專利名稱：濃香植物油酸價(jià)的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及植物油壓榨過程中酸價(jià)控制的一種方法，特別是濃香植物油壓榨過程中的酸價(jià)控制技術(shù)。
背景技術(shù)：
為了提高我國油脂產(chǎn)品質(zhì)量，增強(qiáng)油脂產(chǎn)品在市場的競爭能力，為廣大消費(fèi)者提供一種食用營養(yǎng)、衛(wèi)生安全的高質(zhì)量食用植物油，近年來，我國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)和國家糧食局組織科研院所、糧油檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)和部分大型油脂生產(chǎn)企業(yè)，對(duì)大豆油、花生油、菜籽油、葵花籽油、油茶籽油、米糠油、棉籽油、玉米油等8項(xiàng)食用植物油國家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂。其中葵花籽油、油茶籽油、米糠油、棉籽油、玉米油已于2003年10月1日正式實(shí)施。大豆油、花生油也已經(jīng)國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布，于2004年5月1日起正式實(shí)施。菜籽油國家標(biāo)準(zhǔn)也即將出臺(tái)。其中在檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中，植物油的酸價(jià)是植物油質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)，由于植物油在壓榨、存貯和使用時(shí)，油脂被氧化、水解和微生物作用等多種因素，形成了油脂的酸敗，導(dǎo)致植物油的酸價(jià)升高。同時(shí)在收購油籽時(shí)，由于存貯不妥，亦導(dǎo)致植物油的部分變質(zhì)，進(jìn)而影響植物油的酸價(jià)升高，所以植物油的酸價(jià)成為植物油生產(chǎn)中變化較大，較難控制的質(zhì)量指標(biāo)之一。
目前解決油品中酸值的方法有多種，主要是①、堿洗、水洗和精餾等精煉工藝處理。如《林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)全書》第3卷(作者賀近恪、李啟基，中國林業(yè)出版社，北京，2001年2月第1版)提出了采用堿洗、水洗和精餾等精煉工藝處理來控制酸價(jià)；何東平等(中國油脂，1996，21(5)53～54)提出了在蒸炒油籽時(shí)，用12.84％的氫氧化鈉溶液預(yù)處理油籽，其酸價(jià)可以從3.8降到0.54。②、加入抗氧化劑的方法，有文獻(xiàn)報(bào)道，油脂的酸敗因游離基的生成而加快，在油脂中加入某些化學(xué)物質(zhì)來阻斷游離基反應(yīng)，則可抑制或延緩油脂自動(dòng)氧化的進(jìn)程，這類化學(xué)物質(zhì)就是抗氧化劑。經(jīng)過長期的研究，抗氧化劑中性能較好的已有幾百種，但由于油脂抗氧化劑要求很高，除了高效、低毒外，有關(guān)溶解度、分散度、變色程度對(duì)油脂煙點(diǎn)影響、以及費(fèi)用等問題均須綜合考慮，目前能適用于油脂的抗氧化劑還是很少的。一些國家目前使用較多的是倍酸丙脂(PG)、丁基經(jīng)基茵香醚(BHA)、二丁基羥基甲苯(BHT)、特丁基對(duì)苯二酚(TBHQ)、以TB-HQ等為基料的復(fù)配型抗氧化劑等，我國在抗氧化劑近年來應(yīng)用于食用油脂的研究也取得了突出的進(jìn)展，許多糧食局和糧食科學(xué)所試用了BHA、BHT，這些物質(zhì)可使菜油的儲(chǔ)存期延長50％，而TBHQ則可以使儲(chǔ)存期延長1.6倍。一些學(xué)者發(fā)表的文獻(xiàn)證實(shí)抗氧化劑的抗氧化效能的次序是TBHQ＞PG＞THBP＞NDGA＞BHT＞BHA。