淺析精煉工藝對(duì)植物油品質(zhì)的影響

◎ 后 萍

（蕪湖市食品藥品檢驗(yàn)中心，安徽 蕪湖 241000）

植物油脂是人類賴以生存的重要食物，其在常溫條件下，一般以液態(tài)形式存在，是人類獲取能量的主要來(lái)源之一。業(yè)界一般將通過(guò)熱榨、冷榨等方法得到的初油稱為毛油。毛油的成分比較復(fù)雜，不僅有水分、蛋白質(zhì)、膠質(zhì)、色素等雜質(zhì)，生產(chǎn)過(guò)程中還會(huì)摻雜一些污染物等，既影響油脂外觀，也會(huì)對(duì)油脂的儲(chǔ)存帶來(lái)不利影響。

因此，在植物油脂生產(chǎn)過(guò)程中，需要去除油脂中的雜質(zhì)，盡可能保留有益的成分。通過(guò)精煉工藝，可大幅提高毛油的品質(zhì)，降低油脂的酸值和過(guò)氧化值。然而，若精煉過(guò)程不當(dāng)，也會(huì)產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)[1]，因此，對(duì)于精煉工藝的優(yōu)化很有必要。

1 脫膠

非甘油脂雜質(zhì)是毛油中常見(jiàn)的雜質(zhì)，如磷脂蛋白和黏液等，它們以膠狀存在于毛油中。在精煉過(guò)程中，這些物質(zhì)受熱易產(chǎn)生氣泡，使油脂乳化，影響油脂的品質(zhì)。同時(shí)，膠質(zhì)物也會(huì)嚴(yán)重影響油脂的過(guò)濾效果，引起設(shè)備結(jié)垢等不良后果。因此，毛油在精煉時(shí)，應(yīng)先去除油脂中的膠質(zhì)物[2]。通過(guò)加酸、加堿、吸附和加熱等方法處理毛油，是進(jìn)行油脂精煉的必要前處理。

植物油脂中存在2大類磷脂，一種是水化磷脂，一種是非水化磷脂[3]。其中，通過(guò)水化脫膠法可有效去除油脂中的水化磷脂；非水化磷脂去除較為煩瑣，要先使用酸將非水化磷脂轉(zhuǎn)化為水化磷脂，然后，再利用水化脫膠法將其去除。

水化脫膠主要利用磷脂等物質(zhì)的強(qiáng)吸水性，使其在吸水后發(fā)生膨脹，膨脹后的水合物不斷相互結(jié)合絮集，形成較大體積的膠粒，膠粒繼續(xù)凝結(jié)，最終形成膠團(tuán)，并懸浮在油脂中，通過(guò)進(jìn)一步離心等純化處理，從而獲得較為干凈的油脂。

溫度、水量和水化時(shí)間，是影響水化脫膠的重要因素。按水化脫膠溫度可將其分為高溫水化、中溫水化和低溫水化三種處理方式。①高溫水化溫度在70～80 ℃時(shí)，磷脂∶水量=1∶4。如果油脂中不可溶雜質(zhì)較多，可按磷脂∶水量=1∶6加水。需要注意的是，高溫水化的溫度應(yīng)不高于80 ℃，過(guò)高的溫度會(huì)使油脂和空氣中的氧氣發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，從而使植物油的品質(zhì)降低，同時(shí)，水化溫度過(guò)高還會(huì)加速水的汽化，產(chǎn)生的氣泡會(huì)打亂膠團(tuán)，使膠團(tuán)以細(xì)小的形態(tài)懸浮于油脂中，進(jìn)而影響雜質(zhì)的去除。②中溫水化溫度一般為50～60 ℃，磷脂∶水量=1∶3，處理時(shí)間較長(zhǎng)，需要靜置沉降至少8 h以上，其他條件與高溫水化法的條件一致。③低溫水化一般溫度為20～30 ℃，磷脂∶水量=1∶1，處理時(shí)間最長(zhǎng)，一般需要靜置沉降至少12 h，其他條件與高溫水化法的條件一致。

綜上所述，高溫脫膠可有效去除油脂黏度較高的膠質(zhì)，易于油脂與其他雜質(zhì)的分離。但是，過(guò)高的水化溫度會(huì)使油脂氧化，影響油脂的質(zhì)量。此外，水化溫度過(guò)高也會(huì)影響磷脂等黏性物質(zhì)的沉降。因此，將水化溫度控制在60～80 ℃為宜。

