棉酚的特性及在棉籽油生產(chǎn)中的工藝控制

潘江貴

（新疆阿克蘇地區(qū)質(zhì)量與計(jì)量檢測(cè)所，新疆 阿克蘇 843000）

棉籽是主要油料之一，棉籽油是一種重要的食用植物油。棉籽油屬于半干性油，未精煉的毛油呈紅褐色或棕黃色，色澤主要是由毛油中存在的棉酚及其衍生物造成，毛油中含大約0.25%～0.47%的棉酚。棉酚是棉籽中色素腺體所含的一種黃色色素，是一種萜類(lèi)化合物，常以游離態(tài)和結(jié)合態(tài)兩種形式存在。以游離態(tài)存在的棉酚稱(chēng)為游離棉酚,游離棉酚中的活性基團(tuán)可與其他物質(zhì)結(jié)合，具有毒性；結(jié)合棉酚是指游離棉酚與蛋白質(zhì)、氨基酸、磷脂等結(jié)合的產(chǎn)物，由于活性基團(tuán)被結(jié)合，所以失去活性。棉籽仁中色素腺重量的四至五成為棉酚，在榨油加工過(guò)程中，色素腺破裂，腺體內(nèi)的棉酚被釋放出來(lái)，其中一部分游離棉酚到了油中，相當(dāng)一部分由于加工過(guò)程中受熱的作用，游離棉酚與棉籽中的蛋白質(zhì)結(jié)合，形成無(wú)毒的結(jié)合棉酚，還有一部分游離棉酚殘留在餅粕中。為了確保棉籽油的食用安全,必須采取有效工藝脫除其中的棉酚。

1 棉酚的毒性

在這里棉酚的毒性主要是指游離棉酚的毒性，毒性大小取決于游離棉酚的含量,國(guó)標(biāo)GB2716-2005《食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定食用棉籽油中游離棉酚的含量不得超過(guò)0.02%,超過(guò)此規(guī)定之棉籽油不允許出售和食用。據(jù)相關(guān)測(cè)試研究表明：游離棉酚含有酚毒甙，毒性強(qiáng)，是一種細(xì)胞原漿毒和血液毒，長(zhǎng)期食用此類(lèi)不合格的棉籽油對(duì)人體的神經(jīng)和血管均有毒害作用，對(duì)胃腸黏膜刺激性較強(qiáng)，對(duì)心臟、肝、腎及中樞神經(jīng)損害較嚴(yán)重。長(zhǎng)期食用這種油或經(jīng)這種油煎炒、油炸的食品對(duì)人的生殖系統(tǒng)也有毒害作用，造成生殖系統(tǒng)功能紊亂。因此，在棉產(chǎn)地應(yīng)宣傳不達(dá)標(biāo)棉籽油的毒性,同時(shí)，勿食用加工工藝不滿足要求而生產(chǎn)出來(lái)的粗制棉籽油,榨油前必須將棉籽粉碎,經(jīng)蒸炒加熱后再榨油，榨出的毛油必須經(jīng)過(guò)精煉等各道工序，才能使棉酚逐漸分解破壞，以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的食用要求。

2 棉籽油生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)棉酚采取的工藝控制

棉籽油生產(chǎn)過(guò)程中由于棉酚的存在，造成許多不利影響,首先，游離棉酚具有毒性,為保證棉籽油食用安全,必須全力將其脫除達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求；其次,棉酚及其衍生物是強(qiáng)發(fā)性色素,毛油中的棉酚使其呈現(xiàn)紅色至棕色特征，在相關(guān)精煉工序如不能將其脫除干凈，隨著生產(chǎn)過(guò)程中溫度升高等變化而變性，造成色澤固定難以脫除。再次，棉酚活性較高，在油脂生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)發(fā)生氧化或聚合等變性反應(yīng),也可以與油料、油脂中的多種物質(zhì)發(fā)生作用,生成一系列對(duì)油脂、粕品質(zhì)有不良影響的物質(zhì)。要消除這些不良影響必須采用一些工藝措施。

