粮食工程论文

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1、玉米胚芽油脱蜡技术研究及应用学校：黑龙江粮食职业学院系部：粮油工程系专业：学生：粮食工程导师班级目录1玉米胚芽油的脱蜡21.1.玉米胚芽油的营养价值21.2玉米胚芽油中的植物蜡21.3脱蜡的作用31.4脱蜡的原理31.5影响脱蜡的42.玉米胚芽油脱蜡工艺52.1典型的冷冻结晶过滤脱蜡工艺52.2.冷冻结晶加过滤助剂的脱蜡工艺82.3二次脱蜡工艺103、脱蜡设备123.1工艺设备123.2辅助设备134.我国玉米油的开发前景16参考文献17玉米胚芽油脱蜡技术研究及应用摘要：玉米油（又称玉米胚芽油）是一种高品质的食用植物油，它以玉米胚芽为原 料，经离心分离脱胶、脱酸、脱色、脱臭、脱腊等先进生产工艺

2、过程精制而成。由于 在制备玉米油的过程中，脱除了玉米胚中的胶质、游离脂肪酸、色素、微量重金属、 蜡质、气味物质等，使其富含维生素E,自然纯净不含胆固醇易消化，清香透亮少油 烟，符合健康饮食消费潮流。但蜡质是一种较难分离脱除的物质。本文简单介绍几种 脱蜡技术。关键词：冷冻结晶过滤；过滤助剂；尿素包结法；低温冷冻过滤法；脱蜡玉米胚芽油1.玉米胚芽油的脱蜡1.1 玉米胚芽油的营养价值玉米胚芽油含有丰富的营养成分,它的主要成分是各种脂肪酸与甘油构成的甘油 三脂肪酸酯（甘三脂）,其中多聚不饱和酯含量达 60%以上,而且不含有胆固醇。不饱和 脂肪酸与胆固醇形成的酯熔点低,容易乳化,且能在人体血管中流动,起

3、到输送和代谢 的作用。玉米胚芽油脂肪酸中的亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸是人体所必需的脂肪酸,其 中尤以亚油酸为佳,具有降低人体胆固醇、降血压、软化血管以及增加人体肌肉和心 脏、心血管系统的机能,能够预防和改善动脉硬化,减少心脏病发生,并且还可以缓解 人体前列腺病症的发作和皮炎的发生。玉米胚芽油中含有丰富的维生素E、维生素A、维生素D等。同其他食用油相比， 玉米胚芽油维生素E含量达到72%,高于芝麻油含量的63%、菜子油的52%和花生油的 23%。它是人体肌肉进行代谢、维持中枢神经系统和血管系统完整及许多其他功能的 必需营养素, 而且还是一种强氧化剂, 可以控制人体内的对细胞膜有害的过氧化物游 离

4、基在最低水平。因此玉米胚芽油又有“维康油”和“永葆青春的灵丹妙药”之美誉。1. 2 玉米胚芽油中的植物蜡玉米籽粒主要是由种皮、果皮、胚乳、胚四部分组成，玉米胚芽位于玉米籽粒一 侧的下部,是玉米生长和发育的起点。玉米胚芽质量虽只占籽粒的10%15%,但营养价 值比胚乳高， 它集中了玉米籽粒中 22%的蛋白质、83%的矿物质和 84%的脂肪。由于玉 米胚芽的粗脂肪含量特别高， 占整个胚芽重量的 35%56%， 所以玉米胚芽主要是作为一 种油料资源， 用于制取玉米胚芽油。玉米胚芽油的生产是将玉米胚芽提取出来， 玉米胚芽再经过干燥、压榨、浸提和 精炼等工艺加工生产出来的。蜡质是高级一元羧酸与高级一元醇

5、形成的酯。植物油中的蜡主要来自于油料的皮壳，其含蜡量随制油原料中的皮壳含量的增加 而增加。蜡在40C以上溶解于油脂，因此无论是压榨法还是浸出法制取的毛油中， 一般都含有一定量的蜡。各种毛油的含蜡量有很大的差异，大多数含量极微，制油和 加工过程中可不必考虑；但有些含蜡量较高。例如玉米胚芽油（含 0.01%0.04%）， 在加工这种油脂时就需要将其除去。1. 3 脱蜡的作用油脂中含有微量蜡质，即可使浊点升高， 使油品的透明度和消化吸收率下降， 并使气味和适口性变差，从而降低油脂的使用品质、营养价值及工业使用价值。另外， 蜡是重要的工业原料，可用于蜡纸、防光剂、光泽剂等。因此从油中脱除、提取蜡质 即

