食用油的生產工藝與安全管理

食用油的生產工藝與安全管理1．食用油的介紹食用油也稱為“食油”，是指在制作食品過程中使用的，動物或者植物油脂。常溫下為液態(tài)[1]。油脂是人類賴以生存的、最重要的營養(yǎng)素之一，食用油不僅影響萊肴的色香味，而且與人體健康息息相關，它提供人類部分所需的熱量以及人體無法自身合成的必需脂肪酸。近年來，我國的食用油生產產量持續(xù)增加，加工工藝不斷優(yōu)化和改進，人們正逐漸告別過去那種油煙大、雜質多、衛(wèi)生條件差的散裝油，而改為使用安全衛(wèi)生的桶裝油和包裝油。由于原料來源、加工工藝以及品質等原因，常見的食用油多為植物油脂，包括粟米油、菜籽油、花生油、火麻油、玉米油、橄欖油、山茶油、棕櫚油、芥花子油、葵花子油、大豆油、芝麻油、亞麻籽油（胡麻油）、葡萄籽油、核桃油、牡丹籽油等等[2]。食用植物油消費量的多少，已成為衡量一個國家城鄉(xiāng)居民生活水平高低的重要標志，在國家食物安全中占有重要地位。改革開放以來，我國油脂油料生產和供應發(fā)生了歷史性的改變。為滿足我國經濟發(fā)展和人民生活水平不斷提高的需要，國家在發(fā)展糧食生產的同時，高度重視發(fā)展油脂油料生產，促使了我國油脂油料生產不斷提高，油菜籽、大豆、花生、棉籽、葵花籽、芝麻、油茶籽、亞麻籽等八大油料產量由1990年的3452.8萬t上升到2009年的6015.1萬t，增長74.2%，平均年增長3.9%[3]。2.食用油的生產工藝我國和國際上一樣，食用植物油的制取一般有兩種方法：壓榨法和浸出法[4]。食用油制取流程見圖1所示[5]，壓榨法是采用純物理壓榨制油工藝，經過選料、焙炒、物理壓榨生產而成，它淵源于傳統(tǒng)作坊的制油方法，現(xiàn)今的壓榨法是工業(yè)化的作業(yè)，壓榨法由于不涉及添加任何化學物質，榨出的油各種成分保持較為完整，但缺點是出油率低；浸出法是用化工原理，用食用級溶劑將油脂原料經過充分浸泡后進行提取，利用油脂與所選定溶劑的互溶性質而將油脂萃取溶解出來，并用嚴格的工藝脫除油脂中的溶劑，與壓榨法相比，浸出法制油粕中殘油少，出油率高，加工成本低、生產條件良好，油料資源得到了充分的利用。圖1食用油壓榨浸提工藝流程圖Fig.1Thepressed-extractionprocessofEdibleoil2.1壓榨工藝壓榨取油為借助機械力的作用，將油脂從油料中擠壓出來的取油方法[6]。壓榨法通過機械作用方式，對油料施加壓力，當壓力達到一定值時，油脂從仁細胞壁孔滲出，流向仁表面，并逐漸充滿仁空隙。隨著壓力繼續(xù)增大，油脂從油料皮殼上的微孔滲出，流向油料表面，并逐漸充滿油料空隙，形成飽和多孔介質，隨即產生宏觀的滲流運動。當擠壓力大到一定值時，細胞壁和皮殼破裂，滲流加速。隨著油脂的不斷排出，油料逐漸固結，最終形成餅粕。壓榨取油與其他取油方法相比具有工藝簡單，配套設備少，對油料品種適應強，生產靈活，油品質量好、色澤淺、風味純正等優(yōu)點，而壓榨后餅殘油量高，動力消耗大，零件易損耗。這種方法可以用于從可可豆、椰子、花生、棕櫚仁、大豆、菜籽等種籽或果仁中榨取油脂。根據(jù)壓榨前物料是否進行熱處理，壓榨可分為熱榨和冷榨，而根據(jù)殘渣是否經浸提后再次壓榨，可分為二次壓榨和一次壓榨。冷榨是一種生產油的制作工藝，一般冷榨法在低于60℃的環(huán)境下進行加工，營養(yǎng)成分保留最為完整。