米糠油的提炼方法总结.doc

1、物理精炼物理精炼以其比较简单的工艺流程，可直接获得质量高的精炼油和副产品脂肪酸，而且原辅材料节省，没有废水污染，产品稳定性好，精炼率高等优点，越来越引起人们的关注。尤其对高酸值油脂，其优越性更加显著。它包括蒸馏前的预处理和蒸馏脱酸两个阶段。由于预处理对物理精炼油的质量起着决定性作用。近几年来对米糠油的物理精炼研究主要集中于预处理方面。B和Bhattacharrya11对含脂肪酸4?012?4%的米糠油对经过几种脱胶脱蜡方式处理、脱色后物理精炼米糠油的特性进行了研究。研究表明，低温（10）加工后物理精炼米糠油的色泽、FFA、胶质和蜡总量、谷维素、生育酚含量均非常好，适当低温处理（17）是可以的。室温（32）或稍低于室温（25）联合脱胶脱蜡，物理精炼RBO的质量不受欢迎。因此，低温（10）脱蜡无论对低FFA还是高FFA的油均可得到色泽等均好的油脂。经磷酸脱胶（65）、低温脱蜡（10）、脱色物理精炼油色泽比同温（65）水脱胶和水脱蜡（10）、脱色物理精炼油色泽深，在较高温度下脱蜡（17或25）对色泽无影响；磷酸脱胶、水脱蜡（25），脱色物理精炼油色泽优于水脱胶替代磷脱胶；磷酸脱胶的精炼RBO中生育酚含量低于水脱胶精炼米糠油（RBO）；单独进行水脱胶（65）和低温（10）水脱蜡比磷酸脱胶（65）和水脱蜡生产的油脂质量好。全部试验结果表明，在联合低温（10）脱胶脱蜡后的米糠油物理精炼可生产色浅、游离脂肪酸（FFA）含量低、谷维素和生育酚含量高的优质米糠油。2、米糠油的硅胶脱色法米糠经溶剂浸出制得的米糠油，其色泽呈暗棕色、暗绿褐色或绿黄色，这主要取决于米糠贮存中的变质程度、制油方法和加工条件。一般来说，米糠油的深色经脱色不能完全除去，生产清澈透明和色浅的米糠油较困难。A.G.GopalaKrishno12采用硅胶对米糠油脱色进行研究，采用硅胶柱渗滤脱色和硅胶同混合油混合脱色两种方法。其缺点是混合油通过硅胶柱时（尤其是溶剂浸出毛米糠油）流速慢。硅胶脱色可将工业常规实用的精炼工艺：脱胶一次脱蜡精炼脱色二次脱蜡和脱臭改进成硅胶柱渗滤处理脱胶脱蜡精炼脱色和脱臭工艺。3、米糠油的生物精炼法Bhattacharrya和D.KBkattacharrya13将生物精炼技术应用于高酸值米糠油的精炼，其原理借助微生物酶（1，3?特效脂肪酶）在一定条件下能催化脂肪酸及甘油间的酯化反应，使大部分脂脂酸转化为甘油酯。研究认为高酸值米糠油生物精炼的最佳反应条件是：加酶量为油重的10%、压力1333?22Pa、温度70、加水10%、加入甘油为理论计算量（加过量甘油未见明显改善）。他们所做实验中，当毛糠油FFA为30%，反应1h,FFA降低至19?2%；反应2h，游离脂肪酸降低至8?5%；经反应5h和7h；FFA分别降低至4?7%和3?6%。经过这种生物精炼脱酸处理的油中还残余一些游离脂肪酸，可再经过碱炼方法除去。就精炼特性而论，根据调查，生物精炼和碱炼结合的工艺过程大大胜过物理精炼和碱炼中和相结合的工艺过程。同其它工艺比较，采用酶催化脱酸和碱中和结合的工艺过程精炼高酸值米糠油需要的能量很低，经济效益高。4、米糠油再酯化脱酸法植物油脱酸方法之一就是使油中游离脂肪酸（FFA）经酸化反应转化为中性甘油酯，达到脱酸的目的。