本發(fā)明涉及植物油的制取方法,具體是涉及一種適度加工制取玉米胚芽油的工藝。
背景技術(shù):
玉米油(玉米胚芽油)中除了含有豐富的不飽和脂肪酸還含有維生素E、甾醇、角鯊烯、多酚等豐富的營(yíng)養(yǎng)活性成分,是國(guó)際糧農(nóng)組織首推的衛(wèi)生保健植物食用油。但是由于我國(guó)玉米油加工起步晚,企業(yè)規(guī)模小,技術(shù)創(chuàng)新能力低,目前玉米油制取及精煉技術(shù)基本套用傳統(tǒng)油脂的工藝,存在很多不足,高溫壓榨后普遍實(shí)行脫膠、脫酸、脫色、脫臭、脫蠟等傳統(tǒng)精煉工藝制油,導(dǎo)致玉米油生產(chǎn)過(guò)度加工,營(yíng)養(yǎng)損失嚴(yán)重,同時(shí)普遍存在回色嚴(yán)重及真菌毒素殘留問(wèn)題,成為行業(yè)難題。
目前,玉米胚芽油的提取方法有壓榨法、溶劑浸出法、水提法。壓榨法可以保持產(chǎn)品的特殊風(fēng)味,但勞動(dòng)強(qiáng)度大、成本高、動(dòng)力消耗大,而且,損耗玉米油中微量營(yíng)養(yǎng)成分和活性物質(zhì),高強(qiáng)度的精煉工藝同時(shí)會(huì)增加反式脂肪酸等有害物質(zhì)產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。與之相比,浸出法生產(chǎn)效率高而殘油率低。但浸出法也有不足之處:設(shè)備多、投資大;毛油成分復(fù)雜,需要嚴(yán)格的精煉處理,油風(fēng)味損失大;濕粕在高溫脫溶劑過(guò)程中變性大;使用有機(jī)溶劑,增加了工藝的繁瑣性、降低了生產(chǎn)的安全性、造成了環(huán)境的污染,成品油中殘留微量有機(jī)溶劑對(duì)人類健康不利。雖然水提法比傳統(tǒng)的壓榨法、浸出法有著獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),能將油和蛋白質(zhì)同時(shí)分離,且溫和的加工條件使蛋白質(zhì)保持較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和功能性質(zhì),又使色素及其他有毒物質(zhì)溶于水而除去然而,水提法對(duì)油料施加的機(jī)械剪切力和壓延力不足以徹底破壞植物組織細(xì)胞壁而導(dǎo)致出油率低、蛋白質(zhì)回收率不高,尤其是用于含油量較低的油料種子時(shí)出油率很低,部分油與蛋白質(zhì)結(jié)合,使產(chǎn)品極易氧化酸敗。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述存在的問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種適度加工制取玉米胚芽油的工藝,其取得的優(yōu)點(diǎn)為既保留營(yíng)養(yǎng)成分和風(fēng)味物質(zhì)又能夠除去有害成分。通過(guò)該方法可以減少傳統(tǒng)精煉工藝中部分繁雜步驟,達(dá)到提高得率、保全營(yíng)養(yǎng)成分、提高出油率的目的。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種適度加工制取玉米胚芽油的工藝,包括以下步驟:
(1)低溫壓榨制取毛油工藝:
玉米胚芽經(jīng)清洗、烘干、冷卻、脫皮,使得皮仁分離,獲得皮雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-30%的玉米胚芽,玉米胚芽含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-10%的水,將玉米胚芽預(yù)熱至40-50℃,直接進(jìn)入低溫壓榨機(jī)中榨油,制得毛油;
(2)精煉工藝:
