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棉籽油

发布日期:2018/4/24 18:07:20

背景及概况】[1][2]

我国是世界上最大的棉花生产国和消费国,棉籽作为棉花的副产品,每年产量达上千万吨。据国家粮油信息中心提供的数据,2009 年我国棉籽产量达 1240万t,2010 年棉籽产量为1075万t。另据国际棉花咨询委员会2011 年9 月份报告,2011 /2012 年度全球棉花消费量有小幅增长。在棉花加工中得到的棉籽除了留种外,多用于制油。按 16% 出油率和 90% 的利用率计算,2009 年和2010 年分别可产棉籽油 178.56万t和 154.80万t 。另外,棉籽制油可产棉籽饼粕558 万t和484 万t。还可以产棉籽壳 322.万t 和 279.5万t,产棉短绒 111.6万 t 和 96.8万t。因此,棉籽既是重要的油料资源,又是重要的蛋白质资源,另外也为食用菌的培养和轻工、化工提供了重要原料。

棉籽油含有大量必需脂肪酸,不饱和脂肪酸含量接近80%,其中亚油酸含量最高(44.0%~55.0%),亚油酸可有效抑制血液中的胆固醇的升高,还含有油酸和亚麻酸等不饱和脂肪酸。同时,棉籽油含有丰富的饱和脂肪酸,可用作煎炸油、起酥油、人造奶油,也可作为生产硬脂酸、软脂酸、甘油、丙二酸的工业原料。棉籽油不含反式脂肪酸,在目前含反式脂肪酸的氢化植物油被欧美等国限制使用的情况下,棉籽油成为一种天然的替代品。随着低酚棉研究的深入和脱酚技术的改善,精炼后的棉籽油具有较好的营养价值,是一种有益人体健康的优质食用油。目前,精炼棉油是新疆、山东等地的主要食用油品种之一,也是我国食用调和油的重要组成部分,在食用植物油中占有重要地位。棉籽油在工业上一般用于生产肥皂、甘油、油墨、润滑油及农药溶剂。近年来,人们对环境保护日益重视,棉籽油作为可再生的油料作物之一,也被用于制备生物柴油。

【组成】[3]

棉籽油中约含25%棕榈酸、18%油酸、52%亚 油酸及少量的豆蔻酸、棕榈油酸、苹婆酸(sterculic acid)和锦葵酸(malvalic acid)等。

【质量标准】[3]

精炼棉籽油质量标准为GB1537-86:

【性质】[4]

粗制油为棕黄色微有粘性的液体,含少量有毒的棉酚。精制油无色或微黄性液体,无毒,可食用。凝固点4~6℃,相对密度0.913~0.930(5/15℃),碘值103~115,皂化值189~199。 

【生产工艺】[1]

1:预榨-浸出工艺

预榨-浸出工艺是目前制备棉籽油采用最多的工艺。棉酚是棉籽特有的一种有毒酚型色素,根据棉花品种和种植地区的不同,棉籽中棉酚的含量为0.15%~1.8%。为了减小棉酚的毒性,在现行的棉籽预榨-浸出工艺中,棉仁的蒸炒多采用高水分蒸坯,在辅助蒸炒的第一层锅内,生坯润湿水分达到 18%~22%,由于料坯吃水量大,磷脂首先吸水凝聚于饼粕中,减少了与游离棉酚结合的机会,此时游离棉酚与蛋白质生成结合棉酚留在饼粕中,由于结合棉酚毒性小,不会影响棉籽饼粕的饲用价值,同时也减小了油色加深和毛油中游离棉酚的含量,从而提高了毛油质量。

2. 挤压膨化-浸出工艺:

挤压膨化是指物料在挤压膨化机内进行湿热处理,经过捏和、挤压、胶合、减压膨化以及随后的冷却干燥,使其成为具有某种结构化的物料。如棉仁生坯中淀粉糊化胶凝,蛋白质结构化形成了多孔而结实的颗粒状“熟坯”,在随后的浸出中,大大提高了溶剂的渗透性和浸出速度。另外,膨化料的密度也较生坯有显著提高,从而提高了浸出设备的处理量。

3. 液-液-固三相萃取制油和脱酚工艺

为了使棉酚保持游离状态,整个工艺过程中没有湿热处理,这样有利于甲醇将棉酚萃取脱除。棉籽蛋白粉产品中蛋白质含量可达 50% ( N×6.25,干基) 以上,残留游离棉酚含量小于0.04%。总养分、消化能和代谢能均高于普通棉籽粕并与大豆粕相当。与棉籽原料相比,赖氨酸和蛋氨酸的保存率都比较高。但是,为了保证产品中残油率低,必须采用处理量大的浸出设备,从而使生产成本上升;另外 6号溶剂浸出后湿粕直接用甲醇脱除棉酚,致使浸出液中回收溶剂困难,也使两种溶剂的损耗有所增大。

【精炼】[1]

新棉籽制取的毛棉籽油酸值一般为 5~7 mg / g,而陈棉籽制取的毛棉籽油酸值达到15~20 mg / g。毛棉籽油中还含有 2% 以上的棉酚及磷脂、甾醇、树脂、烃类和色素。这些成分在精炼过程中必须脱除,否则将影响棉籽油的风味和感观指标。尤其棉酚及其衍生物是很强的致色色素,它使毛棉籽油呈红色到棕色特征。上述工艺中,碱炼脱酸和吸附脱色是脱除棉酚和色素的重要工序。如果这两道工序未能有效脱除棉酚,在后续的脱臭工序中,由于高温将使色泽固着,造成成品油中不可脱除的颜色。因此,碱炼脱酸工序是脱除棉酚的关键。碱炼脱酸即用碱中和毛油中的游离脂肪酸,使之生成肥皂从油中分离析出。肥皂具有很强的吸附能力,它能吸附一定数量的色素、蛋白质、磷脂、黏液和其他杂质,一起从油中分离沉淀。在该过程中,毛棉籽油中的游离棉酚也与碱反应生成酚盐,被皂脚吸附沉淀出来,从而脱除了棉籽油中的棉酚。

【应用】[3][5]

棉籽油对一些疾病具有很好的预防作用,比如:对高血压、高血脂等疾病具有很好的预防作用,能够抑制胆固醇的上升。棉籽油在工业上一般用于生产肥皂、甘油、油墨、润滑油及农药溶剂。近年来,人们对环境保护日益重视,棉籽油作为可再生的油料作物之一,也被用于制备生物柴油;还可以用作皮革加脂剂的原料油脂,也可代替大豆油生产环氧化物,国外更多用作食用油脂。

【参考文献】

[1] 刘大川. 棉籽油加工及其营养[J]. 中国油脂, 2012, 37(11): 8-10.

[2] 王美霞, 周大云, 马磊, 等. 棉籽油脂肪酸组成分析与评价[J]. 食品科学, 2016, 37(22): 136-141.

[3] 石碧 主编.皮革化学品手册.北京:中国轻工业出版社.1996.第442-443页

[4] 吴世敏,印德麟 主编.简明精细化工大辞典.沈阳:辽宁科学技术出版社.1999.

[5] 梁建华. 对棉籽油的加工工艺及其营养的探讨[J]. 食品安全导刊, 2016 (5X): 119-120.

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  • 2018-04-24   棉籽油