左 青 ，左 暉，劉洪舉，楊輝祥

(1.江蘇牧羊集團(tuán)有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225127； 2.廣州星坤機(jī)械有限公司，廣州 510460； 3.內(nèi)蒙益善園生物科技有限責(zé)任公司，呼和浩特 010010； 4.中糧祥瑞糧油工業(yè)(荊門(mén))有限公司，湖北 荊門(mén) 431900)

亞麻籽油及其關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)

左 青1，左 暉2，劉洪舉3，楊輝祥4

(1.江蘇牧羊集團(tuán)有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225127； 2.廣州星坤機(jī)械有限公司，廣州 510460； 3.內(nèi)蒙益善園生物科技有限責(zé)任公司，呼和浩特 010010； 4.中糧祥瑞糧油工業(yè)(荊門(mén))有限公司，湖北 荊門(mén) 431900)

亞麻籽富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，亞麻籽油含有膠質(zhì)、黏液物、不皂化物、蠟質(zhì)和苦味物質(zhì)。采取冷榨工藝可保留亞麻籽油中的亞麻酸和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)亞麻籽油進(jìn)行物理吸附可脫膠和脫黏液物，冬化可脫蠟和脫除不皂化物。生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)亞麻籽油可通過(guò)0℃、24 h冷凍試驗(yàn)。

亞麻籽油；物理吸附；冬化；不皂化物

亞麻分纖維用亞麻、油用亞麻和纖維與油兼用亞麻3種，原產(chǎn)波斯灣、黑海，現(xiàn)在種植在亞洲、非洲、歐洲、北美、大洋洲等地區(qū)，加拿大產(chǎn)量最高，依次為中國(guó)、美國(guó)、印度、歐洲。我國(guó)亞麻生長(zhǎng)在高寒地區(qū)，主要產(chǎn)區(qū)在東北、華北、西北，全國(guó)年產(chǎn)量在30多萬(wàn)t，以內(nèi)蒙古和甘肅種植面積最大。近年來(lái)，為了滿足不斷增長(zhǎng)的亞麻籽油市場(chǎng)的需求，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)產(chǎn)量的不足，需從國(guó)外進(jìn)口亞麻籽，2014年進(jìn)口量達(dá)25萬(wàn)t。

目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)亞麻籽油有3種類(lèi)型：①采取預(yù)榨和浸出，最大生產(chǎn)規(guī)模在100 t/d，毛油經(jīng)過(guò)精煉處理；②采取小型榨油機(jī)熱榨，壓榨后過(guò)濾精煉；③采取冷榨，冷榨油中亞麻酸含量比熱榨油的高3%～4%。冷榨亞麻籽毛油經(jīng)過(guò)吸附脫膠、冬化處理，目前受到市場(chǎng)的歡迎。亞麻籽油含有膠質(zhì)、黏液物、不皂化物、蠟質(zhì)和苦味物質(zhì)。本文主要研究如何保持亞麻籽油的活性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和亞麻酸含量，及亞麻籽油的關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)。

1 亞麻籽的組分

亞麻籽容重在540～690 kg/m3[1-2]。亞麻籽由種皮、內(nèi)胚乳和胚組成，種皮含6%～10%亞麻膠，胚含30%～47%脂肪、23%～27%蛋白質(zhì)、4.3%～9.0%纖維。亞麻仁含油在30%～44%，有特殊氣味，含磷、黏液物、苦味物質(zhì)，毛油含較多的磷脂和膠質(zhì)[3-6]，含蠟2%～3%，含不皂化物8.26%[7-9]，即高級(jí)脂肪醇、甾醇和羥類(lèi)。國(guó)產(chǎn)亞麻籽的主要組分及含量見(jiàn)表1。

表1 亞麻籽的主要組分及含量[10-11] %

2 亞麻籽油的特性

亞麻籽油中不飽和脂肪酸含量大于等于90%，富含亞麻酸，而且脂肪酸比例適宜人體需求。亞麻籽油在空氣中氧化聚合形成薄膜[12]，多數(shù)黏液物留在餅粕中。亞麻籽油與其他植物油相比具有不同的特征。

