油脂精炼副产品的利用PPT演示课件

第一章油脂精炼副产品的利用（一）,1,第一章油脂精炼副产品的利用（一）,油脂为何要进行精炼简言之，油脂中的非甘三酯成分会对油脂品质产生各种不同的影响，其中大多数是负面的。如磷脂的存在，会使油脂外观混浊、暗淡。它本身虽然具有较高的营养价值，但在烹饪时会产生大量泡沫并生成黑色沉淀，影响炒菜、煎炸食品的颜色和风味，同时失去了它的营养价值。,2,第一章油脂精炼副产品的利用（一）,油脂精炼副产品有哪些？磷脂、游离脂肪酶、甾醇、脂溶性维生素、脂肪酶醇、脂肪酸、蜡、色素、棉酚等。,3,第一章油脂精炼副产品的利用（一）,油脂精炼副产品利用的意义及途径意义：充分有效地利用资源，保护环境。途径：碱炼皂脚生产洗涤皂、水化油脚中磷脂的提取、油脂精炼下脚中不皂化物的提取、米糠油脱蜡时蜡油的利用以及棉酚的提取和精制、生物柴油的制备、皂脚脂肪酸的制备、谷维素的提取等。,4,第一节碱炼皂脚生产洗涤皂,一、概述目前此法经济效益欠佳，碱炼皂脚有其它更好的利用途径如生产生物柴油等。二、肥皂简介从广义上讲，油脂、蜡、松香或脂肪酸与有机碱(或无机碱)起皂化或中和反应，所得的产品皆可称为肥皂。狭义上说，肥皂是以洗涤为目的的水溶性碱金属盐。,5,二、肥皂简介,简述,6,第一节碱炼皂脚生产洗涤皂,三、生产肥皂的原料(一)油脂1.固体油脂2.月桂酸类油脂3.软性油脂,7,第一节碱炼皂脚生产洗涤皂,三、生产肥皂的原料(二)油脂代用品1.皂用合成脂肪酸2.松香3.木浆浮油，又称妥尔油4.油脂碱炼皂脚(三)碱NaOH,KOH,Na2CO3(四)盐类氯化钠，硅酸钠,8,第一节碱炼皂脚生产洗涤皂,三、生产肥皂的原料(五)着色剂(六)荧光增白剂(七)抗氧化剂及螯合剂(八)杀菌剂,9,四、沸煮法制皂,(一)皂用油脂的选择和调配1.油脂配方的目的2.皂用油脂脂肪酸基本规律3.油脂配方的方法(1)混合脂肪酸凝固点(2)INS值(3)SR（溶度比）值,10,四、沸煮法制皂,(二)沸煮法制皂1.皂化2.盐析3.碱析4.整理,11,沸煮法制皂流程示意图,12,煮皂锅,13,五、特种皂简介,1透明液体皂这类肥皂的生产与固体皂的生产极相似，仅有的区别在于碱液不用钠碱而用钾碱。所用的油脂一般为亚麻子油、棉子油和蓖麻油的混合物。2剃须皂它的生产用脂肪或脂肪酸与氢氧化钾或氢氧化钠的浓溶液热混合来进行。它必须完全呈中性，并能产生大量而持久的泡沫，它不会随时间的延长而变硬也不会腐败。,14,五、特种皂简介,3皂粉是以皂基为原料，加入钙皂分散剂、表面活性剂、助洗剂等的粉状洗涤剂。它是复合皂的粉状产品。肥皂粉克服了肥皂的某些缺点，溶解速度快，去污性能好，漂洗容易，生物降解性好，安全无毒，是可与洗衣粉抗争的家用洗涤用品中。皂粉的喷雾干燥法是将混合均匀的浆状物料，在良好的流动状态下，由压力泵压力喷雾干燥器，通过喷嘴雾化成小颗粒，在下落的过程中与热空气接触被加热干燥。干燥了的皂粉从干燥塔底部输出，经冷空气冷却后过筛，然后包装起来。,15,五、特种皂简介,4增白洗衣皂(brighteninglaundrysoap)性状：带色块状固体，有发泡性、去污性，对织物具有增白效能。主要成分：与普通洗衣皂类似，区别在于调和中需添加适量的增白剂，使得成品对织物具有明显的增白效果。常用增白剂有VBL、LD-3A型、31#、33#增白剂；新型的CBS-X增白剂性能更佳。,16,五、特种皂简介,5.老人皂(oldmenssoap)性状：白色或带色块状固体，碱性小，具有延缓皮肤衰老、延缓皱纹产生的特性。主要成分：除普通香皂中的各成分以外，还含有具有抗衰老作用的添加剂，如维生素E乙酸酯、水解蛋白；也可添加芦荟提取液、D-泛醇。,17,五、特种皂简介,6.美容香皂(beautysoap)性状：白色或带色块状固体，具有皮肤保温、营养表皮细胞的特性。