沈淇元，易雪平，倪 穗

(浙江省寧波大學(xué)食品與藥品學(xué)院， 浙江 寧波315211)

牡丹(Paeoniasuffruticosa)屬于芍藥科(Paeoniaceae)芍藥屬(Paeonia)牡丹組(Sect.Moutan)，是多年生落葉木本植物，被譽(yù)為“花中之王、國色天香”。長期以來牡丹以高觀賞價值，輔以鮮花入食和根皮入藥的用途，為人們所熟知。最新研究發(fā)現(xiàn)牡丹籽的油脂含量較高，且油中含多種活性物質(zhì)，為高品質(zhì)活性油，其不飽和脂肪酸含量達(dá)87.60%，其中亞油酸的含量占22.19%，亞麻酸占35.70%，油酸占27.14%[1]。而常見的食用油中亞麻酸含量都不高，如棉籽油亞麻酸含量為2%～3%，大豆油為6%，菜籽油0.3%～1.3%[2]。亞油酸和亞麻酸是兩種人體必需脂肪酸[3]。亞油酸能夠抑制膽固醇合成，調(diào)節(jié)血壓等；亞麻酸則可以降血脂、降膽固醇和促進(jìn)脂肪代謝、肝細(xì)胞再生及增強(qiáng)免疫、抗過敏反應(yīng)、延緩衰老等[4]，因此牡丹籽油是不可多得的健康油、放心油。中華人民共和國衛(wèi)生部2011年3月22日第9號公告批準(zhǔn)牡丹籽油作為新資源食品，也就是確認(rèn)牡丹籽油是一種新型的良好的木本食用油。

國家林業(yè)局目前在全國大力推廣種植油用牡丹，牡丹籽油產(chǎn)業(yè)將來會成為中國木本油料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新重點(diǎn)，并且為維護(hù)我國糧油安全、改善民生做出貢獻(xiàn)。但目前牡丹籽油還是一個新鮮事物，籽油的提取技術(shù)及精煉技術(shù)還不成熟，這將會影響油用牡丹的大規(guī)模種植和牡丹籽油的生產(chǎn)、產(chǎn)品開發(fā)等進(jìn)程。本研究針對牡丹籽油產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的這個瓶頸問題，開展牡丹籽油的精煉技術(shù)研究，著重探討了牡丹籽毛油的脫膠、脫酸和脫色等精煉工藝技術(shù)，以期為牡丹籽油的產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

采用超聲波輔助浸取法提取的牡丹籽毛油。

1.2 儀器、設(shè)備和試劑

ZK-26/100真空泵(杭州米歐儀器有限公司)、HH-4恒溫水浴鍋(常州申光儀器有限公司)、FA2004分析天平(上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司)、MS-H280-Pro 磁力加熱攪拌器、L600臺式低速離心機(jī)(湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司)、TU-1810紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)。

氫氧化鈉(分析純)、實(shí)驗(yàn)室自制純水、活性炭、活性白土。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 脫膠—酸法

酸法脫膠是利用膠溶性雜質(zhì)親水性和在介質(zhì)作用下使非水化膠質(zhì)轉(zhuǎn)化為水化膠質(zhì)，使膠溶性雜質(zhì)，吸水膨脹、凝聚并分離出來。本研究選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的檸檬酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)[5]。

具體操作步驟：稱取一定量的牡丹籽毛油于500 mL的錐形瓶中，保持500 r/min快速攪拌并且將油樣加熱到一定溫度后，加入占油重一定比分的等溫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的檸檬酸，然后減慢轉(zhuǎn)速為100 r/min，一段時間后，加入一定量的等溫蒸餾水，恒溫攪拌30 min后，在膠體與油呈明顯分離狀態(tài)時，停止攪拌。將分層油樣在在4500 r/min下離心20 min后備用。

1.3.1.1 牡丹籽油脫膠的單因素實(shí)驗(yàn)