2.1 亞麻籽油的特殊風(fēng)味——苦味

亞麻籽油富含不飽和脂肪酸，極易氧化變質(zhì)。新鮮初榨的亞麻籽油帶有氣味芳香清雅的堅(jiān)果氣味，伴隨清淡的魚(yú)腥味，冷凍后出現(xiàn)絮狀物。一般情況下亞麻籽油色澤呈褐紅色、半透明、無(wú)異味。在室溫存放1 d，油中開(kāi)始釋放苦味，經(jīng)儲(chǔ)存6～9個(gè)月后，口感“微苦”。精煉亞麻籽油儲(chǔ)存幾個(gè)月后不會(huì)出現(xiàn)苦味，但產(chǎn)生酸敗哈喇味。

環(huán)肽A(CLA)[5-6]是一類(lèi)存在于亞麻籽和根中的由氨基酸組成的疏水化合物，具有免疫抑制活性。同樣存在環(huán)肽B、C、D、E、F、G、H、I、X，即CLB、CLC、CLD、CLE、CLF、CLG、CLH、CLI、CLX。亞麻籽油在儲(chǔ)存過(guò)程中蛋氨酸環(huán)肽明顯減少，含蛋氨酸亞砜的環(huán)肽含量上升，CLE含量增加4倍，CLA含量沒(méi)有變化。

環(huán)肽類(lèi)物質(zhì)不耐高溫，在溫度高于70℃，空氣中15 min內(nèi)失去活性，明顯特征是產(chǎn)生苦味和魚(yú)腥味[3]。CLE導(dǎo)致冷榨亞麻籽油產(chǎn)生苦味，CLE感官評(píng)價(jià)的苦味閾值為12.3 μmol/L，不同產(chǎn)地的冷榨亞麻籽油的苦味形成速率不同。亞麻籽油在儲(chǔ)存160 d后CLE增加量在485～925 mg/kg。另外，冷榨亞麻籽油的苦味不限于CLE，據(jù)檢測(cè)冷榨亞麻籽油中CLC、CLA含量低于熱榨油，但熱榨油的苦味重，分析原因是環(huán)肽易氧化，分離出一些營(yíng)養(yǎng)成分，如黃酮化合物、甾醇、高級(jí)脂肪醇等不皂化物[3,5,10]，味道微苦，具有清火、除燥、降血脂、降血糖功能。

亞麻籽油在水化脫膠過(guò)程中損失一些環(huán)肽，磷脂具有乳化性，在脫除磷脂后，降低了環(huán)肽在亞麻籽油中溶解度，因此冷榨油中的環(huán)肽含量比熱榨油和精煉油的多。

2.2 特殊的脂肪酸組成

在亞麻籽油的脂肪酸組成中，棕櫚酸含量在4.5%～4.9%、硬脂酸含量在2.5%～4.0%、油酸含量在16%～18%、亞油酸含量在15%～17%、亞麻酸含量在57%～60%。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織推薦[13]人體攝入脂肪酸比例為飽和脂肪酸(SFA)與單不飽和脂肪酸(MUFA)、多不飽和脂肪酸(PUFA)比例為1∶1∶1。加拿大推薦n-3PUFA與n-6PUFA比例為(4～10)∶1，聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織建議在(5～10)∶1，日本為4∶1，美國(guó)為2.3∶1。2011年《中國(guó)居民膳食營(yíng)養(yǎng)參考攝入量》建議PUFA提供能量占日總能量攝入的10%，其中n-3PUFA與n-6PUFA比例為(4～6)∶1。在一般植物油中α-亞麻酸含量很少，n-3PUFA與n-6PUFA的比例失衡。在亞麻籽油的不飽和脂肪酸中，n-3PUFA(α-亞麻酸)占51%～62%、n-6PUFA(γ-亞麻酸)占13%～16%，另含21%左右的n-9脂肪酸，單不飽和脂肪酸占20%～24%，飽和脂肪酸占10%。