將毛油加熱至75-85℃,然后加入45%的檸檬酸進(jìn)行酸反應(yīng),酸反應(yīng)的目的是絡(luò)合油中的金屬離子,保證精煉油的穩(wěn)定性;酸反應(yīng)后的毛油降溫至45℃以下;然后向毛油中加入水、NaOH和復(fù)合酶,水的添加量為毛油質(zhì)量的兩倍,NaOH添加量為0.2-0.25g/kg;加入NaOH的目的是和前期加入的檸檬酸形成緩沖體系,有利于復(fù)合酶更好的作用;隨后將加酶的油水體系導(dǎo)入反應(yīng)釜反應(yīng)4-6小時(shí),經(jīng)離心獲得脫膠油;
(3)真菌毒素脫除工藝:
通過(guò)吸附法進(jìn)行真菌毒素脫除工藝,首先將脫膠油預(yù)熱至20-30℃,隨后邊攪拌邊加入復(fù)合吸附劑,復(fù)合吸附劑添加量為0.1-1g/kg;所述復(fù)合吸附劑包括硅酸鎂、活性炭、活性白土、二氧化硅;繼續(xù)攪拌15-20分鐘,澄清24-36小時(shí)候后進(jìn)行離心分離處理,經(jīng)離心獲得凈油;
(4)回色控制工藝:
a.脫磷和脫除金屬離子處理;將玉米油油溫預(yù)熱至75-80℃,加入質(zhì)量濃度為85%的磷酸0.1-0.2%,滯留15-20分鐘,加入質(zhì)量濃度為12-15%的堿液,加堿量在0.6-0.7g/kg,凝聚26-30分鐘,至非水化磷脂轉(zhuǎn)化為水化磷脂;加堿皂化,將膠質(zhì)、復(fù)合性膠質(zhì)、游離脂肪酸、金屬離子等蛋白粘液物轉(zhuǎn)化為金屬皂,經(jīng)離心分離后獲得凈油;
b.利用活性白土及活性炭混合劑進(jìn)行脫色處理;通過(guò)采用相對(duì)于玉米油重量的0.1-0.5%的活性炭及1-4%的白土,溫度控制在80-110℃;
c.利用脫臭塔進(jìn)行脫臭處理;將玉米油預(yù)熱至80-90℃,隨后導(dǎo)入脫臭塔,所述脫臭塔為上下結(jié)構(gòu),上部為填料軟塔,下部為板式塔,滯留時(shí)間為1.5-2小時(shí),即可制得精煉玉米胚芽油。
作為優(yōu)選,所述步驟(2)復(fù)合酶包括磷脂酶A2、磷脂酶B、磷脂酶C、磷脂酶D;磷脂酶A2、磷脂酶B、磷脂酶C、磷脂酶D分別按照相對(duì)于毛油重量15mg/kg、12mg/kg、10mg/kg、8mg/kg的比例添加。采用復(fù)合酶能夠提高脫膠效果和精煉油收率,提高玉米胚芽油中的功能性油脂甘二脂的含量。
作為優(yōu)選,所述復(fù)合吸附劑中硅酸鎂、活性炭、活性白土和二氧化硅的重量分?jǐn)?shù)比為2:1:1:1。
作為優(yōu)選,所述步驟(4)回色控制工藝控制玉米油中含磷量小于或等于12mg/kg,含鐵離子小于或等于0.1mg/kg,含銅離子小于或等于0.01mg/kg。
作為優(yōu)選,所述步驟(4)回色控制工藝脫臭處理完成后在成品油中充氮?dú)獗ur。
作為優(yōu)選,所述步驟(1)低溫壓榨制取毛油工藝中玉米胚芽的皮雜含量為0.5%。
作為優(yōu)選,所述步驟(4)回色控制工藝中脫色處理的具體步驟為:將玉米油加熱至75-80℃,用熱水洗連續(xù)洗3遍,然后將玉米油進(jìn)行脫色處理,先加熱脫水,然后脫色處理;先加入1-4%的活性白土,在溫度 80-110℃下加熱,保持30min,冷卻至40℃,過(guò)濾;然后在玉米油中加入油重的0.1-0.5%的活性炭,加熱至80-110℃,反應(yīng)30min,冷卻過(guò)濾得到脫色后的玉米油。
作為優(yōu)選,所述步驟(4)回色控制工藝中脫色處理采用相對(duì)于玉米油重量的0.1%的活性炭及3%的白土,壓強(qiáng)控制在700mmHg,溫度控制在95℃。
通過(guò)吸附法進(jìn)行真菌毒素脫除工藝,在玉米油毛油中加入吸附劑,水合鋁硅酸鈉鈣可顯著地減輕黃曲霉毒素的危害、活性炭對(duì)赭曲霉素A有很好的吸附作用;膽胺可以吸附玉米赤霉烯酮、黃曲霉毒素、赭曲霉毒素A等。;這些吸附劑能在毛油精煉過(guò)程中除去毛油中色素的同時(shí)吸附食用油中的真菌毒素,使其真菌毒素含量大大降低。