1.3.1.1.1 檸檬酸量對脫膠效果的影響

在脫膠時間為20 min，檸檬酸的添加量為油重3%，脫膠溫度為60℃的條件下，設(shè)置50%的檸檬酸添加量為0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%和0.30%。

1.3.1.1.2 蒸餾水量對脫膠效果的影響

在脫膠時間為20 min，蒸餾水添加量為油重0.20%，脫膠溫度為60℃的條件下，設(shè)置蒸餾水的添加量為油重1%、2%、3%、4%、5%和6%。

1.3.1.1.3 酸處理溫度對脫膠效果的影響

在脫膠時間為20 min，檸檬酸添加量為油重0.20%，蒸餾水添加量為3%的條件下，設(shè)置脫膠溫度為40℃、50℃、60℃、70℃和80℃。

1.3.1.1.4 酸處理時間對脫膠效果的影響

在檸檬酸添加量為油重0.20%，蒸餾水添加量為3%的條件下，脫膠溫度為60℃的條件下，設(shè)置脫膠時間為10 min、15 min、20 min、25 min、30 min、35 min和40 min。

1.3.1.2 脫膠工藝條件的優(yōu)化

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上綜合各因素對牡丹籽油得率的影響，采用正交試驗(yàn)的方法來確定牡丹籽油脫膠的最佳工藝參數(shù)。以檸檬酸量(A)、蒸餾水量(B)、酸處理溫度(C)、酸化時間(D)為考察變量，以脫膠磷脂含量為指標(biāo)，選擇4因素3水平做正交實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化脫膠的工藝條件。

正交L9(34)因素水平見表1。

表1 正交L9(34)因素水平表

1.3.2 脫酸—堿煉法

堿煉脫酸是油脂工業(yè)中最常用的方法，原理是向脫膠油中加入堿液，使堿液與游離的脂肪酸發(fā)生反應(yīng)，使其以皂腳的形式沉淀。

具體操作步驟：量取10 mL的脫膠油于500 mL的三角瓶中，在攪拌下加熱油樣至一定溫度。緩慢且均勻地加入根據(jù)油樣的酸價計算的KOH溶液，慢速攪拌30 min，降低轉(zhuǎn)速，促使膠體絮凝，待皂與油呈明顯分離狀態(tài)時停止攪拌，在3500 r/min下離心20 min后備用。

加入堿量=超堿量+0.7114×酸價×樣油質(zhì)量×(1+超堿量/100)/(堿液濃度×1000)。

1.3.2.1 牡丹籽油脫酸單因素實(shí)驗(yàn)

1.3.2.1.1 超堿量對脫酸效果的影響

在脫酸溫度為60℃，KOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%，脫酸時間30 min的條件下，設(shè)置超堿量分別為0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%。

1.3.2.1.2 堿液濃度對脫酸效果的影響

在脫酸溫度為60℃，超堿量為0.15%，脫酸時間30 min的條件下，設(shè)置KOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在6%、8%、10%、12%、14%、16%。

1.3.2.1.3 溫度對脫酸效果的影響

在KOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%，超堿量為0.15%，脫酸時間30 min的條件下，設(shè)置脫膠油的溫度為40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃。

1.3.2.1.4 時間對脫酸效果的影響

在KOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%，超堿量為0.15%，脫酸溫度60℃的條件下，設(shè)置脫酸時間為20 min、30 min、40 min、50 min、60 min、70 min。

1.3.2.2 堿煉脫酸的工藝條件優(yōu)化

根據(jù)以上單因素的試驗(yàn)結(jié)果，選取超堿量、KOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)、脫酸溫度和脫酸時間這4個因素進(jìn)行正交試驗(yàn)。為優(yōu)化堿煉脫酸的工藝，采用正交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。正交實(shí)驗(yàn)法在單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，以超堿量(A)、KOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)(B)、脫酸溫度(C)、脫酸時間(D)為考察變量，以酸價為指標(biāo)，選擇4因素3水平做正交試驗(yàn)，優(yōu)化堿煉脫酸的工藝條件。

