摘要:大豆油作为食用油,因为产量大、营养丰富,是一种比较重要的食用油品种。虽然在初加工过程中,存在杂质较多、浸入工艺残留等问题,但仍可以通过脱色、脱胶、离心等工艺加工措施进行精炼提纯,去除杂质和有害物质。通过精炼加工后的大豆油,不仅提高了食用安全性,并且营养丰富、烹饪味道醇香,极大提高了大豆油的产品价值。大豆油的精炼加工具体包括以下几个步骤:脱胶、中和,脱色,脱臭。首先,通过脱酸和脱胶的处理,可以去除大豆油中的游离脂肪酸和蛋白质等杂质,提高其稳定性和品质。接着,通过漂白和去异味的过程,可以去除大豆油中的色素和异味,使其更加透明和清香。最后,通过蒸馏的处理,可以去除大豆油中的残留溶剂和其他有害物质,确保其安全卫生。大豆油的精炼加工可以改善其口感和营养价值,提高其市场竞争力。同时,大豆油的精炼过程的污染问题已经得到稳定控制,对于生态环境具有减少污染作用,保证了大豆油加工的可持续绿色发展。随着民众对健康和环保的关注度不断提高,大豆油精炼加工技术也在不断创新和发展。 宜昌浓缩蛋白设备
关键词:大豆油、精炼、脱胶、中和、脱色、脱臭
引言
随着社会经济的快速发展,食品加工安全、营养价值和加工过程的节能环保已经成为现代工业生产的重点。大豆油精炼加工也顺应时代趋势,酶解毒、无水肥皂、纳米碱性精炼工艺应时而生。然而,由于中国工业应用规模较小,大多数加工公司仍然使用传统的精加工方法进行加工。大豆作为中国传统油料农作物,具有播种面积广、播种历史悠久的特点,这样也使大豆油在中国具有食用人口广泛、食用口味固化的现状,所以大豆油相对其他食用油,占市场比例较大,目前是国内食用油消费量排名的品种,出于食品安全和长远发展需要,科研和生产技术工作者们一直重视对其加工生产工艺的研究,不断努力提高生产技术,力求在保障大豆油市场供应的前提下,与食品安全、营养健康、节能环保同时发展,在供应菜篮子的基础上,保障可持续发展。为了让更多的人了解大豆油精炼过程的生产加工特点,在下文中简单概述中国大豆油生产加工的现状和目前的研究进展。
一、精炼工艺概述
大豆作为世界上主要的油料农作物,在美洲,尤其是美西地区和南美的农业种植大国,还有中国都有广泛种植,这样造就了大豆油食用范围广、用量大的食用油地位,是世界上大多数人比较喜欢的食用油。目前,随着世界科学和经济的发展,人们对大豆的种植逐步增加,同时大豆油的产量也随之增长。
大豆通过溶剂浸出后得到的大豆油是一种胶体系统,包含残留溶剂、磷脂、蛋白质、黏性物质、羰基二甘油酯等以及由甘油三酯组成的可溶性杂质,不能直接食用,必须要通过精炼加工,将以上杂质去除到要求的食品标准,而无害地去除以上这些物质会增加精炼和深加工过程的难度,降低生产效率,增加生产成本。精炼主要以解毒、漂白和除臭为主要目的。在确保精炼设备完整性和减少泄漏的同时,精炼过程中影响大豆油生产的主要因素是解毒和脱色,相关指标为肥皂油含量、粘土油含量和洗涤水油含量。其中,解毒主要根据大豆原油酸值等质量指标,控制磷脂、染料、游离脂肪酸、非脂肪物质中磷酸和液体碱的添加。脱色部分主要使用过滤助剂,如活性黏土和凹棒,以去除油脂中的色素和磷脂。本文以大豆油精炼工艺为例,通过控制降解和脱色阶段精炼助剂的选择和添加,研究了其对大豆油精炼效率的影响。它旨在为大豆油加工企业合理优化精炼工艺、提高大豆油精炼效率、减少精炼损失和降低成本提供技术参考。
二、精炼工艺实际应用
迄今为止,大豆油的精炼工艺已经发展到工艺稳定、成本低廉、污染可控的可靠阶段,精炼阶段的生产加工目的主要是解决在更大限度保证营养成分不被破坏的情况下,去除有害物质和杂质,目前,已经形成稳定的生产工艺,大部分生产加工企业基本都采用化学和物理相结合的方法,化学方法为磷酸脱胶工艺、氢氧化钠中和工艺,物理方法为白土脱色工艺和高温蒸汽脱臭工艺。下面就对精炼过程的工艺方法具体介绍。
(一) 脱胶、中和工艺
此工艺首先以化学反应手段为主,将毛油中的有害物质转化为可溶于水的杂质,然后再通过水洗、离心、蒸馏等物理过滤手段,将杂质去除。
步预热,通过浸出后的大豆毛油首先要过滤除去杂质,然后才能送入精炼生产线。进入精炼生产线后,首先要进行加热。作用是将毛油加热到符合工艺要求的温度75摄氏度。具体做法为通过燃烧加热预热容器,升高毛油温度。
第二步脱胶、中和,作用是去除非水溶性脂肪酸。方法为将能与非水溶性脂肪酸反应的化学试剂加入毛油中,利用化学反应,改变非水溶性脂肪酸性质,达到水洗过滤的目的。
