微波处理对冷榨花生油的影响

马 勇 王国洋 李欢欢

微波处理对冷榨花生油的影响

马 勇 王国洋 李欢欢

(渤海大学化学化工与食品安全学院，锦州 121000)

在花生冷榨制油之前，对原料进行微波处理，提高出油率，降低油中磷脂含量。同时测定了花生油色度、过氧化值、酸值的变化。当微波加热的输出功率为800 W、处理时间120 s时，出油率为75．02%，比未加热处理的花生出油率提高了20．77%;当微波加热时间在240 s以内时，压榨的花生油中磷脂质量分数由1．160%降低到了0．500%、花生油的酸值从0．5 mg/g上升到0．9 mg/g、过氧化值从3．082 6 mmol/kg上升到6．020 1 mmol/kg、色度黄值从7．90上升到14．93，这些指标的数值增长范围在花生油质量标准要求之内。

微波 出油率 酸值 过氧化值 磷脂含量 色度

冷榨是一种传统的制油方法。冷榨法制取的油脂没有溶剂残留，是一种健康油脂，并且能较好的保护植物蛋白，有利于榨饼的利用［1－2］。但冷榨法出油率低，影响了它在油脂工业中的应用。微波加热能加速油脂分子的旋转并有一定的破壁效果［3］，有利于油脂分子游离出来，所以本试验通过微波预处理提高冷榨法的出油率［4－5］。

油脂中的磷脂被认为是抗氧化剂的增效剂，它能增强或延长生育酚等抗氧化剂的作用效果。磷脂与金属离子的络合能力也使磷脂具有抗氧化性。但油脂中的磷脂会产生美拉德反应，影响油脂的色泽，使烟点降低等。所以磷脂含量是油脂质量的一个重要指标。油料种子中的大部分磷脂存在于油料的胶体相中，与蛋白质、酶、苷、生物素或糖以结合态存在，构成复杂的复合物，很少以游离态存在。在制油工艺中，除了通过水合法从油脂中分离磷脂之外，也对原料进行复水、烘炒，促进磷脂及胶溶性物质与蛋白质的结合，使磷脂留在榨饼中。本试验利用微波处理原料，减少能耗，促进磷脂与油脂的脱离、与蛋白质的结合，增加其在榨饼中的留存量、减轻油脂脱磷环节的负担，从而达到油脂脱磷脂的目的［6－7］。

1 材料和方法

1．1 试验材料

花生:选用辽宁锦州产，无虫害，小白沙品种为材料。

1．2 试验设备

FA2004型电子分析天平:上海恒平科学仪器有限公司;LT5001E型电子天平:江苏省常熟市天量仪器有限责任公司;YD99－A3型旺泉牌榨油机:山东沂水阳东机械厂;HH－2型数显恒温水浴锅:金坛市鑫鑫实验仪器厂;TD5A－WS型离心机:长沙湘仪离心机仪器有限公司;WSC－S型测色色差计:上海精密科学仪器有限公司;G80F20CN1L－DG型微波炉:佛山市顺德区格兰仕微波炉电器有限公司;DHG－9038A型电热恒温鼓风干燥箱:上海精宏实验设备有限公司。

1．3 试验方法

1．3．1 理化测定

水分测定:采用GB 5009．3—2010方法;粗脂肪测定:采用GB/T 5512—2008方法;酸值测定:采用GB/T 5530—2005方法;过氧化值测定:采用GB/T 5538—2005方法。

1．3．2 花生油的制取［2，8－10］

将清理后的花生仁烘烤(或微波加热)，然后将花生仁装入榨油机膛内，调节榨油机压力至25 MPa，压榨，收集花生油，并以6 000 r/min离心10 min，除去杂质。

1．3．3 花生仁温度的测定

将花生仁装入直径12 cm、高度12 cm的圆柱型微波炉专用桶内，放入烘箱(或微波炉)加热一定时间后，测定桶中心位置花生的温度作为一定条件下干燥箱加热(或微波加热)后花生仁的温度。

1．3．4 磷脂含量的测定［11－13］

采用钼蓝比色法(GB/T 5537—1985)测定花生毛油中的磷脂含量。

1．3．5 色度的测定

参照Zhang等［14］的测定方法。将色差计通电预热30 min，仪器经自检及零点、白板校正后，设定测量物质色度程序，然后将待测样品置于探测头上方，测定色度。

2 结果与分析

2．1 微波处理时间对花生出油率的影响

取花生样品1 000 g，测得其含水量为6．75%，脂肪含量为44．90%。试验中设定微波炉功率为800 W(最大功率)。如图1所示，随着微波预处理时间的增加，花生温度持续增高。但是在微波加热200 s内花生升温不超过85℃，符合冷榨制油的标准［15］。

