第12讲 油脂的精炼与深加工

化学结构由内盐式转变为水化式。
• 随着吸水量的增加，磷脂由最初的极性基团进入 水中呈含水胶束，然后转变为有规则的定向排列。
•
水化后的磷脂和
其他胶体物质、极性基
团在油脂中的溶解度减 小。在极性引力作用下 形成絮凝状胶团（双分 子层结构），相对密度
的增大为沉降和离心分
离创造了条件。
• 水化脱胶工艺分为间歇式和连续式两种。
（一）毛油中的杂质种类
• 机械杂质：在制油或储存过程中混入油中 的泥沙、料坯粉末、饼渣、纤维、草屑及 其他固态杂质。这类杂质不溶于油脂，故 可以采用过滤、沉降等方法除去。 • 水分：使油脂颜色较深，产生异味，促进 酸败，降低油脂的品质及使用价值，不利 于其安全储存，工业上常采用常压或减压 加热法除去。
3 人造奶油
3.1 人造奶油的定义
3.1.1 国际标准的定义
人造ຫໍສະໝຸດ Baidu油是有可塑性的液体乳化状的食品，主要是油包
水型（W/O）产品。
3.1.2 日本农林标准定义(省略) 3.1.3 中国标准定义 人造奶油是指食用油添加水及其他辅料，经乳化、急 冷捏合成的具有天然奶油特色的可塑性制品。
3.3 人造奶油的原料、辅料和配方
③ 冷却塑化（分为急冷和机械捏合） 实现将油水的乳化状态通过急冷固定下来，并使制品进 一步乳化和具有可塑性。 急冷
乳化液用高压泵送入急冷筒，利用液态氨或氟里昂急
冷，使乳化液急速冷却，油脂形成细小的结晶粒子。 机械捏合 通过高效捏合机，打碎乳化液形成的网状结构使它重 新结晶，降低稠度，增强可塑性。
④ 包装、熟成 从捏合机出来的人造奶油为半流体，要立即送往包 装机包装。包装好的人造奶油置于比熔点低10℃的仓库 中保存2~5d，使结晶形成，此工序称为熟成。
•
• 脂溶性杂质：主要有游离脂肪酸、色素、甾醇、 生育酚、烃类、蜡、酮，还有微量金属和由于 环境污染带来的有机磷、汞、多环芳烃、曲霉 毒素等。 • 游离脂肪酸常采用碱炼、蒸馏的方法除去。 色素可采用吸附脱色的方法除去。某些油脂中 的特殊成分，如棉子油中含棉酚，菜子油中含 芥子甙分解产物等，也须在精炼过程中除去。
酯 化 脱 酸 设 备
物理精炼设备
•
• 蒸馏脱酸的优点：不用碱液中和，中性油损失少； 辅助材料消耗少，降低废水对环境的污染；工艺 简单，设备少，精炼率高；同时具脱臭作用；成 品油风味好。
• 但高温蒸馏难以去除胶质与机械杂质，所以蒸馏
脱酸前必先经过滤、脱胶程序。 • 对于高酸价毛油，也可采用蒸汽蒸馏与碱炼相结 合的方法。
（四）脱酸
• 1、 碱炼法：利用加碱中和油脂中的游离脂肪 酸，生成脂肪酸盐（肥皂）和水，肥皂吸附部 分杂质而从油中沉降分离的一种精炼方法。
•
形成的沉淀物称皂脚。用于中和游离脂肪 酸的碱有氢氧化钠（烧碱）、碳酸钠（纯碱） 和氢氧化钙等。
（四）脱酸
• 碱炼的基本原理
中和的化学反应式为：
• • • RCOOH + NaOH——RCOONa + H2O RCOOH + Na2CO3——RCOONa + NaHCO3 2RCOOH + Na2CO3——2RCOONa + CO2 + H2O
• 水化法脱胶：利用磷脂等类脂物分子中含有的亲水基， 将一定数量的热水或稀的酸、碱、盐及其他电解质水溶 液加到油脂中，使胶体杂质吸水膨胀并凝聚，从油中沉 降析出而与油脂分离的一种精炼方法，沉淀出来的胶质 称为油脚。
• •
含水少时，磷脂呈内盐式结构，能溶于油中，不 到临界温度，不会凝聚沉降析出。 加入一定量水后，磷脂亲水极性基团投入水相， 疏水基团则投入了油相之中。水分子与亲水集团结合，
不完全中和的化学反应式为： •
• 2RCOOH + NaOH——RCOOH· RCOONa + H2
水解的化学反应式为：
2RCOONa + H2O——RCOONa· RCOOH + NaOH
烧碱能中和粗油中绝大部 分的游离脂肪酸，生成的脂钠 盐（钠皂）在油中不易溶解， 成为絮凝胶状物而沉降。
中和生成的钠皂为表面活 性物质，吸附和吸收能力强， 可将相当数量的其他杂质（如 蛋白质、黏液物、色素、磷脂 及带有羟基或酚基的物质）带 入沉降物内，甚至悬浮杂质也 可被絮状皂团挟带下来。因此， 碱炼本身具有脱酸、脱胶、脱 杂质和脱色等综合作用。
