油脂制取与加工工艺3
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油脂制取与加工工艺学第二版简介油脂制取与加工工艺学是食品科学中的一个重要分支,研究如何从植物或动物源头中提取油脂,并对油脂进行加工和处理,以满足人类食品和工业的需求。
本文是《油脂制取与加工工艺学》第二版的文档摘要,将介绍该书的主要内容和特点。
内容概述《油脂制取与加工工艺学》第二版是一本全面介绍油脂制取和加工工艺的教材。
本书内容涵盖了油脂的来源、提取方法、加工工艺、质量控制以及相关的技术和设备。
它旨在向读者介绍油脂工业领域的基本知识和最新发展,并提供实用的指导和技术支持。
本书的内容结构明确,逻辑清晰。
第一部分介绍了油脂概述,包括油脂的定义、分类、成分和来源。
第二部分重点介绍了油脂的提取方法,包括物理提取、化学提取和生物提取等。
第三部分涵盖了油脂的加工工艺,包括油脂的精炼、脱臭、水解、透析、脱色等处理过程。
第四部分介绍了油脂加工中的质量控制和分析方法。
最后一部分讨论了油脂制取与加工工艺的最新发展和前景。
本书的特点之一是提供了大量的实例和案例,帮助读者理解和应用所学知识。
此外,本书还提供了丰富的插图、表格和图表,以直观的方式展示油脂制取和加工工艺中的关键步骤和技术参数。
每一章的结尾都附有习题和思考问题,以帮助读者巩固所学内容并拓展思路。
适用对象《油脂制取与加工工艺学》第二版适用于食品科学、食品工程、生物工程、化工等相关专业的本科生和研究生。
此外,该书也适合从事食品加工和油脂工业的从业人员作为参考书使用,帮助他们深入了解和掌握油脂制取和加工工艺的原理和技术。
结语《油脂制取与加工工艺学》第二版是一本权威、实用的教材,对于理解和掌握油脂制取和加工工艺具有重要的意义。
它涵盖了油脂工业的各个方面,从油脂的来源到加工过程中的质量控制和分析方法,以及最新的发展动态。
本书内容丰富,结构清晰,是学习和研究油脂制取和加工工艺的重要参考资料。
典型油脂精炼与加工工艺学油脂精炼工艺流程--豆油、花生油、芝麻油豆油、花生油、芝麻油是我国大宗油脂,其脂肪酸组成均以油酸、亚油酸为主,是人类主要食用油脂,如果油料品质好,制取工艺科学,则其毛油的品质是较好的。
一般游离脂肪酸含量低于1%,经过粗炼即能达到普通食用油的品质,其精制油的精炼工艺也较简单。
两种品级食用油的精炼工艺如下:1.一级食用油精炼工艺流程(间歇式)操作条件:过滤后的毛油含杂不大于0.2%,水化温度60-65℃,加水量为毛油胶质含量的3~3.5倍,水化搅拌时间30~40分钟,沉降分离时间不少于6小时,干燥温度不低于95℃,操作时极限真空6.6kPa(50mmHg).若有残留溶剂时,根据卓品科技工程师现场经验,脱溶温度160~170℃左右,极限真空为4.0kPa,脱溶时间需要3小时。
2.精制食用油精炼工艺流程(间歇式脱色脱臭)操作条件:过滤毛油含杂不大于0.2%,碱液浓度16~18Be’,超量碱添加量为理论碱量的10%~25%,有时还先添加油量0.05%~0.20%的磷酸(浓度为85%),脱皂温度70~82℃,洗涤温度95℃左右,软水添加量为油量的10~20%,吸附脱色温度95~98℃,极限真空为4.0~4.7kPa。
脱色温度下的操作时间为20分钟左右,活性白土添加量为油量的2.5~5%,分离白土时的过滤温度不大于70℃。
