压榨工艺

第四章：压榨法取油本章主要内容1、油料的蒸炒2、油料的压榨3、毛油的过滤油料压榨工艺的基本过程1、常规生产工艺：生坯蒸炒压榨过滤机榨毛油2、特殊油脂生产工艺：油籽炒籽压榨过滤香味油脂3、特殊油料生产工艺：油籽整籽冷压榨过滤冷榨油脂第一节料坯的蒸炒一、蒸炒的基本概念二、润湿蒸炒理论三、润湿蒸炒工艺技术四、润湿蒸炒设备一、蒸炒的基本概念（一）蒸炒（cooking：TandWadjustment)：定义：对生坯或饼进行湿热处理，使其具有一定弹性和塑性利于压榨的熟坯过程。（二）蒸炒的目的：1.彻底破坏油籽细胞结构；2.使蛋白质变性（减少对油脂的吸附力和适宜的塑性）；3.提高油脂质量（减少胶体物含量和其它低分子物含量）；（三）蒸炒要求：1.熟度均匀；2.熟坯具有一定弹性和塑性；（四）蒸炒方法：1、干蒸炒：特种加工工艺的需要：香麻油、浓香花生油；sesame,peanut,oilive等2、加热蒸坯（先炒后蒸）3、润湿蒸炒（一般为三阶段进行）适宜于大型连续螺旋榨油机；能提高机榨毛油的质量，减少油脂中的杂质；能提高出油率，使油籽结构发生最大的破坏；二、润湿蒸炒理论（一）生坯结构和性制1、生坯的主要组成部分（1）亲水的凝胶部分（Hydrophiliccolloid）•高度分散凝胶粉末有强的亲水性能，在制油时要求的水分在一定范围内，凝胶表面形成胶态离子极性水外层，这类水处于结合状态，在榨油过程中不易被榨出。（2）疏水的液体部分（Hydrophobicliquid）A、疏水物的形式处于内外表面分子吸附层中；B、疏水物主要是脂及类脂物；C、吸附层大小不同，疏水层结合强度不同；2、生坯结构：（1）生坯外部结构：A、单独的粒子，坯片状；B、聚集体：多层粒片的粘结而成，视含水含油不同而不同；（2）生坯的内部结构：•破坏的细胞结构和非破坏的细胞结构，还有脱离细胞的内含物。3、生坯的性质：（1）凝胶部分的生坯性质：A、润湿时粒片的粘结能力增强；B、生坯的可塑性变化大；C、机械作用下粒子结合能力增加；（2）油脂部位的性质：A、取决于含油量的多少；B、高含油脂的生坯粘结能力强，以下油料粘结能力由小到大；rapeseedflaxcottonseedsunflowerseed4、高层料坯的粘结现象：生坯在容积的内使容易产生粘结。（二）蒸炒过程中水润湿作用1、润湿的破坏作用：（1）水分渗透破坏油籽细胞结构；蒸炒前水润湿水分蛋白质相对变性率4.8%11.34%39.99%7.5%14.73%40.3%10.2%16.57%44.7%13.0%18.6%99.38%（2）有利于某些化学过程的发生；酶的流行性增加、非水化磷脂含量增加2、生坯润湿的膨胀作用（1）油脂和水对亲水表面的润湿作用：（2）水代替油脂而润湿凝胶表面：（3）油籽生坯完全膨胀水量：3、润湿后生坯可塑性变化：坯吸水膨胀作用使凝胶部分的塑性和流动性增加了，因此在机械力的作用下，将有少量油脂分离。4、生坯润湿时油脂状态的变化：（1）油脂被挤出油体原生质；（2）水分逐渐取代油而占据固体表面；（3）小颗粒油体的聚集；5、润湿过程磷脂的变化：（1）游离在油脂中的磷脂是天然状态；（2）固体物料结合部分磷脂易转移到油中；（3）磷脂吸水在油脂中的溶解度降低；(三）蒸炒过程热的作用1、加热对生坯中油脂性质的影响：（1）油脂粘度降低，表面张力降低；粘度是液体分子间的摩擦力，内聚力，温度高，粘度降低，当温度达到130℃时，粘度降低速度缓慢。（2）油脂结合性变化；油料内在部分油脂与糊粉粒结合，加热时游离出油而形成油滴，使出油率升高。（3）油脂的氧化；高温下，油膜极易氧化，当温度超过105℃时，氧化加快，产生氧化物，如环氧化合物，醛、酮、酸等，使酸价升高；（4）脂类物的结合；高温情况下，脂类物易与变性蛋白质结合，生成一种乙醚不溶物；T=100∽105℃Time2hr结合物0.75%。T=120∽124℃Time2hr结合物1.03%。当T130℃，结合物急剧增加。