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优质油菜籽脱皮冷榨菜胚油加工技术及其产品特性

2021-03-31余顺波陈长艳吴金培赵继献杜才富

贵州农业科学 2021年1期
关键词:调质油菜籽脱皮

余顺波,陈长艳,张 品,吴金培,赵继献,杜才富

(1.贵州省农业科学院 油菜研究所,贵州 贵阳 550008; 2.贵州油研纯香生态粮油科技有限公司,贵州 思南565109)

0 引言

油菜籽是我国最重要的油料资源之一,2019年我国油菜籽产量为1 310万t[1],占全球油菜籽总产量的19.34%。2010年以来,贵州省推出了油研817、油研10号、油研50等系列高品质黄籽双低优质杂交油菜新品种[2-4],已在贵州大面积推广应用。油菜籽加工主要采用预榨-浸出-全精炼工艺、蒸炒-压榨-半精炼工艺和小榨油的蒸炒-热榨-粗滤工艺。预榨-浸出-全精炼工艺是大中型油脂企业的主要生产方式,出油率高,但对优质菜籽油品质破坏大,无色、无味、缺乏营养;蒸炒-压榨-半精炼工艺是中小型油脂加工企业的主要生产方式,保留菜籽油固有的风味,色泽深、品质较差,生产的菜籽油为4级,符合普通消费人群;蒸炒-热榨-粗滤是小型作坊油厂的主要生产方式,保留小榨菜籽油浓香风味,规模小,经营灵活,但菜籽油杂质多,容易造成酸值超标,品质难以控制。此加工工艺下,高油分黄籽双低优质油菜籽难以通过优质优价收购增加农民收益,难以推进优质油菜籽的规模化集中连片种植和产业化订单生产,难以增加油脂加工企业的经济效益。因此,丞需开展优质油菜籽提质增效的加工技术研发,提升菜籽油加工质量和品质,满足人民对高品质食用油的需求。针对菜籽油加工技术,国内外已有专家开展双低油菜籽脱皮冷榨的制油工艺、双低油菜籽脱皮冷榨的关键技术、油菜籽脱皮冷榨技术等研究[5-7],已取得较多科技成果。当前,应用已取得成果规模化开展加工生产的企业较少,研发新产品创建品牌的企业更少,鉴于此,针对高品质黄籽双低优质油菜籽的品质特点,开展优质双低油菜籽订单、低温干燥、脱皮与皮胚分离、低温压榨、低温过滤等加工技术,通过2015-2020年的实践,集成一套适合双低优质油菜籽的脱皮冷榨精深加工技术,建立日处理12 t的脱皮冷榨生产线,研发的脱皮冷榨菜胚油新产品(油研纯香、油研素香、油研小榨香等)分别于2017年获贵州十大特色优质粮油产品、2018年获有机产品加工认证、2019年获铜仁市十大特色农产品、2020年获中国绿色食品A级产品,实现年销售收入816.00万元。对集成的优质油菜籽脱皮冷榨菜胚油加工技术及产品特性进行总结,以期给油脂加工企业生产双低菜籽油和开发应用绿色、有机高品质菜籽油提供参考,给消费者选择高品质脱皮冷榨菜胚油提供参考。

1 原料选择

要获得高品质菜籽油,必须选用合格的高品质原料,种子要求含油率达45%,芥酸含量小于1%,硫甙含量小于30 μmol/g,油酸含量高于60%。主要选用油研817、油研10号、油研57等油研系列高油分黄籽双低优质油菜品种为原料,通过优质优价订单回收,获得黄籽、双低、高油分的高品质油菜籽原料。

2 脱皮冷榨菜胚油加工技术

从图1可知,脱皮冷榨菜胚油加工技术主要流程为订单油菜籽、去石清理、精选、低温干燥、剥皮和皮胚分离、低温调质、低温压榨。

图1 脱皮冷榨菜胚油加工技术流程Fig.1 Processing technology flow of dehulled and cold-pressed rapeseed embryo oil

