【摘 要】
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食用油脂是机体能量和营养的重要来源,也是脂溶性维生素的载体,同时也提供人体内自身不能合成而必需的物质,如必需脂肪酸、生育酚、植物甾醇、多酚等。所以,油脂生产是很重要和必需的。现广泛采用的传统取油技术具有损害环境或者浪费宝贵蛋白质资源的缺点;因此发展新的取油理论和技术非常必要。本文以茶籽、菜籽、白芝麻和黑芝麻为研究材料,建立了新型水剂法制油机制理论,并在此理论的指导下开展了应用技术研究,以及对茶籽进
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食用油脂是机体能量和营养的重要来源,也是脂溶性维生素的载体,同时也提供人体内自身不能合成而必需的物质,如必需脂肪酸、生育酚、植物甾醇、多酚等。所以,油脂生产是很重要和必需的。现广泛采用的传统取油技术具有损害环境或者浪费宝贵蛋白质资源的缺点;因此发展新的取油理论和技术非常必要。本文以茶籽、菜籽、白芝麻和黑芝麻为研究材料,建立了新型水剂法制油机制理论,并在此理论的指导下开展了应用技术研究,以及对茶籽进行了中试实验。新型水剂法制油机制理论为:当适量的纯水或盐水溶液与破碎油籽混合时,水分子与亲水性物质间形成氢键而聚合成团,同时亲水团聚物和油脂之间因源于氢键的疏水力而相互排斥,油的内聚力由小于其在固体表面的吸附力转变成大于其在固体表面的吸附力而聚合,从而排出游离的油。关于油脂回收率与用水量关系实验结果均是抛物线形式,证明曲线类型与油脂品种没有关系;即在获得最高油脂回收率的用水量以下范围内,用水量与亲水团聚物的硬度、内聚力、氢键增加值和油脂回收率之间都成线性正相关,而在获得最高油脂回收率的用水量以上范围内,用水量与亲水团聚物的硬度、内聚力和油脂回收率之间都成线性负相关,而氢键数量不再增加,是因为具有乳化作用的化合物例如磷脂、氨基酸、多酚等被溶解而导致乳化或氢键数量达到最大值后多余水分与亲水物质形成能包被油脂的笼型结构,从而降低了油脂回收率;因此,用水量过多或过少都会降低油脂回收率;但是,不同油籽品种获得最高油脂回收率的具体用水量却是不同的。同时,适当烘烤是灭酶以降低酸价和稳定油脂或脱脂物颜色的关键因素;而过度烘烤会降低油脂回收率和脱脂物中蛋白质的溶解度。其它辅助因素包括细胞破碎程度、提取时搅拌时间和温度、加盐量等。该理论的提出主要基于所用分离油籽中油的基础试剂是水,所以整个理论围绕水的性质和油籽仁的物理与化学特性而提出,并进行了试验证明。运用新型水剂法原理,通过对四种原料分别进行单因素及响应面优化试验,得到最佳取油条件及油脂回收率:茶籽加工的关键条件和参数如下,烘烤温度115℃,烘烤时间90 min,研磨细度74μm,于10 g浆料中加水量1.2 ml,加盐量(氯化钠0.1 g+碳酸氢钠0.008 g),搅拌时间40 min,搅拌温度65℃。菜籽加工的关键条件和参数如下,烘烤温度115℃,烘烤时间2 min,研磨细度61μm,于10 g浆料中加水量1.5 ml,搅拌时间30 min,搅拌温度50℃。白芝麻加工的关键条件和参数如下,烘烤温度115℃,烘烤时间1 min,研磨细度154μm,于10 g浆料中加盐水量(1.95 ml,6.00%(w/w)),搅拌时间25 min,搅拌温度64℃。黑芝麻加工的关键条件和参数如下,烘烤温度115℃,烘烤时间1 min,研磨细度154μm,于10 g浆料中加盐水量(1.95 ml,6.35%(w/w)),搅拌时间30 min,搅拌温度65℃。在最佳条件下,水均发挥出了最大效用,茶籽、菜籽、白芝麻和黑芝麻成品油的得率分别为94.79%、94.73%、96.02%和96.54%,得到的油澄清透明、色泽浅、质量好,通过该方法生产出来的四种油的酸值和过氧化值均比高温压榨或溶剂萃取得到的要好得多,它们也优于中国国家一级成品油标准。为进一步推动工厂生产化,选取茶籽进行的中试规模实验结果表明:采用与小试相同的方法,自行组装生产线和完成设备配套,将处理规模扩大到50.0 kg,油脂回收率超过94%,脱脂粉中的残油含量为3.71%,且达到国家一级食用油标准。以上结果表明,新型水剂法是一种加水量低、成品油得率高、技术设备简单、无废水排出、产品品质好的技术方法。因此,开发经济效益高、环保及安全的新型水剂法商业化油脂加工生产线具有很好的前景。
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