行业要闻

菜油的综合加工与利用

用压榨萃取法制得的毛菜油，常含有多种属非甘油三酯的“杂质”，使毛油食用品质大大降低，也不符合工业用油的要求，只有通过一系列精炼程序才能使菜油成为满足多种需要的成品油。菜油精炼方法可归纳为三类：一是机械精炼——沉淀、过滤和离心分离，分离主要是分离油中悬浮的机械杂质及部分胶溶性杂质；二是化学精炼——碱炼和酸炼，分别除去游离脂肪酸和蛋白质及粘液物；三是理化精炼——水化(除去磷脂)、吸附(除去色泽)和蒸馏(除去臭味物质)。

1．  国内外菜籽食用油的加工与利用

(1)  国内菜籽食用油的加工与利用：

A．     预榨菜油精炼二级食用油工艺流程：毛油→过滤→水化脱磷→真空干燥→成品油。

B．     浸出菜籽油精炼二级食用油工艺流程：浸出菜油→水化(或碱炼)→脱溶→成品油。

C．     C．预榨菜油精炼一级食用油工艺流程：毛油过滤→碱炼→水洗→脱色→脱臭→成品油。

D．     浸出菜籽油精炼成精制菜籽油即色拉油工艺流程为：浸出毛油→水化→碱炼→水洗→脱色→脱臭→过滤→成品油。

(2)  加拿大低芥酸菜籽油的加工与利用。

A．     色拉油生产工艺：

脱酸：通过蒸汽或热水，使油脂水化，然后除去杂质，即将蒸汽导入油脂，游离脂肪酸随蒸汽被蒸馏出来，经冷凝后除去；或者让热水与油脂混合乳化，澄清后以离心机除去磷脂、游离脂肪酸和植物粘液等物质。然后真空干燥，所得产品称为粗油。

碱炼：通过碱炼，可进一步脱去大部分游离脂肪酸、磷脂、色素、铁与铜离子及一些含硫化合物。先加0．02％～0．5％的磷酸在圆柱形铁锅中，60～90℃下处理15—30分钟，再加油量1％～3％的8％～12％浓度的氢氧化钠(烧碱)经10～30分钟的皂化，由于皂化物比重大沉入锅底，放出后称为皂脚；然后在65℃下用水或稀酸洗涤2次，放去水液，再在114℃下加热除去水分，干燥后贮入油柜。

氢化：采用选择性氢化法(温度200℃、压力41．37千帕)或非选择性氢化法(温度135℃、压力413．69千帕)处理时，在蛇管氢化锅中加入0．01％～0．2％的甲酸镍或碳酸镍，以促进油脂中的不饱和脂肪酸加氢而成饱和脂肪酸，使顺式脂肪酸变为反式异构体，以增加油脂的硬化程度和抗氧化力，并改进油脂香味。如果采用一种叫考夫曼的氢化装置，则可以低于100℃温度下进行，加入40％的Miscella(一种油溶剂混合物)，油连续通过催化剂(镍)，也可完成氢化过程。油脂中只有少量油酸存在，对油脂品质有所改进。

酯化：这一工序系在95～135℃温度下加热约2小时，也可在有催化剂(0．1％～0．5％的甲醇钠或乙醇钠，也可用钾钠合金)存在的低温(32～38℃)下进行；用水洗涤除去催化剂，通过油脂分子内外的相互酯化，使三油精和三硬酯精形成6种不同的甘油三酯，从而增加油脂的塑性，低熔点的脂变为高熔点的脂，这样便于制造固化的人造奶油。

脱臭：为脱除有气味的黄色物质，如游离脂肪酸、醛、酮和葡萄糖芥苷分解的含硫化合物，应在高温(240～270℃)和加压(5．07千帕的绝对压力)的真实罐中进行蒸馏，经冷却后加入0．005％～0．01％的柠檬酸，以防止氧化。

B．  起酥油的制取工艺：

主要步骤是速冻，即以色拉油为原料，在附有可充瓦斯气的装置中，使油于2～5℃下进行冷冻，甘油三酯便大量形成晶体，过滤除去，再加入少量防腐剂和抗起泡剂，便制成了半固体乳白色而有塑性的起酥油。一般起酥油在10～16℃温度下，能保持不硬不脆，在33～34℃时保证不软不液化，是制造糕点、面包和人造奶油的原料；一般每1千克起酥油需要1．2千克菜籽油来精制。

C．  人造奶油的制取工艺：

以80％的起酥油加20％的其他辅料，如发酵脱酯牛乳、乳制品以及少量的乳化剂、食盐、香料、色素、防腐剂以及其他添加剂，便制成人造奶油。制作时先把油溶性成分加在油内，水溶性成分加在牛奶里，然后按规定比例送去冷却机中，使物料快速冷却结晶，经过切块和包装即成成品。它与动物油相比，含胆固醇低，价格低廉，人造奶油是制造糕点、冷饮的重要原料。

