[科普中国]-棉籽油

棉籽油即是以棉花籽榨的油，分为压榨棉籽油、浸出棉籽油、转基因棉籽油、棉籽原油、成品棉籽油几种。颜色较其它油深红，精炼后可供人食用，含有大量人体必需的脂肪酸，最宜与动物脂肪混合食用。但食用粗制棉籽油可造成生精细胞损害，导致无精不育。

基本信息中文名称：棉籽油

中文别名：;棉花籽油酸;棉籽油。未氢化;棉布(模板吸水衬里用);草棉(GOSSYPIUM HERBACEUM)籽油

英文别名：cotton;LIPEX 109;cottonoil;nci-c50168;cottondoil;COTTONSEED OIL;COTTONSEEDOIL,NF;cottonseedoilacid;Baumwoellsamenoel;OIL OF COTTON SEED

理化性质闪点 : 113 C

储存条件 : 2-8℃

稳定性: 稳定，易燃，强氧化剂不相容，对光和热敏感。

相关定义压榨棉籽油：棉籽经直接压榨制取的油。

浸出棉籽油：棉籽经浸出工艺制取的油。

转基因棉籽油：用转基因棉籽制取的油。

棉籽原油：未经任何处理的不能直接供人类食用的棉籽油。

成品棉籽油：经处理符合国家标准成品油质量指标和卫生要求的直接供人类食用的棉籽油。

基本成份精炼棉籽油一般呈橙黄色或棕色，脂肪酸中含有棕榈酸21.6-24.8%，硬脂酸1.9-2.4%，花生酸0-0.1%，油酸18.0-30.7%，亚油酸44.9-55.0%，精炼后的棉清油清除了棉酚等有毒物质，可供人食用。棉清油中含有大量人体必需的脂肪酸，最宜与动物脂肪混合食用，因为棉清油中亚油酸的含量特别多，能有效抑制血液中胆固醇上升，维护人体的健康。人体对棉清油的吸化吸收率为98%。

制作工艺炒籽一般锅内放1/4～1/3的容量，炒得均匀，勤翻翻透，火力不能太大，以免壳发焦。炒后棉籽在槽中扒平，用棍桶，使热蒸汽散失，冷后便于过筛清理。

过筛用人工筛或固定筛筛去泥土、杂质。

磨碾磨时下料要少，要匀而不断流，磨子速度适当地快，使棉籽易于破碎。

加水随碾辊环槽洒水，碾磨时，一边洒水，一面翻籽，使坯吃水均匀，碾磨一致，约碾20分钟，直至细坯不成团。

蒸坯粉坯倒入蒸桶要用手扒平，使蒸桶内透气均匀，坯温、水分一致。蒸桶底呈圆的如筲箕背形，受热均匀，蒸锅水位保持一致，蒸桶底与水面的距离在16厘米以上为宜、烧火要匀。

包饼包饼应掌握分散包饼，要快，要包装平紧，上榨要集中和快。单圈薄饼，压榨后厚约2厘米左右，应尽量缩短时间，防止坯中热量的散失。

压榨初榨时饼对正，调整圈与圈的距离，以免饼打得凹凸不平。加尖时，要直到油流不成线为止。油线断时，再空榨2小时才能松榨。

澄清过滤压榨出来的毛油杂质很多。应很快冷却，静置一段时间再过滤，以免色泽加深，增加炼油损耗。

食用功效1、中国学者发现，食用粗制棉籽油可造成生精细胞损害，导致睾丸萎缩，而无精子产生，造成不育。

我国曾有产棉区的农民因长期多量食用粗制棉籽油后，导致睾丸萎缩，而造成不育。棉酚，这是一种含酚毒甙，是很强的杀精药物，棉酚对肝、血管、肠道及神经系统毒性较大。游离棉酚还能影响男性大多数性欲减退。

2、脱除棉酚的精炼棉籽油是可以食用的，不会产生上述不利情况。国家卫生标准要求，油脂中棉酚含量小于0.02%。当棉油中棉酚不高于0.02%时对人体是没有影响的。

3、棉籽油棉清油中含有大量人体必需的脂肪酸，最宜与动物脂肪混合食用，因为棉清油中亚油酸的含量特别多，能有效抑制血液中胆固醇上升，维护人体的健康。

精炼方法棉籽油也是主要的食用油。但毛棉油中含有棉酚（含量约l%）、胶质和蜡质（含量视制油棉胚含壳量而异），品质较差，不宜直接食用，其精炼工艺也较为复杂。

1、粗炼棉清油精炼工艺流程（连续式）

1、粗炼棉清油精炼工艺流程（连续式）

碱液 软水

↓ ↓

过滤毛油—→预热—→油碱比配—→混合反应—→脱皂—→洗涤—→脱水—→干燥—→棉清油

↓ ↓

皂脚 废水

操作条件：过滤毛油含杂不大于0.2%，碱液浓度20～28°Bé，超量碱为理论碱的10%～25%，脱皂温度 70～95℃，转鼓冲洗水添加量为 25～1001/h，进油压力0.l～0.3 MPa，出油背压力0.1～0.3 MPa，洗涤温度85～90℃，洗涤水添加量为油量的10%～15%，脱水背压力0.15MPa，干燥温度不低于90℃，操作绝对压力4.0kPa，成品油过滤温度不高于70℃。

