李岱龍 王鵬 張偉等
摘 要:元寶楓籽油因其含有珍貴的神經(jīng)酸而成為人們近年來(lái)研究的熱點(diǎn),國(guó)家衛(wèi)生部2011年將其列為新資源食品。通過(guò)精煉可以除去其中的一些磷脂、游離脂肪酸和色素等雜質(zhì),使油的品質(zhì)更好。本文以壓榨元寶楓籽油為原料,探討了元寶楓籽油精煉工藝條件,為元寶楓籽油的深加工及綜合利用提供理論及參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞:元寶楓籽油;精煉;神經(jīng)酸
元寶楓是我國(guó)特有的樹(shù)種,屬槭樹(shù)科落葉喬木。在我國(guó)黑龍江、遼寧、北京、內(nèi)蒙古、吉林、河北、河南、山東、山西、陜西、云南、甘肅、寧夏等地均有分布[1]。元寶楓葉中含有豐富的黃酮、綠原酸等有效成分,元寶楓內(nèi)種皮含有60%的優(yōu)質(zhì)縮合類單寧[2]。元寶楓種仁含油量高達(dá)48% 且油中不飽和脂肪酸含量達(dá)92%, 最難能可貴的是油脂中含有5%以上的神經(jīng)酸[3],神經(jīng)酸是世界上公認(rèn)的唯一一個(gè)能修復(fù)受損神經(jīng)纖維、并促使神經(jīng)細(xì)胞再生的雙效神奇物質(zhì),并有顯著的抗疲勞、抗衰老、降血脂功效[4-5]。王性炎教授研究表明元寶楓籽油中維生素E含量125mg/100g,遠(yuǎn)高于其它植物油脂,這使其價(jià)值遠(yuǎn)高于其他油脂,是一種高附加值的功能性油脂[6-7]。2011年3月22日國(guó)家衛(wèi)生部正式批準(zhǔn)元寶楓籽油為新資源食品,這使元寶楓籽油得到快速的發(fā)展,成為人們近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。
未精煉的毛油大多含有膠溶性雜質(zhì)(如磷脂)、脂溶性雜質(zhì)(如游離脂肪酸)、色素、水分等雜質(zhì)影響油脂的食用價(jià)值和儲(chǔ)藏價(jià)值,通過(guò)脫膠、脫酸等一系列精煉工藝可以去除有害雜質(zhì),得到符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的成品油[8]。目前為止,國(guó)內(nèi)對(duì)元寶楓籽油的開(kāi)發(fā)利用較少,對(duì)元寶楓籽油精煉工藝的研究更少。我公司結(jié)合國(guó)家高科技產(chǎn)業(yè)化建設(shè)要求和新資源、新能源基地建設(shè)需要,經(jīng)過(guò)公司科研人員對(duì)元寶楓籽油精煉工藝探索,最終確定了元寶楓籽油精煉工藝參數(shù),為元寶楓籽油的開(kāi)發(fā)利用提供了理論與參考依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料與儀器
1.1.1 材料與試劑
元寶楓種子:內(nèi)蒙古赤峰林草生物科技有限公司;元寶楓籽油:山東永春堂集團(tuán)有限公司壓榨元寶楓種子制得;氫氧化鈉:分析純,天津科密歐化學(xué)試劑有限公司;檸檬酸:分析純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;活性炭:福建省鑫森炭業(yè)股份有限公司;沸石粉,白土:信陽(yáng)市平橋區(qū)鑫遠(yuǎn)保溫材料。
1.1.2 儀器與設(shè)備
