第一章 油料及其清理.doc

第一章 油料及其清理油料是植物制油原料的统称，油脂工业中通常将含油率在10%以上且具有取油价值的植物某些器官称为油料如大豆、棉花、芝麻、油菜的种子；花生、椰子的果仁；油棕、油橄榄的果实；油莎豆的地下块茎；玉米、小麦的胚；稻谷的米糠等等都是常见的油料植物油料按其经济用途可分为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，都称为食用油料；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，称为非食用油料按植物学属性，植物油料可分为草本油料和木本油料凡是乔木或灌木所生产的油料都称为木本油料，如茶籽、油桐、油橄榄等；凡是草本植物所生产的油料，称之为草本油料，如芝麻、花生、菜籽等草本油料是油料的主要来源，且主要是其种子第一节 油料种子的形态和结构a b图1—3 大豆种子的外形和种皮a-种子正面 b-种子侧面1.合点；2.种脐；3.脐接处；4.种孔；5.幼茎的透射处；图1—1 无胚乳油料种子结构 图1—2有胚乳油料种子结构一、油料种子的基本结构油料种子的种类繁多，它们的外部形态各具特点，但它们都是由胚珠发育而成的，从植物形态学来看，绝大多数种子的基本结构具有共性，即每粒种子都是由种皮、胚和胚乳等部分组成。

如图1—1（无胚乳）和图1—2（有胚乳）所示1、种皮种皮是包围在胚和胚乳外部的保护构造，在种子的最外层种皮含有大量的纤维物质，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种皮的表面状况、颜色及斑纹随品种而异，可用来鉴别油籽的种类和质量种皮是由植物胚珠的内外珠被发育而成，在成熟种子的外部可看到其发育的遗迹：种孔、种脐、脐带和内脐，如图1—3所示但有些种子在发育过程中胚珠附近的细胞发生了变化，这些遗迹便不复存在2、胚胚是种子最重要的部分，虽然各类植物种子的形状很不一样，但构成胚的器官却大都相同，一般为胚芽、胚轴（或称为胚茎）、胚根和子叶四部分胚芽又称幼芽或上胚轴，它是叶茎的原始体，位于胚轴上端，它的顶部就是茎的生长点胚轴又称胚茎，是连接子叶与胚根的过渡部分它位于子叶着生点以下，因此也称为下胚轴胚轴与胚根的界限从外部看不清楚，只有根据详细的解剖学观察才能确定胚根又称幼根，位于胚轴下面，为植物未发育的初生根，有一条或多条子叶即胚的幼叶，具一片（单子叶植物）或两片（双子叶植物）或多片（裸子植物）油料作物大多为双子叶植物，子叶在种子内含有丰富的蛋白质和脂肪双子叶植物种子的胚芽着生于两片子叶之间，子叶起了保护作用。

子叶的功能是储存和吸收营养物质（特别是无胚乳种子），以供给胚的生长发育3、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，为胚的发育及胚发芽生长提供养分有些种子在胚的发育过程中胚乳会被吸收而消失，成熟时形成无胚乳种子像各种豆类、胚乳被吸收而消失，形成肥大的子叶，其养分贮存于胚的组织内，尤以子叶内为最多有些种子在成熟时胚乳仍存在，供胚发育成幼苗时的养分，这些种子称有胚乳种子，如蓖麻和玉米等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、油桐籽及乌柏籽等有胚乳单子叶种子有椰子和稻谷（米糠之源）等二、油料种子的细胞结构油料种子是一个生命体，与其他有机体一样，都由大量的细胞组成油料细胞随油料品种、所在油籽部位及行使的功能不同，其形状、大小存在差异，但其基本构造是相同的，一般都包括细胞壁和填充于细胞壁内的原生质体这两部分细胞壁由原生质体向外分泌的产物所构成，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。