脱臭温度180℃左右,极限真空为0.67kPa(5mmHg),气提蒸汽通量30~50千克/吨油·小时,脱臭时间’6~7小时,柠檬酸添加量为油量的0.02%(配制成乙醇溶液)在90℃油温时加入,根据卓品科技工程师现场经验,安全过滤温度不高于70℃。
油脂精炼工艺流程--菜籽油菜籽油是世界性的大宗油脂之一,是含芥酸的半干性油类,除低芥酸菜籽油外,其余品种菜籽制得的菜籽油均含有较高的芥酸,含量约占脂肪酸组成的26.3%~57%,高芥酸菜油营养结构不及低芥酸菜油,但特别适合于制造船舶润滑油和轮胎等工业用油。
油脂精炼技术与工艺一、油脂精炼意义1.增强油脂储藏稳定性2.改善油脂风味3.改善油脂色泽为油脂深加工制品提供原料二、毛油组成成分毛油中绝大局部为混酸甘油脂的混合物,即油脂,只含有极少量的杂质。
这些杂质虽然量小,但在影响油脂品质和稳定性上却“功不可没〞。
悬浮杂质:泥沙、料胚粉末、饼渣水分胶溶性杂质:磷脂、蛋白质、糖以及它们的低级分解物脂溶性杂质:游离脂肪酸〔FFA〕、甾醇、生育酚、色素,脂肪醇,蜡其它杂质:毒素、农药三、脱胶油脂胶溶性杂质不仅影响油脂的稳定性,而且影响油脂精炼和深度加工的工艺效果。
油脂在碱炼过程中,会促使乳化,增加操作困难,增大炼耗和辅助剂的耗用量,并使皂脚质量降低;在脱色过程中,增大吸附剂耗用量,降低脱色效果。
脱除毛油中胶溶性杂质的过程称为脱胶。
1/14我们在实际生产中使用的方法是特殊湿法脱胶,是水化脱胶方法的一种。
油脂水化脱胶的根本原理是利用磷脂等胶溶性杂质的亲水性,将一定量电解质溶液参加油中,使胶体杂质吸水、凝聚后与油脂别离。
其中胶质中以磷脂为主。
在水分很少的情况下,油中的磷脂以内盐结构形式溶解并分散于油中,当水分增多时,它便吸收水分,体积增大,胶体粒子相互吸引,形成较大的胶团,由于比重的差异,从油中可别离出来。
影响水化脱胶的因素水量操作温度混合强度与作用时间电解质电解质在脱胶过程中的主要作用中和胶体分散相质点的外表电荷,促使胶体质点凝聚。
磷酸和柠檬酸可促使非水化磷脂转化为水化磷脂。
磷酸、柠檬酸螯合、钝化并脱除与胶体分散相结合在一起的微量金属离子,有利于精炼油气、滋味和氧化稳定性的提高。
使胶粒絮凝紧密,降低絮团含油,加速沉降。
四、脱酸植物油脂中总是有一定数量的游离脂肪酸,其量取决于油料的质量。
种籽的不成熟性,种籽的高破损性等,乃是造成高酸值油脂的原因,尤其在高水分条件下,对油脂保存十分不利,这样会使得游离酸含量升高,并降低了油脂的质量,使油脂的食用品质恶化。
脱酸的主要方法为碱炼和蒸馏2/14法。
油脂的制取和加工工艺油脂工业是我国油粮食品工业的重要组成部分,它是农业生产的后续产业,又是食品工业、饲料工业、轻工业和化学工业的基础产业,肩负着满足人民日益增长的物质需求和为国家经济建设积累的双重任务,在我国国民经济中具有十分重要的地位和作用。
1油脂的制取在制取油脂之前,首先需要对油料进行预处理,油料是油脂制取工业的原料,油脂工业通常将含油率高于10%的植物性原料称为油料。
1.1预处理何为预处理?即油料提油前的一系列处理工序称油料预处理。
预处理包括清理、破碎、软化、轧坯、膨化。
不同的油料需要的预处理方式不同,预处理与油料品种有关。
比如,大豆的预处理需要清理、破碎、软化、轧坯、膨化,这些完整的过程;而花生的预处理则只需要清理、破碎、轧坯。