香气幽雅清新，泡沫稠密细腻。主要成分：除普通香皂中的各成分以外，添加有护肤、营养、保温成分。常用的有甘油、吡咯烷酮羧酸钠等。此外，还可用可溶性乳酸麸氨酸盐，可增加角质层结合水含量；添加绿茶提取液、羟基化牛乳、水溶性甲壳素衍生物和乳化硅油，对皮肤有调理作用。,18,五、特种皂简介,7.美白香皂(whiteningbeautysoap)性状：白色或带色块状固体，具有发泡功能，并有消除皮肤色素沉积、祛斑增白、防止色斑形成的特性。主要成分：除普通香皂中的各成分以外，还添加有美白剂。常用的有曲酸衍生物、维生素C、磷酸酯酶等，亦可添加天然植物美白剂，如花粉、甘草、沙棘、芦荟、人参提取液等。熊果苷是目前使用最普遍的一种天然植物美白剂，它能强烈抑制酪氨酸酶的活性，从而有效地阻止色素的形成与沉积，促使色斑分解淡化。,19,五、特种皂简介,8.儿童香皂(childrenssoap)性状：碱性小、刺激性低的块状固体，具有润肤作用。主要成分：除普通香皂中的各成分以外，还添加刺激性小、有保湿、滋润、营养肌肤的维生素、甘油、蜂蜜、羊毛脂衍生物等天然成分。为降低皂对皮肤的刺激性，配方中可添加十二烷基硫酸铵或三乙醇胺盐、N-酰基谷氨酸三乙醇胺盐、醇醚硫酸铵等对皮肤温和的表面活性剂。,20,五、特种皂简介,9.中医药香皂(herbalsoap)性状：块状固体，棕黄色居多，对皮肤具有良好的卫生、保健性能。主要成分：除普通香皂中的各成分以外，还添加有一定量的中医药提取液，它们必须具有使用安全、化学稳定性好、不损伤衣物或皮肤的特点。常用的有两面针、人参、当归、薏仁、茯苓、沙棘等提取液。,21,五、特种皂简介,10.去头屑香皂(anti-scrapssoap)性状：块状固体，具有抗真菌、去头屑之性能。主要成分：除普通香皂中的各成分以外，还添加有特殊助剂去屑止痒剂。止痒剂可分为合成化学原料和天然植物原料两大类。前者有水杨酸、硫磺、间苯二酚、硫化硒、吡啶硫酮锌等(ZPT)。天然植物原料有芦荟、胚芽油、花粉、当归、茶皂素、杨树皮类脂、桦树皮类脂、桦树液、蜂胶、磷胶、磷脂、甘草、紫草根、黄瓜、霍霍巴油。,22,五、特种皂简介,11.消粉刺美容皂(anti-acnebeautysoap)性状：块状固体主要成分：除普通香皂中的各成分以外，还含有对消除痤疮有特效的中医药、抗菌素等。常用的中医药有当归、细辛、陈皮、白芷、香附、野菊花、补骨脂、丹皮、紫草、甘草、田竹、升麻、沙棘果。常用抗菌素有四环素、土霉素、红霉素和氯霉素等。,23,五、特种皂简介,12.减肥皂(slimmingsoap)性状：块状固体，具有消除皮下脂肪，健美体态之性能。主要成分：除普通香皂中的各成分以外，还添加减肥剂和助渗剂。减肥剂有深海海藻、常青藤、绞股蓝、咖啡因等。助渗剂常用氮酮。,24,五、特种皂简介,13.硫磺皂(surfursoap)性状：黄色块状固体，有硫磺气味，具有抑制皮脂分泌，杀灭细菌、霉菌、寄生虫等特殊功能，对皮肤病有辅助治疗作用。主要成分：除普通香皂中的各成分以外，还含有硫磺。,25,五、特种皂简介,14.加酶皂(enzymesoap)性状：带色粒的块状固体，具有较强的除脂肪污垢、蛋白污垢等顽固污垢的特性一。主要成分：与普通洗衣皂相同，但加有酶制剂。制作关键在于酶活力保持稳定。保持酶活力的方法有两种。一是将肥皂在与酶制剂混合前脱水，使成皂后产品的含水量降至10%以下。二是在加酶的同时加入一定量的酶稳定剂。,26,六、肥皂的质量,1.肥皂的溶解度肥皂的分子中有亲水的羧基(-COONa)部分，使它能溶于水。肥皂的溶解度过小，去污作用差，但溶解度太大时，使用不经济。一般洗衣皂溶解度要求大于2030mg/cm2(401)。肥皂的溶解度与温度有关，在设计油脂配方时必须考虑到肥皂的实际使用情况，以求肥皂在冷水中有一定的溶解度。