最近，有一些學(xué)者認(rèn)為，僅有抗氧化劑是不夠的，油脂中存在的微量金屬，特別是鐵與銅能使抗氧化劑被氧化，這種產(chǎn)物不但無抗氧化作用，反而對(duì)油脂起氧化作用。因此，必須使金屬鈍化以增加抗氧化劑之功效。這些使金屬鈍化的物質(zhì)稱為增效劑，常用的有檸檬酸、酒石酸和抗壞血酸等。有的糧食科學(xué)研究所在儲(chǔ)油中使用0.02％的TBHQ與酸性增效劑復(fù)配，可使菜籽油和大豆油儲(chǔ)存期延長2.6倍以上，油的儲(chǔ)存成本增加不多。③、混合吸附劑方法。黃志英等(離子交換與吸附，1995，11(4)341～347)對(duì)SHA型吸附劑和活性白土混合吸附劑精制食用植物油進(jìn)行了研究，其最佳工藝為控制溫度范圍為120-140℃，振蕩15min，離心分離15min，將脫色、脫酸、脫臭、脫過氧化物等步驟合一，大大簡化了工藝過程。此外，有的公開文獻(xiàn)也報(bào)道了一些植物油的加工方法，如吳文標(biāo)(中國專利<申請(qǐng)?zhí)?amp;gt;95101801<發(fā)明名稱>油菜籽的綜合加工方法<申請(qǐng)人>吳文標(biāo)，湖北省恩施市三孔橋一路22號(hào))介紹了一種食用植物油料的綜合加工方法，主要是從食用植物油料種子中分離蛋白，提取食油，其方法是將脫皮、粉碎后的籽粉，分別放入酸、堿溶液中浸泡，浸泡后真空抽濾，使油脂脫毒、脫皮、脫膠、膠酸、脫色，同時(shí)得蛋白質(zhì)液和殘?jiān)?。將蛋白質(zhì)液沉淀，用堿把沉淀濃縮的蛋白漿的pH值調(diào)至7-8后，噴霧干燥得分離蛋白，再從殘?jiān)蝎@取食油。用此方法所提取蛋白占油料中所含蛋白質(zhì)總量的85％-90％，提取的食油達(dá)國家1-2級(jí)油標(biāo)準(zhǔn)，是一種操作簡單、方便、見效快的方法。另一份中國專利(<申請(qǐng)?zhí)?amp;gt;03112553<發(fā)明名稱>低溫花生油的生產(chǎn)方法<申請(qǐng)人>邢臺(tái)礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司)報(bào)道了一種低溫花生油的生產(chǎn)方法，屬食用植物油加工方法技術(shù)領(lǐng)域。所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中花生油營養(yǎng)價(jià)值受到破壞、反式脂肪酸及殘留溶媒對(duì)人體危害的問題。其包括破碎、提取毛油、精煉工序；將破碎的花生仁加入花生油磨漿，磨至60-180目，在30℃-70℃溫度條件下濾壓油漿，使粕的含油量降為2-4％(干基)，得花生毛油，再將花生毛油加熱到50-80℃，加入占油重10-30％的水，再攪拌、沉淀，取上清油，加熱至60℃-80℃，在真空條件下脫水10-30分鐘，在0.1-0.3MPa的壓力下，過濾得低溫花生油。減少了花生油營養(yǎng)物質(zhì)的破壞和反式脂肪酸的生成，無有機(jī)溶劑殘留，營養(yǎng)價(jià)值高，易于工業(yè)化大生產(chǎn)。
上述公開的文獻(xiàn)報(bào)道的植物油酸的處理雖然達(dá)到了較好的處理，但通過堿洗、水洗、精餾和其它的處理過程后，植物油的香味也被破壞了。為了滿足市場上的需要，目前很多地方已經(jīng)開始采用了先進(jìn)的壓榨工藝，生產(chǎn)濃香型的植物油，使所得到的油具有濃厚的植物油所特有的香味。如果采用傳統(tǒng)的堿洗過程，多余的氫氧化鈉或中和反應(yīng)生成的油酸鈉都?xì)埩粼谥参镉椭校瑢?dǎo)致油的質(zhì)量下降，副產(chǎn)的油餅色深，味差，得到的植物油已不是濃香型的植物油，影響了銷售，所以必須采用新的方法來控制濃香型植物油的酸價(jià)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人在實(shí)驗(yàn)過程中了解到植物油中的酸價(jià)來源于兩個(gè)方面，一是植物油脂存放時(shí)被氧化、水解等酸敗過程中形成的油酸，另一方面是植物油在炒籽壓榨過程中，溫度達(dá)280℃左右，這么高的溫度易導(dǎo)致油脂發(fā)生氧化反應(yīng)，氧化反應(yīng)的結(jié)果就是油酸的形成。所以為了全面控制油脂的酸價(jià)，僅對(duì)氧化反應(yīng)后的油酸進(jìn)行中和等類似的事后處理辦法是不夠的，必須對(duì)炒籽壓榨過程進(jìn)行預(yù)防性的保護(hù)，所以在炒籽前滲入抗氧化劑，以阻止氧化反應(yīng)進(jìn)行的速度。
