第一章 油料及其清理

1、第一章第一章油料及其清理油料及其清理油料是植物制油原料的統(tǒng)稱，油脂工業(yè)中通常將含油率在10%以上且具有取油價值的植物某些器官稱為油料。如大豆、棉花、芝麻、油菜的種子；花生、椰子的果仁；油棕、油橄欖的果實；油莎豆的地下塊莖；玉米、小麥的胚；稻谷的米糠等等都是常見的油料。植物油料按其經(jīng)濟用途可分為食用油料和非食用油料。凡可用于提取食用油的制油原料，如大豆、花生、棉籽、芝麻、菜籽、茶籽、玉米胚、米糠等，都稱為食用油料；而非食用油料是指因有怪味

2、或毒素，提取的油脂不宜供人食用的油料，稱為非食用油料。按植物學屬性，植物油料可分為草本油料和木本油料。凡是喬木或灌木所生產(chǎn)的油料都稱為木本油料，如茶籽、油桐、油橄欖等；凡是草本植物所生產(chǎn)的油料，稱之為草本油料，如芝麻、花生、菜籽等。草本油料是油料的主要來源，且主要是其種子。第一節(jié)第一節(jié)油料種子的形態(tài)和結構油料種子的形態(tài)和結構一、油料種子的基本結構油料種子的種類繁多，它們的外部形態(tài)各具特點，但它們都是由胚珠發(fā)育而成的，從植物形態(tài)學來看，絕

3、大多數(shù)種子的基本結構具有共性，即每粒種子都是由種皮、胚和胚乳等部分組成。如圖1—1（無胚乳）和圖1—2（有胚乳）所示。1、種皮種皮是包圍在胚和胚乳外部的保護構造，在種子的最外層。種皮含有大量的纖維物質(zhì)，較堅硬，可以抵抗外界的不良影響，對內(nèi)部的胚和胚乳起到保護作用。種皮的表面狀況、顏色及斑紋隨品種而異，可用來鑒別油籽的種類和質(zhì)量。種皮是由植物胚珠的內(nèi)外珠被發(fā)育而成，在成熟種子的外部可看到其發(fā)育的遺跡：種孔、種臍、臍帶和內(nèi)臍，如圖1—3所示

4、。但有些種子在發(fā)育過程中胚珠附近的細胞發(fā)生了變化，這些遺跡便不復存在。2、胚胚是種子最重要的部分，雖然各類植物種子的形狀很不一樣，但構成胚的器官卻大都相同，一般為胚芽、胚軸（或稱為胚莖）、胚根和子葉四部分。胚芽又稱幼芽或上胚軸，它是葉莖的原始體，位于胚軸上端，它的頂部就是莖的生長點。胚軸又稱胚莖，是連接子葉與胚根的過渡部分。它位于子葉著生點以下，因此也稱為下胚軸。胚軸與胚根的界限從外部看不清楚，只有根據(jù)詳細的解剖學觀察才能確定。胚根又稱

5、幼根，位于胚軸下面，為植物未發(fā)育的初生根，有一條或多條。子葉即胚的幼葉，具一片（單子葉植物）或兩片（雙子葉植物）或多片（裸子植物）。油料作物大多為雙子葉植物，子葉在種子內(nèi)含有豐富的蛋白質(zhì)和脂肪。雙子葉植物種子的胚芽著生于兩片子葉之間，子葉起了保護作用。子葉的功能是儲存和吸收營養(yǎng)物質(zhì)（特別是無胚乳種子），以供給胚的生長發(fā)育。3、胚乳胚乳是種子發(fā)育中的特殊營養(yǎng)組織，含有脂肪、糖類、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)，為胚的發(fā)育及胚發(fā)芽生長提供養(yǎng)分。有些種子在

