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油脂制取工艺学第12章
绪论
油脂制取工业是我国粮油食品工业的重要组成部分。
植物油生产在整个国民经济中占有一定的地位。
植物油生产的主要原料是含油的植物种籽。
它的主要产品应该是食用油、工业用油、以及含有较高植物蛋白质的饼粕。
油脂是人们日常生活的必需品,它在人体内起着十分重要的生理功能,是人类生命的能源之一。
其发热量为37.67千焦耳/克,高出蛋白质和碳水化合物一倍左右。
油脂也是构成人体组织的一种重要组成成分,可以维持体温、保护器官、润泽皮肤。
例如,油脂中的亚油酸、亚麻酸等成分,是人体所不能合成的必需脂肪酸,缺乏这类脂肪酸会影响人体正常的生理代谢。
油脂内还含有磷酯、甾醇、维生素等营养物质,这些物质对人们的生长发育和维持正常的生理功能也有着密切的关系。
所以油脂对维持人们身体健康有着重要的功用。
油脂除了食用外,也是重要的工业原料,在工业上有着广泛的用公安处。
诸名脂皂、食品、糖果、罐头、油漆、日用化学、润滑剂、甘油、人造橡胶、油布、油墨、塑料等工业都直接或间接用油脂为原料。
同时油脂的产品也广泛用于医药、纺织、制革、选矿、铸造等方面。
另外,油脂还是重要的出口物资。
蛋白质对于人类的生命是十分重要的。
“生命是蛋白质存在的形式”。
蛋白质除可供给人体能量之外,它还是生命体物质基础的主要组成部分和重要来源。
蛋白质中的赖氨酸等必需氨基酸亦非人体所能合成。
人体缺乏任何一种必需氨基酸,均会使生理机能反常或产生疾病。
近几年随着国民经济的飞速发展,人民生活水平的不断提高,对蛋白质的需求量越来越大。
作为蛋白质的重要资源之一的植物蛋白质也就越来越引起人们的关注,如何将油料进行综合性的开发,即从油料中不仅仅提取我们传统的食用油脂或工业用油,而且还提取植物蛋白质以供食用或饲用,以及提取各种营养物质也正是今后油脂工业发展的方向之一。
油脂制取工业有着悠久的历史。
早在人类穴居时代,古代劳动人民从生活实践中就发现从曝晒植物籽仁时可以取得油脂。
在发掘埃及坟墓和金辽塔时发现了存有油脂残余物的陶罐,其中包括棕榈油和作为它分解产物的棕榈酸。
根据历史学家的论证,离现在大约二千年,在尼罗河山谷中古老的埃及人民已经把亚麻分开用来加工成纤维和提取油脂。
早在14世纪初叶,我国即有楔式榨油的完整记录。
17世纪,我国农书《天工开物》中,对我国特有的水代法制油方法也有了详细的记载,那时世界油脂工业基本上还处于原始的手工生产阶段。
公元1785年英国发明了液压榨油机,到19世纪初期才开始应用在工业上。
与此同时,制油的辅助设备也有了许多的改进和发展,如蒸炒锅的使用,直到1830年才由火力加热改用蒸汽加热。
到20世界初期,由于连续作用的动力螺旋榨油机获得成功,才使油脂工业有可能采用机械化、连续化生产。
但是机械压榨油制油过程存在有根本的缺点,即饼中残油高,油和饼的损耗大,这就促使不少学者力求寻找新的、更现代的撮油脂的方法。
几乎在发展螺旋榨油机的同时,具有崭新技术的溶剂浸出法制油也开始出现于工厂。
这种浸出法是从1843年有人利用二硫化碳作溶剂浸出橄榄油开始的。
1856年正式采用溶剂在单罐浸出器内浸出植物油。
1870年在欧洲出现了间歇操作的罐组式浸出器,它利用逆流原理进行浸出。
这就意味着可以在较大工业规模中采用,并且效果和经济上也较单罐为有利。
