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食用植物油精炼过程中的质量安全分析 发布日期:2014/10/28 15:27:51   点击数:2195


食用植物油精炼过程中的质量安全分析
2002年 下半年开始,国家质检总局已下文要求首批实行对小麦粉、大米、食用植物油,酱油和食醋五类食品的食品质量安全市场准入制度,对食品实施强制检验制度。对食品生产许可证、检验合格证及加贴食品市场准入标志等有明确的规定要求。实施几年来,产品的质量有了很大的提高,但质量安全问题仍不断的出现。近年来食用油 的安全性越来越引起人们的普遍关注,油脂企业要确保产品的质量与安全,不能仅仅依靠终端检验,还必须加强生产管理,对产品质量的控制要渗透到生产过程当中,实行全程监控。分析每一个生产过程环节中可能存在的影响产品质量的因素,以利于生产过程的控制、改进,生产出更好产品。
 
目 前,市场上的食用油品种很多,其加工方法也很多,但无论用什么方法生产,毛油必需经过精炼油,达到国家食用油的新标准(一级、二级、三级和四级油)才可用于烹调各种食物。由于从油脂原料预处理、榨取或浸出制备的毛油,进一步经过一系列复杂的物理和化学过程才能把油脂中除甘油三酸酯以外的所有杂质从油脂中分 离出来,从而得到更纯净、更健康的食用油脂。因此,成品油的质量安全受很多因素影响,主要因素有①原料本身就有危害因素,②加工期间新形成的化合物: 如肥皂、氧化产物、氢过氧化物、聚合物及其分解产物、发色体、异构体和高熔点甘三酯,③加工辅料:氢化催化剂、白土、磷酸、金属螯合剂即柠檬酸等,④加工 引起的污染物: 水分、微量金属、含碳物质和不溶于油的物质,⑤植物油加工处理后遭微生物或毒物污染,⑥油脂包装容器不符合卫生标准等。本文对油脂的制备过程中各工序的生 产过程进行分析,找出对产品质量安全有重要影响的因素,及应对错适,以利于生产的控制及产品的质量安全,使人们吃的放心。
 
1油脂的制备工艺流程
 
1.1毛油的制备过程
毛 油的加工工艺主要有压榨法、浸出法和预榨-浸出法,压榨法又分液压压榨和螺旋压榨。主要流程是:原料清理-脱壳和去壳-破碎-蒸炒-压榨毛油;浸出法是用 非极性溶剂(6号溶剂)来溶解油脂,主要流程是:原料清理-脱壳和去壳-破碎-轧坯-溶剂-浸出-毛油,现在比较先进的工工艺中加入了膨化处理,便于出油;预榨浸出是预榨提取一部分油脂,然后再进行溶剂提取。通过上述方法制得的毛油中含有大量的杂质、水分、磷脂及游离脂肪酸,其质量指标不能达到国家二级 食用油的质量标准。
 
1.2精制油的制备过程
毛 油的精炼技术大体可分为化学精炼与物理精炼两类方法,前者采用苛性钠将毛油中游离脂肪酸皂化分离去除;后者采用蒸馏去除方法。化学精炼可能分为过滤、脱胶、脱酸、脱色、(冬化)、脱臭工序;而生理精炼可分为过滤、脱胶、脱色、脱臭工序,根据原料油品的质量及精油产品的要求不同,其工艺有所增减,目前大部 分工厂还是使用化学精炼工序,同时油脂研究者对每一工艺过程都有进行不同的改进,改进技术较多的要数脱胶和脱酸过程,当前比较先进的脱胶方法有酸法脱胶、酶法脱胶、膜脱胶等[2]。下面分次介绍各工序生产中与质量安全有关的因素。
 
2 各工序分析与应对措施
 
2.1 油脂原料
食用油脂的原料主要是大豆、油菜籽、花生、芝麻、棉籽、米糠、葵花籽、玉米胚芽及各种特种油料等。各种原料由于自身的特性,生长的地区及种植的方式不同,储存的过程,生产方法等都存在不同的不利因素。
 
