大多數植物油料的油脂制取與加工工藝流程基本相同,區別僅在于個別工序和設備型式的不同,但個別油料也采用一些特殊的油脂生產工藝。本章對大宗油料的通用生產工藝和個別油料的典型生產工藝作出闡述。
第一節 油脂制取工藝流程的選擇
油脂生產工藝流程的選擇與油料品種、產品質量、副產品質量、生產規模、技術條件、環境保護等要求都有關。雖然工業應用的油脂制取和精煉工藝僅有幾種,然而生產過程中各工序的配合和工藝條件卻千變萬化。為此,有必要了解和掌握各種油料加工技術的共性和特性,選擇合適的工藝流程,提高油脂生產效果。
一、根據不同油料品種確定合理的工藝流程及操作條件
植物油料種類繁多,不同油料的化學成分、含量、物理性狀有差別。因此,油脂生產工藝的選擇首先要考慮油料品種。
1、根據不同油料的共性將其分類,這樣就有可能選擇幾種典型方法來實現生產要求。例如,對絕大多數油料都可以采用壓榨法取油;對高含油料采用預榨浸出;對低含油料采用直接浸出;對帶殼油料采用剝殼后的取油;對高酸價毛油采用物理精煉等等。
2、為保留某些油料所含油脂的特殊風味,選擇合理的油脂生產工藝。不少油脂或油料蛋白具有消費者喜愛的獨特風味,為保持其產品不失去原有的風味和優良的品質,應選擇合理的油脂生產工藝和條件品。例如,芝麻油、濃香花生油、可可脂等油脂的生產,大多不能采用溶劑浸出取油,而需要采取高溫炒籽和壓榨法取油,采用低溫油脂精煉、避免高溫水蒸氣蒸餾等。而橄欖油的最佳取油方法是鮮果冷榨法。
3、某些油料中含有抗營養因子或影響產品質量的特殊成分,在選擇油脂生產工藝和操作條件時,必須考慮去除這些成分以改善其產品質量。例如,大豆中所含胰蛋白酶抑制素、尿素酶、凝血素等抗營養因子,在油脂生產過程中必須采用必要的濕熱處理將其鈍化,其餅粕才能飼用。棉籽中所含棉酚、菜籽中所含芥子甙、芝麻皮中所含草酸鈣螯合物、葵花籽中所含的綠原酸和咖啡酸、花生感染黃曲霉毒素等。在加工這些油料時,要選擇合理的油脂生產工藝和操作條件,力求在油脂生產過程中將其脫除或利于后序的脫毒處理。
4、避免油料中油脂或其他成分發生化學變化而使其品質劣變。某些油料如橄欖、油棕果、米糠等因脂肪酶含量較高而在油脂生產過程中容易酸敗變質,故必須采用合理的工藝條件在加工之前或加工過程中對脂肪酶進行鈍化,以提高產品得率和品質。又如桐油在高溫、紫外光及硫、碘等元素的作用下易產生異構化,因此對桐籽的加工因選擇低溫、低水分、避免敏感元素等生產條件。
二、根據產品及副產品的質量要求選擇油脂生產工藝
油脂生產的主要目的是要獲得品質好、質量符合要求的產品,而油脂生產所得產品的種類和等級又有多種,有時還需要同時考慮副產物的質量要求。因此,油脂生產工藝選擇的另一個重要因素是產品及副產品質量的要求。
1、根據油脂產品的用途和質量等級選擇油脂生產工藝和操作條件。如油脂產品有普通食用油、高級食用油、食品專用油脂制品、工業用油脂等。最終產品的用途和質量要求不同,所選擇和采用的油脂生產工藝和條件會有很大差別。如普通食用油的油脂制取和精煉工藝比較簡單且要求較低,而高級食用油脂的油脂生產工藝復雜且技術指標的要求都非常高。在高級食用油生產過程中,預處理工藝中要采用嚴格的清選除雜、脫皮、膨化預處理或濕熱處理等工藝技術,浸出工藝中要采用混合油全負壓蒸發汽提工藝技術,油脂精煉工藝中采用超級脫膠、脫色、水蒸氣蒸餾脫酸脫臭工藝技術等。食品專用油脂制品的生產還要進行氫化、分提、酯交換等等。