Bhattacharrya.A.C和D.K.Bhattacharrya14将米糠油脱胶和脱蜡后，采用甘油进行再酯化，将FFA1530%的米糠油得到脱酸效果而降低酸价。再酯化法再与传统的碱炼、脱色联合进行，制得色泽浅的食用油。本研究中的米糠油样品的再酯化反应在温度为120200，5mmHg或隋性气体条件下进行，同时使用或不使用催化剂，添加或不添加甘油。毛糠油再酯化适宜于180200之间进行，使用超理论50%的过量甘油在2个h内中和FFA，温度为200，可使其含量从15?3%降低为6?2%，在同样温度下，进行46h的反应，FFA含量仅分别降低12%；使用催化剂对酯化率无影响；在真空条件下可有效地再酯化。高FFA的工业用米糠油的脱酸，在脱胶和脱蜡后，给其中加进甘油并使用酸作催化剂，可通过酯化取得脱酸效果。米糠油经单甘酯酯化后，经碱炼、脱色和脱臭或物理精炼，可获得优质米糠油，其色泽取决于毛油的色泽。从生产成本和损耗来说，该方法精炼高酸值米糠油时，需要工业纯单甘酯（MG），生产成品油成本太昂贵，能否用于工业生产有待于进一步研究。5、米糠油的混合油精炼法C.Bhattacharryaetal16采用混合油脱蜡和混合油碱炼法将高FFA含量的米糠油精炼成不皂化物含量低、色泽浅的烹调油进行了探讨。FFA含量分别为15?3%、20?5%和30?2%的毛糠油用磷酸在油相中脱胶后，用氯化钙和表面活性剂在151，在己烷相中进行脱蜡、结晶在实验室用离心机进行分离。将己烷加入己脱胶和脱蜡的油中配成适当浓度的混合油（30%，45%，60%），加入碱液，洗涤皂脚，蒸去溶剂后油进行干燥，用2%的活性白土在1001下进行脱色。混合油浓度为60%时，油的色泽和炼耗指数都可以改善。对高FFA含量的米糠油进行混合油脱蜡再进行混合油碱炼，可将其精炼成可食用的烹调油。6、米糠油溶剂浸出和膜技术脱酸目前膜技术最多应用大豆油，通常采用模拟油。V.kade,S.P.R.Katikaneni和M.chergan17利用膜分离技术应用于米糠油脱酸，发明了溶剂浸出和膜技术脱酸工艺。油中游离脂肪酸（FFA）首先用甲醇浸出，相分离，含FFA甲醇相经纳滤（nanofltration）产生一种游离脂肪酸浓缩流，而含甲醇透过流循环至浸出器。浸出进行两次。膜过滤在不锈钢膜槽中进行，直径8cm，高25cm，槽承压6?9MPa，容纳量300ml，有效过滤面积14?5cm2。纳滤（nanofiliration）在不同压力（0?74?2MPa），温度（2550）下进行。采用BW?30和DS?5膜。膜滤分3个阶段进行，每个阶段回收FFA，第3次纳滤透过物甲醇（含少量FFA）循环利用。含游离脂肪酸16?5%的毛米糠油用甲醇浸出脱酸，在甲醇/油（重量）=181适宜比例下，毛米糠油中游离脂肪酸浓度降低至3?3%，在甲醇/油（重量）=11比例下进行二次浸出，油中游离脂肪酸降低至0?33%。应用工业膜回收甲醇浸出液中的游离脂肪酸。膜装置的资本消耗48美元/kg加工油/h，年操作消耗约15美元/t回收FFA。该工艺不需要碱炼中和，不产生皂脚和废水，废物排出量最小，在工业应用中具有经济优势，前途广阔。