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油料加工

用压榨、浸出或其他方法制取植物油脂的生产过程。油料加工主要包括大豆、花生、油菜籽、棉籽、芝麻、向日葵籽等油脂的制取及饼粕的综合利用的加工生产。早在14世纪初,中国已有楔式榨油的记载,明代《天工开物》对水代法取油作了详细叙述。直至18世纪末世界榨油业基本上仍处于手工生产阶段。19世纪中叶欧洲开始用水压机榨油。

用压榨、浸出或其他方法制取植物油脂的生产过程。油料加工主要包括大豆、花生、油菜籽、棉籽、芝麻、向日葵籽等油脂的制取及饼粕的综合利用的加工生产。

早在14世纪初,中国已有楔式榨油的记载,明代《天工开物》对水代法取油作了详细叙述。直至18世纪末世界榨油业基本上仍处于手工生产阶段。19世纪中叶欧洲开始用水压机榨油。20世纪初才有连续生产的动力螺旋榨油机问世,随后产生了用溶剂浸出法取油的工艺,从此世界油料加工业便逐步进入机械化与连续化生产新阶段。随着对蛋白质需求量的增加,油料加工的任务除提取油脂外,还应开发利用油料蛋白质资源。与之相适应的先进工艺主要有:用溶剂浸出低温脱溶法制取大豆油及大豆蛋白;用水浸法制取花生油及花生蛋白;用两次溶剂浸出或混合溶剂浸出法制取棉籽油及棉籽蛋白等。

加工工艺

包括预处理、油脂制取、油脂精炼、产品和副产品利用等工艺。

预处理

根据各种油料的籽粒特性、水分、杂质等情况,在取油之前先经过清理除杂、剥壳(或去皮)、轧胚、蒸炒等工序,以达到最适的取油条件。例如棉籽的预处理工艺流程(见图1)。

图1 棉籽预处理工艺流程

清理

清除尘土、石子、皮壳等杂质,方法有筛选、风选、磁选及水洗等。

脱壳去皮

各种油籽的皮壳含量约占籽粒的20%,取油前脱除皮壳能提高出油率,以免降低毛油质量,有利于饼粕的加工利用。常用的设备有圆盘剥壳机和刀板剥壳机,也可用胶辊砻谷机。

轧胚

用轧胚机将油籽轧成厚度为0.3~0.4毫米左右的薄片,即生胚。轧胚能破坏油籽的细胞壁、增大表面积,借以提高蒸炒、压榨及浸出的效率。

蒸炒

将生胚置于连续操作的多层立式蒸炒锅中,经过喷汽或加水润湿、加热、蒸胚、炒胚脱水等工序,促使生胚产生一系列的复杂变化,其中包括油脂均态分散的破坏、磷脂的吸水膨胀、蛋白质的变性,以及蛋白质和有害物质棉酚的结合状态和料胚物理性能等一系列变化,最后得到适宜于压榨或浸出取油的熟胚。高温蒸炒会促使蛋白质变性,对油料蛋白的利用不利,因此可采用生胚直接浸出取油的工艺。

油脂制取

主要有压榨法、浸出法、水代法和水浸法。

压榨法

是一种传统的取油方法。古老的采用人力杠杆式和楔式榨油机取油。现代主要采用水压机及动力螺旋榨油机取油。水压机适用于榨取芝麻油、可可脂和橄榄油,可以保持油的特有风味及饼中蛋白质的营养价值。但因其生产的间歇性、具压榨时间长、操作繁琐等缺点,已逐渐为动力螺旋榨油机所取代。动力螺旋榨油机的生产连续化,处理量大、出油率高。但其动力消耗大,产品质量不及水压机。现行的螺旋榨油机处理量为3~5吨或8~10吨。

浸出法

利用轻汽油一类的有机溶剂溶解料胚中的油脂,形成油脂和溶剂的混合物(混合油),经蒸发和汽提促使溶剂因汽化而分离出去,得到浸出的毛油。剩下的湿粕脱除溶剂后为脱脂粕。浸出法出油率高,其饼粕残油率小(0.5~1%)及蛋白质变性小;但该法有溶剂消耗,必须加强安全防火。

