張文龍,黃成義，趙晨偉，金青哲，王興國

(1.江南大學(xué) 食品學(xué)院，江蘇 無錫 214122； 2.安徽緣鑫新材料科技有限公司，安徽 廣德 242237)

油脂由于含有不同種類和數(shù)量的色素而呈現(xiàn)黃色、紅色、綠色甚至是黑色等不同的顏色[1]。為了保證油脂的外觀和色澤，一般需要對(duì)其進(jìn)行脫色。脫色既可以去除油脂中的色素類物質(zhì)，又可以去除油脂中的微量金屬元素、磷脂、皂化物、臭味物質(zhì)和殘存的農(nóng)藥等，對(duì)提升油脂品質(zhì)和增強(qiáng)油脂的貯藏穩(wěn)定性具有一定的作用[2]。

目前吸附脫色是油脂加工中應(yīng)用最廣泛的脫色方法，但是吸附劑在帶走色素的同時(shí)也會(huì)帶走很多的油脂和微量營養(yǎng)物質(zhì)，吸附脫色不論是從工藝還是吸附劑方面都有很大改進(jìn)的空間。本文從色素入手，概述了植物油中的天然色素和加工色素，對(duì)色素的營養(yǎng)和危害進(jìn)行了介紹，并通過對(duì)油脂脫色方法、常見吸附劑應(yīng)用研究進(jìn)展和油脂脫色中存在問題的總結(jié)，嘗試對(duì)油脂未來脫色技術(shù)進(jìn)行展望，如以難脫色素為主要研究對(duì)象進(jìn)行針對(duì)性去除、改進(jìn)脫色工藝及廢棄白土處理方式等，以期為植物油脫色技術(shù)提供新的發(fā)展思路。

1 植物油中的色素

油脂中的色素主要分為兩類：一類是油脂中天然存在的色素，如類胡蘿卜素、葉綠素及黃酮類色素等；另一類是油脂在生產(chǎn)、加工、貯藏、使用過程中產(chǎn)生的加工色素，如美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、甘油三酯和磷脂的氧化產(chǎn)物等[3]。油脂的色澤是各種色素共同作用的結(jié)果[4]。

1.1 天然色素

1.1.1 類胡蘿卜素

類胡蘿卜素是40碳異戊二烯的衍生物，共軛雙鍵發(fā)色團(tuán)結(jié)構(gòu)使其表現(xiàn)出紅色、黃色或橙色。類胡蘿卜素因取代基的不同而衍生出較多種類。植物油中常見的類胡蘿卜素有β-胡蘿卜素、葉黃素、玉米黃質(zhì)、番茄紅素等[5]。鮑大明[6]研究發(fā)現(xiàn)米糠油中天然類胡蘿卜素含量為200～300 mg/kg。劉云等[7]研究發(fā)現(xiàn)油菜籽的類胡蘿卜素含量為24～41 mg/kg。Moreau等[8]研究發(fā)現(xiàn)玉米原油中類胡蘿卜素含量達(dá)178 mg/kg，其中β-胡蘿卜素含量20 mg/kg，葉黃素含量25 mg/kg，玉米黃質(zhì)含量87 mg/kg。棕櫚原油的類胡蘿卜素含量較高，可達(dá)500～700 mg/kg，其中80%為α-、β-胡蘿卜素，油脂呈現(xiàn)橘紅色，常被稱為紅棕油[9]。

類胡蘿卜素容易被白土吸附，油脂工業(yè)中在脫色工段可以去除大部分類胡蘿卜素。

1.1.2 葉綠素

葉綠素是含鎂吡咯衍生物和以葉綠醇為主醇的不飽和酯，一般為深綠色或墨綠色。葉綠素在油脂中有4種存在形式，分別是葉綠素a(C55H72O5N4Mg，青色)、葉綠素b(C55H70O6N4Mg，黃綠色)、脫鎂葉綠素a和脫鎂葉綠素b[4]。薛雅琳等[10]對(duì)菜籽原油檢測發(fā)現(xiàn)其葉綠素含量為10.96～28.62 mg/kg。Grajzer等[11]檢測發(fā)現(xiàn)冷榨南瓜籽油的葉綠素含量為6.63 mg/kg。橄欖油的色澤一般為黃綠色，其葉綠素a含量為0.27～1.91 mg/kg，葉綠素b含量為0.18～0.87 mg/kg，脫鎂葉綠素a含量為0.83～13.48 mg/kg，脫鎂葉綠素b含量為0.13～0.42 mg/kg，橄欖果的成熟度及貯藏時(shí)間顯著影響橄欖油中葉綠素的含量[12]。