UV-2501PC紫外可見(jiàn)分光光度計(jì):日本島津公司;200KG/D油脂精煉設(shè)備:濟(jì)南悅恒機(jī)械有限公司;QZ460榨油機(jī):山東省泰安良君益友機(jī)械有限公司;BGZ300-1脫殼設(shè)備:錦州俏牌機(jī)械有限公司;NAR-1T阿貝折光儀:日本愛(ài)拓公司;101-1A恒溫干燥箱:天津市泰斯特儀器有限公司。
1.2 方法
(1)脫膠。采用中溫水化法脫膠,溫度控制在60~65℃,攪拌速度為55r/min,加磷脂含量2~3倍的水,水溫略高于油溫,攪拌20~25min,隨水化程度加深,攪拌速度逐漸降低,水化結(jié)束階段攪拌速度控制在30r/min,靜置4~6h,最后從罐底放出磷脂[8]。
(2)脫酸。脫酸即采用氫氧化鈉稀溶液中和油脂中的游離脂肪酸,亦稱堿煉。進(jìn)行堿煉時(shí),油溫為65℃,堿液溫度高于油溫,控制在70℃,加堿量及堿液濃度根據(jù)毛油的酸價(jià)確定,攪拌速度控制為60r/min,靜置保溫沉降6~8h,皂角從罐底放出。得到的堿煉油升溫到75~80℃,首先加入10%的鹽水,攪勻,沉降1h,放出廢水;再加入8%的檸檬酸水溶液并攪勻,沉降30min,放出廢水;再用8%的軟水清洗,沉降30min,放出廢水,至油清亮無(wú)雜質(zhì)。
(3)脫水、脫色。脫色罐內(nèi)溫度控制在100~130℃,真空度0.08~0.1Mpa,干燥45~55min,有效去除水分,加入1~3%的脫色劑(白土、沸石粉、活性炭不同比例混合),攪拌轉(zhuǎn)速控制在55~60r/min,脫色25~30min 。
(4)脫臭、脫雜脫臭工序中,溫度控制在230~270℃,脫臭蒸餾塔壓強(qiáng)控制在0.27~0.40kPa,脫臭時(shí)間為60~80min;通過(guò)精密過(guò)濾機(jī)進(jìn)行脫雜工序。
2 結(jié)果與分析
元寶楓籽油精煉工藝流程如下所示:
元寶楓籽→脫殼→壓榨→毛油→脫膠→脫酸→脫水、脫色→脫臭、脫雜→成品油
由表1可以看出,元寶楓籽油經(jīng)過(guò)精煉后折光指數(shù)和相對(duì)密度無(wú)明顯變化,碘值、皂化值、不皂化物降低,表明精煉后能有效去除游離脂肪酸、甾醇、色素等成分。
2.1 脫膠工藝
采用中溫水化法脫膠,首先將毛油送入脫膠罐,溫度控制在62±2℃,攪拌速度為55r/min,加入略高于油溫的水(加水量為磷脂含量的2~3倍),攪拌25min,隨水化程度加深,攪拌速度逐漸降低,水化結(jié)束階段攪拌速度控制在30r/min,靜置5h,最后從罐底放出磷脂,經(jīng)此過(guò)程處理后的油磷脂含量小于5?g/g,這與趙國(guó)志等人研究結(jié)果一致。
2.2 脫酸工藝
脫酸即脫除油脂中的游離脂肪酸的過(guò)程。目前世界上主要有四大先進(jìn)脫酸方法,分別是離心機(jī)連續(xù)堿煉、混合油堿煉、澤尼斯堿煉、物理精煉。堿煉是整個(gè)精煉過(guò)程中最為關(guān)鍵的步驟,是對(duì)精煉油品質(zhì)影響最為關(guān)鍵的階段。此階段是用氫氧化鈉水溶液中和油脂中游離脂肪酸,利用重力沉降分離皂角的過(guò)程。進(jìn)行堿煉時(shí),油溫為65℃,堿液溫度高于油溫,控制在70℃左右,攪拌轉(zhuǎn)速控制為60r/min,堿液濃度及加堿量根據(jù)毛油的酸價(jià)確定[8],靜置保溫沉降6~8h,皂角從罐底放出。得到的堿煉油升溫到75~80℃,加入10%的鹽水,攪勻,沉降1h,放出廢水;再加入8%的檸檬酸水溶液并攪勻,沉降30min,放出廢水;再用8%的軟水清洗,沉降30min,放出廢水,至油清亮無(wú)雜質(zhì),經(jīng)處理后的油酸價(jià)可以降到0.8 mg/g以下。
