第八章植物油脂提取.ppt

1、第八章植物油脂的提取,第一节概述 凡植物种籽或粮食、食品加工副产品中含油率8%以上而且具备工业提取价值的都称为植物油料 。植物油生产的主要原料是含油的植物种子，它的主要产品应是食用油、工业用油及饼粕。,世界油脂工业发展形势：,供不应求:有限的油料产量与急剧增加的油脂消费量的矛盾，要求油脂工业增加油料加工比例的同时提高出油效率和质量 饲养业发展，饲料工业化需求剧增，使世界饼粕蛋白消费量猛增，其中大豆饼粕蛋白的供应占55.7%，从而对其他油料蛋白的利用提出了高产优质综合开发的要求,新油源开发：增产营养价值高、脂肪酸配比合理的油品（如调和油）以及保健功能性油脂 植物油脂作为新能源：如蓖麻油作为石油化

2、工原料，脂肪酸甲酯作生物燃料等。 总的趋势：总量增长型向质量效益型转化；优质、高效、自动化、集约化。,我国油脂工业现状：,产量低，人均消费量低。如色拉油，世界年平均14.4kg，我国.kg(到2001年）现已超过13kg。 油厂数量多，规模小，技术陈旧 精深加工及副产品开发起步晚,我国油脂工业发展前景：,1、巨大的国内市场提供了巨大的发展空间，据预测2020年达15亿人口的中国，若按FAO推荐的人均消费14kg/a估算，油脂总消费量为21Mt，即除需进口7Mt外，国内仍需生产14Mt，由此全国油料加工要大幅增长，生产必须规模化。,2、应用高新技术是发展和提高我国油脂加工水平的永恒主题：生物技术

3、、膜分离技术、超临界萃取技术、膨化技术、微波加热技术、超声波化工技术、微胶囊造粒技术、超微粉碎技术以及计算机控制技术等,一 主要油料及加工特点 （一）油料分类： 按作物种类分： A、草本油料：大豆、亚麻籽 B、木本油料：油桐籽、乌桕籽、 油橄榄 按栽培区域分：大宗油料、区域性油料、野生油料、热带油料。,按用途分：食用油料、工业用与药用油料 按含油率高低可分为： 高油分油料 （30%） 低油分油料（8-25%）,（二）重要油料及油脂 1、 大豆：含油率15.5-22.7%，含蛋白质30-45% 豆油：呈橙黄色，半干性（I值：125-130）豆腥味，含2%卵磷脂 2、 油菜籽：含油33-48%，蛋

4、白质20-30%，可在世界各地种植 菜油：呈深黄色，不干性（I值：94-106）含芥酸量高，影响利用价值。 在空气中不能氧化干燥形成固态膜的油类。 (不干性油）,3、棉籽：含油15-25%， 棉仁含油28-39%，含蛋白质30% 棉油：淡黄色，去除棉酚，半干性 4、花生：果仁中含油40-51%，蛋白质25-31% 花生油：不干性油，色泽浅，香味浓，抗氧化稳定性好，花生仁易霉变,5、芝麻：油料皇后， 含油45-63%，蛋白质19-31% 芝麻油：天然色拉油，含芝麻酚，抗氧化 6、葵花籽：仁中含油45-55%，蛋白质21-31%，稳定性差。 葵花油：浅黄色，含有绿原酸、咖啡酸，稳定性差，含蜡质多，

5、须脱蜡。,7、米糠：含油14-24% 油呈浅黄色，易酸败，易消化吸收，降血脂 8、玉米胚芽：纯胚芽含油34-57%，蛋白质15-25.5% 半干性油，含生育酚，具有良好的抗氧稳定性,9、茶籽：整籽含油30-40%，仁中含油40-60%，粗蛋白8-9%。茶油：有毒性，强的吸湿性和发泡性。 10、乌桕籽：整籽含油40-53%，外层桕油（皮油）仁中为青油,二、油脂的化学特性值 1、 碘值：指油脂能吸收碘的量，以100g油脂吸收I2的g数表示。 碘值在100左右为不干性油 100-130为半干性油 130为干性油（在空气中易氧化干燥形成富有弹性的柔韧固态膜的油类，主要用于油漆工业） 2、酸值：中和1g