营养价值米糠油在发达国家使用普遍(1) 压榨法制取米糠油 使用螺旋榨油机制取米糠油的机榨方法，其工艺流程如下： 米糠筛选掺稻壳加水蒸坯炒坯压榨毛糠油。 1筛选 米糠中常含有碎米和杂质，碎米中含有大量淀粉，如不去除，蒸坯时淀粉将糊化发粘，压榨时影响出油率。筛选的目的在于去除米糠中的碎米和杂质，保证出油率。可用糠粞分离小方筛进行筛选。 2掺壳 米糠中掺人45一5的壳，可增加坯的硬度，蒸坯时可使蒸汽容易通过，料坯吃气均匀。掺人稻壳后，要翻动均匀。 3 加水 蒸坯时为了容易上气，应适当加水。米糠水分为l1一12时，一般加水20。加水要均匀，并且使米糠松散。4 4蒸坯 蒸坯的目的是为了使米糠中的粗纤维软化，蛋白质凝聚，细胞破裂，细小油滴聚集成较大的油滴，以便容易榨出。蒸坯的方法之一，是将加水的米糠放在蒸桶里，炊蒸4050分钟，使料坯吸足水分。炊蒸温度要掌握在102一lO5之间，炊蒸到米糠水分达到32一37，同时颜色变深，用手捏感到柔软，并略带粘性即可。5 5炒坯 炒坯的作用是降低料坯的水分，以利于出油，具体作法是：将蒸好的料坯，放进铁锅里焙炒，每锅装料355千克。炒时先用旺火，后用文火，温度掌握在 115一120之间 而且要不断翻动，使料坯受热均匀，以免炒焦。每锅约炒20 30分钟，使料坯水分降至5一7，有油渍手捏不会粘成团， 并略有滑腻感。 6 6压榨 料坯放入螺旋榨油机时，温度应保持在80 90之间。初开机时，要慢慢加料，榨膛发热后，再逐渐增加进料量，同时旋进榨螺。压榨时，应随时将榨条缝隙间的流渣掺入料坯，以便进行复榨。 (二)毛糠油精炼 用压榨法制取的米糠油称为毛糠油。毛糠油呈棕黄色至深棕色，混浊不清；具有浓厚的米糠味，酸高，还含有较多对人体有害的糠蜡。因此，毛糠油必须精炼，降低酸，去除糠蜡等杂质后才能食用。精炼毛糠油的工艺流程如下： 毛糠油过滤中和去酸沉淀洗涤脱水精糠油。 1过滤 将毛糠油加热到8590达到糠蜡熔点，过滤去除杂质。可采用压滤机或布袋进行过滤，过滤时温度不宜过高，否则会使油色变深。经加热过滤的糠油，冷却至20，此时油中的糠蜡已凝固，再进行过滤可提出糠蜡。 2中和去酸 在过滤后的糠油中，加入一定量的碱，以中和油中的游离脂肪酸，降低酸价。常用的碱有氢氧化钠(俗称 烧碱)、碳酸钠、石灰乳等。碱的用量取决于糠油酸价的高低， 可按下式计算碱的用量； 氢氧化钠(千克)=40/56糠油重量(吨)酸价 酸价是指中和1克油脂中的游离脂肪酸所需氢氧化钠的毫克数。酸价的测定方法是：用天平称取油样35克，置于 250毫升洁净的三角烧瓶中，加预先配制好的乙醚乙醇混合 溶液50毫升，摇匀，使油样充分溶解。再加1酚酞乙醇溶液 l一2滴，立即用01N氢氧化钾标准溶液进行滴定，直至溶液呈谈红色，在30秒内不消失为止。记下所用的氢氧化钾毫升数，并按下式计算酸价： 酸价 所用氢氧化钾毫升数 氢氧化钾标准溶液浓度x56/油样克数 确定用碱量后，加水配成波美度为1824的碱液。下碱前先将糠油倒入锅中，搅拌升温至60，然后边搅拌边慢慢 倒入碱液(15分钟倒完)。下碱完毕后，继续升温并搅拌，待油温升至70时，加5一8的食盐溶液，用量为油的3一 4(食盐溶液的温度与油温相同)，以帮助皂化下沉，加完食盐溶液，温度保持不变，慢速搅拌1020分钟，即停止加热和搅拌，静置使油沉淀。 