從表2中可以看出,經(jīng)過(guò)脫酸工藝后,元寶楓籽油酸價(jià)和過(guò)氧化值均減小,說(shuō)明堿煉后有效的去除了剩下的游離脂肪酸等物質(zhì)。endprint
2.3 脫水、脫色工藝
水的存在可以導(dǎo)致油脂的水解反應(yīng),加速油脂的酸敗,油脂中的色素一般指有機(jī)色素如葉綠素、類胡蘿卜素等,一般無(wú)毒,但會(huì)影響油脂的外觀,所以有必要進(jìn)行脫水脫色處理。水洗油送入脫色罐內(nèi),控制真空度0.08~0.1MPa,溫度100~130℃,干燥45~55min,水分在0.1%以下即完成脫水。加入1~3%的脫色劑(白土、沸石粉、活性炭),攪拌轉(zhuǎn)速控制在55~60r/min,脫色30min 。脫色結(jié)束后,采用板框過(guò)濾機(jī)將油過(guò)濾至清亮透明,充入氮?dú)馄普婵斩取?/p>
油脂的色澤可由吸光度或羅維朋比色計(jì)來(lái)衡量,吸光度越小,表明油脂脫色效果越小。由表3中可以看出,當(dāng)白土:沸石粉:活性炭為4:5:1時(shí),脫色效果最好。
2.4 脫臭、脫雜工藝
主要目的是脫除油脂中的臭味物質(zhì),如酮類、醛類、不飽和脂肪酸氧化物和活性白土味等。首先把脫色過(guò)濾油真空吸入脫臭罐并通入高溫蒸汽,溫度250℃,真空度0.35kPa,維持50min;脫臭完成后,停止通蒸汽,充入氮?dú)馄普婵?;溫度降?0℃以下,將油通入精密過(guò)濾器內(nèi)除去其他雜質(zhì),經(jīng)此過(guò)程處理后的油口感良好,無(wú)異味。
2.5 貯藏
油脂作為商品,由于其特殊的結(jié)構(gòu),儲(chǔ)藏不當(dāng)就會(huì)造成品質(zhì)的劣變,因此合理的包裝及儲(chǔ)藏條件非常重要。大生產(chǎn)時(shí)盡量使用不銹鋼罐貯藏元寶楓籽油,盡可能把罐裝至適當(dāng)滿,再充入適量氮?dú)夂竺芊猓龅奖芄?、隔絕空氣,不給產(chǎn)品帶入金屬離子;油脂放置過(guò)程中通常由于溫度、氧氣及水解反應(yīng)等造成油脂劣變,在10~15℃條件下儲(chǔ)藏較為適宜,超過(guò)25℃時(shí),溫度上升會(huì)明顯促進(jìn)油脂氧化,因此,在低溫環(huán)境下儲(chǔ)藏油脂可以有效抑制油脂氧化,另外,適量添加抗氧化劑或者除氧劑,也可有效防止油脂氧化,延長(zhǎng)貯存時(shí)間。
3 結(jié)果與討論
元寶楓籽油作為優(yōu)質(zhì)的新資源食品,具有巨大的的開(kāi)發(fā)價(jià)值和市場(chǎng)前景。脫膠工藝條件為:溫度62±2℃,攪拌速度為55r/min,攪拌25min,靜置5h;脫酸工藝條件為:油溫為65℃,堿液溫度控制在70℃左右,攪拌轉(zhuǎn)速為60r/min,沉降6~8h,加入10%的鹽水,攪勻,沉降1h,再加入8%的檸檬酸水溶液并攪勻,沉降30min,再用8%的軟水清洗,沉降30min;脫水、脫色工藝條件為:真空度0.08~0.1MPa,溫度100~130℃,干燥45~55min,加入2%的脫色劑(白土:沸石粉:活性炭為=4:5:1),攪拌轉(zhuǎn)速控制在55~60r/min,脫色30min;脫臭、脫雜工藝條件為:控制油溫250℃,真空度0.35kPa,維持60min。經(jīng)過(guò)精煉后的元寶楓籽油有效地去除了磷脂、游離脂肪酸、色素、水分及脂溶性雜質(zhì),大大提高了元寶楓籽油品質(zhì)。
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