6、油脂中游离脂肪酸所需的氢氧化钠mg数，酸值越低品质越好。,3、过氧化值：加KI析出I2再用 NaS2O3滴定 4、AOM值：通入空气使过氧化值上升所需时间。,三、制油方法 （一）机械法 土榨：杠杆榨，契式榨和人力螺旋榨。 机榨：水压榨和螺旋榨油机 （二）浸出法,（三）水溶剂法,、水代法：把热水（90以上，用量12-2.5）加到磨成浆状的料酱中，使蛋白质微粒吸水膨胀，并借助两者的密度差采用震荡方式进行油脂分离的方法。 特点：能保持油脂的特有风味，适于高油分软质油料。,、水浸法：利用水或稀碱溶液溶解油料中可溶性蛋白质、糖类等特性，继而调节p值使达蛋白质等电点（4.2-4.6)，进行沉淀、离心分离以

7、及喷雾干燥等工序，取得蛋白质并分离出油脂的一种特殊方法。 特点：水温低(60-65)，加水量大(16-15)，以提取蛋白质为主。,第二节 植物油料预处理,概述 油脂生产中从原料提取油脂前的所有准备工序统称预处理。 包括：A、净化：贮存、清理、脱绒、剥壳、去皮及分离 B、 制坯：破碎、烘干、软化、轧坯、成型或蒸炒等,一、油料预处理的重要工序及其设备,（一） 贮藏： 1、目的意义： 促进油籽后熟过程，防止劣变、减少损失、保证品质：如将葵花籽通风干燥后，在2228条件下堆放35天，可增加0.23%0.27%的含油率，而酸价比未烘干的降低1.32.49。,改善油籽的加工工艺品质：如原料大豆经烘干冷却后

8、再贮存4872h，使之冷却，调整水分（810%），有利于降低皮和仁的结合力，提高脱皮效果。 提供品质均匀一致的原料或中间产物、维持稳定生产：建立足够的、设计科学的仓容设施，既可确保原料油籽、中间产物（饼粕、毛油）稳定供应或周转，也有利于预先处理成品质相一致的供料量，保证持续稳定正常生产。,2、方法：1-5种，干燥、通风、低温、密闭、化学保存等 贮藏前要烘干处理。,（二）清选： 用最大含杂率，下脚含籽率衡量清选效果。 设备：振动平筛、平面回转筛，圆筛。永久磁铁块组合、胶锟磨泥机、力式圆打筛等,（三）脱绒、脱壳与去皮,剥壳、脱皮的意义： 1、剥壳后提取的油脂品质高、色泽浅、酸价低、含蜡量低，饼粕蛋

9、白质含量也相应提高。 2、可降低加工过程中的设备磨损。 3、分离出来的皮壳能综合利用。,含壳率20%称带壳油籽，如：棉籽，油菜籽 含壳率20%如：大豆、芝麻，一般制油不须脱皮。 衡量剥壳效果：剥壳率，仁中含壳率，壳中含仁率。,（四） 破碎、软化与轧坯 破碎的要求：颗粒度大小适当，均匀 一致，粉末少而挤不出油脂。 软化：调节适当水分和温度使变软， 适于轧坯。 作用：防粘辊，分解有毒物质，变性 蛋白质 方式：加温去水（适于高油分油料） 与高温加水,轧坯的定义与作用：,经过破碎软化后的油料用辊式压坯机将其碾压成薄片。 作用：1、破坏油籽细胞 2、形成薄片：有利于蒸炒时油脂的凝聚和油路缩短。 3、少量

10、蛋白质产生机械热变性，表 面增大，易受微生物浸染，不宜久存 要求：片薄而均匀，粉末度少而不露油迹，手握发松而松手发散。,（五 ）蒸炒,定义： 方法：温润蒸炒：先湿润，用直接蒸汽蒸坯，再间接蒸汽烘干，应用普遍。 加热蒸炒；又叫干蒸炒，适于温度低、水分要求不高的水压机榨或直接浸出 直接火炒：采用平底炒锅或微压圆筒炒锅，温度高，适于95型、水压机榨油工艺配套,（六）成型 、挤压膨化：目的：容重增大，多孔型增加，酶钝化，浸出毛油品质提高，效率提高。 、机械冷压成型：将粉末状油料水分调左右，然后进入颗粒成型机，压成直径.mm，长mm的圆柱形颗粒，再干燥水分进行浸出,、凝聚造粒成型：将粉末油料通过调湿，振

