從稻穀加工產物——米糠中製取油脂,可以得到米糠油。這是糧食加工綜合利用的一個重要方面。米糠油也是一種不可多得的、品質功能良好的穀類植物油脂。在日本和泰國等國家,米糠油是作為降低膽固醇的重要油脂而進行深入開發利用的。
油脂專家在不斷研究中陸續發現,米糠油中含有豐富的油酸和亞油酸,以及維生素E(含量為0.10%~0.25%)、阿魏酸酩(即谷維素,含量為1.8%~3.0%)、菌醇(含量為1.5%~2.1%)等物質。
一、米糠的穩定化預處理
米糠油的製取加工,要求對大米加工後所得新鮮米糠作及時處理,就是在較短的時間內,對新鮮米糠進行穩定化(即鈍化)處理。其處理情況的好壞,將決定所獲得米糠毛油的質量,並影響米糠成品油的得率。
這是由於米糠中含有一種解脂酶,該解脂酶能使在常溫下接觸空氣的新鮮米糠中的油脂成分,以較快的速度分解成游離脂肪酸及其它物質,使新鮮米糠的酸價快速上升,致使米糠變質。根據研究,當天新鮮米糠直接壓榨法所得毛糠油的酸價,可在10價以內;而鮮米糠在常規條件下存放3天之後再行壓榨,所得毛糠油的酸價在15~18價,甚至更高。因此進行米糠制油時,為了提高成品抽得率和品質,對新鮮米糠要及時壓榨。同時要進行穩定化處理,使新鮮米糠中的解脂酶失去活性,或阻止解脂酶活性作用的產生,直至取出油脂為止。米糠油製取出來後不再受解脂酶的影響。
鈍化或阻緩解脂酶的活性作用,其常用力法如下:
第一,提高新鮮米糠的水分,同時進行加熱的溼熱處理。此即油廠裡經常採用的快蒸快炒預處理法。
第二,採取乾熱處理法,使新鮮米糠的水分降至3%~4%,抑制解脂酶的活性。
第三,用低溫貯藏保鮮米糠,抑制解脂酶的活性產生。
第四,對米糠進行擠壓蒸炒。使米糠在擠壓蒸炒機內,經過擠壓、升溫、膨化和造粒,製成適於浸出生產或貯存的粒料。
二、米糠油的製取工藝
(一)用WY100型液壓榨油機壓榨製取米糠油
1、工藝流程採用WY100型液壓榨油機製取米糠油的工藝流程如下:
2、操作要點經過蒸炒後的熟糠(水分為8%~9%,溫度為205℃~110℃),在進入液壓榨油機以前.必須在成型機中預壓做餅。每塊餅重3~4千克。其操作過程是:在做餅機裡先放人鐵圈,然後迅速放人熟料糠,加壓成型餅,做到壓平壓緊,每片重量一致,中間部要厚一些,四周厚薄要均勻,確保裝垛時能均勻受力。碼垛時,要在餅面上撒些穀殼,以疏通油路,防止粘結。上榨裝垛要齊整,使其受壓力均勻。
做餅速度要快,一般控制在5~6塊/分鐘為宜。在進入壓榨階段時,開始要用低壓泵加壓,壓力不超過6.5兆帕,時間為3\5分鐘,目的是把餅壓緊,不要求馬上出油。當餅剛露出油跡時就換成高壓泵,加壓時要掌握輕壓勤壓的原則,每次加壓後要留有足夠的「空油」時問,讓油流出米。要防止一次加壓過猛,因為油從餅中流出需要時間,加壓過量使餅壓縮過快.油還未來得及流出餅外油路就已經被壓堵住了,因而阻礙出油。當壓榨出糠油的量開始減少時,為使餅中的抽流盡,需要在壓力最高處停留一段時間,作勤壓久濾,讓最後一部分糠油在臨界狀態下流出來。如此才能提高出油率。