第九章
油脂的精炼与深加工
本章重点：
1 油脂的精炼 2 油脂氢化 3 人造奶油 4 起酥油
5 蛋黄酱
6 调和油
第一节
油脂的精炼
• 一、油脂的精炼
• （一）毛油中的杂质种类 • 经压榨或浸出法得到的、未经精炼的植物油 脂一般称之为毛油（粗油）。其主要成分是混合 脂肪酸甘油三酯，俗称中性油；还含有数量不等 的各类非甘油三酯成分，统称为油脂的杂质，可 分为五大类。
5.2 原辅料及其配比
⑴ 植物油 65%以上，常用有大豆油、椰子油、菜子 油等经加工脱色、脱臭及氢化处理的色拉 油。
• 氢化是变液态油为半固态酯、塑性酯以适应人造 奶油、起酥油、煎炸油及代可可脂等生产需要的 加工油脂。
• 氢化还可以提高油脂的抗氧化稳定性及改善油脂 色泽等目的。
优点：氢化油的稳定性高于原料油脂、能除去部 分原料油脂令人不愉快的气味、能改善植物油 脂、动物油脂的某些应用品质、能扩大油脂使 用的范围，是人造奶油和起酥油的重要原料。 缺点：油脂的饱和度增加，将比动物饱和脂肪酸 更不利健康，会加快动脉硬化，增加人类心血 管病患病率。有调查表明，人造黄油摄入量越 多，患心脏病的危险性就越大。 此外，氢化油还会增加血液黏稠度和凝聚力，使 人容易产生血栓；孕期或哺乳期妇女食用氢化 油过多，还会影响胎儿和新生儿的生长发育。
•
•
连续冬化（即脱脂）主要设备是冷却结晶罐和养晶 罐。油经过连续二次换热器，进入冷却结晶罐，结晶 后进入养晶罐。完全达到结晶成熟，再经密封过滤器 过滤，分开固脂和液体油。
• （八）菜子油的精炼（工艺实例）
植物油厂平 面布置图
• 二、油脂氢化 •
在金属催化剂的作用下，把氢加到甘油三 酸酯的不饱和脂肪双键上，这种化学反应称为油 脂的氢化反应，简称油脂氢化。
3.4 人造奶油的生产工艺
① 调和 原料按一定比例放入调和锅中调匀。 原料油脂 80~82% 水分 14~17% 食盐 0~2% 甘油单酸 0.2~0.3% 卵磷脂 0.1% 胡萝卜素 微量 香精 0.1~0.2mg/L 脱氢醋酸 0~0.05% 固体乳成分 0~2% ② 乳化 把油脂放入乳化锅内加温，然后加入适量水在乳化锅 内迅速搅拌，形成油包水型乳化液。
如浸出油脂中的溶剂味，碱炼油脂中的肥皂味和脱色油 脂中的白土味等。
• 所有这些为人们所不喜欢的气味，都统称为“臭 味”。除去这些不良气味的工序称脱臭。
脱臭的方法有：真 空蒸汽脱臭法、气体吹入 法、加氢法、聚合法和化 学药品脱臭法等几种。其 中真空蒸汽脱臭法应用最 广泛、效果较好。
间歇式脱臭罐
连 续 式 脱 臭 罐
（一）毛油中的杂质种类
• 胶溶性杂质：以极小的微粒状态分散在油中， 与油一起形成胶体溶液，主要包括磷脂、蛋 白质、糖类、树脂和黏液物等。 • 胶溶性杂质易受水分、温度及电解质的 影响而改变其在油中的存在状态，生产中常 采用水化、加入电解质进行酸炼或碱炼的方 法将其从油中除去。
（一）毛油中的杂质种类
（七）脱蜡
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• 某些油脂中含有较多的蜡质，如米糠油、葵花子 油等。为了提高食用油脂的质量并综合利用植物 油脂蜡源，应对油脂进行脱蜡处理。
•
脱蜡是根据蜡与油脂的熔点差及蜡在油脂中 的溶解度随温度降低而变小的物性，通过冷却析 出晶体蜡，经过滤或离心而分离。
脱蜡从工艺上可分为常规法、碱炼法、表面 活性剂法、凝聚剂法、静点法及综合法等。
凡利用油和杂质之间的密度不同并借助重 力将它们自然分开的方法称为沉降法。所用设 备简单，凡能存油的容器均可利用。但这种方 法沉降时间长，效率低，生产实践中已很少采 用。
（二）机械杂质的去除 • 2 过滤法
• 借助重力、压力、 真空或离心力的作用， 使用滤布过滤毛油的方 法统称为过滤法。
立 式 叶 滤 机
（一）毛油中的杂质种类
• 微量杂质：微量金属、农药、多环芳烃、黄曲 霉毒素等，有一定毒性，此须除去。 • 油脂中的杂质，如生育酚和甾醇都是营养 价值很高的物质。因此，油脂精炼应除去油脂 中的有害成分，并尽量减少中性油和有益成分 的损失。
