間歇式米糠油精煉工藝

我國(guó)是一個(gè)主要產(chǎn)米大國(guó)，米糠產(chǎn)量占世界之首，而米糠含油為，與大豆含油率差不多，因而米糠是一種可觀的油源，而且它不與糧食作物爭(zhēng)地。但由于我們對(duì)米糠油的認(rèn)識(shí)還不足及一些技術(shù)方面的間題，目前我國(guó)對(duì)米糠油的綜合利用率與日本等世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍比較落后。筆者就自身的一些經(jīng)驗(yàn)匯集此文，以起拋磚引玉之用，有誤之處，歡迎指正。米糠油的組成及其價(jià)值飽和脂肪酸：14%?23%油酸：40%?50%亞油酸：29%?42%其他：微量食用油脂的主要成分都是脂肪酸甘油三醋，所不同的僅僅是組成甘油三醋的脂肪酸各不相同?？梢?jiàn)米糠油的脂肪酸構(gòu)成比較完整，而且它的亞麻酸含量較其他食用油低。游離脂肪酸毛米糠油的游離脂肪酸含量一般都較高，這是和米糠中所存在的解脂酶有關(guān)據(jù)稱將米糠在。C儲(chǔ)藏，每小時(shí)游離脂肪酸增加1%。即使是碾米廠新鮮出機(jī)的米糠立即制取米糠油，它的游離脂肪酸含量也高達(dá)4?6%。這些游離脂肪酸的組成基本上類同糠油中各種脂肪酸，惟飽和酸較中性油中略多一點(diǎn)。碑脂及其他膠質(zhì)毛糠油中含磷脂約0.4?0.5%，磷脂包括磷脂酸、卵磷脂、磷脂酞氨基乙醇和磷脂酞絲氨酸等。其他膠質(zhì)包括糠脂質(zhì)在毛糠油中一般不超過(guò)0.5%和脂蛋白在毛糠油中一般不超過(guò)0.1%等。難皂化物所謂難皂化物是指相對(duì)于脂肪酸甘油三醋難以皂化的物質(zhì)，它包括谷維素和糠蠟兩種。谷維素主要是由三掂烯醇類阿魏酸酷以及少量街醇類阿魏酸醋所組成的天然化合物。它有較高的藥理價(jià)值，具有調(diào)整植物神經(jīng)功能、促進(jìn)生物生長(zhǎng)、對(duì)脂類的抗氧化及促進(jìn)毛細(xì)管血液循環(huán)、保護(hù)皮膚濕潤(rùn)等作用，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品和化妝品等工業(yè)。毛糠油中谷維素含量一般可達(dá)1.5?2.9%?？废灥闹饕煞质歉咛贾辨溨舅岷痛冀Y(jié)合的醋。其中蜂花醇蠟酸醋、蜜蠟醇蠟醋酸共占60%以上，異構(gòu)蜜蠟醇和異構(gòu)蠟酸醋占10%左右。毛糠油中含蠟量在2?4%。米糠蠟有硬蠟與軟蠟之分，硬蠟熔點(diǎn)79-83C，軟蠟為71?76C。糠蠟是進(jìn)口加洛巴蠟的代用品，主要用于制取地板蠟、鞋油、復(fù)寫(xiě)紙、皮革拋光劑、絕緣材料及水果保鮮劑等，還可制取純度較高的植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑一三十烷醉。不皂化物毛糠油中的不皂化物包括維生素E、色素、角鱉烯、游離街醇、游離脂肪醇等，其總的3?5%含量約為。其中，維生素即生育酚，它不僅在醫(yī)學(xué)上具有很多功能，而且也是一種良好的天然抗氧劑。它在毛糠油中的含量因稻谷產(chǎn)地及品種而異，一般為0.1%。精煉工藝與綜合利用的關(guān)系精練工藝的確定根據(jù)米糠油的組成特性，為了更好地利用米糠油中的各種物質(zhì)，我們應(yīng)該從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等多方面來(lái)考慮，并盡一切可能為副產(chǎn)品的綜合利用提供良好的原料，同時(shí)保證較好的精煉率。