1.1.1油料的清理油料在收货、运输。
贮藏过程中,都有可能混上各种杂质。
比如在收获时混上植物的根、茎、叶,泥土,瘪粒等,油料一般含杂1~6%,最高10%,这样看来除杂是十分必须的。
除杂的方法有以下A、利用油籽和杂质在线性尺寸大小的差异进行分离;例:筛选除杂。
B、利用油籽和杂质的比重大小的差异进行分离;例:水选。
C、利用油籽和杂质气体动力学性质差异进行分离;例:风选。
D、利用油籽和杂质机械强度的大小不同进行分离;例:碾磨,撞击,水溶。
E、利用油籽和杂质的导磁性能的差异进行分离;例:磁选。
1.1.2油籽的剥壳及去皮油籽主要由果仁、皮、壳等所组成;油料的含油脂部位主要集中在果仁之中,壳和皮含较少的油脂,且油脂的质量较低,全籽含油是仁和皮壳的平均含油量。
通过剥壳可以提高油脂和饼粕的质量;提高出油率,降低油份损失;提高生产能力,减少设备磨损;使得皮壳便于综合利用。
油籽的剥壳方法有,揉搓剥壳、撞击剥壳、挤压剥壳、磨擦剥壳等,可以用圆盘剥壳机、离心剥壳机等进行剥壳。
油料剥壳后需要进行仁壳分离 ,可以用.螺旋筛、.螺旋筛、圆打筛、圆筛等,也可以用籽壳分离机和比重去石机进行分离。
1.1.3油料生坯的制备生坯制备的步骤:A油籽的破碎,将大颗粒破成小粒度颗粒。
油脂制取与加工工艺学第二版课程设计一、课程介绍本课程设计主要介绍油脂制取与加工工艺学的基本概念、理论以及行业应用,旨在培养学生对油脂制取与加工工艺学的专业知识、实验技能和综合素质的掌握和应用能力。
二、课程目标1.掌握油脂的化学成分和基本特性。
2.了解油脂的制取原理和加工工艺。
3.学习油脂生产和加工中的相关工艺流程和设备。
4.掌握油脂加工中的重要参数和监测技术。
5.发展学生综合素质,提高实验技能和科研能力。
三、课程内容1. 油脂化学和物理基础•油脂成分和结构•油脂的物理性质•油脂的化学性质•油脂的运动学2. 油脂制取原理和加工工艺•油脂的萃取和分离工艺•油脂的精炼和改性工艺•油脂的脱臭和去酸工艺•油脂的分馏和合成工艺3. 油脂生产和加工工艺流程和设备•油脂的生产流程和设备•油脂的初加工和精加工设备•油脂的脱臭和去酸设备•油脂的分馏设备和合成设备4. 油脂加工中的重要参数和监测技术•油脂品质的评价参数•油脂生产和加工中的监测技术•油脂的质量控制方法四、课程实验1.油脂的提取实验2.油脂的精炼实验3.油脂脱臭实验4.油脂的合成实验五、课程评估本课程的评估主要包括以下方面:1.平时作业(占总成绩的20%)2.实验报告(占总成绩的30%)3.期末考试(占总成绩的50%)六、参考教材1.油脂制取与加工工艺学(第二版),邓国磊,高等教育出版社,2018年。
2.油脂技术与工艺,周顺波,科学出版社,2017年。
3.食用油脂加工技术,姜静,中国轻工业出版社,2019年。
6、阐述油脂脱臭的原理和作用,分析油脂脱臭损耗的原因。
(7)油脂脱臭的原理:游离脂肪酸等臭味组分的蒸汽压远大于甘三酯蒸汽压,在高温和高真空下采用水蒸汽蒸馏将其脱除。
油脂脱臭的作用:脱除游离脂肪酸、过氧化物、热敏性色素、蛋白质的挥发性分解物、小分子量多环芳烃、残留农药等。
改善油脂风味和色泽,提高油脂烟点,提高油脂稳定度和品质。
油脂脱臭损耗的主要原因:蒸馏损耗-臭味组分(低分子醛、酮、酸);少部分油脂水解生成脂肪酸;中性油脂的蒸馏挥发损耗;飞溅损耗-汽提蒸汽的机械作用引起油脂飞溅损耗。
