搜索
粮油食品品质分析——油料和油品的检验植物油脂是人类必不可少的主要膳食成分之一，具有重要的生理功能，是人体必需脂肪酸的主要来源，同时也是重要的工业原料。一、油料概述1、定义：油料：含油率＞10%，具有制油价值的植物种子和果肉及粮食加工副产品（如米糠油、玉米胚芽油）。几种南方油料（北方不常见）油菜籽：是我国主要油料作物和蜜源作物之一，其籽粒是制浸油脂原料主要品种之一。其种植面积占全国油料作物总面积的40%以上，产量占全国油料总产量的30%以上。油菜籽中含有一定量的芥酸、芥子碱、单宁等化学物质，有一定的毒性，故菜籽饼需去毒后才能作饲料。胡麻油：是一种油料作物，在全国油料作物中位于油菜、花生、大豆之后居第4位。胡麻种子含油量一般为38～48％。其突出特点是含有丰富的不饱和脂肪酸。以甘肃、内蒙古、山西、宁夏、新疆、陕西等省种植较多。蓖麻油：是飞机和高速机械的润滑油，是高级表面活性剂，在国民经济中的地位重要。桐油：是我国特产油料树种──油桐种子所榨取的油脂。原产于我国。它是制造油漆、油墨的主要原料，桐油的外观易与食用植物油相混淆，极易误食中毒。茶籽油：茶籽油又名茶油，山茶油。主要分布在长江、淮河以南，茶油是我国特有的木本油脂，其脂肪酸组成与世界上公认的最好的植物油脂橄榄油相似，有“东方橄榄油”之称，油酸含有量最高。橄榄油：在地中海沿岸国家有几千年的历史，可供食用的高档橄榄油是用初熟的油橄榄鲜果通过物理冷压榨工艺提取的天然果油汁，是世界上唯一以自然状态的形式供人类食用的木本植物油。2、油料中含有的主要成分（1）油脂：是油料种子在成熟过程中由糖转化而形成的一种复杂混合物，其主要成分为各式脂肪酸。构成油脂的脂肪酸主要有饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸两大类，甘油三酸酯中饱和脂肪酸含量较高时，在常温下呈固态而称之为脂，不饱和脂肪酸含量较高时，在常温下呈液态而称之为油。（2）蛋白质：可以和糖类发生作用，生成颜色很深的不溶于水的化合物（影响油的外观），也可以和棉子中的棉酚作用，生成结合棉酚（饼粕去毒）；（3）磷脂：磷脂即磷酸甘油酯，简称磷脂。两种最主要的磷脂是磷脂酰胆碱（俗称卵磷脂）和磷脂酰乙醇氨（俗称脑磷脂）。（4）色素：一般为脂溶性色素，如叶绿素、类胡萝卜素、黄酮色素及花色苷等。能够被活性白土或活性炭吸附除去，也可以在碱炼过程中被皂脚吸附除去。（5）蜡：是高分子的一元脂肪酸和一元醇结合而成的酯，能溶于油脂中，溶解度随温度升高而增大，在低温会从油脂中析出影响其外观，另外，蜡会使油脂的口感变劣，降低油脂的食用品质。（6）糖类：主要存在于油料种子的皮壳中，仁中含量很少。（7）维生素：植物油料含有多种维生素，但制取的油脂中主要有脂溶性的维生素E，维生素E能防止油脂氧化酸败，增加植物油的储藏稳定性。（8）其他物质二、植物油脂制取工艺（一）植物油料的预处理使油料具有最佳的制油性能，以满足不同制油工艺的要求。通常在制油前对油料进行清理、除杂、剥壳、破碎、软化、轧坯、蒸炒或膨化等工作。1、油料的清理：利用各种清理设备去除油料中所含杂质的工序的总称。进行清理的原因：①杂质在制油过程中会吸附一定数量的油脂，造成油分损失，出油率降低。②杂质会使油色加深或使油中沉淀物过多影响油的品质。③有杂质的饼粕质量较差，影响饼粕资源的开发利用。2、油料的剥壳及仁壳分离棉子、花生、葵花子等含壳率均在20％以上。剥壳的原因①油料皮壳中含油率极低，并会吸附油脂，造成出油率降低。②油料皮壳中色素、胶质和蜡含量较高。造成毛油色泽深，含蜡高，精炼处理困难。3、油料的破碎与软化①破碎：对于大粒油料如大豆、花生仁破碎后粒度变小，接触面积增大，有利于轧粒、浸出操作。要求：破碎后粒度均匀，不出油，不成团，粉末少。②软化：调节油料的水分和温度，使油料可塑性增加，要求软化后的油料碎粒具有适宜的弹性和可塑性及均匀性。4、油料的轧坯利用机械的挤压力，将颗粒状油料轧成片状料坯的过程。