油脂浸出工艺包括浸出、溶剂蒸发及回收、湿粕烘干等工序,其简略工艺流程见图2。

图2 油脂浸出工艺流程

水代法

以水排代油脂。中国传统的小磨麻油就是用水代法制取的。其主要工序为:炒籽、磨籽、兑浆搅油、震荡分油。炒籽是用炒籽锅焙炒芝麻,使蛋白质凝聚变性,同时使芝麻素(C20H18O7)在高温下水解成芝麻酚(C7H6O3),后者是小磨麻油的特有香味物质。磨籽是用石磨将炒过的芝麻碾磨成酱,形成一种粉体分散于芝麻油中的悬浮体系。兑浆搅油是在麻酱中加沸水搅拌,使蛋白质、碳水化合物等亲水粉体吸收水分,原来被油分子占据的粉体表面与水分子相结合,麻油即被排代出来,完成以水排代油的过程。震荡分油是利用机械震荡的作用,促使酱渣内部的芝麻油滴聚集上浮,以利分出。

小磨麻油的风味特佳,出油率可超过96%。但水代法的生产效率很低,渣粕水分高达65%左右,不便利用。

水浸法

在碱性条件下使油脂、蛋白质分散在水相中制取油脂的方法。同时此法获得未经变性的优质蛋白,下面以花生为例简述其工艺流程。

先将脱皮的纯净花生仁磨碎,然后转移到水浸容器中,加入一定量的淡碱水将pH调至8.0左右,使蛋白质溶解,随后除去残渣,得到水浸液,使液温升至50℃,调节pH至4.5时,进行破乳,经离心机分离得到轻、重相。轻相进行真空脱水得花生油。重相经灭菌、浓缩、喷雾干燥等工序即得食用花生蛋白粉。

水浸法设备简单,投资费用少,但其蛋白制品中的残油率较高,影响贮藏稳定性,在潮湿环境下生产容易感染微生物。

油脂精炼

毛油中存有多种杂质,其中有泥砂、胚末、饼渣、草屑等不溶性杂质;磷脂、蛋白质、粘液素、树脂等胶溶性杂质;游离脂肪酸、甾醇、生育酚、色素、棉酚、烃类、硫化物、蜡、醛、酮等油溶性杂质。以上杂质大多数对油品有害,可根据需要通过精炼分批除去。其中生育酚、甾醇、谷维素等为油脂的天然抗氧化剂并有营养价值,应尽量保留。

油脂精炼包括机械除杂、脱胶、脱酸、脱色、脱臭、脱蜡等。其工艺流程取决于油脂的种类和精炼油的等级,以下是毛菜籽油制取色拉油的精炼流程(见图3)。

水化脱胶

油脂经水化处理,利用磷脂吸水膨胀进而聚集沉淀的原理,以除去大部分胶溶性杂质。

碱炼

在油中加入一定量的氢氧化钠溶液,中和油中的游离脂肪酸,使之形成皂脚而分离,同时除去部分胶质、色素等杂质。

脱色

将活性白土、活性炭等一类能吸附色素的吸附脱色,同时除去油中残留的胶质、皂脚等杂质。

脱臭

在残压中小于6毫米汞柱的高真空和200℃以上的高温条件下,直接喷入蒸汽,除去油中的挥发性臭味成分,同时脱去由前道工序带来的肥皂味和漂土味。

图3 毛菜籽油制取色拉油的工艺流程

副产品综合利用

油料加工后的副产品主要有饼粕和油脚。饼粕中含有较多的蛋白质、少量的油脂及部分淀粉、纤维素、矿物质等。油料蛋白质是构成食物中的重要蛋白质成分。无毒饼粕(如豆饼、米糠饼、葵花籽饼)可直接用来加工饲料;有毒饼粕(如菜籽饼、棉籽饼、茶籽饼)一般需预先脱毒才能作饲料用。油脂精炼产生多种副产品,其用途因种类而异,如用大豆油的水化油脚提取磷脂;用棉籽油皂脚制取脂肪酸;从豆油脱臭馏出物中提取甾醇和生育酚;从米糠油中分离糠蜡;从米糠油皂脚中提取谷维素等。