3 洗涤沉淀脱水 沉淀静置1012小时后，放去皂脚。 再将油加热到7580，加入温度为85的5食盐溶液 (用量为油的5)进行洗涤。再沉淀2030分钟，放去废液。 然后将油搅拌加温到100一105，保持一定时间，直至无水蒸气散发、油面无泡沫为止，即完成了脱水过程。最后将油过滤，即得到精糠油。、米糠油的制取工艺(1) 压榨法 工艺流程：清选蒸炒炒坯压榨过滤毛糠油精炼米糠油 清选 可用风选、筛选等方法除去米糠中的碎米及其他杂质，保证出油率。 蒸炒 为了使米糠中的粗纤维软化、蛋白质凝聚、细胞破碎、细小油滴凝聚成较大油滴，以便容易出油。 条件：转速40r/min，温度120，时间10min左右，水分达到3237%。 炒坯 降低坯中的水分，以利于出油。条件：温度115120，不断翻动，时间2030min，水分降至57%。 压榨条件：温度8090，时间35min 过滤 将压榨好的毛糠油用帆布或双层白布在过滤机中过滤，过滤温度控制在70。压榨出来的毛油必须经过精练才能食用。 溶剂浸出法 1、水溶液浸出米糠油工艺流程工艺流程为： 水溶液浸出工艺（ATP）是指应用水溶液从含油物中浸出脂肪的工艺过程。 筛选：米糠通过16目筛去除外来物、稻粒、壳片和碎米。 贮存：筛选后，米糠在-18下存于塑料袋中，使用前在4冰箱中融化24h 浸出：米糠与水比率为1比10进行浸出。浸出温度95，浸出时间15min，以钝化脂肪酶，调适宜pH。研究发现浸出温度和pH是影响油脂浸出效率的重要因素，但米糠油中游离脂肪酸含量较低。水溶液浸出工艺可消除使用有机溶剂残留的问题，可以提高油脂质量，且米糠油的色泽较浅。但是ATP也有一定的局限性，如油脂浸出效率低，油脂易乳化，需要破乳工序分离油脂，浸出过程产生废液较多，需要进一步处理。目前ATP已在实验室用于花生油、可可豆、葵花籽油、棕榈油和大豆油等油料生产。 2、水酶法：工艺流程（2） 米糠过筛蒸汽处理配液调pH值及温度酶水解灭酶分离烘至恒重 水酶法提取植物油是利用可降解植物细胞壁的酶类纤维素酶、果胶酶等破坏油料作物的细胞壁，使植物细胞壁内的油等内含物在温和的反应条件下释放出来，提高提取率的一种提油工艺。 3、有机溶剂浸出米糠油 有机溶剂浸出米糠油，其预处理方式主要有蒸炒、造粒和挤压膨化3种工艺，其中挤压膨化工艺是目前米糠成型保鲜、防止酸败、提高制油得率的最可靠方法之一。 膨化法浸出米糠油工艺流程：原料米糠糠粞分离调水分膨化冷却浸出精炼成品油。 4、 超临界二氧化碳萃取米糠油 食品工业中应用超临界CO2浸出技术十分引人注目，CO2价格低、无毒、无害和无污染环境的特点，是有机剂所不能比拟的。利用超临界CO2在14.77MPa34.33MPa，40条件下从米糠中提取米糠油，其得率为18.622%，达到己烷浸出法的80%。研究认为，高压下提取的组分中游离脂肪酸、蜡和不皂化物的量极少，磷和铁的含量也极少，油的色泽较浅，但米糠油中甾醇含量随着压力和温度的增加而增加，此方法提取的油氧化稳定性差。超临界CO2浸出米糠油具有广泛的应用前景，但由于设备投资昂贵，其应用受到限制，目前较难实现工业化生产。 三、米糠油的精炼4） 短程蒸馏法 ：短程蒸馏是在高真空下进行分离操作的连续过程，可以在任何温度下进行，是不沸腾的蒸馏过程，特别适用于高沸点、热敏性及易氧化物系的分离。