图1 微波处理时间对花生温度的影响

微波加热是通过高频振荡使油脂中的极性分子间产生内摩擦而致热的，油脂是整体被加热的，即理论上所谓的“无温度梯度加热”，基本上介质内部不存在热传导现象，所以升温很快，而常规加热是使热量由表及里进行加热的，热传导在加热开始时不可能很快使油脂内部温度均一，因而加热速率较慢［16］。当微波处理120 s时，花生能耗为0．027 kW·h;相同能耗下，干燥箱加热的花生温度基本没有变化。所以，微波加热比普通干燥箱加热的效率要高。微波对水分子作用，使水分子加快振动频率，产生摩擦，使温度升高，促使含油细胞破裂。因此，适当的微波处理能明显提高冷榨法制取花生油的出油率。当微波加热120 s时，花生的出油率达到了75．02%，比未加热的花生的出油率提高了20．77%，比65℃干燥箱加热的花生出油率提高了16．62%。当微波加热时间持续增加(超过120 s)时，花生内部蛋白质等成分发生变化影响了花生内部细胞的通透性，所以出油率又逐渐降低。

图2 微波处理时间对花生出油率的影响

由图1和图2知，在出油率最高点120 s时，花生的温度为65℃。设定干燥箱温度为65℃(功率1 225 W)，加热2 h，按1．3．2 方法制取花生油。由图3可知，干燥箱65℃加热的花生，测得出油率为64．33%;在压力提高到 80 MPa时，出油率为74．12%;而两者出油率都小于微波处理120 s时，花生的出油率为 75．02%［17］。

图3 不同处理方法的花生出油率

2．2 微波处理时间对花生油酸值的影响

由图4可知，随着微波处理时间的增加，花生油酸值呈增长趋势。微波处理160 s以下时，酸值增加缓慢，从0．5 mg/g增加到0．6 mg/g;当处理时间在160～240 s之间时增加幅度较快，酸值达到0．9 mg/g。但酸值总体增长较缓慢，在240 s以内微波处理时间的增加对酸值的影响较小，符合花生原油的国家质量标准(≤4．0 mg/g)。

图4 微波处理时间对花生油酸值的影响

2．3 微波处理时间对花生油过氧化值的影响

由图5可知，随着微波预处理时间的增加，花生的过氧化值呈增长趋势。微波处理160 s以下时，过氧化值增加缓慢，从 3．082 6 mmol/kg增加到4．123 2 mmol/kg;当处理时间在160～240 s之间时增加幅度较快，过氧化值达到6．020 1 mmol/kg。但过氧化值总体增长较缓慢，在240 s以内微波预处理时间的增加对过氧化值的影响较小，符合花生原油的国家质量标准(≤7．500 0 mmol/kg)。

图5 微波处理时间对花生油过氧化值的影响

2．4 微波处理对花生油磷脂含量的影响

测定未加热处理的花生，冷榨后磷脂质量分数为 1．160%。磷脂含量较高［18－19］，而经 65 ℃干燥箱加热处理花生制取花生油中磷脂质量分数为0．621%。可见，加热对降低花生油中磷脂含量有效果。考虑到干燥箱加热时间过长(2 h)，耗能过高(2．45 kW·h)，所以本试验采用微波加热方式代替干燥箱法加热。

图6 磷脂含量随微波处理时间的变化

如图6所示，当花生质量为1 000 g，微波预处理功率为800 W，加热时间为120 s时，磷脂含量最低。故微波加热方式可以代替干燥箱法加热，不仅缩短了加热时间，同时磷脂含量也降低了。

微波加热120 s，功率800 W时，磷脂与蛋白质的结合最为牢固，存在于饼粕中;当加热时间较短时，磷脂与蛋白质结合相对较少，一部分磷脂进入花生油中，所以磷脂含量较高;随着温度的持续增加，蛋白质结构遭到破坏，磷脂从蛋白质分子中脱离出来，花生油中磷脂含量增加［19－20］。

2．5 微波处理对花生油色度的影响

由图7以看出，微波处理的花生油色度黄值小于15，符合花生油国家质量标准。随着微波加热时间的延长，花生油的色泽逐渐加深。在120 s之内花生油色度黄值从7．90增加到8．96，色度增加缓慢。当微波处理时间超过140 s时，色度增幅加大，黄值从10．86增加到14．93。这是由于花生油中非水化磷脂、蛋白质、糖类等杂质，在较高温度下氧化造成的。为了较好的保证花生油品质，应该在保证较高出油率的前提下，尽量缩短微波加热的时间。

图7 微波处理对花生油色度的影响

3 结论

3．1 微波处理明显提高了冷榨法制取花生油的出油率。当微波加热120 s时，花生的出油率达到75．02%，比未加热处理的花生的出油率提高了20．77%。

3．2 微波处理对花生油的品质影响较小，花生油的酸值从 0．5 mg/g上升为 0．9 mg/g、过氧化值从3．082 6 mmol/kg 上升为 6．020 1 mmol/kg，符合花生原油的国家质量标准。