壓榨的總時間,一般不應少於120分鐘。根據經驗,出油率最高的操作時間間隔是:裝垛上榨了分鐘,低壓快榨4分鐘,高壓慢榨85分鐘,高壓瀝油67分鐘,全部壓榨過程是163分鐘。壓榨完畢,卸下餅垛,打下鐵圈。從餅L可看出,油是從中心向四周呈輻射狀流出的,餅邊含油要高於中心。故而要把榨完油的邊餅刮下來,研碎後放人蒸炒好的料胚中重新壓榨,即餅邊復榨。
米糠液壓榨油的要求,可概述為·新糠上榨,高溫蒸炒,高壓成型,單圈薄餅,輕壓頂垛,輕壓勤壓,瀝油不斷,加強保溫,餅邊復榨。
(二)用ZX-10型、ZX-18型榨油機壓榨製取米糠油
1、工藝流程使用這兩種榨油機製取米糠油的工藝流程如下:
2.操作要點
(1)清理將米糠用圓筒篩清理除去雜質。
(2)蒸妙採用層式蒸炒鍋的高水分蒸胚法蒸炒米糠。控制出鍋人榨溫度為115℃~125C,水分為1%~2%。採用平底炒鍋時,裝料要適量,料層厚度以130毫米為宜。烘炒時,開始階段火力要大些,使料溫提高,水分漸少。待水分大量炒去後,即採取「小火長炒」的方法,延長炒糠時間,一般每鍋要炒15~20分鐘,烘炒後的熟糠旱深黃色,手抓不粘手、不結團,待料溫上升至125℃~130C時迅速出鍋人榨。
(3)壓榨炒後的熟糠,要立即人榨,料溫要保證不低於115℃,水分在1%~1.5%。應根據螺旋榨油機的使用操作法,並結合米糠的特點,掌握好米糠壓榨工序的操作。壓榨時進料要均勻,正常運轉時95型榨機的電機電流為10~11安培。正常出餅,餅呈瓦片狀,餅的裡側面光滑,呈黃色,外側面有小裂紋、呈淺黃色,落地後很快變硬,不帶油跡。餅厚正常時為1。2~2毫米。出油時,在5封~8「圓排處出油最多。若料胚水分過高,則出油位前移,油中泡沫多且餅鬆軟,若料胚水分太低,則出油位後移,油色加深且渾濁,餅有焦味或不成餅。
(4)過濾榨出的糠油含渣較多,先經20目/平方英寸絲網過濾,再人沉降池沉澱。所有回收的糠渣可摻入新料中復榨。
(三)用低溫浸出法製取米糠油
1、米糠低溫浸出制油的基本原理:米糠料中含有油脂、膠質和相對較多的糠蠟等成分,其中的膠質和蠟在米糠受熱時,以互溶狀態轉移進入油脂中。因此,從經過加熱處理的糠料中榨取的油脂,含有較多的膠質與蠟質。若以未經加熱的米糠,用溶劑在低溫條件下(20℃)進行浸出取油,由於溶劑(己烷低溫時,對油脂的溶解度大,對膠質和蠟溶解度小)對米糠中的膠質與蠟的溶解具備選擇性,因而用己烷在低溫狀態下所製取的浸出毛汕,所含膠質及蠟相對要少得多。
2、工藝流程米糠低溫浸出取油的工藝流程如下:
(1)米糠事先不要加熱米糠加熱後,縱然浸出溫度較低,溶劑對膠質和蠟也失去了選擇性,將起不到降低毛油中膠質和蠟含量的作用。因此,米糠進行浸出之前不要進行加熱。
(2)米糠必須造粒:糠料低溫浸出時,沒有熱的助溶作用了,全靠溶劑循環萃取,以達到降低糠粕殘油的目的。但生米糠為粉末鬆散物,浸出時易於結板,使溶劑通過料層的滲透性變差,浸泡不能充分接觸,出油率降低。所以,米糠進行浸出處理前,必須進行造粒。米糠經篩選分離碎米和雜質後,送至設有攪拌裝置的餛合容器中,噴人冷水,調整水分至14%左右。然後送入造粒機加工制粒,造粒機可採用飼料工業類造粒設備,糠粒為≠3毫米x5毫米的長條型。造粒米糠料的浸出糠粕,殘油可在1.5%以下。
(3)低溫浸出:浸出過程中,控制料溫不超過20℃,新鮮溶劑溫度為15℃左右,造粒後糠粒料溫度約40℃。混合抽過攄、蒸發、汽提及溶劑蒸汽冷凝回收;溼粕的烘乾、脫溶和冷卻及溶劑的氣體冷凝和回收等,與常規浸出工藝相同。