3、何谓溶剂比?分析溶剂比对浸出效果的影响,以及在不减小溶剂比、保证粕残油达到指标的前提下提高混合油浓度的措施。
(7分)溶剂比-单位时间内投入浸出器的溶剂和油料的比值。
溶剂比大,混合油浓度低,蒸汽消耗量大,但浸出速率快,粕残油低;溶剂比小,混合油浓度高,混合油蒸发、汽提所需的能量消耗节省,有利于浸出毛油残溶的降低,混合油蒸发器的面积减小,但粕残油升高。
一般,混合油浓度20-30%。
在保证粕残油达到指标的前提下提高混合油浓度的措施:改善入浸料的结构如膨化、湿热处理、预榨等;提高浸出温度;延长浸出时间;降低料层高度;合理的混合油喷淋方式等。
4、何谓溶剂比?分析溶剂比对浸出效果的影响以及提高浸出混合油浓度的技术措施。
(7)溶剂比-单位时间内投入浸出器的溶剂和油料的比值。
溶剂比对浸出效果的影响:溶剂比大,混合油浓度低,蒸汽消耗量大,但浸出速率快,粕残油低;溶剂比小,混合油浓度高,混合油蒸发、汽提所需的能量消耗节省,有利于浸出毛油残溶的降低,混合油蒸发器的面积减小,但粕残油升高。
一般,混合油浓度20-30%。
在保证粕残油达到指标的前提下提高混合油浓度的措施:改善入浸料的结构如膨化、湿热处理、预榨等;提高浸出温度;延长浸出时间;降低料层高度;合理的混合油喷淋方式等。
4、阐述湿粕处理的目的和要求,饲用豆粕和食用豆粕的蒸脱条件有何不同?(7)湿粕处理的目的:彻底脱除溶剂,保证粕的安全使用及最低溶剂损耗;破坏粕中的有害毒素和抗营养成份,改善粕的质量;对粕的温度和水分进行调节,利于成品粕的安全储存。
湿粕处理的要求:要求残留溶剂小于700PPm,其他指标达到相应的国家质量标准。
饲用豆粕和食用豆粕的蒸脱条件的不同:饲料豆粕脱溶需要高温(110-125)、湿热(60kg蒸汽/t粕)、较长时间(30min以上),以去除抗营养因子。
食用豆粕需要低温(<80℃)、低湿、瞬时脱溶,以保证蛋白质不变性或少变性(PDI>70%)。
1、阐述大豆脱皮的目的、要求和方法,比较大豆一次脱皮、两次脱皮工艺和脱皮效果的差别。
(7分)目的:提高豆粕蛋白质含量,减少纤维素含量,提高浸出毛油质量,增加设备的有效处理量,降低饼粕的残油量,减少生产过程中的能量消耗。
要求:破碎豆的粉末度小、脱皮率高、皮中含油少,工艺简短,能量消耗小。
方法:干燥调节油籽水分;油籽破碎种皮脱落;风选或筛选将仁、皮分离。
大豆一次脱皮工艺:大豆-干燥调质-破碎-风选皮仁分离-筛选皮仁分离-轧坯大豆二次脱皮工艺:大豆-干燥调质-流化床快速干燥-破碎-风选皮仁分离-破碎-风选皮仁分离-筛选皮仁分离-轧坯一次脱皮工艺的脱皮率60-70%;二次脱皮工艺的脱皮率80-90%,皮中含油率<1.5%。
2、阐述油料挤压膨化浸出对提高油脂生产效果的意义。
(6分)料坯经膨化后:膨化料粒的容重增大,油料细胞组织被彻底破坏,内部具有更多的空隙度,外表面具有更多的游离油脂,粒度及机械强度增大。
因此:浸出时溶剂对料层的渗透性改善,浸出速率提高, 浸出时间缩短,浸出器产量增大;浸出湿粕含溶降低,湿粕脱溶所需热量消耗降低;膨化料粒浸出溶剂比减小,浸出混合油浓度提高,混合油蒸发的热量消耗降低;浸出生产溶剂损耗降低;膨化过程钝化了油料中的脂肪氧化酶、磷脂酶等酶类,使浸出毛油的酸价降低、非水化磷脂含量减少,浸出毛油质量提高;浸出毛油水化脱胶后残磷量降低,磷脂得率提高及磷脂中卵磷脂含量提高。
