一、大豆
大豆的果實為莢果。豆莢內含有1~4粒種子,多為2~3粒。種子的直徑在5~9.8毫米之間,多呈橢圓形、球形、卵圓形等形狀。種子由胚和種皮組成,胚占種子重的92%,其中子葉占種子重的90%,余下為種皮之重量。大豆無胚乳(見圖1—4)。
子葉是大豆的主要部分,有兩片,其中含有豐富的蛋白質和脂肪。子葉的細胞組織內幾乎集中了大豆所含的全部脂肪。
大豆種子的種皮色澤因品種而異,通常可分為黃、青、褐、黑及雜色等五種。其中黃色大豆數量最多,且含油量最高。大豆種皮上有明顯的種臍、種孔和合點等結構。
我國各類大豆按純糧率分等,以三級為中等標準,低于5等為等外大豆。我國大豆等級指標及其質量標準在GB1352—86中列出。我國油脂業用大豆按凈糧粗脂肪含量分為5等,以三級為中等標準,低于5等的大豆不適于油脂業用。油脂業用大豆等級指標及其質量標準在GB8611—88中列出。近年來,我國油脂工業加工進口大豆的數量逐年增加,進口大豆主要來自美國、巴西、阿根廷等國家。
除傳統的大豆品種外,近年來國內外對大豆品種改良作了很多工作,其中利用基因工程生產轉基因大豆,其生產成本比傳統大豆低,產量高。
二、油菜籽
油菜為十字花科一年生草本植物。油菜的果實為長角果,每個果莢中一般有15~20粒種子(即油菜籽),多的可達30粒以上。油菜籽一般呈球形,平均直徑為1.5~2.4mm。油菜有三大類型,即芥菜型、白菜型和甘藍型。三種類型的油菜籽在子粒大小、種皮顏色和含油量方面都有一些差異。
油菜籽由種皮和胚兩部分組成,雙子葉無胚乳,如圖1—5。種皮約占整個籽粒重量的14%~20%,甘藍型黑子油菜平均含皮率18%,種皮中含有30%以上的粗纖維,菜籽中絕大部分的芥子堿、色素、植酸、單寧等抗營養物質主要存在于種皮中。油菜籽的種皮很薄,有褐、黃、棕、黑等顏色,有光澤。油菜籽的成熟程度與皮色有關,成熟的油菜籽種皮顏色較深。在種皮上可觀察到臍。胚是油菜籽的主要組成部分,胚部有兩片發達的子葉,子葉內含有豐富的脂肪和蛋白質,在子葉外部可看到胚乳的遺跡。
傳統油菜籽中含有4%左右的硫代葡萄糖甙。在濕熱條件下,油菜籽中的硫代葡萄糖甙在芥子酶的作用下降解,產生有毒的化合物,這些分解產物能抑制動物的甲狀腺對腆的吸收而發生腫脹,導致代謝紊亂。在油菜籽加工過程中,少量的分解產物轉移到油中,大量的殘留在餅粕中,因此,油菜籽粕必須經過脫毒處理或限制在飼料中的比例(約10%)才能作為牲畜飼用。
傳統品種油菜籽的另一個特點是菜籽油中芥酸含量較高(40%以上)。
目前正在推廣的“雙低”菜籽品種,具有低芥酸、低芥子甙的特點。用“雙低”菜籽制取的菜籽油其芥酸含量可低于1%,餅粕中含芥子甙可低于20μmol/g。
我國油菜籽的國家標準為GB11762—89,各類油菜籽按含油量分8個等級,8個等級的含油量從40%~33%,每個等級的含油量差別為1%。雜質含量為3%,水分含量為8%。
三、棉籽
棉籽是棉花作物的種子,成熟的棉籽除去短絨后呈黑色,外觀形狀呈不規則梨狀的圓錐形或卵圓形,如圖1—6所示。棉籽粒的大小因品種及成熟程度而不同,一般長8 ~12mm ,寬5~7mm,棉籽的千粒重約50~130g。
棉籽的外表有短絨的稱毛棉籽,除去短絨的稱光籽。短絨一般占毛籽重量的10%~14%。棉籽由殼和仁兩部分組成,一般殼占25%~40%,仁占75%~60%。殼相當堅硬,含油0.3%~1.0%,含蛋白質約3%,且含深棕色色素。棉籽用于油脂制取時一般要先脫絨和剝殼后再制油。棉籽容重為400~440kg/m3,棉仁容重720~800kg/m3,棉籽的安全水分為11%~12%。