成熟油料种子细胞内的原生质体由细胞膜、细胞质、细胞核、细胞器所组成，其中含有大量的油脂及其他均匀分布的贮藏营养物质，如蛋白质和淀粉等第二节 油料种子的化学组成及其存在状态油料种子的种类繁多，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、油溶性维生素、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一、油脂纯净的油脂是指甘油三脂肪酸酯植物油料油籽中的油脂，是由糖类分解成的脂肪酸与甘油在脂肪酶的作用下酯化而形成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油籽中的油脂主要存在于细胞质中，在细胞原生质体内形成油体原生质二、蛋白质蛋白质主要是由许多氨基酸组成的一种高分子复杂化合物按照蛋白质的理化性质和组成成分可将其分为简单蛋白质和复杂蛋白质两大类油料中的简单蛋白质主要是清蛋白、球蛋白、谷蛋白、醇溶蛋白等几种，其中球蛋白是油料种子中蛋白质的主要成分，其含量可占总蛋白质含量的80%以上油料中的结合蛋白质主要有糖蛋白、核蛋白、脂蛋白、磷蛋白、色蛋白等。

核蛋白主要存在于细胞核和细胞质中，脂蛋白存在于原生质体膜质结构中，糖蛋白存在于细胞壁蛋白、酶及豆科油料种子的储藏蛋白质中按照蛋白质的生理功能，油料种子的蛋白质可分为结构蛋白、储藏蛋白和酶蛋白三类结构蛋白主要存在于在细胞原生质体的的各种膜结构中；储藏蛋白大部分存在于原生质疑液中，是油料种子蛋白的主体，如在大豆中约占总蛋白质的70%左右；酶蛋白是细胞中很丰富的蛋白质，它们是细胞中各种生化反应的催化剂在油料种子中对油脂生产比较重要的酶类主要有脂肪酶、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应它的催化作用具有可逆性脂肪氧化酶可以催化某些高级不饱和脂肪酸及其脂肪酸配生成氢过氧化物，生成的最后产物为低分子的过氧化物，如醛、酮、酸等因此含有这类酶的油料在条件适宜时会迅速发生氧化酸败使酸价显著增高 磷脂酶可以使磷脂水解生成甘油、脂肪酸、胆碱或胆胺 尿素酶主要存在于大豆等豆类种子中，是大豆抗营养因子之一三、糖类油料种子中含有单糖、多糖和低聚糖油料种子中含有的单糖主要是戊糖和己糖戊糖常以结合态存在，己糖以自由形式或结合形式存在油料种子中的多糖有淀粉、纤维素和半纤维素纤维素和半纤维素主要存在于种子外壳和种皮中，种仁中含量很少。

在成熟的油籽中，淀粉的含量应该是很少的，因为在种子成熟过程中，淀粉已经完全地或者差不多完全地耗在脂肪的生成过程中有时候，在成熟的油籽中也可能遗留少量的淀粉，例如，花生在成熟状态下，仍然含有大量的淀粉在大豆中也可能有相当数量的淀粉存在所有未成熟的油籽中都含有淀粉，数量的多少则视成熟的程度而定油籽愈不成熟，淀粉含量愈高油料种子中含有少量的低聚糖，如蔗糖和棉籽糖等总体说来，在成熟的油料种子中，糖类的含量一般不大，尤其是在高油分油料中，糖类的含量更少尽管如此，糖类是油料细胞的重要构成部分和主要的储藏物质之一，它对油脂制取工艺有一定的影响四、类脂物类脂物是指分子结构与甘油三酸酯相似或其溶解性与甘油三酸酯类似，能溶于天然油脂的非甘油三脂肪酸酯的物质类脂物在油料中的含量不大，但种类繁多，通常可分为可皂化物和不可皂化物两大类类脂物中可以与碱发生皂化的称为可皂化物，主要有甘油一酸酯、甘油二酸酯、脂肪酸、磷脂、糖酯、醚酯、神经磷脂、蜡、甾醇酯等；类脂物中不与碱发生皂化，而仅能溶于油脂的称为不可皂化物，主要有甾醇类、烃类、色素、抗氧化物质以及微量金属等类脂物在油料中的存在状态各不相同大部分的类脂物主要存在于油料细胞的原生质中，此外在种子的种皮表面一般包裹一层角质，有的种子在胚中也常存在角质，角质层中包含多种类脂化合物、有各种蜡质、长链脂肪酸、碳水化合物、脂肪醛和酮等组成的复杂化合物。