肥皂中的混合脂肪酸凝固点高，溶解度小；混合脂肪酸凝固点低，溶解度大。制皂时，因油脂配方中脂肪酸成分的不同，生产出的肥皂溶解度有所差异。一般来说，16碳以下的脂肪酸(椰子油中含量高)、羟基脂肪酸(蓖麻油中含量高)、氢化脂肪酸、松香、异油酸(低熔点硬化油中)所成的肥皂，溶解度较大；硬脂酸(硬化油、牛羊油中含量较大)、花生酸、芥酸等成的肥皂，溶解度小。在相同的配方中，肥皂含水量大，溶解度较大。硬水中含钙、镁等离子，在硬水中使用肥皂，肥皂的溶解度小；在调和时加入填料，其中的碱性化合物有助于软化硬水，增加溶解度。,27,六、肥皂的质量,2.肥皂的硬度与耐磨度肥皂如软烂，则不耐用；但硬度太高，又不易溶解。硬度与耐磨度之间没有一定的规律，不同硬度的肥皂因为组织不同所表现的耐磨度不同。同样配方、填料和组织结构的肥皂，硬度高，则耐磨度好。影响肥皂硬度和耐磨度的因素有油脂配方、水分、生产工艺等。脂肪酸凝固点高（即高分子饱和脂肪酸含量高）者，肥皂的硬度大。由低分子饱和脂肪酸制成的肥皂耐磨度高，用高分子不饱和脂肪酸制成的肥皂耐磨度低；水分高的肥皂硬度和耐磨度低一些，反之则高一些。肥皂中添入无机盐，如硅酸钠、碳酸钠等，能增加其硬度和耐磨度。普通洗衣皂的硬度要求在2000g/cm2左右，耐磨度要求在110dm2/g。,28,六、肥皂的质量,3.肥皂溶液的泡沫度肥皂溶液的发泡能力往往是使用者衡量肥皂质量的主要依据。实际上发泡能力的大小，并不说明肥皂的去污能力的优劣。不过，泡沫丰富的肥皂，其去污能力总是强一些。肥皂溶液泡沫度的大小与肥皂中脂肪酸的成分有关，低分子脂肪酸(C10C12)皂生成的泡沫大而丰富，但不持久；高分子脂肪酸皂(C13C19)生成的泡沫细小而持久。温度对肥皂溶液泡沫度的影响决定于肥皂溶液是否趋近或远离最适宜的胶体性。椰子油皂在温度升高时泡沫度很小，而牛油皂在高温时泡沫度大，温度的这种影响也对油脂配方提出了要求。肥皂水溶液中有少量电解质能增大泡沫度，而较多量的电解质则能减小泡沫度。,29,六、肥皂的质量,4.肥皂的层裂肥皂被裁切后，在其侧面出现明显的界限，严重时用手轻扭即成三片或使用时自动分成三片，有时在裂面处析出液体，这种现象称肥皂的层裂或俗称“三夹板”。造成这种现象的原因大致为：第一，肥皂中混合脂肪酸的平均相对分子质量过大，凝固点较高，对无机盐的容纳性差，调和不易均匀。第二，皂基中游离电解质含量高。第三，调和操作不当，如硅酸钠加入量过大或浓度过高，调和温度低，搅拌慢，使填料调和不易均匀等。为此，应控制混合脂肪酸凝固点在3843，固体油脂不宜加多，使胶性油脂有适当含量，松香、椰子油、漆油、蓖麻油的加入有利于防止“三夹板”，控制皂基中总游离电解质量在0.6%以下，特别是食盐的含量要在0.3%以下，调和时注意保持硅酸钠与脂肪酸有一定比例，调和温度在7585，搅拌速度在70r/min以上。,30,六、肥皂的质量,5.肥皂的酸败肥皂在储存期间发生的变暗、出现斑点、有难闻气味等现象，即所谓酸败。引起肥皂酸败的主要原因是肥皂中的混合脂肪酸中含有多量的高度不饱和脂肪酸以及肥皂中含有多量的未皂化的油脂，它们长时间接触空气、光线、水分引起氧化或分解，产生游离脂肪酸和甘油等。微量金属如铜、钴、铁、镍等能促进肥皂的酸败。肥皂中有硅酸钠、游离碱、松香等能防止酸败。,31,六、肥皂的质量,6.肥皂的冒汗肥皂的冒汗有冒油汗和冒水汗两种。冒油汗是指肥皂表面冒出一种黄色的油珠，是严重的酸败所致，主要原因是肥皂中含多量的高度不饱和脂肪酸，氧化生成低分子游离酸和二元酸；多量未皂化中性油长时间接触空气、光线、水分，慢慢分解生成游离酸和甘油，多量的甘油在肥皂中大量水分挥发后被带到分子表面，长时间接触空气、光线生成多种氧化物。防止油汗的产生，应考虑配方中液态油的比例不应太大和加入适量松香，尽可能的皂化完全和析出甘油，加入一定量的硅酸钠和碳酸钠。