1919年德国建成了连续操作的直立篮斗式浸出器。
之后,世界各国又都制造了许多连续式浸出设备,如U型螺旋式浸出器、塔式浸出器、盘式浸出器、水平篮斗浸出器等等。
但是这些浸出设备的技术性能和技术指标等方面都有某些不足之处。
直到1947年之后,陆续出现了采用多阶段逆流喷淋原理工作的履带式浸出器、平转式浸出器、环形浸出器,以及它们的改进型等等,才使浸出设备在浸出油脂、技术特征和自动程度等方面达到了比较满意的效果。
从而使世界油脂工业进入了现代化的生产阶段。
总的来说浸出发展有如下的特点:
1、出现了许多不同结构的连续式浸出器,同时每一种形式的浸出器又有不少的改进,品种繁多;主要有履带式、平转式和环形浸出器。
2、工厂的规模由小到大,小的日处理量为几吨,大的日处理量为几千吨。
国外浸出工厂从70年代后开始,一般建厂规模为大豆2000~4000吨/日,菜籽、花生1500~2000吨/日,葵花籽1000~1500吨/日。
一般来说,油厂的规模越大,则在社会经济效益、企业经济效益、经济技术指标上、成本和占有劳动力等方面都具有明显的优越性。
3、随着浸出技术的发展,浸出用的溶剂也在相应的改进。
开始采用的溶剂不纯,且沸点范围太宽,故不易从油和粕中回收,如提高温度又影响产品质量。
过去曾使用二硫化碳,工业苯,70℃~90℃的轻汽油作为溶剂。
我国目前采用的是60℃~90℃的6号溶剂油。
近几年来,世界各国所采用的溶剂沸程越来越窄,许多国家均认为是66℃~69℃左右的工业己烷较为适宜。
其它为制取无毒的棉籽粕采用丙酮作溶剂。
或采用丙酮—石油醚—水的共沸物浸出棉籽,这样一方面可降低粕中棉酚的含量,同时也可处理水分含量高的油料。
大家知道,我国油脂工业的发展有着悠久的历史,很早就取得了相当的成就。
但是由于我国长期受封建统治的影响,墨守陈规,闭关自守,一直使用落后的土榨生产工具使油脂工业发展极其缓慢。
直到解放前夕,我国植物油料加工在大多数地区仍然采用以人力为主的土法榨油,机械化生产的油脂加工厂寥寥无几。
据有关资料记载,1949年全国只有343个植物油加工厂,植物油产量只有9万多吨。
其中动力螺旋榨油机三十多台,浸出油厂一座,其余大多采用土榨、水压机等生产工具,生产效率低,劳动强度大,这些油厂的布局上集中在沿海地区或大城市,广大的内地、中小城市以及油料产区几乎是空白,布局很不合理。
整个油脂工业远远落后于世界水平。
1954年以前我国的榨油技术也很落后,如大豆出油率一般仅8%。
1954年以后,推广了李川大豆榨油法才使大豆出油率提高到12%,1958年我国生产了一大批200型螺旋榨油机,这使我国的榨油面貌有了很大的改变。
在此期间,我国也自行设计并建造了一些采用浸出法制油的工厂,由于浸出法一般能使粕中残油率降到1%以下,因而大大提高了出油率,为国家增产了大量的油脂。
后来由于技术力量薄弱,企业管理不善和多种因素所造成的阻力,使浸出法制油的发展走了一段弯路,其发展速度仍然是十分缓慢的,直至1972年召开了全国油脂浸出会议,提出了大力推广浸出法制油之后,才使我国的油脂工业向前推广进了一大步。
到了80年代,自从油脂浸出技术被列为国家“六五”重点推广项目以来,我国的浸出法制油得到了飞跃的发展,目前全国已有一千多个浸出油厂,浸出油脂已经达到国内全部油脂产量的54%以上。
与此同时,随着我国经济政策的开放,由于开展了多种形式的对外技术交流矣引进国外多种先进设备,大大加快了我国油脂工业及其工艺设备的发展进程,促进了国内油脂工业的现代化。
