微波處理對(duì)冷榨花生油的影響

馬 勇 王國洋 李歡歡

微波處理對(duì)冷榨花生油的影響

馬 勇 王國洋 李歡歡

(渤海大學(xué)化學(xué)化工與食品安全學(xué)院，錦州 121000)

在花生冷榨制油之前，對(duì)原料進(jìn)行微波處理，提高出油率，降低油中磷脂含量。同時(shí)測定了花生油色度、過氧化值、酸值的變化。當(dāng)微波加熱的輸出功率為800 W、處理時(shí)間120 s時(shí)，出油率為75．02%，比未加熱處理的花生出油率提高了20．77%;當(dāng)微波加熱時(shí)間在240 s以內(nèi)時(shí)，壓榨的花生油中磷脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)由1．160%降低到了0．500%、花生油的酸值從0．5 mg/g上升到0．9 mg/g、過氧化值從3．082 6 mmol/kg上升到6．020 1 mmol/kg、色度黃值從7．90上升到14．93，這些指標(biāo)的數(shù)值增長范圍在花生油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求之內(nèi)。

微波 出油率 酸值 過氧化值 磷脂含量 色度

冷榨是一種傳統(tǒng)的制油方法。冷榨法制取的油脂沒有溶劑殘留，是一種健康油脂，并且能較好的保護(hù)植物蛋白，有利于榨餅的利用［1－2］。但冷榨法出油率低，影響了它在油脂工業(yè)中的應(yīng)用。微波加熱能加速油脂分子的旋轉(zhuǎn)并有一定的破壁效果［3］，有利于油脂分子游離出來，所以本試驗(yàn)通過微波預(yù)處理提高冷榨法的出油率［4－5］。

油脂中的磷脂被認(rèn)為是抗氧化劑的增效劑，它能增強(qiáng)或延長生育酚等抗氧化劑的作用效果。磷脂與金屬離子的絡(luò)合能力也使磷脂具有抗氧化性。但油脂中的磷脂會(huì)產(chǎn)生美拉德反應(yīng)，影響油脂的色澤，使煙點(diǎn)降低等。所以磷脂含量是油脂質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。油料種子中的大部分磷脂存在于油料的膠體相中，與蛋白質(zhì)、酶、苷、生物素或糖以結(jié)合態(tài)存在，構(gòu)成復(fù)雜的復(fù)合物，很少以游離態(tài)存在。在制油工藝中，除了通過水合法從油脂中分離磷脂之外，也對(duì)原料進(jìn)行復(fù)水、烘炒，促進(jìn)磷脂及膠溶性物質(zhì)與蛋白質(zhì)的結(jié)合，使磷脂留在榨餅中。本試驗(yàn)利用微波處理原料，減少能耗，促進(jìn)磷脂與油脂的脫離、與蛋白質(zhì)的結(jié)合，增加其在榨餅中的留存量、減輕油脂脫磷環(huán)節(jié)的負(fù)擔(dān)，從而達(dá)到油脂脫磷脂的目的［6－7］。

1 材料和方法

1．1 試驗(yàn)材料

花生:選用遼寧錦州產(chǎn)，無蟲害，小白沙品種為材料。

1．2 試驗(yàn)設(shè)備

FA2004型電子分析天平:上海恒平科學(xué)儀器有限公司;LT5001E型電子天平:江蘇省常熟市天量儀器有限責(zé)任公司;YD99－A3型旺泉牌榨油機(jī):山東沂水陽東機(jī)械廠;HH－2型數(shù)顯恒溫水浴鍋:金壇市鑫鑫實(shí)驗(yàn)儀器廠;TD5A－WS型離心機(jī):長沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司;WSC－S型測色色差計(jì):上海精密科學(xué)儀器有限公司;G80F20CN1L－DG型微波爐:佛山市順德區(qū)格蘭仕微波爐電器有限公司;DHG－9038A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱:上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1．3 試驗(yàn)方法

1．3．1 理化測定

水分測定:采用GB 5009．3—2010方法;粗脂肪測定:采用GB/T 5512—2008方法;酸值測定:采用GB/T 5530—2005方法;過氧化值測定:采用GB/T 5538—2005方法。

1．3．2 花生油的制取［2，8－10］

將清理后的花生仁烘烤(或微波加熱)，然后將花生仁裝入榨油機(jī)膛內(nèi)，調(diào)節(jié)榨油機(jī)壓力至25 MPa，壓榨，收集花生油，并以6 000 r/min離心10 min，除去雜質(zhì)。

1．3．3 花生仁溫度的測定

將花生仁裝入直徑12 cm、高度12 cm的圓柱型微波爐專用桶內(nèi)，放入烘箱(或微波爐)加熱一定時(shí)間后，測定桶中心位置花生的溫度作為一定條件下干燥箱加熱(或微波加熱)后花生仁的溫度。

