小麦胚芽油的生产技术
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小麦胚芽油的生产技术


小麦胚芽油的制取经历了不同加工方法的演变,早期的冷榨方法,小麦胚芽油提取率很低,生产成本也比较高,没有得到广泛的使用;后来发展为扩散方法,用其他油脂作为辅助试剂,通过压榨提出小麦胚芽油,这样提出的小麦胚芽油不纯,也得不到它的功能效果,后来德国人用超临界二氧化碳萃取小麦胚芽油,但因出油率低和生产过程的高成本也没有得到广泛使用。

目前用于小麦胚芽油提取的比较可行和可靠的方法液化正丁烷亚临界低温萃取方法,已经有多家生产企业在使用。

    小麦胚芽制油的关键技术要解决三个方面的问题,一是原料的质量,二是低温提出油脂,三是低温精炼技术;生产高质量的小麦胚芽油必需进行系列技术的集成才能完成具有功能性小麦胚芽油的生产技术。

小麦胚芽油对小麦胚芽的质量要求比较高,必需是新鲜的小麦胚芽,正常小麦胚芽含油8%-12%左右,因为小麦胚芽中含有脂肪酶,可加速小麦胚芽油的分解,造成油脂质量的降低,因此小麦胚芽在面粉加工过程中要求进行保鲜处理。

通过小麦胚芽油冷榨法提取与压榨法、浸出法、超临界二氧化碳萃取的综合比较,得出冷榨法是提取小麦胚芽油“绿色、无污染、环保”的理想方法,具有很大的开发价,属于环保方法,值得普遍推广

压榨法

麦胚芽含油率在79%,压榨可提取出45%的小麦胚芽毛油,真正可提取出小麦胚芽精炼油得率更低。首先加工成本极高无竞争优势,其次这种办法的加工存在着一种资源浪费。

冷轧法

冷榨法是油料作物在人榨前不经过蒸炒等高温处理,冷榨法是油料作物在人榨前不经过蒸炒等高温处理,人榨温度较低的物理榨油方法,它制取的是一种“绿色无污染食用油脂”,制得的油脂无需精炼,可以直接滴胶囊制成小麦胚芽油胶囊。采用lyzx18螺旋榨油机,入榨温度在70℃左经过蒸炒等高温处理,人榨温度较低的物理榨油方法,它制取的是一种“绿色无污染食用油脂”,制得的油脂无需精炼,可以直接滴胶囊制成小麦胚芽油胶囊。采用lyzx18螺旋榨油机,入榨温度在70℃左右,压力为10MPa以上,压缩比为120~30,小麦胚出油率为7%~10%。

冷榨法是“低温物理压榨法”,制得的小麦胚芽油工艺较简单,不用像压榨法在人榨前进行麦胚蒸炒,同时也不需像浸出法进行油脂精炼和脱溶处理,制得的小麦胚芽油可以直接食用,提取时间也比超临界CO2萃取时间短。冷榨法优点:a.由于入榨温度较低,所以避免精炼过程与碱液、脱色白土、磷酸等的直接接触和精炼时高温对油脂稳定陛的破坏,从而防止油脂产生反式脂肪酸、油脂聚合体等有害物质。b.保护了油料的天然风味、色泽和油中的磷脂、天然VE等营养成分。c.股有溶剂残留,整套工艺花费也不高,能够完全剔除油中悬浮物和有害物质,不含胆同醇,确保产品的原色、原汁、原味。浸出法是“化学溶剂浸出法”,出油率较高,可实现大规模自动化生产,缺点也十分明显,使用的化学溶剂大多易燃易爆,故生产过程中存存一定的危险性。萃取效率低,时问长,温度高,油脂易氧化、酸败,产品质量不稳定,溶剂回收成本高,不经济,技术含量低,产品附加值低,产品有化学溶剂残留,产品竞争力低。

浸出法

采用下开口式的罐组浸出器,浸出时间90min,浸出温度5055℃,选用溶剂为正己烷或6号溶剂油,混合油的浓度确定为12%~15%,之后在7480%进行脱溶烘干、105摄氏度下蒸发、气提、30%冷凝等操作,除去溶剂得到小麦胚芽油

超临界二氧化碳萃取提取

是一种新型的分离技术。小麦胚芽可以用液化丁烷(或液化丁烷的混合物)进行萃取,在低温状态下减压使丁烷从萃取的胚芽油中释放,从而得到胚芽油。其工艺过程为,在常温和一定压力下(0.3-0.8 MPa),用液化丁烷(四号溶剂油)逆流萃取小麦胚芽料胚,然后使混合油和脱脂小麦胚芽中的溶剂减压汽化,与物料分离,分别得到胚芽油和胚芽粕。汽化后的溶剂气体再经过压缩机压缩液化后循环使用。


二氧化碳溶剂超临界萃取

该技术是利用二氧化碳作为超临界萃取介质,存高压下使介质达到临界温度与临界压力,使麦胚脂肪细胞膜上蓄积得能量以瞬间高强度方式释放而击穿细胞系统,摧毁各种 细胞结构,使细胞膜等崩溃,油脂得以浸提。超临界二氧化碳萃取小麦胚芽油的理想萃取温度应在4348摄氏度范围,压力为35MPa左右,萃取时间为60分钟,出油率为10%左右这种萃取方法是低温加工,可提取出质量较好的小麦胚芽油,无溶剂残留。但是,设备一次性投入较大,因为在高压力状态下进行萃取,所以萃取体积较小(最大的1000升),生产能力有限,成本高。