冒水汗的主要原因是空气湿度与肥皂中游离水分不平衡，同时肥皂中含有多量的电解质、高度不饱和脂肪酸和甘油，从而促进了冒水汗。故应注意保持肥皂箱干燥，控制电解质含量及混合脂肪酸碘价在85以下，保持肥皂存放在空气流通处。,32,六、肥皂的质量,7.肥皂的冒霜普通洗衣皂允许有轻微的冒霜现象，但较严重的冒霜则是质量事故。冒霜是指肥皂表面聚集着颗粒无机盐如NaCl、Na2CO3、Na2SO4、SiO2等及有机盐。当水和其它挥发物向肥皂表面移动时，游离碱、硅酸钠被带到肥皂表面，水分及挥发物被蒸发，游离碱与空气中的CO2结合生成碳酸钠，SiO2呈游离状态聚集于肥皂表面。有机霜中脂肪酸熔点一般在32以下，有可能在肥皂中水分向外移动时被带到肥皂的表面。要防止肥皂冒霜，应注意皂用油脂的选择，同时控制游离碱含量在0.3%以下，在油脂配方中加入15%的松香。,33,六、肥皂的质量,8.肥皂的冻裂和收缩冻裂和收缩均系肥皂含水太多所致，前者是在温度很低时游离水分结冰造成的，后者是在空气干燥时造成的。这就要求控制水分含量，最好是控制脂肪酸含量不低于47%，加入硅酸钠等填料代替水分。,34,第二节水化油脚中磷脂的提取,一、磷脂的存在二、磷脂的组成三、磷脂的理化性质1.磷脂的物理性质(1)磷脂的外观(2)磷脂的溶解度(3)磷脂的胶体性,35,第二节水化油脚中磷脂的提取,三、磷脂的理化性质2.磷脂的化学性质(1)磷脂的分解(2)磷脂的水解(3)磷脂的酶解(4)磷脂的氢化,36,第二节水化油脚中磷脂的提取,四、磷脂的用途1.在食品工业上的用途(1)生产人造奶油和起酥油(2)生产烘焙食品(3)生产糖果(4)生产饮料,37,第二节水化油脚中磷脂的提取,四、磷脂的用途2.在医药工业上的用途(1)作医药乳化剂(2)用于保肝药物(3)用于健脑及健身药物(4)用于外用药物3.饲料工业,38,第二节水化油脚中磷脂的提取,四、磷脂的用途4.其它方面的应用(1)在化妆品方面的应用(2)在洗涤剂上的应用(3)在涂料上的应用(4)在橡胶上的应用(5)在皮革上的应用(6)在纺织工业中的应用,39,第二节水化油脚中磷脂的提取,五、磷脂的提取(一)浓缩磷脂的制取1.间歇法2.连续法浓缩磷脂一般含有6065的丙酮不溶物及3640的大豆油，正己烷不溶物含量0.3,40,第二节水化油脚中磷脂的提取,五、磷脂的提取(二)流质磷脂的制取(三)漂白流质磷脂(四)脱油磷脂(五)分提磷脂,41,第二节水化油脚中磷脂的提取,五、磷脂的提取(六)改性磷脂的制取1.磷脂水解改性2.磷脂的酶改性3.磷脂的乙酰化4.磷脂的羟基化5.磷脂的氢化,42,43,44,45,46,1.固体油脂,如牛羊油、棕榈油、漆蜡、柏油、木油以及硬化油等，这类油脂主要保证肥皂有足够的硬度和凝固点。牛羊油是肥皂工业的主要原料，特别是在制造香皂时，油脂配方中最高用量达85%。,47,2.月桂酸类油脂,如椰子油、棕榈仁油等，这类油脂主要增加肥皂的泡沫及溶解度。椰子油中月桂酸占46.75%54.1%，豆蔻酸占20%25.65。用椰子油制成的皂硬度高、泡沫迅速及溶解度好。棕榈仁油可在油脂配方中与椰子油互相替代。,48,3.软性油脂,如棉子油、花生油、茶油、糠油、菜油及蓖麻油等碘价较低的液体油，猪油也属于这一类。这类油脂主要调节成皂的硬度，增加肥皂的塑性。,49,(三)松香,松香来源于松脂。松树分泌出的树脂称为松脂，主要含有松节油和松香(松香占75左右)，通过蒸馏，蒸出松节油，剩下来的就是松香。松香中含有90左右的树脂酸和10左右的非酸部分。含酸部分包括松香酸、左旋海松酸、右旋海松酸和其它树脂酸。树脂酸与脂肪族的脂肪酸不同。下面是松香酸与左旋海松酸的结构式：,50,(五)油脂碱炼皂脚,一般油脂碱炼皂脚，肥皂含量在30%48%，中性油脂含量8%27%，总脂肪酸含量在40%60%。