鑒于上述目的，結(jié)合我國(guó)國(guó)情，確定了以下工藝流程毛糠油一脫膠一堿煉一一脫色一脫臭一脫蠟一、食用米糠油各工序工藝與綜合利用的關(guān)系脫膠主要是為了除去左右的0.5%磷脂及少量的脂蛋白、糖脂質(zhì)等。由于含量很少，回收利用價(jià)值不大，所以為了減少設(shè)備投資，建議與堿煉鍋合用一個(gè)設(shè)備。在堿煉前先行脫膠處理，即加入磷酸進(jìn)行脫膠。堿煉主要是為了除去游離脂肪酸,但與其他油脂堿煉方法不同。因?yàn)槠湟唬捎诿卓酚鸵话闼嶂刀急容^高，為了降低煉耗，提高精煉得率,建議采用兩次堿煉。其二，由于米糠油中的谷維素可回收利用，所以藉谷維素容易被堿性皂腳吸附的特性而獲取。如果通過(guò)一次堿煉完成，則皂腳中的谷維素濃度則會(huì)降低，這給以后的提取帶來(lái)困難。所以，需要從米糠中提取谷維素時(shí)，其堿煉操作應(yīng)分兩次進(jìn)行。頭道皂腳可用作制取脂肪酸的原料，二道皂腳用于提取谷維素。脫色主要是去除油脂中的色素，改善油品的色澤、清除其他的一些雜質(zhì)并有利于后道脫臭工序的操作。一般選擇吸附脫色，即采用活性白土為主吸附劑。其中，濾餅中所吸附的油處理后可與堿煉皂腳一起制取脂肪酸。脫臭主要是脫除米糠油中的臭味物質(zhì)如少量游離脂肪酸、油脂部分氧化生成的醛、酮等，以及本身的糠味及白土味。由于采用了減壓水蒸汽蒸餾法，所以油中的一部分維生素也隨之蒸出，當(dāng)然其餾出物亦可收集綜合利用。脫蠟主要是除去米糠油中難皂化物質(zhì)例如蠟。蠟本身無(wú)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值且影響成品油的透明度。由于糠蠟有廣泛用途，含量也較高，理應(yīng)加以回收綜合利用。其他經(jīng)過(guò)上述工序處理，可得到尚好的食用米糠油。如進(jìn)一步進(jìn)行“冬化”，則可制成米糠色拉油，同時(shí)亦獲得制取人造奶油、起酥油的固體脂。鑒于米糠油具有良好的氧化穩(wěn)定性和它能顯著降低人體血清膽固醇的際的操作和分析，筆者建議采用結(jié)合的操作方法為宜，因?yàn)榭刂七m當(dāng)?shù)牟僮鳒囟取⑺嵋簼舛鹊葪l件，結(jié)合操作比分步操作的方法其油脂損耗和加工成本都低。眾所周知，磷酸處理的溫度高，磷酸與膠質(zhì)的反應(yīng)快。但由于磷酸處理后緊接著就堿煉，因而脫膠溫度必須與堿煉初溫相適應(yīng)，故脫膠溫度選擇60°C為好。磷酸加入量可控制在油重的0.2%左右,濃度為85%，加酸過(guò)程中應(yīng)快速攪拌(60r/min)30min，然后緊接著進(jìn)行堿煉操作。特性，建議以70%米糠油和30%紅花籽油制成“健康油”，此種油具有最佳的降低人體血清膽固醇含量，達(dá)到防止人體動(dòng)脈硬化的功能，有資料表明，其膽固醇下降率為26%。合適的工藝參數(shù)的選擇鑒于目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)廠家的設(shè)備狀況以及筆者的經(jīng)歷，以下均選擇間歇式生產(chǎn)為主進(jìn)行工藝參數(shù)的探討。脫膠采用磷酸脫膠有兩種基本方法與堿煉相結(jié)合的脫膠。磷酸處理為獨(dú)立工序的脫膠。