玉米油的精制工藝研究

鄧 強，孟祥交，徐敬芳，湯 穎

（西安石油大學化學化工學院，陜西西安 710065）

玉米油的精制工藝研究

鄧 強，孟祥交，徐敬芳，湯 穎

（西安石油大學化學化工學院，陜西西安 710065）

研究了玉米油精制的過程。研究玉米油的水化、堿洗、水洗、脫水、脫色、脫臭，確定玉米油精制的工藝操作條件。玉米油精制最佳工藝條件為：水化油溫為90℃，加水量為30%；堿洗溫度60℃，加堿量0.9%NaOH；水洗加水量15%～20%；脫水溫度100～110℃；2%干燥脫色劑（25%活性炭、75%白土），脫色時間30 min，脫色溫度130℃；脫臭蒸餾水量與油量比值為1.2，蒸餾速率為3.0 mL/min。

玉米油；精制；工藝

玉米油是由玉米胚芽加工而制得的植物油脂，也稱玉米胚芽油，是一種營養(yǎng)豐富的高品質(zhì)食用植物油。玉米油具有保健作用，主要由不飽和脂肪酸組成，其中亞油酸含量占60%以上，亞油酸是人體的必需脂肪酸，易被人體吸收，同時玉米油中含有谷固醇，這是一種降低膽固醇的重要因素[1-3]。精制玉米油的口感良好，不宜變質(zhì)，煎炸食品的效果很好，因而更受消費者的歡迎。但從玉米胚芽中直接榨取的玉米毛油存在著酸值高、雜質(zhì)多、色深、煙點低等缺陷，不能直接作為食用油，需要對其進行精制[4-6]。本文研究了玉米油的精制工藝，包括水化、堿洗、水洗、脫水、脫色、脫臭，確定玉米油精制的工藝操作條件。

1 實驗部分

1.1 材料及儀器

1.1.1 材料 玉米毛油、活性炭、白土、氫氧化鈉（分析純、西安化學試劑廠）、氫氧化鉀（分析純、西安化學試劑廠）、氫氧化鈣（分析純、西安化學試劑廠）。

1.1.2 儀器 MB-1封閉式電爐、6511型電動攪拌機、WZS-1型阿貝折射儀（上海光學儀器五廠）、722型光柵分光光度計、HHS11-4型恒溫水浴槽（北京長安科學儀器四廠）、SPY 1003-I石油產(chǎn)品運動黏度計（上海石油儀器四廠）。

1.2 實驗步驟與方法

1.2.1 水化 在玉米毛油中加入適量熱水，攪拌，靜置，用分液漏斗分離出蠟質(zhì)。

1.2.2 堿洗 在脫蠟油中加入適量堿液，攪拌，靜置，用分液漏斗分離出皂腳。

1.2.3 水洗 在中性油中加入適量熱水，攪拌，靜置，用分液漏斗分離出含水量較高的中性油。

1.2.4 脫水 加熱將中性油中的水分蒸出。

1.2.5 脫色

1.2.5.1 脫色方法 在中性油中加入脫色劑，加熱、攪拌，過濾分離出色澤較淺的脫色油。

1.2.5.2 脫色效果評價方法 （1）吸光度法：以蒸餾水作對比，用分光光度計測定各樣品油的吸光度，以此來評估脫色劑脫色性能；（2）重鉻酸鉀比色法：按照國標GB 5525-92來檢定被脫色油品前后的色值，通過色值的變化量來評價脫色劑的脫色性能；（3）色度測定法：采用石油產(chǎn)品色度測定法（SH/T 0168-92）來檢定被脫色油品前后的色號，通過色號的變化量來評價脫色劑的脫色性能。

1.2.6 脫臭 采用水蒸氣蒸餾法，脫除油中的某些輕組分。

2 結(jié)果與討論

2.1 水化條件的確定

2.1.1 油溫對收率的影響 在加水量為30%（m/m）時，油溫對收率的影響如圖1所示，脫蠟油收率先隨油溫升高而增大，90℃后油溫升高收率反而減小，油溫太低或過高時脫蠟油收率較小，所以選定油溫為90℃。