2.1 高品质原料的订单生产

2015年9月至2020年7月,在贵州都匀市平浪镇、德江县平原镇、湄潭县黄家坝镇、思南县塘头镇等建立集中连片的优质油菜产业化订单生产基地,订单生产面积1 253.3 hm2,订单生产的油菜籽要求单打、单收、单藏,及时晒干,将水分降至8%,并通过风选、筛选,油菜籽生芽发霉率小于2%,杂质小于3%,未熟粒小于2%,达到国家油菜籽GB/T 11762的2级以上质量标准。油菜籽收购入库严格控制水分,标注产地批号,为高品质冷榨菜胚油生产提供原料基础保障。

2.2 油菜籽去石清理及烘干

若油菜籽含有大量的石子及泥沙,在脱皮过程中,脱皮机对辊齿会造成极大破坏及磨损,降低脱皮率,影响产品色泽及品质,因此需选用适合仪器进行去石清理。主要选用三立牌5XJC-6型种子精选车、华粮机械TQSF-100a重力分级去石机,对油菜籽进行去石清理及精选,去除油菜籽中的泥土、砂石、铁质、霉烂籽粒、小籽粒等杂质,获得干净、清洁、均匀的优质菜籽原料,油菜籽去石清理损失率在2%~3%。

油菜籽去石清理完成后输送到三久牌CPR165型低温粮食干燥机,应用60℃低温对油菜籽进行烘干,经过6~8 h,将油菜籽水分由12%左右慢慢降至6%~7%,获得干燥的优质菜籽定量包装待加工。贵州阴雨天多,油菜籽含水量在12%左右,易生秧发霉。油菜籽烘干后去除较高水分,不仅可以安全储藏,还可增加菜籽油的天然果香味,提高菜胚油的品质。

2.3 剥皮与皮胚分离

油菜籽属于含油较高的油料,颗粒较小,由种皮和胚构成,油菜籽含有14%~20%的种皮,对油菜籽皮中的主要成分含量的分析测定[8]结果为油菜籽皮中水分含量11%左右、蛋白质10%左右、粗脂肪5%左右、不溶性膳食纤维47%左右、单宁3%左右,还含有色素、芥子碱等物质。应用油菜籽剥皮与皮胚分离技术设备,将烘干的油菜籽利用剥皮机对辊破碎剥皮,通过振动、风选、筛选分离原理,将菜籽皮和菜籽胚分离,获得纯天然菜籽胚和菜籽皮,菜籽胚获得率88%,菜籽皮获得率12%,其中皮中含胚1%,菜籽胚中含皮率4%~6%。油菜籽剥皮后去除大量的粗纤维、色素和单宁,获得优质、纯净、金黄的菜籽胚,大大提高毛油的品质,减少传统加工毛油精炼成本,同时减少设备磨损,降低加工能耗;同时能显著提高饼粕蛋白质含量和改善饼粕色泽,提高饲用效价。

2.4 低温调质

菜胚低温压榨前,因菜胚水分含量较低,需对菜胚进行压榨前水分的调整,使菜胚适合低温压榨取油的要求,提高出油率和油品品质。菜胚的低温调质是让菜胚在一个低温条件下的水分湿润软化过程,调质水温10~30℃,让菜胚均匀吸收雾状水分,使菜胚中蛋白吸收水分膨胀和软化,降低油脂分子与蛋白质间的亲合力,有利于压榨出油。采用恒温恒压恒流量系统调质机,在调质机进料口对菜胚喷入雾状水分进行调质,根据菜胚数量喷入2%~3%的水分,菜胚调质后水分含量由7%左右提到10%,即调质完成,调质好的菜胚在30 min内完成低温压榨。