在油脂脫色過程中，葉綠素容易被酸性白土吸附去除。

1.1.3 黃酮類色素

黃酮類化合物是色原酮或色原烷衍生得到的產(chǎn)物，多為黃色物質(zhì)。羅婷婷等[13]采用超高效液相色譜(UPLC)測定了沙棘油中黃酮類物質(zhì)含量：楊梅素0.05 mg/kg，槲皮素0.09 mg/kg，木犀草素0.17 mg/kg，山柰酚0.97 mg/kg，異鼠李素2.66 mg/kg。張志華等[14]測定了玉米油中總黃酮含量，結(jié)果為15.75～17.39 mg/100 mL。余旭亞等[15]測定發(fā)現(xiàn)核桃油中總黃酮含量為24.41～24.84 mg/100 mL。Mekky等[16]報(bào)道了芝麻油中測出木犀草素和芹黃素等一系列黃酮類化合物。

1.2 加工色素

植物油在生產(chǎn)、加工、貯藏和使用過程中均有可能產(chǎn)生呈色物質(zhì)，通常稱其為加工色素。加工色素按照其產(chǎn)生的原因可以分為三類：非酶褐變色素，聚合、氧化、分解反應(yīng)生成的加工色素，其他原因形成的加工色素。

1.2.1 非酶褐變色素

非酶褐變色素主要包括美拉德反應(yīng)色素和焦糖化色素兩種。

美拉德反應(yīng)是指還原糖和游離氨基酸或是蛋白質(zhì)分子中氨基酸殘基的游離氨基發(fā)生羰氨反應(yīng)。該反應(yīng)主要生成氮雜環(huán)和氧雜環(huán)，多為棕褐色物質(zhì)。美拉德反應(yīng)生成的色素含量不高但會(huì)使油脂的色澤迅速加深，且難以脫除。

焦糖化反應(yīng)是糖類在較高溫度下發(fā)生脫水和聚合，生成深色物質(zhì)。該反應(yīng)包括糖異構(gòu)化和降解反應(yīng)，降解反應(yīng)包括脫水或β-消除、二羧酸裂解、逆羥醛反應(yīng)、羥醛縮合以及最后的自由基反應(yīng)。反應(yīng)生成的焦糖及進(jìn)一步降解產(chǎn)物縮合后會(huì)生成深色物質(zhì)，導(dǎo)致油脂色澤加深。

美拉德反應(yīng)在油脂生產(chǎn)中的各個(gè)工段均有可能發(fā)生，而焦糖化反應(yīng)主要發(fā)生在濃香油制備時(shí)的高溫炒制階段。高溫炒制時(shí)美拉德反應(yīng)和焦糖化反應(yīng)同時(shí)存在。

在原料貯存過程中，油料中的羰基和氨基發(fā)生美拉德反應(yīng)，生成呈棕色甚至黑色的物質(zhì)，稱為類黑精，該反應(yīng)在環(huán)境溫度20～25℃、水分含量10%～15%的條件下即可發(fā)生，并且隨著溫度的升高，其反應(yīng)速度呈指數(shù)增長[17]。李彬[18]發(fā)現(xiàn)油菜籽蒸炒階段的高溫處理會(huì)導(dǎo)致糖類、蛋白質(zhì)和脂肪或類脂物反應(yīng)形成黑色絡(luò)合物。在菜籽混合油的蒸發(fā)和汽提階段，由于溫度過高，磷脂和糖會(huì)反應(yīng)生成黑磷脂[17]。研究發(fā)現(xiàn)，磷脂和糖會(huì)發(fā)生一種“偽Maillard重排反應(yīng)”，反應(yīng)產(chǎn)物具有咪唑和吡啶結(jié)構(gòu)，從而加深了油脂色澤[19]。