4、写出连续式碱炼脱酸的工艺流程和主要设备型式,碱炼脱酸加碱量如何确定?(8分)毛油→预热→加磷酸混合→加碱液混合→中和反应→加热→离心分离→加热→水洗→离心分离→加热→真空干燥↓↓皂脚废水设备选型:板式加热器、浆叶式混合器、反应罐、自清式脱皂脚碟式离心机、非自清式脱水碟式离心机,水洗混合器、真空干燥器、计量泵等碱炼脱酸加碱量有理论加碱量和超量碱两种。
理论加碱量主要是中和游离脂肪酸所需的碱量,根据油脂的酸价计算得出(0.713×10-3×酸价×油重),超量碱是由于胶体杂质、棉酚、少许中性油脂与碱反应所需的碱,根据毛油的色泽、含固杂量等确定,一般为油重的10-50%。
6、分析浸出毛油中非水化磷脂含量高的原因,及为了降低其含量在预处理过程中采取的措施。
(6分)浸出毛油中非水化磷脂的含量高低主要取决于原料品质和预处理浸出工艺条件。
(1)大豆原料品质。
大豆生长期的不良气候条件、收获时的不完全成熟、储存时的发热和霉变都会使大豆中非水化磷脂含量提高。
(2)生产工艺条件。
大豆破碎后软化时的湿热条件、轧胚后胚片的存放、入浸豆胚含水量较高、浸出过程的温度较高等,这些条件促使脂肪氧化酶和磷脂酶的活性增加,造成浸出毛油中非水化磷脂含量提高。
为降低浸出毛油中非水化磷脂含量在预处理过程采取的措施是:避免破碎豆的湿热条件、胚片及时转入下道工序、豆胚膨化、豆胚湿热处理等钝化酶类等。
1、阐述料胚湿润蒸炒的目的和作用,蒸炒过程料胚中的油脂发生了哪些变化?(6分)蒸炒的目的在于通过温度和水分的作用,使料胚在微观生态、化学组成以及物理状态等方面发生变化,以提高压榨出油率及改善油脂和饼粕的质量。
蒸炒使油料细胞受到彻底破坏,使蛋白质变性,油脂聚集,油脂粘度和表面张力降低,料坯的弹性和塑性得到调整,酶类被钝化。
湿润时油脂在料胚中的显微分散状态被破坏,油脂由细小的油滴聚集成较大的油滴,并由于料胚表面分子力场的作用和分子内聚力作用存在于料坯颗粒表面;加热使油脂粘度及表面张力降低,油脂与生坯凝胶部分的结合性减弱,油脂的流动性增强,油脂的氧化作用,油脂和其他物质的结合。
2、阐述压榨法取油的优缺点,分析动力螺旋榨油机是如何实现对榨料压缩的?(6分)压榨法取油的特点是:对油料品种适应性强、生产灵活、油品质量好、色泽浅、风味纯正、工艺简单、配套设备少。
但饼残油高、动力消耗大、榨条等零部件易磨损。
螺旋榨油机对榨料实现压缩是由于:榨料在榨膛中受旋转螺旋轴向前推进的同时,由于螺旋轴上榨螺螺距的缩短,对榨料的推进速度减慢,榨螺根圆直径的增大以及榨膛内径的减小,使榨膛空间体积不断缩小,出饼圈的阻力,对榨料产生的反压力等,对榨料产生压缩。
榨料中的油脂被挤压出来与榨饼分离。
4、分析影响浸出毛油质量的因素。
(8分)原料因素:原料质量应符合国家标准,发热霉变受损原料、含杂高的原料对浸出毛油质量造成不良影响。
工艺条件的因素:预处理工艺和条件,有效的清理除杂、脱皮、膨化等有利于提高浸出毛油质量;浸出工艺和条件,较低的浸出温度、选用合适的溶剂、有效的混合油净化、混合油负压蒸发等有利于提高浸出毛油质量。
5、写出油脂吸附脱色的工艺流程及主要工艺条件,分析待脱色油质量对脱色效果的影响。