由于冷榨法出油率只有熱榨法的一半，因此大部分冷榨油的價格要高出熱榨油50%左右，所冷榨出來的油因為沒有受到破壞，一般也不需要加添加劑，就可以長時間的保存。榨是在油料壓榨前不經加熱或低溫的狀態(tài)下，送入榨油機壓榨，榨出的油溫度較低，酸價也較低，一般不需要精煉，經過沉淀和過濾后得到成品油。冷榨油具有純天然特性，避免了傳統(tǒng)高溫榨油加工產生的不利影響。冷榨成品油中保留了油料的天然風味和色澤，完整的保存了油中生理活性物質(維生素E具有抗衰老功能、甾醇具有健膚作用和增強人體代謝功能)，比較符合人體的需求，但出油率低，所以售價較高[7]。熱榨，是將油料作物種子炒焙后榨取，氣味特香、顏色較深，產量較高。產的ALCON浸出預處理工藝。通常油脂脫色工序主要采用油重2%~5%活性白土進行吸附脫色，根據(jù)脫色所用工藝和設備的不同，脫色后廢白土一般含有20%~40%油脂[17]。國內多數(shù)將廢白土制磚或摻入鍋爐房的燃煤中進行焚燒處理，沒有回收利用廢白土中的油脂。研究表明[18]，從廢白土中回收的油脂可作為化工及飼料原料，經及時處理得到的油脂也可食用，回收廢白土中的油脂可采用壓榨法、水溶法和溶劑浸出法等?；钚园淄潦鞘秤糜椭撋c提純的最主要吸附劑，有天然活性白土與無機酸處理的活性白土兩大類，通常后者吸附力更強，因為通過適當?shù)乃崽幚碇?，白土的表面積從原來的40~60m2/g，升高到250~350m2/g。經過無機酸處理之后，活性白土由中性或弱酸性轉變?yōu)檩^高的酸性，因此又稱為酸性白土，它不僅具有較強的吸附活性，而且具有以下幾個明顯特性：固體酸性質；陽離子交換劑性質；酸催化劑性質；助濾劑性質。因而，酸性白土對油脂具有多方面作用，要根據(jù)不同的油脂與不同的要求，選擇適合的吸附劑用量與用法。油脂的脫臭是一個蒸餾過程，脫臭生產過程產生的反式脂肪酸（TFAs）不僅與脫臭工藝有關，還與脫臭設備的結構有關[19]。脫臭設備的結構已引起了油脂工作者的重視，目前老工藝廣泛使用的盤式脫臭塔存在著一定的缺點，如直接蒸汽量較大（因它與油脂只有一次單級接觸），蒸餾脫臭效率低，反式脂肪酸（TFAs）的生成量卻較多。在瑞典，開發(fā)出了新的工藝將脫臭用薄膜式填料塔與熱脫色用的塔盤塔組合在一起，開發(fā)出新型軟塔脫臭系統(tǒng)。在軟塔中，油在填料塔中呈垂直方向流動，形成薄膜，從而實現(xiàn)與水蒸汽高效率接觸。與傳統(tǒng)塔盤式脫臭塔相比，在真空下壓力損失變得極小，從而可在250℃溫度下，使用較少的蒸汽（原有蒸汽量的三分之一），較短的時間內（從原有2-2.5h減少到40min左右），將游離脂肪酸和臭氣有效的去除，在保證油脂品質的同時有效的抑制反式脂肪酸（TFAs）的生成。另外，在歐美，開發(fā)出了新型雙溫脫臭系統(tǒng)，即油脂在精煉過程中在低溫段停留較長時間，而在高溫段停留較短時間來減少反式脂肪酸（TFAs）的生產有一定效果。經脫酸、脫色、脫膠以及脫溴等工藝處理后，可使毛油達到國家質量標準，精煉后成品油色澤清亮，長時間貯存無黏液，不變質，無異味。影響食用油好壞的因素不是生產工藝，而是精煉程度及生產過程中是否嚴格按規(guī)范操作[20-21]。3.食用油的安全管理鑒于食用植物油生產企業(yè)在加工過程方面的差異，為確保食品安全，除在高風險食品控制中所必須關注的一些通用要求外，食用油的安全管理還要求針對本類產品特點的“關鍵過程控制”要求[22]。主要包括原輔料控制，強調組織在生產加工過程中的物理和生物危害控制；重點提出對油料預處理、壓榨（預榨）、浸出、精煉控制的重要性，確保消費者食用安全。