胡健华,刘培林
(武汉轻工大学 食品科学与工程学院,湖北 武汉 430023)
国内外油菜籽脱皮(壳)冷榨生产技术比较
胡健华,刘培林
(武汉轻工大学 食品科学与工程学院,湖北 武汉 430023)
摘要:对德国德宜宝油磨坊公司的菜籽心油生产技术和我国油菜籽脱皮冷榨生产纯天然菜籽仁油的技术进行分析比较。指出我国研制的生产工艺及设备完全可以达到国外的技术水平,生产出高档优质的食用油。
关键词:油菜籽;脱皮(壳)冷榨;菜籽心(仁)油
1引言
2013年,号称“世界首创,风靡欧洲的黄金菜籽心油”开始进入中国市场。根据资料介绍,冷榨菜籽心油系列产品由德国德宜宝(TEUTOBURGER)油磨坊公司生产,其营养价值高于橄榄油,位居食用植物油之首,是一种推翻了传统概念的新型黄金菜籽心油。油中脂肪酸含量为:饱和脂肪酸为7%;单不饱和脂肪酸62%,多不饱和脂肪酸31%。在中国市场的零售价高达89元/500 mL。
2德国德宜宝公司的生产技术
德宜宝公司采用的生产工艺如图1所示。
图1 德国德宜宝循环经济生产工艺
采用200多家协议农场提供的优质原料—双低油菜籽。所谓双低油菜籽即油中芥酸含量低于2%,脱脂粕中硫甙含量低于30μmol/g(目前国外油菜籽中硫甙含量已降至10μmol/g),是由加拿大曼尼托巴大学的保德·斯蒂芬森博士于1974年通过复合杂交育成的第一个双低菜籽油品种Tower,并将其命名为Canola(卡诺拉)而发展起来的[1]。我国油菜品质改良工作起步较晚,但30年来已取得长足进步,在农业部门的努力下,2010年全国双低油菜普及率达到90%以上,由于我国国情一家一户小型分散种植,要达到国外双低油菜籽质量标准尚需一个过程。双低油菜籽另一个特征是油中脂肪酸的比例更为合理,尤其是油酸含量较高,一般在62%左右。好的原料是生产高档食用油的必备条件之一。
油菜籽外壳(种皮)主要由半纤维素(多缩戊糖)、纤维素和木质素等非营养物质组成。国内曾对油菜籽种皮进行分析测定,当种皮水分含量为11.72%时,种皮中蛋白质含量为9.23%;粗脂肪含量为5%-11%(因油菜籽仁含油较高,在检测时会使种皮含油量增高,检测方法不同,其数字出入较大);单宁含量为3.76%,植酸含量为2.45%;硫甙含量为10.89μmol/g;原花色素含量为2.98%。此外还含有芥子碱、皂素、色素等[2]。带皮加工时,皮中的多酚和半纤维素等与蛋白质反应,大大降低了菜籽饼和粕中的蛋白质含量和营养价值,并产生苦涩味,从而降低了其利用价值。德宜宝的资料认为菜籽皮含有:①游离脂肪酸;②叶绿素;③蜡;④苦汁。去除种皮后,皮中的成分不会对籽心油产生负面影响。从图1可知,德宜宝公司对菜籽种皮的利用采用的是将其榨油,榨出的外壳油作为燃料供热电机组产生电能和蒸汽,再将电和汽用于压榨制油及油菜籽烘干、供暖等。整个生产组成一个循环经济生产模式。
物料在压榨过程中由于强力挤压和摩擦会导致摩擦升温,为避免产生较高温度,德宜宝公司在压榨过程中提前降温(具体办法未涉及),压榨过程温度不超过40℃。认为高温榨油会伴随出现:①游离脂肪酸;②胶质;③苦味素、色素。从而使油的质量降低。传统的油菜籽加工工艺少不了油的精炼,如脱胶、脱酸、脱色、脱臭等工序,然而这些过程会导致:①形成反式脂肪酸(会引发肥胖,是心血管疾病的重要诱因之一);②形成3MCPD脂肪酸酯(即3氯丙二醇酯)[1995年,欧共体委员会食品科学分会对氯丙醇类物质的毒性作出评价,认为它是一种致癌物,其最低阈值应为检不出为宜,2001年FAO/WHO建议3-MCPD的最高日允许摄取量为2μg/kg重量][3];③降低了维生素E、类胡萝卜素及其它植物营养成分的含量。据称,菜籽心油是当前德国最受欢迎的食用油。2011年德国家庭食用油消费量统计,菜籽心油占65.6百万升。
3我国油菜籽脱皮冷榨生产技术
