《粮油加工技术》——植物油脂的精炼和深加工.ppt

粮油加工技术 油脂精炼 张亮 一 毛油中的杂质种类 又称粗油 一般是指经压榨或浸出法得到的 未经精炼的植物油脂 毛油 一 机械杂质 杂质 是指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 可采用过滤 沉降等方法除去 二 水分 水分杂质的存在 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 杂质 三 胶溶性杂质 这类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 其中最主要的是磷脂 磷脂是一类营养价值较高的物质 但混入油中会使油色变深暗 混浊 磷脂遇热 280 会焦化发苦 吸收水分促使油脂酸败 影响油品的质量和利用 易受水分 温度 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 四 脂溶性杂质 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 五 微量杂质 杂质 棉子油中含棉酚 菜子油中含芥子甙 不仅影响油品品质 还危害人体健康 也须在精炼过程中除去 主要包括微量金属 农药 多环芳烃 黄曲霉毒素等 虽然含量极微 但对人体有一定的毒性 因此须从油中除去 杂质 油脂中的杂质并非对人体都有害 如生育酚和甾醇都是营养价值很高的物质 生育酚是合成生理激素的母体 有延迟人体细胞衰老 保持青春等作用 它还是很好的天然抗氧化剂 甾醇在光的作用下能合成多种维生素D 油脂精炼的目的 根据不同的用途与要求 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 三 脱胶 脱胶 是脱除油中胶体杂质的工艺过程 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 一 水化脱胶 基本原理 R1R2H2OPO OCH2CH2N CH3 3OR1R2PO OCH2CH2N CH3 3OHOH 内盐式 水化式 影响因素 加水量 m 与粗油胶质含量 W 的关系 低温水化 20 30 m 0 5 1 W中温水化 60 65 m 2 3 W高温水化 85 95 m 3 3 5 W 2 操作温度 3 混合强度 水化时 磷脂等胶体吸水膨胀为胶粒之后 胶粒分散相在诸因素影响之下开始凝聚时的温度 称为凝聚的临界温度 加水量越大 胶体颗粒越大 要求的凝聚临界温度亦越高 由于水比油重 油水不相溶 水化作用发生在油相和水相的界面上 水化开始时 必须有较高的混合强度 造成水有足够高的分散度 使水化均匀而完全 但也要防止乳化 5 粗油的质量 4 电解质 粗油本身含水量过大 难以准确确定加水量 水化效果难以控制 粗油含饼沫量过多 一定要过滤后再进行水化 否则因机械杂质含量过多 会导致乳化或油脚含中性油过多 对于胶质物中分子结构对称而不亲水的部分 磷脂 钙 镁复盐式磷脂等物质 同水发生水合作用而成为被水包围着的水膜颗粒 具有较大的电斥性 导致水化时不易凝聚 应添加食盐 明矾 硅酸钠 磷酸 氢氧化钠等电解质或电解质的稀溶液 中和电荷 促进凝聚 水化设备 炼油锅主要用于油脂精炼过程中的水化 碱炼 脱水 过滤毛油 预热 65 72 静置沉淀3 4h 分离 水化油 加水水化80 水 10 15min 加热脱水 脱胶油 粗磷脂油脚 回收中性油 粗磷脂 60r min 30r min 加水量为磷脂的3倍 间歇式水化工艺 110 120 或真空90 100 真空度700mmHg 四 脱酸 一 碱炼脱酸 碱的种类 碳酸钠 氢氧化钙 氢氧化钠 加碱量 理论碱量 超碱量理论碱量 毛油重 kg 0 713 AV 10 3超量碱 油重的0 1 0 3 影响碱炼的因素 1 中和碱及其用量 烧碱 2 碱液浓度 3 碱炼温度 4 混合搅拌 5 杂质的影响 粗油的酸值及色泽是决定碱液浓度的最主要依据 酸值高 色深的应选用浓碱 酸值低 色浅的则选用淡碱 终温控制到油与皂脚明显分离时的温度 升温速度体现加速皂化反应 促进皂脚絮凝过程的快慢 温度与粗油品质 碱炼工艺及碱液浓度有关 混合搅拌的作用在于使碱液在油相中高度地分散 胶溶性杂质 羟基化合物 色素等都会影响碱炼效果 间隙式碱炼工艺 过滤毛油 精炼 中和 静置沉降 含皂脱酸油 洗涤 静置沉降 净油 干燥 废水 脱酸油 废水 富油皂脚 皂角处理 回收油 皂脚 碱液 高温淡碱 初温75 终温90 95 低温碱炼 初温30 35 终温60 65 二 蒸馏脱酸 蒸馏脱酸法又称为物理精炼 不用碱中和 而是借甘油三酯和游离脂肪酸相对挥发度的不同 在高温 高真空下进行水蒸汽蒸馏 使游离脂肪酸与低分子物质随着蒸汽一起排出 这种方法适合于高酸价油脂 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 五 脱色 油脂的脱色方法很多 工业生产中应用的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 吸附脱色法的原理 一 吸附剂 1 对吸附剂的要求 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 二 吸附原理 1 吸附剂的表面性 吸附剂的颗粒很小 可获得大的表面能 三 影响脱色的因素 1 温度 需要一定的能量 80 110 2 压力 减压脱色 压力为6 7 8 0kPa 即真空度93 3 