3.1關鍵過程控制3.1.1原（輔）料及包裝材料加工食用植物油的油料有大豆、油菜籽、亞麻籽、棉籽、花生果、芝麻、葵花籽、米糠、米胚、玉米胚、小麥胚、油茶籽、紅花籽、油橄欖、胡桃仁（核桃）、油莎豆、葡萄籽、棕櫚果、棕櫚仁、椰子、烏桕籽（皮）、可可豆等，食用油的油料必須符合《GB196412005植物油料衛(wèi)生標準》[23-24]。原（輔）料及包裝材料（簡稱為物料）的采購、驗收、貯存、發(fā)放均應符合相關物料品種的國家或地方質量衛(wèi)生標準，嚴格執(zhí)行物料管理制度與操作規(guī)程，有專人負責。食品添加劑必須符合《食品添加劑衛(wèi)生管理辦法》的規(guī)定，其使用應符合GB2760《食品添加劑使用衛(wèi)生標準》[25]。物料的內包裝材料和生產操作中凡與食品直接接觸的容器、周轉桶等必須符合食品衛(wèi)生要求；供應商必須按有關規(guī)定提供與供應物料的品種、來源、規(guī)格、質量的產品企業(yè)標準（或合同標準）相一致的有效檢驗合格報告單。內包裝材料應滿足包裝食品的保存、貯運條件的要求，且符合食品衛(wèi)生規(guī)定。原（輔）料的運輸工具等應符合衛(wèi)生要求。運輸過程不得與有毒有害物品同車或同一容器混裝。原（輔）料購進后應對其原產地、規(guī)格、包裝情況進行初步檢查，按驗收標準的規(guī)定填寫入庫帳、卡，入庫后應向企業(yè)質檢部門申請取樣檢驗。各種物料應分批次編號與堆置，按待檢、合格、不合格分區(qū)存放，并有明顯標志；相互影響風味的原輔料貯存在同一倉庫，要分區(qū)存放，防止相互影響。進口原料應將其名稱，生產年度、生產地、數(shù)量及年月日等加以記錄。應充分去除原料中之異物、外來雜物等。原料在貯藏過程應控制防鼠、防蟲及防濕，并在夏季應控制因溫度升高而引起變質。原料水分含量高時，會影響制品的質量，在干燥時應注意溫度，以免過熱。應制定原輔料的儲存期，采用先進先出的原則，對不合格或過期原料應加注標志并及時處理。3.1.2油料預處理工藝預處理工藝含清理（篩選、磁選、風選、重力去石及除塵裝置）、破碎、剝殼（含仁殼分離）、軟化（含干燥）、軋坯、蒸炒等。對清理的工藝要求，不僅要限制油料的雜質含量，還要控制清理后所得下腳料中油料的含量。破碎時應該控制破碎度；破碎效率和粉末度.剝殼時應該控制剝殼率；仁中含殼（皮）率；殼中含仁率或殼中含油率和剝殼效率。軟化時的進料溫度、水分；出料溫度、水分；間接蒸汽、直接蒸汽壓力；攪拌速度；軟化（干燥）時間是工藝控制的關鍵要求。軋坯時的關鍵點包括坯厚；粉末度和坯中含籽及外觀。蒸炒時應控制溫度、水分；料層高度；攪拌速度；蒸炒時間；間接蒸汽、直接蒸汽壓力，蒸汽流量和加水量。3.1.3壓榨（預榨）工藝壓榨（預榨）工藝含調節(jié)蒸炒、壓榨（預榨）、毛油過濾。處理量、溫度、水分、時間、蒸汽壓力和蒸汽流量都是調節(jié)蒸炒時應該關注的工藝要求。壓榨（預榨）時應該控制入榨料溫度、水分；出油率；餅中含油率、水分、粉末度、厚度；出餅量、排渣率；壓榨時間；各檔墊片厚度，喂料軸、榨機主軸的轉速。毛油過濾時控制過濾毛油流量、過濾溫度、壓力。3.1.4浸出工藝浸出工藝含原料、浸出過程、混合油蒸發(fā)、濕粕蒸烘、溶劑回收。生產食用植物油所用的溶劑，必須符合國家有關規(guī)定。原料的處理量和原料的質量如含油率、水分、溫度、粉末度等，對浸出工藝影響很大。浸出過程控制料層高度；溶劑比、溫度；浸出氣相壓力；各油斗混合油濃度、含雜質；浸出器轉速、噴淋瀝干時間；濕粕含溶；滲濾情況和浸出全系統(tǒng)裝備的密封情況。