吳克剛，張 文，柴向華

（1.廣東工業(yè)大學(xué)輕工化工學(xué)院食品添加劑與食品質(zhì)量安全研究室，廣東廣州 510006;2.廣東環(huán)凱微生物科技有限公司，廣東廣州 510663)

花生油水化脫膠工藝條件的研究

吳克剛1，張 文2，*，柴向華1

（1.廣東工業(yè)大學(xué)輕工化工學(xué)院食品添加劑與食品質(zhì)量安全研究室，廣東廣州 510006;2.廣東環(huán)凱微生物科技有限公司，廣東廣州 510663)

研究了花生油的水化脫膠工藝，考察離心轉(zhuǎn)速、加水量、電解質(zhì)、恒溫時間、恒溫溫度等因素對花生油水化脫膠效果的影響。采用比色法檢測脫膠花生油磷脂含量，通過對磷脂含量的分析討論，最終確定花生油水化脫膠的最優(yōu)工藝條件為：預(yù)熱溫度75℃，按每100g油加入1mL濃度為8%的檸檬酸溶液，攪拌時間5min，恒溫溫度80℃，恒溫時間20min，4200r/min的轉(zhuǎn)速離心20min。用檸檬酸水化復(fù)合脫膠工藝對花生油進(jìn)行脫膠處理，可得到符合脫膠要求的脫膠油。

花生油，水化，脫膠，工藝

花生油精煉過程中，為了獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品，要將其中的膠質(zhì)去除。毛油的膠質(zhì)主要是磷脂，磷脂既富有營養(yǎng)性又對油脂抗氧化起增效作用，但它在油中存在是弊大于利：會使油色變深、渾濁，遇高溫（280℃)會焦化發(fā)苦，影響油品質(zhì)量和油脂深加工[1]。目前，食用植物油脫膠技術(shù)主要有：水化脫膠、酸法脫膠、膜法脫膠、超臨界脫膠和酶法脫膠等[2]。膜法脫膠具有能耗低、無需化學(xué)試劑和進(jìn)行廢水處理、大大減少營養(yǎng)成分損失等優(yōu)點，但存在耗時較長，并且膜易污染等問題。超臨界脫膠能夠取得良好的脫膠效果，省去了脫色工藝，可是設(shè)備昂貴，能耗較高[3]。酶制劑成本偏高，難以工業(yè)化生產(chǎn)，導(dǎo)致酶法脫膠的應(yīng)用受到限制[4];而水化脫膠和酸法脫膠節(jié)能環(huán)保，可操作性強，因此普遍應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。未脫膠的植物油中含有水化磷脂（HP)和非水化磷脂（NHP)。HP含有較強的極性基團，如膽堿、乙醇胺等，與水接觸時形成能從油中析出的水合物;NHP含有極性較弱的基團，主要形式為磷脂酸和溶血磷脂的鈣鎂鹽，這類磷脂在毛油中含量不多（約為HP的10%)，很難用單純的水化法去除，加水時添加適當(dāng)電解質(zhì)可獲得理想的脫膠效果[5]。為了提高花生油精煉效果，本實驗研究了電解質(zhì)水化復(fù)合脫膠工藝，并對反應(yīng)條件進(jìn)行優(yōu)化，以期為實際生產(chǎn)提供基礎(chǔ)的參考數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

花生毛油 高要市孖寶油有限公司;鹽酸、氫氧化鈉、氯化鈉、檸檬酸、檸檬酸三鈉等試劑 均為市售分析純。

定時恒溫磁力攪拌器（JB-3) 上海雷磁新涇儀器有限公司;離心機（KDC-40) 科大創(chuàng)新股份有限公司中佳分公司;旋片真空泵（ZXZ-2) 浙江黃巖求精真空廠;721型分光光度計 上海菁華科技儀器有限公司;電子天平（Pty-b1000) 北京賽多利斯儀器有限公司;高溫爐（SX3-6-13) 天津市中環(huán)實驗電爐有限公司。

1.2 實驗方法

毛油初濾后，精確稱取50.00g，水浴預(yù)熱到75℃，加入蒸餾水，快速攪拌5min（恒溫磁力攪拌器的最大轉(zhuǎn)速)，之后迅速升溫到80℃，恒溫攪拌20min，離心分離（4200r/min)，過濾得樣品。

