植物油料按其經(jīng)濟(jì)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(xué)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) 油料種子的形態(tài)和結(jié)構(gòu)
一、油料種子的基本結(jié)構(gòu)
油料種子的種類繁多,它們的外部形態(tài)各具特點(diǎn),但它們都是由胚珠發(fā)育而成的,從植物形態(tài)學(xué)來看,絕大多數(shù)種子的基本結(jié)構(gòu)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(hù)構(gòu)造,在種子的最外層。種皮含有大量的纖維物質(zhì),較堅(jiān)硬,可以抵抗外界的不良影響,對(duì)內(nèi)部的胚和胚乳起到保護(hù)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。
但有些種子在發(fā)育過程中胚珠附近的細(xì)胞發(fā)生了變化,這些遺跡便不復(fù)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(gòu)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(diǎn)。
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(diǎn)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(xì)的解剖學(xué)觀察才能確定。胚根又稱幼根,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(hù)作用。子葉的功能是儲(chǔ)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。有些種子在胚的發(fā)育過程中胚乳會(huì)被吸收而消失,成熟時(shí)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(shí)胚乳仍存在,供胚發(fā)育成幼苗時(shí)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(xì)胞結(jié)構(gòu)
油料種子是一個(gè)生命體,與其他有機(jī)體一樣,都由大量的細(xì)胞組成。油料細(xì)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(gòu)造是相同的,一般都包括細(xì)胞壁和填充于細(xì)胞壁內(nèi)的原生質(zhì)體這兩部分。
細(xì)胞壁由原生質(zhì)體向外分泌的產(chǎn)物所構(gòu)成,包圍在原生質(zhì)體的外面。細(xì)胞壁的功用主要是維持細(xì)胞一定的形狀,保護(hù)細(xì)胞內(nèi)部組織,使生理活動(dòng)能順利進(jìn)行。細(xì)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(xì)胞壁中,往往還含有蠟質(zhì)及角質(zhì)等。
成熟油料種子細(xì)胞內(nèi)的原生質(zhì)體由細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核、細(xì)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) 油料種子的化學(xué)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(xué)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(gè)別油料中還含有少量特殊的物質(zhì)。
一、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(yīng)可能尚未進(jìn)行到底,有些甘油的羥基未能完全與脂肪酸結(jié)合,即使到油料收獲時(shí),仍能存在著油脂合成代謝反應(yīng)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(xì)胞質(zhì)中,在細(xì)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(fù)雜化合物。按照蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)和組成成分可將其分為簡單蛋白質(zhì)和復(fù)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(jié)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(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中,脂蛋白存在于原生質(zhì)體膜質(zhì)結(jié)構(gòu)中,糖蛋白存在于細(xì)胞壁蛋白、酶及豆科油料種子的儲(chǔ)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(jié)構(gòu)蛋白、儲(chǔ)藏蛋白和酶蛋白三類。結(jié)構(gòu)蛋白主要存在于在細(xì)胞原生質(zhì)體的的各種膜結(jié)構(gòu)中;儲(chǔ)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(xì)胞中很豐富的蛋白質(zhì),它們是細(xì)胞中各種生化反應(yīng)的催化劑。在油料種子中對(duì)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(yīng)。它的催化作用具有可逆性。
