酱油渣油脂脱色工艺研究

2014-04-24徐春涛林跃华

中国酿造 2014年2期

徐春涛，林跃华，胡蜂，樊瑞，刘占

（1.中山职业技术学院化学工程系，广东中山 528404；2.广东美味鲜调味食品有限公司，广东中山 528400）

酱油渣油脂是酱油发酵原料发酵生产酱油之后的酱渣经过压榨提取的油脂。由于酱油渣油脂的颜色非常深，其中的色素影响废油脂的稳定性和工业利用，有碍于酱油渣废油脂的深度加工。为了保证酱油渣废油脂的质量满足进一步综合利用的色泽要求，必须对其进行脱色等预处理，才能为酱油渣废油脂深加工提供合格的原料。

以酱油渣废油脂为原料，采用改性凹凸棒土（以下简称脱色砂）吸附脱色的方法对影响脱色效果的各因素进行了研究，确定合理的酱油渣废油脂脱色工艺条件，为酱油渣废油脂综合利用提供合格的原料[1-3]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

脱色砂（60目）：盱眙欧佰特粘土材料有限公司；活性白土（CS-1040）：罗山县青山镇泓鹏天然沸石粉厂；膨润土、活性炭（200目）、薄层色谱硅胶、正己烷（分析纯）：中山市精科化玻仪器有限公司。

1.2 仪器与设备

UV-1801紫外可见分光光度计、SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵：郑州长城科贸有限公司；DHG-9245A型电热鼓风干燥箱：上海一恒科学仪器有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 油脂脱色剂的选择

脱色分为吸附脱色和化学脱色，油脂预处理一般采用吸附脱色。脱色效果的好坏直接影响到产品质量和成本，因此选择适宜的脱色剂极其重要[4]。

常用的吸附剂中：脱色砂和活性白土对酱渣油脂脱色效果都比较明显，脱色砂比较便宜且具有工业价值，故本实验采用脱色砂作为脱色剂，对酱渣油脂进行脱色探讨，以筛选最佳脱色工艺条件[5-7]。

1.3.2 酱渣油脂色泽的测定方法

目前国际上有2种通用的方法评定油脂色泽或测试脱色工艺效果的标准。对于浅色粗油、脱酸油，多以罗维朋色度计标准油槽测得的黄色度和红色色度来表示；对于深色油脂，则多以分光光度计测得的油脂透光曲线或在固定波长下测得的油脂透光率来表示[8]。酱渣油脂外观呈黑褐色，属于深色油品，故选择分光光度计测定脱色效果[9]。

1.3.3 脱色工艺条件优化[10]

比较硅藻土（细）、脱色砂、活性白土、膨润土、活性炭和薄层色谱硅胶对酱油渣油脂吸附脱色效果，选择适合酱油渣油脂脱色的脱色剂，然后对脱色剂用量、脱色温度、搅拌速度和脱色时间4个因素进行单因素实验[11]。对酱油渣油脂脱色工艺条件进行优化[12]。

1.3.4 油脂脱色率处理方法[13]

在实验室对废油脂进行常压下脱色时，加热前加脱色砂，可以减少油中色素由于氧化变深的影响。常压下脱色得到的产品色泽好。本实验进行的是常压脱色，为了避免色素氧化，颜色变深，在废油脂加热前加入脱色砂。

1.3.5 脱色率和产率的计算

以正己烷作参比，用1cm石英比色皿于波长484nm处测定吸光度值。脱色率计算公式：

式中：A0为脱色前油脂的吸光度值；A1为脱色后油脂的吸光度值[14]。

油脂产率的计算公式：

式中：M1为脱色后油脂质量，g；M0为脱色前油脂质量，g[15]。

2 结果与讨论

2.1 测定波长的确定

采用紫外分光光度计全波段进行扫描发现酱油渣油脂在波长482～485nm处有最大吸收峰，全波段扫描图谱如图1所示。由图1可知，通过对比油脂脱色前后的吸光度值，表明在波长484nm处有最大吸收峰。所以本研究采用484nm波长条件来测定酱渣油脂脱色前后的吸光度值。

图1 最大吸收波长的测定Fig.1 Determination of maximum absorption wavelength

2.2 搅拌速度对脱色效果的影响

搅拌速度对酱渣油脂脱色的影响如图2所示。从图2可知，适当的搅拌速度可以提高油脂脱色效果，在搅拌速度为300r/min的时候，脱色效果最佳，过快的搅拌速度容易造成脱色剂吸附解析现象，反而影响脱色效果。

图2 搅拌速度对酱渣油脂脱色率的影响Fig.2 Effect of stirring speed on the sauce residue oil decolourization rate

2.3 脱色砂用量对脱色效果的影响

图3 脱色砂用量对酱渣油脂脱色率的影响Fig.3 Effect of decoloring sand content on the sauce residue oil decolourization rate

图4 脱色砂用量对油脂收率的影响Fig.4 Effect of decoloring sand content on the yield of oil

脱色砂的用量对油脂脱色效果的影响如图3所示。从图3可知，酱渣油脂的脱色效果随着脱色砂的用量增加而变好，当脱色砂用量为油脂质量的75%时，脱色效果的增强随着脱色砂用量增多而逐渐变缓。从图4可知，随着脱色砂用量的增多，由于吸附介质的增多导致产率大大下降。综合两方面的因素考虑以脱色砂用量为油脂质量的75%为最佳。

2.4 脱色时间对脱色效果的影响

图5 脱色时间对酱渣油脂脱色率的影响Fig.5 Effect of decoloring time on the sauce residue oil decolourization rate

图6 脱色时间对油脂产率的影响Fig.6 Effect of decoloring time on the yield of oil

脱色砂脱色时间对酱渣油脂脱色效果如图5所示。从图5可知，在脱色时间为60min之前，酱渣油脂的脱色率随着脱色时间的增加而呈明显上升趋势，在脱色时间为60min之后，脱色效果的增强随着时间的增加而慢慢变缓。从图6可知，随着脱色时间的延长，油脂的收率变化不明显。综合收率和脱色率考虑，酱渣油脂的最佳脱色时间为60min。

2.5 脱色温度对脱色效果的影响

图7 脱色温度对酱渣油脂脱色率的影响Fig.7 Effect of decoloring temperature on the sauce residue oil decolourization rate

脱色温度对酱渣油脂脱色率的影响如图7所示。从图7可知，油脂的脱色率呈正态分布，起初脱色率随着温度的升高而上升，到达90℃时到达峰值，脱色效果最好，脱色率为90%。从图8可知，酱渣油脂的产率也随着温度升高而缓慢上升，在90℃时产率最高为65%，在高于90℃时产率随着温度升高而下降，故酱油渣的最佳脱色温度为90℃。