油脂碱炼皂脚可以作为肥皂的部分原料，漂白后使用。,51,1.油脂配方的目的,油脂配方不仅涉及到肥皂的质量，而且还涉及到制皂的成本和企业的经济效益。因此在选择油脂配方时既要注意到油脂来源要广，供应方便，加工简便，价格低廉。更应该注意到油脂的脂肪酸成分，既要考虑饱和脂肪酸和不饱和的比例，又要注意到长链脂肪酸和短链脂肪酸的比例，使制成的肥皂稳定性好，发泡性强，硬度适中，去污力强等以满足成品肥皂的质量要求。,52,2.皂用油脂脂肪酸基本规律,基本规律：碳原子数愈少，在水中溶解度愈大。C12以下的钠皂可溶于冷水但盐析困难。碳原子数愈多，在水中溶解度愈小。C16C20的钠皂只溶于热水，盐析容易。C20以上钠皂溶解度很低。含有两个或三个双键的不饱和脂肪酸肥皂去污力差，易氧化，因而易变色冒汗。可以得出这样的结论：高于C18、低于C12的脂肪酸都不适于制皂。只有C12C18的饱和酸和带一个双键的不饱和酸才适宜于制皂。,53,各种油脂制成的肥皂性能,54,55,3.油脂配方的方法,国际上通用的香皂油脂，配方是牛羊油/椰子油，比例为80：20或75：25；85：15。而一般的LUX香皂油脂的配方为：牛羊油70%，椰子油30%，成品总脂肪酸80%。在拟定肥皂油配方时，常考虑油脂脂肪酸的凝固点，INS值（皂化值与碘值之差）与SR值（溶度比）。,56,(1)混合脂肪酸凝固点,一般制皂厂都采用混合油脂的脂肪酸凝固点来拟定配方，洗衣皂的脂肪酸凝固点控制在3842之间，夏季高一些（4042），冬季低一些（3840）。香皂的脂肪酸凝固点控制在3740.5之间。混合油脂的脂肪酸凝固点，等于配方中各种油脂的脂肪酸凝固点分别乘以用量百分比的总和。近似计算如下：Tt1C1t2C2tmCm式中：t1、t2tm表示各种油脂脂肪酸的凝固点（）；C1、C2Cm表示各种油脂在混合油脂中的百分比（%）。混合油脂脂肪酸的凝固点，一般根据经验数据计算，但有时也根据实测数据计算。,57,(2)INS值,INS值等于皂化值减去碘值。I表示碘值，NS表示皂化值。INS值与肥皂的硬度有关，INS值越大，混合油脂越接近固体，成皂的硬度越高，溶解度越小，肥皂发泡性亦差，但贮存稳定性越好。洗衣皂适用的INS值在130160之间，香皂则在160170之间。,58,59,(3)SR（溶度比）值,SR值表示肥皂的溶解性及发泡性，SR值越大，肥皂越易溶解，发泡性越大。SR值越小，肥皂就越难溶解，但椰子油、棕榈仁油除外。洗衣皂适用的SR值在1.5左右，香皂则在1.31.5之间。,60,1.皂化,(1)目前，制皂厂所用的碱大部分是氢氧化钠，配成3649波美度的液体使用。(2)肥皂的常用术语,61,1.皂化,油脂与烧碱在加热的条件搅拌，可生成肥皂和甘油。皂化反应开始时，仅在油脂与碱液两相的界面上作用，反应速度很慢，这一反应阶段称为诱导期；随着生成的肥皂愈来愈多，肥皂使油与碱液乳化，二者的接触面大为增加，皂化作用即进入均态反应，反应急速进行，在很短的时间内即生成大量的肥皂，故第二反应阶段称为急进期；经过急进期的反应，90%的油脂已经皂化，由于油脂的浓度降低，相当量的油脂溶于缺碱的肥皂胶囊中，因此，皂化反应速度又趋缓慢，不能进行到底，皂化力度大约可达9599%,62,2.盐析,盐析的作用是在皂胶中加入盐以后，因渗透压变化使皂胶内的水向外扩散，皂胶内胶粒电荷被中和，促使胶粒浓缩凝聚，水分渗出。盐的加入产生共离子效应，使皂粒析出。盐析的目的是使皂粒与含甘油的盐水进行分离，静止后从皂化反应锅下部取出析出水，送到甘油回收车间回收甘油。盐析操作使用的电介质有NaCl、Na2SO4等，最常使用的盐析剂是NaCl。盐析工序要求尽可能析出皂胶中的甘油、色素和杂质。盐析剂的用量取决于油脂的种类，脂肪酸分子量越大，越易盐析，所需盐析剂浓度就越低。,63,3.碱析,碱析的作用有：使未皂化的甘油酯皂化完全。