油脂返色机理分析和防止对策

摘要： 大豆油和菜籽油返色现象是精炼生产中经常遇到的问题。为了进一步探讨油脂返色机 理， 防止油脂返色给销售环节带来不必要的麻烦， 结合在色拉油生产中的认识， 分析了油脂返色机 理， 返色主要由油脂自动氧化造成的。通过采取降低脱胶油含磷量、 使用低活性白土、 降低脱臭温 度及严格各段过滤等措施， 可减缓色拉油返色速率， 使大豆色拉油色泽控制在 0*、 1" / ’， % 2 加热实 验色泽从 1" / ’ 升到 1" / #； 菜籽油储存 ’" 3 后色泽回升值在 1" / #、 基 0#-)。通过生产工艺的调整， 本上控制了油脂返色。 关键词： 大豆油； 菜籽油； 返色机理； 防止对策
（’-. ) *(）（ # ） （’( ) *(） （’( ) *(） （’( ) *(） （’( ) *(） 4!5 — "8!4 — — — %!4 — "!" — %!: — 56 8 "89 8!6 &:7 7 7& %!5 4: %!" ""& %!& "5 %!7 74 %!%8 :: %!" %!4 %!%7 "!6 %!%& 7!8 %!%4
的自动氧化反应可分为化学氧化与空气氧化两大 类。油脂氧化使食用油脂产生游离脂肪酸， 再分解 产生低分子醛、 酮、 酸、 醌等， 导致油脂酸值升高， 折 光指数增大， 黏度、 色泽、 气味发生变化。从根本上 分析， 精炼植物油在储存中返色， 主要是由油脂自动 氧化造成的。大豆油和菜籽油含亚麻酸， 导致其氧 化稳定性较差， 是促使其回味回色现象主要原因之 一。而!、 " $ 生育酚在轻微氧化后杂环打开生成生 育醌， #、 $ $ 生育酚在微氧条件下部分转变为苯并 二氢吡喃 $ )， 这些都是深红色物质， 可使油 % $ 醌， 脂出现棕红色或棕褐色。 ’/! 油脂异构化 ,、 4! 和 567! 是自由基型催化剂。菜籽毛油含 硫量在 ’8 9 #’ :; < =;， 经过碱炼、 脱色和脱臭后降至 # 9 ) :; < =;。油脂在精炼过程中遇碱和热处理时， 不饱和脂肪酸双键向羧基端移动， 形成部分顺反异 构体及位置异构体， 例如生成反油酸异构体、 反 $ 8、 反 $ ’" 等油酸异构体和 位 置 异 构 体 如 二 共 轭 酸。 当油脂分子中的共轭双键增多时， 油脂色泽加深。 ’/# 磷脂及胶质 一般大豆油含磷脂 ’ / ’> 9 # / )> ， 菜籽油含磷
" 4 磷脂和磷脂金属复合物的量占已水化油脂总残
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留物的 ! ! "# $ % ! &# 。它们的存在使在碱炼脱酸 过程， 增加碱的损耗和油的损失； 在脱色过程中， 它 们占据了白土活性中心， 在白土过滤时容易黏网， 降 低预脱色效果。磷脂金属复合物对产品的氧化稳定 性和色泽产生不利的影响。另外， 金属离子是引发 油脂氧化的重要因素之一， 在油中铜和铁离子的浓 度分别超过 % ! %" ’( ) *( 和 % ! " ’( ) *( 时， 会造成油 脂的劣变。降低含磷量的同时可降低金属离子含 量， 磷脂和金属离子在油中含量存在正相关关系， 如 表 " 所示。
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中图分类号： +,!!*-%
文献标识码： .
油脂返色机理分析和防止对策
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表! 大豆油 脱胶前 脱胶后 脱胶前 脱胶后 脱胶前 脱胶后 +, 大豆油磷脂和金属离子含量 //0 + 12 3( /-
效果， 它们能够促使色素分子结构上活泼的多烯共 轭双键与两端的"、 生成呈 ! > 紫罗酮环改变结构， 浅色的并环化合物。但实际上脱色后色素没有从油 中分离， 而 是 变 为 隐 色 体， 加 热 实 验 8%%E 即 可 返 色。在实验室小试中与稀碱混合， 隐色体溶于碱生 成金属皂而与油分离。精炼各过程大豆油油品变化 见表 8， 菜籽油见表 7。
低、 过滤速率快、 震动卸料时不黏网。 传统的脱色理论认为白土活性度越高、 脱色率 越好， 这实际上是一个认识误区。白土活性度一般 不超过 !)) 度， 为防止油脂返色， 选择活性度在 $) 左右， 脱色真空残压在 ! " $ + , " $ (<.， 温度 #)) + 脱色时间 !) + !$ %78。 #)$6 ， !", 脱臭 物理精炼采用水蒸汽蒸馏， 温度 !1) + !1$6 ， 大 豆油和菜籽油属多不饱和脂肪酸油脂， 在高温、 微量 氧气、 微量金属离子、 微量白土存在下易氧化和共轭 化。温度越高， 多不饱和脂肪酸结构越不稳定。因 此， 脱臭真空在 !11 <.， 温度控制在 !:$6 以下， 对成 品油氧化稳定性有利。 采用化学精炼， 降低油中微量金属、 胶质和游离 脂肪酸含量。