左 青 ，左 暉

(1.江蘇豐尚油脂工程技術有限公司,江蘇 揚州225127； 2.廣州星坤機械有限公司，廣州 510460)

濃香型油脂的制取可采用干法炒籽或濕法炒籽、機械壓榨、低溫過濾等工序。根據濃香油原料的不同，精煉采用低溫過濾或冬化和低溫水化脫膠。下面介紹并討論芝麻、花生、菜籽濃香型油脂的制取和精煉工藝技術。

1 濃香型油脂的制取

1.1 工藝流程

油料→磁選器→去石機/振動篩→暫存?zhèn)}→加水裝置→預熱機→炒籽機→揚煙→保溫輸送→榨油機→油暫存罐(帶攪拌)→葉片式過濾機→低溫過濾→成品油。

1.2 基本操作要點

(1)油料：要求新鮮、籽粒飽滿，分選出未成熟粒、破損粒、霉變粒、陳化粒，水分含量不大于9%。從原糧倉到車間用皮帶輸送機輸送。

(2)清理、去石、磁選：采取振動篩、比重去石機，脫去并肩泥或并肩石及其他植物性雜質，磁選器去除金屬雜質，清理后油料含雜量不大于0.5%，下腳料含油料不大于1.5%。

(3)炒籽：選用滾筒炒籽機，根據原料水分和對機榨油的要求決定是否加水，根據原料水分通過無級調速(3～9 r/min)延長或縮短炒籽時間。由熱風爐提供熱量，控制炒籽溫度均勻。

(4)壓榨：采用95#、 120#、德國EP#螺旋榨油機。

(5)機榨油處理：菜籽油采取水化脫磷，芝麻油和花生油采取低溫過濾脫磷。

2 濃香型油脂的生產討論

2.1 油料的清理

一般油菜籽和芝麻采用去石機和振動篩進行清理。料斗和剎克龍采取內襯耐磨板。去石機需要吸風量穩(wěn)定，進料穩(wěn)定，配絞龍定量輸送。

花生仁清理不能選用平面清理篩，用圓筒篩可防止土塊、稈莖、小?；ㄉ氯Ｌ幚砹?00、1 000 t/d 的圓筒篩可以用一個規(guī)格，選用雙層篩，內層兩種篩孔，前段是7 mm×12 mm，后段是24 mm×16 mm，外層筒篩是DN 3～4 mm?；ㄉ邇葘?，先清理小雜、后清理大雜，外層清理細灰塵。

花生仁不能選用色選器除異物，因為彩色色差大，無法確定寬范圍色選?；ㄉ械狞S曲霉毒素采取紫外線照射脫除。芝麻和油菜籽可以選用色選器除異物，如果在采收原料時控制好質量，可以不用色選器。

2.2 暫存?zhèn)}

在炒籽機前的暫存?zhèn)}容量按4～8 h處理量配置，倉下選用關風器或密封絞龍，保證炒籽機的進料波動量盡可能小，穩(wěn)定進料保證炒籽質量。

2.3 潤濕

對不同的油料設計潤水裝置，在油料潤濕后瀝干油料表面。水浸泡和瀝干時間根據經驗：芝麻、油菜籽水浸泡1～3 min，瀝干15 min;花生水浸泡5 min,瀝干30 min。油料浸泡后水分提高1%～2%。油料中磷脂在吸水后黏性增加，榨油機出餅容易成形，機榨餅殘油低。油料潤濕后產生的尾氣用吸濕風機帶走，這樣保證油品的味純正。如果潤水時間過長，油料可能產生變質變味，潤水時間和環(huán)境溫度有關。

花生潤濕：推薦按4個季節(jié)進行實驗，拿5個杯子，每個杯子浸泡時間分別按1、2、3、4、5 min,取出瀝干時間分別按15、20、25、30、35 min進行實驗,表面干，花生胚不能產生活性，如果胚復活，油脂帶有胚芽風味。不能把花生仁全部滲透，水分滲透內部1～2 mm即可，如果花生吃水深，在炒籽過程中不能脫盡水分。一般采用鹽水、熱水浸泡。設計瀝干機長16 m，其結構與炒籽機內部類似，在預熱機進口處焊接單管，用浮子流量計控制定量噴水到預熱機內。

芝麻潤濕：同水洗法，吃水透徹、均勻。出油有機榨油和小磨香油的風味，不會出現(xiàn)焦糊味。

油菜籽潤濕：可在炒籽機前裝一個熱水噴頭，由浮子流量計定量噴水。

如果消費者認可油料不潤濕直接進炒籽機榨油的風味，可不加熱水潤濕，20 t/d的炒籽機炒芝麻可以提產到27 t/d。

2.4 預熱機(或預炒籽機)