2.3 微量成分

亞麻籽油維生素E含量在39～60 mg/100 g，亞麻籽油含CLA，具有免疫抑制活性，還有其他環(huán)亞油肽類(lèi)CLB-E、CLF-I、CLX，其結(jié)構(gòu)、生理活性和合成有待研究[3,6]，亞麻籽油還含有香草酸、羥基甲苯甲酸、肉桂酸。

2.4 抗氧化能力

亞麻籽油、紅花籽油和罌粟油的氧化誘導(dǎo)期依次是亞麻籽油(1.57 h)<紅花籽油(2.87 h)<罌粟油(5.56 h)[3]。適宜的抗氧化劑是鎖陽(yáng)提取物和沙棘黃酮，添加量0.5%～2%。

2.5 冷榨油和熱榨油揮發(fā)性物質(zhì)比較

冷榨亞麻籽油具有淡淡的堅(jiān)果清香味，而熱榨亞麻籽油帶有濃香烤香味，冷榨亞麻籽油揮發(fā)性物質(zhì)以醇類(lèi)為主，醇類(lèi)物質(zhì)含量在56%～66%，含正己醇、戊醇、乙烯醇、2-丁醇等，還含一些酯類(lèi)和醛類(lèi)物質(zhì)如己醛、己酸、己內(nèi)酯、戊內(nèi)酯、丁酯等。熱榨亞麻籽油含大量的糠醛和雜環(huán)化合物。研究[14]發(fā)現(xiàn)，在120℃烤籽4 h，亞麻籽油產(chǎn)生的揮發(fā)性醇類(lèi)物質(zhì)較多，出現(xiàn)糠醛、5-甲基糠醛、吡嗪、吡咯、苯甲醛等雜環(huán)類(lèi)芳香化合物，冷榨油沒(méi)有雜環(huán)類(lèi)芳香化合物。在140℃烤籽4 h，產(chǎn)生吡嗪類(lèi)、噠嗪類(lèi)、噻吩類(lèi)、吡啶類(lèi)、吡唑類(lèi)等雜環(huán)類(lèi)芳香化合物達(dá)21種，出現(xiàn)大量的糠醛、糠醇，在空氣和光照下易變成棕色或深紅色，這是熱榨油色澤加深的原因。在熱榨亞麻籽油中，醛、酮、酸類(lèi)脂肪氧化物比冷榨油高，醛類(lèi)升高1.3～4.4倍、酮/酸類(lèi)升高7.2～14.2倍。熱榨油經(jīng)清理、烘炒、壓榨，有濃郁的亞麻籽香味、苦味，油呈褐紅色。

亞麻籽皮含有生氰糖苷，在140℃烤籽分解出微量2-丁烯腈和3-丁烯腈。如果先脫皮，再用皮提取膠質(zhì)，利用率更高。

3 亞麻籽油關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)

3.1 冷榨工藝

亞麻籽冷榨工藝流程：

亞麻籽→清理→磁選→低溫壓榨→毛油→過(guò)濾→冷榨毛油。

工藝參數(shù)：

(1)原料：選擇成熟度適宜、顆粒飽滿、質(zhì)量好的亞麻籽，水分低于9%，含油量大于等于32%，雜質(zhì)小于等于2%，酸值(KOH)小于等于1.0 mg/g，過(guò)氧化值小于等于5 mmol/kg。目前國(guó)產(chǎn)油用亞麻籽含油38%～45%、水分8.5%；進(jìn)口亞麻籽含油 42%～45%、水分6.5%。

(2)清理：亞麻籽是形狀和芝麻相似、比芝麻大的紅棕色果實(shí)，選用去石組合篩，去大雜篩板孔徑在1.2 mm×20 mm、篩網(wǎng)孔形為方形、每英寸孔數(shù) 20～24個(gè)，除小雜篩板孔徑是圓形，孔徑1.8～2.2 mm，篩網(wǎng)孔形方形，每英寸14個(gè)。