2、精制食用油精炼工艺流程

磷酸 碱液 皂脚 碱液

↓ ↓ ↑ ↓

过滤毛油—→预热—→混合—→油碱比配—→混合反应—→脱皂—→混合

↓

过滤←—蒸馏脱臭←—过滤←—吸附脱色←—脱水←—洗涤←—脱皂

↓ ↓ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓

精制食油 水蒸气 废白土 吸附剂 废水 软水 皂脚

操作要点：碱炼前操作条件同粗炼油，复炼碱液浓度6～12°Bé，添加量为油量的 l%～3%，复炼温度70～90℃，出油背压0.15 MPa。洗涤、脱色、脱臭等操作条件与花生油精制食用油的操作条件相近。如果在脱臭后再进行脱脂，其成品油的品级就为精制冷餐油（色拉油）。脱臭工艺以后的工艺流程为：

┌→ 软 脂

脱臭棉油—→冷却结晶—→养晶—→过滤—┤

└→ 冷餐油

经过精炼后的棉籽油可以放心食用！

棉籽油精炼后的皂脚开发在棉籽油的加工过程中，若以产生10%的皂脚计,每年全国将产生10万t的棉籽油皂脚，资源十分丰富,而目前大部分棉籽油加工厂都将皂脚作为废弃物抛弃,并没有得到很好的利用,造成了巨大的污染和浪费。如何将这些资源变废为宝,使其成为拓展棉花产业链的助推器,成了如今从事棉籽加工业亟待解决的问题。对棉籽油皂脚进行处理，一方面可解决棉籽油皂脚污染环境的问题，另一方面,也能为企业带来一定的经济效益。

棉籽油皂脚是在碱炼过程中生成的,碱炼的主要作用是去除棉籽油中的游离脂肪酸、磷脂、蛋白质、黏液质、杂质、色素、金属离子以及棉籽油中特有的棉酚。皂脚随着工艺和原料的不同而组成不同,一般含皂60%~75%(干基),中性油25%~40%(干基)。其中棉酚是棉籽油所固有的,它是棉籽中的主要色素，占总色素的20%~40%，为棉籽总重的0.15%~1.8%，碱炼时棉籽油中的全部棉酚进入到皂脚中，在碱性条件下容易转化成各种深色的化合物，使皂脚变成深褐色。
针对棉籽油皂脚的主要组分及特点，目前国内外对其的开发与利用主要集中在以下几个方面:

磷脂磷脂是具有重要生理功能的类脂化合物，是天然的表面活性剂和乳化剂，具有较高的营养价值,可广泛应用于食品、医药、化妆品、皮革、纤维、染色、饲料等方面。在食品工业，上是重要的添加剂和乳化剂,它能滋补强身,对心血管病有疗效;可作水果的保鲜剂、饲料的添加剂;在橡胶工业上，磷脂可作为软化剂和发泡助剂。
磷脂是组成人体细胞的重要成分,通常由甘油、脂肪酸及胆碱等物质构成,油料中的磷脂一般都与蛋白质、糖类、甾醇、生育酚、生物素等物质相结合，构成复杂的复合体，棉籽油中的结合态磷脂高达90%。磷脂在棉籽油中含量较高,棉籽毛袖中磷脂含量在0.7%~2.0%,仅次于大豆。脂肪酸及胆碱等物质构成，油料中的磷脂一般都与蛋白质、糖类、甾醇、生育酚、生物素等物质相结合，构成复杂的复合体，棉籽油中的结合态磷脂高达90%。磷脂在棉籽油中含量较高,棉籽毛油中磷脂含量在0.7%~2.0%仅次于大豆。