預炒籽機的長度在5～7 m，設備結構基本和炒籽機相同。將炒籽機的尾氣引進預熱機內，這樣可以使油菜籽從20℃升到40℃，起加熱升溫作用，在冬季加熱效果明顯。增加預熱機，炒籽機能提產約10%，如增加預熱機，50 t/d炒籽機產量可達65～68 t/d。

2.5 炒籽機

如果沒有配置預熱機，一般要求進料水分在9%左右，進炒籽機前加裝進水裝置(水噴頭帶浮子流量計)，濕油料進入炒籽機，先烘干，后炒籽。一般炒籽時間油菜籽和芝麻8～12 min、花生仁20 min,炒籽時間和粒度有關，油菜籽和芝麻如炒籽時間長怕著火。炒籽溫度控制在190～210℃，溫度超過220℃容易焦化或著火。在操作中控制高溫產生的苯并(a)芘含量[1]。

炒籽機內壁有兩種結構，直線擋板型和螺旋型。

2.5.1 直線擋板型炒籽機(見圖1)

炒籽機處理量20 t/d，規(guī)格為DN 1 m、長9 m；處理量50 t/d，規(guī)格為DN 1 m、長14 m。炒籽機轉速3～9 r/min變頻調速。設計內部雙層，夾套走煙道氣(溫度在800℃)加熱，內膽壁上裝直線擋板，在滾筒轉動時擋板能拋起料，有利吸濕和揚煙，前段裝吸濕裝置，后段裝揚煙裝置，按出料溫度和揚煙風機、吸濕風機、降溫風機連鎖。炒籽機的吸風風機控制鍋爐煙道氣溫度和出料溫度。

圖1 直線擋板型炒籽機內部結構

在收購的油料水分高低不一時，如果水分高，調慢轉速，反之則調高。但是要求每批次油料的水分一致，控制炒籽的整體溫度均等。下段出口接收斗連接降溫風機，一旦在炒籽溫度過高或達到著火臨界點時自動啟動降溫，防止著火。

2.5.2 螺旋型炒籽機(見圖2)

在螺旋型炒籽機內壁焊轉熱翅片，料走在槽內，在轉動中旋轉向前，無死角。在螺旋型炒籽機內壁不結垢，炒籽機中間通軸，炒籽機規(guī)格為DN 1 m、長5 m，傳熱效果好，預熱機和炒籽機長度共10 m。由于采取螺旋推進油料，導致內部揚煙效果差。

圖2 螺旋型炒籽機內部結構

花生顆粒大，在炒籽轉動中不能停留，不會產生死角，不會產生糊味。在滾筒內部溫度一致情況下，花生粒受熱均勻，傳熱快。在對芝麻和油菜籽炒籽時，要求在高溫下不能停止轉動。

當心花生紅衣在長時間炒籽中焦糊，小花生糊。為了脫花生紅衣，在預炒籽機出口加裝兩個打棒，轉速40～50 r/min，用風機吸風，卸料關風器用無極變速，如果沒有打棒，可以吸出60%～70%花生紅衣。在現(xiàn)場安裝風機，配置功率3 kW，采用DN 150 mm抽風管，斜度在45°。抽出的花生紅衣經粉碎后拌入機榨餅中。

2.5.3 炒籽機應用注意事項

(1)炒籽機類型的選用

花生不用揚煙，可以選用螺旋型炒籽機，熱損少，節(jié)能。但油菜籽和芝麻要揚煙，采用直線擋板型或管束式效果更好。芝麻和油菜籽在炒籽后通過揚煙降溫。

(2)熱源

炒籽機采用煙道氣和天然氣兩種形式的熱源，在煙道氣和天然氣溫度都達800℃，煙道氣出炒籽機溫度在300℃左右，再經預炒籽機出來的尾氣溫度在150℃。用天熱氣比用煤氣成本高3～4倍，在城市燒煤氣要增加環(huán)保措施。

2.6 熱料輸送

將炒籽經斗升機輸送，斗升機的料斗轉動帶起的風量相當于3 kW風機，油料降溫后一些油路閉合，如果油料溫度下降幅度大，榨油機出餅難成形，出油率下降。選用絞龍(或刮板輸送機)以防止熱量損失。在進榨油機前經斜絞龍和分配絞龍，絞龍外壁加裝伴熱裝置。