“油脂制取工艺学”是高等院校油脂工程专业的一门主要专业课程,是研究油脂制取的工作原理、工艺过程、工艺效果以及生产设备的一门科学。
它的任务是研究油料在加工过程中所起的物理和化学变化,采用合理的工艺措施以达到提高生产率,提高质量、提高产量和降低损耗、降低成本的目的,并对生产设备的构造、作用原理、维护管理进行研究,以达到安全生产、合理使用、提高设备利用率的要求,还研究新的制油方法和设备,开拓植物蛋白资源的利用。
主要内容包括油籽的贮藏、油籽的除杂、水份调节、油籽的破碎、轧坯、蒸炒、压榨法、水代法和浸出法制取植物油脂等。
这门课程所牵涉的范围很广,它综合了油脂制取工业有关的生物化学、机械、化、油脂化学等知识。
更因为目前国内制油生产方法多样、油料的品种比较复杂,必须认真掌握其基本理论知识、密切联系实际并认真加强生产实习,同时还应与“油脂化学”和“化学工程”等课程密切联系,并与“油脂加工工艺学”、“植物油厂综合利用”、“油脂工厂工艺设计”、“浸出油厂安全技术”、“粮油工业企业管理”和“物料输送”等课程适当配合,方能获得系统全面的知识。
第一章油籽贮藏
§1概述
油籽的贮藏是油籽收购部门和油脂工业企业的一项重要工作。
在实际工作中,尤其在整个油脂制取工艺过程中,油籽的贮藏往往被忽视。
根据油籽本身的生物特性,油籽的贮藏是比较困难的。
这是因为油籽在贮藏期间存在着一系列复杂的变化,它在很大的程度上直接影响着制油工艺的效果。
同时由于同籽贮藏不好,而导致油籽及油籽中所含脂肪的较大损失。
这实际上等于降低了油籽的产量,使耗费在栽培和收获油籽方面的劳动失去了价值。
油籽在贮藏期间如能根据合理的工艺学业进行贮存并能正确管理,那么不仅能保证油籽不受损失或只有最低限度的损失,而且还能在最小的损耗下具有最大的出油率。
当然,这只有在掌握各种类型油籽的物理、生物化学特性,积累实践和科研数据的情况下,才能得以实现。
§2油籽贮藏的生化和工艺基础
进入油厂的油籽质量取决于很多因素,如播种种籽的质量,植物在田间的生长条件,收获条件,在油籽收购部门的贮藏条件,以及将油籽送到油厂的输送条件等。
我们所指的油籽是指油料作物的种籽。
而种籽物质是由主要作物的种籽和恶化杂植物的种籽、各种不同的有机有无机杂质、微生物及存在于油料种籽之间的空气所组成。
生产中我们是根据主要含油作物的名称来命名的。
例如:
大豆、油菜籽、棉籽等。
主要含油作物的种籽具有不同的大小、水分、外形、含油率及其它指标。
这说明,即使是同一品种的油料种籽也不是同时开花和成熟的,因而它的形状、大小、含油等是不可能完全相同的。
油籽中混合的有机杂质的水分比油籽的水分要高,所以它比较容易受到微生物的作用。
同时,它也是促使油籽发热变质的原因之一。
微生物,特别是霉菌在一定的条件下,在油籽贮藏时起着重要的作用。
存在于油籽间的空气促进了油籽生命力的保存。
同时,在贮藏时我们可以采用机械通风、熏蒸等工艺方法来处理油籽。
综上所述,在油籽中存在着按不同方式影响油籽的贮藏及在油籽中进行各种过程的不同组分。
一、油籽的物理性质及其对贮藏的关系
我们在油籽进行贮藏和管理的过程中,应该考虑它们的物理性质——散落性、自动分级、空隙度、吸附性质、导热率和导温率。
(一)油籽的散落性
油籽的散落性即其自动流动性。
它是由油料种籽间磨擦力的大小所决定的,一般用静止角(自然坡度角)表示。