本發(fā)明的濃香植物油酸價(jià)控制方法包括以下工藝過程(1)將植物油油籽放到含0.01-0.05％復(fù)合抗氧化劑的水溶液中充分潤濕，然后進(jìn)行蒸炒壓榨，所用復(fù)合抗氧化劑干組分占植物油油籽總重量的2～6％。
(2)用固體堿吸附劑對(duì)壓榨后的油脂進(jìn)行處理，按植物油重量的5～20％加入固體處理劑攪拌0.5-2小時(shí)，過濾，收集濾液，得濃香花生油，這樣可以高效地吸附了油脂中的油酸，降低了植物油的酸價(jià)。
(3)由于固體堿吸附劑在處理植物油后，固體堿吸附劑失活，需再生。再生的辦法是用清水洗滌失活的固體堿吸附劑，然后在400～1000℃的溫度下焙燒，焙燒時(shí)間為1～3h后，固體堿吸附劑恢復(fù)活性。再生后的固體堿吸附劑要在干燥條件下，妥善保管，循環(huán)使用，這樣不會(huì)造成浪費(fèi)原料，也不會(huì)造成丟棄對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。
以上所述的復(fù)合抗氧化劑包括由維生素E、茶多酚、類胡蘿卜素組成的混合物，其原料和重量份數(shù)為維生素E50-80份，茶多酚8-20份，類胡蘿卜素2-10份。
本發(fā)明的復(fù)合抗氧化劑原料維生素E、茶多酚、類胡蘿卜素都是人體必需的營養(yǎng)成分，它們又是能夠抑止油酸的抗氧化劑，所以為了全面控制油脂的酸價(jià)，僅對(duì)氧化反應(yīng)后的油酸進(jìn)行中和等類似的事后處理辦法是不夠的，必須對(duì)炒籽壓榨過程進(jìn)行預(yù)防性的保護(hù)，所以在炒籽前滲入抗氧化劑，阻止蒸炒時(shí)高溫氧化反應(yīng)進(jìn)行的速度。所以選擇了在壓榨前，向油籽滲入抗氧化劑的方法，這種辦法很好地抑制了植物油的酸價(jià)上升，比在壓榨后加入抗氧化劑的方法要好得多。
以上所述的固體堿吸附劑包括由金屬氧化物和碳酸鹽、堿性陰離子交換樹脂等組成的混合物，其原料和重量百分?jǐn)?shù)為氧化鋁30～80％、三氧化二鐵10～30％、碳酸鈣5～10％、氧化鋅5～15％、氧化鎂5～10％、氧化鋯5～10％和堿性陰離子交換樹脂5～30％，固體堿吸附劑的用量占待處理植物油重量的5～20％。
本發(fā)明由金屬氧化物和碳酸鹽、堿性陰離子交換樹脂等組成的固體處理劑是固體堿。經(jīng)過試驗(yàn)，它們不溶入植物油中，所以經(jīng)該處理劑處理的植物油對(duì)人體無害。
本發(fā)明濃香植物油酸價(jià)控制的原理是植物油脂的酸價(jià)來源于植物油脂被氧化、水解等酸敗過程中形成的油酸。油酸與植物油脂相比，其分子已大為減小，化學(xué)活性得到加強(qiáng)。油酸分子中的羧基可與各種類型的堿性物質(zhì)進(jìn)行中和反應(yīng)，通過中和反應(yīng)來降低植物油的酸價(jià)，但中和反應(yīng)的生成物和過量的燒堿不能殘留在油脂中。為了避免在植物油成品中加入燒堿，本發(fā)明人除了在壓榨時(shí)加入維生素E、茶多酚、類胡蘿卜素等復(fù)合抗氧化劑來阻止氧化反應(yīng)的進(jìn)行以外，加入固體堿吸附劑來吸附氧化或酸敗產(chǎn)生的有機(jī)酸。