棉籽仁即為胚,是兩片卷曲狀的子葉,黃白色,富含油脂。棉籽整籽含油15%~25%,棉仁含油32%~46%,含蛋白質30%左右。棉仁中含有0.5%~2.5%的棉酚。棉酚在制油工藝中可部分溶解在毛油中。根據制油工藝的不同,毛棉油中的棉酚含量也不同。一般經熱榨的毛棉油中棉酚含量為0.25%~0.47%,己烷浸出所得毛棉油中棉酚含量為0.05%~0.42%。棉籽毛油中的棉酚可在油脂精煉過程中除去,精煉棉籽油中棉酚含量為0.01%或更少。隨著油脂精煉技術的發展提高,商品精煉棉籽油中棉酚含量不斷降低,甚至沒有可檢出的棉酚。棉籽餅粕因含有毒的棉酚而通常用作肥料,也可用作反當動物的飼料,棉籽餅粕經脫除棉酚后,可作飼料或制取蛋白粉。棉籽殼中含有豐富的多縮戊糖(26%),經水解后生成糠醛,是一種化工產品。近年來國內外已培育出無棉酚的棉花新品種。
我國棉籽的國家標準為GB11763—89,棉籽按含油量分5個等級,5個等級的含油量從18%依次下降至14%,每個等級的含油量差別為1%。雜質含量為2%,水分含量為11%。色澤和氣味應正常。
四、花生
花生果實為莢果,其形狀、大小及重量因品種不同而有差異。花生莢果一般呈繭狀,每莢內含種子(花生仁)2~3粒。花生果外殼是由木質化的粗纖維組成,外層凹凸不平,有網紋,呈土黃色或白色,質脆易碎,與種子的連接不牢固,在外力作用下可將其破碎與種仁分離。花生殼約占花生果重量的27%~33%,殼中含油0.5%~1.0%,含蛋白質4%~5%。花生仁呈長圓、長卵、短圓等形狀,通常稱之為“花生米”。花生仁由種皮和胚兩部分組成。花生種皮又稱“花生紅衣”,很薄,其含量占種子的2.5%~3.5%,顏色因品種而異,常見的有紫紅、淡紅、褐紅等。種皮含油14%左右,干燥后易剝離。胚由胚芽、胚莖、胚根及兩片子葉組成。花生子葉為乳白色,肥厚且有光澤,其重量占種子總重的90%以上。花生果容重216~240kg/m3,花生仁容重為600~680kg/m3。
花生果的質量標準以純仁率表示(GB1532—86),分5個等級,純仁率分別為71.0%、69. 0%、67. 0%、65.0%、63. 0%。以三等為中等指標,雜質為1.5%,水分南方三省(區)(廣東、廣西、福建)為9.0%,一般地區為10.0%。
花生仁的質量指標以純質率表示(GB1533—86),分為5個等級,純質率分別為96.0%、94.0%、92.0%、90.0%、88.0%。以三等為中等指標,雜質為1.0%,水分南方三省(區)(廣東、廣西、福建)為8.0%,一般地區為9.0%。
五、芝麻
芝麻的果實是一種蒴果,一個蒴果可結子50~100粒,甚至更多。芝麻籽粒的形狀為卵形或梨形,一端圓鈍,一端稍尖,稍扁平。芝麻籽粒較小,長3 ~4mm,寬1.6~2.3mm ,千粒重在2~4g。芝麻子粒的種皮薄而光滑,顏色有白、灰、琥珀、黃棕、紫、黑色多種。芝麻按皮色可分為白芝麻、黑芝麻和黃芝麻三種。芝麻種子由種皮、胚乳、子葉和胚組成,如圖1—7所示,其籽粒是雙子葉植物。種皮內的一層白色薄膜即為胚乳,其厚度約80~100μm,胚乳中含有大量油脂和蛋白質。胚含有二片子葉,其中也充滿著油脂和蛋白質。
芝麻含有豐富的油脂和蛋白質,具有較高的食用價值。不同類型芝麻籽的組成受基因和環境因素的影響較顯著。皮占芝麻重的15%~20%,其中含有2%~3%的草酸和1%~2%的鈣及其他礦物質和粗纖維,皮有很大的苦味,因此用作食品時最好把皮除去。如籽完全去皮,草酸就能從籽重的3%降到0.25%。
芝麻油在許多化學、生物和生理特性方面與其他植物油顯著不同。大部分這些不尋常的特性是由于它含有獨特的不皂化物成分如芝麻酚、芝麻素和芝麻酚林。這些內源性抗氧化劑使芝麻油對氧化變質具有不同尋常的穩定性。芝麻油是天然的色拉油,幾乎不需要冬化,是極少數不需要任何精煉即可直接食用的植物油。因此芝麻有“油料作物的皇后”的美稱。芝麻的油脂制取工藝多為壓榨法、預榨浸出法及水代法。水代法制取的芝麻油,常稱作小磨香油,香味可口,一般作冷調油使用。壓榨法制取的芝麻油稱作機榨香油或稱“大槽油”,油的香味略遜。用預榨餅浸出所得的芝麻油經過精煉為普通芝麻油。