在榨油機的分配絞龍前要配置混合絞龍，榨油機的出油渣在10%～15%，把榨油機出來的油渣和熱料均勻地混合，以保持入榨的料溫一致和入榨量穩(wěn)定，榨膛壓力穩(wěn)定，出餅強度和出油穩(wěn)定。

2.7 榨油機

目前在生產濃香型油脂的企業(yè)使用的榨油機多為95#、120#(252#)、200#榨油機和德國EP#榨油機等。控制入榨水分和溫度是保證穩(wěn)定餅成形和出油的關鍵，不同入榨水分對榨油機壓榨的影響見表1，不同炒籽溫度下機榨菜籽油的指標見表2。

表1 不同入榨水分對榨油機壓榨的影響[2]

表2 不同炒籽溫度下機榨菜籽油的指標[2]

2.7.1 95#榨油機

95#榨油機生產的油脂香味濃，在料溫高或低時都容易操作。將油菜籽和芝麻在200～165℃直接入榨，出餅厚度控制在2～3 mm左右，餅殘油一般在6%～7%、最低達4.85%～5%，回渣量在10%～13%。我們在設計900 t/d濃香型油脂生產線時，實際加工量為750 t/d，考慮備用兩臺榨油機，在損壞時替換。

2.7.2 120#榨油機

120#榨油機，在進料口和減速箱之間有20 cm間距，防止榨油機的煙進入減速箱。油料入榨水分1.2%～1.5%，餅厚2 mm，餅殘油7%～8%。在榨油機榨膛分前、后兩段流出油的油色澤有差異，第一段出油合格，安排兩個接油盤。注意榨油機出油通道，鎖緊螺母。

120#榨油機比95#榨油機產量大，出油的香味差些，溫度高低不易操作，榨膛壓力低，榨膛內溫度不能達到95#榨油機的榨膛溫度。

2.7.3 200#榨油機

花生仁制取濃香型油，榨油機的主軸轉速由8 r/min 調到10 r/min，出餅厚度在10 mm，入榨水分在1%～2%，入榨溫度在135℃,餅殘油9%～10%。

2.7.4 德國EP#榨油機

用于壓榨芝麻，入榨溫度在160～165℃。芝麻芯是生的，機榨餅容易成形，如果芝麻入榨水分在0.6%，榨油機出餅松散。油菜籽容易成餅。EP#榨油機的榨螺密封圈耐溫在110℃，所以要多備不同型號密封圈，在榨螺磨損拆卸時更換密封圈。

榨油機榨條分三段，如果安裝間隙在0.5、0.4、0.3 mm，結果是第一段出油、后二段不出油。把三段都改為間隙0.4 mm，出油較多，出餅不成形，餅含油13%～14%。EP#榨油機中軸通水循環(huán)冷卻，出油穩(wěn)定，國產榨條在磨損后出渣量大，餅殘油上升，一般出渣量在10%～12%。

2.8 機榨油清理固雜

從榨油機出來的油進入兩個暫存罐(帶攪拌裝置，轉速30～45 r/min，使油含雜質均勻)，泵入葉片式過濾機除固雜。國產臥螺式過濾機濾油不穩(wěn)定，另外從其出來的油渣含油60%難處理，回填進榨油機，如果回填量波動或回填量大榨油機壓力波動或滑膛。采取葉片式過濾機，可避免油渣回填問題，葉片式過濾機在吹干卸餅是干粉，含油在25%以內，經造粒后輸送到浸出車間。

3 濃香型油脂的精煉

機榨菜籽油含磷量在300～350 mg/kg，花生油含磷量為菜籽油的1/4～1/5，芝麻油含磷量是菜籽油的1/10。要保持濃香型油脂的風味，可采取低溫無水脫膠工藝和低溫水化脫膠工藝。

芝麻油含微量的蠟質，不需要水化脫膠，采取多次低溫過濾。如果按照市場特殊需求，對芝麻油和菜籽油過濾后冬化處理。

3.1 花生油低溫無水脫膠工藝

低溫無水脫膠原理是微粒凝聚，即在膠體雜質凝聚臨界溫度高于其所處的油脂溫度時，膠體雜質從油脂中析出，膠溶狀態(tài)變成懸浮狀態(tài)。其工藝流程：

(1)澄清：經澄清箱初步除雜，固體雜質作為助濾劑，或添加活性炭和花生餅粉，用量為膠質含量的3～5倍，是油脂量的3%～5%。

(2)降溫：一次過濾油溫在24～30℃，車間室內溫度保持在15～20℃。

(3)過濾：用板框過濾機過濾,開始時進油量小，以利于形成濾餅層，取樣檢驗過濾油合格后再加大進油量，保持恒溫過濾，使膠粒穩(wěn)定。開始過濾的渾濁油返回隨后續(xù)油一起過濾。

