由于小品種油脂的高不飽和性,其油料在加工過程中容易氧化變質(zhì),使營養(yǎng)成分流失和活性物質(zhì)受到破壞,另外常規(guī)的油脂精煉工藝還易使小品種油脂特有的香味損失。針對這些問題,需要采取特殊的加工方法。近幾年,我院開展了小品種油料制油工藝方面的研究開發(fā),進行了幾個小品種油料制油廠的工藝設(shè)計,并取得了滿意的效果。其中包括在國內(nèi)小品種植物油行業(yè)趨于領(lǐng)先地位的遼寧某特種營養(yǎng)油脂基地建設(shè)項目,該公司的產(chǎn)品有月見草油、琉璃苣油、南瓜籽油、亞麻籽油、紫蘇油、共軛亞油酸、GLA40、GLA70、沙棘籽油等。通過這些項目的設(shè)計和實踐,積累了一定的經(jīng)驗。針對小品種油料制油品種多、規(guī)模小、不飽和程度高、易氧化等特點,介紹幾點工藝優(yōu)化設(shè)計的建議,供大家參考。
1、小品種油脂典型加工工藝過程
幾種小品種油脂典型加工工藝過程見表1。
2、關(guān)鍵加工過程
2.1 預(yù)處理工段
小品種油料一般產(chǎn)量不大,預(yù)處理工段與常規(guī)油料的預(yù)處理工段基本相同,一般通過計量,振動篩除雜,去石機和磁選器進行清理,清理后的油料進入下一工段。但是加工廠根據(jù)市場需求和原料生產(chǎn)季節(jié)的不同往往交替加工多種原料,各種原料在大小、形狀、容重方面有較大差異,因此預(yù)處理設(shè)備的配置要兼顧多種原料以適應(yīng)生產(chǎn)需要,如振動篩可根據(jù)不同品種的油料大小配置多種網(wǎng)孔形狀和規(guī)格的篩面,以便生產(chǎn)時靈活應(yīng)用。
2.2榨油工段
為滿足不同消費者的需要和應(yīng)對市場變化,根據(jù)原料品質(zhì),榨油工段可設(shè)置常規(guī)榨油和冷榨兩種工藝。有些需要保證產(chǎn)品有濃郁香氣的需采取常規(guī)榨油工藝,如南瓜籽油、芝麻油等。富含多不飽和脂肪酸和微量活性成分的小品種油脂,為了防止氧化變質(zhì)多采取冷榨工藝。
目前,國內(nèi)榨油機主要有立式液壓榨油機、臥式液壓榨油機、螺旋榨油機、螺旋榨油機改造機等。立式液壓榨油機的特點是結(jié)構(gòu)比較簡單,操作使用方便。由于是間歇操作,裝卸餅勞動強度大,因此僅適合小型榨油廠使用。臥式液壓榨油機適用于軟質(zhì)高油分油料的制漿連續(xù)成型壓榨,如可可仁、芝麻、花生仁的壓榨。這種臥式液壓榨油機的特點是餅塊橫置,流油通暢,清渣和卸餅自動化。螺旋榨油機是目前國內(nèi)主要的榨油設(shè)備,分為單級、雙級以及一次壓榨、預(yù)榨、冷榨和小型榨油機多種形式。特點是連續(xù)化生產(chǎn),單機處理量大,勞動強度低,出油率高,應(yīng)用廣泛。螺旋榨油機改造機是指在冷榨機的榨膛外加冷卻循環(huán)水,以進一步提高冷榨油的品質(zhì)。在榨油機的選擇上,需要根據(jù)不同油料品種、不同規(guī)模和產(chǎn)品的不同要求選擇不同的壓榨機。常規(guī)榨油一般選用螺旋榨油機,冷榨可選擇立式液壓榨油機、臥式液壓榨油機、螺旋冷榨機或加冷卻水的螺旋榨油機。
用于冷榨制油和低溫精煉的原料,對酸值、過氧化值、霉變率及農(nóng)藥殘留等指標應(yīng)有更嚴格的要求。采用冷榨工藝生產(chǎn)出來的油具有純天然特性,避免了高溫加工產(chǎn)生反式脂肪酸、油脂聚合物等有害物質(zhì)的可能;保留了油中的生理活性物質(zhì),如維生素E、甾醇、γ-亞麻酸及功能性食品色素等有益物質(zhì)。冷榨工藝中料坯不經(jīng)高溫蒸炒,進料溫度在65℃以下,油溫也在65℃以下,壓榨餅的溫度70℃左右,殘油約8%。對于某些小品種油料,如核桃、杏仁等,其冷榨餅中蛋白破壞程度小,可進一步加工利用。
2.3 浸出工段
通過冷榨工段得到的冷榨餅殘油一般在8%左右,小品種油脂價值較高,為了避免浪費,需要將餅中的殘油盡可能地提取出來。因此,對于冷榨餅多通過浸出工段得到浸出毛油,對于某些蛋白附加值高的冷榨餅,還需要采取低溫浸出工藝。
2.4 精煉工段