1、磷脂磷脂即磷酸甘油脂，简称磷脂磷脂主要包括磷脂酰胆碱（PC）、磷脂酰乙醇氨（PE）、磷脂酰丝氨酸（PS）、磷脂酰肌醇（PL）、磷脂酰甘油（PG）、甘油磷脂酸（PA）等磷脂酰胆碱俗称卵磷脂，磷脂酰乙醇氨俗称脑磷脂，它们是两种最主要的磷脂油料中的磷脂是一种营养价值很高的物质，其含量在不同的油料种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机溶剂中；磷脂不溶于丙酮磷脂有很强的吸水性，吸水膨胀形成胶体物质，从而在油脂中的溶解度大大降低磷脂容易被氧化，在空气中或阳光下会变成褐色至黑色物质在较高温度下，磷脂能与棉籽中的棉酚作用，生成黑色产物磷脂还可以被碱皂化，可以被水解另外，磷脂还具有乳化性和吸附作用2、脂肪酸脂肪酸在油料种籽中主要是以结合状态存在于油脂中，很少以游离状态存在尤其是在成熟、干燥的油料种籽中，游离脂肪酸含量一般很少但若油料种籽成熟度较差或油料种籽在储存过程中发热霉变，油料种籽中的游离脂肪酸含量就会升高天然油脂中的主要成分是混合脂肪酸甘油三酸酯，简称甘三酯脂肪酸是组成甘三酯的主要成分在甘三酯分子中，甘油基部分的相对分子质量是41；脂肪酸基部分的相对分子质量约在650～970之间，占整个甘三酯分子的94%～96%。

由于脂肪酸在甘三酯分子中占的比重较大，因此其对甘三酯的物理和化学性质有较大的影响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义为天然油脂水分解生成的脂肪族羧酸化合物的总称，属于脂肪族的一元羧酸目前已发现的天然脂肪酸有200多种，广泛存在于动、植物油脂中天然脂肪酸绝大部分为偶数直链的，奇数碳链的极个别碳链中不含双键的为饱和脂肪酸，含有双键的则称不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸根据所含双键的多少，分为一烯酸、二烯酸、三烯酸和三烯以上的脂肪酸二烯以上的天然不饱和脂肪酸有共扼与非共扼之分，非共扼脂肪酸是指碳链的双键被一个亚甲基隔开的脂肪酸，而共扼酸是指在某些碳原子间交替地出现单键与双键的不饱和脂肪酸天然脂肪酸中以非共扼脂肪酸为多，共扼脂肪酸为少不饱和脂肪酸由于双键两边碳原子上连接的原子或原子团在空间排列上的不同，有顺式与反式几何异构体之分氢原子在双键同侧的为顺式，在双键异侧的则为反式天然存在的脂肪酸除极少数为反式体外，大部分都是顺式结构除上述成分外，油料中都还含有水分、矿物质；许多油料中含有植酸盐、葡萄糖甙、甾醇葡萄糖甙；在某些油料还含有的特殊成分，如芝麻中的芝麻酚，大豆中的胰蛋白酶抑制素、凝血素、异黄酮，棉籽中的棉酚等。

第三节 几种主要油料种子的形态和结构一、大豆a b图1—5 油菜籽a-种子外形 b-种胚 1.子叶；2.胚轴；3胚根；图1—4 大豆种子纵切面解剖图大豆的果实为荚果豆荚内含有1~4粒种子，多为2~3粒种子的直径在5~9.8毫米之间，多呈椭圆形、球形、卵圆形等形状种子由胚和种皮组成，胚占种子重的92%，其中子叶占种子重的90%，余下为种皮之重量大豆无胚乳（见图1—4）子叶是大豆的主要部分，有两片，其中含有丰富的蛋白质和脂肪子叶的细胞组织内几乎集中了大豆所含的全部脂肪大豆种子的种皮色泽因品种而异，通常可分为黄、青、褐、黑及杂色等五种其中黄色大豆数量最多，且含油量最高大豆种皮上有明显的种脐、种孔和合点等结构我国各类大豆按纯粮率分等，以三级为中等标准，低于5等为等外大豆我国大豆等级指标及其质量标准在GB1352—86中列出我国油脂业用大豆按净粮粗脂肪含量分为5等，以三级为中等标准，低于5等的大豆不适于油脂业用油脂业用大豆等级指标及其质量标准在GB8。