(4)二次降溫：二次過濾油溫在10～15℃，靜置時間48 h，低于10℃過濾非常慢?；ㄉ驮?.4℃凝固。

(5)二次過濾：選擇大過濾面積，過濾面積按 5 m2/t(以油質量計)，用開式離心泵(或螺桿泵)。可選用1層濾布加1層工業(yè)濾紙或脫脂棉、工業(yè)樹脂，容易過濾。

(6)低溫過濾說明：①低溫脫膠形成的膠質小容易受壓變形，屬可壓縮性濾渣，為了過濾分離效果好，要加添加劑，可在油脂中加適量的餅粉作為凝聚劑和助濾劑，過量添加會增加過濾負荷；②油脂在低溫時黏度大，磷脂等相互吸引凝聚阻力增大，凝聚速度慢，要緩慢冷卻才能形成粗大、均質的膠粒；③在冷卻中慢速攪拌，增加膠粒之間的相互碰撞接觸機會，提高凝聚速度，避免不均勻的凝聚，形成均勻的膠粒顆粒；④注意過濾壓力，在開始沒有形成底層濾餅層時，如果濾壓大，容易穿過過濾層導致過濾油渾濁，等檢驗過濾油合格后把渾濁油打回重新過濾。

(7)油泵: 選擇三缸泵或齒輪泵，維持流量穩(wěn)定。

3.2 菜籽油低溫水化脫膠工藝

其工藝流程：

(1)冷卻：過濾后，把油脂溫度冷卻到40～50℃，泵入水化罐。

(2)水化：在15 min內添加 5%～10%相同溫度的軟水，撒5%的機榨餅粉，慢速攪拌20～30 min泵入沉降罐后靜置。

(3)沉降：在沉降罐中自然溫度下沉降20 d，分離上層油和下層油腳。

表3為機榨菜籽油和過濾油的檢測數(shù)據。

表3 機榨菜籽油和過濾油的檢測數(shù)據

3.3 芝麻油和菜籽油冬化

為了保持瓶裝芝麻油和菜籽油18個月的貨架期，將其進行冬化處理：泵油進結晶罐，急冷3℃結晶，結晶18 h、養(yǎng)晶18 h后，升油溫在15℃過濾(室內溫度<20℃)。

4 濃香型油脂風味的討論

4.1 菜籽油、花生油、芝麻油的香味

揮發(fā)性風味物質是植物油中存在的特異性標志，每種植物油都有其獨特的風味。美拉德反應和脂肪氧化反應是形成濃香植物油香氣的兩個重要途徑。油料中含硫氨基酸和糖類可發(fā)生美拉德反應，產生人們所需要或不需要的氣味和色澤。據文獻[3]報道，亮氨酸與葡萄糖在高溫下反應，能夠產生令人愉悅的面包香風味。半胱氨酸反應產物有雞肉味，甘氨酸反應產物有焦糖風味，谷氨酸反應產物有苦杏仁等異味，這3種氨基酸反應產物中以呋喃、吡喃、吲哚、酯類、醇類為主，呈現(xiàn)香味。不同的油料含不同的呈香因子。

熱榨菜籽毛油有34種風味成分[4]：2種醇類，占全部風味成分的14.99%；8種醛類，占14.36%；3種烯烴類，占3.24%；9種硫甙降解物，占42.92%；8種雜環(huán)類，占17.59%；4種苯環(huán)類，占7.45%。

雜環(huán)類(吡嗪、呋喃)和醛類化合物是產生花生油風味的揮發(fā)性風味物質，其中吡嗪化合物和苯乙醛是美拉德反應產物[5]，吡嗪化合物表現(xiàn)為烘烤和堅果風味，是壓榨油烤香的來源，苯乙醛表現(xiàn)為甜香風味，是花生油中甜香味的來源。苯乙醛自身不穩(wěn)定，在儲藏中易發(fā)生氧化。油脂氧化反應和Strecker降解[6]是形成醛類化合物的來源。

芝麻香味成分[7]含低分子糠醇、酚、酮、乙酰吡嗪、愈創(chuàng)木酚、呋喃、吡喃、2-乙酰吡咯等14種物質及221種衍生物。呈香味的主要成分之一是乙酰吡嗪。芝麻蛋白質中含硫化合物高于其他油料，如半胱氨酸、胱氨酸和蛋氨酸參加羰基反應生成吡嗪、硫基乙醛、甲硫氨醇等。