3．3 未经加热处理的花生制取的油中磷脂质量分数为1．160%;经65℃干燥箱加热处理的花生制取的油中磷脂质量分数为0．621%;微波处理120 s的花生制取的油中磷脂质量分数为0．500%。故可用微波加热替代干燥箱加热。用微波加热不仅耗能少，用时短，磷脂含量也低。

3．4 花生油的色泽随微波预处理时间的增加而加深。色度黄值从7．90增加到14．93，符合花生油国家质量标准。

3．5 花生微波处理120 s，温度升到65℃，花生出油率为 75．02%、酸值为 0．5 mg/g、过氧化值为 3．780 4 mmol/kg、色度黄值为 8．96。

［1］王丰俊，王建中，王宪昌，等．冷榨制取与超临界CO2萃取核桃油的氧化稳定性比较研究［J］．食品科学，2005，26(5):41－43

［2］刘光宪，冯健雄，闵华，等．冷榨制油技术研究进展［J］．江西农业学报，2009，21(12):134－136

［3］白卫东，王琴，连卫敏．微波对植物油品质的影响［J］．食品科学，2002，23(2):37－40

［4］Batgale PC，Singh J．Oil Expression Characteristics of Rapeseed for a Small Capacity Screw Press［J］．Journal of Food Science Tech－nology，2000，37(2):130－134．

［5］C Soto，R Chamy，Zuniga M E．EnzymaticHydrolysis and Pressing Conditions Effecton Borage Oil Extraction by Cold Pressing［J］．Food Chemistry，2007，(102):834－840

［6］李桂华．油料油脂检验与分析［M］．北京:化学工业出版社，2006:156－157

［7］王宪青，余善鸣，刘妍妍．油脂的氧化稳定性与抗氧化剂［J］．肉类研究，2003(3)，18－20

［8］赵瑞，郑阳，张武平，等．冷榨法制取葡萄籽油的最佳工艺条件研究［J］．北京农学院学报，2009，24(3):59－62

［9］熊柳，孙庆杰．花生仁脱皮工艺研究［J］．中国油脂，2009，34(3):11－14

［10］王章存，康艳玲，刘改英，等．低温预榨－水酶法制取花生油和蛋白的研究［J］．食品工业科技，2008，(1):216－218

［11］金素英．油脂中磷脂含量的测定方法和使用场合介绍［J］．粮油加工，2010(8):27－28

［12］汪勇，王兴国，胡学烟．磷脂含量及组成的分析检测方法［J］．中国油脂，2002，27(4):64－67

［13］谷利伟，谷文英．大豆胚芽组成成分的初步分析［J］．中国油脂，2000，25(6):137－140

［14］Zhang Xue，Kong Baohua，Xiong Youling．Production of cured meat color in nitrite－free Harbin red sausage by Lactobacillus fermentum fermentation［J］．Meat Science，2007，77(4):593－598

［15］赵瑞，郑阳，张武平，等．冷榨法制取葡萄籽油的最佳工艺条件研究［J］．北京农学院学报，2009，24(3):59－62

［16］但德忠．微波溶样技术［J］．化学通报，1989，(10):46－49

［17］何东平，郑晓，林国强，等．花生冷榨过程中的基本特性研究［J］．中国油脂，2007，32(5):19－23

［18］毕艳兰．油脂化学［M］．北京:化学工业出版社，2005

［19］刘玉兰．大豆油脂生产中磷脂成分变化的探讨［J］．中国油脂，2001，26(4):22－25

［20］魏安池，宋鹏，周瑞宝，等．低温豆粕中磷脂对蛋白提取率的影响［J］．河南工业大学学报:自然科学版，2011，32(3):1－5．

Effects of Microwave Treatment on Peanut Oil by Cold－Pressed Technique

Ma Yong Wang Guoyang Li Huanhuan
(College of Chemistry，Chemical Engineering and Food Safety，Bohai University，Jinzhou 121000)

The microwave treatment of raw materials were carried out before cold－pressed to improve extraction rate of peanut oil and decreases phosphatide content，at the same time，determine changes of the chroma，variation of peroxide value，and variation of acid value．When output power of microwave is 800 W and processing time is 120 s，the extraction rate reaches to 75．02%which improves 20．77%compared with the unheated－ treated peanuts．When the microwave heating time is less than 240 s，phosphatide content reduces to 0．500%from 1．160%，acid value increases to 0．9 mg/g from 0．5 mg/g，peroxide value increase to 6．020 1 mmol/kg from 3．082 6 mmol/kg，and the yellow value of chroma increases to 14．93 from 7．90．The growth range of the index is complied with the quality standards of peanut oil．

microwave，the extraction rate，acid value，peroxide value，phosphatide content，chroma

TS224

A

1003－0174(2012)05－0070－04

辽宁省教育厅重点实验室资助项目(2009S004)

2011－08－26

马勇，男，1960年出生，教授，食品资源开发