静止角是指油料种籽在不受任何限制和帮助时,自由垂直降落到水平面时,所形成的圆锥体的斜面线与底面直径构成的角度。
一般说来,颗粒表面光滑且呈圆形的、水份低的油籽其静止角小。
否则反之。
如葵花籽的静止角为31°~42°,蓖麻籽为34°~46°,大豆为25°~32°,亚麻籽为31°~42°,棉籽为42°~45°。
油籽散落性的另一种指标是自流角。
即将油籽放在某一平面上,将平面的一端慢慢提起,使之与水平面之间的夹角逐渐增大,至油籽开始滚动时所成的角度,即为自流角。
总之,油料种籽的静止角或自流角愈小,油籽的散落性就愈好。
油籽的散落性取决于许多因素,其主要因素是:
油籽的形状、大小,油籽表面的特性和状态,油籽的含水、含杂及油籽外壳的组成情况等等。
在贮藏过程中,油籽的散落性可能发生变化。
尤其是在不良条件下贮藏时,其散落性可以完全失去(中在高水分、含杂多以及发热和结块的情况下)。
各种油籽具有不同的散落性,因而在生产工艺流程中,可以采用自流、散装贮藏,亦可利用斗式提升机、螺旋输送机、带式输送机来输送油籽。
在设计机器、仓库、重力输送等时,应该考虑油籽的静止角。
设计计算时是按最高的条件进行的;如在计算重力输送时,我们采用最大的静止角;而在计算仓库壁的强度时,则应采用最小的静止角。
(二)自动分级
自动分级是油籽散落性和不均匀性的必然结果之一。
即油籽种籽在振动或移动时,同类型油籽或杂质集中在料堆的某一部分,造成料堆组成成分的重新分配,破坏了原来的均一性。
这种现象称为自动分级。
产生自动分极的原因,主要是料堆中各组成的比重、大小及磨擦系数不同,在料堆具有散落性的基础上形成的。
油料种籽愈多,移动距离愈大,散落愈快时其自动分级也愈严重。
自动分级对油籽的贮藏、发售及判断其质量具有很大的意义。
在油籽中,由于自动分级所产生的轻油籽、重油籽(常常是重油籽)以及轻杂质和重杂质分布的不均匀,促使料堆产生局部发热变质,破坏了油籽的均一性,造成取样的困难,同时也使取样方法复杂化。
(三)空隙度与密度
空隙度是油籽堆中空气所占的体积与全堆油籽体积的百分比值。
空隙度的大小,对油籽受环境空气影响使温度水分发生变化和空气成分的改变有影响。
由于油籽本身也是具有多孔性的凝胶结构,油籽堆的空隙和油籽本身的空隙内,均能容纳气体并进行交换,因此油籽堆空隙便构成堆内外进行气体交换的基础。
空隙度大小,取决于油籽的形状、大小、弹性、表面状态、含水量;亦取决于杂质的数量和特性、水份及其它因素,甚至对于同一种油籽,其空隙度的变化幅度也是很大的。
例如葵花籽的空隙度为60~80%;大豆为38~43%;亚麻籽为35~45%;油菜籽为36%等。
贮藏时由于油籽表面状态的变化及上层油籽对下层油籽的压力,使下层油籽的空隙度减小。
油籽及杂质的实际体积占料堆总体积的百分比值称为料堆的密度。
密度与空隙度之和为100%。
(四)吸附性质
吸附额是种籽物质对不同物质的蒸汽或气体进行吸附或解吸的一种能力。
油籽的吸湿性和解吸性是指油籽从周围环境,尤其是从空气中吸收水份或向空气中解吸水分的能力。
吸湿与解吸是油籽和空气中水蒸汽作用的两个相反过程。
吸湿性将对油籽的质量和油籽的保管带来很大的影响。
油籽在一定的空气相对湿度和温度时的湿含量称为油籽的平衡水分,它是空气相对湿度或水蒸汽分压的函数。
平衡状态可以通过水蒸汽的吸附和解吸的方法达到。
吸湿和解吸等温线(在一定温度下平衡水分与空气相对湿度间的平衡关系曲线)是不一致的。