正交L9(34)因素水平見表2。

表2 正交L9(34)因素水平表

1.3.3 脫色—吸附法

脫色，即利用吸附的方法去除樣品中的雜質(zhì)。具體方法是先向樣品液加入吸附劑，攪拌片刻，樣品中的雜質(zhì)就會被吸附劑吸附。經(jīng)過過濾，被吸附的雜質(zhì)即與吸附劑一起留在濾紙上，從而使雜質(zhì)和樣品分離。

具體操作步驟：將脫酸油轉(zhuǎn)入500 mL的圓底燒瓶中定容，再將油轉(zhuǎn)入500 mL三口燒瓶中，預(yù)熱到一定溫度后，加入一定質(zhì)量的脫色劑，在該溫度下攪拌，脫色一定時間后過濾。

1.3.3.1 牡丹籽油脫色的單因素實(shí)驗(yàn)

1.3.3.1.1 脫色劑種類對脫色效果的影響

在脫色溫度70℃，脫色劑用量5%，脫色時間30 min的條件下，設(shè)置脫色劑種類為活性炭、活性白土。

1.3.3.1.2 脫色劑用量對脫色效果的影響

在脫色溫度為70℃，脫色時間30 min，脫色劑為活性白土的條件下，設(shè)置脫色劑用量為1%、3%、5%、7%、9%。

1.3.3.1.3 脫色溫度對脫色效果的影響

在脫色時間30 min，脫色劑為活性白土，脫色劑用量為5%的條件下，設(shè)置脫色溫度分別為40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃。

1.3.3.1.4 脫色時間對脫色效果的影響

在脫色溫度為70℃，脫色劑為活性白土，脫色劑用量為5%，設(shè)置脫色時間分別為10 min、20 min、30 min、40 min、50 min、60 min。

1.3.3.2 脫色的工藝條件優(yōu)化

以脫色劑用量(A)、脫色溫度(B)和脫色時間(C)3個因素、3水平做正交試驗(yàn)，以脫色油的脫色率為指標(biāo)優(yōu)化脫色的工藝條件。

正交L9(33)因素水平見表3。

表3 正交L9(34)因素水平表

1.3.4 油脂各項(xiàng)指標(biāo)的測定—國標(biāo)法

磷脂含量的測定：GB/T 5537—2008；

過氧化值的測定：GB 5009.227—2016；

酸價的測定：GB 5009.229—2016；

碘值的測定：GB/T 5532—2008。

2 結(jié)果與討論

2.1 牡丹籽油脫膠的工藝條件研究

2.1.1 檸檬酸量對脫膠效果的影響

在脫膠時間為20 min，檸檬酸的添加量為油重3%，脫膠溫度為60℃的條件下，研究50%檸檬酸添加量對牡丹籽油脫膠率的影響，結(jié)果如圖1所示。

圖1 檸檬酸量對脫膠效果的影響

由圖1可見，隨著檸檬酸添加量的提高脫膠率也隨之升高，因?yàn)闄幟仕岬募尤雽⒛档ぷ衙椭械姆撬字D(zhuǎn)化水為化磷脂，加速了磷脂的水化。但當(dāng)檸檬酸量高于0.20%時，脫膠效果趨于平衡，因?yàn)闄幟仕崾且环N較強(qiáng)的三羧基類有機(jī)酸，當(dāng)酸質(zhì)量濃度較大時，溶液中的檸檬酸羧基和毛油中的氨基反應(yīng)生成多肽類物質(zhì)，從而使脫膠率不再增加[6]。因此最適宜牡丹籽油脫膠檸檬酸的添加量為0.20%。

