1.冷凍試驗結果
中儲糧鎮江油脂公司對取自不同時間和產地的油品與兩種外來油品進行的冷凍試驗比較結果見表1,對本公司兩條生產線的油品與外來油品所進行的冷凍試驗比較結果見表2。
由表1、表2可以看出,取自不同時間的油品,冷凍試驗出現結晶的時間不同,不同來源的大豆生產出的一級大豆油及兩條精煉生產線生產出的一級大豆油結晶析出和膠狀物產生的時間也不同,說明結晶的出現不但與原料來源有關,也與生產工藝有關。
2.大豆油結晶機理分析
油脂是混甘三酯的混合物,不同的甘三酯因其脂肪酸類型、空間位置等差異在晶胞中有不同的聚集方式,表現出不同的晶體結構和同質多晶類型。油脂內部分子結構的相容性直接影響產品的加工過程和品質。
油脂的結晶過程分為3個階段,即熔融油脂的過冷卻、過飽和,晶核形成和脂晶成長。在熔融油脂的溫度比熱力學平衡溫度低得多時,即過冷卻會出現晶核。過飽和形成的濃度差是晶核形成和晶體成長的濃度推動力,影響脂晶的顆粒大小和分布。
大豆油在0℃以下的結晶形狀為針尖狀、顆粒狀、果凍狀,但是因結晶量非常少,無法進行過濾分提。出現結晶的大豆油多是由未成熟大豆和青豆加工而成,這些原料中的油脂在脂肪酶、氧化酶、磷脂酶和非水化磷脂共同作用下,會水解生成微量的甘二酯和單甘酯,甘二酯存在3種異構體,其熔點不同于甘三酯,在一定溫度下會結晶析出。另外,在油脂精煉過程中產生的反式酸也可促使結晶產生。因此,降低油品中反式酸含量,也可降低油品在低溫下的結晶析出。
表3是本公司生產中兩條生產線在脫臭過程中反式酸含量的增加情況。
根據檢測得知,油脂中反式酸的增加與脫臭時間長短關系很小,與脫臭溫度呈正相關。控制脫臭溫度在255℃以下,反式酸增加很少。因此,設計中可選用填料和板式塔組合的脫臭塔,一般可控制脫臭油反式酸的增量低于0.8%,最終增加量控制在0.5%以內。
3.調整工藝參數降低結晶產生
我公司通過冷凍試驗結果調整工藝參數后,對大豆油精煉各工段油樣化驗分析,結果見表4。在實際生產中,應針對原料來源及加工工藝及時取樣分析,并及時調整工藝參數,如降低含磷量,減少白土添加量,減少反式酸、甘一酯和甘二酯含量等。
影響油品結晶析出的因素很多,通常是多種因素共同作用的結果,而原料變化無法控制,因此只有調整工藝參數。
大豆油在冬季出現微量的結晶無法通過分提方法得到解決,一般可適量添加抑晶劑。如目前市場上使用的羥基硬脂精(Oxystearin),其是以精制大豆油或棉籽油為原料,先經過氫化、后經過氧化,使分子中引進氧后變成一種“硬脂精”,它含有大量的固體三甘酯的混合物,色澤呈淺棕黃色至深褐色,類似脂肪或蠟一樣的黏糊狀固體,可溶解于乙醚、己烷和氯仿中,在超過其熔點(60℃)時與食用油混溶,可抑制一級油結晶外,尚有消泡作用。羥基硬脂精于1960年在美國注冊,作為一級油的結晶抑制劑,其添加量0.12%~5%,聯合國糧農組織(FAO)和世界衛生組織(WHO)在1969年批準使用,規定攝入量0~25mg/kg。
4.結束語
降低大豆油結晶的主要工藝途經是降低含磷量、甘二酯、反式酸及減少白土用量。采用添加羥基硬脂精有一定的成效,但添加量隨結晶程度而增加,造成成本增加,同時消費者對此也有安全方面的擔心,油廠對使用添加劑極為慎重。因此,在生產過程中調整工藝參數仍是較好的控制手段。