只有当Φ=0和Φ=100时,它们的数值才是一样的。
吸湿和解吸等温线的不一致现象,叫做吸湿滞后现象。
各种油籽在同一条件下所达到的平衡水分是不同的;油籽组成中含疏水物质较多者春平衡水分就较低,而收获后单粒油籽具有不同的水分,在贮藏的第一阶段,它们将进行水分的再分配。
水分再分配,是以吸附作用产生的一种吸附平衡现象,其结果使油籽水分发生变化。
但由于吸湿滞后现象,使水分的再分配不可能充分均匀。
油籽进行贮荐时,其水分起着决定性的作用。
因此,有关水分在油籽中的分布,及它由一个地方再分配到另一个地方的问题是非常重要的。
油籽的各个部分从空气中吸收的水分数量是不一样的。
油籽皮、壳比仁的吸湿性大,因此如果整颗葵花籽的平衡水分为10%,那么仁(在同一条件时)约为8%,壳约为16%。
油籽的平衡水分具有重要的意义。
因为当知道油籽的平衡水分和实际水分时,我们可以确定油籽在该条件中应该进行湿润还是干燥;也可预测在若干天,乃至一年内,由于空气相对湿度的变化所引起的油籽水分发生的变化。
贮藏过程中,油籽所有有生命的组分会放出热量和水分。
并在一定的条件下可以大大地改变贮藏油籽的水分。
在油籽中,温度差的存在导致水分由较热的地方转移到较冷的地方,发生水分的热扩散。
所有这些都使油籽的贮藏复杂化。
油籽在吸收含有特殊气味的蒸汽和气体时其质量会变坏,因此用于贮藏油籽的仓库和输送工具不得含有外来的气味;而熏蒸法中所使用的物质,应根据其吸附和解吸能力进行评定。
通过葵花籽对二氧化碳(CO2)吸附过程的研究表明:
二氧化碳不能作为惰性物质来进行研究。
二氧化碳对油籽的生产活动力和存在于油籽中的微生物产生了相当大的影响。
同时,油籽本身内部空气中的二氧化碳对油籽的生命活动力和它的物理——生物化学活动,也产生决定性的影响。
油籽的吸附额随着二氧化碳浓度和油籽水分的增加而增加。
整粒油籽和破碎油籽吸附额的比较表明:
整粒油籽吸附二氧化碳比破碎油籽要多。
这说明,在油籽外壳的完整性被破坏时,改变了油籽内部的气体状态,这是被损坏油籽的稳定性降低的原因之一。
从某一水分开始,油籽的物理——生活化学过程显著加强(主要表现为呼吸强度增大),在一定温度下水分增高到一定数值时呼吸强度急剧上升,形成一个明显的转折点。
此时的油籽含水量称为临界水分。
油料种籽与禾谷类种籽的临界水分是不同的。
禾谷种籽的临界水分为14.5~15.5%,而油籽的临界水分要低一些,并且含油率愈高的油籽,其临界水分就愈低,如果把油籽的总水分换算成油籽的亲水部分,那么亲水部分的数值将是14.0~15.0%。
如果按凝胶部分的临界水分为14.5%,那么油籽的临界水分(%)可用下式表示:
W=14.5(100-M)/100。
式中:
M——种籽含油率(%)
现在认为,任何一种种籽的所谓“临界水分”,是指与大约75%的在气相对湿度相平衡的种籽含水量,即种籽在空气的相对湿度为75%时的平衡水分。
油籽水份达到“临界水分”时,油籽中出现了游离水,导致油籽呼吸强度跳跃式加强,亦导致微生物群落的大大增长。
当贮藏“临界水分”较低的油籽时,油籽中所有生命过程是缓慢的,因而贮藏时油籽中的物质损失较小。
当油籽水份高于其“临界水分”时,油籽、微生物和油籽中害虫的生命活动力加强,并伴随有油籽贮备物质的消耗及其余各部分成分的变化:
如高分子化合物被水解及油籽中低分子化合物的累积,油脂酸价的增长,微生物的繁殖导致油脂色泽的变化,现出外来气味及油籽温度的升高。