2.1.2 蒸餾水量對脫膠效果的影響

在脫膠時間為20 min，蒸餾水添加量為油重0.20%，脫膠溫度為60℃的條件下，研究蒸餾水的添加量對牡丹籽油脫膠率的影響，結(jié)果如圖2所示。

圖2 蒸餾水量對脫膠效果的影響

由圖2可見，脫膠率隨著蒸餾水量的增加不斷增加，當(dāng)蒸餾水量達(dá)到3%時，脫膠效果最好。當(dāng)蒸餾水量超過3%時，脫膠率開始下降。原因是隨著蒸餾水量減少，磷脂水化不完全，水化磷脂膠粒絮凝不好，脫膠效果不佳；而隨著蒸餾水量增加，使磷脂成為乳化劑而造成油的乳化，難以分離[7]。因此，最適宜蒸餾水添加量應(yīng)為3%。

2.1.3 酸處理溫度對脫膠效果的影響

在脫膠時間為20 min，檸檬酸添加量為油重0.20%，在蒸餾水添加量為3%的條件下，研究脫膠溫度對牡丹籽油脫膠率的影響，結(jié)果如圖3所示。

圖3 酸處理溫度對脫膠效果的影響

由圖3可見，酸處理溫度對脫膠有顯著影響。毛油膠粒凝聚的過程是可逆的，溫度太低，油脂黏度顯著提高，檸檬酸溶液和油脂的混合難度增加；溫度太高，已凝聚的膠質(zhì)可在高于凝聚臨界溫度下重新分散[8]。綜合考慮，最適宜的酸處理溫度為60℃。

2.1.4 酸處理時間對脫膠效果的影響

在檸檬酸添加量為油重0.20%，在蒸餾水添加量為3%的條件下，脫膠溫度為60℃的條件下，研究脫膠時間對牡丹籽油脫膠率的影響，結(jié)果如圖4所示。

圖4 酸處理時間對脫膠效果的影響

由圖4可見，檸檬酸處理時間對牡丹籽毛油脫膠效果明顯。隨著酸處理時間的延長，檸檬酸與牡丹籽毛油中的非水化磷脂充分結(jié)合，磷含量是逐漸降低的，此時，磷脂與檸檬酸的結(jié)合會達(dá)到一個較好的臨界狀態(tài)。當(dāng)時間超過20 min時，臨界狀態(tài)被打破，磷質(zhì)的含量升高[9]。因此，試驗(yàn)酸處理最適宜時間為20 min。

2.1.5 牡丹籽油脫膠工藝條件的優(yōu)化

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上綜合各因素對牡丹籽油得率的影響，以檸檬酸量(A)、蒸餾水量(B)、酸處理溫度(C)、酸化時間(D)為變量，以脫膠磷脂含量為指標(biāo)，選擇4因素3水平進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化牡丹籽油的脫膠工藝條件。

正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4，方差分析見表5。

表4 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表5 方差分析表

從正交結(jié)果表中可以看出，以脫膠率為評價指標(biāo)，影響極差R大小的主次順序依次為C>D>A>B，即溫度>時間>檸檬酸量>蒸餾水量。這四個因素的最大值分別為kA=81.37，kB=80.297，kC=82.3，kD=80.857理論適宜組合為A2B2C2D3，即檸檬酸量為0.2%，蒸餾水為3%，溫度為70℃，時間為25 min。

從方差分析表可以看出，酸化時間和溫度對牡丹籽油脫膠率影響差異顯著，檸檬酸和蒸餾水添加量對牡丹籽油脫膠率的影響不顯著。

將理論適宜組合進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)，得率為84.92%，與正交實(shí)驗(yàn)表中的得率相比較，得率相當(dāng)。因此，酸法脫膠最佳工藝條件為：檸檬酸量為0.2%，蒸餾水為3%，溫度為70℃，時間為25 min。

2.2 牡丹籽油脫酸的工藝條件研究

2.2.1 超堿量對脫酸效果的影響

在脫酸溫度為60℃，KOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%，脫酸時間30 min的條件下，研究超堿量對牡丹籽油脫酸率的影響，結(jié)果如圖5所示。

