《糧油加工技術(shù)》-植物油脂的精煉和深加工

糧油加工技術(shù)

——油脂精煉

張亮一、毛油中的雜質(zhì)種類

又稱粗油，一般是指經(jīng)壓榨或浸出法得到的、未經(jīng)精煉的植物油脂。毛油毛油的成分混合脂肪酸甘油三酯非甘油三酯成分雜質(zhì)主要成分中性油（一）機(jī)械雜質(zhì)雜質(zhì)

是指在制油或儲(chǔ)存過程中混入油中的泥沙、料坯粉末、餅渣、纖維、草屑及其他固態(tài)雜質(zhì)，這類雜質(zhì)不溶于油脂，可采用過濾、沉降等方法除去。（二）水分

水分雜質(zhì)的存在，使油脂顏色較深，產(chǎn)生異味，促進(jìn)酸敗，降低油脂的品質(zhì)及使用價(jià)值，不利于其安全儲(chǔ)存，工業(yè)上常采用常壓或減壓加熱法除去。雜質(zhì)（三）膠溶性雜質(zhì)

這類雜質(zhì)以極小的微粒狀態(tài)分散在油中，與油一起形成膠體溶液，主要包括磷脂、蛋白質(zhì)、糖類、樹脂和黏液物等，其中最主要的是磷脂。磷脂是一類營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高的物質(zhì)，但混入油中會(huì)使油色變深暗、混濁。磷脂遇熱（280℃）會(huì)焦化發(fā)苦，吸收水分促使油脂酸敗，影響油品的質(zhì)量和利用。易受水分、溫度、電解質(zhì)的影響而改變其在油中的存在狀態(tài)，生產(chǎn)中常采用水化、加入電解質(zhì)進(jìn)行酸煉或堿煉的方法將其從油中除去。（四）脂溶性雜質(zhì)雜質(zhì)

主要有游離脂肪酸、色素、甾醇、生育酚、烴類、蠟、酮，還有微量金屬和由于環(huán)境污染帶來的有機(jī)磷、汞、多環(huán)芳烴、曲霉毒素等。游離脂肪酸影響油品的風(fēng)味和食用價(jià)值，促使油脂酸敗。生產(chǎn)上常采用堿煉、蒸餾的方法將其從油脂中除去。色素能使油脂帶較深的顏色，影響油脂的外觀，可采用吸附脫色的方法將其從油中除去。（五）微量雜質(zhì)雜質(zhì)棉子油中含棉酚，菜子油中含芥子甙，不僅影響油品品質(zhì)，還危害人體健康，也須在精煉過程中除去。主要包括微量金屬、農(nóng)藥、多環(huán)芳烴、黃曲霉毒素等，雖然含量極微，但對(duì)人體有一定的毒性，因此須從油中除去。雜質(zhì)油脂中的雜質(zhì)并非對(duì)人體都有害，如生育酚和甾醇都是營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高的物質(zhì)。生育酚是合成生理激素的母體，有延遲人體細(xì)胞衰老、保持青春等作用，它還是很好的天然抗氧化劑。甾醇在光的作用下能合成多種維生素D。油脂精煉的目的——根據(jù)不同的用途與要求，除去油脂中的有害成分，并盡量減少中性油和有益成分的損失。二、毛油中機(jī)械雜質(zhì)的去除（一）沉降法凡利用油和雜質(zhì)之間的密度不同并借助重力將它們自然分開的方法稱為沉降法。沉降時(shí)間長(zhǎng)、效率低，生產(chǎn)實(shí)踐中已很少使用。（二）過濾法借助重力、壓力、真空或離心力的作用，在一定溫度條件下使用濾布過濾的方法。油能通過濾布（三）離心分離法是利用離心力的作用過濾分離或沉降分離油渣的方法。效果好、生產(chǎn)連續(xù)化、處理能力大、濾渣中含油少、設(shè)備成本高

三、脫膠脫膠是脫除油中膠體雜質(zhì)的工藝過程。磷脂脫膠方法水化法加酸法吸附法脫磷

利用磷脂等類脂物分子中含有的親水基，將一定數(shù)量的熱水或稀的酸、堿、鹽及其他電解質(zhì)水溶液加到油脂中，使膠體雜質(zhì)吸水膨脹并凝聚，從油中沉降析出而與油脂分離的一種精煉方法，沉淀出來的膠質(zhì)稱為油腳。（一）水化脫膠基本原理

R1R2H2OPO-OCH2CH2N(CH3)3OR1R2PO-OCH2CH2N(CH3)3OHOH內(nèi)鹽式水化式影響因素1、加水量的影響在有適量水的情況下，才能形成穩(wěn)定的水化脂質(zhì)雙分子層結(jié)構(gòu)，堅(jiān)實(shí)如絮凝膠顆粒。加水量（m）與粗油膠質(zhì)含量（W）的關(guān)系低溫水化（20～30℃）m＝（0.5～1）W中溫水化（60～65℃）m＝（2～3）W高溫水化（85～95℃）m＝（3～3.5）W2、操作溫度3、混合強(qiáng)度