经轧坯后制成的片状油料称为生坯，生坯经蒸炒后制成的料坯称为熟坯。（1）轧坯的作用：①通过轧辊的碾压和油料细胞之间的相互作用，使油料细胞壁破坏，油脂易于提取②使料坯成为片状，大大缩短油脂从油料中排出的路程，提高制油时出油速度和出油率。③加快蛋白质变性，提高蒸炒的效果。（2）轧坯的要求厚薄均匀，大小适度，不露油，粉末度低，并具有一定机械强度。5、油料的蒸炒生坯经过湿润、加热、蒸坯、炒坯等处理，成为熟坯的过程。蒸炒的作用：使油料细胞中的磷脂吸水膨胀，蛋白质凝固变性，细胞结构彻底破坏，从而分散的游离态油脂聚集，结合态油脂暴露，促进油脂的凝聚，有利于油脂的流动，以提高出油率。6、油料生坯的挤压膨化（新工艺）利用挤压膨化设备将生坯制成膨化颗粒物料的过程。生坯经挤压膨化后可直接进行浸出取油。挤压膨化的作用：油料生坯经挤压膨化后，其多孔性增加，油料细胞组织被彻底破坏，酶类被钝化，可代替蒸炒工艺，能明显降低浸出生产的溶剂损耗以及蒸汽消耗。（二）油脂的提取花生油更多的使用压榨，大豆菜籽油则更多的使用浸出，浸出的工艺在精炼后不存在任何化学残留物，目前世界上90%的国家在使用浸出的方法生产毛油1、机械压榨法制油借助机械外力把油脂从料坯中挤压出来（1）工艺特点优点：工艺简单，配套设备少，生产灵活油品质量好，色泽浅，风味纯正缺点：压榨后的饼残油量高，出油效率较低动力消耗大，零件易损耗（2）榨油设备目前压榨设备主要有2大类：间隙式生产的液压式榨油机连续式生产的螺旋榨油机。2、溶剂浸出法制油是目前世界上先进的取油技术。自1870年间世以来，经过了百余年的历史，其工艺不断得到改进和完善，到目前为止，已成为世界油脂工业中植物油制取的主要方式。（1）方法原理：Ⅰ用溶剂对油料料坯进行浸泡或淋洗，使料坯中的油脂被萃取溶解在溶剂中，得到含有溶剂和油脂的混合油。Ⅱ再加热混合油，使溶剂挥发并与油脂分离得到毛油，毛油经水化、碱炼、脱色等精炼工序处理，成为符合国家标准的食用油脂。Ⅲ挥发出来的溶剂气体，经过冷却回收，循环使用。（2）工艺特点：优点：出油率高——粕中残油可控制在1％以下，出油率明显提高。粕的质量好——不进行高温加工而取油，使水溶性蛋白质得到保护，饼粕质量好，也可以用来制取植物蛋白。加工成本低，劳动强度小。缺点：加工步骤多，一次性投资较大浸出溶剂一般为易燃、易爆和有毒的物质，生产安全性差，浸出制得的毛油含有非脂成分数量较多，色泽深，油质较差。（3）常用的浸出溶剂我国：目前普遍采用的“6号溶剂油”俗称浸出轻汽油。但对人体有害，损伤神经。国际：丙烷、丁烷（液化天然气成分，毒性小）作为浸出溶剂已应用于植物油脂的工业化生产。是浸出法制油的发展方向。（4）工艺类型①直接浸出：该方法限于加工大豆等含油量在20％左右的油料。②预榨浸出：对一些含油量在30％～50％的高油料（棉子、菜子、花生、葵花子等高油料）加工，在浸出取油之前，先采用压榨取油，提取油料内85％～89％的油脂，再进行浸出法取油。（5）油脂浸出方式按溶剂与油料的混合方式，可分为浸泡式、喷淋式、混合式3种。（6）浸出法工艺流程①油脂浸出经预处理后的料坯送入浸出设备完成油脂萃取分离的任务。经油脂浸出工序分别获得混合油和湿粕。②混合油蒸发和汽提：从浸出设备排出的混合油是由溶剂、油脂、非油物质等组成，经蒸发、汽提，从混合油中分离出溶剂而获得浸出毛油。原理：借助于蒸汽蒸馏的原理，将水蒸气通入含有可挥发物质A的混合液，在达到相平衡时，汽相含有水蒸气和组分A，汽相的总压等于水蒸气分压和组分A分压之和，液体便在远低于组分A的正常沸点的温度下沸腾，组分A随水蒸气蒸出。水蒸气起到载热体和降低沸点的作用。此法常用来降低操作温度，以便将高沸点或热敏性物质从料液中蒸发出来，从而得到纯化，如脂肪酸、苯胺、松节油的提取和精制。③湿粕脱溶从浸出设备排出的湿粕，一般含有25～35%的溶剂。需将溶剂脱除，才能获得合格的成品粕。一般湿粕蒸烘的方式——采用间接蒸汽加热，同时结合直接蒸汽负压搅拌等措施，促进湿粕脱溶。经过处理后，粕中水分不超过8～9％，残留溶剂量不超过0.07％。