2.5 多次低温冷榨

2.5.1 多次压榨后产品的得油率及残油率 通过多年实践,油菜籽脱皮后,采用菜胚进行低温压榨,需多次压榨以提高油菜籽的产油率,采用SSYZ-50A双螺旋低温榨油机连续2次压榨,再将冷榨饼通过单螺旋榨油机进行第3次压榨,日处理能力达12 t,每次压榨的毛油单装,分别获得不同质量的冷榨菜胚毛油,即初次压榨菜胚毛油、2次压榨菜胚毛油、3次压榨菜胚毛油。初次压榨、2次压榨和3次压榨得油率分别为8%~9%、16%~17%和6%~9%,压榨总得油率在32%左右,最后饼中残油率在10%左右(表1)。

表1 优质油菜籽压榨次数及其得油率Table 1 Press times and oil yield of high-quality rapeseed

2.5.2 多次压榨质量品质的变化 优质油菜籽脱皮冷榨多次压榨,其色泽、酸值、过氧化值均有较大变化。初次压榨油色泽(槽厚25.4 mm)黄值20,红值2.1,酸值1.1~1.2 mgKOH/g,过氧化值1.1 mmol/kg;2次压榨色泽比初次压榨黄值加深10,红值加深0.9,酸值升高0.3 mgKOH/g,过氧化值升高0.05 mmol/kg;3次压榨色泽比初次压榨黄值加深15,红值加深1.9,酸值升高0.7 mgKOH/g,过氧化值升高0.13 mmol/kg(表2)。

表2 优质油菜籽仁压榨次数与质量指标变化 Table 2 Press times and quality index of high-quality rapeseed

冷榨菜胚油加工技术通过初次、2次和3次压榨,每次压榨得油率不同,其色泽、酸值、过氧化值等质量品质指标随不同压榨次数而发生改变,初次压榨得油率低,其色泽、酸值、过氧化值指标较好,保留纯天然较高品质;2次压榨对色泽、酸值、过氧化值品质影响较小,对菜胚油的破坏较少;3次压榨对色泽、酸值、过氧化值品质影响相对较大,色泽加深,酸值、过氧化值升高,但质量品质指标仍符合国家菜籽油GB 1536质量标准。

2.5.3 压榨环境温度对菜胚油品质的影响 通过对脱皮菜胚在不同环境温度条件下压榨的研究分析结果(表3)看出,当压榨环境温度为25~35℃,原料水分为7%~8%时,油菜籽调质后水分9%~10%为最佳压榨出油状态,油温36.7~39.9℃,出饼口52.0~57.6℃,酸值为2.0~2.1 mgKOH/g,加热试验表现溢锅现象;当压榨环境温度为15.0~25℃,原料水分为7%~8%时,油菜籽调质后水分为10%~11%,为最佳压榨出油状态,比在环境温度25~35℃时压榨油温度低6~7℃,出饼口温度低10~13℃,酸值低0.4~0.5 mgKOH/g,加热试验合格;当压榨温度为5~15℃,原料水分为7%~8%时,油菜籽调质后水分11%~12%为最佳压榨出油状态,比在环境温度25~35℃时压榨油温度低14.2℃,出饼口温度降17~18.8℃,酸值降0.6~0.7 mgKOH/g,加热试验合格。脱皮冷榨工艺在不同压榨环境温度中,其压榨出饼口温度产生较大变化,当压榨温度升高时,榨油机温度升高,出饼口温度也升高,综合油温也升高,压榨油酸值变高;当压榨环境温度降低时,压榨的出饼口温度降低,综合油温降低,压榨油酸值变低。脱皮冷榨追求菜胚油的纯物理天然特性,避免化学试剂对品质及风味的污染,不脱磷、不脱酸,省去化学精炼工序,保持菜胚油原香本色,为有利于出油率和质量品质控制,建议压榨环境最高温度低于25℃。

表3 低温压榨环境温度与品质变化Table 3 Low temperature cold-pressed environment temperature and quality variation