活性白土是用粘土(主要是膨潤(rùn)土)為原料,經(jīng)無(wú)機(jī)酸化處理,再經(jīng)水漂洗、干燥制成的吸附劑,外觀為乳白色粉末,無(wú)臭,無(wú)味,無(wú)毒,吸附性能很強(qiáng),能吸附有色物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)。使用時(shí)宜加熱至80—100℃復(fù)活,活性白土不溶于水、有機(jī)溶劑和各種油類中,幾乎完全溶于熱燒堿和鹽酸中,相對(duì)密度2.3-2.5,在水及油中膨潤(rùn)極小。具有吸附能力強(qiáng)、脫色率高、帶油率低、過(guò)濾速度快、添加量少等優(yōu)點(diǎn);能夠有效脫除油脂總的磷脂、皂和微量金屬離子,是天然的抗氧化劑;同時(shí)還能夠有效脫除油脂中的黃曲霉素、農(nóng)藥殘留等毒素和異味物質(zhì)。
本發(fā)明通過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)及多因子實(shí)驗(yàn)對(duì)酶解反應(yīng)的酶解體系、添加量、PH、溫度等進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn),得出最佳的酶解反應(yīng)參數(shù)體系,從大量酶解蛋白酶中確定最佳復(fù)合酶組合為復(fù)合酶采用磷脂酶A2、磷脂酶B、磷脂酶C、磷脂酶D。
本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明既提高了得率,又保留了精煉過(guò)程中可能損失的營(yíng)養(yǎng)成分,能得到質(zhì)量?jī)?yōu)良的玉米胚芽油產(chǎn)品。同時(shí)解決了困擾玉米油行業(yè)多年的玉米回色嚴(yán)重的問(wèn)題及真菌毒素殘留問(wèn)題。
以活性白土和活性炭結(jié)合的方法進(jìn)行玉米毛油的脫色,脫色效果比單獨(dú)用活性白土脫色效果要好。經(jīng)過(guò)活性炭二次脫色后,白土脫色殘留的土腥味變淡。并且使用活性白土與活性炭混合物的價(jià)格成本低。
此外,本發(fā)明方法原理可靠,步驟簡(jiǎn)單,具有非常廣泛的應(yīng)用前景。
由此可見(jiàn),本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步,其實(shí)施的有益效果也是顯而易見(jiàn)的。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述,以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的解釋,而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施方式。
實(shí)施例1
取10kg皮雜含量為15%的玉米胚芽(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),玉米胚芽的含水量為7%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),將玉米胚芽預(yù)熱至50℃,直接進(jìn)入低溫壓榨機(jī)中榨油,制得毛油9.3kg;
將毛油加熱至85℃,然后加入45%的檸檬酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù))進(jìn)行酸反應(yīng);酸反應(yīng)后的玉米油降溫至45℃以下;然后加入18.6kg水、NaOH、和復(fù)合酶,NaOH添加量為2.33g;復(fù)合酶采用磷脂酶A2 140mg、磷脂酶B 112mg、磷脂酶C 93mg、磷脂酶D 74mg;隨后將加酶的油水體系導(dǎo)入反應(yīng)釜反應(yīng)6小時(shí),經(jīng)離心獲得脫膠油;
通過(guò)吸附法進(jìn)行真菌毒素脫除工藝,首先將脫膠油預(yù)熱至30℃,隨后邊攪拌邊加入復(fù)合吸附劑,復(fù)合吸附劑包括硅酸鎂20g、活性炭10g、活性白土10g、二氧化硅10g;繼續(xù)攪拌15分鐘,澄清24小時(shí)候后進(jìn)行離心分離處理,經(jīng)離心獲得凈油;
