定義
油料種子是指用于榨取油脂的油料作物產(chǎn)的種子,包括花生、菜籽、芝麻、葵花籽和其它一些小油料種子。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)別油料中述含有少量特殊的物質(zhì)。由于油料品種及生長條件的不同,不同油料即使是同種油料,其各種成分韻含量有很大差異。
油籽成熟時(shí),在油籽細(xì)胞中生成并儲存的重要營養(yǎng)物質(zhì)是脂肪和蛋白質(zhì),碳水化合物的含量較低。種子成熟時(shí),種子中含有大量的高分子化合物的復(fù)合體。例如,油脂、磷脂、甾醇等,這些在分析上作為獨(dú)立化合物來測定的單獨(dú)物質(zhì),在油籽中大部分是和其他物質(zhì)結(jié)合而成為復(fù)雜的復(fù)合體的。這些單獨(dú)物質(zhì)在復(fù)合體中結(jié)合情況也很不一致,這些復(fù)合體必須和化學(xué)上一般的化合物有區(qū)別。因?yàn)閺?fù)合體中的組成部分并不存在著化學(xué)計(jì)算上的比例關(guān)系。1
物理性質(zhì)油料種子的物理性質(zhì),如容重、散落性、自動分級、空隙度、吸附性、導(dǎo)熱性等物理,對油料的輸送、加工、儲存等都有著直接或間接的影響。
油料的散落性取決于其形狀、大小、表面特性、容垂、水分含量、雜質(zhì)含造及其貯藏條什等許多因素。不良的貯藏條件下,將使油料出汗、返潮、水分增加、真菌滋生,使油料的散落性降低。嚴(yán)重的發(fā)熱結(jié)塊甚至使油料的散落性喪失。
自動分級與油料散落性和不均勻性有較大關(guān)系。而自動分級對油料的貯藏義不利,因?yàn)樽詣臃旨壥褂土隙呀M分重新分配。雜質(zhì)較多的部位,往往水分較高,空隙度較小,蟲霉容易滋生,檄容易發(fā)熱霉變。甚至蔓延危及至整個(gè)油料堆。
空隙度與密度之和為100%。油料的空隙度的存在,就決定了料堆內(nèi)外氣體交換的可能性,是油料正常生命活動的環(huán)境。油料的空隙度大。氣體流通及降溫散濕就容易。對油料的貯藏有利。
一般把油料吸附各種蒸汽和氣體的性能稱為吸附性。而油料對水汽的吸附性與解吸性能稱為吸濕性。影響吸附性能的因素主要有環(huán)境中氣體的性質(zhì)、濃度、溫度及油料的組織結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分、有效吸附表面大小等。環(huán)境中的氣體濃度愈大、氣體性質(zhì)愈活潑、氣溫高于油料的溫度時(shí),油料的吸附作用越強(qiáng):油料表面粗糙、組織疏松、蛋白質(zhì)含量高、有效吸附表面大的,油料的吸附性能就強(qiáng)些。
油料傳遞熱量的性能稱為油料的導(dǎo)熱性。影響油料堆導(dǎo)熱性的主要因素是油料的組成成分、含水量、空隙度、貯藏方式、料堆部位等。油料堆的導(dǎo)熱性較差,油料的不良導(dǎo)熱性可以使低溫入庫的油料保持長時(shí)間的低溫狀態(tài)進(jìn)行安全貯藏,但是也會因油料堆中的熱量不能及時(shí)散失而對安全貯藏產(chǎn)生不利的影響。1
細(xì)胞機(jī)構(gòu)油料種子的細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞是生命活動的基本結(jié)構(gòu)和功能單位。油料種子和其他有機(jī)體一樣,都由大量的細(xì)胞組織組成。油籽細(xì)胞的形狀和大小隨油籽品種不同、所在油籽部位的不同及行使的功能不伺而異。油籽細(xì)胞的形狀可呈圓形、圓柱形、多角形、長菱形、紡錘形等,一般單個(gè)細(xì)胞呈球形。油籽細(xì)胞的平均直徑一般為幾十微米,個(gè)別的也可達(dá)幾十毫米。其中,花生、大豆、蓖麻籽的細(xì)胞較大,棉籽、亞麻籽的細(xì)胞較小。雖然油籽細(xì)胞的形狀、大小及生理功能不同,但其構(gòu)造一般都是由細(xì)胞壁和填充于細(xì)胞壁內(nèi)的原生質(zhì)體兩部分組成。 1
油脂油料種子富含油脂。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)。
關(guān)于油脂在原生質(zhì)體內(nèi)的存在狀態(tài),曾經(jīng)有幾種假說,較典型的是前蘇聯(lián)專家高爾道夫斯基提出的理論。高爾道夫斯基提出的油脂在細(xì)胞中存在的假說認(rèn)為,在細(xì)胞原生質(zhì)體的凝膠體中,膠體微粒彼此連接成膠束,它們又連接構(gòu)成膠柬網(wǎng),結(jié)果形成了許多大小不等、互相隔離的孔道,孔道極小,用超顯微鏡才能看見,脂滴便呈顯微均勻分散狀態(tài)充填在這些孔道之間。這個(gè)假說還認(rèn)為,在凝膠結(jié)構(gòu)中可能還存在著極小的(超顯微可見)油滴,如包裹在折疊的蛋白質(zhì)分子中。