具体生产工艺为将毛油和磷酸溶液(或水)注入混合容器中,将两者充分混合。然后将充分搅拌混合后的油液送入罐体暂存,在暂存期间,利用暂存时间增加了混合油液的化学反应时间,充分将油液中的非水溶性磷脂进行酸化,转变成水溶性磷酸物质。然后按照生产工艺要求,调配一定比例的氢氧化钠溶液与其进行混合,使水溶性的脂肪酸、磷酸等酸性物质与氢氧化钠碱性物质发生化学中和反应生成钠皂,并利用暂存罐,控制化学反应时间,充分让酸碱中和。经过酸碱中和后的油液,需要经过加热升温处理,达到脱皂离心机生产工艺要求的温度后,送入离心脱皂工艺阶段。随后将氢氧化钠和皂的混合溶液通过离心机分离出皂脚。去除皂脚后的油进一步按比例与热水混合,同时添加酸性溶液,一般为磷酸溶液或柠檬酸水溶液,用于去除游离的金属阳离子。最后进入水洗离心机,通过物理水洗的方法,进行水洗分离,以去除残留皂脚等杂质。为了保证水洗后的油水分符合生产标准,可以使用真空干燥器中去除水分和其他挥发性物质。此时,毛油变成了去除掉主要非水溶性杂质后的脱胶油,并送往下一工艺工段进行处理。
(二)脱色工艺
此工艺以物理吸附过滤为主要手段。利用白土具有吸附色素的特性,对脱胶中和后的碱炼油进行过滤脱色。具体生产工艺为将脱胶中和后的碱炼油经加热器加热,然后进入脱色预混罐,在脱色预混罐内与按照工艺要求的比例将白土与其混合,然后将混合后的油送入脱色塔内进行反应。脱色反应后的油与白土混合物,通过叶片过滤机和抛光过滤器,除去白土。经过脱色工段后,毛油将变成去除色素、残皂和金属氧化物等的脱色油,脱色油被泵入脱色清油罐,此工艺采用真空容器,主要是去除掉脱色后油中的气泡和气体。
(三) 脱臭工艺
此工艺主要以加热物理蒸发的方法,去除油液中含有的可蒸发有害物质。具体生产工艺为将脱色油通过换热装置与脱臭高温油进行热交换预热后,利用加热装置加热至工艺温度,挥发掉有害物质,然后再通过换热装置降温至40°C以下。此时就得到了一级大豆油。
三、精炼工艺技术革新
采用以化学反应为主要手段的传统脱胶精炼工艺,会破坏大豆油中活性物质,并且由于需要离心水洗,生产过程耗水量巨大,产生含有非水溶性物质的废水也对环境污染产生一定影响。这些促使科研工作者和生产技术人员一直不懈努力,寻找着更高效、更环保的生产工艺技术,用以改进或替代目前的酸脱胶工艺。随着生物技术的发展和应用,酶化脱胶逐渐在食用油精炼生产工艺中得到应用,并被证实其高效有用,目前已在中国油脂行业得到广泛关注,并陆续开展了长达20多年应用研究。
(一) 生物酶化法脱胶技术
物理脱胶的酶方法与基于磷酸的脱胶相比具有显著优势,因为它在减少磷的同时产生更多的油。在酸脱胶工艺过程的化学中和反应中,氢氧化钠与脂肪酸反应生成皂类物质,然后利用比重不同的特性,通过高速旋转离心的方法去除皂类杂质。此时,皂类杂质中仍然含有中性油,导致皂类杂质和产生的皂的产量减少,降低了皂类物质的纯度和经济价值。使用磷脂酶的酶促作用,可以使脱胶过程相对稳定和温和,提高了转化效率,降低皂油结合能力。这种方法可使脱胶油中的重金属阳离子含量降低,同时增加1%左右的产量。
(二) 无水吸附法脱皂技术
对于分离水洗工艺中,如何减少或取代水作为去除皂脚的主要媒介,科研工作者们给出了利用吸附剂吸收的物理去除办法。极大地节约了水的用量。由于不用水洗,进而就不产生废水排放,同时也不需要水洗分离设备,从固定资产投资、到生产工艺中的水、电资源消耗都得到了节约,此种方法现已在实际生产中得到应用。
(三) 预、复脱技术
此项技术是利用吸附平衡原理,当脱胶油中的色素被吸附过滤后,色素浓度逐渐降低,初始脱胶油的色素浓度仍然大于使用过的脱色剂色素浓度,所以,使用后的脱色剂仍然具有脱色的能力。根据这种原理,当脱胶油中被吸附的色素浓度逐渐降低时,经过脱色已经达到色素浓度平衡的吸附剂在新的脱胶油中仍具有色素浓度平衡差。可以重复再利用,提高使用价值,具体办法是将使用后的吸附剂进行重新与脱胶油进行短暂接触,不但起到了预脱色的效果,而且增加了脱色剂的使用率,提高了脱色剂的利用效率。
(四)纳米碱炼工艺
纳米碱炼工艺是融合了物理和纳米技术的碱炼改进工艺,由于材料的进步发展,目前已经有应用纳米技术材料的纳米碱混合容器,这种容器耐高压,能利用高压喷射带来的超高液体流速,产生液体扰动,利用液体之间的高速摩擦力达到剪切分子团,加快酸碱融合反应的速度。此种新材料不仅节约了加工时间,而且使酸碱反应更加全面和彻底,提高了食品安全性,也提高了生产效率。
四、总结
近些年,中国科技水平发展迅速,生物技术、新材料、新设备层出不穷,促使浸出大豆油精炼工艺也随之进入了新阶段,虽然传统精炼工艺已经趋于稳定,但是随着全球环保要求和节约能源消耗的要求不断提高,工业废水、废油、白土废料和废催化剂的排放逐渐地被人们关注,中国也出台了许多与节能减排相关的政策。在如今这个能源价格逐年上涨的背景下,大豆油精炼技术的革新迫在眉睫。在中国科研工作者和生产技术人员的不懈努力下,相信在未来,新技术、新工艺、新设备会如雨后春笋般,中国的大豆油精炼必然会迈入更环保、更经济的时代。