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营养玉米油及精炼工艺技术范文

时间:2022-11-17 09:06:09

营养玉米油及精炼工艺技术

《粮食与食品工业杂志》2014年第五期

1玉米油的营养特性及营养成分

1.1玉米油富含植物甾醇玉米油中的植物甾醇含量较高,它具有防止冠心动脉粥样硬化、促进胆固醇的降解代谢等药用和保健价值;合成维生素D3等甾类药物重要中间体植物甾醇,是从玉米、大豆中经过物理提纯而得,具有营养价值高、生理活性强等特点。植物甾醇还可通过降低胆固醇减少心血管病的风险。其广泛应用在食品、医药、化妆品、动物生长剂等领域,特别是在欧洲作为食品添加剂非常普遍,广泛用于食品中以降低人体胆固醇。同时植物甾醇还具有良好的抗氧性,可作食品添加剂(抗氧化剂、营养添加剂);也可作为动物生长剂原料,促进动物生长,增进动物健康。玉米原油的甾醇含量基本在1.2%~1.8%,经过优化的精炼工艺最终得到的精制玉米油中甾醇的含量约为10000mg/kg以上,具有很好的保健功能。

1.2玉米油富含维生素E维生素E是一种脂溶性维生素,又称生育酚,是最主要的抗氧化剂之一。溶于脂肪和乙醇等有机溶剂中,不溶于水,对热、酸稳定,对碱不稳定,对氧敏感,对热不敏感,但油炸时维生素E活性明显降低。生育酚能促进性激素分泌,使男子精子活力和数量增加;使女子雌性激素浓度增高,提高生育能力,预防流产,还可用于防治男性不育症、烧伤、冻伤、毛细血管出血、更年期综合症、美容等方面。近来还发现维生素E可抑制眼睛晶状体内的过氧化脂反应,使末梢血管扩张,改善血液循环,预防近视发生和发展。玉米油原油中的维生素E含量基本上在1000~1500mg/kg之间,在精炼过程中通过脱酸、脱胶、脱色、脱蜡及脱臭等工序后,所得精制玉米油的维生素E含量基本保留在700~1000mg/kg之间,能够很好的起到美容养颜的作用。

2玉米油精炼过程中的关键技术

2.1避免产生反式脂肪酸的关键技术

2.1.1传统脱臭技术常规脱臭技术通常采用板式塔脱臭,板式脱臭塔一般分上下多层,每层分6~8个隔段,同时每层设溢流管以保持油位300~800mm。待脱臭油脂进入板式脱臭塔后,直接蒸汽通过每层塔板底部的直接蒸汽喷嘴喷出,物料在高真空状态下进行水蒸气蒸馏,在脱除臭味组分的同时,由于每层塔板独特均格结构,形成油脂的被动滞留,延长了油脂在脱臭塔中的停留时间,使得脱臭较为彻底同时热敏性色素彻底分解,脱臭和热脱色效果都很好。但脱臭塔中每层300~800mm的油层,使得每层塔板底部的蒸汽喷射既要克服油层的压力,又要保证正常的水蒸气蒸馏,为了将油中的游离脂肪酸和臭味组分脱除,需要更大的搅拌蒸汽和真空,因此汽提蒸汽消耗量大,势必造成板式塔在能耗方面的浪费。此外,由于板式脱臭塔中的油层静压力的影响,也会使臭味组分的挥发度受到影响,必需的脱臭时间延长。正是由于板式脱臭塔的结构特点,使得油脂在其中的完全脱臭需要更长的时间和更高的温度,为反式脂肪酸的形成创造了条件。

2.1.2双温双塔分段脱臭技术为满足零反式酸玉米油工业化生产需要,采用双塔双温分段脱臭系统,该系统可实现在第一阶段200℃脱除较低馏分臭味组分、第二个阶段短时间240℃脱除高馏分臭味组分和热脱色的目标,合理的组合塔和独立填料塔相结合的设备形式和优化的工艺条件,保证很好的脱臭效果,同时也减少反式脂肪酸的形成以及维生素E和植物甾醇的损失,做到玉米油质量符合GB19111—2003《玉米油》质量指标,反式脂肪酸含量≤0.3%,达到国标GB28050—2011《预包装食品营养标签通则》中的表1要求,只要反式脂肪酸含量≤0.3%可以视为零反酸。具体工艺为:脱色油经过节能器与填料塔出油进行换热,温度升到200℃,油脂以降膜逆流气提的方式通过填料段,汽提能力高,非滞留结构和均匀的蒸气无滞留死角产生,油脂附着现象极其微弱,几乎无飞溅,脂肪酸可快速去除而不致于发生水解;油再通过管道流入板式段,板式段中的直接蒸汽从油中呈鼓泡状喷出,再次与油进行接触气提,油在板式段中通过高真空降低臭味物质的沸点,并通过过热蒸汽的蒸馏,从而达到脱臭的目的,并滞留进行热脱色,脱臭油从脱臭塔底部排出,此过程历时约40~50min左右;然后泵入最终加热器,加热到240℃以上,流入填料塔进行20~30min的高温脱臭,将残留的沸点较高的臭味组分及游离脂肪脱除后,通过一次热交换、两次冷水冷却逐步降温到25℃,完成双塔双温分段脱臭工艺过程。

2.2最大限度保留植物甾醇的关键技术

2.2.1低温淡碱脱酸技术碱炼脱酸过程对甾醇含量的影响主要是碱炼反应温度和碱液浓度,为降低甾醇损失,在降低碱炼反应温度的同时降低碱液浓度,控制毛油温度为60℃,调整毛油与磷酸、碱液反应温度由90℃降低至60℃,碱炼反应时间由90min调整为60min,碱液浓度为12°Bé。经过长期监测碱炼脱酸油中植物甾醇的损失率降低至3.70%,使生产的玉米油的植物甾醇含量在10000mg/kg以上,VE损失率降至1.57%。

2.2.2复合吸附剂低温低用量脱色技术玉米油的脱色通常采用白土吸附脱色,吸附脱色过程对玉米油中植物甾醇和维生素E含量造成一定影响。常规的玉米油脱色技术条件为:脱色温度125℃,脱色时间35min,白土添加量3%,脱色塔油脂液位60%,吸附脱色后玉米油中植物甾醇含量损失为5.15%,VE含量的损失为6.29%。为力争尽可能减少植物甾醇和维生素E的损失,对脱色技术条件进一步进行了优化:采用复合吸附剂白土+活性炭添加量为2%+0.1%,脱色反应温度调整为115℃,脱色反应时间调整为22min,脱色塔液位为40%。在优化脱色工艺条件下所得玉米油甾醇损失降至1.98%,维生素E损失降至1.51%。

3结语

随着人们健康意识的不断增加,对高品质玉米油的需求逐渐升温,因此,研究玉米油的精炼技术尤为重要,研究玉米油中的植物甾醇含量最大限度保留和精炼过程尽量避免反式酸的形成更为重要。

作者:王月华杜雁冰刘红韩岩君单位:山东三星集团技术中心滨州市邹平县韩店镇卫生院滨州市质量技术监督检验所

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