(8分)待脱色油→预热→析气除氧→与白土混合(加白土量为油重的1-3%)→脱色反应(105-110℃、700mmHg真空度)→过滤→脱色油待脱色油中的残留胶质、皂粒、悬浮物等使脱色剂的用量增大,脱色效果变差,且脱色白土的过滤速度减慢,白土中残留油脂量增大。
6、何谓物理精炼和化学精炼?比较两种油脂精炼工艺的优缺点。
(6分)化学精炼即碱炼脱酸,是利用游离脂肪酸与碱液的中和反应,脱除油脂中游离脂肪酸;物理脱酸即水蒸气蒸馏脱酸,是利用高真空高温水蒸气蒸馏脱除油脂中游离脂肪酸。
碱炼脱酸的优点是脱酸彻底,脱酸过程兼有脱胶、脱色、脱固体杂质、脱氧化产物等的作用,对毛油质量要求较低。
但需要耗用烧碱,碱炼后需水洗,中性油损耗高等缺点。
物理脱酸的工艺简短,不耗费辅助材料,中性油损耗小,不产生污水,可得到脂肪酸副产物等优点,但要求毛油脱胶彻底,残留金属离子少,毛油质量好等。
1、写出大豆一次热脱皮的工艺过程、选用设备的型式,分析大豆热脱皮的工艺特点。
(7分)大豆一次脱皮工艺:大豆-干燥调质-破碎-风选皮仁分离-筛选皮仁分离-轧坯选用设备的型式:干燥调质塔、齿辊破碎机、皮仁风选器、皮仁分离筛。
大豆热脱皮的工艺特点:大豆破碎后的粉未度减小,有利于皮仁分离;热脱皮工艺中采用了热空气循环系统,使大豆干燥、干燥后的破碎、脱皮及皮仁分离等过程都维持在一定的温度下进行,因此经脱皮后的热豆粒可以不再经软化而直接轧坯,工艺过程简短、节省能量消耗。
但在热脱皮工艺中,大豆破碎时是热的,破碎后豆皮与仁容易附着在一起,豆皮不容易从豆仁上脱离,通常需要在外力作用下促使豆皮从豆仁上松脱分离。
因此,在热脱皮工艺中,破碎后的豆粒需经过具有撞击力的松皮机帮助豆皮从豆仁上脱落,然后再经风选和筛选进行皮仁的分离。
3、简述饲用大豆粕质量指标,分析影响成品粕质量的因素。
(7)饲料用豆粕的质量指标主要有蛋白质含量、纤维素含量、尿素酶活性、蛋白质的KOH溶解度、感官指标,其次还有残溶量、残油量、含水量等。
影响饲用豆粕质量的因素主要是:大豆原料质量和大豆油脂生产工艺技术。
①不同品种和产地、不同成熟度的大豆会因其蛋白质含量不同而造成豆粕蛋白质含量的差异,储存不当的发热霉变大豆其豆粕色泽、气味、蛋白质含量及质量等品质降低。
②大豆油脂生产中的除杂、脱皮、膨化、湿粕蒸脱、豆粕粉碎是影响大豆粕质量的主要生产工序。
严格的除杂使豆粕蛋白质含量提高,色泽改善;高效的脱皮是提高豆粕蛋白质含量的重要工序;膨化钝化了豆粕中的尿素酶,使豆粕适口性改善;合理的湿粕蒸脱使豆粕的蛋白质溶解度达到优质豆粕的标准;豆粕分级粉碎使其感官指标改善。
4、分析影响混合油蒸发效果的因素,阐述混合油蒸发过程的工艺条件。
(6)影响混合油蒸发效果的因素:混合油状况-进出口浓度;进出口温度;混合油含粕末量;加热条件-蒸汽压力和用量的稳定、温差;蒸发设备及操作-设备结构、面积配备、管径、结垢、蒸发压力、混合油流量、液位等操作条件。
混合油蒸发过程的工艺及条件:浸出器来混合油→混合油净化→第一蒸发器→冷热油热交换器→第二蒸发器→汽提塔→浸出毛油第一蒸发器进口混合油浓度18-30%,出口浓度70-80%,温度55-60℃,操作压力-0.05MPa;第二蒸发器进口混合油温度75-80℃,出口浓度95%以上,温度105-110℃,操作压力-0.05MPa;混合油汽提操作压力-0.06Mpa,汽提温度110-115℃,浸出毛油残留溶剂100PPm。