1．3．4 磷脂含量的測定［11－13］

采用鉬藍(lán)比色法(GB/T 5537—1985)測定花生毛油中的磷脂含量。

1．3．5 色度的測定

參照Zhang等［14］的測定方法。將色差計(jì)通電預(yù)熱30 min，儀器經(jīng)自檢及零點(diǎn)、白板校正后，設(shè)定測量物質(zhì)色度程序，然后將待測樣品置于探測頭上方，測定色度。

2 結(jié)果與分析

2．1 微波處理時(shí)間對(duì)花生出油率的影響

取花生樣品1 000 g，測得其含水量為6．75%，脂肪含量為44．90%。試驗(yàn)中設(shè)定微波爐功率為800 W(最大功率)。如圖1所示，隨著微波預(yù)處理時(shí)間的增加，花生溫度持續(xù)增高。但是在微波加熱200 s內(nèi)花生升溫不超過85℃，符合冷榨制油的標(biāo)準(zhǔn)［15］。

圖1 微波處理時(shí)間對(duì)花生溫度的影響

微波加熱是通過高頻振蕩使油脂中的極性分子間產(chǎn)生內(nèi)摩擦而致熱的，油脂是整體被加熱的，即理論上所謂的“無溫度梯度加熱”，基本上介質(zhì)內(nèi)部不存在熱傳導(dǎo)現(xiàn)象，所以升溫很快，而常規(guī)加熱是使熱量由表及里進(jìn)行加熱的，熱傳導(dǎo)在加熱開始時(shí)不可能很快使油脂內(nèi)部溫度均一，因而加熱速率較慢［16］。當(dāng)微波處理120 s時(shí)，花生能耗為0．027 kW·h;相同能耗下，干燥箱加熱的花生溫度基本沒有變化。所以，微波加熱比普通干燥箱加熱的效率要高。微波對(duì)水分子作用，使水分子加快振動(dòng)頻率，產(chǎn)生摩擦，使溫度升高，促使含油細(xì)胞破裂。因此，適當(dāng)?shù)奈⒉ㄌ幚砟苊黠@提高冷榨法制取花生油的出油率。當(dāng)微波加熱120 s時(shí)，花生的出油率達(dá)到了75．02%，比未加熱的花生的出油率提高了20．77%，比65℃干燥箱加熱的花生出油率提高了16．62%。當(dāng)微波加熱時(shí)間持續(xù)增加(超過120 s)時(shí)，花生內(nèi)部蛋白質(zhì)等成分發(fā)生變化影響了花生內(nèi)部細(xì)胞的通透性，所以出油率又逐漸降低。

圖2 微波處理時(shí)間對(duì)花生出油率的影響

由圖1和圖2知，在出油率最高點(diǎn)120 s時(shí)，花生的溫度為65℃。設(shè)定干燥箱溫度為65℃(功率1 225 W)，加熱2 h，按1．3．2 方法制取花生油。由圖3可知，干燥箱65℃加熱的花生，測得出油率為64．33%;在壓力提高到 80 MPa時(shí)，出油率為74．12%;而兩者出油率都小于微波處理120 s時(shí)，花生的出油率為 75．02%［17］。

圖3 不同處理方法的花生出油率

2．2 微波處理時(shí)間對(duì)花生油酸值的影響

由圖4可知，隨著微波處理時(shí)間的增加，花生油酸值呈增長趨勢(shì)。微波處理160 s以下時(shí)，酸值增加緩慢，從0．5 mg/g增加到0．6 mg/g;當(dāng)處理時(shí)間在160～240 s之間時(shí)增加幅度較快，酸值達(dá)到0．9 mg/g。但酸值總體增長較緩慢，在240 s以內(nèi)微波處理時(shí)間的增加對(duì)酸值的影響較小，符合花生原油的國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(≤4．0 mg/g)。

圖4 微波處理時(shí)間對(duì)花生油酸值的影響

2．3 微波處理時(shí)間對(duì)花生油過氧化值的影響

由圖5可知，隨著微波預(yù)處理時(shí)間的增加，花生的過氧化值呈增長趨勢(shì)。微波處理160 s以下時(shí)，過氧化值增加緩慢，從 3．082 6 mmol/kg增加到4．123 2 mmol/kg;當(dāng)處理時(shí)間在160～240 s之間時(shí)增加幅度較快，過氧化值達(dá)到6．020 1 mmol/kg。但過氧化值總體增長較緩慢，在240 s以內(nèi)微波預(yù)處理時(shí)間的增加對(duì)過氧化值的影響較小，符合花生原油的國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(≤7．500 0 mmol/kg)。