1.2.2 磷含量測定方法 采用鉬藍(lán)比色法（GB/T 5537-85)測定脫膠花生油中的含磷量。

2 結(jié)果與討論

2.1 加水量對脫膠效果的影響

按每100g油加水量分別為0.5、1、1.5、2、4、6、8mL時，進(jìn)行脫膠實驗。

表1 加水量對脫膠效果的影響Table 1 Effect of water on the degumming

由表1可知，在一定范圍內(nèi)，加入毛油中的水多，磷脂吸得也多，膠粒膨脹得也充分，使之易于凝聚，反之，加水量不足，磷脂膠粒較細(xì)則難凝聚，使毛油中的膠體雜質(zhì)難以除凈，影響脫膠油的質(zhì)量。但如果加水太多，除了磷脂能吸收的水外，還有過量的水，使油中含游離水，由于磷脂是一種油包水型的乳化劑，就會形成乳化[6]。當(dāng)加水量達(dá)到6mL/100g油時，體系出現(xiàn)白色絮狀物，分層明顯。最佳的加水量為1mL/100g油。

2.2 NaCl溶液對脫膠效果的影響

配制濃度為5%、10%、15%、20%、25%的NaCl溶液，按每100g油加液量1mL分別添加到油中進(jìn)行脫膠實驗。

從表2可知，脫膠效果隨著NaCl溶液的濃度增大而稍有減弱，并且脫磷率低于相同條件下加入水進(jìn)行脫膠，可能由于鹽溶液中離子對水化性磷脂形成水合物有抑制作用。

表2 NaCl溶液對脫膠效果的影響Table 2 Effect of sodium chloride on the degumming

2.3 檸檬酸溶液對脫膠效果的影響

配制濃度為2%、4%、6%、8%、10%的檸檬酸溶液，按每100g油加液量1mL分別添加到油中進(jìn)行脫膠實驗。

表3 檸檬酸溶液對脫膠效果的影響Table 3 Effect of citric acid on the degumming

由表3可知，少量的檸檬酸就能起到很好的脫膠效果。毛油中的膠體分散相除了親水的磷脂外，還有非親水的磷脂，如鈣鎂復(fù)鹽式磷脂、N-?；X磷脂和對稱式結(jié)構(gòu)（β-)磷脂等。這些物質(zhì)不親水，不易被凝聚，極大影響脫膠效果。而檸檬酸能促使以上非水化磷脂轉(zhuǎn)變成親水性磷脂，降低絮團含油量，加速沉降速度[6]。當(dāng)添加檸檬酸超過一定量時，脫膠效果并沒有提高反而有所降低。因此，濃度為8%的檸檬酸溶液脫膠效果最好。

2.4 檸檬酸三鈉溶液對脫膠效果的影響

配制濃度為5%、10%、15%、20%、25%的檸檬酸三鈉溶液，按每100g油中加液量1mL分別添加到油中進(jìn)行脫膠實驗。

由表4可知，添加檸檬酸三鈉能夠提高脫膠效果。由于磷脂親水基團表面帶有負(fù)電荷，系統(tǒng)中檸檬酸三鈉電離后的正離子排列于膠束表面，形成緊密層的“雙電層”，產(chǎn)生“電動位”，隨著水化作用不斷進(jìn)行，而使“電動位”降低、膠束間的排斥力減弱，膠束體積不斷擴大、凝聚[7]。濃度為15%的檸檬酸三鈉的脫膠效果最好。

表4 檸檬酸三鈉溶液對脫膠效果的影響Table 4 Effect of sodium citrate anhydrous on the degumming

2.5 恒溫溫度對脫膠效果的影響

通過上述實驗，得知濃度為8%的檸檬酸溶液按添加量為1mL/100g油時脫膠效果最好，選取此添加量，研究恒溫溫度對脫膠效果的影響。設(shè)定預(yù)熱溫度分別為70、75、80、85℃，與之對應(yīng)恒溫溫度分別為75、80、85、90℃，恒溫時間20min。