④溶剂回收：直接关系到生产的成本、毛油和粕的质量，生产中应对溶剂进行有效的回收，并进行循环使用。3、水溶剂法制油水溶剂法制油是根据油料特性，水、油物理化学性质的差异，以水为溶剂，采取一些加工技术将油脂提取出来的制油方法。根据制油原理及加工工艺的不同，水溶剂法制油有水代法制油和水剂法制油2种。（1）水代法——利用油料中非油成分对水和油的亲和力不同以及油水之间的密度差，将油脂和亲水性的蛋白质、碳水化合物等分开。主要运用于传统的小磨麻油的生产。芝麻种子的细胞中除含有油分外，还含有蛋白质、磷脂等，当加水于炒熟磨细的芝麻酱中时，经过适当的搅动，水逐步渗入到麻酱之中，与蛋白质、磷脂结合，油脂就被代替出来。（2）水剂法——利用水或稀碱溶液溶解油料中可溶性蛋白、糖类的特性，通过调节PH值使蛋白质在等电点（4.2-4.6）形成沉淀，通过离心分离等工序，取得蛋白质并分离出油脂的一种特殊榨油方法。最大的特点是可以同时提取出油脂和蛋白质（常用于核桃乳、花生乳的加工）。（三）油脂的精炼：毛油去杂的工艺过程称为油脂的精炼。1、油中杂质的种类：悬浮杂质：泥沙、料胚粉末、饼渣等。胶溶性杂质：磷脂、蛋白质、多糖等。油溶性杂质：游离脂肪酸、色素、甾醇、生育酚、烃类、蜡等。特殊的杂质：例如黄曲霉毒素、棉籽油中的棉酚、菜籽油中的芥子苷（硫代葡萄糖苷）等。2、油脂中杂质对品质的影响：加深油脂颜色，产生异味，降低食用价值促进酸败，不利于安全储存遇热焦化发苦，产生不利于身体健康的成分3、油脂精炼工艺：（1）悬浮杂质的去除：一般可以通过沉降、过滤、离心等方法去除悬浮杂质。（2）脱胶：脱胶工序主要是去除磷脂。方法：①水化脱胶——用热水或热的稀碱、盐溶液处理毛油，使毛油中的磷脂等胶质吸水膨胀，凝聚沉淀而与油脂中分离②加酸脱胶——在毛油中加一定量的无机酸或有机酸，使油中的非亲水性磷脂转化为亲水性磷脂或使油中的胶质结构变得紧密，从而容易沉淀和分离。（3）脱酸：游离脂肪酸使油脂的酸价提高，需要将它去除。方法：①碱炼法——向油脂中加入氢氧化钠，与游离脂肪酸反应生成絮状的肥皂，使之沉淀分离出来。副产物是肥皂（皂脚）和水。②物理精炼：利用水蒸气蒸馏，直接蒸馏出游离脂肪酸。（4）脱色：脱去叶绿素、胡萝卜素、黄酮色素、花色素、棉酚色素以及其他一些有色成分。方法：脱色主要是利用吸附剂的吸附作用，将色素除去。常用吸附剂：①天然白土呈酸性，又称为酸性白土；②活性白土以膨润土为原料，油脂工业常用③活性炭（5）脱臭：脱除油脂中的臭味物质。方法：使用蒸馏气提工艺，利用油脂中臭味成分与油脂的挥发度（蒸汽压）的差异，在高温和真空条件下，借助水蒸气蒸馏脱除臭味物质。（6）脱蜡：蜡会使油脂的口感变劣，降低油脂的食用品质方法：冷却——将油脂冷却到30℃以下，蜡就会结晶析出，可以过滤将其分离。三、植物油脂检验1、相对密度检验（1）定义：①油脂的标准相对密度——油脂在20℃时的质量与同体积纯水在4℃时的质量之比，用d204表示。②油脂的相对密度——油脂纯体积的质量与其同体积水的质量之比，用dt1t2表示。油脂的相对密度范围一般在0.87～0.97之间。（2）测定意义：油脂的相对密度与油脂的分子组成有密切关系：①组成甘油三酯的脂肪酸相对分子量越小②不饱和程度越高相对密度越大③羟基含量越高（-COOH）所以，测定油脂的相对密度，可作为评定油脂纯度、掺杂、品质变化的参考。（3）方法：相对密度瓶法——用同一相对密度瓶在同一温度下，分别称取等体积的油脂和蒸馏水的质量，两者的质量比即为油脂的相对密度。具体见实验分析2、折射率的测定（1）测定意义：折射率是油脂的重要物理特性之一，一般而言，油脂中脂肪酸的分子质量越大，不饱和程度越高，其折射率就越大。不同的油脂，具有不同的折射率，可以用来鉴别油脂的种类和纯度。我国植物油国标将折射率列为特征指标。（2）测定方法：阿贝折光仪在植物油标准中规定，测定油脂的折射率以20℃作为标准温度，其结果用n20D或n20表示。D表示光源为钠黄光D线。如测定温度