CN103320220A - 米糠油分子蒸馏精炼一级油的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及米糠油分子蒸馏精炼一级油的方法，可有效解决现有技术能耗高、炼耗大、成本高与环境污染的问题，解决的技术方案是，将毛油加热，然后经冷冻系统冷冻，进入过滤系统，得到的米糠油经加热器加热进入脱气系统，加热至220-255℃进入脱酸系统，再降温进入分子蒸馏器，轻组份被高真空5-30Pa抽入冷凝系统，流入轻组份收集罐，重组份同时被分离流入重组份收集罐；再经高效加热器加热，轻组份被高真空0.1-10Pa抽入冷凝系统，流入轻组份收集罐，重组份同时被分离流入重组份收集罐；在经过脂肪酸保证器、高效冷凝器冷却，进入结晶罐结晶，经过滤机过滤，即得，本发明产品得率高，无废水排放，是米糠油精炼一级油方法上的创新。
Description
一、技术领域
本发明涉及精制油脂技术领域，特别是一种米糠油分子蒸馏精炼一级油的方法。
二、背景技术
我国是世界上最大的稻谷生产国，近些年年产量在2亿吨左右，占我国粮食总产量的40%以上，米糠占稻谷的6%-12%，我国稻谷加工平均出糠率约为7%。如此算下来，我国年产米糠达1000万吨以上。长期以来，我国的稻谷加工利用基本上停滞在粗级加工阶段，即使有部分精加工产品，与国外相比也比较落后，提取毛米糠油，其原因一是由于人们食用习性不同，对米糠油不习惯而拒绝；二是加工技术没能跟上，只能生产三、四级米糠油，而且油品糠味很重，使习惯了其他油味的人们无法接受；再一个原因就是宣传没有跟上，大多数人还根本不了解米糠油的营养价值。米糠油的精炼和其它油种有很多不同之处，它的设计具有一系列特点：一是在米糠原料中脂肪酶的含量较高，辗白加工后，如不迅速进行灭酶处理，会导致油脂在脂肪酶的催化作用下发生水解，使毛油的酸价迅速升高( 有时酸价能达到30 ～ 55mgKOH/g)，从而给后续的精炼造成困难。这对它的精炼造成了很大的难度；二是米糠油中含有较多的蜡质，这会影响它的成品油的质量，所以必须除去；三是米糠油中含有一定量的固脂成分，这会影响成品油的透明度，所以也要除去。四是米糠油中含有丰富的谷维素。
米糠油是大米在辗白加工过程中产生的副产物米皮，经压榨或浸出工艺制得毛油，然后经进一步精炼( 物理精炼或化学精炼) 处理后得到的产品。由于其脂肪酸组成合理，且含有的维生素E、甾醇、谷维素等脂质物有利于人体的吸收，具有清除血液中的胆固醇、降低血脂、促进人体生长发育等有益作用，而成为国内外公认的营养健康油。值得一提的是，米糠油富含谷维素，且谷维素的含量在2.5％左右。目前米糠油已受到世界各国的广泛关注，成为继葵花籽油、玉米胚芽油之后又一新型食用油。
目前米糠油加工过程中，普遍采取碱炼脱酸来达到一级油米糠油。其不足之处是碱炼除造成中性油大量损失以及会产生大量废水外，还会使得谷维素的含量大大降低，从而使产品米糠油中谷维素含量极低，营养价值大打折扣，虽然有些企业在从皂脚中将谷维素提取在加入成品油中，但是工艺较繁琐及其成本较高；在米糠油的常规精炼工艺中，脱色通常采用白土吸附的方法，不足之处是除了会造成中性油的损失，白土的进一步无害处理也是生产厂家的一大负担。除此之外，脱色后的米糠油色泽很难达到GB 19112-2003 一级油的标准，这也是市场上的米糠油绝大多数仅仅停留在四级油的原因所在。