(3)冷榨：冷榨在室溫下進(jìn)行，溫度小于等于40℃，選用YZYX20-2雙螺旋榨油機(jī)，或10型單螺旋榨油機(jī)，在入榨水分小于等于8%，調(diào)整出餅厚度來(lái)控制餅殘油，對(duì)于單螺桿榨油機(jī)，餅厚在4 mm左右，控制干餅殘油在7%～8%；對(duì)雙螺桿榨油機(jī)，調(diào)節(jié)出餅厚度在5～6 mm，出餅殘油在10%～12%。油溫小于等于55℃，冷榨油色澤淺。

3.2 水化脫膠

亞麻籽油富含膠質(zhì)、環(huán)肽類(lèi)物質(zhì)、不皂化物和黃酮類(lèi)化合物及黏液物。壓榨油直接進(jìn)脫膠反應(yīng)罐(間歇式)，不加熱，在室溫下加5 kg/t左右的硅藻土，60 r/min(變頻)攪拌30 min左右，進(jìn)箱式過(guò)濾機(jī)，生產(chǎn)脫膠油，味道基本不苦，黏液物被吸附干凈。

真空脫苦工藝：在油溫60～65℃，真空度90～100 kPa，加入油質(zhì)量的0.1%～0.5%活性炭在60～80 r/min下反應(yīng)20～40 min，反應(yīng)后在常溫下過(guò)濾。

3.3 冬化

蠟的熔點(diǎn)在40℃，在65～70℃析出，冷榨油溫度低于55℃，亞麻籽油含蠟量在100～400 mg/kg，一般冷榨油含蠟量少，熱榨油含蠟量多。與其他植物油不同的是，亞麻籽油含不皂化物多，特別是甾醇，國(guó)產(chǎn)亞麻籽油含0.37%～0.42%甾醇，加拿大亞麻籽油甾醇含量高達(dá)0.7%，而伊朗亞麻籽油則甾醇含量高達(dá)1.5%。甾醇類(lèi)化合物結(jié)晶為β型，屬于不穩(wěn)定晶型，在冬化中采取超低溫冬化。冬化工藝按生產(chǎn)規(guī)模大小選擇間歇式或連續(xù)式。

3.3.1 間歇冬化

采用1個(gè)結(jié)晶罐、2個(gè)養(yǎng)晶罐，結(jié)晶泵選用螺桿泵，箱式過(guò)濾機(jī)。脫膠過(guò)濾油直接進(jìn)結(jié)晶罐，攪拌速度35 r/min(變頻)、結(jié)晶溫度-6℃,結(jié)晶時(shí)間24 h，由螺桿泵泵進(jìn)養(yǎng)晶罐，攪拌速度35 r/min(變頻)、養(yǎng)晶溫度2℃、養(yǎng)晶時(shí)間24 h。采取冷凍脫脂脫蠟。

將硅藻土和液油混合液泵進(jìn)箱式過(guò)濾機(jī)做預(yù)涂層，濾壓達(dá)0.15 MPa，進(jìn)冬化成品油罐(油溫在2℃，室溫下過(guò)濾)，過(guò)濾時(shí)流油呈細(xì)線狀，一般過(guò)濾20 d左右濾壓達(dá)到1 MPa時(shí)停止，清油泵入管道過(guò)濾器，從管道過(guò)濾器出來(lái)油泵入成品罐。助濾劑(硅藻土)總添加量0.5%～0.7%(間歇式，按含蠟量在100～400 mg/kg)；板框過(guò)濾機(jī)(30塊)過(guò)濾速度在0.15 h/t，過(guò)濾速率在165 kg/m2，過(guò)濾機(jī)的濾布用法蘭絨布、細(xì)棉布。蠟含油應(yīng)小于等于65%。

3.3.2 連續(xù)冬化

考慮到亞麻籽油富含甾醇，甾醇在結(jié)晶過(guò)程中不定向，所以加結(jié)晶劑(硅藻土)5 kg/t，助濾劑 3～4 kg/t。采取兩個(gè)結(jié)晶罐和兩個(gè)養(yǎng)晶罐，螺桿泵泵結(jié)晶油，用兩臺(tái)臥式葉片式過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，泵進(jìn)管道過(guò)濾器過(guò)濾出成品油。