從化學(xué)原理來看，堿是能接受質(zhì)子或給出電子的物質(zhì)。按物質(zhì)形態(tài)來分，堿有液體堿和固體堿。過去常用的堿是液體強(qiáng)堿，如燒堿溶液。而固體堿的使用則沒有液體堿普及，事實(shí)上，固體堿就是能接受質(zhì)子或給出電子的固體。用固體堿處理酸價(jià)偏高的油脂，油酸分子的羧基會(huì)與固體堿發(fā)生中和反應(yīng)。如果固體堿的堿性很強(qiáng)，中和反應(yīng)很強(qiáng)烈，則生成了鹽，并溶入油中，而無法分離。如果固體堿的堿性適中，既不太強(qiáng)，也不太弱，達(dá)到既能高效地吸附酸性物質(zhì)，又不至生成鹽而溶入油中，這便是固體堿吸附劑的特性。油酸是很弱的有機(jī)酸，選擇堿性強(qiáng)度合適的固體堿，使這種中和反應(yīng)不破壞固體堿，不發(fā)生固體堿的溶解，僅選擇性地吸附油酸，將油酸分子從植物油中分離出來，可以實(shí)現(xiàn)油酸分子從油的本體中脫除的目的，降低了植物油的酸價(jià)。由于吸附過程是在常溫下進(jìn)行的，所以固體堿的處理過程不會(huì)引起易揮發(fā)的香味的破壞或離逸，從而較好地保持了濃香植物油特有的香味，又有效地降低了植物油的酸價(jià)。
本發(fā)明技術(shù)與同類其它技術(shù)相比，其主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)是1、能在保留植物油濃香的基礎(chǔ)上，降低了植物油的酸價(jià)，簡化了植物油精煉工藝。
2、從植物油壓榨的源頭著手，通過添加復(fù)合抗氧化劑來有效地控制在炒籽和壓榨過程中出現(xiàn)的油脂氧化分解，使植物油的酸價(jià)得到有效的控制。
3、本發(fā)明提出的固體堿吸附劑能在溫和的條件下高效、高選擇性對(duì)油酸進(jìn)行物理吸附，實(shí)現(xiàn)了在不破壞植物油濃香物質(zhì)的基礎(chǔ)上，將酸性物質(zhì)從植物油中分離出來，不存在過量的反應(yīng)物或反應(yīng)的生成物等殘留在植物油中的現(xiàn)象，不產(chǎn)生化學(xué)副反應(yīng)，從而保證了植物油的原始風(fēng)味，保持了濃香植物油的全天然產(chǎn)品的特征。
4、本發(fā)明所設(shè)計(jì)的固體堿吸附酸的過程，克服了現(xiàn)有技術(shù)中采用堿性太強(qiáng)的氫氧化鈉對(duì)植物油精煉時(shí)，發(fā)生強(qiáng)烈的酸堿反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物溶在油中，必須經(jīng)過水洗、蒸餾和干燥等過程。本發(fā)明所提出的植物油精制新方法，不僅可以降低植物油的酸價(jià)，而且能吸附植物油的色素，使植物油的色澤更好。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1
用18g含0.03％復(fù)合抗氧化劑的水溶液充分潤濕600g花生仁，其中復(fù)合抗氧化劑中維生素E60％、茶多酚30％、類胡蘿卜素10％，待潤濕充分后，蒸炒、壓榨，得酸價(jià)為1.24mgKOH/g的毛油59.7g。同等條件下，未用抗氧化劑處理的花生仁所壓榨的毛油酸價(jià)為3.4mgKOH/g。
取上述濃香花生毛油50ml投入到100ml的帶攪拌的小型圓底燒瓶中，加入由65％的氧化鋁、10％的三氧化二鐵、5％的碳酸鈣、5％的氧化鋅、5％的氧化鎂、5％的氧化鋯和5％的堿性陰離子交換樹脂組成的固體堿吸附劑6.5g。在常溫下攪拌1h，過濾，收集濾液得濃香花生油49.1ml，其酸價(jià)為0.36mgKOH/g。
實(shí)施例2用600g含0.02％復(fù)合抗氧化劑的水溶液充分潤濕20kg菜籽，其中復(fù)合抗氧化劑中維生素E80％、茶多酚15％、類胡蘿卜素5％，待潤濕充分后，蒸炒、壓榨，得酸價(jià)為1.82mgKOH/g的毛油1.94kg。
取上述濃香菜籽毛油700ml投入到1000ml的帶攪拌的圓底燒瓶中，加入由40％的氧化鋁、25％的三氧化二鐵、10％的碳酸鈣、10％的氧化鋅、5％的氧化鎂、5％的氧化鋯和5％的堿性陰離子交換樹脂組成的固體堿吸附劑112g。在常溫下攪拌1h，過濾，收集濾液，得濃香菜籽油680ml，其酸價(jià)為0.39mgKOH/g。
實(shí)施例3用700kg含0.03％復(fù)合抗氧化劑的水溶液充分潤濕20kg花生仁，其中復(fù)合抗氧化劑中維生素E40％、茶多酚40％、類胡蘿卜素20％，待潤濕充分后，蒸炒、壓榨，得酸價(jià)為2.15mgKOH/g的毛油1.86kg。