对比分析目前国内一级米糠油生产的常规工艺为：米糠→糠粞分离→调质→挤压膨化→冷却→浸出（形成糠粕和毛糠油）→毛糠油→白土吸附脱色→物理脱酸→脱蜡→脱脂→四级米糠油→碱炼（脱酸）→脱色→脱臭→一级米糠油。甚至更有企业采用毛糠油二次碱炼来生产一级米糠油。在目前国内外米糠油精炼多采用化学精炼法或物理精炼生产米糠油，其特点：
1) 化学精炼工艺适应于低酸价（一般20mgKOH/g以内），炼耗高，且产生大量废水，加大污水处理的难度；国内大部分生产线做成一级米糠油大都采用二次碱炼，使得生产工艺繁琐、中性油损失大、成本较高，如果不用皂脚提取生产谷维素，生产成本太高，无法规模化生产，从而使得一级米糠油价格居高不下。
2) 物理精炼工艺，只适合于四级油（酸价3mgKOH/g）的生产，如果生产三级油（酸价1mgKOH/g）蒸馏时间长，产量低，飞溅油较多，得率低，且色泽不易达到标准；生产出三级油都要付出很大的代价，更不要说物理精炼要达到一级米糠油了。因此，一级米糠油工艺上的改进是目前亟需解决的问题。
三、发明内容
针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种米糠油分子蒸馏精炼一级油的方法，可有效解决现有技术能耗高、炼耗大、成本高、营养损失、工艺繁琐与环境污染的问题。
本发明解决的技术方案是，将毛油加热至60-85℃、再至100-120℃，然后经冷冻系统冷冻至20℃，然后进入过滤系统，得到的米糠油经加热器加热进入脱气系统，加热至220-255℃进入脱酸系统，再降温至145-175℃，进入分子蒸馏器，蒸发温度195-250℃，轻组份被高真空5-30Pa抽入冷凝系统，流入轻组份收集罐，重组份同时被分离流入重组份收集罐；再经高效加热器加热至240-260℃，蒸发温度300-320℃，轻组份被高真空0.1-10Pa抽入冷凝系统，流入轻组份收集罐，重组份同时被分离流入重组份收集罐；在经过脂肪酸保证器、高效冷凝器冷却至40-70℃进入结晶罐，结晶至0-5℃，经过滤机过滤生产出一级米糠油。
本发明采用一次性低温脱胶、脱蜡，物理脱酸及其分子蒸馏纵横联合的新工艺，从而使得产品色泽超过GB19112-2003 一级油的标准，产品得率高，无废水排放，谷维素保留率高且产品香味浓郁的米糠油，是米糠油精炼一级油方法上的创新。
四、附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
五、具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
由图1给出，本发明包括以下步骤：
1）吸附脱胶：毛米糠油经加热器加热到60-85℃，加入毛米糠油重量的1-3%的体积浓度为5-7%的氯化钙溶液中，混合30min，再加热至100-120℃，加入毛米糠油重量的0.1-0.5% 的硅藻土，混合30min，以2℃/min的速度冷却至50℃，再经冷冻水以0.5℃/min的速度冷却至35℃，然后以0.3℃/min的速度冷却至20℃时，用隔膜过滤机过滤脱胶，硅藻土可二次利用；
2）脱气、脱酸：吸附脱胶后的米糠油经加热器加热到100-120℃进入真空度为50-100Pa的脱气塔脱气，脱气后的米糠油经高压蒸汽加热至220-255℃，进入真空度为10-50Pa的高效脱酸塔脱酸，降至酸价2-5mgKOH/g；
