您好,欢迎来到中国油脂网 !

登录| 注册| 我的订单| 我的购物车(0)| 帮助中心
微信公众号

029-88626849

油脂加工学科国内外发展现状

发布日期:2019-06-20 中国油脂网

 文章来源:粮油科学技术学科发展报告
 
国内外研究进展比较
 
(一)国外研究进展
 
近年来,新技术、新材料、新工艺的科学研究进展推进了油脂加工学科的进步。一些新技术有望使油脂加工技术发生根本性的改变。
 
1.新技术新材料在油脂加工应用中的重大研究进展
 
(1)膜分离技术在油脂加工行业得到很好的应用。2013年,美国爱荷华大学(TheUniversityofIowa)发明了第一个用于分离脂肪酸的膜,这种膜根据脂肪酸双键数目的多少决定分子半径的原理,可以快速分离低纯度順式混合脂肪酸或顺式脂肪酸酯[4]。该技术有望替代蒸馏、冻化、尿素包合等分离手段用于脂肪酸分离。另外一个成功运用膜的例子是油厂污水用膜生物反应器(MBR)技术,它使用超滤(UF)膜降低废水BOD、COD(化学需氧量)和悬浮物含量。
 
(2)利用改进的分离器获得高含量生育酚的脱臭馏出物。大豆油物理精炼通过工艺优化和设备改进,尤其是分离器的改进,可生产出富含维生素E脱臭馏出物(生育酚>15%)[5]。
 
(3)发明适用于催化不同酸价废弃油脂生产生物柴油的金属催化剂。美国生物燃料公司(Benefuel)研制的固体金属催化剂,可将不同酸价的非食用油脂转化为生物柴油,运行成本低于现行的酯化和酯交换方法[6]。这种催化剂对水不敏感且耐用,适用于各种油脂原料(脱胶油、棉籽油、玉米油、黄油、牛油、羊油、毛棕榈油、棕榈蒸馏脂肪酸,甚至是脱胶大豆油和油酸混合物),该技术已进行了中试和规模化的生产。
 
(4)超临界提取技术的应用。20世纪80年代以来美国皇冠公司提出了超临界技术的设想,并成功进行了中间实验。目前,全球已有超过125家工厂使用超临界技术,大多数使用的是超临界二氧化碳技术。
 
2.酶技术在油脂行业应用的重大研究进展
 
(1)脱胶技术被广泛用于植物油的精炼。帝斯曼公司数据显示,2008年,全世界使用酶脱胶的工厂不到5个,2014年达到35家工厂,预计到2016年将达到60家。酶脱胶技术具有节能减排、增加优质得率等诸多优势。
 
(2)酶促酯交换技术。诺维信公司应用酶促酯交换技术(EIE)将棕榈油的游离脂肪酸(3%)转化为脂肪酸甘油三酯,与化学酯交换比较,产品总得率增加了3%,每吨产品少产生74.8kgCO2。该项技术不但可提高产品得率,对环境保护也大有益处。
 
3)发明适用于催化不同酸价废弃油脂生产生物柴油的脂肪酶。2014年,诺维信公司和美国皮德蒙特生物燃料公司(PiedmontBiofuels)合作,发明一种液体酶作催化剂,可以将不同游离酸含量的低值油脂与甲醇反应,生产生物柴油。
 
3.微生物技术在油脂加工行业的重要进展
 
(1)富含n-3脂肪酸微生物油脂的商业化生产。单细胞油脂即微生物油脂具有良好的开发前景,有望替代鱼油,成为多不饱和脂肪酸特种油脂的重要来源。目前,富含n-3脂肪酸微生物油脂已商业化,主要产品是富含EPA和DHA油脂。
 
(2)适用于煎炸的微生物油脂的商业化生产。2012年阿彻丹尼尔斯米德兰公司(ADM)和美国太阳酵素公司(Solazyme)合作研发海藻食用油[7],例如,适合于食品煎炸的油酸含量为58%~80%的系列产品。
 
4.利用基因技术培育油脂新品种
 
(1)高含DHA油菜籽。2012年澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)利用基因技术研究开发可以产生DHA的陆地植物,结果表明,菜籽油DHA含量可达15%,使植物油中DHA含量超过鱼油中DHA的含量[8]。
 
(2)高含油酸油料。经过几十年的努力,利用基因技术已经培育出高油酸向日葵、高油酸油菜和高油酸红花,且已经商业化。目前正在培育两种高油酸大豆。
 
5.重视适度加工
 
传统的油脂精炼,可以去除不良组分,但导致一些有益物质损失,甚至会产生一些有害物质。油脂的适度精炼在消除不良组分的同时最大程度保留营养物质。近年来,加拿大圭尔夫大学(UniversityofGuelph)等研究开发了多种物理和化学适度精炼技术,如硅土精炼、生物精炼、膜精炼、混合油精炼等,这些技术具有环保和提高得率等优点,但有时因成本高、分离效率低等限制了应用。
 
6.重视油脂安全
 
欧美国家十分重视食用油中危害因子的检测和控制,针对反式脂肪酸、三氯丙醇酯、缩水甘油酯、氧化聚合物、多环芳烃(16种)等进行了系统研究,制定了一系列检测和控制方法并投入应用。
 