由表5可知，攪拌條件下，恒溫時的溫度為80℃能達(dá)到很好的脫膠效果。溫度高，油脂粘度低，水化后油脂與油腳的分離容易[7];但當(dāng)溫度超過一臨界值時，不利于磷脂沉降，影響脫膠油的質(zhì)量。

表5 恒溫溫度對脫膠效果的影響Table 5 Effect of degumming temperature on the degumming

2.6 恒溫時間對脫膠效果的影響

進(jìn)一步研究恒溫時間對脫膠效果的影響，設(shè)定恒溫時間分別為10、20、30、40、50min，恒溫溫度80℃，按每100g油添加1mL濃度8%的檸檬酸溶液進(jìn)行脫膠實驗。

表6 恒溫時間對水化脫膠效果的影響Table 6 Effect of degumming time on the degumming

由表6可知，當(dāng)恒溫時間20min時，脫磷率達(dá)到最大值91.56%，增加反應(yīng)時間，效果不顯著。同時，脫膠恒溫時間過長不但會增加成本，并且影響油品質(zhì)量。因此，20min恒溫時間是適宜的。

3 結(jié)論

在花生油的精煉和加工中，膠溶性雜質(zhì)的存在不僅降低了油脂的使用價值，而且也影響其儲藏穩(wěn)定性，導(dǎo)致成品油質(zhì)量下降。本實驗研究了電解質(zhì)對花生油水化脫膠工藝的影響，并對反應(yīng)條件進(jìn)行優(yōu)化，提高成品油的氧化穩(wěn)定性。研究結(jié)果表明：加入電解質(zhì)檸檬酸溶液的脫膠效果最好?；ㄉ退撃z的最優(yōu)工藝條件為：毛油經(jīng)抽濾后稱量，預(yù)熱到75℃，按每100g油加入1mL濃度為8%的檸檬酸溶液，快速攪拌5min，迅速升溫至80℃，恒溫20min，離心20min，過濾得到的油品達(dá)到了理想的脫膠效果（磷脂含量≤0.05%)。

[1]劉玉蘭.油脂制取與加工工藝學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2003：354.

[2]李孝莉，李麗華，張金生，等.黃瓜籽油脫膠工藝研究[J].糧油加工，2011（4)：68-70.

[3]楊繼國，楊博，林煒鐵.植物油物理精煉中的脫膠工藝[J].中國油脂，2004，29（2)：8-9.

[4]劉昌盛，楊湄，黃鳳洪.食用植物油脫膠技術(shù)研究進(jìn)展[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2010，215（7)：48-49.

[5]何東平.濃香花生油制取技術(shù)[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2004：164-165.

[6]何東平.油脂精煉與加工工藝學(xué)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005：24-27.

[7]倪培德.油脂加工技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007：307-309.

Study on hydrated degumming progressing of peanut oil

WU Ke-gang1，ZHANG Wen2，*，CHAI Xiang-hua1
（1.Laboratory of Food Additives and Food Quality Security，F(xiàn)aculty of Chemical Engineering and Light Industry，Guangdong University of Technology，Guangzhou 510006，China;2.Guangdong Huankai Microbial Science and Technology Co.，Ltd.，Guangzhou 510663，China)

The progress of hydrated degumming of peanut oil was studied.Effects of different experimental conditions on the degumming，rotational speed，amount of water，electrolyte，holding time，temperature were studied.The optimum technological conditions for degumming process of the peanut oil were determined by the analysis of the content of phospholipid of degummed crude oil.The optimum technological conditions was：preheating at 75℃，1mL citric acid solution with the concentration of 8%added into 100g oil，reaction time of 5min and constant temperature of 80℃for 20min，4200r/min rotational speed offcenter for 20min.The produced peanut oil from the optimized hydrated degumming process with the addition of citric acid meets the requirements of the degumming oil.

peanut oil;hydration;degumming;technology

TS224.6

B

1002-0306（2012)07-0257-03

2011－04－22 *通訊聯(lián)系人

吳克剛（1969-)，男，教授，研究方向：食品添加劑與食品質(zhì)量安全。

粵港關(guān)鍵領(lǐng)域重點突破項目（2009A020700005);廣東省科技計劃項目（2008B021100021)。