圖5 超堿量對脫酸效果的影響

由圖5可見，隨著超堿量的增加，脫酸顯著提高，當(dāng)超堿量達(dá)到0.20%時，脫酸率趨于恒定。原因是適當(dāng)?shù)某瑝A量對皂粒有促進(jìn)凝聚的作用，使脫酸率提高，但是過量的超堿量會使中性油被皂化，脫酸率保持穩(wěn)定[10]。故最適宜超堿量為0.20%。

2.2.2 堿液濃度對脫酸效果的影響

在脫酸溫度為60℃，超堿量為0.15%，脫酸時間30 min的條件下，研究KOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對牡丹籽油脫酸率的影響，結(jié)果如圖6所示。

圖6 堿液濃度對脫酸效果的影響

由圖6可見，不同KOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)對應(yīng)的脫酸率不同，隨著堿液濃度的提高，脫酸率不斷增加，當(dāng)堿液濃度為10%時，脫酸的效率最高，再提高堿液質(zhì)量分?jǐn)?shù)，脫酸率下降。原因是適當(dāng)?shù)膲A液濃度可以防止皂粒與油脂形成牢固的膠溶狀態(tài)，生成的皂粒表面積大，加入電解質(zhì)或絮凝劑時，皂粒凝聚快，脫酸率提高，但是過量的超堿量會使中性油被皂化，脫酸率下降[10]。故最適宜KOH溶液的濃度為10%。

2.2.3 溫度對脫酸效果的影響

在KOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%，超堿量為0.15%，脫酸時間30 min的條件下，研究脫膠油的溫度對牡丹籽油脫酸率的影響，結(jié)果如圖7所示。

圖7 溫度對脫酸效果的影響

從圖7可見，在40～70℃范圍內(nèi)，隨著堿煉溫度升高，牡丹籽油的脫酸率升高，70℃時脫酸率最高，之后隨著脫酸溫度升高，脫酸率下降。因?yàn)槊撍釡囟容^高時，油脂中的脂肪酶活性較高，脂肪酶的作用會使油脂中游離脂肪酸的含量升高，反而造成酸值升高[11]。故脫酸適宜溫度為70℃。

2.2.4 時間對脫酸效果的影響

在KOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%，超堿量為0.15%，脫酸溫度60℃的條件下，研究脫酸時間對牡丹籽油脫酸率的影響，結(jié)果如圖8所示。

圖8 時間對脫酸效果的影響

由圖8可見，隨著堿煉時間的延長，牡丹籽油的脫酸率先上升后下降。當(dāng)堿煉時間超過40 min，毛油酸值開始增加，脫酸的效率開始下降[11]。故最適宜脫酸時間為40 min。

2.2.5 堿煉脫酸的工藝條件優(yōu)化

根據(jù)單因素的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以超堿量(A)、KOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)(B)、脫酸溫度(C)、脫酸時間(D)為考察變量，以脫酸率為指標(biāo)，選擇四因素三水平做正交試驗(yàn)，優(yōu)化堿煉脫酸的工藝條件。

正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表6，方差分析見表7。

表6 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表7 方差分析表

從正交試驗(yàn)結(jié)果表中可以得出，以脫酸率為評價指標(biāo)，影響極差R大小的主次順序依次為D>A>B>C，即時間>溫度>超堿量>堿液濃度。這四個因素的最大值分別為kA=77.02，kB=76.01，kC=75.733，kD=78.463，理論適宜組合為A1B2C3D2，即溫度為65℃，超堿量為0.2%，堿液濃度為11%，時間為40 min。

從方差分析表可以看出，時間和溫度對牡丹籽油脫酸率影響差異顯著，超堿量和堿液濃度對牡丹籽油脫酸率的影響不顯著。

將理論適宜組合進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)，得率為83.51%，而正交表中的牡丹籽油脫酸率最高的組合A1B2C2D2的脫膠率為81.31%。因此，牡丹籽油脫酸的最佳工藝條件為A1B2C3D2，即：溫度為65℃，超堿量為0.2%，堿液濃度為11%，時間為40 min。