在油料的焙炒環(huán)節(jié)，較高溫度下油料中的單糖、二糖和多糖會(huì)發(fā)生焦糖化反應(yīng)，生成深色物質(zhì)，該反應(yīng)通常在120℃以上、pH 3～9的條件下進(jìn)行[20]。Lee等[21]比較了在140～180℃范圍內(nèi)焙炒的紅花籽所榨取的油脂的色澤，發(fā)現(xiàn)隨著溫度的上升，油脂色澤也在加深，推測是在焙炒過程中發(fā)生了焦糖化反應(yīng)，產(chǎn)生了深色物質(zhì)。Tas等[22]發(fā)現(xiàn)榛子在145℃下烘烤15 min會(huì)發(fā)生焦糖化反應(yīng)生成α-二羰基化合物，α-二羰基化合物含量在不同溫度下隨著烘烤時(shí)間的延長先上升后下降，而α-二羰基化合物被認(rèn)為是類黑精生成的中間體，會(huì)導(dǎo)致油脂色澤加深。

1.2.2 聚合、氧化、分解反應(yīng)生成的加工色素

植物油的脂肪酸因含有不飽和雙鍵，易發(fā)生聚合、氧化和分解反應(yīng)，生成甘油三酯的單聚體、二聚體和寡聚體，環(huán)狀和環(huán)氧物質(zhì)，以及小分子的醛、醇、酮和游離脂肪酸等。這些物質(zhì)最終會(huì)導(dǎo)致油脂色澤加深[23]。

油脂在高溫煎炸過程中會(huì)發(fā)生氧化聚合反應(yīng)而生成二聚體、三聚體和寡聚體。甘油三酯聚合物中共軛二烯結(jié)構(gòu)較多，不飽和度較高，這是油脂產(chǎn)生棕色的主要原因。

油脂中還含有一些非甘油三酯成分如單甘酯、甾醇、磷脂、維生素E等，它們的氧化也會(huì)引起油脂色澤的變化。Krishna[24]發(fā)現(xiàn)脫蠟米糠油中的單甘酯和側(cè)鏈氧化的不飽和脂肪酸的混合物能使油脂色澤加深。甾醇氧化后會(huì)帶來不良風(fēng)味，并使油脂色澤加深。維生素E的氧化產(chǎn)物為醌類物質(zhì)，是一種呈色物質(zhì)，而且助色基團(tuán)越多，色澤越深。有研究指出生育酚的氧化產(chǎn)物5,6-鄰醌-生育酚(生育酚紅)及5-生育酚基-γ-生育酚(γ-TED)會(huì)加深油脂的色澤[25]。

黨俊杰等[26]發(fā)現(xiàn)植物油料霉變會(huì)引起糖類、蛋白質(zhì)等的氧化分解，從而產(chǎn)生相應(yīng)的色素，使得油脂呈現(xiàn)紅褐色，而且在精煉時(shí)難以完全脫除。齊玉堂[27]發(fā)現(xiàn)油脂中的磷脂復(fù)合物發(fā)生氧化進(jìn)而分解成新的物質(zhì)，造成色素固定或者返色。

1.2.3 其他原因形成的加工色素

除上述因素外，油脂中的金屬離子可與脂質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生自由基，與非水化磷脂反應(yīng)生成磷脂金屬復(fù)合物，與脂肪酸反應(yīng)生成脂肪酸鐵鹽，與部分色素反應(yīng)生成螯合物，從而形成加工色素；天然色素葉綠素在高溫下形成葉綠素變體；油脂中殘留蛋白質(zhì)、纖維素等雜質(zhì)與原有色素反應(yīng)等生成加工色素。這些色素在油脂精煉過程中去除難度較大。

1.3 植物油中色素的營養(yǎng)和危害

絕大多數(shù)的色素是無毒的，但是會(huì)影響油脂的外觀和透明度，降低其貯藏穩(wěn)定性。比如：葉綠素對(duì)光、熱敏感，能促進(jìn)光氧化，降低油脂穩(wěn)定性，而且在油脂貯存過程中，葉綠素容易轉(zhuǎn)化成脫鎂葉綠素，脫鎂葉綠素對(duì)油脂有更強(qiáng)的促氧化作用。β-胡蘿卜素對(duì)熱和光不穩(wěn)定，在貯存過程中易發(fā)生降解，部分降解產(chǎn)物對(duì)油脂有明顯的促氧化作用。