根據(jù)實(shí)際的操作和分析，筆者建議采用結(jié)合的操作方法為宜，因?yàn)榭刂七m當(dāng)?shù)牟僮鳒囟取⑺嵋簼舛鹊葪l件，結(jié)合操作比分步操作的方法其油脂損耗和加工成本都低。眾所周知，磷酸處理的溫度高，磷酸與膠質(zhì)的反應(yīng)快。但由于磷酸處理后緊接著就堿煉，因而脫膠溫度必須與堿煉初溫相適應(yīng)，故脫膠溫度選擇60C為好。磷酸加入量可控制在油重的0.2%左右，濃度為85%，加酸過(guò)程中應(yīng)快速攪拌(60r/min)30min，然后緊接著進(jìn)行堿煉操作。堿煉采用氫氧化鈉溶液進(jìn)行堿煉，由于要兼顧糠油和谷維素的得率，故酸值大于的糠油不宜用堿煉法精煉。頭道堿煉由于堿液的濃度與堿煉效果有很大關(guān)系，所以實(shí)際操作中采用以酸值、色澤定堿液濃度的方法。其三者關(guān)系見(jiàn)表1。表酸值、色澤與堿液濃度三者關(guān)系16?20淺黃褐黃黑褐8?1516?2018?2116?2215?2520?2221?2322?25頭道堿煉后清油的要求酸值5?7（若毛油酸值大于30,則為7?10）。操作步驟將脫膠處理的油繼續(xù)攪拌（60r/min）,同時(shí)均勻加入計(jì)算好的堿液，加完后繼續(xù)攪拌15min,此時(shí)開(kāi)啟間接蒸汽閥門(mén)，控制以1°C/min的速度升溫到80°C,保溫,待皂粒結(jié)實(shí)并下沉?xí)r，慢速攪拌20r/min）,至下沉良好后停止攪拌，關(guān)閉蒸汽閥門(mén)。靜置12h后，用搖頭管吸出上層清油計(jì)量到二道堿煉鍋，皂腳去制取脂肪酸。（注意終溫必須控制在80士2C,此時(shí)谷維素大部分留在油中。根據(jù)測(cè)試，頭道堿煉皂腳約占油重的10%,谷維素?fù)p失約為其總量的5%由于與脫膠結(jié)合，故加堿量應(yīng)有所增加，以加入0.1%，磷酸相當(dāng)加一個(gè)酸值來(lái)計(jì)。二道堿煉此操作為關(guān)鍵，它影響著精煉油的得率、酸值，也影響著皂腳中谷維素的含量。此時(shí)選擇堿液濃度為18Be’。超堿量酸值5?8,則為60?65%,酸值8?10,則為50?55%。二道堿煉后清油的要求酸值控制在小于0.5為宜。因?yàn)榇藭r(shí)精糠油中谷維素含量降到0.5%以下，即谷維素在精糠油中的量約占其總量的20%（當(dāng)然也與溫度有關(guān)。）操作步驟調(diào)整油溫在35?40C,快速攪拌60r/min,同時(shí)加入油重10%的同溫度淡鹽水濃度5%,加完后攪拌5min,接著將計(jì)算好的堿液均勻加入，繼續(xù)快速攪拌15min,然后慢速攪拌20r/min,此時(shí)開(kāi)啟間接蒸汽閥門(mén)，控制以1C/min的速度升溫到64C,停止加熱，視皂粒下沉良好，停止攪拌。靜置16h,用搖頭管吸出上層清油到水洗鍋進(jìn)行水洗。皂腳送去制取谷維素用。注意終溫必須控制在64C以下，若太高則皂腳中所捕集的谷維素會(huì)轉(zhuǎn)溶于油中，影響了谷維素的得率，但也不宜太低，太低皂腳沉淀太慢水洗鍋必須與堿煉鍋分開(kāi)，但為了減少設(shè)備，可以用脫色鍋來(lái)代替加水量必須控制在10士1%。加水過(guò)少則會(huì)使清油中谷維素含量偏高，影響谷維素得率，但也不宜過(guò)多，過(guò)多則影響煉耗。經(jīng)過(guò)上述兩次堿煉，可以使寫(xiě)以上的谷維素被二次皂腳所捕集。