2.1 堿煉法

堿煉法是用堿中和油脂中的游離脂肪酸，所生成的肥皂吸附部分其他雜質(zhì)（尤其對(duì)酚型色素特別有效）而從油中沉降分離的精煉方法。堿煉過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)有：中和、油脂皂化、磷脂皂化、不完全中和等反應(yīng)出現(xiàn)，是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，但主要的反應(yīng)是堿和游離脂肪酸的中和反應(yīng)。同時(shí)，還有一個(gè)重要的反應(yīng)：由于棉酚是酸性色素，可與堿反應(yīng)生成鹽，這種鹽在堿煉過(guò)程中更容易被皂角吸附沉淀，從而實(shí)現(xiàn)棉酚分離脫除，降低油的色澤的目的。傳統(tǒng)的化學(xué)堿煉工藝分為間歇式堿煉工藝和連續(xù)式堿煉工藝，堿煉是目前最有效的脫除棉酚的方法，要實(shí)現(xiàn)脫除的效果還應(yīng)對(duì)部分工藝過(guò)程采取有效的控制措施。首先，在脫膠（通常也稱(chēng)脫磷）、堿煉前做好毛油的存儲(chǔ)工作，避免長(zhǎng)時(shí)間的高溫存放，應(yīng)避光低溫存儲(chǔ)；其次，在堿煉前應(yīng)徹底進(jìn)行脫磷，即要控制好脫膠工藝過(guò)程，使得易于棉酚反應(yīng)生成結(jié)合棉酚的磷脂得以脫除，此過(guò)程要控制好影響因素加水量和操作溫度；再次，堿煉時(shí)要控制好毛油和堿混合的時(shí)間和溫度，為避免中性油的皂化，同時(shí)，保證脫色效果，可采取在室溫下長(zhǎng)時(shí)間（不少于60min）的油、堿比配合混合;油-皂分離時(shí)，為了降低油的粘度和皂角稠度，便于分離，分離溫度應(yīng)適當(dāng)提高一般控制在70～80℃，溫度太高水分汽化，皂粒起泡,密度下降不利于分離。

傳統(tǒng)的化學(xué)堿煉工藝雖然可以充分脫除油脂中的棉酚,但在中和游離脂肪酸的同時(shí)，中性油也被皂化而增加了油脂的煉耗，使油脂加工成本增大。目前，混合油堿煉工藝也是一種運(yùn)用廣泛的工藝技術(shù)，混合油在溶劑蒸發(fā)前堿煉，棉酚等色素得到有效脫除，避免了高溫造成油的色素固化，精煉煉耗低，成品油回收率高。

2.2 加水濕潤(rùn)蒸炒

棉籽胚料經(jīng)過(guò)加水濕潤(rùn)蒸炒后,棉酚與蛋白質(zhì)結(jié)合生成無(wú)毒且不溶于油的結(jié)合棉酚留在粕中,油脂中棉酚和氧化脂肪酸的含量都會(huì)顯著減少。油脂中的棉酚含量越少,油脂在加工過(guò)程也就越容易,油脂的損耗就越低。在濕潤(rùn)蒸炒過(guò)程中,應(yīng)控制好加入水分，通常加入的水量使?jié)駶?rùn)后料胚含水量在17%左右。水分太低,不能有效降低油脂中的棉酚含量;水分太高,則料胚容易結(jié)團(tuán)或堵料,影響蒸炒效果,蒸炒后也難以達(dá)到入榨水分的要求,過(guò)高的水分還會(huì)增加蒸炒的負(fù)荷和蒸汽的消耗。

2.3 膨化浸出工藝中水分控制

剝殼后的棉籽仁膨化后可以進(jìn)行直接浸出。為使棉酚能與棉籽中的蛋白質(zhì)充分作用,應(yīng)采用濕式膨化工藝,并適當(dāng)加大進(jìn)入膨化機(jī)時(shí)料胚水分和蒸汽量。料胚進(jìn)入膨化機(jī)的水分可以控制在12%左右,出料水分則應(yīng)控制在14%，膨化后的棉酚與蛋白質(zhì)結(jié)合更充分。采用膨化浸出工藝所得毛油棉酚含量明顯降低,色澤清亮，在油脂加工時(shí)可明顯提高精練率。

結(jié)語(yǔ)

游離棉酚具有毒性,為保證棉籽油食用安全,必須全力將其脫除。棉籽油生產(chǎn)過(guò)程中由于棉酚的存在，造成許多不利影響。堿煉法是有效的脫除棉酚的方法,在棉籽油生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)加水濕潤(rùn)蒸炒胚料、膨化浸出中水分控制等工藝都可以有效降低油中的棉酚含量,在后續(xù)油脂加工時(shí)對(duì)精練率的提高作用明顯。

[1]劉玉蘭.油脂制取工藝與設(shè)備[M].北京：科學(xué)出版社，2003.

[2]程玉享.油脂質(zhì)量檢測(cè)新技術(shù)與新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)務(wù)[M].北京：當(dāng)代中國(guó)音像出版社，2004.

[3]張?bào)P，等.棉籽混合油精煉工藝技術(shù)[J].中國(guó)油脂，1998.

[4]蘇望懿.油脂加工工藝學(xué)[M].長(zhǎng)沙：湖北科學(xué)技術(shù)出版社，1997.

[5]白玉萍，等.棉籽膨化加工工藝生產(chǎn)實(shí)踐[J].中國(guó)油脂，2006.