油脂制取与加工工艺学
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本章重点
1. 油料的主要结构;
2. 油料的主要成份;
3. 主要的油料特征。
一、油料定义:
含油率高于10%的植物种子称为油料。
二、油料分类:
(一)按来源分类
1.动物油料(Animal oilseeds)
A、陆地动物;猪、牛、羊等;
B、海洋动物;鲸、鲨等。
2.植物油料(Vegetable oilseeds )
A、草本油料(一年生长的植物种子)
eg:大豆(soybean)
B、木本油料、多年生长的乔或灌树
(Ligneous fibreoilseeds)
C、谷物油料(Grain oilseeds)
a、种皮类油料(玉米皮油、乌桕籽皮油、米糠油)
b.种胚类油料(玉米胚芽油、小麦胚芽油等)
D、野生油料(Wild oilseeds):
沙棘果、黑加仓籽、月苋草籽、野山茶、香果、松香桃、山核桃等。我国有八百余种。
(二)按含油量高低分类
1.低含油料:(10∽30%)
大豆(Soyhean)米糠(Ricebran)
棉籽(cottonseed)
2.中含油料:(30∽45%)
菜籽(Rapesead)
3.高含油料:(40%以上)
芝麻(Sesame)花生(peanut)
葵花籽(Sunflowerseed)
一、油料种子的形态和基本结构
(一)种皮
种皮在种子最外层。种皮含有大量的纤维物质且较坚硬,可以抵抗外界的
不良影响,对内部的胚和胚乳起到保护作用。
1.种孔:发芽孔,当种子发芽时,水分进入孔。
2.种脐:种子附着在胎座上的部分叫脐或种脐。
3.脐带:脐带是从胚柄通到合点的维管束遗迹。
4.内脐:内脐即脐带的终点部位,也称合点。
大豆种子形态
(二)胚
胚是种子最生命的部分。
1.胚芽:又称幼芽或上胚轴。
2.胚轴:又称胚茎,是连接子叶与胚根的过渡
部分。
3.胚根:又称幼根,位于胚轴下面,为植物未
发育的初生根。
4.子叶:即胚的幼叶,具一片或两片。
(三)胚乳
胚乳是种子发育中的特殊营养组织,含有脂肪、糖类、蛋白质等营养物质。
大部分油料作物的种子属于无胚乳双子叶
种子,例如大豆、花生、油菜籽、棉籽及葵花
籽等。有胚乳双子叶油料种子有蓖麻籽、芝
麻、亚麻籽、油桐籽及乌桕籽等。有胚乳单子
叶种子有椰子和稻谷(米糠之源)等。
油料种子是由大量的细胞组织组成,油籽细胞的平均直径一般为几十微米,个别的也可达几十毫米。
(一)细胞壁
细胞壁包围在原生质体的外面。细胞壁的功用主要是维持细胞一定的形状,保护细胞内部组织,使生理活动能顺利进行。
细胞壁的主要成分是纤维素、半纤维素和果胶质。
此外,在油籽最外层组织的一些细胞壁中,往往还含有蜡
质及角质等。
细胞壁根据形成时间和化学成分的不同可分为三层,即胞间层、初生壁和次生壁。
1.胞间层
胞间层是在细胞分裂、产生新细胞时形成的,存在于两个细胞之间,使细胞壁粘合在一起。
2.初生壁
在细胞生长过程中,原生质体分泌纤维素、半纤维素和
少量的果胶质加在胞间层上,构成细胞的初生壁。
3.次生壁
次生壁是细胞停止生长后,在初生壁内侧继续积累的细
胞壁。
4.纹孔及胞间连丝
当初生壁形成时,并不是均匀加厚的,而是形成许多凹洼
区域,这些区域称为初生纹孔场。随后,当次生壁加厚时,在
初生纹孔场处往往不加厚,形成许多更明显的纹孔。
油料种子细胞的细胞壁厚度一般都在一微米之内,细胞壁中的纤维素等物质呈细丝状。
细胞壁具有稳定的化学性质,大多数情况下不与一般的物质反应,所以它能起到保护细胞内含物的作用。
细胞壁的结构使其具有一定的渗透性,水和有机溶剂能通过细胞壁而渗透到细胞的内部,使细胞内外物质进行交换。
细胞壁受机械外力作用会发生破裂,也会受细胞内容物吸水膨胀所产生的压力而破裂。油脂生产中的轧胚、蒸炒、浸出等工序就利用了油籽细胞壁的这些性质对油料进行处理。
(二)原生质体的组成及特性
原生质体由细胞膜、细胞质、细胞核、细胞
器所组成,其中含有大量的油脂及其它贮藏营养
物质,如蛋白质和淀粉等。
1.细胞膜
细胞膜也称原生质膜或质膜,主要成分是蛋
白质、类脂物,细胞膜的类脂物主要是磷脂。
2.细胞质
细胞质是细胞膜和细胞核之间的物质。包括
基质、细胞器和包含物。
3.细胞核
组成细胞核的主要成分是核蛋白,
还有类脂、酶及其它成分。
核蛋白由蛋白质和核酸所组成。
核酸分两类:核糖核酸(RNA)和
去氧核糖核酸(DNA)。
细胞核在细胞的遗传和代谢等方
面起着主导作用。
4.细胞器
细胞器也称细胞器官,是细胞内具有特定形态、
专门生理功能和特殊化学组成的结构。包括质体、
线粒体、内质网、核糖体、高尔基体、液泡、溶酶体、
微管和微丝等。
细胞的原生质体是一种极为复杂的多相亲水胶
体系统。
脂肪在细胞里以大小不同的液体点滴(乳化状态)
存在于细胞质和细胞液中,随着种子的成熟失水,油脂
取代了凝胶结构网眼中的水而充满在胶束的孔道中,形
成了油料种子细胞的油脂部分。
不同油籽的化学成分及含量不尽相同,但各种油籽中都含有油脂、蛋白质、糖类、游离脂肪酸、磷脂、色素、蜡、烃类、醛类、酮类、醇类、脂溶性维生素、水分及矿物质等成分。此外,个别油料中还含有少量特殊的物质。
1.油脂在油料中的存在状态
高尔道夫斯基提出的假说认为:在细胞原生质体
的凝胶体中,胶体微粒彼此连接成胶束,它们又连接构
成胶束网,结果形成了许多大小不等、互相隔离的孔
道,孔道极小,用超显微镜才能看见,油滴便呈显微均
匀分散状态充填在这些孔道之间。在凝胶结构中可能
还存在着极小的(超显微可见)油滴,例如包裹在折
叠的蛋白质分子中。
以电子显微技术所得到的细胞结构内油脂存在的
图像说明,油脂的分布的确是显微均匀的不连续状态
存在。
2.植物油籽中脂肪的形成
由糖类分解成的脂肪酸与甘油在脂肪酶的作用下酯
化而形成。
糖类转变成脂肪的一般过程是:糖首先分解成甘油
和饱和脂肪酸,饱和脂肪酸在种子的活组织中进行剧烈
的氧化还原反应,逐渐形成不饱和脂肪酸,然后甘油和
脂肪酸在脂肪酶的作用下,酯化而形成油脂。
油料种子在成熟过程中,油脂的合成反应可能尚未
进行到底,有些甘油的羟基未能完全与脂肪酸结合,即
使到油料收获时,仍能存在着油脂合成代谢反应的中间
产物-甘油一酸酯和甘油二酸酯。
在油料种子成熟过程中脂肪的含量不断增加,而糖
类的含量在不断减少。
3.含油量:全籽含油10∽50%
Oilseed Soybean Peanut Cottonseed Rapeseed
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