絕大部分天然色素對(duì)人體健康是有益的。β-胡蘿卜素具有抗氧化、抗癌、預(yù)防老年性黃斑病變、延緩衰老﹑提高免疫力等重要生理保健功能[28]。番茄紅素可以提高自身組織、細(xì)胞的抗氧化能力，增強(qiáng)免疫系統(tǒng)能力，有效維持人體健康，最新研究表明番茄紅素還具有抗癌潛力[29]。類胡蘿卜素除了對(duì)眼睛健康有益外，還能改善認(rèn)知功能和心血管健康[30]。葉綠素可以用于胃腸道疾病﹑癌癥、貧血的治療，同時(shí)可減少鉛在體內(nèi)的積累[31]。

有些色素則具有一定的毒性，如棉酚是一種黃色多酚類化合物，具有較強(qiáng)的抗生育能力，會(huì)導(dǎo)致人體紅腫出血、食欲不振等，易形成變性棉酚，對(duì)油脂有很強(qiáng)的著色能力，而且聚合棉酚呈中性，在堿煉過程中不能發(fā)生中和反應(yīng)去除，另外游離棉酚還會(huì)與磷脂在高溫下結(jié)合為磷脂結(jié)合棉酚，其比變性棉酚的著色能力更強(qiáng)，在精煉時(shí)成為固定色素?zé)o法脫除[32]。

目前對(duì)于加工色素種類和性質(zhì)的研究鮮有報(bào)道，其毒性也尚未有定論。如：油脂在精煉、運(yùn)輸和貯藏期間會(huì)形成氧化產(chǎn)物，其代表性成分為氧化甘油三酯聚合物(TGP)，一部分科研工作者認(rèn)為TGP的積累會(huì)對(duì)人體造成損害。Marquez-Ruiz等[33]將亞油酸在180℃下熱氧化100 h后，以1%的比例添加至大鼠飼料中，喂養(yǎng)7 d，通過分析大鼠飲食和糞便中的脂質(zhì)，發(fā)現(xiàn)氧化單體、二聚體和聚合物的平均消化率系數(shù)分別為91.0%、74.5%和69.8%，得出結(jié)論：TGP和氧化甘油三酯(ox-TG)具有良好的吸收性，呈現(xiàn)毒性和其他生物學(xué)效應(yīng)。而另一部分科研人員如Billek[34]則認(rèn)為TGP的吸收率極低，幾乎無毒。Cao等[35]通過細(xì)胞試驗(yàn)評(píng)估了TGP的毒性，發(fā)現(xiàn)50 μg/mL的TGP就導(dǎo)致細(xì)胞損失，而合格的一級(jí)植物油TGP含量就達(dá)到了1%～3%，質(zhì)量濃度至少為9.2 mg/mL，遠(yuǎn)超過50 μg/mL，但在經(jīng)消化道進(jìn)入人體后卻并未產(chǎn)生明顯的急性毒性反應(yīng)，支持了Billek[34]的TGP低吸收率的觀點(diǎn)。再如：油脂在加工過程中，還原糖的醛基與磷脂的游離氨基(如磷脂酰乙醇胺和磷脂酰絲氨酸)可能發(fā)生美拉德反應(yīng)生成糖化脂質(zhì)。糖化脂質(zhì)根據(jù)環(huán)境不同可分為內(nèi)源性糖化脂質(zhì)和食物衍生的糖化脂質(zhì)。內(nèi)源性糖化脂質(zhì)是在人體內(nèi)形成的，而食物衍生的糖化脂質(zhì)是在食品生產(chǎn)過程中形成的[36]。內(nèi)源性糖化脂質(zhì)經(jīng)過細(xì)胞、動(dòng)物和臨床試驗(yàn)已經(jīng)驗(yàn)證了其在人體中的積累與糖尿病、血管疾病和癌癥的發(fā)生具有相關(guān)性[37-39]，但現(xiàn)有的研究都無法證明食物衍生的糖化脂質(zhì)直接導(dǎo)致體內(nèi)糖化脂質(zhì)的積累。