取上述濃香花生毛油700ml投入到1000ml的帶攪拌的圓底燒瓶中，加入由40％的氧化鋁、30％的三氧化二鐵、10％的碳酸鈣、5％的氧化鋅、5％的氧化鎂、5％的氧化鋯和5％的堿性陰離子交換樹脂組成的固體堿吸附劑100g，在常溫下攪拌1h，過濾，收集濾液，得濃香花生油685ml，經(jīng)分析其酸價(jià)為0.37mgKOH/g。
實(shí)施例4用500g含0.03％復(fù)合抗氧化劑的水溶液充分潤濕20kg菜籽，其中復(fù)合抗氧化劑中維生素E60％、茶多酚30％、類胡蘿卜素10％，待潤濕充分后，蒸炒、壓榨，得酸價(jià)為1.23mgKOH/g的毛油1.92kg。
取上述濃香菜籽毛油700ml投入到1000ml的帶攪拌的圓底燒瓶中，加入由30％的氧化鋁、15％的三氧化二鐵、5％的碳酸鈣、10％的氧化鋅、10％的氧化鎂、10％的氧化鋯和20％的堿性陰離子交換樹脂組成的固體堿吸附劑100g，在常溫下攪拌1h，過濾，收集濾液，得濃香菜籽油683ml，經(jīng)分析其酸價(jià)為0.54mgKOH/g。
實(shí)施例5用6kg含0.04％復(fù)合抗氧化劑的水溶液充分潤濕200kg花生仁，其中復(fù)合抗氧化劑中維生素E60％、茶多酚35％、類胡蘿卜素5％，待潤濕充分后，蒸炒、壓榨，得酸價(jià)為1.87mgKOH/g的毛油18.37kg。
取上述濃香花生毛油5000ml投入到8000ml帶攪拌的反應(yīng)器中，加入由60％的氧化鋁、15％的三氧化二鐵、5％的碳酸鈣、5％的氧化鋅、5％的氧化鎂、5％的氧化鋯和5％的堿性陰離子交換樹脂組成的固體堿吸附劑800g。在常溫下攪拌1.5h，過濾，收集濾液，得濃香花生油4878ml，其酸價(jià)為0.49mgKOH/g。
權(quán)利要求
1.一種濃香植物油酸價(jià)的控制方法，其特征在于包括以下工藝過程(1)將植物油油籽放到含0.01-0.05％復(fù)合抗氧化劑的水溶液中充分潤濕，然后進(jìn)行蒸炒壓榨，所用復(fù)合抗氧化劑組分占植物油油籽總重量的2～6％；(2)用固體堿吸附劑對(duì)壓榨后的油脂進(jìn)行處理，按植物油重量加入5～20％的固體堿吸附劑，在常溫下，攪拌0.5-2小時(shí)，過濾，收集濾液，得濃香花生油；(3)將處理過植物油且已失活的固體堿吸附劑用清水洗滌后再高溫焙燒，即可再生，再生的焙燒溫度為400～1000℃，焙燒時(shí)間為1～3h，焙燒后，置于干燥條件下保存?zhèn)溆谩?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃香植物油酸價(jià)控制方法，其特征在于復(fù)合抗氧化劑包括由維生素E、茶多酚、類胡蘿卜素組成的混合物，其原料和重量份數(shù)為維生素E40-80份，茶多酚10-40份，類胡蘿卜素5-20份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃香植物油酸價(jià)控制方法，其特征在于所述的固體堿吸附劑包括由金屬氧化物和碳酸鹽、堿性陰離子交換樹脂組成的混合物，其原料和重量百分?jǐn)?shù)為氧化鋁30～80％、三氧化二鐵10～30％、碳酸鈣5～10％、氧化鋅5～15％、氧化鎂5～10％、氧化鋯5～10％和堿性陰離子交換樹脂5～30％，固體處理劑的用量占待處理植物油重量的5～20％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種濃香植物油酸價(jià)的控制方法，其工藝是先用維生素E、茶多酚、類胡蘿卜素等混合物配成復(fù)合抗氧劑水溶液充分潤濕植物油籽，然后進(jìn)行蒸炒壓榨，再將壓榨得到的植物油加入固體處理劑，攪拌處理0.5－2小時(shí)，過濾，得到濃香植物油。本發(fā)明的方法能最大限度降低植物油的酸價(jià)，簡化了植物油精練工藝，保證了植物油的原始風(fēng)味和色澤，保持了濃香植物油的全天然產(chǎn)品的特征。
文檔編號(hào)C11B1/00GK1616616SQ200410078370
公開日2005年5月18日 申請(qǐng)日期2004年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月27日
發(fā)明者劉自力, 李萬偉 申請(qǐng)人:廣西大學(xué)