混合油蒸發(fā)時主要控制混合油流量；鹽析罐鹽水濃度、鹽水層溫度、高度，鹽析后含雜質、除雜效率；混合油的溫度、濃度，氣相溫度、真空度；蒸發(fā)器與汽提塔間接蒸汽、直接蒸汽壓力，蒸汽流量；浸出毛油量和出油率；為了徹底地脫除溶劑，以保證浸出生產中最低的溶劑損耗及粕的安全使用，所以需對濕粕進行蒸烘處理，應控制濕粕蒸烘機各料層高度、溫度；總蒸烘時間；間接蒸汽、直接蒸汽壓力，蒸汽流量；氣相溫度、壓力和出粕量、出粕溫度。在溶劑回收時應關注各冷凝器冷卻水進出口溫度、冷凝液溫度；平衡罐溫度、壓力；分水箱溫度、壓力，分水時間；廢水蒸煮罐溫度，間接蒸汽、直接蒸汽壓力，廢水排放量，廢水殘溶；尾氣回收工藝溫度；廢氣排放量、溶劑蒸汽濃度，以便達到最佳的回收效果。3.1.5精煉為了使經壓榨或浸出法得到的未經精煉的植物油脂除去雜質和水份，需對其進行精煉。精煉工藝包括油脂的脫膠、脫酸、干燥（含脫溶劑）、脫色、脫臭、脫蠟、冬化。根據(jù)精煉工藝確定毛油的處理量和質量要求,如水分、雜質、酸價、色澤、含磷脂量、含蠟、含固脂、殘溶、全氧化值、摻偽試驗。脫膠（水化）工序可采用間歇式水化脫膠和連續(xù)式水化脫膠,以脫除油中膠體雜質。為了提高脫膠效果應該控制溫度；時間；攪拌速度；蒸汽壓力；水、酸溶液、鹽水等加入量（流量）、濃度、溫度和水化油得率、油腳量、油腳含油率、含水率。脫酸工序的目的是為了脫除粗油中游離脂肪酸。脫酸的方法有堿煉、蒸餾、溶劑萃取及酸化等。使用最廣泛的為堿煉脫酸和蒸餾法脫酸。堿煉脫酸中用于中和游離脂肪酸的堿常用燒堿，燒堿堿煉分間歇式和連續(xù)式，其主要控制溫度（間歇：始溫、終溫）；時間（間歇：加堿時間、中和時間、升溫時間、沉淀時間）；攪拌速度；蒸汽壓力；水、堿溶液等加入量（流量）、濃度、溫度和脫酸油得率、皂腳量、皂腳含油率、廢水含油率、pH值。脫除油脂中影響油脂外觀和穩(wěn)定性的色素，一般采用脫色工序，工業(yè)中常選用吸附脫色法。使用最多的吸附劑為活性白土。脫色工藝分間歇式脫色工藝和連續(xù)式脫色工藝。生產中除控制溫度；時間；蒸汽壓力；真空度外，還應控制吸附劑用量，廢吸附劑含油率和脫色油得率。脫蠟（冬化）從工藝上可分常規(guī)法、堿煉法、表面活性劑法、凝聚劑法等方法。其工藝主要控制溫度；時間；降溫速度；冷卻介質溫度；硅藻土用量，廢硅藻土（蠟糊）含油率和脫蠟油得率；脫臭工序可采用間歇式脫臭和連續(xù)式脫臭，主要控制溫度；時間；直接蒸汽、真空噴射蒸汽壓力、蒸汽流量；真空度；各工藝溫度；添加劑加入量和脫臭油得率；3.1.6包裝(灌裝)灌裝油脂前的空瓶、瓶蓋均應清潔干凈。工廠應制定清潔瓶、蓋操作工藝規(guī)程，并定時檢查清潔后的空瓶、蓋。清潔后的空瓶（罐）應有專人負責檢瓶，并經過最短的距離輸送到灌裝機。包裝(灌裝)用的玻璃瓶、金屬罐(桶)、塑料容器以及其他包裝材料應符合相應標準的規(guī)定。產品包裝(灌裝)應在專用的包裝間進行，包裝(灌裝)間及其設施應滿足不同產品，產品包裝應嚴密，整齊，無破損。包裝前對生產車間、設備、工具、內包裝材料等進行有效的清潔消毒，保持工作環(huán)境的潔凈度。應設專人檢查封口的密閉性，灌裝后的產品，其衛(wèi)生指標均應符合相應的國家衛(wèi)生標準的規(guī)定。在包裝(灌裝)和調和油調理、加工、包裝場工作時，工作人員必須穿戴整潔之工作衣帽，以防頭發(fā)、頭屑及外來雜物落入食品中，必要時需戴口罩。