米糠油是最早投入生产的谷物油脂,之所以受到广泛重视,主要原因有三:一是世界每年米糠产量巨大;二是米糠油的脂肪酸组成最为接近人类理想的脂肪酸摄取模式,而且米糠油中还含有较其它常见植物油脂多的维生素E、谷维素、植物甾醇等几十种天然生理活性物质;三是米糠油经济效益显著,米糠油深加工制油可增殖10~50倍。
1. 生产工艺
米糠 膨化 浸出 毛油 精炼 烹调油 冬化 色拉油(5.8t/d)
(50t/d) 7.5t/d 6.75t/d
成品粕(42.5t/d) 油脚(0.75t/d) 软脂(0.95t/d)
2. 米糠油的提取
米糠油可用压榨和浸出方法制取。
(1)压榨法压榨法生产米糠油的工艺流程如下:
→米糠饼
米糠→清理→蒸炒→压榨→ →米糠油
→毛油→过滤或沉淀→
→油渣→回榨
操作要点
①清理 目的除去碎米(淀粉)和杂质,防止蒸坏时淀粉糊化发黏;方法可用糠粞离小方筛进行筛选。
②掺稻壳 目的增加胚的硬度,及蒸胚时蒸汽的通透性;掺壳量4.5%- 5%.
③加水 目的为了蒸胚时容易上汽;米糠水分12%时,加水量一般20%。
④蒸坏 目的使米糠中粗纤维软化,蛋白质凝聚,细胞破裂,细小油滴聚集成较大的油滴,以便容易榨油。
方法之一,蒸桶中炊蒸40~50min,温度102~105℃,使物料水分达到32%~37%
⑤炒胚 目的降低料胚的水分,以利于出油。方法:在炒锅内先用旺火,后用文火,温度控制在115-120℃,使料胚水分降到5%~7%。
⑥压榨 入榨时料温保持在80~90 ℃之间,初开机时,要慢慢加料,榨膛发热后,再逐渐增加进料量,同时旋进榨螺。增加榨膛的压力,以利于出油。
(2)浸出法 浸出法生产米糠油的工艺流程
→混合物→蒸发→米糠油
米糠→清理→膨化→已烷浸出→
→含溶剂湿粕→脱溶剂→糠粕
3. 米糠油的精炼
米糠油的精炼方法有化学精炼、物理精炼、生物精炼、溶剂提取与膜处理结合等方式。
(1)毛糠油化学精炼的工艺流程如下:
毛糠油→过滤→水化→碱炼→水洗→脱水→脱色→脱蜡→脱臭→精糠油
①过滤 将毛糠油加热到85~90℃,此时已达到糠蜡熔点,过滤除去杂质。可用压滤机或布袋进行过滤,过滤时温度不宜过高,否则会使油色变深。经过加热过滤的糠油,冷却至20℃,此时油中的糠蜡已凝固,再进行过滤可提出糠蜡。
②水化 将毛糠油泵入水化罐中,加热至65~70℃,边搅拌边中入约等于油重量5%的同温度热水,搅拌40~60min。当温度升高到80℃时,即停止升温,勿使水分蒸发。然后再搅拌25min左右,速度由慢至快,再缓慢下来,静置4~6h,使油中胶凝性杂质凝聚,沉淀分离。
③碱炼 碱炼目的是中和毛糠油中的游离脂肪酸,使其生成皂脚从油中沉淀分离。碱炼前先测定毛糠油的酸价,算出加碱量。然后配成18~20oBé的稀碱液。将水化后的糠油送入碱炼罐内升温到35~40℃,把稀释好的碱液均匀喷入糠油中,持续搅拌1h,搅拌速度为60r/min。如加入碱液搅拌40min内尚无皂粒分离出来,应尽快加入适量碱液不断搅拌。在油中有皂粒明显出现时,通汽升温,每分钟升高1℃。当油与皂粒明显分层时,立刻停止加温,终温不超过80℃,搅拌速度降至40r/min,皂粒呈灰黑色并已下沉时,再继续搅拌10min,静置,待皂脚全部沉底,油呈稀稠状时,可放出皂脚。
④水洗 水洗目的是洗去糠油中悬浮的微量皂粒。将碱炼后的糠油升温至80~90℃,边搅拌边加入为油重量10%~15%的沸水,搅拌15min后,静置1~2h。如果此时废水pH接近7时,即可放掉;若废水在酚酞指示剂显示红色时,尚需洗涤1次甚至几次,直至酚酞指示剂不显红色为止。
⑤脱水 将油加热到105~110℃,不停地搅拌,直至油面无泡沫出现为止。脱水可在普通大铁锅中进行。脱水后糠油的水分应低于0.2%。
⑥脱色 脱水后的糠油进入脱色罐内,加热至95~100℃,边搅拌边加入干燥的活性炭或酸性白土,加入量约为糠油量的2%左右。搅拌20~30min后,取样观察,质量符合标准后,就可进入下一道工序,否则仍需要重复脱色几次,直至油呈黄色、透明时为止。