2 油脂脫色的方法

油脂脫色的方法有很多，包括膜脫色法、光能脫色法、超聲輔助脫色法、熱脫色法、吸附脫色法等[40]，其中吸附脫色法在植物油的脫色中應(yīng)用最為廣泛。

2.1 膜脫色法

膜脫色法是利用膜的選擇透過性，使得混合物在濃度差的作用下被提取、純化和富集，主要應(yīng)用于蛋白質(zhì)的提取、乳制品的無菌過濾等方面，是應(yīng)用于油脂精煉的新型的分離手段，可以高效脫除膠質(zhì)物、游離脂肪酸和色素。傅冰[41]采用膜分離技術(shù)對(duì)油茶籽混合油進(jìn)行過濾，發(fā)現(xiàn)不僅油茶籽油色澤變淺，磷脂含量和酸值也出現(xiàn)了降低，表明膜脫色法不僅能脫色，還有一定的脫膠、脫酸效果。

2.2 光能脫色法

光能脫色法是針對(duì)類胡蘿卜素和葉綠素等不飽和度較高的色素，利用它們能吸收可見光和近紫外光的能量從而使得雙鍵被氧化的性質(zhì)，破壞發(fā)色基團(tuán)的結(jié)構(gòu)從而使油脂脫色。王霞等[42]研究了不同波段的紫外燈和高壓汞燈對(duì)青豆油的脫色效果，發(fā)現(xiàn)以高壓汞燈為光源，在光照功率450 W、光照時(shí)間18 h、光照距離2 cm時(shí)，脫色率可達(dá)96.81%。

2.3 超聲輔助脫色法

超聲輔助脫色法是將超聲技術(shù)與吸附劑結(jié)合，是吸附劑用量更少、溫度更低、耗時(shí)更短且吸附效果更好的油脂脫色技術(shù)。Su等[43]采用超聲波輔助吸附劑對(duì)菜籽油進(jìn)行脫色，發(fā)現(xiàn)在超聲作用下，吸附劑的吸附效率得到了提高，并且在高功率的超聲作用下油脂中的色素會(huì)被降解，即使沒有吸附劑存在也可以達(dá)到相似的效果。

2.4 熱脫色法

熱脫色法是利用熱敏性色素在高溫下的分解來進(jìn)行脫色，并且在較高溫度下油脂中的蛋白質(zhì)、磷脂等膠質(zhì)物會(huì)脫水變性，吸附其他色素沉降達(dá)到脫色效果。左青[44]介紹了在大豆油精煉過程中采用高溫(250～260℃)高真空脫色工藝，精煉后的大豆油色澤為R1.0、Y10.0，得到了品質(zhì)較穩(wěn)定的大豆油，在不添加抗氧化劑的情況下貯存8個(gè)月，大豆油的色澤仍在國家標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，該方法可作為脫色的輔助手段。

2.5 吸附脫色法

吸附脫色法是利用一些對(duì)油脂中的某些色素具有較強(qiáng)選擇吸附性的吸附劑，在一定條件下去除油脂中的色素和其他雜質(zhì)，從而達(dá)到脫色的目的[45]。油脂吸附脫色效果的影響因素包括吸附劑的種類和用量、油脂的品種和品質(zhì)、脫色時(shí)間、脫色溫度以及油脂和吸附劑的混合程度等，其中吸附劑的種類是吸附脫色效果最重要的影響因素之一。

吸附脫色除了可以脫除色素外，還可以脫除油脂中的微量金屬、殘?jiān)?、磷脂、一些臭味物質(zhì)、多環(huán)芳烴和殘留農(nóng)藥等[46]。

2.6 其他脫色法

除上述常見的脫色方法外，還有化學(xué)脫色法和酶脫色法等脫色方法?；瘜W(xué)脫色法是利用氧化劑將色素氧化分解，使油脂顏色變淺，但是此方法不適用于食用油脂的生產(chǎn)。酶脫色法是利用酶將色素進(jìn)行氧化，如利用脂肪氧合酶來氧化葉綠素和β-胡蘿卜素。