3.2產品檢測食用植物油企業(yè)應有與生產能力相適應的內設檢驗機構和具備相應資格的檢驗人員。內設檢驗機構應具備檢驗工作所需要的標準資料、檢驗設施和儀器設備；檢驗儀器應按規(guī)定進行計量檢定。應詳細制定原料及包裝材料的品質規(guī)格、檢驗項目、驗收標準、抽樣計劃(樣品容器應適當標示)及檢驗方法等，并認真執(zhí)行。成品應逐批抽取代表性樣品，按國家標準或企業(yè)產品標準進行出廠檢驗(查)，憑檢驗合格報告入庫和放行銷售。不合格者不得出廠，應以適當處理；必要時，可以委托國家認可的研究所或檢驗機構代為檢查本單位無法檢測的項目。成品均應留樣，存放于專設的留樣室內，按品種、批號分類存放，并有明顯標志。必要時，應做成品留樣觀察試驗，以檢驗其保存期的品質穩(wěn)定性。應根據(jù)產品的保存期制定各項檢驗原始記錄保存期，備查。3.3產品追溯與撤回要能夠從最終成品追蹤到所使用原料的來源。包括產品的追溯和撤回。應能夠對產品的回收情況做出詳細規(guī)定，必要時產品能夠迅速回收。同時在撤回程序中應規(guī)定定期演練的時間。對反映產品衛(wèi)生質量情況的有關記錄，應制定其標記、收集、編目、歸檔、存儲、保管和處理的程序，并貫徹執(zhí)行；所有質量記錄應真實、準確、規(guī)范，冷凍產品的記錄應至少保存2年。參考文獻王栩林.食用油的安全現(xiàn)狀分析[J].食品安全導刊,2017(3):38-38.楊濤,李娜.我國玉米油產業(yè)現(xiàn)狀與前景分析[J].黑龍江糧食,2009(6):38-39.王瑞元.國內外食用油市場的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].中國油脂,2011,36(14):24-29.李清,金衛(wèi)東.壓榨油是否優(yōu)于浸出油[J].健康文摘,2007(7):30-30.肖義坡.茶葉籽油與油茶籽油不皂化物研究[D].南昌大學,2015.劉汝寬,楊星星,肖志紅,等.油料冷態(tài)壓榨過程中油脂流速模型[J].中國糧油學報,2016,31(05):96-99.王揮,楊曉雯,龔吉軍,等.基于冷榨毛茶油制備無色化妝品用油脫色工藝研究[J].中國糧油學報,2015,30(07):58-63.WangQJ,LinXL,Xiao-HongLI,etal.ComparingStudyofGingerOilExtractionfromXinfengGingerbetweenUltrasonicMethodandEthanolLeachingMethod[J].GuangzhouChemicalIndustry,2015.劉軍海,劉德云.棉籽制油過程中膨化技術的應用[J].中國棉花加工,2002(4):43-45.熊慶榮.壓榨油與浸出油[J].食品與健康,2008(8):35-35.AdamsonJ,IrhaN,AdamsonK,etal.Effectofoilshaleashapplicationonleachingbehaviorofarablesoils:anexperimentalstudy[J].OilShale,2010,27(3):250-257.RamosAR,OrtegaJA.[Possibleimprovementsintheextractionofoliveoilcakebysolvent.Economicstudy].[French][J].1983.秦鳳賢,陳勤勤,胡鐵軍,等.采用超臨界萃取裝置萃取花生油[J].江西農