2、加热中蛋白质的变化：（1）蛋白质变性：从刚性环状结构的有规则排列形式变成柔性直链的不规则排列形式。疏水基因释放出结合的油脂，能提高出油率。（2）蛋白质变性特点：A、水溶性降低；B、形成固体凝胶物质；（3）影响蛋白质变性因素：A.热影响：在70∽1200C，变性量最大，达到130℃以变性速度减缓。B.水分影响：在水的作用下，蛋白质变性增加，随水分的增加而加快，这就是高水分蒸炒的目的之一。C.压力影响；D.蒸炒时间；时间充足，温度和水分，压力影响较大，蒸炒时间长，变性量增加（4）蛋白质的结合；由于变性的影响，脂肪、磷脂、棉酚、糖类物质与变性蛋白产生结合反应。3、加热对生坯中磷脂的影响：（1）磷脂在油中溶解度变化；温度升高，磷脂脱水，在油中溶解度增加，温度愈高，机榨毛油中胶体物质含量较高。（2）磷脂的结合物的分解：天然磷脂有游离和结合两种状态，结合磷脂随温度升高而减少，转入油脂中。（3）磷脂的氧化：磷脂氧化，颜色变深，主要有褐色和黑色物；4、加热对生坯中糖的作用（1）糖的糊化：温度升高，流动性增加。（2）糖类化合物结合：糖与氨基酸结合生成类黑色素化合物，105℃反应缓慢，130℃时反应速度加快，油、饼颜色变深。（3）糖的焦化：糖脱水形成多环化合物，主要有三四苯并芘（3、4benzopyrene）。5、加热对水的作用（1）加热加速水分的渗透；在加热初阶段时，水分渗透加快。（2）高温使水分汽化；游离水愈多，汽化量愈大，带走的低分子量愈多，对提高油脂质量有利。（四）蒸炒时生物化学变化1、生坯润湿时的生物化学变化润湿初级阶段，适宜的温度能造成微生物和酶的活性，加快脂的分解，因此缩短润湿的时间，可用直接汽进行润湿，这样，润湿均匀且迅速，提高热利用率。2、加热时的生物化学变化：（1）开始阶段：30℃以下微生物活性最强。（2）钝化阶段：40∽80℃活性逐渐消失。（3）钝化阶段：一般在100℃以上活性消失。（五）蒸炒中棉籽坯的生物化学变化棉酚（Gossypol）是棉籽中特殊成份，是一种色素，加工棉籽时关键物质，主要作男性节育药，抗癌药物，阻氧剂等。1、棉酚（Gossypol）存在及其性质棉酚存在棉籽的色素腺中，色素腺是坚韧的固体状的细胞胶囊，机械方法不易破坏，只有在吸水情况下破裂才能游离，棉仁中含量为0.8∽1.2%。分子式：C30H30O8（分子结构见书）；名称：2，2双[8甲酰基-1.6.7三羟基-5导丙基-3-甲基萘]；7位的羟基更为活跃具有酸性。（1）游离棉酚：A、天然状态，黄色结晶，有毒性；B、溶解性：不溶于水，溶于油、乙醚、丙酮中；（2）变性棉酚：天然棉酚的氧化和聚合生成深色粘性物称之变性棉酚；在活性基因上易发生化学反应。性质：A、深色粘性物、无毒。B、失去酸性，不和碱中和。C、溶于有机溶剂及油脂中。（3）结合棉酚：A、和磷脂的结合；在温度和水分作用下结合；a.比变性棉酚颜色更深。b.溶于油脂及有机物中，无毒。•B、和蛋白质的结合；•只有天然蛋白质与天然棉酚才能结合。a.无毒、着色力强，呈橙黄色，棕色；b.不溶于油脂，但和氨基酸结合有部分溶解；2、棉酚在蒸炒中的变化（1）棉酚的游离：轧坯时有极少的从色素腺中游离，但在水分的作用下，适宜的温度有大量的游离。（2）棉酚的结合：当温度升高后，游离的棉酚发生结合，有和磷脂及蛋白质结合两种，低温下易与蛋白质结合，在变性温度条件下和磷脂结合。T=80℃GossypolandprateinractionT=80∽115℃GossypolandphosphotideractionT=1300Cproteinandsaccharideraction（3）棉酚变性温度升高过快，易变性，如蒸炒水分不定，棉酚与蛋白质结合物不稳定而分解，转成变性棉酚，因此要高水分润湿。三、蒸炒工艺和技术（一）润湿蒸炒工艺技术1、高水分蒸坯：（1）.润湿要均匀：温度50∽65℃为宜soybean16∽20%Rapeseed16∽18%peanut15∽17%sesame14∽16%cottonseed18∽22%（2）.