2.1.1原料油本身的危害因素
油 菜籽中含有硫代葡萄糖甙,它是产生辛辣味与臭味物质的来源,其分解产物异硫氰酸酯会引起甲状腺肿大;棉籽中含棉酚0.4 %~ 3.4 %,它属于生育酚,食用过多,会对人体的竹育能力有影响;转基因油料(抗除草剂大豆、抗虫玉米、抗除草剂油菜籽),产生的后果,科研者正在研究观察中;如果原料已经发霉变质就可能带人有害微生物,玉米和花生储藏不当易受黄曲霉毒素污染,如发霉的花生含有黄曲霉毒素,经榨取得到的毛油就会被污染,对油品质造 成极大的危害。
原 料中来自土壤、水、环境中的农药残留、重金属超标也会使原料油的质量不合格,有些有机氯和有机磷杀虫剂会在油料的含油部分累积,这些物质进入油中即使经过精炼也不能完全除去,如采用浸出法制得的毛油还应注意溶剂残留量。另外在原料油生产、储存的过程中由于设备的清洁度、人员的接触以及原料储运过程中也会产 生危害,如用装过汽油的运输工具来运油料。
 
2.1.2 应对处理方法
生 产厂家首先要从原料把关,对原料进行筛选,将酸败或有酸败迹象的油料籽剔除,要检验油料是否受污染,测定油料的酸值,过氧化值,黄曲霉毒素B1是否超标, 尤其对玉米,花生的检验更为重要,一旦原料超过卫生指标,就得拒收;对转基因油料单独处理,应作好标记,隔离储藏,单独加工,应对转基因成品油进行标识;对浸出法所用的溶剂是否符合国家标准,最后溶剂残留是否符合标准要严格把关,运输环节要保证专车专用。生产厂家只要选用合格的原料,进行科学的预处理,可 以除去杂质,生产出二级以下的油品的,供不同的需要。精制过程中,在脱臭工段会分解毒素,杀死致病菌。油脂的原料对产品的质量安全是一关键的因素,因为它可能产生在精炼工序中无法去除的有害成分,因此要严格控制质量。
 
2.2、脱胶工序[
 
2.2.1工艺原理及方法
脱 胶工序是将毛油中所含的磷脂等胶质加以去除的过程,这是化学精炼和物理精炼共有的工序。原理是利用磷脂的吸水膨胀产生絮状物与油分开,但是油中含有非水化磷脂(nonhydratable phospholipids),因此在生产中为了把磷脂尽可能的除去,常采用酸法脱胶,酸脱胶原理主要是采用磷酸和柠檬酸等与含在毛油中的磷脂有效接触,将在水化脱胶中不能脱除非水化磷脂转换为水化磷脂(hydratable phospholipids);另外还有酶法脱胶,其原理是利用磷脂酶将非水化磷脂转换为水化磷脂,使其变为更容易分离去除,考虑到酶的价格及生产的连续性,目前该方法还没有投入大生产中;膜分离法,其原理采用超滤膜去除浸出混合油中磷脂方法,但由于膜成本问题和防爆对策原因,至今尚未能有实际应用。最近 又有研究报告指出,采用疏水性聚酞亚胺复合膜,在无溶剂系统中对大豆油进行脱胶实验,经一次膜过滤,磷脂浓度可显著降低,并有可能达3个月长时间连续处 理,但在实用化中尚有进一步提高油过滤流速问题。
 
2.2.2 本工序中的危害因素及处理方法
毛油中的粕末、泥沙等杂质会影响油脂的品质,对人体的危害程度较小,采用重力沉降法、离心分离法及过滤法可去除大量悬浮的不溶性杂质。
加水量及质量对产品都有很大的影响,水量多易造成乳化体系,难以分离,影响油脂的质量,加水量可根据毛油胶质含量来确定;加水质量不合格,可能引入钙、镁离子和重金属及氯离子,因此该工序一定要使用软化水。
引入的危害因素磷酸和柠檬酸,在下步的脱酸工序中可以去除,残留的胶质可以通过离心分离除去。由此可见本工序的的影响因素通过严格的操作规范是可以去除的。
 