圖5 微波處理時(shí)間對(duì)花生油過氧化值的影響

2．4 微波處理對(duì)花生油磷脂含量的影響

測定未加熱處理的花生，冷榨后磷脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 1．160%。磷脂含量較高［18－19］，而經(jīng) 65 ℃干燥箱加熱處理花生制取花生油中磷脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．621%。可見，加熱對(duì)降低花生油中磷脂含量有效果?？紤]到干燥箱加熱時(shí)間過長(2 h)，耗能過高(2．45 kW·h)，所以本試驗(yàn)采用微波加熱方式代替干燥箱法加熱。

圖6 磷脂含量隨微波處理時(shí)間的變化

如圖6所示，當(dāng)花生質(zhì)量為1 000 g，微波預(yù)處理功率為800 W，加熱時(shí)間為120 s時(shí)，磷脂含量最低。故微波加熱方式可以代替干燥箱法加熱，不僅縮短了加熱時(shí)間，同時(shí)磷脂含量也降低了。

微波加熱120 s，功率800 W時(shí)，磷脂與蛋白質(zhì)的結(jié)合最為牢固，存在于餅粕中;當(dāng)加熱時(shí)間較短時(shí)，磷脂與蛋白質(zhì)結(jié)合相對(duì)較少，一部分磷脂進(jìn)入花生油中，所以磷脂含量較高;隨著溫度的持續(xù)增加，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)遭到破壞，磷脂從蛋白質(zhì)分子中脫離出來，花生油中磷脂含量增加［19－20］。

2．5 微波處理對(duì)花生油色度的影響

由圖7以看出，微波處理的花生油色度黃值小于15，符合花生油國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。隨著微波加熱時(shí)間的延長，花生油的色澤逐漸加深。在120 s之內(nèi)花生油色度黃值從7．90增加到8．96，色度增加緩慢。當(dāng)微波處理時(shí)間超過140 s時(shí)，色度增幅加大，黃值從10．86增加到14．93。這是由于花生油中非水化磷脂、蛋白質(zhì)、糖類等雜質(zhì)，在較高溫度下氧化造成的。為了較好的保證花生油品質(zhì)，應(yīng)該在保證較高出油率的前提下，盡量縮短微波加熱的時(shí)間。

圖7 微波處理對(duì)花生油色度的影響

3 結(jié)論

3．1 微波處理明顯提高了冷榨法制取花生油的出油率。當(dāng)微波加熱120 s時(shí)，花生的出油率達(dá)到75．02%，比未加熱處理的花生的出油率提高了20．77%。

3．2 微波處理對(duì)花生油的品質(zhì)影響較小，花生油的酸值從 0．5 mg/g上升為 0．9 mg/g、過氧化值從3．082 6 mmol/kg 上升為 6．020 1 mmol/kg，符合花生原油的國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

3．3 未經(jīng)加熱處理的花生制取的油中磷脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1．160%;經(jīng)65℃干燥箱加熱處理的花生制取的油中磷脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．621%;微波處理120 s的花生制取的油中磷脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．500%。故可用微波加熱替代干燥箱加熱。用微波加熱不僅耗能少，用時(shí)短，磷脂含量也低。

3．4 花生油的色澤隨微波預(yù)處理時(shí)間的增加而加深。色度黃值從7．90增加到14．93，符合花生油國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

3．5 花生微波處理120 s，溫度升到65℃，花生出油率為 75．02%、酸值為 0．5 mg/g、過氧化值為 3．780 4 mmol/kg、色度黃值為 8．96。

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Effects of Microwave Treatment on Peanut Oil by Cold－Pressed Technique

Ma Yong Wang Guoyang Li Huanhuan
(College of Chemistry，Chemical Engineering and Food Safety，Bohai University，Jinzhou 121000)

The microwave treatment of raw materials were carried out before cold－pressed to improve extraction rate of peanut oil and decreases phosphatide content，at the same time，determine changes of the chroma，variation of peroxide value，and variation of acid value．When output power of microwave is 800 W and processing time is 120 s，the extraction rate reaches to 75．02%which improves 20．77%compared with the unheated－ treated peanuts．When the microwave heating time is less than 240 s，phosphatide content reduces to 0．500%from 1．160%，acid value increases to 0．9 mg/g from 0．5 mg/g，peroxide value increase to 6．020 1 mmol/kg from 3．082 6 mmol/kg，and the yellow value of chroma increases to 14．93 from 7．90．The growth range of the index is complied with the quality standards of peanut oil．

microwave，the extraction rate，acid value，peroxide value，phosphatide content，chroma

TS224

A

1003－0174(2012)05－0070－04

遼寧省教育廳重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室資助項(xiàng)目(2009S004)

2011－08－26

馬勇，男，1960年出生，教授，食品資源開發(fā)