2 脫酸

毛油中游離脂肪酸的含量一般高于0.5%，有些植物油脂中游離脂肪酸的含量更高，如米糠油的游離脂肪酸含量約為10%。游離脂肪酸是在油脂生產(chǎn)加工和儲(chǔ)藏過(guò)程中形成的，其會(huì)嚴(yán)重影響油脂品質(zhì)，降低油脂穩(wěn)定性，改變油脂原有的口感，在油脂的工業(yè)生產(chǎn)中必須將其去除。

油脂脫酸一般可通過(guò)給油脂中加入適當(dāng)?shù)膲A，即氫氧化鈉，以達(dá)到中和游離脂肪酸的作用，該方法也被稱作堿煉法[4]。同時(shí)，也可以通過(guò)檢測(cè)油脂中游離脂肪酸的酸價(jià)來(lái)確定加入中和堿的量。中和后的脂肪酸鹽會(huì)進(jìn)入水相，經(jīng)熱水洗滌靜置后離心，從而達(dá)到分離脂肪酸鹽的效果。加堿中和法不僅可以去除游離脂肪酸，還能去除部分膠質(zhì)和色素等雜質(zhì)。

脫酸在植物油脂的精煉工藝中有著非常重要的作用，脫酸不理想，會(huì)嚴(yán)重影響出油率和所得油脂的質(zhì)量。當(dāng)前，由于堿煉法去除油脂中游離脂肪酸具有快速、高效等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于植物油脂脫酸工藝中。

2.1 堿煉脫酸法

堿煉法通常是利用強(qiáng)堿——?dú)溲趸c來(lái)中和油脂中游離脂肪酸，游離脂肪酸遇堿后會(huì)發(fā)生皂化反應(yīng)，形成肥皂，從油脂中析出，通過(guò)沉降和離心等后續(xù)處理，達(dá)到油脂脫酸的目的。

析出的沉淀物被稱為皂角，皂角對(duì)油脂中的色素、蛋白等其他雜質(zhì)具有很強(qiáng)的吸附性。同時(shí)，皂角還能吸附油脂中懸浮的不溶性固體顆粒，進(jìn)一步凈化油脂。在一般生產(chǎn)中，堿煉會(huì)用氫氧化鈉溶液，有時(shí)也會(huì)使用一些純的氫氧化鈉粉末。采用氫氧化鈉處理油脂，不僅可以有效去除油脂中的游離脂肪酸，也可對(duì)油脂的脫色起到一定作用。然而，堿煉法也有一定的副作用，其會(huì)使中性油脂發(fā)生皂化，降低出油率以及使用設(shè)備的利用率。目前，工業(yè)生產(chǎn)中通常會(huì)使用燒堿進(jìn)行堿煉，僅在少數(shù)特殊情況下才會(huì)使用純堿進(jìn)行堿煉。

2.2 蒸餾脫酸法

蒸餾脫酸法是利用油脂中游離脂肪酸的揮發(fā)性與其他成分間存在的差異，去除脂肪酸的方法。游離脂肪酸在高溫超低壓條件下以氣態(tài)形式存在，因此，通過(guò)將油脂經(jīng)高溫低壓處理，即可達(dá)到降低油脂中游離脂肪酸含量的目的。該方法處理中沒(méi)有化學(xué)反應(yīng)的參與，也被稱為物理脫酸法。

馬傳國(guó)等人使用蒸餾脫酸法對(duì)花椒油脫酸進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示，經(jīng)蒸餾脫酸后，花椒油的酸價(jià)從原來(lái)的41.2 mg KOH/g降低到了3.8 mg KOH/g[5]。蒸餾脫酸法不是現(xiàn)有最好的脫酸方法，在脫酸時(shí)，油脂會(huì)被加熱到很高的溫度，高溫下的油脂會(huì)部分轉(zhuǎn)化為反式脂肪酸，反式脂肪酸不利于人體的吸收，當(dāng)過(guò)多攝入后會(huì)影響人體健康。同時(shí)，高溫也會(huì)使油脂焦化，產(chǎn)生色素和生育酚等物質(zhì)，加深油脂的色澤，影響油脂的品質(zhì)。因此，一般工業(yè)生產(chǎn)中不會(huì)使用蒸餾脫酸法生產(chǎn)加工生育酚和糖類物質(zhì)含量較多的植物油脂毛油。