皂脚中制取的磷脂一般有浓缩磷脂、流质磷脂、漂白流质磷脂、脱油磷脂、分提磷脂、改性磷脂等几类产品。常见的磷脂加工工艺为:
真空 真空
↑↑

皂脚→净化→浓缩→离心分离→磷脂→浓缩磷脂→丙酮→乙醇萃取→磷脂
↓

油

生物柴油随着世界范围内能源短缺问题的突出，以及人们对环境保护的日益重视,开发和研究生物柴油这一绿色环保型燃料,以替代不断枯竭的石油资源已迫在眉睫,它不仅是开发新能源的有效途径之一,而且可充分利用植物油厂的下脚料，变废为宝,可产生巨大的社会效益和经济效益。美国、加拿大、巴西、日本、澳大利亚、印度等国都在积极发展这项产业。欧盟国家2001年生物柴油产量已超过100万to在我国开展生物柴油的开发和研究，具有重大的意义和广阔的应用前景。
生物柴油就是利用动物，植物油脂或者精炼食用油后的下脚料——皂脚进行改性处理后与化工原料复合而成的透明状、颜色与柴油基本一致的液体燃料。生物柴油含碳量，分子量均与柴油接近,根据相似相溶原理，它与柴油相溶性极佳。生物柴油的抗爆性能优于石化柴油。含氧量高，在燃烧过程中所需的氧气量较石化柴油少，燃烧、点火性能优于石化柴油。为可再生能源，而且生化分解性良好,健康环保性能良好。生物柴油的闪点较石化柴油高,有利于安全运输、储存。
以皂脚为原料生产生物柴油的主要工艺为:
碱(催化剂)
↓
皂脚→酸化→中和→酯化反应→后处理→精制→生物柴油

由植物油制备的生物柴油黏度与柴油接近，废棉籽油甲酯的十六烷值远远高于柴油,闪点也达到了166°C,安全性得到了保障。因此，生物柴油与柴油的物化特性十分相近,具有替代柴油的潜力。
由于酯化生成脂肪酸甲酯的工艺过程复杂，并且催化剂难于再生利用，目前研究人员正致力于新工艺的开发研究,如利用酶法催化反应，可简化反应后的精制过程;美国科学家开发的“工程微藻”(即通过基因工程技术建构的微藻)技术也为柴油生产开辟了一条新途径。

脂肪酸从皂脚中提取脂肪酸也可以变废为宝，创造巨大的经济效益。随着现代工业的不断发展,脂肪酸已经成为世界工业品中重要的基本化工原料，它在塑料、表面活性剂、纺织、皮革等领域的用量呈现出逐年稳定增长的态势，特别是以脂肪酸为主的合成产品、各类衍生物，市场需求已超过2000多种,带动了整个脂肪酸行业的繁荣。脂肪酸在国内外需求量都相当大,其市场前景也非常广阔。近几年全世界脂肪酸用量为300万t,国内脂肪酸产品的需求也迅速增加，工业油酸1994年需求量为655.3t,1999年增长到1.6万t,工业硬脂酸1999年需求量31.4万t,需求量的快速增长，造成国内脂肪酸产品紧俏，产品价格上扬，每年需大量进口补充国内市场。
棉籽油脂肪酸组成中的亚油酸达到了50%以上，与其他油料作物相比,棉籽油中的棕榈酸含量较高,为24.7%
用皂脚制取脂肪酸常见的方法有3种，分别为酸化水解法、皂化酸解法及水解酸化法。皂化酸解法中油脂皂化深度可达99%,设备简单、操作方便、生产周期短,质量和产量均好于其他方法,但酸、碱耗量大,能耗高,三废严重，只适用于小规模或.皂脚质量差的厂家。酸化水解法投资少,操作简便,利于油脂的水解,且可以同时回收甘油,因而采用较多,但其水解率只能达到92%~95%。水解酸化法由于皂脚中杂质的存在影响了油脂的水解速度和油水的分离，当采用催化剂时，易破坏乳化液的稳定性，因此水解酸化法并不适用于皂脚制取脂肪酸。
皂脚制备脂肪酸主要加工工艺如下:

(1)皂化酸解法
碱液 硫酸
↓ ↓
皂脚-充分皂化→酸解→水洗-粗脂肪酸

(2)酸化水解法
硫酸 游离硫酸,硫酸钠
↓ ↑

皂脚-→稀释→酸化→混合物→蒸煮→油类物质水洗→水解→粗脂肪酸
↓

甘油

其他近年来对棉籽油皂脚还有一些新的用途，如以棉籽油皂脚脂肪酸中分离所得的液体酸(油酸)为原料制取聚酰胺树脂,它的主要用途是作塑料薄膜.上的印刷油墨及胶黏剂。其他产品还有肥皂、脱膜剂、增塑剂、甘油、油墨、润滑油及农药溶剂、选矿捕集剂等。

棉籽油精炼后的皂脚可用于制取洗涤用品、脂肪酸产品等,也可用于制备生物柴油。石茹冰等人以棉籽油皂脚为原料，酸化后直接甲酯化合成混合脂肪酸甲酯，转化率高达83%以上。该工艺简便,生产成本低,实现了资源的综合利用，同时消除了棉籽油皂脚对环境的污染。Keskin 等人将棉籽油皂脚制备的生物柴油在单缸直喷式柴油发动机中测试，与石化柴油在碳烟排放、功率扭矩等方面进行比较,得到了良好的结果,表明生物柴油可以作为柴油机一种理想的替代燃料。1

本词条内容贡献者为:

魏大勇 - 副教授 - 西南大学