11、动凝聚成颗粒以及烘干等过程，在凝聚机的作用下成为有一定强度而内部多孔隙的粒状料胚。,二压榨法制油,实例 （一）棉籽压榨取油基本工艺流程 壳含仁0.5% 水分10-12% 脱绒棉籽清理剥壳分离软化 + 6 0 仁含壳 10% 胚 厚入蒸水分1620% 轧胚蒸炒压榨 0.30.4mm入榨水分1.22.5% 温度125-128饼 油渣分离毛油,（二）油菜籽预榨浸出基本工艺流程 水分8-9%厚度 0.35mm 油菜籽清理软化轧胚 温度70-80 入榨水分45%油渣 蒸炒预榨油渣分离 温度110 菜籽饼毛油 浸出,第三节浸出法制油工艺 一、浸出法制油的要素： 溶剂的选择,料坯的结构与性质 油籽细胞破坏程

12、度愈彻底愈好 料坯薄而结实，粉末度小而空隙多 水分适宜 温度要适当,浸出料胚的合适水分,浸出方式与浸出阶段数 浸泡式 渗滤式 浸出阶段数 的含义 浸出工艺条件 、浸出温度和时间： T（轻汽油）4555 t 6580min 、料坯层高度 以2.53.0m为宜， 预榨饼2m 、溶剂的浸透速率 0.5cm/s或 360L/dm2h,、溶剂用量：溶剂比是指单位时间内所用溶剂重量与被浸物料重量的比值。浸泡式0.81.61， 多阶段混合式0.3-0.61 高油分油料高达1.52.51。 、湿粕含溶量：沥干10-25min使降至含溶25-30%,料胚冷凝尾气回收 湿粕浸出混合油 脱溶过滤 溶剂蒸汽溶剂 烘干

13、蒸发（） 冷凝溶剂蒸汽 冷却汽提 分水冷凝 毛油 成品粕蒸水罐废水,二、浸出法制油的典型工艺与设备 （一）脱溶烤粕：湿粕含20-40%溶剂 预脱溶：利用挤压加热力脱溶可降至5%以下减少蒸汽脱溶过程所消耗的蒸汽量。 闪蒸预脱溶受热时间短，蛋白质变性低，有利于综合利用 直接蒸汽脱溶：部分蒸汽凝结在粕中。 烤粕：即烘干去水，用间接蒸汽。,ZHL型系列高料层蒸烘机主要用于脱除湿粕中的溶剂。其特点是蒸汽利用率高,耗气量少,脱溶效果好，结构简单，操作维修方便，是油脂浸出工厂中用于预榨浸出的理想设备。,（二）混合油分离：加热蒸发与加直接蒸汽汽提。一般两次蒸发，一 次汽提。 、先在80-85蒸浓到60-70%

14、，第二阶段真空蒸发160mmHg，73.89 ，蒸浓到95%。 、混合油汽提：采用顺流升膜式管式汽提塔或逆流降膜式层式汽提塔，残溶降至0.005-0.05%。,（三）溶剂回收：降低成本，保证安全 、冷凝：列管式冷凝器和喷淋冷凝器 、分水：使用分水器静置分层，排出的废水用蒸水罐加热到，使水中微量溶剂挥发回收。,、从尾气中回收溶剂：料胚的投入、物料进出口吸入、系统负压从外部吸入、蒸汽和水带入以及设备泄露等进入系统内的空气成为不凝结气体，称自由气体。 方法：尾气冷凝冷冻法、植物油或液蜡吸收法以及活性炭吸附法等。,JP型系列平转浸出器有固定栅底和活络假底两种形式，属喷淋、浸泡相结合的浸出器。其结构简单