油籽的变质过程随着上述各种变化增长的速度而进行,且伴随有油籽数量上的损失,油籽质量的大大下降,乃至油籽完全变质。
(五)导热性
空气是热的不良导体,而油籽中空气的含量较大,因此其导热系数和导温系数均不大。
虽然油籽本身具有较大的导热系数,但其含水量将较大地影响它的导热系数:
即随着水分的增加,油籽导热系数增加。
油籽的导温系数低,因而具有较大的热惯性。
这一特征既有良好作用,也有不良作用。
当我们正确进行贮藏时,由于油籽的导热系数低,因而可以长时间的使油籽保持低温,这保证了油籽的安全贮藏;另一方面,由于导温系数低,因而贮藏时,油籽因生命活动而产生的热量不能释放出来,引起油籽发热,使油籽质量降低。
二、油籽贮藏期的生命活动
(一)油籽的后熟作用
油籽的收获是在收获成熟阶段进行的。
油籽收获后的一般尚未达到生理上的完全成熟,种籽内的合成作用和胚的发育尚未结束,其表现为:
发芽率低,呼吸强度高,贮藏性能差,工艺品质不良等。
因此新种籽仅完成了收获上的成熟,往往还需要经过一个从收获成熟到生理成熟和工艺成熟的过程,这个过程称为后熟作用。
完成后熟所需要的时间称为“后熟期”。
后熟期的终了常以种籽发芽率达到80%以上为标准。
油籽经过最后熟化,其发芽率提高,油籽达到生理成熟,所含水分均匀且含量下降,减小了生理过程的活性,呼吸强度亦下降。
1、后熟期的生化变化
油籽在后熟期的生化变化是种籽成熟期生化变化的继续,其特点是以进行合成作用为主。
在此过程中,各种低分子物质继续转化为高分子化合物:
可溶性糖、非蛋白质态氮素(氨基酸)及游离脂肪酸的含量下降,而淀粉、蛋白质及脂肪的含量却相应增加。
油籽后熟期的合成作用中,以脂肪的合成最显著。
例如,由于后熟作用,葵花籽在干燥后,再在22℃~28℃下堆放3~5天,含油率可增加0.27%或0.23%不等,此外,经烘干的葵花籽其油脂的酸价为0.92~1.95,而未经烘干的葵花籽其酸价为2.2~4.47。
由此可见,烘干可促进油籽的后熟作用,烘干不但能使油籽酸价降低,还能加强脂肪的合成。
在合成过程中油籽析出水分,例如葡萄糖合成麦芽糖时,水的析出可按下列化学方程式:
2、影响后熟作用的因素
因为后熟作用是种籽生理成熟的继续,所以凡能影响生理代谢的因素,都能对后熟产生影响。
油籽在合成过程要析出水分,因而采用干燥或者通风从刚收获的油籽内排除水分,因而采用干燥或者通风从刚收获的油籽内排除水分,可以加快油籽的后熟作用。
同时适宜的温度加快了反应速度,而且加快了油籽的后熟作用。
而低温将阻碍甚至完全暂时停止后熟的进行。
当油籽间空气中二氧化碳的浓度提高时,将延缓后熟作用的进行。
3、后熟作用对油籽工艺品质的影响
从制油工艺的角度看,后熟作用可以改善油籽的工艺品质:
如后熟能提高油籽的含油率使酶转化成结合的冬眠状态,活性下降,有利于安全贮藏。
对含壳油籽,在堆放贮藏期间,其水分在仁和壳之间进行调整,有利于仁壳分离,同时对降低壳和饼中含油率亦有良好效果。
综上所述,后熟作用对改善油籽的工艺品质有利。
但由于后熟作用伴有旺盛的生理活动,在种籽进行合成反应时,放出的热量和水分往往能导致油籽发热变质。
因此新收获的油籽妈工在贮藏期完成后熟过程,又要防止因后熟作用带来的不利因素。
所以对新收获的油籽,在入库前应充分干燥,使其水分降低至“临界水分”以下,加速后熟的完成,而在入库后则应控制温度和进行通风,这样在良好的贮藏条件下,收获后的油籽的最后熟化过程可以1.5~2月内结束。