圖1 油溫對收率的影響

2.1.2 加水量對收率的影響 在油溫為90℃時，加水量對收率的影響如圖2所示，脫蠟油的收率先隨加水量的增大而迅速減小，當加水量大于30%后收率幾乎不變。若水量太少又不能把蠟質(zhì)全部脫出，所以選定加水量為油質(zhì)量的30%。

圖2 加水量對收率的影響

2.2 堿洗條件的確定

2.2.1 不同堿對堿洗時間的影響 選取NaOH、KOH、Ca（OH）2對脫蠟油進行堿洗，結(jié)果（見表 1），其堿洗效果基本相同，但氫氧化鉀、氫氧化鈣堿洗時油料達到清晰分層狀態(tài)的靜置時間較長，故選擇氫氧化鈉。

表1 不同堿對堿洗時間的影響

2.2.2 堿洗溫度對收率的影響 在加堿量為0.9%時考察堿洗溫度對收率的影響，如圖3所示。當溫度小于50℃時，反應進行緩慢，堿洗不徹底。當溫度高于60℃后，反應加快，但收率降低，溫度過高容易引起中性油皂化，故選擇堿洗溫度為60℃。

2.2.3 加堿量對收率的影響 在堿洗溫度60℃時考察加堿量（m/m）對收率的影響，如圖4所示。當加堿量小于0.5%時，脂肪酸不能完全脫除，堿洗效果不佳；當加堿量在0.5%～0.9%時，NaOH與游離脂肪酸反應；當加堿量大于0.9%時，堿過量，并與剩余的甘油酯發(fā)生反應，收率減小，綜合考慮堿洗效果和油收率，選擇加堿量為0.9%。

圖3 堿洗溫度對收率的影響

圖4 加堿量對收率的影響

2.3 水洗條件的確定

考察加水量與水洗后油料pH值的關系結(jié)果如圖5所示。當加水量小于15%（m/m）時，水洗后溶液的pH值較大，水洗效果不佳。當加水量大于20%時，溶液pH值變化較緩慢，增大加水量對水洗效果的影響變小，故加水量應為油重的15%～20%。

圖5 加水量與油料pH值的關系

2.4 脫水條件確定

在不同溫度下考察脫水溫度對脫水效果的影響，結(jié)果（見表2），溫度小于100℃不能完全脫出水分，油層混濁，溫度過高會引起玉米油氧化變色。因此脫水溫度應在100～110℃，加熱時間在30 min左右。

表2 溫度對脫水效果的影響

2.5 脫色

2.5.1 脫色劑組成對脫色效果的影響 取不同組成的脫色劑5份，在油料中加入2%脫色劑，140℃下脫色30 min，測定脫色油的吸光值，結(jié)果如圖6所示。脫色劑脫色能力越強，脫色油吸光值就越小。當脫色劑組成為白土75%、活性炭25%時，脫色油吸光值最小。故選擇脫色劑組成為白土75%、活性炭25%。

圖6 白土含量與油料吸光值的關系

2.5.2 脫色劑用量對脫色效果的影響 在油料中分別加入1%～5%脫色劑，130℃下脫色30 min，測定脫色油的色號、色值，結(jié)果如圖7所示。脫色油色值越大，色號越小，脫色效果越好。當脫色劑用量小于2%時，色值、色號變化較快，脫色劑用量越大，脫色效果越好，故選擇脫色劑用量為2%。

圖7 脫色劑用量對脫色效果的影響

2.5.3 脫色時間對脫色效果的影響 在油料中加入2%的脫色劑，140℃下脫色,在不同時間測定油料色號、色值，結(jié)果如圖8所示。當脫色時間大于30 min后，色值、色號變化不大，故選擇脫色時間為30 min。

圖8 脫色時間對脫色效果的影響

2.5.4 脫色溫度對脫色效果的影響 在油料中加入2%脫色劑，脫色30 min，測定不同溫度下油料的色號，結(jié)果如圖8所示。溫度越高，油料脫色效果越好，但溫度大于130℃后，色號變化不明顯，故選脫色溫度為130℃。未干燥的脫色劑比干燥的脫色劑的脫色能力差。在溫度超過100℃以后，加入未干燥的脫色劑的油料脫色效果變化較大，其原因可能是：未干燥的脫色劑內(nèi)部孔洞被水分占據(jù)，脫色能力降低，但當溫度超過100℃后，部分水分氣化，脫色能力提高。

