《植物油脂的加工》PPT课件.ppt

第五章植物油脂加工 第一节植物油料及预处理第二节植物油脂提取第三节植物油脂精炼第四节油脂深加工简介习题 第一节植物油料及预处理第二节机械压榨法制油第三节浸出法制油第四节超临界流体法制油第五节水溶剂法制油第六节植物油脂加工副产物的综合利用习题 第一节植物油料及预处理 一 主要植物油料凡植物种籽或粮食加工副产物中含油率达20 以上 具备工业提取价值的统称为植物油料 一 油料种籽的主要化学成分 由于植物油料的品种 产地 气候 栽培技术及贮藏条件不同 它们的化学成分亦有很大差别 其主要包括油脂 蛋白质与碳水化合物及其他多种微量成分 如磷脂 灰分 色素 有机酸以及蜡质 葡萄糖苷等 1油脂油脂又称脂肪 是油和脂两者的合称 其主要化学成分为三甘油酯类 油脂的性质可用酸价 碘价 皂化价来表示 酸价 中和每1g脂肪中的全部游离脂肪酸所必需的氢氧化钾的毫克数称为酸价 碘价 与每100g脂肪相结合所需的碘的克数 称为该种脂肪的碘价 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 什么是酸价 碘价 皂化价 勤动脑 2蛋白质油籽中的蛋白质含量丰富 且蛋白质组成中的人体必需氨基酸种类齐全 蛋白质的性质对制油工艺有很大的影响 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 3磷脂磷脂的吸湿性强 能够吸收水分 引起微生物生长 导致油脂腐败 磷脂在高温下还会发生结构变化 导致油脂变色 降低油脂的品质 几种常见油料种子的主要化学成分 二 主要植物油料 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 含油29 30 含壳30 40 仁中含油45 55 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 米糠 含油14 24 米糠油是营养丰富的食用油 含人体必需的油酸40 50 亚油酸29 42 化学及热稳定性较高 还可降低人体胆固醇的含量 油桐籽 含仁率51 71 含油32 41 9 含蛋白质20 5 27 7 桐油是我国著名的特产 有毒不能食用 但是在工业上用途广泛 乌桕籽 乌桕也是我国的特产 含蜡35 43 含仁率28 33 为工业用油 油棕果 即棕榈 有 世界油王 之称 可提取两次 皮和仁中的油均可食用 三 油料种子的物理性质 油料种子的物理性质 如容重 散落性 自动分级 导热性 吸附性等 对油料的安全储存 输送 加工生产均有直接或间接的影响 质量热容和热导率使1kg油料的温度升高1 所需要的热量 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 吸附性和解吸性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 二 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 1油料的清理 清理的目的是什么 其原理和方法有那些 想一想 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 目的出油率降低 油色加深 沉淀物过多 饼粕质量较差 生产设备效率下降 生产环境恶劣等 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O 5 油菜子 芝麻清理下脚料中含油料量不得超过1 5 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 2 脱绒 脱壳与去皮 凡油籽都含有皮壳 如棉籽还带有短绒 剥壳的方法油料剥壳时根据油料皮壳性质 形状大小 仁皮结合情况的不同 采用不同的剥壳方法 1 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 2 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 3 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 4 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 5 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 仁壳分离的方法主要有筛选和风选2种 3油料的破碎 油料破碎的一般要求是颗粒度均匀 不出油 不成团 粉末少而不挤出油脂 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 4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 轧坯就是利用辊筒机将整籽或破碎后的小粒油料轧成0 5mm以下的薄片 为了破坏油籽细胞 尽量挤碎细胞壁 利于油脂提取 形成薄片后 增加物料接触面积 有利于蒸炒时凝聚油滴 提高出油率 轧坯后 要求片薄而均匀 粉末度少而不露油迹 手握时发松 松手后发散 轧坯的作用是什么 想一想 5轧坯 6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 挤压膨化的目的油料生坯经挤压膨化后 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 挤压膨化原理 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 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 7蒸炒 压榨法制油在预处理时必不可少的工序 蒸炒的方法 1 