隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和糧食行業(yè)的發(fā)展,國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了一些稻谷加工規(guī)模較大的企業(yè)和集團(tuán),在這些企業(yè)和集團(tuán)內(nèi)每年都集中生產(chǎn)數(shù)量相當(dāng)可觀的米糠,為米糠資源開(kāi)發(fā)利用提供了有利條件。本文就米糠制油技術(shù)、脫脂米糠的綜合深加工技術(shù)及其在食品工業(yè)、醫(yī)藥保健和化工原料中的廣泛應(yīng)用進(jìn)行綜合性評(píng)述。
米糠中的油脂含量為13%~22%,是一種重要的油料資源。由于受?chē)?guó)內(nèi)稻谷加工企業(yè)比較分散,生產(chǎn)規(guī)模普遍不大,米糠產(chǎn)量相對(duì)較小,再加上新鮮米糠穩(wěn)定性差、不容易儲(chǔ)存等諸多原因,米糠難以集中加工。因此,我國(guó)米糠制油方法參差不齊,有液壓冷榨、液壓熱榨、螺旋榨油機(jī)壓榨、造粒浸出和膨化浸出等制油方法。目前主要方法是螺旋榨油機(jī)壓榨取油、造粒浸出制油和膨化浸出制油。
1.1液壓制油
液壓制油是早期米糠制油所采用的方法,分為液壓冷榨制油和液壓熱榨制油兩種方法,其工藝流程見(jiàn)圖1、圖2。
上述兩種液壓制油方法的共同特點(diǎn)是工藝操作簡(jiǎn)單,設(shè)備投資少,能源消耗低。液壓冷榨制油工藝中,米糠基本上沒(méi)有進(jìn)行穩(wěn)定化處理,脂肪酶和磷脂酶等酶的活性較強(qiáng),制得的米糠原油酸值高、品質(zhì)差,出油率低,米糠餅殘油一般在7%以上,米糠餅不易儲(chǔ)存。液壓熱榨制油工藝中,米糠經(jīng)過(guò)蒸炒,在不同程度上抑制了酶活性,相對(duì)于液壓冷榨制油其制得的米糠原油酸值較低,但米糠餅殘油仍然較高。液壓制油是一種較為原始的制油方法,綜合經(jīng)濟(jì)效益差,一般不予采用,僅在特殊情況下使用。
1.2螺旋榨油機(jī)壓榨制油
螺旋榨油機(jī)壓榨制油是現(xiàn)代油脂工業(yè)經(jīng)常采用的方法之一,其工藝流程見(jiàn)圖3。
螺旋榨油機(jī)壓榨制油工藝技術(shù)成熟,米糠經(jīng)過(guò)了潤(rùn)濕蒸炒,在一定程度上抑制了酶活性,制得米糠原油的酸值相對(duì)較低,米糠餅殘油可降至5%左右,較液壓制油低,比浸出制油高。螺旋榨油機(jī)壓榨制油與浸出制油一般用于高油分油料的加工,但對(duì)低油分油料的米糠制油不予推薦。
1.3浸出制油
米糠浸出制油分為造粒浸出和膨化浸出兩種方法,其工藝流程見(jiàn)圖4、圖5。
米糠造粒浸出制油是我國(guó)在20世紀(jì)80年代末、90年代經(jīng)常采用的方法。造粒是先將米糠增濕至12%~13%,壓制成Φ4mm左右的顆粒后,對(duì)米糠顆粒進(jìn)行流化態(tài)烘干,保證入浸水分為7%~9%,溫度為50~55℃。
造粒工藝大大降低了米糠入浸的粉末度,提高了米糠的容重(由360kg/m3提高到620kg/m3),改善了噴淋浸泡滲透性,浸出效果較好;同時(shí),由于流化態(tài)烘干的作用,在一定程度上抑制了酶的活性,但對(duì)米糠的穩(wěn)定化不夠徹底,生產(chǎn)的米糠原油酸值上升較快。
米糠膨化浸出制油是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的,米糠膨化是該工藝的關(guān)鍵,米糠膨化分為干式膨化和濕式膨化兩種。
干式膨化是在米糠入機(jī)前先加水將其水分調(diào)整到11%~13%,入機(jī)后經(jīng)高壓(2115MPa)、高溫(105~140℃)作用后噴爆成3~5mm的膨化顆粒,然后冷卻,同時(shí)水分汽化,米糠水分達(dá)7%~9%,溫度為50~55℃后進(jìn)行浸出。干式膨化操作簡(jiǎn)單、處理量較小,電耗偏高,可達(dá)70kW·h/t料,機(jī)件磨損較快,相對(duì)于濕式膨化來(lái)講,米糠的穩(wěn)定化不夠徹底,生產(chǎn)的米糠原油酸值上升較快。干式膨化一般只適合小規(guī)模生產(chǎn)或分散安裝在缺乏蒸汽的米廠對(duì)新出機(jī)米糠進(jìn)行的保鮮處理。
濕式膨化是米糠膨化過(guò)程需要引入直接水蒸汽,膨化后的料粒水分在13%左右,需要烘干降低水分,使水分降至8%~10%,再去浸出。
濕式膨化過(guò)程中直接水蒸汽的引入提高了米糠的水分和溫度,使其軟化,膨化機(jī)產(chǎn)量提高,機(jī)件磨損減緩,耗電量一般在15kW·h/t料以下。相對(duì)干式膨化,濕式膨化使米糠中脂肪酶和磷脂酶等酶類(lèi)鈍化更徹底,生產(chǎn)的米糠原油酸值降低,且存放過(guò)程中酸值回升慢。濕式膨化適合于大型米廠或油廠集中米糠原料后對(duì)米糠進(jìn)行集中預(yù)處理的場(chǎng)合。
1.4其他制油方法
米糠除了上述制油方法外,還有超臨界CO2浸出制油技術(shù)和酶催化浸出制油技術(shù)等,這些雖然都是新型的制油技術(shù),但由于設(shè)備投資昂貴或技術(shù)有待于進(jìn)一步完善等,目前還未能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
綜上所述,米糠膨化尤其是濕式膨化起到了良好的調(diào)質(zhì)效果,使米糠成為具有無(wú)數(shù)微孔的疏松組織結(jié)構(gòu),大大改善了浸出時(shí)溶劑的滲透條件,降低了濕粕的溶劑含量,節(jié)省能源,米糠粕殘油低,可降至1%以下,同時(shí)由于瞬時(shí)的高溫?cái)D壓,鈍化了脂肪酶和磷脂酶等酶類(lèi)物質(zhì)的活性,對(duì)米糠穩(wěn)定化起到了良好的效果;濕式膨化使膨化料粒更結(jié)實(shí),粉末度小,容重由360kg/m3提高到500kg/m3左右,有利于提高浸出產(chǎn)量。就米糠制油的幾種工藝方法來(lái)看,米糠濕式膨化浸出制油是目前最為先進(jìn)的一種工藝技術(shù)。