7.重视环境保护,节能降耗
 
当前,北美农产品加工企业通过工艺和设备改进,生产规模的扩大,废水再利用,与20世纪70年代比较,用水量减少了约一半。目前,最好的污水处理技术是使用膜生物反应器(MBR),处理过的水可用于清洁、种植、冷却塔补充水等各种用途。
 
8.油脂的化学工业应用不断扩大
 
油脂化工产品主要有脂肪酸、皂、甘油、脂酸盐、醇、酯以及其衍生物等。近年来,国际上对植物油用于生产化工产品的研究非常重视。例如,大豆油经过烯烃复分解制备类似石油烃结构的物质,豆粕发酵制丁醇,开发甘油电池,甘油制备丙烯醛和乳酸,高油酸大豆油工业利用,大豆油用于生产纺织润湿剂,大豆粕制水合凝胶等。美国大豆基金会2011年资助的78个项目中,有塑料项目27个,涂料、油墨等项目26个,黏结剂项目13个,纤维项目12个。
 
(二)与国外的差距与原因
 
1.综合利用方面
 
油脂加工企业在完成了规模发展后,综合利用技术已成为企业发展的主要途径之一。同时,综合利用也是我国油脂行业可持续发展战略的重要途径和科学发展观在油脂企业中的重点体现。但我国对油脚、磷脂、脱臭溜出物、废白土、油料皮壳、蛋白乳清、豆渣、胡麻胶等副产品的整体利用率不足10%。“十二五”期间,利用米糠和玉米胚芽制油已取得突破性进展,为我国食用油自给率作出了提高7个百分点的贡献。但尽管如此,还有许多潜力可挖。以米糠利用为例,2013年全国生产了米糠油55万t,估算约需米糠400多万t,只占全国米糠产量1402万t的28.5%。
 
大豆蛋白已经得到较好开发利用,但油料蛋白开发利用技术仍需要进一步发展。我国花生主要用于浓香花生油的生产,花生蛋白变性严重,应用途径受限,需要开发大型冷榨机和低温制油技术。近年来我国虽然已经相继建设了一些低温制油和低温脱溶花生蛋白生产线,但尚未形成规模化。
 
2.产业链延伸方面
 
国外油脂加工企业大多拥有完整的产业链,产品多元化,以此增强企业抗风险能力和竞争力。我国油脂加工领域存在的主要问题是,大多数油脂厂还停留在低水平的重复生产上,对油料只进行简单的制油加工,而不对其进行延伸开发,产业链短,产品结构单一。我国虽有大豆蛋白、磷脂、脂肪酸、植物甾醇、天然维生素E、蛋白肽等综合利用产品,但规模尚小,且均存在品种和高附加值产品少、收率低、档次低等问题。不少产品至今尚无统一的、完整的国家质量标准,产品质量参差不齐。有相当数量的脱臭馏出物和半成品,因加工生产条件所限,只能廉价出口。
 
食品专用油脂是食用油脂的深加工产品,我国的食品专用油脂年产量已经达到300万t,但存在易析油、硬化、起砂、起霜和反式酸含量高等质量问题,相关核心技术、生产装备长期被国外垄断,也尚无统一的、完整的国家质量标准体系,产品质量也是参差不齐。
 
3.节能减排技术的开发推广方面
 
制油产业机械装置大、能源消耗较高,生产中大量热能的消耗与排放是长期存在的问题。在加工过程中存在着有害溶剂气体、工业废水、废油、废白土、废催化剂的排放等问题,虽有多项技术革新,但距离实现食品产业“零污染”的目标还有相当大的差距。
 
与国外油脂加工企业相比,国内大型油脂加工企业的消耗指标仍有一定的差距,一些中小规模企业的消耗指标更高。根据国家粮食局2012年度统计,全国平均加工每吨食用油的电耗为103.6千瓦时,与行业内的先进指标差距很大。另外,除了己烷之外,更加安全、环保的新溶剂(如异己烷、异丙醇、乙醇等)、酶法制油、酶法精炼等虽然已获得应用,但规模仍然不大。
 
4.机械装备水平方面
 
“十二五”期间,我国食用植物油加工技术总体水平有了很大提高,加工企业单条生产线的生产规模得到快速提升,机械装备达到和接近国外同类技术先进水平。但与国外相比,油料初加工技术还有差距,深加工水平较落后,综合加工利用水平较低。新装备的开发滞后,自主创新能力不强,品种规格较为单一,产品低值高损现象明显,设备的运行稳定性和自动化、机电一体化水平还有待进一步提高。
 
5.学科建设方面
 
油脂加工学科属于大食品范畴,目前国内食品院系两百余所,涵盖内容很广,适合培养全面型人才,但多数高校只是将油脂加工作为食品科学与工程专业中的一个方向,设置油脂加工学科的的高校并不多,因此对于油脂加工学科而言,应用型人才培养难度较大,人才结构性矛盾仍比较突出。
 

上一篇:临储菜油成交火爆,菜油豆油价差收窄 下一篇:2019成都烘焙展集全国数百品牌,聚西南万余经销商、终端用户