2.3 牡丹籽油脫色的工藝條件研究

2.3.1 脫色劑種類對脫色效果的影響

在脫色溫度70℃，脫色劑用量5%，脫色時間30 min的條件下，研究脫色劑種類對牡丹籽油脫色率的影響，結(jié)果如圖9所示。

圖9 脫色劑種類對脫色效果的影響

由圖9可見，活性白土的脫色效果比活性炭更佳，能夠有效降低酸價、過氧化值[12]，所以活性白土是牡丹籽油最佳的脫色劑。

2.3.2 脫色劑用量對脫色效果的影響

在脫色溫度為70℃，脫色時間30 min，脫色劑為活性白土的條件下，探究脫色劑用量對牡丹籽油脫色率的影響，結(jié)果如圖10所示。

圖10 脫色劑用量對脫色效果的影響

由圖10可見，隨著活性白土用量的增加，牡丹籽油脫色率逐漸增加。當(dāng)活性白土用量達(dá)到5 %時，脫色率達(dá)到最大值，但在活性白土用量超過5%時，脫色率趨于恒定。原因是活性白土用量較低時，牡丹籽油與活性白土接觸不充分，當(dāng)添加量高于5% 時，脫色能力保持平穩(wěn)。增加活性白土用量，有利于去除油脂中色素，更好地去除游離脂肪酸以及過氧化物等，但增加用會增加生產(chǎn)成本[13]。因此，綜合考慮，最佳活性白土用量為5%。

2.3.3 脫色溫度對脫色效果的影響

在脫色時間30 min，脫色劑為活性白土，脫色劑用量為5%的條件下，研究脫色溫度對牡丹籽油脫色率的影響，結(jié)果如圖11所示。

圖11 脫色溫度對脫色效果的影響

由圖11可見，在一定的溫度范圍內(nèi)牡丹籽油的脫色率隨著溫度的升高而增加。是因?yàn)樵跍囟缺容^低時，牡丹籽油隨著溫度的升高，黏度逐漸降低，低黏度環(huán)境促進(jìn)了牡丹籽油中色素分子的擴(kuò)散，使牡丹籽油的脫色率提高。但當(dāng)溫度超過70℃時，油脂分子變得不穩(wěn)定，容易形成新的色素，同時溫度較高加快了牡丹籽油色素的解析過程，部分吸附在脫色劑上的色素被解析下來，使牡丹籽油的脫色率降低，產(chǎn)生回色現(xiàn)象[13]。因此，選擇吸附脫色的適宜溫度為70℃。

2.3.4 脫色時間對脫色效果的影響

在脫色溫度為70℃，脫色劑為活性白土，脫色劑用量為5%，研究脫色時間對牡丹籽油脫色率的影響，結(jié)果如圖12所示。

圖12 脫色時間對脫色效果的影響

由圖12可見，隨著脫色時間的延長，脫色率先增加后減少。這是因?yàn)榛钚园淄翆ι氐奈绞且粋€動態(tài)平衡，活性白土吸收油脂，但當(dāng)活性白土與油脂達(dá)到吸附平衡后，就會出現(xiàn)解吸現(xiàn)象，被吸附的色素又重新回到油中。當(dāng)脫色時間少于30 min 時，油脂與脫色劑不斷接觸，脫色率上升。反應(yīng)30 min時，接觸最充分，脫色率達(dá)到最高。脫色時間超過30 min后，脫色率下降。由于長時間的攪拌，吸附劑與色素達(dá)到吸附平衡后，部分色素從吸附劑上解析，導(dǎo)致牡丹籽油色澤回升[13]。因此，實(shí)驗(yàn)最適宜脫色時間為30 min。