脂肪氧化酶可以催化某些高級(jí)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)物為低分子的過氧化物,如醛、酮、酸等。因此含有這類酶的油料在條件適宜時(shí)會(huì)迅速發(fā)生氧化酸敗使酸價(jià)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?fàn)I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(jié)合態(tài)存在,己糖以自由形式或結(jié)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,淀粉的含量應(yīng)該是很少的,因?yàn)樵诜N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(shí)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(dāng)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。
總體說來,在成熟的油料種子中,糖類的含量一般不大,尤其是在高油分油料中,糖類的含量更少。盡管如此,糖類是油料細(xì)胞的重要構(gòu)成部分和主要的儲(chǔ)藏物質(zhì)之一,它對(duì)油脂制取工藝有一定的影響。
四、類脂物
類脂物是指分子結(jié)構(gòu)與甘油三酸酯相似或其溶解性與甘油三酸酯類似,能溶于天然油脂的非甘油三脂肪酸酯的物質(zhì)。類脂物在油料中的含量不大,但種類繁多,通常可分為可皂化物和不可皂化物兩大類。
類脂物中可以與堿發(fā)生皂化的稱為可皂化物,主要有甘油一酸酯、甘油二酸酯、脂肪酸、磷脂、糖酯、醚酯、神經(jīng)磷脂、蠟、甾醇酯等;類脂物中不與堿發(fā)生皂化,而僅能溶于油脂的稱為不可皂化物,主要有甾醇類、烴類、色素、抗氧化物質(zhì)以及微量金屬等。
類脂物在油料中的存在狀態(tài)各不相同。大部分的類脂物主要存在于油料細(xì)胞的原生質(zhì)中,此外在種子的種皮表面一般包裹一層角質(zhì),有的種子在胚中也常存在角質(zhì),角質(zhì)層中包含多種類脂化合物、有各種蠟質(zhì)、長鏈脂肪酸、碳水化合物、脂肪醛和酮等組成的復(fù)雜化合物。
1、磷脂
磷脂即磷酸甘油脂,簡稱磷脂。磷脂主要包括磷脂酰膽堿(PC)、磷脂酰乙醇氨(PE)、磷脂酰絲氨酸(PS)、磷脂酰肌醇(PL)、磷脂酰甘油(PG)、甘油磷脂酸(PA)等。磷脂酰膽堿俗稱卵磷脂,磷脂酰乙醇氨俗稱腦磷脂,它們是兩種最主要的磷脂。
油料中的磷脂是一種營養(yǎng)價(jià)值很高的物質(zhì),其含量在不同的油料種籽中各不相同。以大豆和棉籽中的磷脂含量最多。磷脂不溶于水,可溶于油脂和一些有機(jī)溶劑中;磷脂不溶于丙酮。磷脂有很強(qiáng)的吸水性,吸水膨脹形成膠體物質(zhì),從而在油脂中的溶解度大大降低。磷脂容易被氧化,在空氣中或陽光下會(huì)變成褐色至黑色物質(zhì)。在較高溫度下,磷脂能與棉籽中的棉酚作用,生成黑色產(chǎn)物。磷脂還可以被堿皂化,可以被水解。另外,磷脂還具有乳化性和吸附作用。
2、脂肪酸
脂肪酸在油料種籽中主要是以結(jié)合狀態(tài)存在于油脂中,很少以游離狀態(tài)存在。尤其是在成熟、干燥的油料種籽中,游離脂肪酸含量一般很少。但若油料種籽成熟度較差或油料種籽在儲(chǔ)存過程中發(fā)熱霉變,油料種籽中的游離脂肪酸含量就會(huì)升高。
天然油脂中的主要成分是混合脂肪酸甘油三酸酯,簡稱甘三酯。脂肪酸是組成甘三酯的主要成分。在甘三酯分子中,甘油基部分的相對(duì)分子質(zhì)量是41;脂肪酸基部分的相對(duì)分子質(zhì)量約在650~970之間,占整個(gè)甘三酯分子的94%~96%。由于脂肪酸在甘三酯分子中占的比重較大,因此其對(duì)甘三酯的物理和化學(xué)性質(zhì)有較大的影響。
脂肪酸最初是由脂肪水解而得到的,具有酸性,因此得名脂肪酸。脂肪酸被定義為天然油脂水分解生成的脂肪族羧酸化合物的總稱,屬于脂肪族的一元羧酸。
目前已發(fā)現(xiàn)的天然脂肪酸有200多種,廣泛存在于動(dòng)、植物油脂中。天然脂肪酸絕大部分為偶數(shù)直鏈的,奇數(shù)碳鏈的極個(gè)別。碳鏈中不含雙鍵的為飽和脂肪酸,含有雙鍵的則稱不飽和脂肪酸。不飽和脂肪酸根據(jù)所含雙鍵的多少,分為一烯酸、二烯酸、三烯酸和三烯以上的脂肪酸。二烯以上的天然不飽和脂肪酸有共扼與非共扼之分,非共扼脂肪酸是指碳鏈的雙鍵被一個(gè)亞甲基隔開的脂肪酸,而共扼酸是指在某些碳原子間交替地出現(xiàn)單鍵與雙鍵的不飽和脂肪酸。天然脂肪酸中以非共扼脂肪酸為多,共扼脂肪酸為少。
不飽和脂肪酸由于雙鍵兩邊碳原子上連接的原子或原子團(tuán)在空間排列上的不同,有順式與反式幾何異構(gòu)體之分。氫原子在雙鍵同側(cè)的為順式,在雙鍵異側(cè)的則為反式。天然存在的脂肪酸除極少數(shù)為反式體外,大部分都是順式結(jié)構(gòu)。
除上述成分外,油料中都還含有水分、礦物質(zhì);許多油料中含有植酸鹽、葡萄糖甙、甾醇葡萄糖甙;在某些油料還含有的特殊成分,如芝麻中的芝麻酚,大豆中的胰蛋白酶抑制素、凝血素、異黃酮,棉籽中的棉酚等。
第三節(jié) 幾種主要油料種子的形態(tài)和結(jié)構(gòu)
一、大豆
大豆的果實(shí)為莢果。豆莢內(nèi)含有1~4粒種子,多為2~3粒。種子的直徑在5~9.8毫米之間,多呈橢圓形、球形、卵圓形等形狀。種子由胚和種皮組成,胚占種子重的92%,其中子葉占種子重的90%,余下為種皮之重量。大豆無胚乳(見圖1—4)。
子葉是大豆的主要部分,有兩片,其中含有豐富的蛋白質(zhì)和脂肪。子葉的細(xì)胞組織內(nèi)幾乎集中了大豆所含的全部脂肪。
大豆種子的種皮色澤因品種而異,通??煞譃辄S、青、褐、黑及雜色等五種。其中黃色大豆數(shù)量最多,且含油量最高。大豆種皮上有明顯的種臍、種孔和合點(diǎn)等結(jié)構(gòu)。