香型按不同的溫度產生清香型[3]、韻香型及濃香型，日本學者認為在110℃以上才有實質性呋喃、吡嗪類化合物形成，在140℃以上產生“火功香”[8]。 炒香型和烤香型不是一個風味，炒籽機出來的是炒香型。

4.2 美拉德反應產生有毒物質

美拉德反應起到增香作用，但也會產生一些對人體有負面作用甚至致毒作用的物質，在美拉德反應的同時伴隨著焦糖化反應，雖然這些增量在食品安全限量內，但也應該高度重視。

(1)焦糖化：熱解反應引起分子脫水，把雙鍵引入糖環(huán)，生成不飽和環(huán)中間體，如呋喃、共軛雙鍵吸收光，產生顏色，不飽和環(huán)發(fā)生聚合生成有色的聚合物，這與美拉德反應有區(qū)別。

銨法焦糖色素工藝[9]是還原糖與銨鹽通過美拉德反應經歷氧化、脫水、環(huán)化、聚合等化學反應，生成大分子類黑精色素化合物，產生的4-甲基咪唑成分。

熊巍林等[10]研究發(fā)現(xiàn)，油菜籽在生產過程中烘炒溫度從120℃到180℃,隨著溫度的升高和加熱時間的延長(20 min),炒焦不會增加菜籽油中的苯并(a)芘，油菜籽本身含有少量的苯并(a)芘和炒焦產生的苯并(a)芘作為中間物參加非酶褐變反應。但當油菜籽炭化后，其苯并(a)芘含量增加。分析原因是炭化油菜籽中的脂類、膽固醇、蛋白質、碳水化合物發(fā)生熱解或熱聚產生大量的苯并(a)芘。在精煉過程中，脫膠脫酸脫除苯并(a)芘達66.7%，脫色添加0.1%活性炭可脫除50.5%苯并(a)芘，脫臭和脫蠟影響很小。

2008年在北京舉辦的第40屆CCFA(食品添加劑法典委員會)針對美拉德產物中焦糖的使用作出新的規(guī)定，中斷、廢除、更新了焦糖在某些食品中的使用[6]。

苯并(a)芘是一種高活性間接致癌物和突變原。我國《食用植物油衛(wèi)生標準》(GB 2716—2005)規(guī)定苯并(a)芘(BaP)限量在10 μg/kg。在生產過程的炒籽和成品油中檢測苯并(a)芘的含量，根據炒籽中的苯并(a)芘含量來調整在200～220℃的滯留時間。

(2)阻止金屬離子吸收:美拉德反應產物的結構與反應底物的種類和性質對產物的抗氧性能產生影響，對一些多酚氧化酶有抑制作用，美拉德反應產物具有螯合一些金屬離子的作用，影響人體吸收。

(3)丙烯酰胺及5-羥甲基糠醛(5-HMF)[3]：碳水化合物在高溫下易生成丙烯酰胺及5-羥甲基糠醛(5-HMF)，對人體器官有害。目前我國對食品中丙烯酰醛和5-HMF沒有限量標準。谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸與還原糖發(fā)生美拉德反應，產生丙烯酰胺，其中甘氨酸反應生成的丙烯酰胺的量少。木糖和葡萄糖產生的丙烯酰胺量差不多。谷氨酸的反應產物中5-HMF含量比甘氨酸和半胱氨酸的高。甘氨酸與木糖或葡萄糖反應產生5-HMF，但葡萄糖的反應產物中5-HMF含量高。歐盟食品安全委員會食品添加劑、香料、加工助劑及食品接觸材料小組認為每人每天攝入5-HMF上限為1.6 mg，現(xiàn)在遠低于此限。

美拉德反應終期多發(fā)生蛋白質和還原糖交聯(lián)，生成糖基化最終產物(AGEs)，其可促使人衰老[11]。

5 結束語

現(xiàn)在生產濃香型油脂的企業(yè)很多，各有特色，生產的油的濃香風味存在差異，我們通過調研和分析，認為炒籽機是關鍵設備，根據需要可采用干法炒籽或濕法炒籽，但是要注意防范高溫下炒籽可能產生的一些有毒物質。在生產濃香型油脂的工藝設計中還應根據區(qū)域消費者口感進行調整，并且在消費者滿意和接受的情況下降低能耗。

致謝：感謝青島特萊糧油機械有限公司徐金發(fā)先生，煙臺東昌機械制造有限公司畢庶濤先生，合肥燕莊油脂有限公司、壽縣發(fā)改委、安徽糧食職業(yè)學院畢守林、徐祖明、王文虎、許克峰、甘光生、孫勤、吳月勤等教授/高級工程師給于支持！