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 2 加热蒸炒法又叫干蒸炒 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 3 直接火炒籽法 用直接火源加热原料油籽 第二节机械压榨法制油机械压榨法制油就是借助机械外力把油脂从料坯中挤压出来的过程 压榨法取油特点 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 一 压榨制油的基本原理 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 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力压榨法制油的决定榨料排油的主要动力和可能条件三要素黏度油饼成型决定榨料排油的必要条件 二 压榨制油的必要条件 1 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 2 合适的压力 临界压力或极限压力 3 榨料的受压状态 静态受压和动态受压 4 施压速度及压力变化规律 先轻后重 轻压勤压 5 足够的压榨时间 压榨时间长 流油净 出油率高 6 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 三 榨油设备 液压式榨油机螺旋榨油机 第三节浸出法制油 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 优点 与压榨法相比 缺点 出油率高 一次性投资较大 粕和毛油的质量较高 浸出溶剂生产安全性差加工成本低 劳动强度小 毛油含有非脂成分数量较多多 色泽深 质量较差 方法 浸出法制油按用途分为预榨浸出 直接浸出和两次浸出三种方式 一 浸出法制油的原理1 分子扩散2 对流扩散 二 溶剂的选择 1 能在室温或低温下以任何比例溶解油脂 2 溶剂的选择性要好 浸出制油过程中除可溶解油脂外 不溶解其它成分 3 对光 水 热等具有化学稳定性 不会分解成有毒物质 与设备材料等均不发生反应 4 沸点低 比热小 汽化潜能亦小 易从粕和油中被回收 5 溶剂的纯度要高 沸点范围要窄 6 溶剂本身无毒性 无异味 呈中性 以确保卫生要求与防止污染 7 来源丰富 价格低廉 适应大量生产的要求 三 浸出制油的工艺类型 1 浸出制油的工艺类型 1 直接浸出 2 预榨浸出2 油脂浸出方式浸泡式按溶剂与油料的混合方式 可分为喷淋式混合式 四 浸出制油工艺流程 五 浸出制油的基本工艺要求 油脂浸出工艺过程主要包括油料预处理与预榨工序 浸出工序 湿粕脱溶 混合油蒸发与汽提工序 溶剂回收这五大工序 浸出工艺条件 1 浸出温度与浸出时间 2 料层高度 3 溶剂 或混合油 的渗透速率 4 溶剂用量 5 混合油的浓度 6 湿粕含溶量 1 浸出工序 浸出器按生产方式可分为间歇式浸出器和连续式浸出器 连续式浸出器主要有 平转式浸出器 环形拖链式浸出器 水平篮框式浸出器 2 混合油蒸发与汽提工序 目的是从油中除去固体粕粒并分离出溶剂 从而得到比较纯净的浸出毛油 分离溶剂一般要经过两个阶段 蒸发 用间接蒸汽加热混合油使溶剂以沸腾和蒸发的形式除去 汽提阶段 采用直接蒸汽 使溶剂充分汽化 以达到去除溶剂的目的 3 脱溶烤粕 从浸出器出来的湿粕通常含有20 40 的溶剂 必须经过脱溶与烘干回收湿粕中的溶剂 同时降低水分 脱溶烤粕一般分成三个阶段 预脱溶 直接蒸汽脱溶和烘干脱水 预脱溶 预脱溶是采取一定措施降低湿粕含量的过程 预脱溶的目的是为了减少蒸汽脱溶过程所消耗的蒸汽量 降低经蒸汽脱溶后在粕中所凝结的水分 直接蒸汽脱溶 利用直接蒸汽穿过料层 两者接触后使粕中所含溶剂沸腾而挥发掉 这种方式可以有效地脱除粕中残留溶剂 烤粕 烤粕即烘干去水过程 主要脱除粕在脱溶时水蒸气凝结增加的水分和原来所含的水分 烤粕采取间接蒸汽加热 4 溶剂回收 冷凝 在混合油蒸发 汽提以及脱溶烤粕工序中 大量溶剂成为溶剂蒸气 溶剂蒸气要通过冷凝作用成为液体溶剂 分水 含水溶剂要经过分水处理 除去水分 溶剂与水的分离一般利用二者相对密度不同 静置分层后排放废水 这种设备称为分水器 从尾气中回收溶剂 尾气排放装置 第四节超临界流体萃取法制油 1 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 2 超临界流体萃取工艺超临界流体萃取工艺组成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 根据分离过程中萃取剂与溶质分离方式的不同 超临界流体萃取可分为3种加工工艺形式 恒压萃取法 恒温萃取法 吸附萃取法 第五节水溶剂法制油 水溶剂法制油是根据油料特性 水 油物理化学性质的差异 以水为溶剂 采取一些加工技术将油脂提取出来的制油方法 根据制油原理及加工工艺的不同 水溶剂法制油有水代法制油和水剂法制油2种 1 水代法制油原理水代法制油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 芝麻水代法制油工艺流程芝麻油 芝麻筛选漂洗炒子扬烟吹净磨酱对浆搅油振荡分油 麻渣炒子的作用 使蛋白质变性 有利于油脂取出 出锅的芝麻要立即降低温度 扬去烟尘 焦末和碎皮 磨酱的作用 炒子后 内部油脂聚集 处于容易提取的状态 油脂黏度也降低了 经磨细后形成浆状 由于芝麻含油量较高 出油较多 此浆状物是固体粒子和油组成的悬浮液 比较稳定 固体物和油很难通过静置而自行分离 因此 必须借助于水 使固体粒子吸收水分 增加密度而自行分离 对浆搅油的作用 加入适宜的加水量才能得到较高的出油率 2 水剂法制油 水剂法制油原理水剂法制油是利用油料蛋白 以球蛋白为主 溶于稀碱水溶液或稀盐水溶液的特性 借助水的作用 把油 蛋白质及碳水化