94 7kPa 3 搅拌 搅拌速度 80r min 4 时间 10 30min 5 吸附剂用量 市售白土用量为油重的1 3 6 油的色度 7 含水量 水含量0 1 以下 8 油中的胶杂 残皂 金属离子 六 脱臭 目的 主要是除去油脂中引起臭味的物质 除去这些不良气味的工序称为脱臭 方法 真空蒸汽脱臭法 国内外应用最广泛 效果最好的一种方法 利用油脂内的臭味物质和甘油三酸酯的挥发度的极大差异 在高温高真空条件下 借助水蒸汽蒸馏的原理 使油脂中引起臭味的挥发性物质在脱臭器内与水蒸汽一起逸出而达到脱臭的目的 脱色油 直接蒸汽 脱臭成品油 脱臭锅 真空系统 间歇式真空脱臭工艺 工艺参数 真空度 残压2 3mm汞柱 180 直接蒸汽压力3 4kg cm2 6 8h 高压水蒸气70kg cm2 不宜广泛采用 低压水蒸气 10kg cm2 无法加热到200 以上 过热蒸汽 10kg cm2 只能利用显热 道生蒸汽 26 5 联苯和73 5 联苯醚的共溶共沸混合物 熔点12 2 沸点258 如载热体温度280 道生蒸汽压为0 66kg cm2 表压 水蒸气则要达到64 42kg cm2 6MPa 才行 江苏江阴化工一厂 石油产品 长碳链饱和烃 专门的热油炉内加热到320 仍呈液态 溶剂50ppm以下 国家规定 真空度 700mm汞高 温度 140 直接蒸汽1Kg cm2 2 5 3h 导热油 脱溶 七 脱蜡和脱脂 蜡质是一种一元脂肪酸和一元醇结合的高分子酯类 具有熔点较高 油中溶解性差 人体不能吸收等特点 其存在影响油脂的透明度和气味 也不利于加工 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 一 脱蜡 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 再经过滤或离心分离而达到蜡油分离的目的 工艺条件 蜡在40 溶于油脂 20 25 48 50h 使蜡质结晶析出 0 10 养晶36 48h 过滤分离 色拉油 二 脱脂 经过脱胶 脱酸 脱色 脱臭 脱蜡的植物油称为五脱油 粮油加工技术 油脂加工 张亮 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 一 油脂氢化 油脂氢化的基本原理 根据加氢反应程度的不同 可分为 轻度氢化 选择性氢化 深度氢化 极度氢化 极度氢化油 熔点60 工业用油 氢化 预处理 后脱色 除氧脱水 原料 过滤 成品氢化油 脱臭 油脂氢化工艺 二 人造奶油 1 国际标准的定义人造奶油是有可塑性的液体乳化状食品 主要是油包水型 W O 产品 原则上人造奶油应用食用油脂加工而成 这种食用油脂不主要是从乳中提取的 有以下三个特征 可塑性 液态 为W O型乳状液 乳脂不是其主要成分 定义 2 日本农林标准定义人造奶油是指在食用油脂中添加水等辅料乳化后 急冷捏合或不经捏合加工出来的具有可塑性或流动性的油脂制品 3 中国专业标准定义人造奶油系精制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 人造奶油的种类 保形性 在室温下 不熔化 不变形等延展性 置于低温时 在面包上仍易于涂抹口溶性 置于口中应迅速熔化风味 具有愉快的滋味和香味营养价值 人热量来源和富含多不饱和脂肪酸 具备的特性 1 家庭用人造奶油 2 食品工业用人造奶油通用型人造奶油 属于万能型 可塑性和酪化性 熔点一般较低专用人造奶油 面包用 起层用 油酥用人造奶油逆相人造奶油 水包油型 O W 乳状物双重乳化型人造奶油 O W O乳化物 同时具备O W和W O的优点 易保存 清淡可口 无油腻味 人造奶油的种类 原料油脂80 82 向日葵油20 大豆油10 椰子油25 熔点24 27 棕榈油45 熔点30 8 37 6 例2 氢化大豆油40 棉籽硬化油40 大豆色拉油20 红花籽油20 水14 17 食盐0 2 单甘酯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 原料组成 原料油脂 包装熟化 调和乳化罐 急冷捏合 伏塔装置 A单元速冷 刮刀500r minB单元捏合 剧烈搅拌 50 60 50 60 10 20 工艺 油相配合罐 三 起酥油 19世纪末 1910年 1951年 20世纪80年代 在美国作为猪油代用品出现 美国从欧洲引进了氢化油技术 把植物油和海产动物油加工成硬脂肪 使起酥油生产进入一个新的时代 日本开始生产起酥油 我国开始生产起酥油 起酥油一般不宜直接食用 而是用来加工糕点 面包或煎炸食品 要求具有良好的加工性能 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态油脂或不经急冷捏合加工出来的固态或流动态的油脂产品 日本农林标准 起酥油的种类 1 按原料种类分类 植物性起酥油动物性起酥油动植物混合型起酥油 2 按制造方法分类 全氢化型起酥油混合型起酥油酯交换型起酥油 乳化型起酥油非乳化型起酥油 3 按使用添加剂的不同分类 4 按性能分类 通用型起酥油乳化型起酥油高稳定型起酥油 5 按性状分类 可塑性起酥油液体起酥油粉末起酥油 起酥油的加工特性 5 氧化稳定性 4 乳化性 氧化稳定性比较好 四 调和油 是将2种或2种以上的高级食用油脂 按科学的比例调配成的高级食用油 调和油的品种 1 风味调和油根据群众爱吃花生油 芝麻油的习惯 可把菜籽油 米糠油 棉籽油等经全精炼 然后与香味浓郁的花生油 芝麻油按一定比例调和 制成 轻味花生油 或 轻味芝