D．  调合油的制取工艺：

将几种不同的食用油按一定的比例混合而成，没有化学反应过程，它的脂肪酸组成较为合理。从食品营养的角度看，任何一种植物油的营养价值都不是十全十美的。比较合理的油的脂肪组成中，棕榈酸、油酸、亚油酸的比例最好接近1：1：1，只有调合油才能达到这个要求，故又称之为健康油。如果把菜籽油与米糠油或红花油等，按1：1比例调合，其亚油酸含量将提高2～3倍，芥酸含量将降低50％。日本用70％的米糠油和30％的红花油制成的调合油，经试验测定，胆固醇可降低26％；用85％米糠油和15％红花油制成的调合油，可降低胆固醇19％。这样可以提高菜籽油的营养价值，扩大菜籽油的利用范围。

2.   高芥酸菜籽油的加工与利用：

(1)      用作连续铸钢的模型润滑油：因为高芥酸油含有聚合长链，有利于滑润性能的发挥。试验表明，将高芥酸油用作钢模润滑，润滑性能好，油消耗率低(113．4～170．1克／吨)。

(2)      用作机械润滑的润滑油：高芥酸油与矿物油混合制成混合油脂广泛用于高速、高压工作机械的滑润，效果良好。

(3)      用作金属热处理的淬火油：高芥酸油沸点高，热容量大，对热稳定，聚合和氧化速度较慢，是一种较好的淬火用油。据测定，菜油的淬火冷却速度160℃／秒，矿物油为100℃／秒。将菜油作适当处理，保持水分在0．3％时，淬火中可延缓聚合作用和氧化作用的发生，从而增加使用次数。

(4)      用作橡胶工业的添加剂：高芥酸油与硫反应可生产一种弹性胶体物质，用于胶质擦除器。把硫化植物油以高比率与天然橡胶或人造橡胶相混合，则可产生一种弹性好、耐光性强、抗氧性能好的产品。用于橡胶合成晶中，可增加产品的韧性。此外也可用于橡胶粘合剂。

(5)      用作制蜡的原料：经氢化的油脂，比它的毛油脂熔点高，与蜂蜡的熔点相接近(62～65℃)，但硬度却高于后者。高芥酸油中非饱和脂肪酸用钠还原进行醇化后可制出液体蜡。用这种液体进行蜡化及氢化，又可制成另一产品，其熔点为66～68℃，柔性比蜂蜡高，与许多工业用蜡差不多。

(6)      用作柴油机的燃料：目前世界上能源短缺，利用菜油作燃料油已在很多国家进行试验，如瑞典用菜油与矿物油混合(50：50)作拖拉机燃料油，其功率不变，又无其他不良影响。

(7)      其他用途：在纺织工业上，菜油作为纺织润滑油配方组成之一；在电气工业上，菜油作高温绝缘油；在选矿工业上，菜油脂肪酸可作为矿物浮选剂；在铁路运输上，用作铁路车辆润滑油配方之一。此外，菜油还作为钢制量具研磨油、金属拉丝和金属切削润滑油配方组成成分，还用作各种模具的脱模剂(如砖坯脱模剂和砂型脱模剂)等。

3.   菜油副产品的加工与利用：

菜籽油的自然沉降物和菜籽油水化脱磷下脚，称为菜籽油脚。近几年我国油菜籽总产量约700万吨，菜油为200多万吨，菜籽油脚数量一般为菜籽油的1．5％左右，估计粗制品菜籽油磷脂，(即菜籽油脚)的数量为3．1～3．5万吨，如果都采用预榨浸出工艺，预计菜籽油磷脂可达4．0万吨以上。含有磷脂的油脂，在贮存时容易酸败变质，烹调菜肴或煎炸食品时，常在初始阶段产生大量泡沫，过一段时间，油里出现黑色的悬浮细粒，并粘附在食物上，使食物发黑变苦。另外，磷脂对油脂氢化，也有不良影响。

菜籽油脚的组成随油菜籽品种、脱磷条件和操作因素等影响而有很大差异，其主要成分是磷脂和中性油。菜籽油脚的组成为：菜籽油磷脂35％～40％，中性油和脂肪酸钠皂18％～25％，水分25％～30％，饼杂质等10％～15％。

近年来，国内一些单位如四川省巴县油脂公司等对高芥酸菜籽油脚的综合利用进行了研究。

据报道，高并酸菜籽油脚除含50％～70％的三甘油酸外，还有相当多的水分和杂质。杂质分三类：

①  脂不溶性杂质，如种子、皮屑、纤维、泥沙等。

②  胶溶性杂质，主要成分为磷脂、蛋白质、粘液素、糖等。

③  脂溶性杂质，如色素、维生素、甾醇等。根据油脚杂质的特性，采用水化或碱、酸炼的办法，先提出大部分中性油，再将皂脚处理制成肥皂。磷脂吸水则膨胀，形成大的颗粒，比重增大而下沉，达到除杂质并提取中性油的目的。这部分中性油色黑、酸价高，必须脱酸和碱炼才能作为食用油。

