目前浸出提油是大部分食用油采用的方法,而壓榨食用油只集中在少數中高檔小包裝油上。
總體來說,壓榨法比浸出法更綠色、更健康,但現在很多食用油生產企業還是要采用浸出工藝來完成除磷、除黃曲黴等必要環節。似乎魯花是中國唯壹壹個完全物理化的人。胡姬花不確定。
當然,消費者攝入任何壹種食用油,只要符合國家標準,都是沒有問題的。
整理後,介紹兩種方式:
浸出型
浸出提油是利用固液萃取的原理,選擇壹些能溶解油脂的有機溶劑,對油脂進行噴淋和浸泡,從油脂中提取油脂的方法。
浸出法提油的基本過程是將含油物料坯料、預榨餅或膨化物料坯料浸泡在選定的溶劑中,使油脂溶解在溶劑中,形成混合油,然後將混合油與浸出的固體粕分離。將混合油蒸發汽提,使溶劑蒸發,油分離,得到浸出的毛油。浸出的固體粉含有壹定量的溶劑,蒸發後得到成品粉。濕粕蒸、混油蒸發、汽提等其他設備排出的溶劑蒸汽需要通過冷凝、礦物油吸收等方法回收,回收的溶劑可以循環使用。
浸出法提油的優點是:提油效率高,粕殘油低(65438±0%以下),粕質量好;生產過程可控制在較低的溫度下,獲得蛋白質變性程度小的粕,有利於油蛋白的提取和利用;易於實現規模化和自動化生產;由於其封閉生產,溫度低,生產環境優於壓榨法;功耗小於壓榨法。但油脂浸出使用的溶劑大多易燃易爆,溶劑蒸氣有壹定毒性,生產過程中存在壹定危險性。此外,由於提取的毛油中殘留溶劑(壹般小於500ppm),其品質比壓榨毛油差,不能直接食用。然而,這些缺點可以通過改進工藝、開發合適的溶劑和改進生產管理來克服。因此,浸出制油在國內外得到了廣泛的應用。
物理壓制方式介紹
壓榨取油的歷史可以追溯到5000多年前的中國、埃及、印度等古國。最初的擠壓器包括杠桿擠壓器、楔形擠壓器和人力螺旋擠壓器。隨著1795年Bramacher液壓機的發明,19世紀初(1818 ~ 1824)開始用液壓榨油機從石油中榨油。1895年,中國在遼寧營口建成第壹座水壓機油坊。1900年,Valerius D.Anderson發明了連續螺旋榨油機(商品名稱為Expeller)。此後,連續螺旋榨油機成為壓榨取油的主要設備。目前,安德森國際有限公司和法國油脂設備公司是美國連續螺旋榨油機的兩家主要制造商,而德國克虜伯公司和英國德斯梅特羅斯當公司是歐洲的主要制造商。我國最早生產螺旋榨油機的設備制造商是湖北安陸糧食機械廠(原東方紅糧食機械廠)。
壹、壓榨法提油的基本原理
(1)壓榨過程
榨油的過程就是借助機械外力將油從被壓榨的物料中榨出的過程。在壓制過程中,主要發生物理變化,如材料變形、油脂分離、摩擦發熱、水分蒸發等。但由於溫度、水分、微生物的影響,也會發生壹些生化變化,如蛋白質的變性、酶的失活和破壞、某些物質的結合等。在壓榨過程中,被壓物料顆粒的內外表面在壓力下相互擠壓,導致液體部分和凝膠部分出現兩種不同的過程,即油從被壓物料間隙中被擠出,被壓物料顆粒變形形成堅硬的油餅。潤滑脂的擠壓過程如圖2-4所示。
1,油和凝膠部分分離的過程
在壓榨的主要階段,受壓的油可近似視為遵循粘性流體的流體力學原理,即油的擠出可視為不可壓縮液體在變形多孔介質中的運動。因此,油流的平均速度主要取決於孔隙中液體層內部的摩擦力(粘度)和驅動力(壓力)。同時,液層厚度(孔徑大小和數量)和油路長度也是影響該階段排油速度的重要因素。壹般來說,粘度越小,壓力越大,油從孔隙中流出的速度越快。同時,油流距離越長,毛孔越小,按壓的速度也會越慢。
在強力的擠壓下,被擠壓的物料顆粒表面會被擠壓到最後階段,必然會出現這樣壹種極限情況,即被擠壓的表面最終會留下壹層單分子油層或者單分子多分子油層。由於表面巨大的分子力場,這個油層完全結合在表面之間,它不再遵循壹般的流體力學規律,無法從表面的縫隙中擠出來。此時,油分子可以是處於取向狀態的極薄的吸附膜。當然,這些油膜也會在某些地方破裂,使零件直接接觸,相互結合。可以看出,當壓制顆粒在壓制結束時被壓制成油膜狀致密體時,含油量非常低。事實上,濾餅中的殘油量遠遠高於顆粒表面保留的單分子油層。這是因為顆粒的內外表面並沒有全部被壓緊,同時單個被壓緊的顆粒表面是直接接觸的,所以在封閉的油路中會殘留壹些油脂。
2、油餅的形成過程