脫磷和脫除金屬離子處理;將玉米油油溫預(yù)熱至75℃,加入濃度為85%的磷酸9.3g,滯留15分鐘,加入質(zhì)量濃度為12%的堿液,加堿量在6.5g,凝聚30分鐘,至非水化磷脂轉(zhuǎn)化為水化磷脂;經(jīng)離心分離后獲得凈油。利用活性白土及活性炭混合劑進(jìn)行脫色處理;具體步驟為:將玉米油加熱至780℃,用熱水連續(xù)洗3遍,然后將玉米油進(jìn)行脫色處理,先加熱脫水,然后脫色處理;先加入280g的活性白土,在溫度90℃下加熱,保持30min,冷卻至40℃,過(guò)濾;然后在玉米油中加入9.3g的活性炭,加熱至90℃,反應(yīng)30min,冷卻過(guò)濾得到脫色后的玉米油;脫色處理采用相對(duì)于玉米油重量的0.1%的活性炭及3%的白土,壓強(qiáng)控制在700mmHg,溫度控制在95℃;
利用脫臭塔進(jìn)行脫臭處理;將玉米油預(yù)熱至90℃,隨后導(dǎo)入脫臭塔,脫臭塔為上下結(jié)構(gòu),上部為填料軟塔,下部為板式塔,滯留時(shí)間為1.5小時(shí),即可制得精煉玉米胚芽油。
脫臭處理完成后在成品油中充氮?dú)獗ur。
實(shí)施例2
取10kg皮雜含量為20%的玉米胚芽(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),玉米胚芽的含水量為9%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),將玉米胚芽預(yù)熱至50℃,直接進(jìn)入低溫壓榨機(jī)中榨油,制得毛油9.3kg;
將毛油加熱至85℃,然后加入45%的檸檬酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù))進(jìn)行酸反應(yīng);酸反應(yīng)后的玉米油降溫至45℃以下;然后加入18.6kg水、NaOH、和復(fù)合酶,NaOH添加量為2.33g;復(fù)合酶采用磷脂酶A2 140mg、磷脂酶B 112mg、磷脂酶C 93mg、磷脂酶D 74mg;隨后將加酶的油水體系導(dǎo)入反應(yīng)釜反應(yīng)6小時(shí),經(jīng)離心獲得脫膠油;
通過(guò)吸附法進(jìn)行真菌毒素脫除工藝,首先將脫膠油預(yù)熱至30℃,隨后邊攪拌邊加入復(fù)合吸附劑,復(fù)合吸附劑包括硅酸鎂10g、活性炭5g、活性白土5g、二氧化硅5g;繼續(xù)攪拌15分鐘,澄清24小時(shí)候后進(jìn)行離心分離處理,經(jīng)離心獲得凈油;
脫磷和脫除金屬離子處理;將玉米油油溫預(yù)熱至75℃,加入濃度為85%的磷酸9.3g,滯留15分鐘,加入質(zhì)量濃度為12%的堿液,加堿量在6.5g,凝聚30分鐘,至非水化磷脂轉(zhuǎn)化為水化磷脂,經(jīng)離心分離后獲得凈油。
利用活性白土及活性炭混合劑進(jìn)行脫色處理;具體步驟為:將玉米油加熱至780℃,用熱水連續(xù)洗3遍,然后將玉米油進(jìn)行脫色處理,先加熱脫水,然后脫色處理;先加入186g的活性白土,在溫度90℃下加熱,保持30min,冷卻至40℃,過(guò)濾;然后在玉米油中加入18.6g的活性炭,加熱至90℃,反應(yīng)30min,冷卻過(guò)濾得到脫色后的玉米油;脫色處理采用相對(duì)于玉米油重量的0.2%的活性炭及2%的白土,壓強(qiáng)控制在常壓,溫度控制在85℃;
利用脫臭塔進(jìn)行脫臭處理;將玉米油預(yù)熱至100℃,隨后導(dǎo)入脫臭塔,脫臭塔為上下結(jié)構(gòu),上部為填料軟塔,下部為板式塔,滯留時(shí)間為1.5小時(shí),即可制得精煉玉米胚芽油。
脫臭處理完成后在成品油中充氮?dú)獗ur。
對(duì)比分析實(shí)驗(yàn)
1.毛油品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定:
將采用酶法提取的的玉米油毛油、普通壓榨工藝制得毛油與本實(shí)施例1所得毛油進(jìn)行品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定,制得表1。