短程蒸馏在保留生理活性物质的基础上短时间除去大量游离脂肪酸及臭味。有人通过试验确定在高温（230）、短时（2h）、高真空（130260pa）条件下处理毛糠油，可除去大量游离脂肪酸及臭味，冷却后即得成品油。 生物脱酸法 是利用脂肪酶脱除游离脂肪酸，降低米糠油中游离脂肪酸的一种新方法。借助微生物脂肪酶将大部分脂肪酸转化成为甘油酯，使毛糠油中的游离脂肪酸含量降至很低，再进一步精制。但微生物脱酸方法因为步骤复杂，成本高，很难大规模推广。最佳反应条件：加醇量为油重的10%，压力为1333pa、温度为70，加水10%，加入定量的甘油。当毛糠油中FFA含量为30%，7h，FFA含量降低至3.6%。经过40目筛筛分后的米糠粒细小，不需要进行粉碎处理。筛分后的米糠用聚乙烯拉链袋密封冰冷冻储藏。 再酯化脱酸法 将油中游离脂肪酸经酯化反应转化为中性甘油酯，达到脱酸的目的。再酯化与碱炼、脱色联合进行可制得色泽浅的食用油。采用高酸值米糠油（9.535.0%），经过脱胶、脱蜡、脱色后，在210和1333pa下同工业单甘脂（MG）进行酯化。 混合油精炼法 将己烷加入已脱胶和脱蜡的油中，配成适当浓度的混合油（30%、45%、60%），加入碱液，洗涤皂脚，去溶剂油后进行干燥。 膜分离技术 膜分离技术具有分离效率高、分离范围广、设备简单、节能无污染的特点，广泛应用于食品行业。目前国内外膜分离在油脂精炼上的应用主要是有机膜，但不论是有机膜还是无机膜，起分离杂质的原理都是相同的。有研究表明，甘油三酯和磷脂的平均分子量均为800左右，不能被超滤膜截留，但当油中的磷脂以胶束状态存在时，分子量会达到200 000500 000，这样就可以用超滤膜进行处理，大分子的磷脂被膜截留而达到脱胶的目的 四、米糠油提取谷维素技术） 谷维素是数种阿魏酸酯所组成的混合物，以环木菠萝醇类阿魏酸酯和甾醇类阿魏酸酯所组成的一种天然混合物。谷维素主要存在于谷类植物的种子中，它是脂质的伴随物，在米糠原油中含量183。目前，谷维素主要是从米糠油中制得，提取的方法有酸化蒸馏分离法、甲酸直接萃取法和弱酸取代法。 1、酸化蒸馏分离法 酸化蒸馏分离法是早期从米糠原、油中提取谷维素的一种方法，其工艺流程为： 利用谷维素具有酚类物质的性质，易被碱性皂脚吸附，采用碱炼方法将米糠原油中的谷维素捕集在皂脚中，得到富含谷维素的皂脚经过补充皂化、酸化和蒸馏将谷维素富集于脂肪酸的蒸馏残留物中，其含量达2030，然后利用谷维素易溶于碱性甲醇溶液中，不溶解于酸性甲醇溶液里的性质，将谷维素分离出来，得到的谷维素粗品再经精制即为谷维素成品。 2、甲醇直接萃取法 甲醇直接萃取法是从米糠原油中提取谷维素的方法之一。其工艺流程为： 甲醇直接萃取法是先将米糠原油脱胶，然后利用谷维素易溶于碱性甲醇溶液的性质直接从米糠原油中萃取出谷维素，再进行酸析和精制即为谷维素成品。 3、弱酸取代法 弱酸取代法是从米糠原油中提取谷维素的又一种方法。其工艺流程为： 弱酸取代法提取谷维素时，谷维素的捕集与酸化蒸馏分离法相同，都在米糠油精炼车间完成，即采用碱炼方法将米糠原油中的谷维素捕集在皂脚中，得到富含谷维素的皂脚经过预皂化、甲醇碱液全皂化、酸析和精制即为谷维素成品。精炼米糠油为淡黄到棕黄色油状液