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1、程琳宇,植物油脂提取工藝研究,目錄,CONTENTS,背景介紹,動(dòng)物油就是動(dòng)物脂肪,動(dòng)物油以豬油為代表，含飽和脂肪酸和膽固醇較多。過(guò)多食用易引起高血壓、動(dòng)脈硬化、冠心病、高脂血癥及腦血管意外，對(duì)人體不利。植物油是由不飽和脂肪酸和甘油化合而成的化合物，廣泛分布于自然界中，是從植物的果實(shí)、種子、胚芽中得到的油脂。如花生油、豆油、亞麻油、蓖麻油、菜子油等。植物油的主要成分是直鏈高級(jí)脂肪酸和甘油生成的酯，脂肪酸除軟脂酸、硬脂酸和油酸外，還含有多種不飽和酸，如芥酸、桐油酸、蓖麻油酸等。植物油主要含有維生素E、K、鈣、鐵、磷、鉀等礦物質(zhì)、脂肪酸等。植物油中的脂肪酸能使皮膚滋潤(rùn)有光澤。,傳統(tǒng)方法,傳統(tǒng)植物油

2、提取工藝主要有壓榨法和浸出法兩種。,壓榨法,壓榨法是借助機(jī)械外力的作用，將油脂從油料中擠壓出來(lái)的取油方法，目前是國(guó)內(nèi)植物油脂提取的主要方法。壓榨法適應(yīng)性強(qiáng)，工藝操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)設(shè)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(shí)生產(chǎn)比較安全。按照提油設(shè)備來(lái)分，壓榨法提油有液壓機(jī)榨油和螺旋機(jī)榨油兩種。液壓榨油機(jī)又可以分為立式和臥式兩類(lèi)，目前廣泛使用的是立式液壓榨油機(jī)。壓榨法存在出油率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效低的缺點(diǎn)并且由于榨油過(guò)程中有生坯蒸炒的工序，豆粕中蛋白質(zhì)變性嚴(yán)重，油料資源綜合利用率低。,浸出法,浸出法是一種較先進(jìn)的制油方法，它是應(yīng)用固液萃取的原理，選用某種能夠溶解油脂的有機(jī)溶劑，經(jīng)過(guò)對(duì)

3、油料的接觸（浸泡或噴淋），使油料中油脂被萃取出來(lái)的一種方法，多采用預(yù)榨餅后再浸提。浸出法具有出油率高，粕中殘油率低，勞動(dòng)強(qiáng)度低，生產(chǎn)效率高，粕中蛋白質(zhì)變性程度小，質(zhì)量較好，容易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)和生產(chǎn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)為浸提出來(lái)的毛油含非油物質(zhì)較多，色澤較深，質(zhì)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(huì)造成油脂中溶劑的殘留。,新研究開(kāi)發(fā)的植物油脂提取工藝,水代法,水代法與普通的壓榨法、浸出制油工藝不同，主要是將熱水加到經(jīng)過(guò)蒸炒和細(xì)磨的原料中，利用油、水不相溶的原理，以水作為溶劑，從油料中把油脂代替出來(lái)，故名為水代法。這種提油方法是我國(guó)勞動(dòng)人民從長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中創(chuàng)造和發(fā)

4、明的。目前，水代法主要用于小磨香油的生產(chǎn)。水代法提油的工藝有很多優(yōu)點(diǎn)：提取的油脂品質(zhì)好，尤其是以芝麻為原料的小磨香油；提取油脂工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，同時(shí)能源消耗少；還有就是水代法以水作為溶劑，沒(méi)有燃爆的危險(xiǎn)，不會(huì)污染環(huán)境，并且可同時(shí)分離油和蛋白質(zhì)。但主要缺點(diǎn)為出油率低于傳統(tǒng)浸出法，在浸提過(guò)程中易污染微生物。,水酶法,水酶法提油是一種較新的油脂與蛋白質(zhì)分離的方法，它將酶制劑應(yīng)用于油脂分離，通過(guò)對(duì)油料細(xì)胞壁的機(jī)械破碎作用和酶的降解作用提高油脂的提取率，與傳統(tǒng)提油工藝相比水酶法提油工藝具有處理?xiàng)l件溫和，工藝簡(jiǎn)單、能耗低、并且能同時(shí)得到優(yōu)質(zhì)的植物油脂和純度高、再利用性強(qiáng)的蛋白質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)。國(guó)外在這方面的研究較早，

5、國(guó)內(nèi)王瑛瑤、王璋等進(jìn)行了水酶法提取花生蛋白質(zhì)和花生油的研究。這些研究為水酶法應(yīng)用于同時(shí)進(jìn)行油脂和蛋白質(zhì)的分離作了理論上和實(shí)踐上的嘗試。,反膠束萃取技術(shù),一般將表面活性劑溶于水中，并使其濃度超過(guò)臨界膠束濃度(CMC)時(shí)會(huì)形成聚集體，這種聚集體屬于正常膠團(tuán)；若將表面活性劑溶于非極性的有機(jī)溶劑中并使其濃度超過(guò)臨界膠束濃度便會(huì)形成與上述相反的聚集體，即反膠束，因此反膠束就是指分散于連續(xù)有機(jī)溶劑介質(zhì)中的包含有水分子內(nèi)核的表面活性劑的納米尺寸的聚集體，也稱逆膠束或反膠團(tuán)。在反膠束中，表面活性劑的非極性尾在外，與非極性的有機(jī)溶劑接觸，而極性頭在內(nèi)形成一個(gè)極性核。根據(jù)相似相溶原理，該極性核具有溶解極性物質(zhì)的能