表1毛油品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定
通過(guò)對(duì)比分析可以看出,采用本發(fā)明所提供的低溫壓榨技術(shù)所制得的毛油,雖然仍不能與水酶法提取的毛油一樣高的氧化穩(wěn)定性,但相比于傳統(tǒng)的壓榨工藝,已有了很大的提高。本實(shí)施例1酸值和過(guò)氧化值較低,具有較好的毛油品質(zhì)。
2. 本發(fā)明玉米油脫色用不同比例活性炭和活性白土脫色效果的測(cè)試:
為研究采用本發(fā)明生產(chǎn)方法的脫色處理,通過(guò)采用不同比例活性炭和活性白土脫色效果的比較,制得表2。
表2不同比例活性炭和活性白土脫色效果的比較
可以看出,活性炭的比例對(duì)脫色效果影響不大,故采用量最少的比例,即0.1%;從活性白土的比例看,隨著量的增加,脫色效果有所加強(qiáng),但3%的活性白土量和4%的活性白土量其脫色效果差不多,故依據(jù)成本考慮,應(yīng)采用3%的活性白土量。在對(duì)最后脫色效果比較的同時(shí),也對(duì)用活性白土脫色和活性炭脫色后的顏色進(jìn)行羅維朋比色計(jì)比色。以活性白土3%和活性炭0.1%為例,經(jīng)過(guò)活性白土3%脫色后,羅維朋比色為:黃10.0,紅1.1,灰1.0,而在經(jīng)過(guò)活性炭0.1%脫色后,羅維朋比色為:黃8.0,紅0.9,灰0。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)研究,1%~4%的活性白土脫色時(shí)的吸油率平均為12%,而 0.1%-0.5%的活性炭在脫色時(shí)的吸油率平均為10%。
經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)研究,1%-4%的活性白土脫色時(shí)的吸油率平均為12%,而 0.1%-0.5%的活性炭在脫色時(shí)的吸油率平均為10%。其中,活性白土3%和活性炭0.1%為最佳配比。實(shí)驗(yàn)中達(dá)到相同脫色效果所需要的單純活性白土以及活性白土與活性炭的混合物的價(jià)格對(duì)比,得出使用活性白土與活性炭混合物的價(jià)格成本低。
3.玉米油脫色在不同溫度下常壓和減壓效果的比較:
玉米油在高溫下容易氧化,下面實(shí)驗(yàn)分析證明在不同的溫度和壓力下,對(duì)玉米油脫色的影響。為研究采用本發(fā)明生產(chǎn)方法的脫色處理,通過(guò)采用不同溫度和壓強(qiáng)下,對(duì)脫色處理的影響,制得表3。
表3不同溫度下常壓和減壓的脫色效果
由表3可知,從整體上看,減壓下脫色效果較好,從溫度來(lái)看,90℃是最佳溫度。常壓下高溫時(shí)會(huì)出現(xiàn)顏色偏紅的現(xiàn)象,這是由于在高溫下油中的一些成分氧化所致。
4.本發(fā)明玉米胚芽油與傳統(tǒng)工藝玉米胚芽油營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)測(cè)定:
下面實(shí)驗(yàn)分析經(jīng)過(guò)本發(fā)明的實(shí)施例1生產(chǎn)出的玉米油與普通玉米油營(yíng)養(yǎng)物含量比較制得表4。
表4實(shí)施例1與普通玉米油營(yíng)養(yǎng)物含量比較
可以看出本發(fā)明生產(chǎn)工藝制得的玉米油角鯊烯、β- 谷甾醇和維生素 E 的含量明顯高于一般玉米油,有效的保留了玉米胚芽中的營(yíng)養(yǎng)成分,具有輔助降血脂、增強(qiáng)免疫力的功能。
5.本發(fā)明玉米胚芽油真菌毒素脫除工藝與傳統(tǒng)工藝脫除后真菌含量檢測(cè):
下面實(shí)驗(yàn)分析經(jīng)過(guò)本發(fā)明的實(shí)施例1真菌毒素脫除工藝生產(chǎn)出的玉米油與采用傳統(tǒng)工藝玉米油真菌毒素含量比較制得表5。
表5實(shí)施例1與普通玉米油真菌毒素含量比較
可以看出本發(fā)明真菌毒素脫除工藝生產(chǎn)制得的玉米油主要真菌毒素基本達(dá)到未檢出的水平,明顯優(yōu)于普通玉米油。