2.6 低温纯物理过滤

为保留菜胚油纯正气味及滋味,需采用低温纯物理过滤技术,利用脱皮冷榨菜胚毛油,将油温和环境温度控制在20℃以内,采用板框压滤机630型,滤板数24片,工作压力小于0.4 MPa,过滤布采用全棉高密度型,过滤面积20 m2,连续循环过滤5~8 h、直至菜胚油变得金黄透亮,放入清油池,获得纯天然优质菜胚油。将不同压榨次数的菜胚毛油分别进行低温过滤,获得不同质量的冷榨菜胚油,即初榨菜胚油、二榨菜胚油和三压榨菜胚油。

3 产品及其特性

将初榨菜胚油、二榨菜胚油、三压榨菜胚油采用304不锈钢储油罐单装单储,分别分类灌装,根据品质与品牌定位,获得油研纯香菜胚油(初榨)、油研素香菜胚油(二榨)、油研小榨香菜籽油(三榨)等新产品,菜胚油具有色泽天然,清澈金黄透亮,气味清香纯正,无异味。多年的实践表明,菜籽油的各项质量指标和卫生指标经检测均符合国家GB 1536《菜籽油》压榨标准,无溶剂残留,黄曲霉毒素、苯并(a)芘含量极低,不含反式脂肪酸,富含维生素E、植物甾醇等微量营养物质[9]。油研纯香菜胚油2017年获贵州十大特色优质粮油产品,2018年获有机产品加工认证;油研素香菜胚油2019年获铜仁市十大特色农产品,2020年获中国绿食品A级产品。

4 结语

脱皮冷榨菜胚油将优质油菜籽经清理精选、低温干燥、破碎和皮胚分离、低温调质、冷榨、过滤精滤等工艺,整个工艺采用纯物理技术加工,省略了传统加工的脱磷、脱酸、脱色、脱嗅等“四脱”精炼环节,没有化学物质添加,没有高温加热压榨和精炼过程,省去了废液、废渣等精炼物排放。整个工艺采用低温压榨、低温过滤,保留优质菜胚物料加工的纯天然性,获得纯天然冷榨菜胚油,还可减少精炼设备投入,加工简单。该技术通过初次压榨、2次压榨、再经第3次压榨得到的毛油无需精炼,只需过滤即可达国家食用标准,保留食品工艺纯天然本色,实现绿色环保无污染。其关键环节:一是脱皮冷榨工艺对原料品质要求较高,原料无生秧、发霉、杂质少,水分少,原料需达国家油菜籽GB/T 11762的2级以上质量标准,才能生产高质量品质食用油;二是加工时环境温度对冷榨菜胚油的品质影响较大,高温加工会造成产品加热试验溢锅,加热试验不合格,不能在夏季高温季节压榨加工,适合在气温5~25℃的环境温度加工。三是采用多次压榨,生产出不同质量品质的产品,满足现代人民对美好生活品质的追求,同时可提高油菜籽压榨出油率。

针对高品质黄籽双低优质油菜籽的品质特点,开展优质双低油菜籽订单、低温干燥、脱皮与皮胚分离、低温压榨、低温过滤等加工技术,通过2015-2020年的实践,集成一套适合双低优质油菜籽的脱皮冷榨精深加工技术,建立日处理12 t的脱皮冷榨生产线,并制定了贵州省食品安全企业标准——冷榨菜胚油(Q/YYCX 001S)。研发的脱皮冷榨菜胚油新产品(油研纯香、油研素香、油研小榨香等)于2019年完成销售收入300.00万余元,2020年完成销售收入800.00万余元;分别于2017年获贵州十大特色优质粮油产品、2018年获有机产品加工认证、2019年获铜仁市十大特色农产品、2020年获中国绿色食品A级产品,符合现代美好生活天然、绿色、营养、健康的高品质发展理念,适合贵州山区中小规模企业推动高质量发展,生产绿色高品质菜胚油。

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