亞麻籽油及其關鍵生產技術

左 青 ，左 暉，劉洪舉，楊輝祥

(1.江蘇牧羊集團有限公司，江蘇 揚州 225127； 2.廣州星坤機械有限公司，廣州 510460； 3.內蒙益善園生物科技有限責任公司，呼和浩特 010010； 4.中糧祥瑞糧油工業(yè)(荊門)有限公司，湖北 荊門 431900)

亞麻籽油及其關鍵生產技術

左 青1，左 暉2，劉洪舉3，楊輝祥4

(1.江蘇牧羊集團有限公司，江蘇 揚州 225127； 2.廣州星坤機械有限公司，廣州 510460； 3.內蒙益善園生物科技有限責任公司，呼和浩特 010010； 4.中糧祥瑞糧油工業(yè)(荊門)有限公司，湖北 荊門 431900)

亞麻籽富含營養(yǎng)物質，亞麻籽油含有膠質、黏液物、不皂化物、蠟質和苦味物質。采取冷榨工藝可保留亞麻籽油中的亞麻酸和營養(yǎng)物質，對亞麻籽油進行物理吸附可脫膠和脫黏液物，冬化可脫蠟和脫除不皂化物。生產的優(yōu)質亞麻籽油可通過0℃、24 h冷凍試驗。

亞麻籽油；物理吸附；冬化；不皂化物

亞麻分纖維用亞麻、油用亞麻和纖維與油兼用亞麻3種，原產波斯灣、黑海，現在種植在亞洲、非洲、歐洲、北美、大洋洲等地區(qū)，加拿大產量最高，依次為中國、美國、印度、歐洲。我國亞麻生長在高寒地區(qū)，主要產區(qū)在東北、華北、西北，全國年產量在30多萬t，以內蒙古和甘肅種植面積最大。近年來，為了滿足不斷增長的亞麻籽油市場的需求，填補國內產量的不足，需從國外進口亞麻籽，2014年進口量達25萬t。

目前國內生產亞麻籽油有3種類型：①采取預榨和浸出，最大生產規(guī)模在100 t/d，毛油經過精煉處理；②采取小型榨油機熱榨，壓榨后過濾精煉；③采取冷榨，冷榨油中亞麻酸含量比熱榨油的高3%～4%。冷榨亞麻籽毛油經過吸附脫膠、冬化處理，目前受到市場的歡迎。亞麻籽油含有膠質、黏液物、不皂化物、蠟質和苦味物質。本文主要研究如何保持亞麻籽油的活性營養(yǎng)物質和亞麻酸含量，及亞麻籽油的關鍵生產技術。

1 亞麻籽的組分

亞麻籽容重在540～690 kg/m3[1-2]。亞麻籽由種皮、內胚乳和胚組成，種皮含6%～10%亞麻膠，胚含30%～47%脂肪、23%～27%蛋白質、4.3%～9.0%纖維。亞麻仁含油在30%～44%，有特殊氣味，含磷、黏液物、苦味物質，毛油含較多的磷脂和膠質[3-6]，含蠟2%～3%，含不皂化物8.26%[7-9]，即高級脂肪醇、甾醇和羥類。國產亞麻籽的主要組分及含量見表1。

表1 亞麻籽的主要組分及含量[10-11] %

2 亞麻籽油的特性

亞麻籽油中不飽和脂肪酸含量大于等于90%，富含亞麻酸，而且脂肪酸比例適宜人體需求。亞麻籽油在空氣中氧化聚合形成薄膜[12]，多數黏液物留在餅粕中。亞麻籽油與其他植物油相比具有不同的特征。

2.1 亞麻籽油的特殊風味——苦味

亞麻籽油富含不飽和脂肪酸，極易氧化變質。新鮮初榨的亞麻籽油帶有氣味芳香清雅的堅果氣味，伴隨清淡的魚腥味，冷凍后出現絮狀物。一般情況下亞麻籽油色澤呈褐紅色、半透明、無異味。在室溫存放1 d，油中開始釋放苦味，經儲存6～9個月后，口感“微苦”。精煉亞麻籽油儲存幾個月后不會出現苦味，但產生酸敗哈喇味。