水化時(shí)，磷脂等膠體吸水膨脹為膠粒之后，膠粒分散相在諸因素影響之下開始凝聚時(shí)的溫度，稱為凝聚的臨界溫度。加水量越大，膠體顆粒越大，要求的凝聚臨界溫度亦越高。

由于水比油重，油水不相溶，水化作用發(fā)生在油相和水相的界面上，水化開始時(shí)，必須有較高的混合強(qiáng)度，造成水有足夠高的分散度，使水化均勻而完全，但也要防止乳化。5、粗油的質(zhì)量4、電解質(zhì)

粗油本身含水量過大，難以準(zhǔn)確確定加水量，水化效果難以控制。粗油含餅?zāi)窟^多，一定要過濾后再進(jìn)行水化，否則因機(jī)械雜質(zhì)含量過多，會(huì)導(dǎo)致乳化或油腳含中性油過多。

對(duì)于膠質(zhì)物中分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱而不親水的部分β－磷脂、鈣、鎂復(fù)鹽式磷脂等物質(zhì)，同水發(fā)生水合作用而成為被水包圍著的水膜顆粒，具有較大的電斥性，導(dǎo)致水化時(shí)不易凝聚。應(yīng)添加食鹽、明礬、硅酸鈉、磷酸、氫氧化鈉等電解質(zhì)或電解質(zhì)的稀溶液，中和電荷，促進(jìn)凝聚。水化設(shè)備:煉油鍋主要用于油脂精煉過程中的水化、堿煉、脫水。型

號(hào)LYL120LYL160

LYL180

LYL220生產(chǎn)能力（t/d）1.53510加熱面積（m2）3.305.909.8017.05設(shè)備高度（mm）366042245130

設(shè)備重量（kg）

157822153130主軸速度（rpm）6030/6030/6030/60配備功率（kw）2.23/44/5.55.5/7.5過濾毛油預(yù)熱(65-72℃)靜置沉淀3-4h分離水化油加水水化80℃水，10-15min加熱脫水脫膠油粗磷脂油腳回收中性油粗磷脂60r/min→30r/min加水量為磷脂的3倍間歇式水化工藝110-120℃或真空90-100℃，真空度700mmHg

四、脫酸脫酸方法堿煉脫酸蒸餾脫酸（一）堿煉脫酸

利用加堿中和油脂中的游離脂肪酸，生成脂肪酸鹽（肥皂）和水，肥皂吸附部分雜質(zhì)從油中沉降析出?；驹沓恋砦镌砟_堿的種類碳酸鈉氫氧化鈣氫氧化鈉加堿量=理論堿量+超堿量理論堿量=毛油重(kg)×0.713×AV×10-3超量堿：油重的0.1~0.3%影響堿煉的因素1、中和堿及其用量燒堿2、堿液濃度3、堿煉溫度4、混合攪拌5、雜質(zhì)的影響粗油的酸值及色澤是決定堿液濃度的最主要依據(jù)。酸值高、色深的應(yīng)選用濃堿；酸值低、色淺的則選用淡堿。

終溫控制到油與皂腳明顯分離時(shí)的溫度。升溫速度體現(xiàn)加速皂化反應(yīng)、促進(jìn)皂腳絮凝過程的快慢。溫度與粗油品質(zhì)、堿煉工藝及堿液濃度有關(guān)。混合攪拌的作用在于使堿液在油相中高度地分散

膠溶性雜質(zhì)、羥基化合物、色素等都會(huì)影響堿煉效果間隙式堿煉工藝過濾毛油精煉中和靜置沉降含皂脫酸油洗滌靜置沉降凈油干燥廢水脫酸油廢水富油皂腳皂角處理回收油皂腳堿液高溫淡堿：初溫75℃，終溫90～95℃低溫堿煉：初溫30～35℃，終溫60～65℃（二）蒸餾脫酸蒸餾脫酸法又稱為物理精煉，不用堿中和，而是借甘油三酯和游離脂肪酸相對(duì)揮發(fā)度的不同，在高溫、高真空下進(jìn)行水蒸汽蒸餾，使游離脂肪酸與低分子物質(zhì)隨著蒸汽一起排出，這種方法適合于高酸價(jià)油脂。不用堿中和，中性油損失少；輔助材料消耗少，降低廢水對(duì)環(huán)境的污染；工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備少，精煉率高；同時(shí)具有脫臭作用；成品油風(fēng)味好。但由于高溫蒸餾難以去除膠質(zhì)與機(jī)械雜質(zhì)，所以蒸餾脫酸前必先經(jīng)過過濾、脫膠程序。對(duì)于高酸價(jià)毛油，也可采用蒸餾與堿煉相結(jié)合的方法。優(yōu)點(diǎn)利用某些具有吸附能力強(qiáng)的表面活性物質(zhì)加入油中，在一定的工藝條件下吸附油脂中色素及其他雜質(zhì)，經(jīng)過濾除去吸附劑及雜質(zhì)，達(dá)到油脂脫色凈化目的的過程。