⑦脱蜡 将脱色的糠油经过热交换器进行了降温(0~5℃),打入养晶灌中进行了24h养晶处理,后给腊持过滤器过滤去掉蜡质就得到脱蜡的油。
⑧脱臭 将脱蜡的糠油吸至脱臭罐内,在真空(真空度8000Pa)状态下通入过热蒸汽,使油温升至220℃以上,处理4~6h。在油温降至40~60℃时,将其转入冷却油罐内,自然冷却,即得精糠油。
考虑到米糠油化学碱炼法的中性油损失、低精炼率、环保及加工成本等因素,物理精炼已被推广用于米糠油的生产中,特别是对高酸价米糠油精炼的优点尤有明显。
(2) 毛糠油物理精炼工艺流程如下:
毛糠油→除杂→脱胶→脱色→脱蜡→蒸馏脱酸→冷却→成品油
近来,已有进行生物精炼及膜处理进行的米糠油精制工艺试验研究,两者的共同特点均是处理条件温和、能耗低,而且有利于环境保护,特别是可避免产生大量的废水,中性油损失小。生物精炼是在脱胶和脱蜡处理后,用1,3-定向脂肪酶将游离脂肪酸转化成中性的甘油酯,残余脂肪酸则再通过化学碱炼或物理精炼除去,从而降低精炼损失,提高成品油得率。膜处理方法是采用甲醇对高酸值毛糠油进行1~2次混合振摇浸提,然后将上层游离脂肪酸的甲醇相经纳米过滤膜分离回收甲醇和脂肪酸。整个过程既没有皂脚也无废水产生,米糠油的脱胶则通过超滤完成。这两项技术有望分别随着酶制剂成本的降低和膜工业技术的完善而获得推广应用。
4. 米糠油的质量指标
我国2003年新出台了米糠油国家标准GB19112-2003,2003年10月1日开始实施。见表1-8、1-9所示。
表1-8 米糠原油质量指标
项目 | 质量指标 |
气味、滋味 | 具有米糠原油固有的气味和滋味,无异味 |
水分及挥发物/(%)≤ | 0.20 |
不溶性杂质/(%)≤ | 0.20 |
酸值(KOH)/(mg/g)≤ | 4.0 |
过氧化值/(mmol/kg)≤ | 7.5 |
溶剂残留量/(mg/kg)≤ | 100 |
注:黑体部分指标强制。 | |
表1-9 压榨成品米糠油、浸出成品米糠油质量指标
项目 | 质量指标 | |||||
一级 | 二级 | 三级 | 四级 | |||
色 泽 | (罗维朋比色槽25.4mm)≤ | —— | —— | 黄35 红3.0 | 黄35 红6.0 | |
(罗维朋比色槽133.4mm)≤ | 黄35 红3.5 | 黄35 红5.0 | —— | —— | ||
气味、滋味 | 无气味、口感好 | 气味、口感良好 | 具有米糠油固有的气味和滋味,无异味 | 具有米糠油固有的气味和滋味,无异味 | ||
透明度 | 澄清、透明 | 澄清、透明 | —— | —— | ||
水分及挥发物/(%)≤ | 0.05 | 0.05 | 0.10 | 0.20 | ||
不溶性杂质/(%)≤ | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | ||
酸值(KOH)/(mg/g)≤ | 0.20 | 0.30 | 1.0 | 3.0 | ||
过氧化值/(mmol/kg)≤ | 5.0 | 5.0 | 7.5 | 7.5 | ||
加热试验(280℃) | —— | —— | 无析出物,罗维朋比色:黄色值不变,红色值增加小于0.4 | 微量析出物,罗维朋比色:黄色值不变,红色值增加小于4.0,蓝色值增加小于0.5 | ||
含皂量/(%)≤ | —— | —— | 0.03 | 0.03 | ||
烟点/℃≥ | 215 | 205 | —— | —— | ||
冷冻试验(0℃储藏5.5h) | 澄清、透明 | —— | —— | —— | ||
溶剂残留量/(mg/kg) | 浸出油 | 不得检出 | 不得检出 | ≤ 50 | ≤ 50 | |
压榨油 | 不得检出 | 不得检出 | 不得检出 | 不得检出 | ||
注1:划有“—”者不做检测。压榨油和一、二级浸出油的溶剂残留量检出值小于10mg/kg时,视为未检出。 注2:黑体部分指标强制。 |