在實(shí)際的油脂精煉工序中，除了獨(dú)立設(shè)置的脫色工段外，其他工段也起著輔助脫色的作用。如：在堿煉脫酸工段，生成的皂腳就對(duì)色素有吸附作用，周海榮[47]對(duì)比酶法脫膠瓜蔞籽油直接脫色和堿煉后脫色率，發(fā)現(xiàn)脫膠瓜蔞籽油直接脫色的脫色率只有72.3%，而堿煉后脫色率可達(dá)到98.5%。脫臭工段的溫度一般會(huì)達(dá)到230～250℃，熱敏性色素如類胡蘿卜素在這一階段會(huì)分解成小分子揮發(fā)除去，實(shí)踐證明，經(jīng)過高溫脫臭后的油脂一般紅值降低0.8～1.0，黃值降低3～6[48]。魏貞偉等[49]將脫色大豆油在230～260℃下進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)油脂色澤得到明顯改善，從符合三級(jí)大豆油色澤標(biāo)準(zhǔn)改善到符合一級(jí)大豆油標(biāo)準(zhǔn)。

3 吸附劑的種類

3.1 活性白土

活性白土是一種以膨潤土為原料，經(jīng)過酸化處理、水漂洗再干燥、碾磨、過篩等工序制成的活性較高的吸附劑。2019年，我國活性白土的市場規(guī)模超過了14億元，產(chǎn)量接近80萬t。高質(zhì)量的活性白土市場價(jià)格達(dá)到3 000～4 000元/t。

活性白土對(duì)色素，尤其是葉綠素有著極強(qiáng)的吸附能力，對(duì)堿性原子團(tuán)和極性原子團(tuán)則有更強(qiáng)的吸附能力，在油脂脫色的工業(yè)上應(yīng)用最為廣泛[50]。武占省等[51]研究了活性白土對(duì)油脂中β-胡蘿卜素的吸附動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)行為。宋明發(fā)等[52]采用響應(yīng)面法優(yōu)化了山桐子油的活性白土脫色工藝，發(fā)現(xiàn)添加17%的活性白土，在94℃下脫色94 min，可達(dá)到最大脫色率(91.07%)。袁亞玲等[53]研究發(fā)現(xiàn)在添加3%的活性白土、110℃的條件下脫色25 min，稻米油的脫色率可以達(dá)到75%。

3.2 活性炭

活性炭是木屑、谷殼、硬果殼通過炭化后，再經(jīng)化學(xué)或物理活化處理而成的黑色多孔的固體炭質(zhì)，其主要成分為碳，并含有少量的氧、氫、硫、氮、氯，密度為1 900～2 100 kg/m3，其比表面積較大，通常為500～1 700 m2/g，有良好的吸附性能。

活性炭對(duì)氣體、多環(huán)芳烴和殘留農(nóng)藥的吸附特別有效，并且脫色能力強(qiáng)，具有疏水性，能夠吸附高分子物質(zhì)，對(duì)于藍(lán)色和綠色色素有很強(qiáng)的脫除能力[54]。與活性白土相比，活性炭脫色得到的油脂紅值更低，并且不會(huì)有異味，但是市場上的活性炭價(jià)格昂貴，達(dá)到了6 500～8 000元/t，吸油率也達(dá)到了100%～150%，過濾速度也比較慢。

活性炭在油脂脫色中有很多應(yīng)用。劉瑞花等[55]采用活性炭對(duì)芝麻油進(jìn)行脫色，發(fā)現(xiàn)芝麻油中木酚素和維生素E保留率較好。張愛華等[56]采用活性炭對(duì)桐油進(jìn)行脫色，在最佳工藝條件下脫色率達(dá)到92.48%。王傲等[57]采取4種化學(xué)法和2種物理法對(duì)活性炭進(jìn)行再生，研究再生活性炭對(duì)稻米油的精煉效果，發(fā)現(xiàn)再生后活性炭的吸附能力基本恢復(fù)，可以繼續(xù)應(yīng)用于稻米油的精煉，并且再生過程中可以實(shí)現(xiàn)稻米油和谷維素的回收以及對(duì)色素分子的選擇性分離。