我國各類大豆按純糧率分等,以三級(jí)為中等標(biāo)準(zhǔn),低于5等為等外大豆。我國大豆等級(jí)指標(biāo)及其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)在GB1352—86中列出。我國油脂業(yè)用大豆按凈糧粗脂肪含量分為5等,以三級(jí)為中等標(biāo)準(zhǔn),低于5等的大豆不適于油脂業(yè)用。油脂業(yè)用大豆等級(jí)指標(biāo)及其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)在GB8611—88中列出。近年來,我國油脂工業(yè)加工進(jìn)口大豆的數(shù)量逐年增加,進(jìn)口大豆主要來自美國、巴西、阿根廷等國家。
除傳統(tǒng)的大豆品種外,近年來國內(nèi)外對(duì)大豆品種改良作了很多工作,其中利用基因工程生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因大豆,其生產(chǎn)成本比傳統(tǒng)大豆低,產(chǎn)量高。
二、油菜籽
油菜為十字花科一年生草本植物。油菜的果實(shí)為長角果,每個(gè)果莢中一般有15~20粒種子(即油菜籽),多的可達(dá)30粒以上。油菜籽一般呈球形,平均直徑為1.5~2.4mm。油菜有三大類型,即芥菜型、白菜型和甘藍(lán)型。三種類型的油菜籽在子粒大小、種皮顏色和含油量方面都有一些差異。
油菜籽由種皮和胚兩部分組成,雙子葉無胚乳,如圖1—5。種皮約占整個(gè)籽粒重量的14%~20%,甘藍(lán)型黑子油菜平均含皮率18%,種皮中含有30%以上的粗纖維,菜籽中絕大部分的芥子堿、色素、植酸、單寧等抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)主要存在于種皮中。油菜籽的種皮很薄,有褐、黃、棕、黑等顏色,有光澤。油菜籽的成熟程度與皮色有關(guān),成熟的油菜籽種皮顏色較深。在種皮上可觀察到臍。胚是油菜籽的主要組成部分,胚部有兩片發(fā)達(dá)的子葉,子葉內(nèi)含有豐富的脂肪和蛋白質(zhì),在子葉外部可看到胚乳的遺跡。
傳統(tǒng)油菜籽中含有4%左右的硫代葡萄糖甙。在濕熱條件下,油菜籽中的硫代葡萄糖甙在芥子酶的作用下降解,產(chǎn)生有毒的化合物,這些分解產(chǎn)物能抑制動(dòng)物的甲狀腺對(duì)腆的吸收而發(fā)生腫脹,導(dǎo)致代謝紊亂。在油菜籽加工過程中,少量的分解產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到油中,大量的殘留在餅粕中,因此,油菜籽粕必須經(jīng)過脫毒處理或限制在飼料中的比例(約10%)才能作為牲畜飼用。
傳統(tǒng)品種油菜籽的另一個(gè)特點(diǎn)是菜籽油中芥酸含量較高(40%以上)。
目前正在推廣的“雙低”菜籽品種,具有低芥酸、低芥子甙的特點(diǎn)。用“雙低”菜籽制取的菜籽油其芥酸含量可低于1%,餅粕中含芥子甙可低于20μmol/g。
我國油菜籽的國家標(biāo)準(zhǔn)為GB11762—89,各類油菜籽按含油量分8個(gè)等級(jí),8個(gè)等級(jí)的含油量從40%~33%,每個(gè)等級(jí)的含油量差別為1%。雜質(zhì)含量為3%,水分含量為8%。
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%。殼相當(dāng)堅(jiān)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(shí)一般要先脫絨和剝殼后再制油。棉籽容重為400~440kg/m3,棉仁容重720~800kg/m3,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(shù)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(dāng)動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)為GB11763—89,棉籽按含油量分5個(gè)等級(jí),5個(gè)等級(jí)的含油量從18%依次下降至14%,每個(gè)等級(jí)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(yīng)正常。
四、花生
花生果實(shí)為莢果,其形狀、大小及重量因品種不同而有差異?;ㄉv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,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”。花生仁由種皮和胚兩部分組成?;ㄉN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,肥厚且有光澤,其重量占種子總重的90%以上。花生果容重216~240kg/m3,花生仁容重為600~680kg/m3。
花生果的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以純?nèi)事时硎荆?/span>GB1532—86),分5個(gè)等級(jí),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(biāo),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%。