由于控制皂化废液中的游离碱，皂胶中常含有15%的中性油脂，碱析的第一个作用就是将这部分未皂化的中性油脂完全皂化。降低皂基含甘油量，提高甘油回收率。皂胶中的甘油能再一次被碱析水洗涤下来，从而降低皂基中甘油含量。排除皂胶中盐类、蛋白质、纤维和色素等杂质。,64,4.整理,整理的目的是调整皂胶中的电解质含量，使皂胶呈半离析状态，将皂胶中所含的杂质、色素、电解质及低级脂肪酸皂沉于锅底，成为皂脚(锅底皂)，而使纯净皂基浮于上层，使其中脂肪酸、电解质、水分含量调整合适，组织坚韧细致，具有高度均匀性与可塑性，色泽光亮、浅淡。,65,磷脂简介,磷脂Lecithin一词源于希腊语的蛋黄Lekithos,1846年Gobley从蛋黄中分离出含磷脂肪物质，并命名为磷脂。而目前研究最多的大豆磷脂是1925年发现的。大豆磷脂的研究20世纪30年代始于德国，60年代以来在发达国家已实现工业化生产，广泛应用在食品、医药、化妆品和工业助剂领域。随着对磷脂研究和应用的深入开发，其结构、性能、功效和生理、生化作用逐渐被认识。由于磷脂实用价值的开拓和发展，开展磷脂的精细分离技术和精细有机合成技术以及化工系统工程的研究，使高纯磷脂，精细磷脂得以开发和应用。在国际市场上，高附加值的天然磷脂产品需求一直处于稳定增长的势头。,66,一、磷脂的存在,磷脂广布于动植物界，是细胞的必需组分。它在生物体内有重要的生理作用，其中包括促进在细胞代谢过程中所生成的各种物质的溶解作用，参与氧化及脂肪转化为糖族等过程。磷脂处于原生质的表层，使它具有类脂膜的特性，从而决定着它在细胞内部渗透过程中的重要作用。,67,一、磷脂的存在,磷脂存在于动植物体的重要组织中，如脑神经、皮肤、植物种子、花粉、橡胶乳液等都有磷脂存在。植物油料中的磷脂主要存在于种子里，且大部都含在油籽的胶体相内，油相中含量很少。但奇怪的是，磷脂的含量基本上是随着蛋白质的含量成比例的变化，而不是随着油含量的多少变化。如大豆中蛋白质含量高，因此就成为磷脂的主要来源；而椰子肉的含油量高，但蛋白质含员低，因此磷脂的含量亦低。,68,一、磷脂的存在,油料种子胶体相内的磷脂，大都与蛋白质、糖类、脂肪酸、甾醇、生育酚、生物素等物质相结合，构成复杂的复合体。如向日葵籽中结合态磷脂占其总量的66%，棉籽中高达90%，大豆中的卵磷脂也同样以结合状态而存在。不同的油料种子，磷脂的含量不同。就是同一种油料种子，由于品种和生长地区的不同，其磷脂含量的变化范围也较大。,69,几种油料种子中磷脂的含量,70,几种毛油中磷脂的含量,71,二、磷脂的组成,磷脂酰胆碱(PC)磷脂酰乙醇胺(PE),磷脂酰丝氨酸(PS)磷脂酰肌醇(PI),磷脂酸(PA),72,73,(1)磷脂的外观,(1)磷脂的外观纯净的磷脂无色无味，在常温下为一种白色的固体物质。但往往由于制取的方法或精制方法、产品种类、储存条件等不同，磷脂产品具有淡黄色至棕色。,74,(2)磷脂的溶解度,(2)磷脂的溶解度磷脂可溶于脂肪烃、芳香烃、卤化烃类有机溶剂，如乙醚、苯、三氯甲烷、石油醚等，它只部分溶于脂肪族的醇类，如乙醇。像其它非极性的表面活性剂一样，磷脂不溶于极性溶剂，如乙酸甲酯，尤其是丙酮；但在有少量油脂存在时，磷脂于丙酮和乙酸甲酯中的溶解度即增加。磷脂酰胆碱可溶解于乙醇中，而磷脂酰肌醇则不溶解。磷脂酰乙醇胺在醇溶部分与醇不溶部分中的量基本相等。利用磷脂在上述溶剂中溶解度的差异，可作为分离、提纯及定量磷脂的依据。磷脂能溶于动植物油脂、矿物油及脂肪酸中，实际上不溶于冷的动植物油脂。磷脂中加入脂肪酸，可使塑性醋脂软化或液化成为流体磷脂。,75,(3)磷脂的胶体性,(3)磷脂的胶体性在磷脂的分子中有磷酸根与氨基醇亲水基团和碳氢链疏水基团，能使水油两个不相溶的相形成稳定的胶体，这是因为磷脂在水与油两相之间形成一个界面层，由于这个界面层的存在而降低了油与水之间的界面张力。