在壓力的作用下,被壓顆粒隨著油液的排出不斷受到擠壓,直接接觸的被壓顆粒相互之間產生壓力,導致被壓物料發生塑性變形,特別是在油膜破裂處,會相互融合。這樣,在壓榨結束時,被壓榨的物料不再松散而是開始形成完整的塑性體,這就是所謂的油餅。需要註意的是,油餅並不是全部顆粒結合,而是壹種不完全結合的凝膠多孔體,有大量的孔隙。也就是說,除了部分顆粒結合形成餅狀物的連續凝膠骨架外,顆粒之間或顆粒結合的群體之間仍有許多孔隙。這些孔隙中,很可能有壹部分相互不連通而封閉油路,而另壹部分相互連通而形成通道,仍有可能繼續壓榨出油。可以看出,濾餅中的殘余油是由封閉在孔隙中的油、與顆粒內外表面結合的油和殘留在未受損油胞中的油組成的。必須指出的是,在實際壓榨過程中,由於壓力分布不均勻、油流速度不壹致等因素,壓榨餅中殘油的分布必然不壹致。同時不可忽視的是,在壓榨過程中,尤其是最後階段,由於摩擦發熱或其他因素,排出的油中會含有壹定量的氣體混合物,主要是水蒸氣。因此,實際的采油過程應該包括兩種情況:擠出變形多孔介質中的液態油和擠出水蒸氣和液態油的混合物。
(二)影響壓榨提油效果的主要因素
壓榨提油的效果取決於多種因素,主要包括壓榨物料的結構和壓榨條件。此外,榨油設備的結構和選型也會在壹定程度上影響采油效果。
1,出版社結構的影響
壓力機結構是指壓力機的機械結構和內外結構。壓榨物的結構性質主要取決於預處理(主要是蒸和炸)的質量和油本身的成分。
(1)壓制材料結構的壹般要求。要求壓料的粒度要合適壹致,壓料的內外結構壹致性要好,壓料中完整細胞的數量越少越好,在不影響內外結構的前提下,壓料的堆積密度要大。要求壓料中油的粘度和表面張力盡可能低,壓料顆粒要有足夠的塑性。
(2)影響壓制材料結構性能的因素。在壓制材料的諸多結構性能中,壓制材料的力學性能尤其是塑性對采油效果的影響最大。在含油率、含殼率等條件幾乎相同的情況下,壓出物的可塑性主要受含水量、溫度和蛋白質變性的影響。
壹般來說,隨著壓制材料含水量的增加,其塑性也逐漸增加。當水分達到某壹點時,壓榨油最佳,此時的水分含量稱為“最佳水分”或臨界水分。對於某種壓制材料,在某些條件下有壹個狹窄的最佳水分範圍。當然,最佳水分範圍與其他因素密切相關,首先是溫度和蛋白質變性。
壹般來說,壓制材料的塑性在加熱時提高,而在冷卻時降低。擠壓溫度不僅影響其可塑性和出油效果,還影響油和餅的質量。因此,溫度也有壹個“最佳範圍”。
蛋白質過度變形會降低壓機的可塑性,從而增加壓機的必要工作壓力。過度的蒸炒會使坯體向板結方向發展,對壓榨室的壓力、出油、成餅都有影響。但蛋白變性是壓榨法提油所必需的,因為壓榨物料中蛋白變性是否充分,衡量了油料中膠體結構破壞的程度,也影響壓榨油的效果。圖2-5顯示了壓榨餅中蛋白質變性程度與餅殘油的關系。但需要註意的是,由於溫度和壓力的共同作用,蛋白質會不斷變性。如蛋白壓榨前變性程度約為74.4 ~ 77.03%,壓榨後可達91.75 ~ 93%。總之,適當的蛋白質變性程度可以保證良好的提油效果。
事實上,壓制材料的性能是由水分、溫度、含油量、蛋白質變性等因素的協同作用來體現的。但在正常生產中,往往只關註水分和溫度的影響。含水量和溫度的組合是含水量越低,要求的溫度越高。在低殘油率的條件下,壓榨物料合理的低水分和高溫度是必要的。但不允許壓制溫度過高超過壹定限度(如130℃)。此外,不同的預處理工藝可能得到相同的含水量和溫度,但蛋白質變性的程度卻有很大差異。
2.壓制條件的影響
除了壓榨物料本身的結構條件外,壓力、時間、溫度、料層厚度、排油阻力等壓榨條件是提高出油效果的決定性因素。
(1)壓制過程中的壓力。壓榨法提油的本質是對被壓榨的物料施加壓力,去除油脂。但是,壓力、按壓狀態、按壓速度和變化規律對按壓效果有不同的影響。
(1)壓力和受壓材料的壓縮量之間的關系。被壓物料在壓榨過程中的壓縮,主要是被壓物料被壓出油脂後,固體內外表面的擠壓造成的。同時,水分的蒸發、排出液體中餅屑的帶走、加壓後凝膠的凝結以及壹些化學變化引起的密度變化等因素也造成了壓料的體積收縮。壓力越高,顆粒的塑性變形越大,出油越徹底。但是,在壹定的壓力下,對某種被壓物質的壓縮總是有極限的。此時,即使壓力增大到最大,其壓縮量也很小,故稱為不可壓縮體。這個不可壓縮起始點的壓力稱為“極限壓力”(或臨界壓力)。