花生仁的質(zhì)量指標(biāo)以純質(zhì)率表示(GB1533—86),分為5個(gè)等級(jí),純質(zhì)率分別為96. 0%、94.0%、92.0%、90.0%、88.0%。以三等為中等指標(biāo),雜質(zhì)為1.0%,水分南方三?。▍^(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(shí)是一種蒴果,一個(gè)蒴果可結(jié)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(jià)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(shí)最好把皮除去。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(xué)、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(dú)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(duì)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(yù)榨浸出法及水代法。水代法制取的芝麻油,常稱作小磨香油,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(jī)榨香油或稱“大槽油”,油的香味略遜。用預(yù)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(biāo)準(zhǔn)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(gè)等級(jí),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(gè)等級(jí),從一等至五等的含油率分別是51%、50%、49%、48%、47%,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%??ㄗ延晒ぃ礆ぃ┖头N仁兩部分組成,二者不結(jié)合在一起,如圖1—8所示。
葵花籽殼主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成,油脂含量少,結(jié)構(gòu)疏松且有多量的毛細(xì)孔,能吸收大量的油脂,所以須去殼制油,否則餅粕殘油率很高。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(xì)看有茸毛,油脂主要存在于子葉中??ㄗ讶曙炂傻牡鞍踪|(zhì)含量高達(dá)50%,營養(yǎng)價(jià)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(biāo)準(zhǔn)為GB11764—89,按純?nèi)事史秩龋陀每ㄗ褟囊坏戎寥鹊募內(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(gòu)造見圖1—9。碾米時(shí),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(shí)經(jīng)常和米糠混在一起,因此,通常說的米糠實(shí)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(xué)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?;顫姷慕庵福绮患皶r(shí)榨油或加以處理,則米糠中的油脂可以很快地被其分解成為脂肪酸和甘油,致使米糠酸敗變質(zhì)。如在夏季,新鮮米糠每小時(shí)酸價(jià)上升2~4,只要2~3天,幾乎可將油分完全分解。為了防止酶對(duì)油脂的分解作用,米廠生產(chǎn)出的米糠應(yīng)盡快提取油脂,即做到新糠當(dāng)天加工,否則要對(duì)米糠進(jìn)行穩(wěn)定化處理,以鈍化其中所含酶類。
米糠油的制取一般采用壓榨或直接浸出法。米糠餅粕可作飼料。毛米糠油中含有2%~3%的谷維素。脫脂米糠中含有約10%~11%的植酸鈣鎂,從脫脂米糠中提取出的植酸鈣鎂,含有20%左右肌醇,可用來作為生產(chǎn)肌醇的原料。
八、玉米胚
玉米籽粒的形態(tài)特征和構(gòu)造見圖1—10。玉米籽粒由皮層、胚乳和胚組成。皮層占籽粒重的6%~8%;胚乳占籽粒重量的80%~85%;玉米的胚很大,占籽粒重量的10%~15%。純凈玉米胚的成分為(干基):油脂36%~47%,蛋白質(zhì)15%~24%,糖類20%~24%,纖維素約7%,灰分約6%,還有維生素E(約90~250mg/100g)。由于玉米胚芽富含脂肪,因此,在玉米制品的生產(chǎn)中可將胚芽分離出來,作為制油的原料。
玉米胚芽的分離方法有干法和濕法兩種。玉米胚的制油工藝主要采用預(yù)榨浸出工藝。玉米油是一種優(yōu)質(zhì)的食用油脂。它富含人體必需脂肪酸(亞油酸)和維生素E,此外,植物幽醇的含量也很高,因此,被認(rèn)為能夠降低血液膽固醇、降低血壓和降低冠心病的發(fā)生率,對(duì)人類營養(yǎng)結(jié)構(gòu)有重要作用。
第四節(jié) 油料清理
物料清理的相關(guān)內(nèi)容已在《物料清理與輸送》課程中進(jìn)行了較詳細(xì)的介紹,本節(jié)主要介紹油料的清理要求、油料清理流程的編制等油料清理個(gè)性內(nèi)容。
一、清理的要求
油料通過清理,要求盡量除凈雜質(zhì),使油料愈純凈愈好,而且力求清理流程簡短,設(shè)備簡單,除雜效果好,但由于受設(shè)備或某些條件的限制,要完全清除油料中的雜質(zhì)還存在一定困難。按有關(guān)規(guī)定,油料清理的工藝要求如下:
(一)油料清理后的含雜指標(biāo)
油料經(jīng)清理以后,含雜總量不得超過以下指標(biāo):
大豆(冷榨)<0.05%, (熱榨) <0.10%;
棉籽<0.50%;
花生仁<0.10%;
芝麻<0.50%;
油菜籽<0.50%;
米糠<0.05%(26—28孔/25.4毫米篩檢驗(yàn))。
(二)清理后下腳中有用油料含量指標(biāo)
清理后的下腳中,有用油料含量不得超過表1-1所列指標(biāo)。
表1-1 清理下腳中有用油料含量指標(biāo)
下腳種類
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下腳中有用油料含量不得超過(%)
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檢驗(yàn)用篩孔規(guī)格
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篩 網(wǎng)