(二)油籽的呼吸作用
和一切生命机体一样,具有生命活动力的油籽随时都在呼吸,同时在呼吸作用时进行着物质交换过程。
油籽细胞释放出来的能量被微生物用于生命活动力,细胞内交换的有害产物排入外面的介质。
油籽和外面的介质处于相互作用中,彼此互相影响。
根据外界的条件,油籽生命过程的强度和特性可能是不同的。
油籽的呼吸作用是油籽在贮藏时最重要和最敏感的指标。
呼吸过程中,由于油籽中有机物质的氧化和分解,细胞获得能量。
植物在呼吸时,依靠合成过程来补偿这些物质的消耗,而油籽不能恢复在呼吸时损失的物质,所以呼吸过程始终伴随有若干物质(碳水化合物、油脂、蛋白质)的消耗,因而解决与油籽贮藏有关的许多问题的主要途径就是研究油籽的呼吸作用及其影响因素。
1、呼吸作用的类型
油籽呼吸按其条件和性质可分为以下两种类型:
(1)有氧呼吸:
即在游离氧充分的条件下,油籽吸收氧气,并与其本身内的基质进行氧化反应,最终生成二氧化碳和水。
此过程消耗的氧气来自周围的空气。
典型的碳水化合物及脂肪的反应式如下:
①D——葡萄糖
②三棕榈酸甘油脂
(2)缺氧呼吸:
在缺氧情况下,油籽依靠基质分子内部的氧化——还原作用进行缺氧呼吸。
其反应方程式如下:
上述反应式,没有反映出呼吸时化学转化的整个复杂性,而仅仅显示出反应的最后产物。
油籽呼吸作用的大小,一般以呼吸哟度表示,即在一定的水分、温度和流通空气下,1公斤油籽(干重),24小时内放出二氧化碳的量或吸收氧量的毫克数表示。
油籽呼吸强度的测定方法,以计算呼吸过程放出的二氧化碳为基准,有时同时考虑被吸收的氧。
贮藏过程中,油籽呼吸强度的提高,表明油籽的物理——生物化学活性的加强及油籽稳定性的下降。
2、影响呼吸作用的因素
影响油籽呼吸强度的因素很多,其中以水分、温度及流通的空气影响最为显著。
(1)温度的影响:
随着温度的提高,油籽的呼吸强度开始增加,但增加到一定值时又下降。
这说明细胞内的反应随着温度的增加而加快,但在达到最适宜温度时,开始了酶的钝化及蛋白质的变性,最终导致油籽的变质。
最适宜的温度取决于油籽的水分:
油籽的水分愈高达到最小呼吸强度的温度就愈低。
最适宜的温度还取决于温度作用的时间,随着作用时间的增加,最适宜温度区域移向温度较低的方向。
因此,在贮藏时最好使油籽保持低温,这样可以限制霉菌的生长,降低油籽和昆虫的生命活动力,这是保证油籽安全贮藏最重要的措施。
(2)空气的影响:
空气的流通将影响油籽的呼吸强度,也将影响油籽变质的速度。
油籽贮藏时,在与外界空气有限的拉换或排除空气交换的过程中,油籽间的空气成分不断变化,二氧化碳的数量增加,而氧的数量则相应减少。
这种变化的程度因油籽的状态及仓库的气密性不同而不同。
某些情况下,氧的浓度可以降低至零。
气密性的程度取决于仓库的结构。
如简易仓与房式仓相比,后者较为密闭。
通过二氧化碳对油籽呼吸强度作用的研究,得到了有关油籽质量特性的资料。
当用不同水分的葵花籽进行密闭贮藏时,对100克干物质所放出的二氧化碳和吸收氧的动力学进行了研究,其结果列于图1—1。
从列出的数量可以看到,油籽的水分愈高,则二氧化碳的累积和氧量的减少进行得愈强烈。
油籽的呼吸强度,随着油籽间空气中二氧化碳含量的增加和氧量的减少而减少。
呼吸强度的显著减少是在油籽充分吸收氧之后(即在油籽由
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