環(huán)肽A(CLA)[5-6]是一類存在于亞麻籽和根中的由氨基酸組成的疏水化合物，具有免疫抑制活性。同樣存在環(huán)肽B、C、D、E、F、G、H、I、X，即CLB、CLC、CLD、CLE、CLF、CLG、CLH、CLI、CLX。亞麻籽油在儲存過程中蛋氨酸環(huán)肽明顯減少，含蛋氨酸亞砜的環(huán)肽含量上升，CLE含量增加4倍，CLA含量沒有變化。

環(huán)肽類物質不耐高溫，在溫度高于70℃，空氣中15 min內失去活性，明顯特征是產生苦味和魚腥味[3]。CLE導致冷榨亞麻籽油產生苦味，CLE感官評價的苦味閾值為12.3 μmol/L，不同產地的冷榨亞麻籽油的苦味形成速率不同。亞麻籽油在儲存160 d后CLE增加量在485～925 mg/kg。另外，冷榨亞麻籽油的苦味不限于CLE，據檢測冷榨亞麻籽油中CLC、CLA含量低于熱榨油，但熱榨油的苦味重，分析原因是環(huán)肽易氧化，分離出一些營養(yǎng)成分，如黃酮化合物、甾醇、高級脂肪醇等不皂化物[3,5,10]，味道微苦，具有清火、除燥、降血脂、降血糖功能。

亞麻籽油在水化脫膠過程中損失一些環(huán)肽，磷脂具有乳化性，在脫除磷脂后，降低了環(huán)肽在亞麻籽油中溶解度，因此冷榨油中的環(huán)肽含量比熱榨油和精煉油的多。

2.2 特殊的脂肪酸組成

在亞麻籽油的脂肪酸組成中，棕櫚酸含量在4.5%～4.9%、硬脂酸含量在2.5%～4.0%、油酸含量在16%～18%、亞油酸含量在15%～17%、亞麻酸含量在57%～60%。聯合國糧農組織推薦[13]人體攝入脂肪酸比例為飽和脂肪酸(SFA)與單不飽和脂肪酸(MUFA)、多不飽和脂肪酸(PUFA)比例為1∶1∶1。加拿大推薦n-3PUFA與n-6PUFA比例為(4～10)∶1，聯合國糧農組織建議在(5～10)∶1，日本為4∶1，美國為2.3∶1。2011年《中國居民膳食營養(yǎng)參考攝入量》建議PUFA提供能量占日總能量攝入的10%，其中n-3PUFA與n-6PUFA比例為(4～6)∶1。在一般植物油中α-亞麻酸含量很少，n-3PUFA與n-6PUFA的比例失衡。在亞麻籽油的不飽和脂肪酸中，n-3PUFA(α-亞麻酸)占51%～62%、n-6PUFA(γ-亞麻酸)占13%～16%，另含21%左右的n-9脂肪酸，單不飽和脂肪酸占20%～24%，飽和脂肪酸占10%。

2.3 微量成分

亞麻籽油維生素E含量在39～60 mg/100 g，亞麻籽油含CLA，具有免疫抑制活性，還有其他環(huán)亞油肽類CLB-E、CLF-I、CLX，其結構、生理活性和合成有待研究[3,6]，亞麻籽油還含有香草酸、羥基甲苯甲酸、肉桂酸。

2.4 抗氧化能力

亞麻籽油、紅花籽油和罌粟油的氧化誘導期依次是亞麻籽油(1.57 h)<紅花籽油(2.87 h)<罌粟油(5.56 h)[3]。適宜的抗氧化劑是鎖陽提取物和沙棘黃酮，添加量0.5%～2%。