磷脂存在于油脂中具有明显的亲水胶体性，当与适量的水相混时，磷脂即从油脂中分离出，特别是在pH8呈微碱性的热水中更易吸水膨胀，直至生成胶体溶液。磷脂的这种吸水膨胀产生乳化胶体的特性，是它从毛油中制取和广泛应用的基础。,76,磷脂的胶体性,77,(1)磷脂的分解,(1)磷脂的分解磷脂接触空气或在阳光照射下极不稳定，易氧化酸败而色泽变深，但在无水分的油脂中比较稳定。所以浓缩磷脂中的油脂可以防止磷脂氧化酸败，有利于磷脂的贮存。磷脂在高温中不稳定，在制油及制取磷脂过程中，温度在150时，油脂色泽加深，制取的磷脂气味不佳；超过150时，磷脂逐渐分解。,78,(2)磷脂的水解,(2)磷脂的水解磷脂在碱性乙醇溶液或水溶液中加温易皂化，或者在强酸性的水溶液下高温使其水解。皂化后生成肥皂、磷酸甘油的盐类、肌醇磷酸盐类，进一步加热生成甘油、肌醇及磷酸；酸化水解(或加压水解)后生成游离脂肪酸及上述化合物的游离物质。,79,(3)磷脂的酶解,(3)磷脂的酶解磷脂可以被酶分解，至少有四种以上的磷脂酶可用于分解羧酸及磷酸所形成的酯键，其中有的酶只可分解磷脂上的不饱和脂肪酸而对饱和脂肪酸不起作用。这种作用可生成一种具有强烈的溶血作用因而称为“溶血磷脂”的磷脂。,80,(4)磷脂的氢化,(4)磷脂的氢化磷脂可以用镍作催化剂在适当条件下进行氢化，氢化后生成白色团体的氢化磷脂。为了便于操作，氢化可在乙酸乙酯等溶剂中进行。氢化后的磷脂可作为润滑油的添加剂。,81,四、磷脂的用途,磷脂具有重要的理化特性，所以它在食品、医药、饲料及其它工业部门有着广泛的用途。,82,(1)生产人造奶油和起酥油,人造奶油是油和水两相的混合物。磷脂作为乳化剂，能使油相和水相形成稳定酌乳胶体，在特定的工艺条件下磷脂能使人造奶油形成W/O型(油包水)或O/W型(水包油)两大类产品。早期的人造奶油生产使用的乳化剂主要是磷脂(或用鸡蛋)。目前生产人造奶油除了合成乳化剂外，磷脂还是重要的乳化剂之一。在起酥油中添加磷脂作为乳化剂，这种起酥油添加到面团中后，使食品更具有如可塑性、起酥性、吸水性、乳化分散性等优点。,83,(2)生产烘焙食品,在面包、饼干和糕点的面团中添加磷脂，利用其乳化性质可改进面团的吸水作用，使面粉、水、油脂易于混合均匀，增强起酥性，增大制品的体积，提高营养成分含量，使食品酥脆、美味可口。,84,(3)生产糖果,各种糖果制品中，加入磷脂有助于糖浆和油脂的快速乳化，可提高润湿效果，使糖果外表光滑而不粘还降低了原料的粘度，有利于操作，增加产品的均匀度及稳定性、而且又是很好的脱模剂。例如在生产巧克力所用的可可粉、砂糖、奶粉等原料中适量地添加磷脂可控制粘度，更主要的是控制结晶良好，产品口溶性及口感性良好，能有效地防止巧克力在贮存时或在货架上发生冒霜现象。,85,(4)生产饮料,在粉末或结晶饮料方面添加适量磷脂，可作乳化和润湿作用。在冰淇淋生产方面，磷脂可作为乳化剂及稳定剂。在豆奶(或豆浆)升温时，磷脂可作为去沫剂防止外溢。磷脂在生产O/W型(水包油型)乳状液饮料时是良好的乳化剂。,86,(1)作医药乳化剂,磷脂可作为脂肪乳的乳化剂。静脉注射脂肪乳输液，是一种浓缩的肠外高能量营养液，其组成为：豆油、等渗剂及注射用水。用卵磷脂为乳化剂，经乳化制成O/W型乳化剂用于人体静脉输液，能完全被人体所吸收，对恢复健康、增强体力有一定的作用。制备脂质体：脂质体是药物载体，可制备抗癌药物的新剂型。由于脂质体的化学组成和人体的细胞膜接近，故药物渗透性强。脂质体临床应用在肺癌和胃癌方面疗效显著。作脂溶性药物乳化剂：磷脂酰胆碱作乳化剂，具有无毒性、能量高、乳化效果好的优点，在高压及灭菌下，油粒分散很细，颗粒能达到1m，因而优于其它乳化剂。,87,(2)用于保肝药物,大豆磷脂可提供胆碱和必需脂肪酿(如亚油酸、亚麻酸)。