2.3.脱酸工序
 
2.3.1工艺原理及方法
本 工序的目的是脱去油中的游离脂肪酸,主要有物理脱酸和化学脱酸两种方法,前者是采用蒸馏的原理,利用脂肪酸与油脂之间的沸点不同,在高温和高真空的条件下,把脂肪酸蒸馏出来除去;后者是采用苛性钠将油中游离脂肪酸皂化分离去除;原则上物理方法是比较理想的,但实际上,由于我国原料油的质量较差,前处理过 程中的杂质较多,目前油脂加工厂大多采用化学的方法。然而由于采用氢氧化钠中和脱酸而产生皂脚和废水一直是环境保护者关注焦点。为此,氢氧化钾法和硅酸钠碱炼中和脱酸工艺为化学精炼提供新的方法。
氢 氧化钾(KOH)工艺是由美国Agrotech公司开发。该工艺有2个特点:①在传统碱炼脱酸中采用氢氧化钠(NaOH ),改为氢氧化钾(KOH),这样游离脂肪酸变成钾皂;②将脱酸废水采用氨(N: 83%)或氢氧化按(NH40H; N: 28% ),这样废水则变成为含N-P-K液体营养肥料。
硅酸钠法的工艺是由美国OxychemlTamu公司开发。硅酸钠工艺特点:炼油皂脚不用离心分离,改用过滤方法分离。
 
2.3.2本工序中的危害因素及处理方法
本 工序中引入化学成分,无论是氢氧化钠(NaOH )、氢氧化钾(KOH)、 用氨(N: 83%)或氢氧化按(NH40H; N: 28% ),目的都是去其中的游离酸,生成盐的形式进行了分离。加量过多,有效成分损失过多,成本生高,加量过少,不能完全除去游离酸,所以加碱量的多少,浓度及反应的温度都是主要影响脱酸效果的因素。同时引入洗涤水。因此,我们首先要化验原料油的酸价,根据酸价来确定加碱量,碱的浓度和操作的温度也根据工艺条件 而定;产生的皂大部分用离心分离、水洗等操作进行除去,残皂可以在脱色工段除去,洗水要用软水,并且水洗的油要进行脱水处理,这个工序引入及产生的危害因素通过规范的操作是可能完全除去的。
 
2.4脱色工序
 
2.4.1工艺原理及方法
在 脱色工序中,主要是采用活性白土(或加一部分的活性碳)以吸附方式去除含在油中叶绿素等色素,及在脱酸中没有完全去除微量磷脂和皂成分。方法是在脱色设备中,在抽真空和105度的温度下,加入脱色白土,进行混合,用过滤设备把吸附了色素的吸附剂过滤除去。目前,已发现了减少白土使用量连续逆流脱色新工艺:该工艺如同油脂浸出等化工单元操作原理一样,采用逆流脱色效果优于间歇式脱色。以多个脱色罐,将白土与未脱色油以逆流方式接触方法(Counter Cumit Bleaching),通过漂土粒子与油脂色素粒子间相互连续逆向流动充分吸附作用以提高效率研究。另外,积极利用粒度细的活性白土,也可减少使用量。一般粒度细的活性白土,与粒度粗的活性白土相比较,虽色素吸附能力高,但其过滤性显著降低,作业效率低下。
 
2.4.2本工序中的危害因素及处理方法
本 工序中引入化学成分活性白土,活性碳等脱色吸附剂,吸附剂是油脂氧化的催化剂,常压下加速油脂的氧化,导致油脂腐败。主要控制措施为:①残留的吸附剂可以 通过过滤除去,②产生的氧化物在脱臭工段可以除去,③进一步开发新的脱色工艺,进一步提高脱色效率,减少活性白土使用量,④充分利用新开发的脱色分离系统,如脱色后,对活性白土分散后泥浆状态油施以电压,活性白土得以凝集,对细粒活性白土也可容易过滤。这个工序引入及产生的危害因素通过规范的操作是可能 完全除去的。
 
2.5 冬化脱蜡工序
2.5.1工艺原理及方法
对 于含蜡量高的油脂,如玉米油、米糠油、葵花籽油等,少量的蜡使油品透明度和消化吸收率降低,并使滋味和适口性变差,从而降低食用油的营养价值,所以要生产国标一级油时,生产上艺中脱蜡是必不可少的工序。脱蜡原理:就是应用蜡质和油脂的凝固点不同,利用降温的方法,使蜡质结晶出来,过滤分离去除。
 
2.5.2本工序中的危害因素及处理方法
本工艺属于物理过程,没有引入化学物质,但生产中因素的控制是相当重要的。温度一定要控制在蜡的凝固点以下,但也不能过低,否则油脂粘度增大,蜡中固脂含量增多,炼耗增大,一般常规冷冻法结晶过滤的温度控制在25℃。    过滤过程中,不论采用袋滤,还还是板框过滤纸滤,都要用滤布,采购时须有洋细的清单、供方保证书等。符合卫生要求,避免带来毒菌等微生物的污染。建议采用蓝式过滤机,不用滤布,用不锈钢滤网。滤布对人体健康无害也无益,不是主要危害因素。
 