6、胚的發(fā)育過程中胚乳會被吸收而消失，成熟時形成無胚乳種子。像各種豆類、胚乳被吸收而消失，形成肥大的子葉，其養(yǎng)分貯存于胚的組織內(nèi)，尤以子葉內(nèi)為最多。有些種子在成熟時胚乳仍存在，供胚發(fā)育成幼苗時的養(yǎng)分，這些種子稱有胚乳種子，如蓖麻和玉米等。大部分油料作物的種子屬于無胚乳雙子葉種子，例如大豆、花生、油菜籽、棉籽及葵花籽等。有胚乳雙子葉油料種子有蓖麻籽、芝麻、亞麻籽、油桐籽及烏柏籽等。有胚乳單子葉種子有椰子和稻谷（米糠之源）等。二、油料種子的細胞

7、結構油料種子是一個生命體，與其他有機體一樣，都由大量的細胞組成。油料細胞隨油料品種、所在油籽部位及行使的功能不同，其形狀、大小存在差異，但其基本構造是相同的，一般都包括細胞壁和填充于細胞壁內(nèi)的原生質(zhì)體這兩部分。細胞壁由原生質(zhì)體向外分泌的產(chǎn)物所構成，包圍在原生質(zhì)體的外面。細胞壁的功用主要是維持細胞一定的形狀，保護細胞內(nèi)部組織，使生理活動能順利進行。細胞壁的主要成分是纖維素、半纖維素和果膠質(zhì)。此外，在油籽最外層組織的一些細胞壁中，往往還含有

8、蠟質(zhì)及角質(zhì)等。成熟油料種子細胞內(nèi)的原生質(zhì)體由細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核、細胞器所組成，其中含有大量的油脂及其他均勻分布的貯藏營養(yǎng)物質(zhì)，如蛋白質(zhì)和淀粉等。第二節(jié)第二節(jié)油料種子的化學組成及其存在狀態(tài)油料種子的化學組成及其存在狀態(tài)油料種子的種類繁多，不同油籽的化學成分及含量不盡相同，但各種油籽中都含有油脂、蛋白質(zhì)、糖類、游離脂肪酸、磷脂、色素、蠟、烴類、醛類、酮類、醇類、油溶性維生素、水分及礦物質(zhì)等成分。此外，個別油料中還含有少量特殊的物質(zhì)。一、

9、油脂純凈的油脂是指甘油三脂肪酸酯。植物油料油籽中的油脂，是由糖類分解成的脂肪酸與甘油在脂肪酶的作用下酯化而形成。油料種子在成熟過程中，油脂的合成反應可能尚未進行到底，有些甘油的羥基未能完全與脂肪酸結合，即使到油料收獲時，仍能存在著油脂合成代謝反應的中間產(chǎn)物——甘油一酸酯和甘油二酸酯。油籽中的油脂主要存在于細胞質(zhì)中，在細胞原生質(zhì)體內(nèi)形成油體原生質(zhì)。二、蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)主要是由許多氨基酸組成的一種高分子復雜化合物。按照蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)和組成成分

10、可將其分為簡單蛋白質(zhì)和復雜蛋白質(zhì)兩大類。油料中的簡單蛋白質(zhì)主要是清蛋白、球蛋白、谷蛋白、醇溶蛋白等幾種，其中球蛋白是油料種子中蛋白質(zhì)的主要成分，其含量可占總蛋白質(zhì)含量的80%以上。油料中的結合蛋白質(zhì)主要有糖蛋白、核蛋白、脂蛋白、磷蛋白、色蛋白等。核蛋白主要存在于細胞核和細胞質(zhì)中，脂蛋白存在于原生質(zhì)體膜質(zhì)結構中，糖蛋白存在于細胞壁蛋白、酶及豆科油料種子的儲藏蛋白質(zhì)中。按照蛋白質(zhì)的生理功能，油料種子的蛋白質(zhì)可分為結構蛋白、儲藏蛋白和酶蛋白三

