现象称为自动分级 自动分级的规律是 大而轻的物料在上面 小而重的物料在下面 轻而小 重而大的物料在中部 此层分级不清晰 且重而大的物料在下 轻而小的物料在上 筛选 有时需要自动分级现象 如筛选细小而重的物料 有时则要破坏自动分级现象 如筛选出细小而轻的物料 3 2 4筛选设备 固定筛fix 利用物料的重力在筛面上运动振动筛vibration 筛面作往复运动 常见自衡振动筛平面回转筛planeturning 筛面作平面回转运动圆筒打筛hullbeater 亦称 圆打筛 旋转轴上装有打棒 轴与筛筒以不同的转速和方向转动的圆筛六角筛hexagonalreel 筛体为卧式截锥形六梭柱 进料端较出料端为小 绕柱轴旋转的筛选机械吸风平筛aspiratedplansifter 筛选和风选结合的联合清选机械多联打筛multiplehullbeater 筛底由若干个固定半圆筛网组成 每个半圆筛网上方的轴上均装有打棒 用于棉籽壳仁分离的筛选机械 3 3风选 风选aspiration air classification利用油料与杂质之间悬浮速度的差别 借助风力除杂的方法 风选器aspirator利用风力使油料与杂质分离的装置 3 4磁选磁选magneticseparation利用磁力清除油料中磁性金属杂质的方法 磁选装置magneticseparator清除原料中磁性杂质的装置 3 5并肩泥的去除并肩泥的清选removalofmudballs same sizewithoilseeds亦称 去并肩泥 利用机械力将大小与油料种子相似的泥块粉碎 再用筛选或风选清除的方法 3 6比重去石 借助于油料与杂质比重 容重 摩擦系数 悬浮速度等物理性质的不同 利用它们在运动过程中所产生的自动分级原理进行除杂 吸式或吹式二种3 7水洗水选washing亦称 水洗 用水除去油料中的泥土及其它杂质的方法 水洗机washingmachine用水除去油料籽粒表面上的泥灰 并根据油料与杂质比重的不同 将油料中的石子 金属等杂质除去的机械 3 8除尘 各输送设备 清选设备密封性能好 再在油料进料口 各设备按风管吸风除尘 以达到除尘的目的 保证车间卫生 3 9典型油料清选工艺特点菜籽 除并肩泥 大豆 除石 棉籽 风选 打筛 特殊吸风平筛 花生 葵花籽 筛选 米糠 糠栖 碎米 芝麻 水选 油料脱绒 剥壳 去皮 Delintering Dehelling DecorticatingofOil bearingMaterials 棉籽脱绒cottonseeddelintering利用锯齿将棉籽上的短绒剥离下来的过程 油料剥壳oilseedhulling利用机械方法将带壳油料的外壳剥开的过程 油料脱皮oilseeddecortication去除油籽种皮 大豆皮 花生红衣等 的过程 4 1油料剥壳去皮的目的 要求和方法 4 1 1油料剥壳去皮的目的 油料中一般都含有皮壳 皮壳中的主要成份是纤维素和半纤维素 且某些油料含壳率极高 皮壳中一般含油率低于1 不去除将会影响制油 油厂中 含皮壳率20 以上时 如棉籽 葵花籽 花生 油茶籽等 一般都需要剥壳去皮 含皮壳率以下20 时 如大豆 菜籽 芝麻等 常规制油不剥壳 但当饼粕有蛋白质含量要求时 或特殊需要时 应考察剥壳去皮 不剥壳去皮对制油的不利因素 皮壳含油少 但吸油能力大 不除去将会降低出油率 皮壳含有大量的色素 杂质 不除去将会造成油脂精炼 副产品加工困难 皮壳含量大 不除去将会造成增加设备负荷 增加设备磨损 增加生产成本 饼粕含皮壳多 营养价值下降 特别是在食品工业中还会带来加工困难 皮壳可以进行综合利用 4 1 2油料剥壳去皮的要求 制油工艺中不可能全部把皮壳除去 如要彻底除去则会造成工艺流程长 设备多 消耗大 生产成本高等不利因素 并且在制油工艺中往往含有少量皮壳是有利的 如在压榨时能承受足够的压力 并疏通油路 在浸出时能提高溶剂的渗透和渗滤速率 从而提高浸出速率 工艺指标 剥壳率hullingrate油料剥壳后 已剥壳油料占总油料的重量百分率 颗粒大小不均匀时 如花生果 应考虑分级剥壳 剥壳中应防止粉末度过大 因此要严格选择最佳水分条件下剥壳 仁中含壳率rateofhullinkernel壳仁分离后 仁中残留的壳占总量的重量百分率 一般不超过10 花生仁和大豆不超过1 壳中含仁率rateofkern