6、可达到提高食用油脂品质、营养价值和含油食品的质量，又能提高油脂的工业利用 价值和综合利用植物油脂蜡源的目的。因此对于米胚芽油中的蜡质必须采取工艺操作 脱除。1. 4 脱蜡的原理1.4.1 蜡质的化学组份：油脂中的蜡是高级一元羧酸与高级一元醇形成的酯。是带有弱亲水基的亲脂性化合物。温度高于40C时，蜡的极性微弱，溶解于油脂中。1.4.2 蜡质有比较高的熔点：随着温度下降，蜡分子中的酯键极性增强，低于30C时蜡形成结晶析出，形成 较为稳定的胶体系统。1.4.3、蜡质的结晶稳定性持续低温，蜡晶凝聚成的晶粒，形成悬浊液。1.5 影响脱蜡的因素1.5.1、脱蜡温度和降温速度(1) 脱蜡温度的确定：一定要

7、在蜡凝固点以下；但温度太低会使油脂粘度增加，给 分离造成困难；高熔点固脂随蜡析出并分离，增加油脂脱蜡损耗。(2) 结晶温度：2030C，溶剂法脱蜡温度20C左右。(3) 结晶步骤：(三步)A、熔融含蜡油脂的过冷却、过饱和；B、晶核的形成；C、晶体的成长。常温下自然结晶析出的蜡晶粒很小，大小不一，有些在油中胶溶，油蜡分离 难以进行。(4) 降温速度：A、足够慢时，高熔点蜡首先析出结晶，同时放出结晶热。温度下降，熔点较低 的蜡也将要析出结晶。并以已析出蜡晶为核心长大，使晶粒大而少。B、降温速度快，高熔点蜡刚析出，来不及与较低熔点的蜡相碰撞，较低熔点的 蜡也已析出，使晶粒多而小，夹带油也必然多。C、

8、适宜的降温速度控制冷剂和油脂的温差控制。1.5.2、结晶时间(缓慢降温，养晶) 即当温度逐渐降至预定结晶温度后，保持该温度一定时间，使晶粒继续长大(或称老化、熟成)。这需要足够的时间。1.5.3、搅拌速度 搅拌使油脂降温均匀；使晶核的蜡分子机率大，但搅拌太快会打碎晶粒。一般控制在1013 转/分。1.5.4、助晶剂(1) 溶剂溶剂使蜡易于结晶析出，有助于固(蜡晶)液(油脂)两相较快达到平衡，得到的 结晶结实(包油少)。(2) 表面活性剂表面活性剂的非极性基团与蜡的烃基有较强的亲和力而形成共聚体。共聚体晶粒大，易与油脂分离。 常用的表面活性剂有聚丙烯酰胺、脂肪族烷基硫酸盐、糖酯等。（3）凝聚剂

9、在蜡、油溶胶中加入适量电解质溶液，降低了胶体双电层结构中的电位，粒子间排斥力减小，溶胶的稳定体系被破坏，从而使蜡晶粒聚沉。 葵花籽油脱蜡中，常用食盐和硫酸铝作凝聚剂。（4）尿素 尿素能选择性地把蜡包合在结晶形成的螺旋状管道体内，包合物易沉淀而与油 脂分开（尿包法）。（5）静电脱蜡 利用外加的不均电场使蜡分子极化，带负电荷的蜡晶粒在电场作用下，在阳极 富集并沉降，使油-蜡分离。1.5.5、输送及分离方式（1）往复式柱塞泵：弱紊流、低剪切力；（2）缩空气输送：最好真空吸滤，避免蜡晶破碎。（3）合理的压力：蜡是可压缩性的，滤压过高会造成蜡晶滤饼变形，堵塞过滤 缝隙而影响过滤速率。因此，油蜡分离压力要

10、适中。可采用助滤剂提高过滤速率。1.5.6、油脂品质蜡对碱炼、脱色、脱臭都有不利影响。而胶杂对脱蜡不利。 合理工艺：毛油脱胶、脱蜡、碱炼、脱色、脱臭 也可采用脱蜡后脱臭。2.玉米胚芽油脱蜡工艺 脱蜡是油脂精炼工程中的重要的工艺之一，它与脱胶，脱酸，脱色，脱臭工艺密 切相关，是制取高级油品必不可少的一道工序。在学习上述几种主要脱蜡工艺的基础上，结合我国的实际情况，现介诏我们实际 采用的传统的冷冻结晶过滤脱蜡工艺、冷冻结晶加过滤助剂的脱蜡工艺与二次脱蜡三 种工艺流程，操作要点。2.1 典型的冷冻结晶过滤脱蜡工艺图中:EP-1:热交换器；C-1A:冷却罐；C-1B:结晶罐；C-1C:结晶罐；C-1D