11、類。結構蛋白主要存在于在細胞原生質(zhì)體的的各種膜結構中；儲藏蛋白大部分存在于原生質(zhì)疑液中，是油料種子蛋白的主體，如在大豆中約占總蛋白質(zhì)的70%左右；酶蛋白是細胞中很豐富的蛋白質(zhì)，它們是細胞中各種生化反應的催化劑。在油料種子中對油脂生產(chǎn)比較重要的酶類主要有脂肪酶、脂肪氧化酶、磷脂酶、尿酶等。脂肪酶能催化脂肪的水解和合成反應。它的催化作用具有可逆性。脂肪氧化酶可以催化某些高級不飽和脂肪酸及其脂肪酸配生成氫過氧化物，生成的最后產(chǎn)物為低分子的過氧

12、化物，如醛、酮、酸等。因此含有這類酶的油料在條件適宜時會迅速發(fā)生氧化酸敗使酸價顯著增高。磷脂酶可以使磷脂水解生成甘油、脂肪酸、膽堿或膽胺。尿素酶主要存在于大豆等豆類種子中，是大豆抗營養(yǎng)因子之一。三、糖類油料種子中含有單糖、多糖和低聚糖。油料種子中含有的單糖主要是戊糖和己糖。戊糖常以結合態(tài)存在，己糖以自由形式或結合形式存在。油料種子中的多糖有淀粉、纖維素和半纖維素。纖維素和半纖維素主要存在于種子外殼和種皮中，種仁中含量很少。在成熟的油籽中

13、，淀粉的含量應該是很少的，因為在種子成熟過程中，淀粉已經(jīng)完全地或者差不多完全地耗在脂肪的生成過程中。有時候，在成熟的油籽中也可能遺留少量的淀粉，例如，花生在成熟狀態(tài)下，仍然含有大量的淀粉。在大豆中也可能有相當數(shù)量的淀粉存在。所有未成熟的油籽中都含有淀粉，數(shù)量的多少則視成熟的程度而定。油籽愈不成熟，淀粉含量愈高。油料種子中含有少量的低聚糖，如蔗糖和棉籽糖等。圖1—1無胚乳油料種子結構圖1—2有胚乳油料種子結構ab圖1—3大豆種子的外形和種

14、皮a種子正面b種子側(cè)面1.合點；2.種臍；3.臍接處；4.種孔；5.幼莖的透射處；三、棉籽棉籽是棉花作物的種子，成熟的棉籽除去短絨后呈黑色，外觀形狀呈不規(guī)則梨狀的圓錐形或卵圓形，如圖1—6所示。棉籽粒的大小因品種及成熟程度而不同，一般長8~12mm，寬5~7mm，棉籽的千粒重約50~130g。棉籽的外表有短絨的稱毛棉籽，除去短絨的稱光籽。短絨一般占毛籽重量的10%~14%。棉籽由殼和仁兩部分組成，一般殼占25%~40%，仁占75%~60

15、%。殼相當堅硬，含油0.3%~1.0%，含蛋白質(zhì)約3%，且含深棕色色素。棉籽用于油脂制取時一般要先脫絨和剝殼后再制油。棉籽容重為400~440kgm3，棉仁容重720~800kgm3，棉籽的安全水分為11%～12%。棉籽仁即為胚，是兩片卷曲狀的子葉，黃白色，富含油脂。棉籽整籽含油15%~25%，棉仁含油32%~46%，含蛋白質(zhì)30%左右。棉仁中含有0.5%～2.5%的棉酚。棉酚在制油工藝中可部分溶解在毛油中。根據(jù)制油工藝的不同，毛棉油中

16、的棉酚含量也不同。一般經(jīng)熱榨的毛棉油中棉酚含量為0.25%~0.47%，己烷浸出所得毛棉油中棉酚含量為0.05%~0.42%。棉籽毛油中的棉酚可在油脂精煉過程中除去，精煉棉籽油中棉酚含量為0.01%或更少。隨著油脂精煉技術的發(fā)展提高，商品精煉棉籽油中棉酚含量不斷降低，甚至沒有可檢出的棉酚。棉籽餅粕因含有毒的棉酚而通常用作肥料，也可用作反當動物的飼料，棉籽餅粕經(jīng)脫除棉酚后，可作飼料或制取蛋白粉。棉籽殼中含有豐富的多縮戊糖(26%)，經(jīng)水解