2.3.5 脫色的工藝條件優(yōu)化

在單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，綜合各因素對脫色率的影響，采用正交試驗(yàn)進(jìn)一步優(yōu)化脫色劑用量(A)、脫色溫度(B)和脫色時間(C)3個因素，選擇3因素3水平做正交試驗(yàn)，分別以脫色油的脫色率為指標(biāo)，優(yōu)化脫色的工藝條件。

正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表8，方差分析見表9。

從正交結(jié)果表中可見，以脫色率為評價指標(biāo)，影響極差R大小的主次順序依次為C>A>B，即時間>脫色劑量>溫度。這四個因素的最大值分別為kA=77.54，kB=75.643，kC=77.54，理論適宜組合為A2B1C3，即脫色劑用量為5%，溫度為65℃，時間為35 min。

表8 正交L9(33)實(shí)驗(yàn)分組表

表9 方差分析表

從方差分析表可以看出，時間和脫色劑用量對牡丹籽油脫色率影響差異顯著，反應(yīng)時間對牡丹籽油脫色率的影響不顯著。

通過試驗(yàn)將理論適宜組合進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)，得率為82.51%，而正交表中的牡丹籽油脫色率最高的組合A2B3C3的脫膠率為81.46%。因此，牡丹籽油脫色工藝的最佳條件為A2B1C3，即：脫色劑用量為5%，溫度為65℃，時間為35 min。

2.4 精煉油酯的質(zhì)量檢測

在優(yōu)化條件下，精煉的牡丹籽油脫膠率達(dá)到84.42%，脫酸率達(dá)到81.32%，脫色率達(dá)到78.46%。經(jīng)過精煉后牡丹籽油的各項(xiàng)指標(biāo)變化見表10。

由表10可見，牡丹籽毛油經(jīng)過脫膠、脫酸、脫色三道工藝后，過氧化值從11.385 mg/g減少到4.452 mg/g，酸價從3.152 mg/g減少到0.167 mg/g，達(dá)到一級食用油的國標(biāo)(過氧化值≤6.0 mg/g，酸價≤2.0 mg/g)；碘值從191.4569 g/100 g減少到190.6896 mg/100 g，符合牡丹籽油特征指標(biāo)(162～190)；磷脂含量從0.601 mg/g減少到0.393 mg/g，為原來的65.4%，磷脂含量達(dá)到了有效的降低。

表10 精煉前后牡丹籽油的各項(xiàng)指標(biāo)值

3 結(jié)論

本研究采用酸法脫膠、堿煉脫酸和吸附脫色3道工藝對牡丹籽毛油進(jìn)行精煉，通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)對各道工藝的條件進(jìn)行了優(yōu)化，結(jié)合實(shí)際可操作性獲得了牡丹籽油最佳的精煉工藝技術(shù)。

牡丹籽油脫膠最佳工藝條件為：檸檬酸量為0.2%，蒸餾水為3%，溫度為70℃，時間為25 min;脫酸的最佳工藝條件為：溫度為65℃，超堿量為0.2%，堿液濃度為11%，時間為40 min;脫色的最佳工藝條件為：脫色劑為活性白土，脫色劑用量為5%，溫度為65℃，時間為35 min。

牡丹籽毛油在最佳的工藝條件下進(jìn)行脫膠、脫酸、脫色三道工藝后獲得牡丹籽精煉油，該精煉油與毛油相比各項(xiàng)指標(biāo)均有顯著變化，其過氧化值為4.452 mg/g，酸價為0.167 mg/g，達(dá)到一級食用油的國標(biāo)；碘值為190.6896 mg/100 g，符合牡丹籽油特征指標(biāo)；磷脂含量為0.393 mg/g，達(dá)到了有效的降低。

綜上，該精煉工藝技術(shù)完全可以用于牡丹籽油的實(shí)際生產(chǎn)中。本研究結(jié)果將對牡丹籽油作為食用油的開發(fā)、牡丹籽油生產(chǎn)質(zhì)量控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定及確保實(shí)現(xiàn)我國牡丹籽油的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展等方面都具有重大實(shí)際意義。