2000年武汉轻工大学(原武汉工业学院)对油菜籽脱皮冷榨工艺及设备进行研究,2002年日处理30t的中试生产线投入试运行。当年11月通过湖北省级鉴定,并获得国家发明专利,随后对中试出现的一些问题深入进行探讨,如油菜籽仁皮分离装置以及油中带苦涩味、油色深等问题进行设备及操作上的改进,取得满意效果。2008年新建一条日处理50吨生产线,经近几年的生产,证明工艺设备是先进的、成熟的。生产的脱皮冷榨油完全可以达到德国德宜宝的水平。现将有关情况综述如下:
油菜籽脱皮冷榨工艺流程(见图2)。
图2 我国油菜籽脱皮冷榨生产工艺
3.2.1原料油菜籽
油菜籽应选用新上市的、成熟的、无发霉变质的籽粒。刚收购的油菜籽一般水分含量较高(>9%),长时间存放在霉菌的作用下,会发酵产生不良气味。应该看到,当前我国油菜籽绝大部分既不是双低油菜籽,也不是高芥酸油菜籽,而是介于二者之间,这可从油中的脂肪酸组成看出,其中油酸含量在40%左右。
3.2.2清理去杂
收购的油菜籽含有多种有机和无机杂质,必须去除干净。通过筛选、风选、磁选等工序,将油菜籽中的灰尘、荚壳、桔梗、绳索及金属等大小杂质清理去除。清理后的杂质含量应小于0.2%。
3.2.3低温干燥
目的是去除油菜籽中的游离水分、气味并杀灭各种霉菌,并为后面的工序创造条件。要求干燥时油菜籽自身温度不高于50℃,否则榨出的油其色泽极深。干燥后油菜籽水分应在4%以下。可采用微波干燥或热空气干燥等方法。干燥后的油菜籽压榨出的油可做到气味正常、无异常。应该指出,从外国进口的双低油菜籽很多是经高温干燥的,榨出的油色泽深黑。
考虑到油菜籽收购的季节性,为保证其贮存的稳定性,及时干燥是极为重要的。
3.2.4破碎
将整粒油菜籽破碎成0.3mm左右的细粒,为仁皮分离创造条件,油菜籽颗粒大小一般约为1.5-2.5mm。破碎采用齿辊破碎机,应根据破碎后的物料状况及时调整两齿辊之间的间距,破碎要完全,但粉末度不能太大。
3.2.5仁皮分离
采用筛选风选的方法去除油菜籽中的种皮,利用种皮在振动筛上会上浮的特性,再通过风力将悬浮状态下的种皮吸走的原理,达到仁皮分离的效果。仁皮分离的要求是:仁中含皮4%左右;皮中含仁1%左右。
3.2.6加水调质
一般加水量为油菜籽仁(德宜宝公司称为油菜籽心)量的2%左右,加水装置由水的计量箱、水泵、雾化器组成。要求加水均匀并在搅拌条件下使仁与水充分混合,采用的设备是卧式固液混合机。经低温下干燥的油菜籽仁更易吸收水分。加水调质的目的有三个:一是油菜籽仁中含有大量的亲水物质,如蛋白质、糖类等,这些亲水物质会吸收水分而膨胀,从而破坏油料细胞结构,有利于油的榨出;二是油料细胞含有的磷脂等胶溶性物质是两性物质(既有亲水性又有亲油性),遇到水后也会吸水膨胀,与蛋白质等成分连结,压榨取油时会残留于饼中,从而极大地降低了油中的磷脂含量,故榨出的油不用水化脱胶就可达到食用油的要求;三是加水可调节入榨料的弹性和塑性,使入榨料更适宜于压榨法取油。入榨料水分偏高,则油渣多,榨机的压力小;入榨料水分偏低,则饼难成型。入榨料水分的高和低均影响饼中残油。加水调质工序极为重要,是冷榨的核心技术之一,也是榨油机控制温升的重要手段。
3.2.7压榨
应选用压缩比较大的榨油机,如6级以上的压榨。冷榨与热榨不同,油菜籽仁中的蛋白质未变性,与油的连接还较为紧密,需要更大的压力才能分离。一般需要经两次压榨,使饼中残油尽量降低。一次压榨的饼经绞龙输送破碎后立即进行二次压榨,以避免空气氧化造成油和饼的质量劣化。经两次压榨后的饼残油应在10%以下。榨油机榨条间的垫片应根据出油及出渣情况予以调整,直至出油正常而排渣量少为宜。
3.2.8沉降
两次压榨出的油流入油池进行静置沉降,使浑浊的油得以澄清。
3.2.9第一次过滤