毛油杂质和 精炼方法
（二）机械杂质的去除 • 1、沉降法 •
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间歇式脱色关键部 分是脱色塔。
油入脱色罐，除去水 分，此过程中该罐相当于 干燥器。 加入计量脱色吸附剂， 加热油到100~110℃，搅 拌30min，然后将油和吸 附剂的悬浮体泵至压滤机， 进行分离。
•
连续脱色设备
•（六）脱臭
• 纯净的甘油三酸酯是没有气味的。 • 非甘油酯成分（酮类、醛类、烃类）和不饱和脂肪 酸甘油酯的氧化物有气味。制油过程中产生的气味，例
是不加任何合成着色剂、乳化剂、防腐剂的天然 浓郁独特的高营养半固体状调味品。
5.1 制作原理
蛋黄中有大量磷脂，而磷脂中含有73%的卵磷脂，蛋
黄酱利用了卵磷脂的乳化性能制成。卵磷脂含有亲油基团
和亲水基团，当它与油和醋这两个不相溶的物质在机械搅 动、转动切割时，亲油、亲水基团就将油、水形成水包油 型乳化液（O/W型），从而形成稳定的蛋黄酱。
•
吸附脱色就是利用某些具有吸附能力强的表面活性 物质加入油中，在一定的工艺条件下吸附油脂中色素及 其他杂质，经过滤除去吸附剂及杂质，达到油脂脱色净 化目的的过程。 吸附剂要求吸附力强，选择性好，吸油率低，对油 脂不发生化学反应，无特殊气味和滋味以及价格低，来 源丰富。活性白土（硅藻土）和活性炭。
•
振 动 排 渣
（二）机械杂质的去除
• 3 离心分离法
•
凡利用离心力的作用进行过滤分离或沉降 分离油渣的方法称离心分离法。优点是分离效 果好，生产连续化，处理能力大，而且滤渣中 含油少，但设备成本较高。
（三）脱胶
•
脱除油中胶体杂质的工艺过程称为脱胶，又称脱磷。 有水化法、加热法、加酸法和吸附法。
4 起酥油
起酥油是指精炼的动、植物油脂、氢化油或
上述油脂的混合物，经急冷捏合制造的固体油脂 或不经急冷捏合加工出来的固体或流动态的油脂 产品。 与人造奶油的主要区别在于:起酥油没有水相
5 蛋黄酱
蛋黄酱是用植物油、蛋黄或全蛋、醋或柠檬
为主要原料，并辅之以食盐、糖及香辛料，经调
制、乳化混合制成的一种黏稠的半固体食品。它
• 碱炼工艺
• 碱炼工艺分间歇式和连续式两种。间歇式用于小型
企业，用于含杂量在0.2％以下、含胶质量低的浅色油。 其工艺过程如下图所示。
炼油罐可通用于中 和、水化脱胶、洗 涤及干燥等工序。
•
•
2、蒸馏脱酸 蒸馏脱酸法又称为物 理精炼，是依靠甘油三酸 酯和游离脂肪酸挥发度的 不同，在高温、高真空下 进行水蒸气蒸馏，使游离 脂肪酸与低分子物质随着 蒸汽一起排出，适合于高 酸价油脂和椰子油、棕榈 油、动物脂肪等低胶质油 脂的精炼。
3.3.1 原料油脂 ① 动物油 酪化性差。 ② 动物氢化油 ③ 植物油 ④ 植物氢化油 鲸油、鱼油等海产品油脂，口溶性良好，稳 大豆油、红花油、葵花子油、花生油等。 用植物油经选择性氢化得到的油脂。 牛脂、猪脂、羊脂等，起酥性好，氧化稳定性及
定性差，高温易变质。
3.3.2 辅料 ① 乳成分
一般使用牛乳和脱脂乳，其用量以 乳的固形成分1%左右。 ② 食盐 调味和防腐 ③ 乳化剂 卵磷脂（0.3%~0.5%）、单脂肪酸甘油酯 （0.1%~0.5% )、单脂肪酸蔗糖酯、山梨酸醇酐脂肪酸酯、 丙二醇酯等。 ④ 防腐剂 苯甲酸或苯甲酸钠（0.1%左右）等。 ⑤ 抗氧化剂 维生素E、丁基化羟基甲苯（BHT）、 丁基羟基茴香醚（BHA）、没食子酸丙酯（PG）等。 ⑥ 香味剂 ⑦ 着色剂
•（五）油脂脱色
• 甘油三酸酯液态时无色，固态时呈白色。 • 油脂中色素有两大类：一类是天然色素—叶绿素、类胡 萝卜素，另一类是油脂在加工或储存过程中产生的非天 然色素—蛋白质、碳水化合物、胶质、磷脂等物质相互 作用的产物和类脂物的氧化产物，比如在蒸馏过程中磷 脂氧化和部分分解变黑；还原糖与磷脂生成类黑素化合 物；着色物质被破坏等。 • 油脂脱色工业生产中应用最广泛的是吸附脱色法， 此外还有加热脱色法、氧化脱色法、化学试剂脱色法等。