2.6脱臭工序
 
2.6.1工艺原理及方法
油 脂脱臭工艺原理是利用物质的沸点随着压力和温度的不同变化进行变化,在低压下高温过热使易挥发的物质进行蒸发脱除。与其它工程相比,为了加热油脂或在脱臭塔中减低压力获取真空均需要大量能量,因此,在脱臭中节能对策,高效热回收等系统显得尤为重要。此外,由于高温加热,在这一过程中会产生反式脂肪酸,及植 物甾醇和VE微量成份各种变化,也引起人们关注。我们知道在固定温度下,脂肪酸的沸点随着操作压力的下降而降低,压力的下降同时也可降低汽提蒸汽的耗用量。目前,以干式冷凝为代表节能工艺,及以填料塔脱臭、双重低温脱臭工艺的脱臭技术发展取得新的成绩。
 
2.6.2本工序中的危害因素及处理方法
由 于高温影响,当进入系统的原料油中非亲水性磷脂含量超过限值时,会导致产生色泽加深、透明度下降、风味和稳定性降低。蛋白质、磷脂等杂质在高温下分解为深色色素,不易除去。脂肪酸可能分解为醛、酮等杂质。因此控制脱臭的温度、时间、真空度是关键因素,主要控制措施为:①控制进料的质量,严格控制蛋白质、磷脂含量;②加入柠檬酸作保护剂;③加入抗氧化剂;④严格控制温度、时间、真空度;⑤采用先进的持产工艺,填料塔脱臭、双重低温脱臭工艺。这个工序引入及产生的危害因素是不能除去的,所以是关键的工序,应加以严格的控制。
 
2.7精炼后成品油的处理工序
 
2.7.1添加抗氧化剂TBHQ
添 加抗氧化剂,提高油脂抗氧化性能,减少由于油脂氧化对健康造成的危害。TBHQ是一种效果最好的油脂抗氧化剂。当操作不当,添加不均匀时,会造成局部超 量,影响健康。所以采购时须有洋细的清单、供方保证书等,质量标准符合QB2395- 1998的各项指标。在使用时,要有专人保管,领取记录,使用记录,检员定时检查TBHQ添加操作情况,发现偏差,立即纠正,并记录存档。所以该工序是一 个关键控过程,一定要严加管理。
 
2.7.2包装工序
精 炼好的油一般要用包装材料PET瓶灌装,包装物的异味、卫生情况、包装的密封性能严重影响成品油的品质和保质期。瓶体各部位的均匀程度影响产品的运输,从而影响产品的质量。该工序是一个关键控制点。所以采购时须有洋细的清单,供方保证等。在使用时,要有专人保管,领取记录,使用记录,发现偏差,立即纠正, 并记录存档。另外主要因素还有包装环境的卫生情况,没有良好的卫生环境,就不能保证产品的安全。操作过程中盖的密封情况,封口不严,易造成油脂的氧化,达不到预期的保存期,影响产品的质量。同时在运输过程中,易流失,影响产品的质量和形象。应对措施主要有:包装车间应清洁卫生、无尘埃.相对湿度要低于 40% ,温度25℃左右。操作工在进包装车间前,须换穿戴已消毒的上作衣、帽、鞋和口罩才能进车间。包装车间、包装用具.如包装机、封口机、电了秤要常清洗消 毒。以确保生产的安个进行。操作上要严格按照CMP规定的执行,品检员随时检查。及时发现偏差.把危害降至最低。并作好相应的记录,存档。
 
3.结论
 
    油 脂精炼是制取高级食用油脂的必要步骤,我们以精炼油食用安全性为目的,分析了在精炼过程中各个环节的影响因素及应对的措施,从上面的分析来看破,每个生产环节对对最终产品的质量安全都可能产生影响,但关键的工序就是原料质量,脱臭工序及包装工序,因此在精炼油生产的过程中应“抓两头,促中间”,也就是说在 整个生产中要严格控制原料及成品指标,促进中间的生产过程;在每个工序也是一样,即严格控制进入各工序的半成品及由该工序出来的半成品的质量指标,促进每一环节的生产过程,这样才能保证产品的质量安全,预防影响食品安全的显著危害