(1)結(jié)晶養(yǎng)晶：經(jīng)換熱器和冷卻器油溫降到15℃，添加結(jié)晶劑5 kg/t。2個(gè)結(jié)晶罐，進(jìn)1#結(jié)晶罐油溫15℃，進(jìn)2#結(jié)晶罐油溫10℃，進(jìn)養(yǎng)晶罐油溫5℃，結(jié)晶罐攪拌速度22 r/min(變頻60%～70%)，結(jié)晶12 h。2個(gè)養(yǎng)晶罐，攪拌速度22 r/min(變頻50%～60%)，養(yǎng)晶18 h。養(yǎng)晶后升溫到10～12℃進(jìn)過(guò)濾器。

如果冷榨油含雜質(zhì)多，對(duì)結(jié)晶影響大，升溫到60℃，融化原來(lái)存在的固有結(jié)晶體，在操作過(guò)程中，根據(jù)觀察過(guò)濾油的渾濁情況來(lái)升溫。正常情況下，結(jié)晶油升溫至45～55℃，這樣升溫、降溫快，節(jié)省能源。在開(kāi)始形成晶體時(shí)降溫快，以后降溫慢。產(chǎn)生的晶體有割手感、硬感為好，表明蠟質(zhì)含油低；如果半軟半硬，能過(guò)濾，表明蠟質(zhì)含油高；如果手感蠟質(zhì)軟，難過(guò)濾，需回結(jié)晶罐。

(2)過(guò)濾：兩臺(tái)過(guò)濾機(jī)交替使用，一臺(tái)過(guò)濾、一臺(tái)卸蠟餅清理待機(jī)。先要在葉片過(guò)濾機(jī)進(jìn)行預(yù)涂，預(yù)涂用助濾劑(硅藻土)3～4 kg/t和凈油(脫蠟油)組成混合油，用泵循環(huán)到葉片過(guò)濾機(jī)葉片上，循環(huán)6 min 左右,預(yù)涂層厚度在0.32～0.64 mm，正常過(guò)濾壓力在0.20～0.37 MPa，過(guò)濾油溫度10～12℃，等到過(guò)濾壓力大于0.37 MPa后，換到另一臺(tái)過(guò)濾器過(guò)濾。用壓縮空氣吹掃，大部分油排入成品油油罐，少量帶有助濾劑的油(渾濁)排入助濾劑罐，濾餅用壓縮空氣吹干，在吹餅過(guò)程中吹出的剩油排入剎克龍和預(yù)涂助濾劑/油混合罐及污油罐內(nèi)，在吹干濾油后，再用0.3 MPa飽和蒸汽吹掃20～40 min，打開(kāi)過(guò)濾機(jī)卸出濾餅。要求濾餅含油小于等于60 kg/t。

立式葉片過(guò)濾機(jī)和臥式過(guò)濾機(jī)的特點(diǎn)比較：

立式葉片過(guò)濾機(jī)優(yōu)點(diǎn)：①清理容易，將葉片從罐內(nèi)取出，振動(dòng)葉片脫除濾餅；②卸料系統(tǒng)是密封系統(tǒng)。缺點(diǎn)：①如果油流量或揚(yáng)程不足，沒(méi)有全充滿，預(yù)涂層上下不均勻；②在過(guò)濾過(guò)程中如果油流中斷，部分蠟濾餅可能從網(wǎng)上掉下，導(dǎo)致油直接穿過(guò)。

臥式過(guò)濾機(jī)的濾板面積小，筒體容易充滿，預(yù)涂層的厚度均勻，另外開(kāi)蓋卸餅半自動(dòng)，減少污染和勞動(dòng)強(qiáng)度，所以選擇臥式過(guò)濾機(jī)。

如果選用隔膜式過(guò)濾機(jī)，建議用0.7 MPa的膜，過(guò)濾壓力在0.2～0.4 MPa，工作室最高耐壓 0.5 MPa。

4 問(wèn)題與討論

4.1 關(guān)于在冬化過(guò)程中采取速冷和緩冷

(1)速冷：用換熱器換熱制冷，冷卻時(shí)間很短，蠟結(jié)晶為片狀，利于形成小晶體β′，小晶體含油少，在水中分散好，利于分離。β′晶體是堅(jiān)硬和均勻的球狀，易于固液分離，晶粒生長(zhǎng)和黏度成反比，需要非破壞性的攪拌。過(guò)濾要求晶體尺寸和形狀的均一性及抵御機(jī)械壓力的抗力。