近年來,現(xiàn)代電子顯微技術(shù)與微量生理生化分析,對于原生質(zhì)體的細(xì)微結(jié)構(gòu)及其功能揭示得愈來愈多。以電子顯微技術(shù)所得到的細(xì)胞結(jié)構(gòu)內(nèi)油脂存在的圖像說明,油脂的分布的確是顯微均勻的不連續(xù)狀態(tài)存在。如應(yīng)用電子顯微鏡對大豆子葉的超顯微結(jié)構(gòu)分析顯示,大量的蛋白質(zhì)以直徑為2~20μm的蛋白體存在于種子細(xì)胞中,而油脂以直徑為0.2~0.5μm的球體散于蛋白體之間的縫隙中。
植物油籽中的脂肪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。糖類轉(zhuǎn)變成脂肪的一般過程是:糖類首先分解成甘油和飽和脂肪酸,飽和脂肪酸在種子的活組織中進(jìn)行劇烈的氧化還原反應(yīng),逐漸形成不飽和脂肪酸,乃至某種油籽所特有的脂肪酸,然后甘油和脂肪酸在脂肪酶的作用下,酯化而形成油脂。
油料種子在成熟過程中,油脂韻合成反應(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),仍存在著油脂合成代謝反應(yīng)的中間產(chǎn)物,即甘油一酸酯和甘油二酸酯。
油籽中脂肪的合成是一個(gè)很復(fù)雜的生物化學(xué)過程,這個(gè)過程包括了糖類的分解、脂肪酸的合成以及甘油和脂肪酸的酯化等,需要許多酶的參加。在油料種子成熟過程中脂肪的含量不斷增加,而糖類的含量在不斷減少,也就是說,油脂植物種子脂肪的形成和積累總是伴隨著糖類的分解和減少。
油籽中脂肪的存在形式可分為基本脂肪和儲存脂肪兩種,基本脂肪是細(xì)胞質(zhì)的構(gòu)成部分,以結(jié)合態(tài)復(fù)合物存在,儲存脂肪專供植物體的能量儲備。2
貯藏目的和意義油籽的貯藏是整個(gè)油脂制取工藝不可忽視的環(huán)節(jié)。良好的貯藏技術(shù)將會實(shí)現(xiàn)“防止劣變、改善品質(zhì)、促進(jìn)生產(chǎn)、減少損失”之目的。
(1)促進(jìn)油籽“后熟”過程,防止劣變、減少損失、保證品質(zhì)所謂“劣變”系指在貯藏期間,由于油籽本身的呼吸以及微生物、酶甚至病蟲害的作用,引起的酸敗、霉?fàn)€或外形損傷。而在貯藏期間可以認(rèn)為的創(chuàng)造一定的條件,如適當(dāng)加溫干燥處理、建立良好的通風(fēng)條件,促進(jìn)收獲時(shí)尚未成熟的種子進(jìn)一步成熟,即所謂“后熟作用”。其結(jié)果在某種程度上會提高油脂、蛋白質(zhì)、淀粉含量,同時(shí)也可以降低可溶性糖的數(shù)量和酶的活性,改善油脂的應(yīng)用品質(zhì)。如將葵花籽通風(fēng)干燥后,在22~28℃條件下堆放3~5d,可以增加0.23%~0.27%的含油率,而酸價(jià)也比未烘干的降低1.3~2.49。
(2)改善油籽的加工工藝品質(zhì) 例如原料大豆經(jīng)烘干、冷卻后再貯存48~72h,使之冷卻調(diào)整水分(8%~10%),將有利于降低皮和仁的結(jié)合力,加工時(shí),易使皮、仁分離,提高脫皮工藝效果。
(3)提供品質(zhì)均勻一致的原料或中間產(chǎn)物,維持穩(wěn)定性生產(chǎn)建立足夠的、設(shè)計(jì)科學(xué)的倉容設(shè)施。既可確保原料油籽、中間產(chǎn)物(餅粕、毛油)穩(wěn)定供應(yīng)和周轉(zhuǎn),也有利于預(yù)先處理成品質(zhì)相一致的供料量,保證持續(xù)穩(wěn)定正常生產(chǎn)。2
方法利用油籽的后熟作用,控制油籽的呼吸作用,防止酶與微生物的破壞作用。為實(shí)現(xiàn)這一油籽貯藏的必要條件和上述目的,可采用以下幾種有效的貯藏方法。
(1)干燥貯藏法 即確保油料在安全水分以下的貯存。最簡單的方法是曬干或烘干。尤其大批量的原料(如東北大豆和南方油菜籽)由于收獲期水分含量很高,必須采用專用干燥設(shè)備如豎式熱風(fēng)烘干機(jī)、回轉(zhuǎn)窯烘干機(jī)、遠(yuǎn)紅外平板烘干機(jī)、振動流化床干燥機(jī)等。
(2)通風(fēng)貯藏法 即油料在貯藏期間保持良好的通風(fēng)狀態(tài)。利用干燥、低溫的空氣,穿過油籽堆的間隙,以便降溫與散發(fā)水分。這有利于促進(jìn)“后熟”。
(3)低溫和低溫密閉貯藏法 即全倉密閉,包裝加蓋密閉,防止微生物和害蟲的侵蝕。采用隔熱、降溫(10℃以下)、塑料薄膜密閉等方式。
(4)化學(xué)保存法 該法可與密閉法或干燥法配合使用。在油籽中加入某種能鈍化酶、殺死害蟲的化學(xué)藥品,以達(dá)到安全貯藏之目的。如在油菜籽中用磷化氨或丙酸、食鹽、明礬等,拌和后再密閉貯藏。貯藏應(yīng)注意到油籽溫度與水分的關(guān)聯(lián)性,因?yàn)樵诓煌瑴囟葪l件下水分要求不相同。2