精煉工段根據(jù)生產(chǎn)的連續(xù)性可分為連續(xù)精煉和間歇精煉兩種,根據(jù)工藝不同可分為全精煉和低溫精煉。一般來說,對于規(guī)模相對較大,原料來源穩(wěn)定的油料,適合采用全連續(xù)精煉生產(chǎn)線。規(guī)模小、品種多的小品種油脂適合采用間歇式生產(chǎn)線。常規(guī)壓榨毛油和浸出毛油一般需要采用全精煉工藝,有些油脂還需要脫蠟,如亞麻籽油、茶籽油等。冷榨毛油需要低溫精煉。因此,精煉工段可根據(jù)實際需要進行設(shè)置。
低溫精煉避免了冷榨毛油與酸堿等化學(xué)物質(zhì)接觸,避免了二次污染,保持了油品的純天然特性,并且低溫精煉降低了各種營養(yǎng)成分的分解與流失,保留了油品固有的香味,油的色澤不因精煉而變深,通過低溫精煉可以得到高品質(zhì)的小品種成品油。
低溫精煉一般包括脫膠、脫水、過濾等工序。這些工序是為了脫除毛油中的膠體雜質(zhì),提高毛油質(zhì)量,延長產(chǎn)品的貨架期。脫膠一般采用低溫或中溫水化工藝,為避免油脂高溫下的氧化等,在該工段也可添加活性炭吸附。活性炭主要用來吸附毛油中的殘留農(nóng)藥、多環(huán)芳烴類物質(zhì),還可脫除毛油的澀味、苦味且達到一定的脫色效果,保證產(chǎn)品質(zhì)量。以這種方式進行的脫膠和活性炭吸附,設(shè)備采用常規(guī)的煉油鍋。該工段過濾一般選用板框過濾機,板框過濾機過濾效果好,含渣量低,如在油茶籽毛油過濾中,采用板框過濾機的毛油含渣量一般在0.1%以下。低溫精煉可采取添加餅粉吸附脫水工藝,另外為進一步脫除毛油中的水分,還可采取閃蒸脫水,閃蒸脫水時真空度高、時間短,不會破壞小品種油脂中的功能性成分。目前,還有采用超速離心機的脫水工藝,這種脫水工藝可使水分降至產(chǎn)品的要求水分之下。
對于小品種浸出毛油,必須采取全連續(xù)精煉工藝才能達到質(zhì)量要求。小品種浸出毛油的精煉與常規(guī)的全連續(xù)精煉工藝與設(shè)備基本相同,針對小品種油脂的特性,做了以下改進。首先,為了防止小品種油脂中的某些功能性脂肪酸受到破壞,脫臭塔的脫臭溫度一般控制在200℃以下,通過保證高真空度等達到脫臭要求。另外,在小品種油脂脫色工藝中可以采用活性炭代替白土,活性炭不僅有很好的脫色效果,還可吸附多環(huán)芳烴和殘留農(nóng)藥等物質(zhì),也避免了白土的土腥味,提高了精煉油的質(zhì)量。
小品種油脂的品種多、規(guī)模小。為了便于清洗并及時更換油品,在設(shè)計中要注意設(shè)備的容量不宜過大,尤其是罐類設(shè)備,可適當(dāng)增加數(shù)量,多做中間儲罐;小品種油脂的精煉車間應(yīng)設(shè)置CIP自動清洗系統(tǒng)。另外為了保證油品質(zhì)量,應(yīng)在油品儲罐等處設(shè)置充氮保護,以防油品與氧氣長時間接觸而產(chǎn)生氧化變質(zhì)。
2.5 小包裝車間
以前,GMP只是針對藥品生產(chǎn)要求的,目前GMP不僅在藥品生產(chǎn)企業(yè)中推行,在食品、化妝品等多種行業(yè)中也是嚴格推行的。隨著人們對食品安全的日趨重視,一些小品種油廠已開始進行GMP認證。因此,小包裝車間一般建議按GMP標準設(shè)計。小包裝車間設(shè)立不同的功能房間,并且設(shè)置為潔凈區(qū)。小包裝車間的產(chǎn)品灌裝采取充氮灌裝,實踐證明充氮灌裝是一種簡單而有效的包裝形式,對于保證小品種油脂的質(zhì)量,延長其貨架期十分有效。
植物油中添加的抗氧化劑可分為天然和合成兩類。天然抗氧化劑包括生育酚、阿魏酸、茶多酚和迷迭香等,合成抗氧化劑包括BHA(叔丁基羥基茴香醚)、BHT(叔丁基羥基甲苯)、TBHQ(特丁基對苯二酚)等。小品種油脂價值高,功能性成分和生理活性成分含量高,為了保證產(chǎn)品的天然性,一般不考慮添加化學(xué)合成的抗氧化劑,建議添加維生素E、谷維素等天然、高效的抗氧化劑。
3、結(jié)束語
我國小品種油料制油發(fā)展相對落后。小品種油料加工規(guī)模小、品種多,因此目前作坊式的加工廠普遍存在,工藝落后,機械化程度低。在我國,進行這類生產(chǎn)工藝的規(guī)模化、規(guī)范化生產(chǎn)的設(shè)計實例很少。我們針對小品種油脂的特性進行了相關(guān)研究并通過小品種油料制油廠的設(shè)計積累了初步經(jīng)驗。在設(shè)計過程中還有很多值得探討和改進的地方,需要多方面的共同努力,需要與原料及產(chǎn)品特性、國內(nèi)外市場、工業(yè)化程度等相結(jié)合,以做好小品種油料的開發(fā)利用。