水化脱磷后的油脚中大量为水分、磷脂以及部分饼粕粉末、中性油，这部分下脚料可增加碱量，并加电解质多次排水，去杂脱色，再加固化剂，就可制成肥皂。其色泽棕褐色，质地较硬，泡沫多，去污能力强。

另外，菜籽油中含有普通维生素E，经过精炼过程部分进入皂脚，部分进入脱臭馏出物中，因此油脚中也可提取维生素E。

(1)      磷脂：毛菜油在精炼过程中，可得到含油磷脂(磷脂30％、油脂20％、水分50％)，经干燥后可得到浓缩磷脂，再用丙酮脱去其中油脂，最后用乙醇淬取即得。磷脂有广泛的用途，如在食品工业上是重要添加剂和乳化剂，它能滋补强身，对心血管病有疗效。磷脂可作水果的保鲜剂、饲料的添加剂(鱼饲料中可添加7％，猪饲料中可添加4％)。在橡胶工业上，磷脂可作为软化剂和发泡助剂。

(2)      维生素E：毛菜油中含维生素E 0．08％，在精炼脱臭时大部分转入脱臭馏出物中。提取维生素E的大体过程是：首先将脱臭馏出物减压浓缩，再在硫酸存在的条件下加入甲醇、甲苯，进行甲酯化反应，分馏除去甲苯，再加上强碱性树脂柱子，用甲苯洗脱除去非吸附的脂类杂质，最后用醋酸——甲苯溶液洗下被吸附的维生素E，产量为3％以上。维生素E具有重要的生理功能，它影响体内蛋白质和氨基酸的代谢，若缺乏维生素E将影响肌肉形成和机能失调。维生素E还与动物生殖有关，缺乏时会导致不孕症。

(3)      芥酸：高芥酸菜油或皂脚中可提取芥酸。一般采用高真空蒸馏法提取，其原理是菜油各脂肪酸在高压下沸点不同，可控制不同温度逐一分离出来。分离芥酸的温度为240～250℃，压力为9．8～19. 6帕。芥酸的最大用途是将其制成芥酸酰胺和山嵛酸酰胺应用在化工上，这些物质熔点高，溶解度低。山嵛酸酰胺可作纺织品的防水剂，芥酸酰胺可用作聚乙烯和聚丙烯的润滑剂、作蜡和塑料复合物的互溶剂等。芥酸酰胺是优良的阳离子表面活性剂，可作金属矿、磷酸盐、碳酸钾、长石和云母的浮选剂与塑料脱模剂、乳化稳定剂、颜料分散剂以及石油化工中的缓蚀剂、洗涤剂、抗冻剂等。芥酸酰胺对微生物有很高的毒性，可作军舰船只的防腐剂。另外，芥酸的裂解产物可制成润滑脂，广泛用于飞机和高速引擎；芥酸用于芳香工业，被用来代替天然麝香和香料固定剂；芥酸还可用来生产尼龙。目前世界上长碳链脂肪酸油源短缺，价格高。

(4)      硬脂酸和硬脂酸钠：菜油脂肪酸经加氢可得到菜油硬脂酸。同样，皂脚补充皂化或加压水解后，用硫酸将皂脚脂肪酸离析出来，蒸馏精制后加氢也可得到菜油硬脂酸。它可用以制作低泡洗衣粉、润滑剂、金属皂、照机感光材料、代用蜡等。当菜油硬脂酸以熔融态与碳酸钠或氢氧化钠在搅拌下反应，则得到菜油硬脂酸钠，进而可制取其他金属皂。

(5)      脂肪醇：将菜油水解或甲醇解，得到脂肪酸或甲酯，然后加氢得到脂肪醇。利用皂脚制取脂肪醇与从菜油制取方法类似，即酸化成皂脚脂肪酸后，再与甲醇酯化成皂脚脂肪醇甲酯，然后加氢得菜油脂肪醇，高碳脂肪醇是表面活性剂的重要原料之一，可用以制作洗涤剂、清洁剂，也可作农药的乳化剂等。

(6)      增塑剂：将皂脚补充皂化，再经酸水解，得菜油脂肪酸，与丁醇在触媒作用下反应，可生成脂肪酸丁酯。在真空下蒸馏1次，使丁酯纯度增加，并切取必要的馏分，再在一定的温度和触媒条件下与双氧水反应，即可得到环氧化菜油酸丁酯增塑剂。增塑剂是聚氯乙烯等塑料加工不可缺少的助剂，目前产量远远不能满足需要。

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