2.5 冷榨油和熱榨油揮發(fā)性物質比較

冷榨亞麻籽油具有淡淡的堅果清香味，而熱榨亞麻籽油帶有濃香烤香味，冷榨亞麻籽油揮發(fā)性物質以醇類為主，醇類物質含量在56%～66%，含正己醇、戊醇、乙烯醇、2-丁醇等，還含一些酯類和醛類物質如己醛、己酸、己內酯、戊內酯、丁酯等。熱榨亞麻籽油含大量的糠醛和雜環(huán)化合物。研究[14]發(fā)現，在120℃烤籽4 h，亞麻籽油產生的揮發(fā)性醇類物質較多，出現糠醛、5-甲基糠醛、吡嗪、吡咯、苯甲醛等雜環(huán)類芳香化合物，冷榨油沒有雜環(huán)類芳香化合物。在140℃烤籽4 h，產生吡嗪類、噠嗪類、噻吩類、吡啶類、吡唑類等雜環(huán)類芳香化合物達21種，出現大量的糠醛、糠醇，在空氣和光照下易變成棕色或深紅色，這是熱榨油色澤加深的原因。在熱榨亞麻籽油中，醛、酮、酸類脂肪氧化物比冷榨油高，醛類升高1.3～4.4倍、酮/酸類升高7.2～14.2倍。熱榨油經清理、烘炒、壓榨，有濃郁的亞麻籽香味、苦味，油呈褐紅色。

亞麻籽皮含有生氰糖苷，在140℃烤籽分解出微量2-丁烯腈和3-丁烯腈。如果先脫皮，再用皮提取膠質，利用率更高。

3 亞麻籽油關鍵生產技術

3.1 冷榨工藝

亞麻籽冷榨工藝流程：

亞麻籽→清理→磁選→低溫壓榨→毛油→過濾→冷榨毛油。

工藝參數：

(1)原料：選擇成熟度適宜、顆粒飽滿、質量好的亞麻籽，水分低于9%，含油量大于等于32%，雜質小于等于2%，酸值(KOH)小于等于1.0 mg/g，過氧化值小于等于5 mmol/kg。目前國產油用亞麻籽含油38%～45%、水分8.5%；進口亞麻籽含油 42%～45%、水分6.5%。

(2)清理：亞麻籽是形狀和芝麻相似、比芝麻大的紅棕色果實，選用去石組合篩，去大雜篩板孔徑在1.2 mm×20 mm、篩網孔形為方形、每英寸孔數 20～24個，除小雜篩板孔徑是圓形，孔徑1.8～2.2 mm，篩網孔形方形，每英寸14個。

(3)冷榨：冷榨在室溫下進行，溫度小于等于40℃，選用YZYX20-2雙螺旋榨油機，或10型單螺旋榨油機，在入榨水分小于等于8%，調整出餅厚度來控制餅殘油，對于單螺桿榨油機，餅厚在4 mm左右，控制干餅殘油在7%～8%；對雙螺桿榨油機，調節(jié)出餅厚度在5～6 mm，出餅殘油在10%～12%。油溫小于等于55℃，冷榨油色澤淺。

3.2 水化脫膠

亞麻籽油富含膠質、環(huán)肽類物質、不皂化物和黃酮類化合物及黏液物。壓榨油直接進脫膠反應罐(間歇式)，不加熱，在室溫下加5 kg/t左右的硅藻土，60 r/min(變頻)攪拌30 min左右，進箱式過濾機，生產脫膠油，味道基本不苦，黏液物被吸附干凈。

真空脫苦工藝：在油溫60～65℃，真空度90～100 kPa，加入油質量的0.1%～0.5%活性炭在60～80 r/min下反應20～40 min，反應后在常溫下過濾。

3.3 冬化

蠟的熔點在40℃，在65～70℃析出，冷榨油溫度低于55℃，亞麻籽油含蠟量在100～400 mg/kg，一般冷榨油含蠟量少，熱榨油含蠟量多。與其他植物油不同的是，亞麻籽油含不皂化物多，特別是甾醇，國產亞麻籽油含0.37%～0.42%甾醇，加拿大亞麻籽油甾醇含量高達0.7%，而伊朗亞麻籽油則甾醇含量高達1.5%。甾醇類化合物結晶為β型，屬于不穩(wěn)定晶型，在冬化中采取超低溫冬化。冬化工藝按生產規(guī)模大小選擇間歇式或連續(xù)式。