17、后生成糠醛，是一種化工產(chǎn)品。近年來國內(nèi)外已培育出無棉酚的棉花新品種。我國棉籽的國家標準為GB11763—89，棉籽按含油量分5個等級，5個等級的含油量從18%依次下降至14%，每個等級的含油量差別為1%。雜質(zhì)含量為2%，水分含量為11%。色澤和氣味應正常。四、花生花生果實為莢果，其形狀、大小及重量因品種不同而有差異?；ㄉv果一般呈繭狀，每莢內(nèi)含種子（花生仁）2~3粒?；ㄉ鈿な怯赡举|(zhì)化的粗纖維組成，外層凹凸不平，有網(wǎng)紋，呈土黃色或白色

18、，質(zhì)脆易碎，與種子的連接不牢固，在外力作用下可將其破碎與種仁分離。花生殼約占花生果重量的27%~33%，殼中含油0.5%~1.0%，含蛋白質(zhì)4%~5%。花生仁呈長圓、長卵、短圓等形狀，通常稱之為“花生米”?；ㄉ视煞N皮和胚兩部分組成?；ㄉN皮又稱“花生紅衣”，很薄，其含量占種子的2.5%~3.5%，顏色因品種而異，常見的有紫紅、淡紅、褐紅等。種皮含油14%左右，干燥后易剝離。胚由胚芽、胚莖、胚根及兩片子葉組成?；ㄉ尤~為乳白色，肥厚且有

19、光澤，其重量占種子總重的90%以上。花生果容重216~240kgm3，花生仁容重為600~680kgm3?；ㄉ馁|(zhì)量標準以純?nèi)事时硎荆℅B1532—86），分5個等級，純?nèi)事史謩e為71.0%、69.0%、67.0%、65.0%、63.0%。以三等為中等指標，雜質(zhì)為1.5%，水分南方三省（區(qū)）（廣東、廣西、福建）為9.0%，一般地區(qū)為10.0%?；ㄉ实馁|(zhì)量指標以純質(zhì)率表示（GB1533—86），分為5個等級，純質(zhì)率分別為96.0%、9

20、4.0%、92.0%、90.0%、88.0%。以三等為中等指標，雜質(zhì)為1.0%，水分南方三省（區(qū)）（廣東、廣西、福建）為8.0%，一般地區(qū)為9.0%。五、芝麻芝麻的果實是一種蒴果，一個蒴果可結子50~100粒，甚至更多。芝麻籽粒的形狀為卵形或梨形，一端圓鈍，一端稍尖，稍扁平。芝麻籽粒較小，長3~4mm，寬1.6~2.3mm，千粒重在2~4g。芝麻子粒的種皮薄而光滑，顏色有白、灰、琥珀、黃棕、紫、黑色多種。芝麻按皮色可分為白芝麻、黑芝麻和

21、黃芝麻三種。芝麻種子由種皮、胚乳、子葉和胚組成，如圖1—7所示，其籽粒是雙子葉植物。種皮內(nèi)的一層白色薄膜即為胚乳，其厚度約80~100μm，胚乳中含有大量油脂和蛋白質(zhì)。胚含有二片子葉，其中也充滿著油脂和蛋白質(zhì)。芝麻含有豐富的油脂和蛋白質(zhì)，具有較高的食用價值。不同類型芝麻籽的組成受基因和環(huán)境因素的影響較顯著。皮占芝麻重的15%~20%，其中含有2%~3%的草酸和1%~2%的鈣及其他礦物質(zhì)和粗纖維，皮有很大的苦味，因此用作食品時最好把皮除去

