菜籽冷榨饼油脂萃取混合溶剂的筛选及制油工艺初探

论文摘要

菜籽是一种优质的油料和蛋白资源,先进的制油工艺是菜籽高效加工利用的基础。目前,脱皮低温压榨技术是菜籽制油工业发展的趋势。冷榨饼含油15%～20%,与蛋白体结合紧密,通常用溶剂将油脂萃取出来。现行的正己烷因对环境及人体存在危害,在工业上的使用受到限制。而且,正己烷来源于石油,是不可再生资源。对新型溶剂的开发成为近年来油脂行业关注的热点,其中,可再生溶剂和混合溶剂是各国研究的新方向。本论文以菜籽脱皮冷榨饼为原料,对油脂萃取溶剂进行了筛选,选择出了一种新型的比正己烷更安全的混合溶剂。通过响应面实验方法确定了该新型混合溶剂的萃取条件,并初步探讨了该混合溶剂萃取菜籽脱皮冷榨饼中油脂的适宜工艺。主要结果如下:1新型混合溶剂的筛选研究以菜籽脱皮冷榨饼为油脂萃取原料,比较了甲醇、无水乙醇、异丙醇、丙酮、乙酸乙酯、石油醚、正己烷等溶剂萃取油脂后的饼粕残油率、油脂中磷脂含量和萃取所得油脂的质量。结果表明,乙酸乙酯对油脂的萃取率高,而丙酮所萃取油脂的质量好且油中磷脂含量达到最低。为了改善丙酮对油脂的浸出性能和乙酸乙酯萃取油脂中的磷脂含量,同时考虑丙酮和乙酸乙酯的物理特性、安全性及来源等因素,选择丙酮和乙酸乙酯的混合溶剂作为菜籽脱皮冷榨饼的萃取溶剂。2新型混合溶剂油脂萃取条件的研究以残油率和磷脂含量为分析指标,运用响应面分析法对丙酮/乙酸乙酯混合溶剂萃取脱皮菜籽冷榨饼中油脂的实验进行了设计和优化,得到最适的萃取条件为:丙酮/乙酸乙酯配比（即溶剂配比,V/V）为2.7,混合溶剂与料比（即溶剂倍数,V/W）为7,温度25℃左右,浸提2.6小时。在此条件下的饼粕残油率为2.18%,油中磷脂含量为0.36%。并对优化方案进行了多级逆流萃取试验,结果4级逆流萃取使溶剂倍数降至2.93,饼粕残油率降至0.92%,所得油脂达到四级菜籽油国家标准。3混合溶剂萃取菜籽冷榨饼中油脂的工艺初探主要从浸出工序、湿粕脱溶工序、磷脂分离提纯工序和混合溶剂回收四个方面对混合溶剂萃取菜籽冷榨饼中油脂的工艺提出建议。建议浸出工序采用浸泡-渗漉法,湿粕脱溶工序采用离心预脱溶后真空蒸发的方法,粗磷脂分离工序采用旋液分离方法,混合溶剂回收工序采用真空蒸发方法。采用此工艺可合理降低溶剂用量、降低能耗和溶剂消耗,提高综合利用效益。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略语表
• 第一章 绪论
• 1 研究背景
• 2 国内外研究进展
• 2.1 食用油萃取溶剂开发研究现状
• 2.1.1 异己烷
• 2.1.2 环己烷
• 2.1.3 四号溶剂
• 2.1.4 异丙醇（IPA）
• 2.1.5 乙醇
• 2.1.6 混合溶剂
• 2.2 菜籽冷榨饼浸出性能的研究
• 3 研究目的、内容和方法
• 第二章 新型溶剂的筛选研究
• 1 前言
• 2 材料与方法
• 2.1 材料与试剂
• 2.1.1 主要材料
• 2.1.2 主要溶剂
• 2.1.3 主要试剂
• 2.2 仪器与设备
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 原料冷榨饼基本化学成分的测定
• 2.3.2 不同溶剂萃取油脂方法
• 2.3.3 残油率的测定
• 2.3.4 油中磷脂含量的测定
• 2.3.5 油脂的色泽测定
• 2.3.6 油脂的酸价测定