3.3 凹凸棒土(石)

凹凸棒土(石)是一種富鎂纖維狀礦物，主要成分為二氧化硅，有著獨(dú)特的層鏈狀結(jié)構(gòu)特征，外觀呈青灰色或者灰白色，具有分散、耐高溫、抗鹽堿等良好的膠體性質(zhì)，因其較大的內(nèi)表面積、表面物理化學(xué)結(jié)構(gòu)及離子狀態(tài)而具有較好的吸附性能。目前我國凹凸棒土(石)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量豐富，因而價(jià)格相對(duì)比較便宜，價(jià)格在1 500～2 000元/t。

凹凸棒土(石)在油脂脫色工藝中有很多應(yīng)用。劉元法等[58]研究發(fā)現(xiàn)凹凸棒石的理化特征是影響其吸附過程的主要原因。陳雪芳等[59]利用酸化凹凸棒土對(duì)米糠油進(jìn)行脫色，脫色率達(dá)到96.6%。谷風(fēng)等[60]采用凹凸棒石對(duì)廢棄油脂進(jìn)行脫色，脫色后的油脂接近無色，可以用于廢棄油脂資源化利用的前處理。

3.4 硅膠

硅膠的主要成分是二氧化硅(含量為92%～94%)，其余均為水分，是一種典型的高活性多孔吸附材料，孔道結(jié)構(gòu)豐富，比表面積大，具有很強(qiáng)的吸附能力。硅膠吸附磷脂的能力約為活性白土的3倍，也是油脂中皂化物的高效吸附劑，少量的硅膠就可以吸附大量的皂化物。硅膠的價(jià)格比較昂貴，在9 000～12 000元/t。

硅膠對(duì)油脂具有一定的脫色效果。管述哲等[61]研究發(fā)現(xiàn)相同條件下，相較于活性炭和活性白土，硅膠對(duì)改性大豆油的脫色效果較好。王劍威[62]研究發(fā)現(xiàn)添加0.15% PC5水合硅膠、2%活性白土，在91℃反應(yīng)25 min，大豆油的脫色率可達(dá)到86.1%。在實(shí)際應(yīng)用中，考慮到價(jià)格等因素，常將硅膠和活性白土配合使用。

3.5 復(fù)合脫色劑

相比于單一脫色劑，復(fù)合脫色劑有著更好的脫色效果，且能提高油脂的品質(zhì)。

劉宜鋒等[63]使用硅膠L935與活性白土復(fù)配對(duì)堿煉大豆油進(jìn)行脫色，發(fā)現(xiàn)當(dāng)硅膠L935與活性白土的添加量分別為0.15%～0.2%和0.8%時(shí)，在90℃下反應(yīng)25 min，大豆油的脫色率可達(dá)到57.2%，油脂的貯藏穩(wěn)定性提升，不易返色，也減少了活性白土帶來的土腥味。

馬麗娜等[64]研究發(fā)現(xiàn)在復(fù)合脫色劑用量1.9 g/100 mL(活性白土與凹凸棒土的復(fù)配比例為2∶3)、脫色時(shí)間40 min、脫色溫度110℃的條件下，大豆油的脫色率達(dá)到85%，并發(fā)現(xiàn)在不同復(fù)配比例的脫色劑中，凹凸棒土添加比例越高，油脂越穩(wěn)定，不易返色。

郭少海等[65]研究發(fā)現(xiàn)復(fù)合脫色劑配比為7.5%膨潤土、2.5%凹凸棒土和0.5%活性炭，復(fù)合脫色劑添加量為7%～8%，在100～110℃脫色30～40 min，油茶籽油的黃值小于2.5，紅值小于0.1，微量營養(yǎng)成分保留率高，油脂得率較高，酸值、過氧化值變化較小。

梁靜等[66]研究發(fā)現(xiàn)復(fù)合脫色劑(活性白土與活性炭比例為3∶1)添加量5%，在80℃下脫色30 min，冷榨紅花籽油脫色率為54.90%。