五、脫色

油脂的脫色方法很多，工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的最廣泛的是吸附脫色法，此外還有加熱脫色法、氧化脫色法、化學(xué)試劑脫色法等。吸附脫色法的原理（一）吸附劑1、對(duì)吸附劑的要求吸附力強(qiáng)，選擇性好，吸油率低，對(duì)油脂不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，無特殊氣味和滋味以及價(jià)格低，來源豐富2、吸附劑種類天然漂土：主要成分為SiO2，其次為Al2O3活性白土：硅酸鋁1~3%（廣泛使用）活性炭：0.3%（活性炭:活性白土=1:10~20）（二）吸附原理1、吸附劑的表面性吸附劑的顆粒很小，可獲得大的表面能2、物理吸附靠分子間的范德華力進(jìn)行吸附，無選擇性，具有多層性，吸附熱很低，吸附速度和解吸速度都快3、化學(xué)吸附在吸附劑表面和被吸附物間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。（三）影響脫色的因素1、溫度：需要一定的能量，80~110℃

2、壓力：減壓脫色，壓力為6.7~8.0kPa，即真空度93.3~94.7kPa

3、攪拌：攪拌速度≤80r/min

4、時(shí)間：10~30min5、吸附劑用量：市售白土用量為油重的1%~3%6、油的色度：7、含水量：水含量0.1%以下8、油中的膠雜、殘?jiān)?、金屬離子

六、脫臭目的主要是除去油脂中引起臭味的物質(zhì)。除去這些不良?xì)馕兜墓ば蚍Q為脫臭。方法真空蒸汽脫臭法——國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最廣泛、效果最好的一種方法。利用油脂內(nèi)的臭味物質(zhì)和甘油三酸酯的揮發(fā)度的極大差異，在高溫高真空條件下，借助水蒸汽蒸餾的原理，使油脂中引起臭味的揮發(fā)性物質(zhì)在脫臭器內(nèi)與水蒸汽一起逸出而達(dá)到脫臭的目的。真空蒸汽脫臭的基本原理脫色油直接蒸汽脫臭成品油脫臭鍋真空系統(tǒng)間歇式真空脫臭工藝工藝參數(shù)：真空度（殘壓2~3mm汞柱），180℃，直接蒸汽壓力3~4kg/cm2，6~8h。高壓水蒸氣70kg/cm2

，不宜廣泛采用。低壓水蒸氣＜10kg/cm2，無法加熱到200℃以上。過熱蒸汽（10kg/cm2）,只能利用顯熱。道生蒸汽：26.5%聯(lián)苯和73.5%聯(lián)苯醚的共溶共沸混合物，熔點(diǎn)12.2℃，沸點(diǎn)258℃，如載熱體溫度280℃道生蒸汽壓為0.66kg/cm2

（表壓），水蒸氣則要達(dá)到64.42kg/cm2（6MPa）才行。

：江蘇江陰化工一廠，石油產(chǎn)品，長(zhǎng)碳鏈飽和烴，專門的熱油爐內(nèi)加熱到320℃，仍呈液態(tài)。：溶劑50ppm以下(國(guó)家規(guī)定)，真空度≥700mm汞高，溫度≥140℃，直接蒸汽1Kg/cm2，2.5~3h。導(dǎo)熱油脫溶七、脫蠟和脫脂

蠟質(zhì)是一種一元脂肪酸和一元醇結(jié)合的高分子酯類，具有熔點(diǎn)較高、油中溶解性差、人體不能吸收等特點(diǎn)，其存在影響油脂的透明度和氣味，也不利于加工。為了提高食用油脂的質(zhì)量并綜合利用植物油脂蠟源，應(yīng)對(duì)油脂進(jìn)行脫蠟處理。（一）脫蠟根據(jù)蠟與油脂的熔點(diǎn)差及蠟在油脂中的溶解度隨溫度降低而變小的物性，通過冷卻析出晶體蠟，再經(jīng)過濾或離心分離而達(dá)到蠟油分離的目的。工藝條件：蠟在40℃溶于油脂，20~25℃，48~50h，使蠟質(zhì)結(jié)晶析出。

0~10℃，養(yǎng)晶36~48h，過濾分離。色拉油。（二）脫脂經(jīng)過脫膠、脫酸、脫色、脫臭、脫蠟的植物油稱為五脫油糧油加工技術(shù)