22、。如籽完全去皮，草酸就能從籽重的3%降到0.25%。芝麻油在許多化學、生物和生理特性方面與其他植物油顯著不同。大部分這些不尋常的特性是由于它含有獨特的不皂化物成分如芝麻酚、芝麻素和芝麻酚林。這些內(nèi)源性抗氧化劑使芝麻油對氧化變質(zhì)具有不同尋常的穩(wěn)定性。芝麻油是天然的色拉油，幾乎不需要冬化，是極少數(shù)不需要任何精煉即可直接食用的植物油。因此芝麻有“油料作物的皇后”的美稱。芝麻的油脂制取工藝多為壓榨法、預榨浸出法及水代法。水代法制取的芝麻油，常稱

23、作小磨香油，香味可口，一般作冷調(diào)油使用。壓榨法制取的芝麻油稱作機榨香油或稱“大槽油”，油的香味略遜。用預榨餅浸出所得的芝麻油經(jīng)過精煉為普通芝麻油。我國芝麻的國家標準為GB11761—89，分為食品用和制油用兩類，食品用芝麻按凈籽純質(zhì)率分為三個等級，從一等至三等的純質(zhì)率分別是98%、96%、94%，雜質(zhì)含量2.0%，水分8.0%，色澤氣味正常。制油用芝麻按含油量分為五個等級，從一等至五等的含油率分別是51%、50%、49%、48%、47%

24、，雜質(zhì)含量2.0%，水分8.0%，色澤氣味正常。六、葵花籽葵花籽是一種瘦果，呈扁卵形，中間較厚，邊緣較薄。其種類有食用、油用和中間三種。油用葵花籽子粒小，長8~15mm，殼薄、呈黑色或暗紫色、有光澤，含殼率為29%~30%，籽仁含油40%~50%。葵花籽由果皮（即殼）和種仁兩部分組成，二者不結合在一起，如圖1—8所示?？ㄗ褮ぶ饕衫w維素、半纖維素和木質(zhì)素組成，油脂含量少，結構疏松且有多量的毛細孔，能吸收大量的油脂，所以須去殼制油，否則

25、餅粕殘油率很高。殼中含蠟0.4%~10.7%，占整籽含蠟的75%。脫殼后制取的油中含蠟量為0.011%~0.015%。種仁由種皮及胚組成，種仁呈乳白色，稍扁平，主要由肥大的子葉及胚根、胚芽組成，外包一層很薄的種衣，細看有茸毛，油脂主要存在于子葉中。葵花籽仁餅粕的蛋白質(zhì)含量高達50%，營養(yǎng)價值較高，但含少量綠原酸和咖啡酸，氧化后產(chǎn)生綠色，經(jīng)處理后是飼料蛋白質(zhì)的重要資源。我國葵花籽的國家標準為GB11764—89按純?nèi)事史秩?，油用葵花籽?/p>

26、一等至三等的純?nèi)事史謩e是68%、65%、62%。雜質(zhì)含量1.5%，水分11.0%，色澤氣味正常。七、米糠米糠是稻米加工中的副產(chǎn)品。稻谷由外殼至中心分為稻殼、外果皮、中果皮、交聯(lián)層、種皮、糊粉層、糊粉內(nèi)胚乳，在它的下部是胚芽。稻谷的構造見圖1—9。碾米時，先去掉稻殼，去掉了稻殼以后的谷粒叫糙米，把糙米碾去米糠和米胚芽，就得到了精白米。米糠是由外果皮、中果皮、交聯(lián)層、種皮和糊粉層組成的。米胚芽雖然不是米糠，但它的比重和大小與米糠相近，碾米時

27、經(jīng)常和米糠混在一起，因此，通常說的米糠實際上包括了米胚芽。稻殼的重量約占稻谷的16%~23%，米糠的重量占5%~5.5%，米胚芽占2.5%左右，精白米約占72%~72.5%。米糠的化學成分以糖類、脂肪和蛋白質(zhì)為主，此外還含較多的灰分和維生素。其中油脂含量因品種不同及米糠中夾雜物數(shù)量的不同而有差異，通常在12%~20%。秈稻米糠的含油率比粳稻米糠高。米糠與其它油料不同，其內(nèi)含有非?；顫姷慕庵?，如不及時榨油或加以處理，則米糠中的油脂可以很