11、:结晶罐； C-2:结晶养晶罐V-1:冷冻水罐；V-4:洗涤水罐；V-5:循环水罐；F-IA:过滤器； F-1B: 过滤器 ；P-1: 洗涤水泵 ；P-2: 脱蜡油泵 ；P-3 循环水泵 ；P-4A: 结晶油泵 ； P-4B :结晶油泵;P-5:冷冻水循环泵；P-6:冷冻水循环泵；K-1:冷冻机图 1 典型的冷冻结晶过滤脱蜡工艺2.1.1.工艺流程描述 该工艺不仅适合于含蜡量少的玉米油和葵花油，同时也适用于含蜡量较多的米糠 油。从贮罐或其他装置来的欲脱蜡的油先送到热交换器EP-1,在该热交换器中，与 从装置中经脱蜡后的成品油进行热交换。在经热交换器EP-1换热后，欲脱蜡的油再送到卧式冷却罐C-

12、IA，在该冷却罐中 设有夹套，在夹套内采用冷冻水循环来冷却罐C-IA中的油。为提高脱蜡油的传热速率，在卧式冷却罐 C-1 中设有缓慢转动的浆式搅拌器，在 油冷却时进行搅拌。脱蜡油在离开卧式冷却罐 C-1 后，再依次进人到卧式结晶罐 C-1B,C-1C,C-1D 中， 这些结晶罐与冷却罐 C-lA 结构大体相似，脱蜡油在这些结晶罐中继续用循环的冷却 水进行冷却，使油温继续降低。采用这种方法能够使油温达到预定的脱蜡冷却曲线，在这些结晶罐内均设有缓慢转动的浆式搅拌器，同时还在罐体的外表面包有适当的保温材料，以使油温保持在所 要求的温度内，在最后的一个结晶养晶罐C-2中，为了适当加快过滤速率，油温可稍

13、 有增高。从最后的一个结晶养晶罐 C-2 中出来的含有结晶的油，依靠重力流人到用加热法 自行清除滤饼的过滤器F-lA,F-lBK,在过滤器F-lA,F-lBK中将固体腊从油中分离出 来，然后再用泵P-4A,P-4B将脱蜡后的油送到储罐中。在过滤结束后，分离出来的固体蜡用过滤器中设里的盘管通入热水，将其溶化后 用泵P-4A,P-4B送到贮罐中去。盘管内有循环热水是从罐V-5用泵P-3送来循环使用 的。用相同的液体油对过滤器进行洗涤的系统是由罐V-4和泵P-1来组成的。它是用 来清洗过滤器使其再恢复到原先过滤前的操作条件，此时过滤器可以重新用来过滤油 脂。本工艺备用的两台过滤器可交替使用，操作中无

14、需用人工清除滤饼。本工艺的冷却系统有冷冻机K-1，冷冻水罐V-1，冷冻水循环泵P-5,P-6。以确 保所有的结晶罐中的油均保持在所需的温度下。2.1.2 .工艺经济技术指标(1) 处量量进入本装置的原料应符合以下要求，在本装置安装并按上述操作要求正常运转 后，保证该本工艺装置的处理量可在200T/D以上。(2) 原料油进人脱蜡装置的油为脱酸或脱色后的玉米油。其中无小于 0.1%小于 0.1%约 3% 左右最低 30-40C48 h杂质含量水分含量脂肪酸含量蜡含量进装置时的油的温度(3) 脱蜡产品油冷冻试验0C12C72 h5d室温产品油出装里温度20-30 C2.2. 冷冻结晶加过滤助剂的脱蜡

15、工艺图2冷冻结晶加过滤助剂的脱蜡工艺图圈示：EP-1:热回收换热器;EP-2:板式冷却器;V-1:冷冻水罐;V-2:助滤剂罐；V-3: 助滤剂混合罐 ;V-4: 结晶缓冲罐 ;V-5: 预涂罐 ;V-6: 油缓冲罐 ;C-IA: 结晶罐 ;C-1B:结晶罐；F-1A:叶片过滤器;F-1B:叶片过滤器;F-B:备用过滤器;F-2A:安全过滤 器;F-2B:安全过滤器;P-1:混合油泵;P-2:结晶油泵;P-3:预涂油泵;P-4:脱蜡油 泵;P-5:冷却水泵;P-7:冷却水循环泵;K-1:冷冻机；H-1:助剂螺旋进料器2.2.1.工艺流程描述从贮罐送来欲进行脱蜡的玉米油，首先进人热交换器EP-1，在换热器EP-1中它 与既将离开脱蜡装置的油进行热交换，接着去脱蜡的油再经过板式冷却器EP-2进行 冷却。它的冷源是来自从贮罐V-1中经泵P-5送来的冷却水。一小部分冷却后的油被送到混合器V-3中，同时用螺旋给料器H-1加入助滤剂， 助滤剂与油经混合后，用泵将其再加人到结晶罐C-I