棉酚的特性及在棉籽油生產(chǎn)中的工藝控制

潘江貴

（新疆阿克蘇地區(qū)質(zhì)量與計量檢測所，新疆 阿克蘇 843000）

棉籽是主要油料之一，棉籽油是一種重要的食用植物油。棉籽油屬于半干性油，未精煉的毛油呈紅褐色或棕黃色，色澤主要是由毛油中存在的棉酚及其衍生物造成，毛油中含大約0.25%～0.47%的棉酚。棉酚是棉籽中色素腺體所含的一種黃色色素，是一種萜類化合物，常以游離態(tài)和結合態(tài)兩種形式存在。以游離態(tài)存在的棉酚稱為游離棉酚,游離棉酚中的活性基團可與其他物質(zhì)結合，具有毒性；結合棉酚是指游離棉酚與蛋白質(zhì)、氨基酸、磷脂等結合的產(chǎn)物，由于活性基團被結合，所以失去活性。棉籽仁中色素腺重量的四至五成為棉酚，在榨油加工過程中，色素腺破裂，腺體內(nèi)的棉酚被釋放出來，其中一部分游離棉酚到了油中，相當一部分由于加工過程中受熱的作用，游離棉酚與棉籽中的蛋白質(zhì)結合，形成無毒的結合棉酚，還有一部分游離棉酚殘留在餅粕中。為了確保棉籽油的食用安全,必須采取有效工藝脫除其中的棉酚。

1 棉酚的毒性

在這里棉酚的毒性主要是指游離棉酚的毒性，毒性大小取決于游離棉酚的含量,國標GB2716-2005《食用植物油衛(wèi)生標準》中規(guī)定食用棉籽油中游離棉酚的含量不得超過0.02%,超過此規(guī)定之棉籽油不允許出售和食用。據(jù)相關測試研究表明：游離棉酚含有酚毒甙，毒性強，是一種細胞原漿毒和血液毒，長期食用此類不合格的棉籽油對人體的神經(jīng)和血管均有毒害作用，對胃腸黏膜刺激性較強，對心臟、肝、腎及中樞神經(jīng)損害較嚴重。長期食用這種油或經(jīng)這種油煎炒、油炸的食品對人的生殖系統(tǒng)也有毒害作用，造成生殖系統(tǒng)功能紊亂。因此，在棉產(chǎn)地應宣傳不達標棉籽油的毒性,同時，勿食用加工工藝不滿足要求而生產(chǎn)出來的粗制棉籽油,榨油前必須將棉籽粉碎,經(jīng)蒸炒加熱后再榨油，榨出的毛油必須經(jīng)過精煉等各道工序，才能使棉酚逐漸分解破壞，以達到標準規(guī)定的食用要求。

2 棉籽油生產(chǎn)過程中對棉酚采取的工藝控制

棉籽油生產(chǎn)過程中由于棉酚的存在，造成許多不利影響,首先，游離棉酚具有毒性,為保證棉籽油食用安全,必須全力將其脫除達到標準要求；其次,棉酚及其衍生物是強發(fā)性色素,毛油中的棉酚使其呈現(xiàn)紅色至棕色特征，在相關精煉工序如不能將其脫除干凈，隨著生產(chǎn)過程中溫度升高等變化而變性，造成色澤固定難以脫除。再次，棉酚活性較高，在油脂生產(chǎn)過程中會發(fā)生氧化或聚合等變性反應,也可以與油料、油脂中的多種物質(zhì)發(fā)生作用,生成一系列對油脂、粕品質(zhì)有不良影響的物質(zhì)。要消除這些不良影響必須采用一些工藝措施。

2.1 堿煉法

堿煉法是用堿中和油脂中的游離脂肪酸，所生成的肥皂吸附部分其他雜質(zhì)（尤其對酚型色素特別有效）而從油中沉降分離的精煉方法。堿煉過程中的化學反應有：中和、油脂皂化、磷脂皂化、不完全中和等反應出現(xiàn)，是一個復雜的過程，但主要的反應是堿和游離脂肪酸的中和反應。同時，還有一個重要的反應：由于棉酚是酸性色素，可與堿反應生成鹽，這種鹽在堿煉過程中更容易被皂角吸附沉淀，從而實現(xiàn)棉酚分離脫除，降低油的色澤的目的。傳統(tǒng)的化學堿煉工藝分為間歇式堿煉工藝和連續(xù)式堿煉工藝，堿煉是目前最有效的脫除棉酚的方法，要實現(xiàn)脫除的效果還應對部分工藝過程采取有效的控制措施。首先，在脫膠（通常也稱脫磷）、堿煉前做好毛油的存儲工作，避免長時間的高溫存放，應避光低溫存儲；其次，在堿煉前應徹底進行脫磷，即要控制好脫膠工藝過程，使得易于棉酚反應生成結合棉酚的磷脂得以脫除，此過程要控制好影響因素加水量和操作溫度；再次，堿煉時要控制好毛油和堿混合的時間和溫度，為避免中性油的皂化，同時，保證脫色效果，可采取在室溫下長時間（不少于60min）的油、堿比配合混合;油-皂分離時，為了降低油的粘度和皂角稠度，便于分離，分離溫度應適當提高一般控制在70～80℃，溫度太高水分汽化，皂粒起泡,密度下降不利于分離。

傳統(tǒng)的化學堿煉工藝雖然可以充分脫除油脂中的棉酚,但在中和游離脂肪酸的同時，中性油也被皂化而增加了油脂的煉耗，使油脂加工成本增大。目前，混合油堿煉工藝也是一種運用廣泛的工藝技術，混合油在溶劑蒸發(fā)前堿煉，棉酚等色素得到有效脫除，避免了高溫造成油的色素固化，精煉煉耗低，成品油回收率高。

2.2 加水濕潤蒸炒

棉籽胚料經(jīng)過加水濕潤蒸炒后,棉酚與蛋白質(zhì)結合生成無毒且不溶于油的結合棉酚留在粕中,油脂中棉酚和氧化脂肪酸的含量都會顯著減少。油脂中的棉酚含量越少,油脂在加工過程也就越容易,油脂的損耗就越低。在濕潤蒸炒過程中,應控制好加入水分，通常加入的水量使?jié)駶櫤罅吓吆吭?7%左右。水分太低,不能有效降低油脂中的棉酚含量;水分太高,則料胚容易結團或堵料,影響蒸炒效果,蒸炒后也難以達到入榨水分的要求,過高的水分還會增加蒸炒的負荷和蒸汽的消耗。

2.3 膨化浸出工藝中水分控制

剝殼后的棉籽仁膨化后可以進行直接浸出。為使棉酚能與棉籽中的蛋白質(zhì)充分作用,應采用濕式膨化工藝,并適當加大進入膨化機時料胚水分和蒸汽量。料胚進入膨化機的水分可以控制在12%左右,出料水分則應控制在14%，膨化后的棉酚與蛋白質(zhì)結合更充分。采用膨化浸出工藝所得毛油棉酚含量明顯降低,色澤清亮，在油脂加工時可明顯提高精練率。

結語

游離棉酚具有毒性,為保證棉籽油食用安全,必須全力將其脫除。棉籽油生產(chǎn)過程中由于棉酚的存在，造成許多不利影響。堿煉法是有效的脫除棉酚的方法,在棉籽油生產(chǎn)過程中通過加水濕潤蒸炒胚料、膨化浸出中水分控制等工藝都可以有效降低油中的棉酚含量,在后續(xù)油脂加工時對精練率的提高作用明顯。

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