15、 ，动力消耗小浸出效果好。设备运转平稳可靠 、维修方便，能适应于多种油料的浸出是国内外采用最多的一种浸出设备。,三、浸出法制油新途径,（一）混合溶剂选择性浸出：综合各自特性，最早用芳香烃（苯、二甲苯）中含有10%的乙醇混合物，但实际应用成功的只有两例：,1、乙醇-己烷-水直接浸出棉仁坯制取脱毒、脱脂棉籽蛋白粉： 主要问题：酒精混合液成分复杂，不宜分离。 因此可采用两次浸出法：第一次用酒精浸出（温度3040，时间2030min，溶剂比1：11：1.4），浸出后的酒精含油极低，直接泵入苯胺棉酚生产工序；,沥干后的湿粕尚含3040%的酒精，直接进入第二浸出段，用工业己烷或轻汽油提取油脂。 虽然此法也

16、存在酒精与溶剂相混难以分清的问题，但脱毒效果好，更有利于蛋白质的利用。,2、丙酮-己烷-水浸出棉籽坯制取食用或饲用蛋白：含水低于10%的丙酮能与油脂互溶，一旦水分高于1030%则又能与油脂分离。,（二）异丙醇浸出制油技术： 早在1940年就有研究，20世纪80年代美国用于浸出大豆油取得成功。 特点： 总体工艺过程简单节能、无易燃易爆危险。,经过冷却分离后的油脂含异丙醇很少，毛油质量高，有利于提高精炼率。 浸出温度较高、操作温度和水分对浸出效率影响较大。,（三）丁烷（4号溶剂）低压浸出制油：,液化低碳烃（丙烷、丁烷等）制油在1934年美国就有研究，证明了丙烷丁烷混合物能从油料中提取97%的油脂；

17、1961年日本的安田耕作等人用液化丁烷对大豆生坯进行了浸出研究，证明浸出粕中水溶性蛋白保持率高于85%、浸出毛油质量好、节能；,1989年我国也开始了这项技术的研究，并成功应用于规模化生产大豆、花生仁脱脂蛋白粉，脱脂核桃粉，小麦胚芽油，月见草籽油，沙棘油，葡萄籽、黑加仑籽油等多种油料。尤其适用于稀有贵重油脂的提取和低变性植物蛋白的开发利用。我国所采用的溶剂为脱硫无毒液化石油气，现在统一称为“4号溶剂”。,4号溶剂在低温（30）和一定压力下（0.31.0MPa）呈液体状态，提取油脂后将分开的混合油与湿粕中的溶剂减压气化，得到毛油和脱脂粕。气化的溶剂在压缩机的作用下压缩液化，经过冷凝后循环使用。整

18、个脱溶过程基本上可以不加热。,第四节萃取制油技术,一、概况： 发展：德国解决高压实验装置后才得到实际应用 定义：某种气体在高压（临界压力以上）、低温（临界温度以上）条件下呈流体状态。 常用：、 、,应用最广泛的是， .，. 也可用于油脂精炼，溶解度顺序： 气味物质甘油三酯酯色素 可先分离臭味和，再提取纯净油脂，剩下为色素等杂质。,二、特点： 优点： 常温常压为气体，不残留 不燃烧，不污染，安全 不活泼气体，不腐蚀、氧化或破坏,在较低温度下浸出得高质量产品 可以采用控制压力变化的方法选择性浸出。 缺点：溶解度低，浸出时间长等， 可加夹带剂如丙酮、乙醇等改善。,三、浸出条件对油脂在SC-CO2中溶解度的影响：,1、浸出压力和温度的影响：不同温度和压力条件下的溶解度曲线会共同相交于某一个压力点，称为转变压力。如大豆油35.4MPa，玉米胚芽油30MPa，当压力小于转变压力时，溶解度随温度的升高而降低；当压力大于转变压力时，溶解度随温度的升高而升高。,一般在转变压力附近，2535MPa，温度3250 2、SC-CO2的流量：流量大小的确定类似于溶剂比，还要综合考虑是否有夹带剂、压力、温度等其它因素。 3、料坯性质：原料一般要经过粉碎，但颗粒度无须太