3 脫色

天然油脂含有脂溶性的色素，這些色素會(huì)溶于油脂中，因而生產(chǎn)的油脂會(huì)呈現(xiàn)一定的色澤。一般植物油中的色素分為天然色素和非天然色素，其中，天然色素包含葉黃素、葉綠素、類胡蘿卜素等；非天然色素一般是油脂在生產(chǎn)加工過(guò)程中，油脂中的有機(jī)分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后形成的有色物質(zhì)，非天然色素大多呈棕紅色和紅褐色。毛油為植物油生產(chǎn)的初級(jí)油脂，其中含有大量天然色素和非天然色素，因而一般毛油的色澤較深，且略帶渾濁。

為了改善油脂的色澤、提高油脂的品質(zhì)，在油脂生產(chǎn)的后期必須通過(guò)脫色去除油脂中的色素類物質(zhì)，以提高油脂的透明度，降低油脂的顏色。研究顯示，采用不同的脫色工藝給油脂脫色，脫色效果有所不同，油脂在脫色過(guò)程中不僅會(huì)將色素去除，還會(huì)去除油脂中的其他雜質(zhì)，如磷脂、氧化副產(chǎn)物、游離脂肪酸、重金屬離子、不可溶懸浮物等。植物油脂經(jīng)脫色工藝處理后，油脂的品質(zhì)會(huì)得到很大改善，同時(shí)也會(huì)提高油脂穩(wěn)定性，延長(zhǎng)油脂的儲(chǔ)存期限。

一般情況下，在植物油脂加工過(guò)程中，油脂的脫色并不是去除色素的唯一途徑，堿煉、沉降及脫臭等過(guò)程，都會(huì)對(duì)色素的去除有一定幫助。在對(duì)顏色較深的植物油脂進(jìn)行加工時(shí)，不能全部依賴脫色工序去除油脂顏色，而是應(yīng)該從油脂的整個(gè)加工過(guò)程全局考慮，以有效脫色，得到高品質(zhì)的植物油脂。

4 脫臭

油脂脫臭是油脂加工的最后一步，通過(guò)脫臭可以有效去除引起油脂臭味的物質(zhì)，改善油脂食用口感，提高油脂的煙點(diǎn)和安全食用系數(shù)。油脂中含有的不飽和脂肪酸在一定條件下會(huì)轉(zhuǎn)化為反式脂肪酸，反式脂肪酸會(huì)嚴(yán)重危害人體健康。因此，在食用油脂生產(chǎn)加工中必須將其析出。

油脂的脫臭是通過(guò)蒸餾方式進(jìn)行的。臭味組分會(huì)隨水蒸氣一起蒸餾出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)油脂與臭味組分的分離。在油脂脫臭過(guò)程中，反式脂肪酸的產(chǎn)生與除臭工藝和設(shè)備結(jié)構(gòu)有關(guān)。其中，老式除臭設(shè)備，如盤(pán)式脫臭塔的設(shè)計(jì)存在一定的缺陷，導(dǎo)致脫臭效率低，產(chǎn)生較多的反式脂肪酸。瑞典將薄膜式填料塔與熱脫色用的塔盤(pán)塔進(jìn)行了組合，開(kāi)發(fā)出新型脫臭設(shè)備和軟塔脫臭系統(tǒng)。該系統(tǒng)可有效去除油脂中游離脂肪酸和臭氣，能夠在保證油脂品質(zhì)的前提下降低反式脂肪酸。

脫臭工序雖然可以降低油脂中游離脂肪酸、色素等雜質(zhì)的含量，但也會(huì)降低甾醇類物質(zhì)及生育酚等對(duì)人體有益物質(zhì)的含量。油脂經(jīng)高溫處理，其含有的油酸及其他不飽和脂肪酸會(huì)在高溫作用下發(fā)生反式異構(gòu)化反應(yīng)，生成反式脂肪酸。研究表明，脫臭的時(shí)間和溫度是影響植物油品質(zhì)的主要因素，脫臭溫度過(guò)高，會(huì)促進(jìn)反式脂肪酸產(chǎn)生；脫臭溫度過(guò)低，會(huì)影響脫臭效果。因此，合適的脫臭時(shí)間、溫度等條件，會(huì)直接影響油脂的品質(zhì)。

5 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，人們對(duì)食物品質(zhì)有了更高的要求。通過(guò)精煉工藝的改進(jìn)，可以降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期，提高油脂的生產(chǎn)效率。油脂在精煉過(guò)程中會(huì)發(fā)生很多理化反應(yīng)，成分會(huì)變得越發(fā)復(fù)雜。通過(guò)研究精煉過(guò)程中油脂變換的詳細(xì)情況，完善精煉工藝，既能保證食用油的安全，又能最大程度保留油脂中的功能因子，有效避免過(guò)度精煉。