经沉降后的油泵入过滤机,室温下进行第一次过滤,过滤介质为滤布,刚开始过滤出的油较浑浊应回流,待过滤机介质上形成滤饼,油呈清亮后再流入另一油池中。
3.2.10第二次过滤
将第一次过滤的清油再泵入第二台过滤机进行二次过滤,过滤介质为1层帆布与1层细白布之间夹1层工业滤纸的复合过滤介质,能有效去除油中的各种杂质,经两次过滤的清油即为成品油。
4讨论
(1)双低油菜籽虽经农业部门多年来大力推广种植,但进展缓慢。这是因为油菜籽种植的限制条件决定的,双低油菜与非双低油菜只有相隔2km以上的距离,才能在油菜扬花授粉时不受影响,且残留在田地里种籽来年仍可影响。因此推广过程相当漫长。这不是油脂加工企业所能决定的。
(2)我国油菜籽脱皮冷榨生产工艺与德国的生产工艺基本相同,所不同的是我国采用的是压榨前加水调质,而德国采用的是压榨过程中提前降温(具体做法不详),榨油的温度不超过40℃。根据我们的测定,在11月30号湖北某地厂房内温度为18℃,而冷榨机出饼处的温度为28℃,榨料在压榨过程中温升为10℃左右。考虑到德国的气温即使在夏季一般也不会超过30℃,要求控制在40℃以下是不难的。
(3)我国是食用植物油生产大国,同时又是消费大国,每年食用植物油消费量在2800万吨以上,而国产油料仅能生产食用油约为1100万吨,自给率不足40%,因此开辟油源多产油脂极为重要。德国将二次压榨油作为饲料油及工业用油、将外壳油(即种皮油)用于发电、产气,对于现时的我国并不可取。
(4)随着我国人民生活水平逐年提高,健康营养的食用油将越来越受欢迎,德国德宜宝公司生产菜籽心油介绍其优势如下:①天然、纯净,无化学试剂;②理想的脂肪酸平衡;③富含维生素,如VE、VA及类胡萝卜素;④完全不含胆固醇、反式脂肪酸、3-氯丙二醇酯;⑤适合各类人群。
综上所述,我国拥有的油菜籽脱皮冷榨生产技术与国外水平基本相当、毫不逊色。
参考文献:
[1]金虎,李坤朋,黄凤洪,等.菜籽饼粕生物转化与高值化利用技术研究进展[J].中国油料作物学报,2014(4):545-550.
[2]范婷婷.菜籽皮中原花色素的提取、纯化及其抗氧化性质研究[D].合肥:合肥工业大学,2010.
[3]金青哲,王兴国.氯丙醇酯——油脂食品中新的潜在危害因子[J].中国粮油学报,2011,26(11):119-123.
Technology comparison of peeling rapeseed (shell) cold pressing production at home and abroad
HUJian-hua,LIUPei-lin
(School of Food Science and Engineering, Wuhan Polytechnic University, Wuhan 430023, China)
Abstract:The German TEUTOBURGER rapesee
d oil mill's production technology and production of cold-pressed rapeseed peeling natural rapeseed kernel oil technologies were analyzed and compared. We pointed out thatChina's development of production technology and equipment could reach the level of foreign technology to produce high-grade quality edible oil.
Key words:rapeseed; peeling (shell) cold pressed; rapeseed core (kernel) oil
中图分类号:TS 224.3
文献标识码:A