(4)料厚與浸出周期的控利浸出器料層控制改低裝料厚度400~900毫米,浸出周期縮短為40分鐘。
(四)小型罐組式間歇浸出米糠油工藝
1、工藝流程小型罐組式間歇浸出米糠油工藝流程如下:
2、操作要點高水分蒸炒可採用五層炒鍋,最上層料加水分至35%~40%,出料水分控制在5%~7%。浸出時用聲1600毫米x1600毫米浸出罐,每罐裝米糠料約1.4噸。先用稀混合油浸泡40~60分鐘,再用新鮮溶劑浸泡40分鐘。開直接蒸汽下壓時,罐內壓力為0:05兆中白,加壓40~50分鐘。上蒸的直接汽壓為0.05~0.06兆帕,歷時約60分鐘。經檢驗合格即可出粕。其餘的各工序操作與平轉式浸出器類問。罐糾式浸出器生產投資少,出油率高,適合於中小型加工業者採用。
三、米糠油的精煉工藝
(一)精製米糠油的化學法精煉工藝
1、工藝流程。精製米糠油的化學法精煉工藝流程如下:
2、精煉的重要性。毛糠油通常酸價偏高(含游離脂肪酸較多),並且含有3%~5%的植物糠蠟,以及磷脂和色素等雜質。所以,毛糠油必須經過精煉才能食用。這與壓榨菜籽油和大豆油有區另次米糠油含蠟質較高,因而影響口感,影響人體對油脂的消化吸收,也影響精煉成品油的透明度,所以必須脫除蠟質。
3、操作要點
(1)過濾毛糠抽加熱至85℃~90℃,過濾除去雜質(用壓濾機或布袋過濾)。過濾後,粗油含雜不人於0.2%。過濾的米糠油,以慢速冷卻至20℃(歷時約24小時),養晶40小時以上,糠蠟結晶凝固析出,冉進行過濾,除去糠蠟。
(2)水化脫膠將水化罐內米糠油加熱至65℃~70℃,邊攪拌邊噴人同溫度的熱水,水量為油重的2%,進行脫膠。水化終溫為80℃。
(3)翻煉脫酸鹼煉是為了中和毛油中的游離脂肪酸,使其轉變為皂腳,進而沉澱分離除去。鹼煉前,先測定毛糠油的酸價。按下式計算加鹼量:
超鹼量為理論鹼量的75%。以濃度為18~22波美度的鹼液加入,15分鐘內加完鹼至中和鍋,再攪拌25分鐘,中和加熱終溫為75℃~80℃。到達終溫後。加入佔油量3%~4%的濃度為1%、溫度為95℃的食鹽水溶液,攪拌10分鐘,靜置沉降8~12小時後,分離出皂腳。
(4)水洗脫水將鹼煉的糠油升溫至80℃~90℃,加人佔油重10%~15%的沸水,攪拌15分鐘,靜置沉降l~2小時,分離出廢水。可反覆洗滌2~3次,直至殘餘皂量符合要求。然後,將油泵入脫水罐,升溫至90℃~95℃,開始真空脫水,使水分低於0.2%。
(5)吸咐脫色脫色溫度為95℃~100℃,脫色真空絕對壓力不大於54千帕(40毫米汞柱),以下燥的活性白土加人,添加量為佔油量的3%~5%,脫色時間為20分鐘。
(6)蒸餾脫臭脫臭的真空絕對壓力為27千帕(20毫米汞柱),脫臭溫度約220℃,脫臭時間為4~6小時。脫臭後,油降溫至40℃~60C時,轉入冷卻油罐內,冷卻到常溫,即得到精煉米糠油。
(二)米糠高級食用油的化學精煉工藝
1、工藝流程。米糠高級食用油的化學精煉工藝流程如下:
2、操作要點。生產米糠高級烹調油時,不需要進行脫脂工序。生產米糠色拉油時,因米糠油中含有相當多的飽和的高熔點甘油三酯,所以需要進行冬化,以得到符合冷藏標準的色拉油。