油脂在进脱臭塔前， 要除氧、 过滤净皂 脚、 金 属 离 子 和 白 土。 脱 色 油 进 析 气 器 前 加 入 （浓度 $* ） 柠檬酸以螯合金属离子， )=)!* + ) " ):* 添加量在 #) %& ’ (&， 为防止柠檬酸在 #!$ + !))6 分 解， 在进析气器前的暂存罐内添加， 以便有足够的时 间螯合。 目前， 脱臭塔有填料软塔和板式塔两种。板式 塔一般 $ 层， 脱臭时间在 #!2 + #22 %78， 脱臭时间过 长油脂易出现反式酸和低碳链脂肪酸。软塔通过薄 膜、 对流技术提供极高的表面积油量比， 避免死角， 脂肪酸可以快速脱除不会发生水解， 但软塔反应时 间短 而 使 油 品 不 稳 定， 可采取延长脱臭时间 （ 12 进行改善。目前把脱臭塔制成上部为填料软塔 %78） 而下部为板式塔， 根据油脂要求灵活控制交换时间 和滞留时间。脱臭油温度高， 经几次换热后温度在 必 须 选 用 足 够 的 冷 却 器， 把油温降到 #!)6 以 上， 1)6 以下出车间。 大豆油和菜籽油经深度精炼， 油内几乎不存在 天然抗氧化剂， 成品油易氧化返色。因此， 在脱臭油 冷却器后加入 >?0@， 提高其抗氧化稳定性。有些 铜离子 抗氧化剂如 ?0A 和 ?0> 能与油中微量铁、 反应呈黑色。 !=: 储存 储存色拉油的钢制罐内壁要做防腐处理， 不得 接触金属铁、 铜。小包装容器选用塑料瓶或马口铁 罐， 严格密封， 隔离金属和空气， 存放在光线不强和 低温的地方， 以保证 1 个月的货架期。 " 分析与讨论 毛油中的胶质主要是磷脂、 蛋白质、 黏液物和微 量金属。磷脂有! 4 、 " 4 磷脂和磷脂复合物之分，
收稿日期： 修回日期： !""# $ "% $ !"； !""# $ "& $ !’ 作者简介： 左 青 （’()% $ ） ， 男， 高级工程师； 现主要从
万方数据 事大型油脂加工企业的技术工作。
!)), 年第 !2 卷第Hale Waihona Puke ## 期中国油
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量杂质、 活性物质、 微量氧和光， 使油脂的化学组成 结构不稳定而降解或异构化， 导致氧化衍生出低分 子着色体或长碳链异构体， 使油脂返色。 ! !"# 精炼工艺和参数调整 脱胶、 脱金属离子和脱酸 在油脂生产和储存过程中， 我们发现成品油含 磷量大于 $ %& ’ (& 时， 油脂容易出现返色。因此， 希 望成品油含磷量低于 # %& ’ (&， 这样类推， 脱色油含 磷量控制在 ! %& ’ (& 以内， 脱胶油含磷量控制在低 于 #! %& ’ (& 为好。 为了避免脱臭高温带来油脂脂肪酸结构的不稳 定， 建议先用碱炼脱酸， 碱液与游离脂肪酸中和反应 生成金属皂粒， 皂粒在形成和下降过程中吸附磷脂、 色素等杂质。同时， 皂粒互相吸引， 絮凝更大的皂粒 沉淀。 在碱炼中， 加碱量取决于油中游离脂肪酸含量， 同时考虑中和游离脂肪酸和吸附色素等杂质的能 力。一般加碱量在 ) " #* + ) " #,* （干基） ， 超量碱 按 $* + !$* ， 对月桂酸油类和菜籽油变化较大， 对 不饱和脂肪酸油选低超碱量。应尽可能用高浓度碱 ， 碱炼效果好。在精炼毛大豆油和毛菜籽 液 （-./0） 油时， 在毛油色泽深、 含杂质多时， 超量碱取上限； 在 色泽浅、 酸值低情况下超量碱取下限。油脂色泽深 用浓碱低温法， 油脂色泽淡用高温淡碱法， 分离温度 的高低由离心机的分离界面和分离效果确定。碱液 浓度取 #1* + !)* -./0， 根据皂脚中性油含量与肥 皂的比例是否控制在 （ ) " $ + ) " 2） 3 # 对碱液浓度的 高低进行调节。 对于易出现返色的新鲜北美大豆油和未成熟菜 籽油， 采取酸炼 4 碱炼工艺， 油温在 5$ + 2)6 ， 加磷 酸 （2$* ） 滞留 #$ + !) %78， 加碱液浓 ) " #* + ) " !* ， 超量碱 !)* ， 加碱量在 1)) + 5)) & ’ 度 #!* + #$* ， 凝聚 !1 + ,) %78。目的是把非水化磷脂转化为水 9， 化磷脂， 加碱皂化， 把胶质、 复合性胶质、 游离脂肪 酸、 金属离子等蛋白黏液物转化为金属皂。控制油 中含磷小于或等于 #! %& ’ (&、 含铁离子小于或等于 含铜离子小于或等于 ) " )# %& ’ (&， 含钙、 ) " # %& ’ (&， 镁离子在 # + $ %& ’ (&、 含皂小于或等于 :) %& ’ (&。 !"! 脱色 白土在脱色过程中具有物理吸附和化学吸附两 种功能。对色素的吸附为物理吸附过程， 对油品氧 化性能的影响是化学过程。白土表面带电荷， 具有 离子交换能力和催化活性。白土粒度考虑到精滤器 过滤介质网孔 #) + #$ ! 应控制在 !)) 目筛通过率 %， 万方数据 达 ;)* ， #) ! % 以下的颗粒要少。要求白土吸油率