——油脂加工

張亮

在金屬催化劑的作用下，把氫加到甘油三酸酯的不飽和脂肪雙鍵上，這種化學(xué)反應(yīng)稱為油脂的氫化反應(yīng)，簡(jiǎn)稱油脂氫化。一、油脂氫化油脂氫化的基本原理油脂氫化的結(jié)果碘值下降、熔點(diǎn)上升，固體脂數(shù)量增加氫化油或硬化油根據(jù)加氫反應(yīng)程度的不同，可分為：輕度氫化（選擇性氫化）深度氫化（極度氫化）極度氫化油：熔點(diǎn)60℃——工業(yè)用油選擇性氫化——是指在氫化反應(yīng)中，采用適當(dāng)?shù)臏囟?、壓?qiáng)、攪拌速度和催化劑，使油脂中各種脂肪酸的反應(yīng)速度具有一定的選擇性的氫化過程。主要用來制取食用的油脂深加工產(chǎn)品的原料脂肪，如用于制取起酥油、人造奶油、代可可脂等的原料脂。IV(碘值)60~90，熔點(diǎn)37℃氫化預(yù)處理后脫色除氧脫水原料過濾成品氫化油脫臭油脂氫化工藝二、人造奶油1、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的定義

人造奶油是有可塑性的液體乳化狀食品，主要是油包水型(W/O)產(chǎn)品。原則上人造奶油應(yīng)用食用油脂加工而成，這種食用油脂不主要是從乳中提取的。有以下三個(gè)特征：可塑性、液態(tài)、為W/O型乳狀液。乳脂不是其主要成分。定義2、日本農(nóng)林標(biāo)準(zhǔn)定義人造奶油是指在食用油脂中添加水等輔料乳化后，急冷捏合或不經(jīng)捏合加工出來的具有可塑性或流動(dòng)性的油脂制品。3、中國(guó)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)定義人造奶油系精制食用油添加水及其他輔料，經(jīng)乳化、急冷捏合成的具有天然奶油特色的可塑性制品。人造奶油的種類保形性：在室溫下，不熔化，不變形等延展性：置于低溫時(shí)，在面包上仍易于涂抹口溶性：置于口中應(yīng)迅速熔化風(fēng)味:

具有愉快的滋味和香味營(yíng)養(yǎng)價(jià)值：人熱量來源和富含多不飽和脂肪酸具備的特性1、家庭用人造奶油

2、食品工業(yè)用人造奶油通用型人造奶油：屬于萬能型，可塑性和酪化性，熔點(diǎn)一般較低專用人造奶油：面包用、起層用、油酥用人造奶油逆相人造奶油：水包油型（O/W）乳狀物雙重乳化型人造奶油：O/W/O乳化物，同時(shí)具備O/W和W/O的優(yōu)點(diǎn)。易保存，清淡可口，無油膩味。人造奶油的種類原料油脂80~82%[向日葵油20，大豆油10，椰子油25(熔點(diǎn)24~27℃)，棕櫚油45(熔點(diǎn)30.8~37.6℃)]。例2：氫化大豆油40，棉籽硬化油40，大豆色拉油20，紅花籽油20。水14~17%，食鹽0~2%，單甘酯0.2~0.3%,卵磷脂0.1%，胡蘿卜素（微量），香精0.1～0.2mg/L，脫氫醋酸0～0.05％，固體乳成分0～2％原料組成原料油脂包裝熟化調(diào)和乳化罐急冷捏合伏塔裝置：A單元速冷，刮刀500r/minB單元捏合：劇烈攪拌50~60℃50~60℃10~20℃工藝油相配合罐三、起酥油19世紀(jì)末1910年1951年20世紀(jì)80年代在美國(guó)作為豬油代用品出現(xiàn)美國(guó)從歐洲引進(jìn)了氫化油技術(shù)，把植物油和海產(chǎn)動(dòng)物油加工成硬脂肪，使起酥油生產(chǎn)進(jìn)入一個(gè)新的時(shí)代。日本開始生產(chǎn)起酥油我國(guó)開始生產(chǎn)起酥油起酥油一般不宜直接食用，而是用來加工糕點(diǎn)、面包或煎炸食品，要求具有良好的加工性能。起酥油是指精煉的動(dòng)植物油脂、氫化油或上述油脂的混合物，經(jīng)急冷捏合制造的固態(tài)油脂或不經(jīng)急冷捏合加工出來的固態(tài)或流動(dòng)態(tài)的油脂產(chǎn)品。（日本農(nóng)林標(biāo)準(zhǔn)）起酥油的種類1、按原料種類分類植物性起酥油動(dòng)物性起酥油動(dòng)植物混合型起酥油2、按制造方法分類全氫化型起酥油混合型起