3.3.1 間歇冬化

采用1個結晶罐、2個養(yǎng)晶罐，結晶泵選用螺桿泵，箱式過濾機。脫膠過濾油直接進結晶罐，攪拌速度35 r/min(變頻)、結晶溫度-6℃,結晶時間24 h，由螺桿泵泵進養(yǎng)晶罐，攪拌速度35 r/min(變頻)、養(yǎng)晶溫度2℃、養(yǎng)晶時間24 h。采取冷凍脫脂脫蠟。

將硅藻土和液油混合液泵進箱式過濾機做預涂層，濾壓達0.15 MPa，進冬化成品油罐(油溫在2℃，室溫下過濾)，過濾時流油呈細線狀，一般過濾20 d左右濾壓達到1 MPa時停止，清油泵入管道過濾器，從管道過濾器出來油泵入成品罐。助濾劑(硅藻土)總添加量0.5%～0.7%(間歇式，按含蠟量在100～400 mg/kg)；板框過濾機(30塊)過濾速度在0.15 h/t，過濾速率在165 kg/m2，過濾機的濾布用法蘭絨布、細棉布。蠟含油應小于等于65%。

3.3.2 連續(xù)冬化

考慮到亞麻籽油富含甾醇，甾醇在結晶過程中不定向，所以加結晶劑(硅藻土)5 kg/t，助濾劑 3～4 kg/t。采取兩個結晶罐和兩個養(yǎng)晶罐，螺桿泵泵結晶油，用兩臺臥式葉片式過濾機過濾，泵進管道過濾器過濾出成品油。

(1)結晶養(yǎng)晶：經換熱器和冷卻器油溫降到15℃，添加結晶劑5 kg/t。2個結晶罐，進1#結晶罐油溫15℃，進2#結晶罐油溫10℃，進養(yǎng)晶罐油溫5℃，結晶罐攪拌速度22 r/min(變頻60%～70%)，結晶12 h。2個養(yǎng)晶罐，攪拌速度22 r/min(變頻50%～60%)，養(yǎng)晶18 h。養(yǎng)晶后升溫到10～12℃進過濾器。

如果冷榨油含雜質多，對結晶影響大，升溫到60℃，融化原來存在的固有結晶體，在操作過程中，根據觀察過濾油的渾濁情況來升溫。正常情況下，結晶油升溫至45～55℃，這樣升溫、降溫快，節(jié)省能源。在開始形成晶體時降溫快，以后降溫慢。產生的晶體有割手感、硬感為好，表明蠟質含油低；如果半軟半硬，能過濾，表明蠟質含油高；如果手感蠟質軟，難過濾，需回結晶罐。

(2)過濾：兩臺過濾機交替使用，一臺過濾、一臺卸蠟餅清理待機。先要在葉片過濾機進行預涂，預涂用助濾劑(硅藻土)3～4 kg/t和凈油(脫蠟油)組成混合油，用泵循環(huán)到葉片過濾機葉片上，循環(huán)6 min 左右,預涂層厚度在0.32～0.64 mm，正常過濾壓力在0.20～0.37 MPa，過濾油溫度10～12℃，等到過濾壓力大于0.37 MPa后，換到另一臺過濾器過濾。用壓縮空氣吹掃，大部分油排入成品油油罐，少量帶有助濾劑的油(渾濁)排入助濾劑罐，濾餅用壓縮空氣吹干，在吹餅過程中吹出的剩油排入剎克龍和預涂助濾劑/油混合罐及污油罐內，在吹干濾油后，再用0.3 MPa飽和蒸汽吹掃20～40 min，打開過濾機卸出濾餅。要求濾餅含油小于等于60 kg/t。