脫色由于減化了水洗設(shè)備配置，所以在脫色前需先進(jìn)行水洗和脫水操作，然后進(jìn)行脫色處理。，水洗將油升溫到90C,開(kāi)啟攪拌60r/min同時(shí)均勻加入同溫度的清水，每次用量約占油重的8%?10%,數(shù)分鐘后停止攪拌，并靜置15min,放出下層洗液。然后重復(fù)洗滌數(shù)次，直至放出的洗液基本清亮為止。脫色處理水洗完畢后，開(kāi)啟真空泵，同時(shí)升溫至90C,待真空度到66661Pa時(shí)，開(kāi)啟攪拌20r/min,最終真空度應(yīng)保持在95991.84Pa-98658.28Pa待到油面無(wú)霧汽和水泡，視鏡玻璃無(wú)水珠時(shí)，說(shuō)明水分已脫盡，這時(shí)即可吸人活性白土進(jìn)行脫色操作。白土加完后，保持真空度，溫度90C以上，攪拌30min,然后停止攪拌和加熱并在盤(pán)管內(nèi)通入冷卻水，使油冷卻到70C以下，破真空進(jìn)行過(guò)濾注意白土用量視油色而定，一般為油重的5%。如果毛油顏色較深則應(yīng)兩次脫色，即預(yù)脫色一一復(fù)脫色工藝，雖然能耗等上升，但白土用量可減少1%?5%,從而使精煉率提高約0.5%。白土應(yīng)與少量脫色油混合后，再進(jìn)入脫色鍋。過(guò)濾將油用泵壓入過(guò)濾機(jī)進(jìn)行過(guò)濾，開(kāi)始的濾液因?yàn)V布上未建立起濾渣層，往往帶有一定量的白土，所以這部分濾液應(yīng)回入脫色油中重新過(guò)濾。過(guò)濾溫度以60?65°C為宜。當(dāng)過(guò)濾結(jié)束后，關(guān)閉油閥門(mén)，用壓縮空氣將過(guò)濾機(jī)內(nèi)的存油壓出注意應(yīng)及時(shí)吹出濾渣中的油，否則吹出來(lái)的油氧化嚴(yán)重，影響成品油品質(zhì)。濾餅處理濾餅中約含有35%左右的油脂，由于這部分油占脫色成本的大部分，因而應(yīng)回收。將廢白土裝入有直接蒸汽的鍋中，加入兩倍于廢白土量的碳酸鈉溶液濃度為5%，開(kāi)啟直接蒸汽煮沸15min，然后加入1%?2%的食鹽進(jìn)行破乳，分出油層到頭道堿煉的皂腳中去制取脂肪酸。脫臭首先開(kāi)啟三級(jí)蒸汽噴射泵，當(dāng)真空度達(dá)7993.2Pa到時(shí)吸入脫臭油，接著開(kāi)啟1.0MPa左右的蒸汽將油加熱，當(dāng)油溫達(dá)到100C時(shí)開(kāi)啟直接蒸汽使鍋內(nèi)油充分翻動(dòng)直接蒸汽用量控制在125Kg/h左右。當(dāng)油溫達(dá)到170C時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，脫臭時(shí)間為7h，然后關(guān)閉直接蒸汽和間接加熱蒸汽閥門(mén)。0.5h后開(kāi)啟冷卻水，通過(guò)盤(pán)管將油冷到70C以下,然后關(guān)閉蒸汽噴射泵并破真空注意直接蒸汽可以不用過(guò)熱蒸汽，用一般干燥不帶水的飽和汽即可直接蒸汽的用量應(yīng)嚴(yán)格控制，以防止油飛濺,影響精煉率。因?yàn)樵?.8KPa下，不引起飛濺的最大蒸汽流量為159Kg/h餾出物應(yīng)很好收集，因?yàn)檎伎偭?0%的維生素E即占油重0.05%被餾出，可以此為原料制取維生素。脫蠟采用壓濾法脫蠟。由于米糠油中含蠟量高，想要一次脫盡則油的粘度過(guò)大，過(guò)濾極