我國芝麻的國家標準為GB11761—89,分為食品用和制油用兩類,食品用芝麻按凈籽純質率分為三個等級,從一等至三等的純質率分別是98%、96%、94%,雜質含量2. 0%,水分8. 0%,色澤氣味正常。制油用芝麻按含油量分為五個等級,從一等至五等的含油率分別是51%、50%、49%、48%、47%,雜質含量2. 0%,水分8.0%,色澤氣味正常。
六、葵花籽
葵花籽是一種瘦果,呈扁卵形,中間較厚,邊緣較薄。其種類有食用、油用和中間三種。油用葵花籽子粒小,長8~15mm,殼薄、呈黑色或暗紫色、有光澤,含殼率為29%~30%,籽仁含油40%~50%。葵花籽由果皮(即殼)和種仁兩部分組成,二者不結合在一起,如圖1—8所示。
葵花籽殼主要由纖維素、半纖維素和木質素組成,油脂含量少,結構疏松且有多量的毛細孔,能吸收大量的油脂,所以須去殼制油,否則餅粕殘油率很高。殼中含蠟0.4%~10.7%,占整籽含蠟的75%。脫殼后制取的油中含蠟量為0.011%~0.015%。
種仁由種皮及胚組成,種仁呈乳白色,稍扁平,主要由肥大的子葉及胚根、胚芽組成,外包一層很薄的種衣,細看有茸毛,油脂主要存在于子葉中。葵花籽仁餅粕的蛋白質含量高達50%,營養價值較高,但含少量綠原酸和咖啡酸,氧化后產生綠色,經處理后是飼料蛋白質的重要資源。
我國葵花籽的國家標準為GB11764—89,按純仁率分三等,油用葵花籽從一等至三等的純仁率分別是68%、65%、62%。雜質含量1.5%,水分11.0%,色澤氣味正常。
七、米糠
米糠是稻米加工中的副產品。稻谷由外殼至中心分為稻殼、外果皮、中果皮、交聯層、種皮、糊粉層、糊粉內胚乳,在它的下部是胚芽。稻谷的構造見圖1—9。碾米時,先去掉稻殼,去掉了稻殼以后的谷粒叫糙米,把糙米碾去米糠和米胚芽,就得到了精白米。米糠是由外果皮、中果皮、交聯層、種皮和糊粉層組成的。米胚芽雖然不是米糠,但它的比重和大小與米糠相近,碾米時經常和米糠混在一起,因此,通常說的米糠實際上包括了米胚芽。稻殼的重量約占稻谷的16%~23%,米糠的重量占5%~5.5%,米胚芽占2.5%左右,精白米約占72 %~72.5%。米糠的化學成分以糖類、脂肪和蛋白質為主,此外還含較多的灰分和維生素。其中油脂含量因品種不同及米糠中夾雜物數量的不同而有差異,通常在12%~20%。秈稻米糠的含油率比粳稻米糠高。
米糠與其它油料不同,其內含有非常活潑的解脂酶,如不及時榨油或加以處理,則米糠中的油脂可以很快地被其分解成為脂肪酸和甘油,致使米糠酸敗變質。如在夏季,新鮮米糠每小時酸價上升2~4,只要2~3天,幾乎可將油分完全分解。為了防止酶對油脂的分解作用,米廠生產出的米糠應盡快提取油脂,即做到新糠當天加工,否則要對米糠進行穩定化處理,以鈍化其中所含酶類。
米糠油的制取一般采用壓榨或直接浸出法。米糠餅粕可作飼料。毛米糠油中含有2%~3%的谷維素。脫脂米糠中含有約10%~11%的植酸鈣鎂,從脫脂米糠中提取出的植酸鈣鎂,含有20%左右肌醇,可用來作為生產肌醇的原料。
八、玉米胚
玉米籽粒的形態特征和構造見圖1—10。玉米籽粒由皮層、胚乳和胚組成。皮層占籽粒重的6%~8%;胚乳占籽粒重量的80%~85%;玉米的胚很大,占籽粒重量的10%~15%。純凈玉米胚的成分為(干基):油脂36%~47%,蛋白質15%~24%,糖類20%~24%,纖維素約7%,灰分約6%,還有維生素E(約90~250mg/100g)。由于玉米胚芽富含脂肪,因此,在玉米制品的生產中可將胚芽分離出來,作為制油的原料。
玉米胚芽的分離方法有干法和濕法兩種。玉米胚的制油工藝主要采用預榨浸出工藝。玉米油是一種優質的食用油脂。它富含人體必需脂肪酸(亞油酸)和維生素E,此外,植物幽醇的含量也很高,因此,被認為能夠降低血液膽固醇、降低血壓和降低冠心病的發生率,對人類營養結構有重要作用。