立式葉片過濾機和臥式過濾機的特點比較：

立式葉片過濾機優(yōu)點：①清理容易，將葉片從罐內取出，振動葉片脫除濾餅；②卸料系統是密封系統。缺點：①如果油流量或揚程不足，沒有全充滿，預涂層上下不均勻；②在過濾過程中如果油流中斷，部分蠟濾餅可能從網上掉下，導致油直接穿過。

臥式過濾機的濾板面積小，筒體容易充滿，預涂層的厚度均勻，另外開蓋卸餅半自動，減少污染和勞動強度，所以選擇臥式過濾機。

如果選用隔膜式過濾機，建議用0.7 MPa的膜，過濾壓力在0.2～0.4 MPa，工作室最高耐壓 0.5 MPa。

4 問題與討論

4.1 關于在冬化過程中采取速冷和緩冷

(1)速冷：用換熱器換熱制冷，冷卻時間很短，蠟結晶為片狀，利于形成小晶體β′，小晶體含油少，在水中分散好，利于分離。β′晶體是堅硬和均勻的球狀，易于固液分離，晶粒生長和黏度成反比，需要非破壞性的攪拌。過濾要求晶體尺寸和形狀的均一性及抵御機械壓力的抗力。

(2)緩冷：在罐體通過盤管冷卻時冷卻速率慢，結晶產生大的晶體，間隙大，易夾油，晶體軟，難過濾。

4.2 簡單檢測亞麻籽油中是否含磷和含蠟

冷凍試驗：含蠟14 mg/kg亞麻籽油可以通過0℃、5.5 h冷凍試驗；含蠟50 mg/kg亞麻籽油可以通過6℃、5.5 h冷凍試驗。為了瓶裝亞麻籽油的冷藏穩(wěn)定性和超市的貨架期，要求亞麻籽油中含蠟小于等于10 mg/kg。

簡單測定含磷和含蠟：用40℃水浴看是否有析出物，如果出現析出物，是磷脂。用70℃水浴觀察是否出現析出物，如果有析出物，是蠟質。

4.3 生產優(yōu)質亞麻籽油

據內蒙益善園化驗室檢測：冷榨亞麻籽油的亞麻酸含量比熱榨油的高3%～4%，高溫破壞部分亞麻酸。與進口亞麻籽比較，本地產的亞麻籽壓榨油香味濃，但亞麻酸含量沒有差別，據分析進口亞麻籽含水較高、經過長途物流，沒有妥善保管，表皮產生變化，酸值上升。亞麻籽油經過精煉后，α-亞麻酸含量大于等于45%，低于冷榨油的亞麻酸含量。

選擇新鮮亞麻籽，水分控制在8%以內，經過清理后，儲存在低溫倉庫(平房倉內裝空調，溫度控制在16～20℃)，經過冷榨、吸附水化、冬化、包裝?？刂苼喡樽延退嶂?KOH)小于等于0.6 mg/g，保質期在1年。如果延長保質期到1.5年，在冬化過程中要脫脂，保持指標不變，不產生沉淀物。

4.4 綜合利用亞麻籽資源

在我國北方亞麻籽產地，當地居民長期食用亞麻籽和亞麻籽油，功效顯著，頭腦聰明，精神好，中年人長期服用后能降血脂和血壓，身體健康，精力旺盛。我國市場上出售亞麻籽產品限于焙炒亞麻籽、亞麻籽粉、亞麻籽油、亞麻籽膠。亞麻籽油是高端油脂，建議開發(fā)亞麻籽油軟膠囊、亞麻籽餅干、亞麻籽皮膠囊、亞麻木酚素、亞麻籽蛋白。亞麻籽和亞麻籽油作為保健食品和保健油得到消費者的共識，開發(fā)和綜合利用亞麻籽的資源，利國利民。

致謝：天津龍威集團沙憲州總監(jiān)、泰州匯福油脂公司王波博士、廣州東凌糧油李建軍工程師給予支持！

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2016-09-03；

：2016-10-31

左 青(1958),男,高級工程師,主要從事油脂企業(yè)的生產技術管理工作(E-mail) zuoqing_bj@163.com。

TS225.1；TQ644

：B

1003-7969(2017)08-0157-04

應用技術