胆碱可增强肝细胞及肝组织的机能及提高肝组织的再生能力。磷脂对脂肪的代谢起重要作用，它是脂肪出入细胞的携带者，能帮助脂肪弥散和氧化，促进脂质的代谢。,88,(3)用于健脑及健身药物,(3)磷脂类有促使神经细胞内部结构生长旺盛的作用。由于磷脂类有增强神经组织的作用，并能调整高级神经活动过程，因此，磷脂可应用于治疗神经衰弱和减轻神经骚乱症状，在健脑方面经临床应用疗效显著。磷脂应用于婴儿食品方面，可以补充脑发育最旺盛时期的必需营养物质，对促进神经细胞生长有很好的作用。磷脂类在人体血浆内起着乳化剂的作用，影响胆固醇及脂肪的运输和沉积，能够使动脉粥样硬化斑块消失。故食用磷脂可降低人体内胆固酵含量。磷脂能增强人体造血器官功能，能使血红蛋白量增高，使血细胞的线粒体和中性红体量增多，因此磷脂可用来治疗再生障碍性贫血。磷脂能增强骨细胞的活动机能，对骨细胞的生长、骨细胞运动有一定作用、骨折后食用磷脂，对恢复有益。,89,(4)用于外用药物,磷脂有加强细胞的基本结构和促进新表皮细胞生长的作用，故磷脂有增进伤口愈合的作用。以磷脂制备皮肤药物，可用来治疗皮肤病如脚癣、牛皮癣等。,90,3.饲料工业,磷脂可以作为畜禽动物及水产养殖的饲料的营养添加剂，用于饲料工业。在饲料中添加磷脂能促进动物的神经组织、内脏、骨髓、脑的发育，使畜禽动物及淡水鱼类增产，可节约蛋氨酸的消耗。在饲料中添加磷脂，可补充动物机体内则能量消耗，提高了饲料的营养价值。在蛋鸡饲料中添加褐脂，对鸡的消化吸收有促进作用，能提高蛋鸡的产蛋量。,91,(1)在化妆品方面的应用,磷脂具有OW和WO型的乳化性质，同时磷脂对人体细胞的正常活动和新陈代谢起着重要作用，对皮肤有很好的协调和渗透性。在化妆品中适量添加磷脂，对滋润皮肤、防止皮肤干燥有一定的作用。,92,(2)在洗涤剂上的应用,在洗涤剂中添加磷脂，可以降低溶液的表面张力增加润湿能力，提高洗涤效果。,93,(3)在涂料上的应用,磷脂添加在涂料中，可作为乳化剂和分散剂，对防止颜料沉淀及稀释分层有一定作用，可以增进粉刷性能，使粉刷面平滑、柔美光亮、涂膜均匀，提高油漆质量。,94,(4)在橡胶上的应用,在天然橡胶、合成橡胶、硬橡胶和再生橡胶中添加磷脂、有软化、分散、促进硫化及防止老化功能。,95,(5)在皮革上的应用,磷脂使用在制革方面，能使皮革增加塑性和强度，柔软具光泽。,96,(6)在纺织工业中的应用,磷脂在纺织、印染中有多种用途，如作乳化剂、渗透剂、扩散剂、抗氧剂等，也可用于纺织品的洗涤、脱胶、丝光处理、染色等工艺中。在纺织、印染中，不论棉纺、毛纺等它均起很大作用。,97,98,1.间歇法制浓缩磷脂,99,1.间歇法制浓缩磷脂,100,生产流程说明,生产时，先将热水箱(8)内的水加热，开动热水循环泵(9)，磷脂浓缩锅(2)的温度达到70以上时，开动真空喷射泵(11)，残压达80kPa以下时，开始自进料管吸入水化油脚并开动搅拌器。进料完毕，关闭进料阀门开始浓缩脱水。浓缩时，保持夹套温度90，磷脂颜色会加深甚至焦糊。正常操作时残压保持在70kPa。经1014h后检查，如从外表看物料已成流体，搅动时略有丝光，说明水分已符合要求，即停止加热，通入冷水，冷却至80以下，放出装入容器。,101,102,2.连续法,水化油脚从水化脱胶工段由蒸汽往复泵输入水化油脚暂存罐1内，锅内有搅拌装置(5060r/min)，由边夹层和锥底夹层加热。在油脚暂存罐1内，可先预热，然后由真空吸进磷脂浓缩器2内。供料速度用开启的针线阀控制。浓缩器内装有旋转轴，轴上装有刮板，将水化油脚搅拌成薄膜，在重力及新进入器内水化油脚的压力下，水化油脚成薄膜状沿着器壁向下流动，由于受热和真空的作用，水化油脚中的水分很快蒸发，进入汽液分离器的水蒸气及冷凝水被真空排出(或定期从分离器放出)。浓缩磷脂随重力作用流入接受器5。,103,2.连续法,104