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圓孔篩
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規(guī)格(孔/25.4毫米)
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金屬絲直徑(mm)
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篩孔直徑(mm)
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大豆
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0.50
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12
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0.55
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1.70
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棉籽
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0.50
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14
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0.50
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1.40
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油菜籽
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1.50
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30
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0.28
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0.70
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花生仁
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0.50
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10
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0.70
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2.00
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芝麻
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1.50
|
30
|
0.28
|
0.70
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下腳種類 |
下腳中有用油料含量不得超過(%) |
檢驗(yàn)用篩孔規(guī)格 |
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篩 網(wǎng) |
圓孔篩 |
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規(guī)格(孔/25.4毫米) |
金屬絲直徑(mm) |
篩孔直徑(mm) |
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大豆 |
0.50 |
12 |
0.55 |
1.70 |
棉籽 |
0.50 |
14 |
0.50 |
1.40 |
油菜籽 |
1.50 |
30 |
0.28 |
0.70 |
花生仁 |
0.50 |
10 |
0.70 |
2.00 |
芝麻 |
1.50 |
30 |
0.28 |
0.70 |
二、油廠清理工藝流程編制原則
清理工藝流程是將各種清選設(shè)備適當(dāng)組合成生產(chǎn)作業(yè)線。清理流程的具體確定必須根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模大小、油料種類、油料含雜量、雜質(zhì)的種類和性質(zhì)、清理設(shè)備的性能等實(shí)際情況來綜合考慮,以充分除去油料中的大雜、小雜、輕雜、重雜和并肩泥雜質(zhì)為目的。在達(dá)到除雜要求的前提下;應(yīng)盡量使清理流程縮短,選用設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,操作方便。然而,油廠往往需要加工多種原料,在編制清理工藝流程及選擇設(shè)備時(shí),應(yīng)能對(duì)設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和組合,使之具有機(jī)動(dòng)性。例如,原來生產(chǎn)大豆油,現(xiàn)在要求生產(chǎn)油菜籽油,對(duì)清理工藝及設(shè)備就要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。清選大豆的篩板就要改用篩網(wǎng),用于大豆破碎的圓盤剝殼機(jī)就可以用來清除油菜籽中的并肩泥,這樣只需增加篩選設(shè)備去除磨碎的泥灰就可以了。更多相關(guān)信息,還請(qǐng)您繼續(xù)關(guān)注我們的官方網(wǎng)站,環(huán)球糧機(jī)網(wǎng):http://m.jpdesign.cn