6、力，如蛋白質(zhì)、酶、鹽、水等分子。如果極性核溶解了水之后就形成了“水池”，此時(shí)反膠束也稱為溶脹的反膠束。,用反膠束系統(tǒng)萃取分離植物油脂和植物蛋白質(zhì)的基本工藝過(guò)程為，將含油脂和蛋白質(zhì)的原料溶于反膠束體系，蛋白質(zhì)增溶于反膠束極性水池內(nèi)，同時(shí)油脂萃取入有機(jī)溶劑中，這一步稱為前萃，然后用水相，通過(guò)調(diào)節(jié)離子強(qiáng)度等，使蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)入水相，離心分離，實(shí)現(xiàn)反萃。這樣將傳統(tǒng)工藝的提油得粕再脫溶的復(fù)雜冗長(zhǎng)流程，改進(jìn)為直接用反膠束系統(tǒng)分離油脂和蛋白質(zhì)，工藝過(guò)程大為縮短，能耗大為降低。反膠束分離過(guò)程中，蛋白質(zhì)由于受周?chē)畬雍蜆O性頭的保護(hù)，蛋白質(zhì)不會(huì)與有機(jī)溶劑接觸，從而不會(huì)失活。避免了傳統(tǒng)方法中蛋白質(zhì)容易變性的缺點(diǎn)。,國(guó)內(nèi)的

7、對(duì)這方面也作了一些研究：程世賢等人用反膠團(tuán)提取大豆中的蛋白質(zhì)和豆油，結(jié)果表明大豆蛋白質(zhì)的萃取率最高達(dá)96.9%，豆油的萃取率為90.5%；陳復(fù)生、趙俊庭等人用反膠束體系進(jìn)行了萃取花生蛋白和花生油的研究，得出了用反膠束體系同時(shí)萃取植物油脂和植物蛋白是可行的結(jié)淪，并得出了最佳工藝參數(shù)；陳復(fù)生等人對(duì)經(jīng)反膠束萃取法得到的豆油脂肪酸成分與常用的溶劑萃取法進(jìn)行了比較。這些研究為反膠束法用于分離植物油脂提供了一定的理論基礎(chǔ)。,超臨界CO2萃取法,超臨界CO2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(guò)調(diào)整流體密度來(lái)提取不同物質(zhì)。超臨界CO2萃取植物油脂具有許多優(yōu)點(diǎn)，

8、如工藝簡(jiǎn)化，節(jié)約能源；萃取溫度較低，生物活性的物質(zhì)受到保護(hù)；CO2作為萃取溶劑、資源豐富、價(jià)格低、無(wú)毒、不燃不爆，不污染環(huán)境。,近三十年來(lái)，國(guó)外在超臨界CO2萃取植物油脂的基礎(chǔ)理論研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)上都取得了一定的進(jìn)展。對(duì)超臨界CO2提取大豆油、小麥胚芽油、玉米胚芽油、棉籽油、葵花籽油、紅花籽油等都做了系統(tǒng)的研究，制造出容積超過(guò)10000L的提取裝置，并在特種油脂方面己有工業(yè)化生產(chǎn)。我國(guó)對(duì)超臨界流體萃取的應(yīng)用研究主要集中在食品、香料、中草藥、色素等的精制和提純，例如：超臨界CO2萃取大豆油、小麥胚芽油、玉米胚芽油、棉籽油、葵花籽油、紅花籽油、葡萄籽油等種子油脂。在提取設(shè)備方面，己生產(chǎn)出了1L100

9、0L的超臨界CO2提取裝置，但對(duì)這些萃取工藝的研究大部分僅集中于小試階段，真正能工業(yè)化的工藝還不夠成熟，尚待于進(jìn)一步研究。,超臨界CO2萃取植物油脂存在耐高壓設(shè)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)。但是隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，這些問(wèn)題終究都會(huì)有一個(gè)比較完善的解決，作為一種新興的分離技術(shù)其所具有的選擇性高、操作溫度低、工藝簡(jiǎn)單等方面的優(yōu)勢(shì)，必將會(huì)擁有廣闊的應(yīng)用前景。,超聲波處理法,超聲波是頻率大于20KHz聲波，具有波動(dòng)與能量雙重屬性，其振動(dòng)可產(chǎn)生并傳遞強(qiáng)大能量，使物質(zhì)中分子產(chǎn)生極大加速度。由于大能量超聲波作用，媒質(zhì)粒子將處于約為其重力104倍的加速度交

10、替周期波動(dòng)，波的壓縮和稀疏作用使媒質(zhì)被撕裂形成很多空穴，這些小空穴瞬間生成、生長(zhǎng)、崩潰，會(huì)產(chǎn)生高達(dá)幾千個(gè)大氣壓瞬時(shí)壓力，即成為空化現(xiàn)象?？栈菇缑鏀U(kuò)散層上分子擴(kuò)散加劇，在油脂提取中加快油脂滲出速度，提高出油率。超聲波在生物活性物質(zhì)的提取方面已有廣泛應(yīng)用，在油脂提取方面尚處探索階段，國(guó)內(nèi)現(xiàn)已有葵花籽、獼猴桃籽、松籽油、苦杏仁油超聲波提取方面的報(bào)道。,小結(jié),傳統(tǒng)的植物油脂提取方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的要求，須對(duì)其工藝進(jìn)行必要改進(jìn)和改善，以提高出油率，工作效率及保證安全生產(chǎn)。新興的油脂提取工藝已經(jīng)慢慢地嶄露頭角，隨著其研究的不斷加深，朝著工業(yè)化方向的不斷邁進(jìn)，必將給油脂工業(yè)帶來(lái)飛速發(fā)展。,謝謝觀看,