(2)緩冷：在罐體通過(guò)盤(pán)管冷卻時(shí)冷卻速率慢，結(jié)晶產(chǎn)生大的晶體，間隙大，易夾油，晶體軟，難過(guò)濾。

4.2 簡(jiǎn)單檢測(cè)亞麻籽油中是否含磷和含蠟

冷凍試驗(yàn)：含蠟14 mg/kg亞麻籽油可以通過(guò)0℃、5.5 h冷凍試驗(yàn)；含蠟50 mg/kg亞麻籽油可以通過(guò)6℃、5.5 h冷凍試驗(yàn)。為了瓶裝亞麻籽油的冷藏穩(wěn)定性和超市的貨架期，要求亞麻籽油中含蠟小于等于10 mg/kg。

簡(jiǎn)單測(cè)定含磷和含蠟：用40℃水浴看是否有析出物，如果出現(xiàn)析出物，是磷脂。用70℃水浴觀察是否出現(xiàn)析出物，如果有析出物，是蠟質(zhì)。

4.3 生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)亞麻籽油

據(jù)內(nèi)蒙益善園化驗(yàn)室檢測(cè)：冷榨亞麻籽油的亞麻酸含量比熱榨油的高3%～4%，高溫破壞部分亞麻酸。與進(jìn)口亞麻籽比較，本地產(chǎn)的亞麻籽壓榨油香味濃，但亞麻酸含量沒(méi)有差別，據(jù)分析進(jìn)口亞麻籽含水較高、經(jīng)過(guò)長(zhǎng)途物流，沒(méi)有妥善保管，表皮產(chǎn)生變化，酸值上升。亞麻籽油經(jīng)過(guò)精煉后，α-亞麻酸含量大于等于45%，低于冷榨油的亞麻酸含量。

選擇新鮮亞麻籽，水分控制在8%以內(nèi)，經(jīng)過(guò)清理后，儲(chǔ)存在低溫倉(cāng)庫(kù)(平房倉(cāng)內(nèi)裝空調(diào)，溫度控制在16～20℃)，經(jīng)過(guò)冷榨、吸附水化、冬化、包裝。控制亞麻籽油酸值(KOH)小于等于0.6 mg/g，保質(zhì)期在1年。如果延長(zhǎng)保質(zhì)期到1.5年，在冬化過(guò)程中要脫脂，保持指標(biāo)不變，不產(chǎn)生沉淀物。

4.4 綜合利用亞麻籽資源

在我國(guó)北方亞麻籽產(chǎn)地，當(dāng)?shù)鼐用耖L(zhǎng)期食用亞麻籽和亞麻籽油，功效顯著，頭腦聰明，精神好，中年人長(zhǎng)期服用后能降血脂和血壓，身體健康，精力旺盛。我國(guó)市場(chǎng)上出售亞麻籽產(chǎn)品限于焙炒亞麻籽、亞麻籽粉、亞麻籽油、亞麻籽膠。亞麻籽油是高端油脂，建議開(kāi)發(fā)亞麻籽油軟膠囊、亞麻籽餅干、亞麻籽皮膠囊、亞麻木酚素、亞麻籽蛋白。亞麻籽和亞麻籽油作為保健食品和保健油得到消費(fèi)者的共識(shí)，開(kāi)發(fā)和綜合利用亞麻籽的資源，利國(guó)利民。

致謝：天津龍威集團(tuán)沙憲州總監(jiān)、泰州匯福油脂公司王波博士、廣州東凌糧油李建軍工程師給予支持！

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2016-09-03；

：2016-10-31

左 青(1958),男,高級(jí)工程師,主要從事油脂企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)管理工作(E-mail) zuoqing_bj@163.com。

TS225.1；TQ644

：B

1003-7969(2017)08-0157-04

應(yīng)用技術(shù)