圖9 脫色溫度對脫色效果的影響

2.6 脫臭

2.6.1 蒸餾水量對脫臭效果的影響 量取一定量的脫色油倒入三口燒瓶，通入水蒸氣蒸餾（95℃，30 min），考察蒸餾水對脫臭效果的影響，結(jié)果（見表3）。當蒸餾水量與油量比值為1.2效果較好。

表3 蒸餾水量對脫臭效果的影響

2.6.2 蒸餾水蒸餾速率對脫臭效果的影響 取蒸餾出水量與油量比值為1.2，考察了蒸餾水蒸餾速率對脫臭效果的影響，結(jié)果（見表4）。蒸餾速率大于3.0 mL/min時脫臭效果較好，采用蒸餾速率為3.0 mL/min。

表4 蒸餾速率對脫臭效果的影響

3 結(jié)論

通過實驗研究玉米油精制工藝，確定了最佳工藝條件為：

（1）水化，加水量約為油質(zhì)量的30%，最適宜的油溫為90℃；

（2）堿洗，選用氫氧化鈉堿液進行堿洗，堿量為油的0.9%左右，溫度為60℃，靜置4 h后分液；

（3）水洗，加水量為油重的15%～20%；

（4）脫水，加熱溫度應控制在100～110℃范圍內(nèi)，加熱時間在30 min左右；

（5）脫色，脫色時控制溫度在130℃范圍內(nèi)，脫色時間為30 min，脫色劑為活性炭與白土混合物，白土占75%左右，脫色劑的用量為油重的2%左右；

（6）脫臭，蒸餾出水量與油量比為1.2，蒸餾速率一般采用3 mL/min。

[1] 秦衛(wèi)國，徐闖，趙廣彬.玉米油精煉的工藝實踐[J] .糧食與食品加工，2006，13（3）:3-5.

[2] 王秀娟，楊峰.玉米油特性及制油工藝的探討[J] .西部糧油科技，1999，24（5）:24-25.

[3] 賀全英，張月萍，于亦峰.玉米油精煉新工藝研究[J] .河北科技大學學報，2003，24（2）:66-69.

[4] 李菊霞，申奕.玉米油脫色工藝的研究[J] .食品科技，2010，35（4）:158-163.

[5] 陸銀甫，王隆興.玉米油的精煉[J] .中國油脂，1982，（6）:45-50.

[6] Jason R.Kwiatkowski and Munir Cheryan.Recovery of Corn Oil from Ethanol Extracts of Ground Corn Using Membrane Technology [J] .Journal of the American Oil Chemists'Society，2005，82（3）:221-227.

Research on the refining technology of corn oil

DENG Qiang，MENG Xiangjiao，XU Jingfang，TANG Ying
（College of Chemistry and Chemical Engineering，Xi'an Shiyou University，Xi'an Shanxi 710065，China）

The aim of this work was to study the technology of corn oil refining.The technology of corn oil refining was studied in this article,including hydration,alkali wash,washing,dehydration,decoloration and deodorization.The results showed that the optimum technology conditions was oil temperature of 90℃,30%water in hydration;the temperature of 60℃,0.9%NaOH in alkali wash;15%～20%water in washing;the temperature of 100～110℃in dehydration;dry decolorizer（25%active carbon,75%terra alba）,the time of 30 min,the temperature of 130 ℃ in decoloration;the ratio（distilled water/oil mass）of 1.2 and the distilling rate of 3.0 mL/min.

corn oil；refine；technology

TS224.6

A

1673-5285（2012）04-0068-04

2012－02-16

陜西省自然科學基礎研究計劃項目：2011JQ2014、陜西省教育廳科研計劃項目：11JK0591。

鄧強，男（1965－），講師，研究方向為精細化工與油田應用化學。