超临界二氧化碳萃取具有出油牢高、工艺简单、无溶剂残留、不需精炼可一步完成等牦,但在工业上未大规模推广,主要还存在一些问题:a.相平衡及传递研究不充分目前关于超临界流体萃取的物性数据仍然很少,同时也缺乏能正确推算临界流体萃取过程的基本热力学模型。b.高压设备和泵工业生产中,高压操作是不可避免的,因在相当的高的压力下,压缩设备的投资比较大,还会引起附加的费用,设备和管道的材质要求更高,加丁费用更大,超临界流体萃取在连续化上还存在工艺设备方面的困难,而间歇生产不如连续生产[5]

常压溶剂(正己烷或其他液态溶剂)萃取

这种萃取方法在加工过程中存在高温,提取出的小麦胚芽油营养成分会受到破坏,溶剂残留高。

正丁烷亚临界低温萃取

这种方法整个生产过程在低温下进行,小麦胚芽油营养成分不会受到破坏,且得率高,油脂品相较好。质量可与二氧化碳超临界萃取相媲美。可以形成规模化生产,一次性固定资产投入少,生产成本低,环保节能。

从以上工艺过程的比较可以看:冷榨法是“低温物理压榨法”,制得的小麦胚芽油工艺较简单,不用像压榨法在人榨前进行麦胚蒸炒,同时也不需像浸出法进行油脂精炼和脱溶处理,制得的小麦胚芽油可以直接食用,提取时间也比超临界CO2:萃取短。冷榨法优点:a.由于入榨温度较低,所以避免精炼过程与碱液、脱色白土、磷酸等的直接接触和精炼时高温对油脂稳定陛的破坏,从而防止油脂产生反式脂肪酸、油脂聚合体等有害物质。b.保护了油料的天然风味、色泽和油中的磷脂、大然维生素E等营养成分。c.股有溶剂残留,整套工艺花费也不高,能够完全剔除油中悬浮物和有害物质,不含胆同醇,确保产品的原色、原汁、原味[6]

工艺过程:小麦胚芽—一粉碎一正己烷浸提兑溶烘干一蒸发一气提一冷凝一小麦胚芽油。

冷冻脱胶法

小麦胚芽油的精炼技术很关键,可以水化脱胶或吸附脱胶,也可以冷冻脱胶。必需在较低温度下完成精炼的过程以保证功能性物质不被破坏。

此工艺技术方法的特点是:提取率高,可以达到90%以上,是其他任何方法都不可能达到的;低温萃取,萃取物天然活性成分不破坏,保持小麦胚芽油的功能性;可以实现工业化大规模生产,生产规模0.5-50 t/d。此方法比超临界气体提取法投资少,生产成本低廉;生产过程无废水排放,实现实现洁净生产的目的。

随着物质生活水平的提高和对健康的日益重视,人们越来越崇尚“回归自然”,从追求天然健康的角度讲,冷榨油更符合人们的消费心理,冷榨法制油二E:艺简单,油脂品质纯正,符合国家油料标准,同时生产费用不是很高,具有潜在的开发价值,值得普遍推广。从成本上和营养成分上综合考虑,超临界CO2虽然具有一些优点,但从出油率和成本上看,对于工厂来说,并不可取,而冷榨法这几年已成为油脂提取的新兴方法,它生产来的油具有纯天然特性,同时T艺也较简单,冈此,冷榨技术越来越引起世人瞩目。总之,深入研究小麦胚芽油冷榨工艺在生产中加以应用和完善,是一项值得油脂丁作者和油脂加丁企业高度重视的工作。

分子蒸馏技术

分子蒸馏技术是一种特殊的液——液分离技术,它不同于其他传统的液——液提纯分离原理,它是靠不同物质分子运动平均自由程的不同实现分离。其分离提纯的原理是:当液体混合物沿加热板流动并被加热,轻、重分子会逸出液面而进入气相,由于其中轻、重分子的自由程不同,因此,不同物质的气相分子移动距离不同,若能恰当地设置一块冷凝板,则轻分子达到冷凝板被冷凝并排出,而重分子达不到冷凝板沿混合液排出。最终达到物质分离的目的。分子蒸馏是一种特殊的液——液分离技术,能在极高的真空下操作,蒸馏压强低、受热时间短、分离程度高、分离成本低,特别适合于高沸点、热敏性及易氧化物质的分离。由于蒸馏温度低于物质的沸点温度,能极好地保护物料的天然品质,特别在精制小麦胚芽油的生产中更显该技术的优越性。

脱胶:添加小麦胚芽毛油量0.2-1%的磷酸和4-5%的水,在60摄氏度下反应30-60分钟,经离心分离机分离胶质。

脱色:用活性白土为吸附剂脱色,添加量约为脱胶油重量的5-10%,于90-110摄氏度脱色30-60分钟。方法为:加热至90摄氏度时逐渐加入白土,待油温至110摄氏度时停止,让油渐冷。而且脱色工序应在减压条件下进行,以便排除油内空气,减少油内水分,便于后续进行分子蒸馏。

分子蒸馏脱酸精炼:脱色油在分子蒸馏釜内于140-200℃,50毫托一下压力进行分子蒸馏脱酸,以除去游离脂肪酸。还能有效地除去油内农药,氯化物等有害成分,得精制小麦胚芽油。

二次分子蒸馏浓缩:精炼小麦胚芽油在250℃左右的分子蒸馏釜中,在7-15毫托的低压下进行二次分子蒸馏浓缩,一般可浓缩5倍,使得维生素E可达12.63毫克/克。浓缩铀从分子蒸馏釜的底部放出,冷却后在充氮罐内贮存保存。

分子蒸馏装置是分子蒸馏技术的核心,北京化工大学---教授所开发的分子蒸馏装置设计新颖、结构独特、工艺先进、分离效率高,特别设计了用于高难分离物系的独特结构的全套装置,提供了难于分离物系的广阔应用前景。


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