2、根據成品粕的用途和質量等級選擇不同的生產工藝。如飼用豆粕的生產,要求其生產工藝和操作條件要滿足有效破壞抗營養成分、豆粕充分熟化、豆粕尿素酶含量符合要求,同時還不能使蛋白質過度變性和破壞,以提高其飼用效價。又如高蛋白豆粕的生產,要求達到高脫皮率。等級豆粕的生產,應對豆粕和豆皮進行粉碎并根據不同蛋白質含量的要求按一定比例進行豆粕和豆皮充分混合。食用豆粕的生產,需要進行嚴格的除雜、脫皮,要求油脂生產過程在低溫下進行,尤其是低溫脫溶,以保持蛋白質的不變性或少變性。還有,飼用棉籽粕的生產要選擇兩步浸出脫酚工藝技術,飼用菜籽粕的生產選用脫皮和冷榨工藝等。
3、對于食品級油脂及粕的生產,還必須保證其生產工藝和條件符合食品衛生指標。油脂生產企業生產的油脂產品大多是食品級的,還有作為食品工業用的大豆低變性蛋白粕、植物蛋白粉等,在整個生產過程中都要嚴格遵循衛生指標,防止雜菌感染和污染。
4、在選擇油脂生產工藝和條件時,還需要考慮副產品的質量要求。典型的例子是大豆油脂生產中濃縮磷脂的獲得。若要獲取食用或藥用的高品質濃縮磷脂,在油脂生產過程的各工序都要盡量避免磷脂成分的改變。如在預處理過程中,短時間高溫處理對脂肪氧化酶、磷脂酶的鈍化,以防止水化磷脂轉變成非水化磷脂;混合油在低溫條件下的全負壓蒸發汽提避免了磷脂的氧化分解及非水化磷脂的產生;油脂精煉的脫膠過程中避免添加磷酸,以防止油腳酸價的升高。如此,各工序合理生產條件的應用和配合,才能獲得高丙酮不溶物含量和高卵磷脂含量的油腳,才能進一步生產出高品質的磷脂產品。
三、根據油脂生產技術的發展和具體生產條件選擇油脂生產工藝
1、采用成熟而先進的工藝和設備,實現最佳技術經濟效果。隨著油脂生產理論和生產技術的不斷發展和完善,不斷有先進的工藝技術和設備在油脂工業中得到應用。在選擇油脂生產工藝時,應特別關注和追蹤最新技術的發展和應用。如油料全脫皮工藝、油料膨化工藝技術、濕粕DTDC處理技術、油脂物理精煉技術、生產節能技術、油脂生產廢物控制和處理技術等。
2、根據生產規模選用油脂生產工藝。大規模油脂生產應選用工藝完善、設備配置精良、自動化程度高、副產物利用充分的生產工藝。小規模油脂生產應選用投資節省、容易改變油料品種、生產靈活、技術容易掌握的生產工藝。
3、根據油料資源品種和供應情況選擇生產工藝。如經常需要改變油料品種,就應選擇適應多種油料生產的工藝,但這種工藝和設備配置通常較復雜。如加工油料品種單一,應選擇單純的生產工藝,以簡化工藝和節省設備投資。
4、生產工藝的選擇還要考慮油脂生產廢物的形成和處理,應選擇廢物形成量少、對環境影響小的工藝。如選擇不產生廢水或很少產生廢水的油脂物理精煉工藝,選擇生產廢水減少、控制、再利用、甚至零排放的浸出生產工藝等。
5、其它諸如工藝技術和設備的成熟可靠程度、勞動生產力水平、能源供應、廠址等都是選擇生產工藝時應考慮的因素。