蒸坯：加热使水分汽化，汽化水分冷凝，然后再汽化以循环多次，使蛋白质充分变质，温度95∽100℃，时间50∽60min；2、高温低水分入榨（1）炒坯：去水温度105∽110℃，坯含水5∽8%。（2）调节料坯入榨水分和温度：一次压榨:M:2∽3.5%;T:125∽135℃预榨工艺:M:4∽6.5%;T:100∽120℃（二）干蒸炒工艺1、间接加热去水；2、直接火炒籽；3、高温度入榨四、蒸炒设备（一）平底炒锅（二）火力回转炒籽机（三）立式层式蒸炒锅1.主要结构蒸锅单缸，润湿装置，搅拌器25∽35rpm落料器，排汽管。2.工作原理润湿阶段，料控制80∽90%，一层蒸坯阶段，料控制80%，二、三层炒坯阶段，料控制30∽40%，四、五层图4-1层式蒸炒锅本节重点•1.蒸炒的目的和方法•2.蒸炒过程中生坯内组份的变化•3.蒸炒工艺技术思考题1.蒸炒目的有哪些？2.蒸炒方法有哪几种，用在何处？3.蒸炒过程，油脂发生哪些变化，对油脂质量有何影响？4.蒸炒过程蛋白质发生哪些变化，对提高出油率有何影响？5.蒸炒过程糖类物质发生哪些变化，对提高油脂质量有何影响？6.以棉籽坯蒸炒为例，说明高水分蒸炒为什么能提高油脂质量。7.润湿蒸炒工艺主要参数有哪些？第二节油料压榨（Pressextractionoil）一、压榨取油的基本原理二、液压榨油机取油三、螺旋榨油机取油一、压榨取油的基本原理（一）油脂被榨出的过程1、液体（油脂）从空隙中被挤压出来（1）压榨前物料状态：（2）压榨开始时：（3）压榨进行时：（4）压榨结束时：2、榨料塑性变形，形成油饼的过程（1）饼块的形成：（2）饼的扩散：3、饼残油的原因：（1）粒子表面吸附油脂：（2）被阻塞于流油通道中的油脂；（3）未被破坏细胞束缚油脂；（二）压榨过程中的动力：1.油脂流动的动力；2.压力的合理性；3.物料受力的不均匀性；（三）压榨取油的必要性1.料坯胶体通道中，油脂液压愈大愈好；2.料坯的多孔性愈大愈好。3.压榨时间尽可能长。4.油脂粘度愈低愈好。二、液压榨油机取油（一）液压机取油的现实意义1.特别油料的加ricebran,cocoabean,olive,Soybean,peanut，sesame。生产目的在于油脂的风味，油脂及饼的利用。2.研究压榨取油基本理论。（二）工作原理：1、液压传递过程：2、饼面瞬时压力功：3、饼残油量（三）液压榨油设备1、液压机的分类：开式、闭式、立式、卧式，手动和电动2、结构和特点：（四）影响液压取油的因素：1、榨料温度和水分；温度升高出油率低，水分低出油率高。2、榨料的型态；便于装机，保温，压力分布均匀。3、榨料受压力；静压，先轻后重，轻压勤压。立式液压榨油机液压榨油机•4、压榨时间：时间长出油率高，立式2∽3h，卧式8min。5、卸榨与保温：进料重榨，榨料保温。（五）液压榨油机的应用1、可可豆制可可脂；2、芝麻制香麻油；3、花生仁制半脱脂花生；4、橄榄果制清淳的凉拌橄榄油；5、米糠制低酸价的保健油等；6、大豆制低温豆饼（备以加工酱油、食醋等）；三、螺旋榨油机取油（一）螺旋榨油机（expeller）分类1、按榨笼数目和排列分类：A、一段横榨笼结构：ZX10、ZX18、ZY24B、双段榨笼结构：并列和交错两种2、按榨笼结构分类：A、圆筒榨笼ZX10B、梯段式榨笼ZX18、ZY24、ZY283、按螺旋轴结构分类：A、整轴式，小型榨机；B、套装式，中心轴和榨螺，连续叶和间歇叶；C、变速轴，进料122rpm，压榨42rpm，4.按榨膛结构分类：A、圆筒榨笼和无台阶轴B、梯段榨笼和无台阶轴C、圆筒榨笼和台阶轴D、梯段榨笼和台阶轴5.常见的榨油设备小型：43型，1T/D95型3∽5T/DD151型，5T/D（ZX10型）中型：200型8∽10T/D（ZX18型）55型25T/D大型：202A型：45∽50T/D（ZY24型）202B型：80∽100T/D（ZY28型）超大型：ZY30型，150T/