毛米糠抽的洗滌、除雜和冷卻結晶脫蠟操作,與前述精製米糠油化學精煉工藝的操作相同。鹼煉脫酸前在初溫40℃下加入佔油量0.1%~0.2%的工業磷酸(濃度為85%),攪拌30分鐘,隨即進行加鹼鹼煉,操作與前所述精製米糠油化學精煉工藝相同。鹼煉洗滌完畢,進行真空脫水,操作參數是溫度90℃~95℃,真空絕對壓力為5.4千帕以下的真窄條件。接著,在同一真空下進行吸附脫色,活性白土添加量為油重的3%~5%,脫色接觸15~20分鐘,溫度約90℃。脫色清油進人脫臭鍋,在溫度230C~240C,絕對壓力0.67千帕的真空下,脫臭(以0.1~0.2千帕直接蒸汽蒸餾)3小時以L。脫臭清油經冷卻至70℃以下,經過精過濾,得到米糠高級烹調油。若加工米糠色拉袖,則將脫臭清油送去冷凍室,進行冬化,脫除固脂,所獲得的液休油,即為米糠色拉油。
(三)皂用米糠油的精煉工藝
1、工藝流程。皂用米糠油的精煉丁藝流程如下:
2、操作要點。過濾油含雜不大於0.5%,酸煉初溫為50℃~65℃,先添加佔油量10%~12.5%的熱水(水溫為80℃~90℃),然後添加佔油量1%的濃硫酸(濃度為50波美度),攪拌片刻,再添加10%~工2。5%的熱水,攪拌加熱45~60分鐘,使油溫升至90C以上,添加佔油量1%~2%的鋅粉,保持溫度100℃~105℃,激烈攪拌脫色2~2.5小時。最後靜置沉澱2~3小時,分離出廢酸水,再以熱水洗滌一次,即獲得皂用糠油。皂用糠油的品質,要求水分雜質不超過1%,色澤(羅維朋比色計25.4毫米槽)Y為35、R為16、藍為4以下,酸值為15~30。皂用糠油精煉的目的,主要是為改善油的色澤,有時也進行脫蠟操作,以便於蠟油的綜合利用。
(四)米糠油的物理精煉工藝
以蒸汽蒸餾法進行的物理精煉工藝,是將脫酸和脫臭兩個工序結合在一個設備內進行的方法。我們所獲得的毛糠油的酸價通常是較高的,這在前面已敘述,其酸價通常為10~20價,高者可達40價。如此高酸價的毛油在採用化學精煉時,將產生大量的鹼煉皂腳。在這些皂腳中夾帶大量的中性油脂,造成煉耗增高,使毛糠油的精煉得率大為降低。同時,大量皂腳的生成,對環境保護也會產生不利影響。
物理精煉工藝在得到成品米糠油的同時,又可獲得含85%濃度以上的游離脂肪酸副產品。毛糠油的精煉損耗介於游離脂肪酸百分含量附近。生產實踐證明,高酸價毛糠油採用物理法精煉,具有良好的經濟技術優勢。
1、米糠油的物理精煉工藝流程
對米糠油採用物理方法進行精煉,其工藝流程如下:
2、操作要點米棣油的物理法精煉,在其進入蒸餾脫酸設備前,需要對毛糠油進行認真的預處理。毛米糠油除去機械雜質後,應進行磷酸法脫膠,操作中同時加入少量稀鹼液,以讓皂膠粒充分吸附油中雜質,分離除去。並進行充分脫色,除去色素、少量的膠質及微量金屬物質等類雜質〔蒸餾脫酸的設備,不管是間歇式生產或是連續式生產,均採用不鏽鋼防腐材料的設備,以免在高溫下操作時,影響米糠油質量及設備被腐蝕。蒸餾脫酸設備的結構,與水蒸氣蒸餾脫臭器相似,但操作條件要求史高。米糠油物理精煉較之鹼煉脫酸工藝,提高精煉得率6%左右。
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