植物油脂提取技術

植物油脂提取技術植物油料大多來源于植物的種子,含有人體所必需的不飽和脂肪酸如亞油酸、亞麻酸、油酸等,是關系國計民生的重要大宗農(nóng)產(chǎn)品。我國是世界上最大的食用油需求國和世界第一大食用油生產(chǎn)國,油脂被人類利用歷史已有數(shù)千年,但油脂的提取方法隨著油脂科學的發(fā)展經(jīng)歷了很大變化。本文就植物油脂的提取方法及研究進展做一綜述。一、傳統(tǒng)油脂提取工藝傳統(tǒng)植物油提取工藝主要有壓榨法和浸出法兩種,壓榨或浸出之前需要對油料進行破碎、粉碎、榨胚或烘烤等處理,以機械和熱力等方法破壞油料細胞結構,達到有利的出油條件。這兩種傳統(tǒng)工藝都是著重于對油脂的提取,雖然出油率高,但設備復雜,更主要的是造成蛋白質變性,使提油后餅粕不能有效利用,蛋白質資源嚴重浪費,且熔劑浸出后需要脫溶過程,設備多、投資大、污染重[1]。1.壓榨法壓榨法是借助機械外力的作用,將油脂從油料中擠壓出來的取油方法,目前是國內(nèi)植物油脂提取的主要方法。按照提油設備來分,壓榨法提油有液壓機榨油和螺旋機榨油兩種。液壓榨油機又可以分為立式和臥式兩類,目前廣泛使用的是立式液壓榨油機。壓榨法適應性強,工藝操作簡單,生產(chǎn)設備維修方便,生產(chǎn)規(guī)模大小靈活,適合各種植物油的提取,同時生產(chǎn)比較安全。但壓榨法存在出油率低,勞動強度大,生產(chǎn)效低的缺點并且由于榨油過程中有生坯蒸炒的工序,蛋白質變性嚴重,油料資源綜合利用率低[2]。2.浸出法浸出法是一種較先進的制油方法,它是應用固液萃取的原理選用某種能夠溶解油脂的有機溶劑,經(jīng)過對油料的接觸（浸泡或噴淋）,使油料中油脂被萃取出來的一種方法[3]。浸出法具有出油率高,浸出過程的溫度相對較低,蛋白質變性程度小,粕中殘油率低,勞動強度低,生產(chǎn)效率高,容易實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)和生產(chǎn)自動化等優(yōu)點。其缺點為浸提出來的毛油含非油物質較多,色澤較深,質量較差,且浸出所用溶劑易燃易爆,而且具有一定毒性,生產(chǎn)的安全性差以及會造成油脂中溶劑的殘留。目前國內(nèi)外采用的溶劑一般為6號抽提溶劑油,其主要成分為六碳的烷烴和環(huán)烷烴,是比較好的油脂浸出溶劑,但易燃燒,廠房中積累的高濃度6號抽提溶劑油蒸汽刺激人體神經(jīng)系統(tǒng),可能導致抽搐、頭暈甚至窒息死亡。二、新研究開發(fā)的植物油脂提取工藝為克服傳統(tǒng)制油工藝的弊端,考慮到經(jīng)濟、環(huán)境和安全等多方面的因素,一些可以同時分離蛋白質和油脂的各種新型方法提取植物油技術應運而生。1.水劑法水代法即以水為溶劑,利用油和蛋白質的溶解性質,將處理后的原料中的油脂和蛋白質浸提出來,并在適宜條件下離心分離成乳油相固相、液相,再經(jīng)過加工處理,分別從乳油相和液相中得到油和蛋白質[4]。水劑法提油的優(yōu)點因采用水作為溶劑,沒有燃爆的危險,不會污染環(huán)境,提取的油脂品質好,并且同時分離油和蛋白質,但主要缺點為出油率低于傳統(tǒng)浸出法,在浸提過程中易污染微生物,且會排出大量的廢水需進行處理[5]。2.超臨界CO2萃取法超臨界C02萃取方法是利用超臨界流體具有的優(yōu)良溶解性及這種溶解性隨溫度和壓力變化而變化的原理,通過調整流體密度來提取不同物質[6]。超臨界C02萃取植物油脂具有許多優(yōu)點，如工藝簡化，節(jié)約能源；萃取溫度較低，生物活性的物質受到保護；C02作為萃取溶劑、資源豐富、價格低、無毒、不燃不爆,不污染環(huán)境。超臨界C02萃取植物油脂存在耐高壓設備昂貴，生產(chǎn)成本高，不易操作，批處理量小等不足之處,一定程度上限制其工業(yè)化的生產(chǎn)[7]。3.水酶法水酶法提油是一種新興的油脂與蛋白質分離的方法,它將酶制劑應用于油脂分離,通過對油料細胞壁的機械破碎作用和酶的降解作用提高油脂的提取率[8]。它是在油料破碎后加水、再加酶,進行酶解,使油脂易于從油料固體中釋出,再利用非油成分（蛋白質和碳水化合物）對油和水親和力的差異及油水比重的不同將油與非油成分分離。水酶法提油的優(yōu)勢是不使用有機溶劑和高溫高壓,與傳統(tǒng)提油工藝相比水酶法提油工藝具有處理條件溫和,體系中的降解產(chǎn)物一般不會與提取物發(fā)生反應,可以有效地保護油脂、蛋白質以及膠質等可利用成分的品質。在得到油的同時能有效回收植物原料中的蛋白質（或其水解產(chǎn)物）及碳水化合物,工藝簡單、能耗低、并且廢水中BOD與COD直低，易于處理，污染少，符合“安全、高效、綠色”的要求[9]。但水酶法也存在著一些缺點,如酶解過程耗時較長,且酶法提油所用酶多數(shù)價格較貴,酶用量偏大等[10]。4.超聲波處理法超聲波是頻率大于20KHZ聲波,具有波動與能量雙重屬性，其振動可產(chǎn)生并傳遞強大能量,使物質中分子產(chǎn)生極大加速度[11]。由于大能量超聲波作用,媒質粒子將處于約為其重力104倍的加速度交替周期波動,波的壓縮和稀疏作用使媒質被撕裂形成很多空穴,這些小空穴瞬間生成、生長、崩潰,會產(chǎn)生高達幾千個大氣壓瞬時壓力,即成為空化現(xiàn)象?？栈菇缑鏀U散層上分子擴散加劇,在油脂提取中加快油脂滲出速度,提高出油率[12]。三、發(fā)展趨勢傳統(tǒng)的植物油脂提取方法已經(jīng)不能滿足