• 2.3.7 油脂的过氧化值测定
• 2.3.8 280℃加热试验
• 2.3.9 油脂的脂肪酸成分分析
• 3 结果与分析
• 3.1 原料冷榨饼基本化学成分的测定结果
• 3.2 含磷量测定方法学研究
• 3.2.1 含磷量标准曲线的应用
• 3.2.2 精密度实验
• 3.2.3 稳定性实验
• 3.3 不同溶剂萃取菜籽冷榨饼中油脂的实验结果及分析
• 3.3.1 不同溶剂萃取后饼粕中残油率的比较
• 3.3.2 不同溶剂萃取的油脂中磷脂含量的比较
• 3.3.3 不同溶剂萃取油脂的感官品质比较
• 3.3.4 不同溶剂所萃取油脂的主要质量指标比较
• 3.3.5 不同溶剂萃取油脂的脂肪酸成分比较
• 3.3.6 不同溶剂主要物理性能参数比较
• 3.4 新型溶剂的确定
• 4 讨论
• 第三章 新型混合溶剂萃取条件的研究
• 1 前言
• 2 材料与方法
• 2.1 材料与试剂
• 2.1.1 主要材料
• 2.1.2 主要溶剂
• 2.1.3 主要试剂
• 2.2 仪器与设备
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 混合溶剂油脂萃取方法
• 2.3.2 混合溶剂单因素实验
• 2.3.3 响应面设计
• 2.3.4 混合溶剂萃取效果的评价
• 2.3.5 混合溶剂萃取油脂的质量评价
• 3 结果与分析
• 3.1 混合溶剂单因素实验结果与分析
• 3.1.1 混合溶剂配比对萃取效果的影响
• 3.1.2 浸泡时间的确定
• 3.1.3 温度对萃取效果的影响
• 3.1.4 混合溶剂与料比（溶剂倍数）对萃取效果的影响
• 3.1.5 混合溶剂渗溉时间对萃取效果的影响
• 3.2 响应面设计结果与分析
• 3.2.1 响应面设计结果
• 3.2.2 响应面设计结果分析
• 3.2.3 试验方案优化
• 3.2.4 优化方案验证
• 3.2.5 多级萃取实验
• 3.2.6 混合溶剂萃取油脂的质量评价
• 4 讨论
• 4.1 混合溶剂萃取油脂的质量
• 4.2 混合溶剂萃取条件的研究
• 第四章 丙酮/乙酸乙酯混合溶剂萃取菜籽脱皮冷榨饼中油脂的工艺初探
• 1 前言
• 2 材料与方法
• 2.1 材料与设备
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 主要试剂
• 2.1.3 主要仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 浸出方法的研究
• 2.2.2 湿粕脱溶方法的研究
• 2.2.3 粗磷脂分离方法的研究
• 2.2.4 溶剂回收方法及回收效率的研究
• 3 结果与分析
• 3.1 浸出方法的选择
• 3.2 湿粕脱溶方法的选择
• 3.3 粗磷脂分离方法的研究
• 3.4 混合溶剂回收的研究
• 3.4.1 温度的选择
• 3.4.2 真空度的选择
• 3.4.3 溶剂回收时间的选择
• 3.4.4 真空蒸发回收溶剂与常压下回收溶剂的比较
• 4 讨论
• 4.1 浸出方法
• 4.2 湿粕脱溶方法
• 4.3 附加值产物分离方法
• 4.4 溶剂回收方法
• 4.5 混合溶剂浸出工艺路线
• 第五章 总结与展望
• 1 主要结论
• 2 本研究的特色及展望
• 3 发展前景
• 参考文献
• 致谢
• 附录一
• 附录二