4 目前吸附脫色存在的問題

4.1 廢白土處理率低

我國是油脂吸附劑消耗大國，每年約產(chǎn)生廢白土200萬t[67]。廢白土不及時(shí)處理，會(huì)造成環(huán)境污染，甚至發(fā)生自燃，危害生命和財(cái)產(chǎn)安全。一些油脂工廠直接將脫色后的廢白土與煤混合后焚燒，或?qū)⑵渥鳛楣腆w廢棄物處理，均未對(duì)廢白土中的油脂進(jìn)行回收利用，造成了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染[68]。因此，提高廢白土中油脂的回收利用，以有效提高油脂行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，意義重大。

4.2 深色油脂脫色難

一些植物油如菜籽油、米糠油等因其原料的組成、處理?xiàng)l件、制油方法等因素，在原料貯藏或者油料加工環(huán)節(jié)產(chǎn)生了較多的加工色素，使得原油色澤過深，形成了深色油脂。

以米糠油為例，米糠原油中含有葉綠素、葉黃素、胡蘿卜素、棕色素等多種色素和磷脂、糖脂、脂肪酸、甾醇酯和脂蛋白等多種復(fù)雜脂質(zhì)，此外鐵離子含量相比其他原油也明顯偏高[69]。這些雜質(zhì)的存在導(dǎo)致米糠原油酸值高、色澤深。采用傳統(tǒng)活性白土吸附脫色需要兩次脫色及大量的活性白土，米糠油的損失增加，品質(zhì)降低，但仍難以取得良好的脫色效果。水凝膠脫色法、復(fù)合脫色劑脫色法、硅膠柱脫色法和膜脫色法等新型脫色方法在脫色率和營養(yǎng)物質(zhì)保留率方面有所提升，但仍存在脫色率低、成本高等問題。

深色油脂脫色難，主要源于新生固定色素的去除。明確新生色素的種類和形成過程，找出針對(duì)性的脫色方法，才能真正解決深色油脂脫色難的問題。

4.3 其他

一些植物油料如油菜籽和大豆等在未完全成熟時(shí)收獲，所制得的原油中含有較高含量的葉綠素，使得原油呈明顯的綠色。這種原油中非水化磷脂、游離脂肪酸、葉綠素等含量高。采用普通的活性白土脫色方法很難脫除，生產(chǎn)出的油脂呈灰青色，顏色暗，不被市場接受。為此，需要尋找一種簡單、快捷、經(jīng)濟(jì)的脫色方法，既能提高油脂品質(zhì)，又能提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。

但是從另一方面考慮，葉綠素對(duì)人體并無危害，脫除只是為了滿足產(chǎn)品色澤的需求。橄欖油、南瓜籽油中含有較多葉綠素，呈現(xiàn)綠色，卻被廣大消費(fèi)者所接受。目前油脂行業(yè)對(duì)脫色的要求并非脫除所有色素，而是獲得油脂色澤的改善和為脫臭提供合格的原料，因此油脂脫色要以力求在最低損耗下獲得色澤最大改善為原則。脫色油脂色澤標(biāo)準(zhǔn)的制訂，需根據(jù)油脂及其制品的質(zhì)量要求，過度追求色澤而導(dǎo)致營養(yǎng)物質(zhì)大量流失并不可取，在保證質(zhì)量的前提下適當(dāng)調(diào)整油脂的色澤標(biāo)準(zhǔn)也是解決問題的方法之一。

5 展 望

油脂脫色經(jīng)過多年的發(fā)展已趨于成熟完善，但仍可從開發(fā)新型環(huán)保脫色工藝，開發(fā)用量更少、色素吸附能力更強(qiáng)、價(jià)格更低并且更便于回收處理的新型脫色劑，開發(fā)新型廢白土處理工藝等方面加以改進(jìn)；也可從適度精煉的角度，進(jìn)行適度脫色，避免油脂微量營養(yǎng)物質(zhì)如維生素E、甾醇和谷維素等的流失以及精煉率的下降；還可在脫色階段配合其他工段，除去油脂在生產(chǎn)加工期間帶入或產(chǎn)生的塑化劑、真菌毒素、多環(huán)芳烴、3-氯丙醇酯和縮水甘油酯等對(duì)人體健康有害的物質(zhì)。