3）脱色：脱气、脱酸后的米糠油经高效冷凝器降温至145-175℃进行脱色，脱色后进入分子蒸馏器，蒸馏温度195-250℃，轻组份被高真空5-30Pa抽入冷凝系统、流入轻组份收集罐，轻组份可被步骤1）再次利用，重组份同时被分离，流入重组份收集罐；
4）蒸馏：重组份收集罐收集的重组份再经高效加热器加热至240-260℃，蒸发温度300-320℃，轻组份被0.1-10Pa的高真空抽入冷凝系统，流入轻组份收集罐，再从轻组份收集罐泵入脂肪酸保证器，重组份同时被分离流入重组份收集罐；
5）分提：从脂肪酸保证器出来的轻组份经过高效冷却器冷却至40-70℃进入结晶罐，以1℃/min的速度冷却至20℃，再经冷冻水以0.4℃/min的速度冷至10℃，再以0.2℃/min的速度冷至0-5℃，经隔膜过滤机或板框过滤机过滤（滤布为纳米级滤布），得一级米糠油和硬脂，硬脂收入硬脂罐。
实施例1
1）吸附脱胶：毛米糠油经加热器加热到60℃，加入毛米糠油重量的1%的体积浓度为5%的氯化钙溶液中，混合30min，再加热至100℃，加入毛米糠油重量的0.1% 的硅藻土，混合30min，以2℃/min的速度冷却至50℃，再经冷冻水以0.5℃/min的速度冷却至35℃，然后以0.3℃/min的速度冷却至20℃时，用隔膜过滤机过滤脱胶，硅藻土可二次利用；
2）脱气、脱酸：吸附脱胶后的米糠油经加热器加热到100℃进入真空度为80Pa的脱气塔脱气，脱气后的米糠油经高压蒸汽加热至220℃，进入真空度为30Pa的高效脱酸塔脱酸，降至酸价2-5mgKOH/g；
3）脱色：脱气、脱酸后的米糠油经高效冷凝器降温至145℃进行脱色，脱色后进入分子蒸馏器，蒸馏温度195℃，轻组份被高真空5Pa抽入冷凝系统、流入轻组份收集罐，轻组份可被步骤1）再次利用，重组份同时被分离，流入重组份收集罐；
4）蒸馏：重组份收集罐收集的重组份再经高效加热器加热至240℃，蒸发温度300℃，轻组份被0.5Pa的高真空抽入冷凝系统，流入轻组份收集罐，再从轻组份收集罐泵入脂肪酸保证器，重组份同时被分离流入重组份收集罐；
5）分提：从脂肪酸保证器出来的轻组份经过高效冷却器冷却至70℃进入结晶罐，以1℃/min的速度冷却至20℃，再经冷冻水以0.4℃/min的速度冷至10℃，再以0.2℃/min的速度冷至5℃，经隔膜过滤机过滤，得一级米糠油和硬脂，硬脂收入硬脂罐。
实施例2
1）吸附脱胶：毛米糠油经加热器加热到75℃，加入毛米糠油重量的2%的体积浓度为6%的氯化钙溶液中，混合30min，再加热至110℃，加入毛米糠油重量的0.3% 的硅藻土，混合30min，以2℃/min的速度冷却至50℃，再经冷冻水以0.5℃/min的速度冷却至35℃，然后以0.3℃/min的速度冷却至20℃时，用隔膜过滤机过滤脱胶，硅藻土可二次利用；
2）脱气、脱酸：吸附脱胶后的米糠油经加热器加热到110℃进入真空度为60Pa的脱气塔脱气，脱气后的米糠油经高压蒸汽加热至245℃，进入真空度为10Pa的高效脱酸塔脱酸，降至酸价2-5mgKOH/g；
3）脱色：脱气、脱酸后的米糠油经高效冷凝器降温至165℃进行脱色，脱色后进入分子蒸馏器，蒸馏温度210℃，轻组份被高真空17Pa抽入冷凝系统、流入轻组份收集罐，轻组份可被步骤1）再次利用，重组份同时被分离，流入重组份收集罐；
4）蒸馏：重组份收集罐收集的重组份再经高效加热器加热至250℃，蒸发温度310℃，轻组份被5Pa的高真空抽入冷凝系统，流入轻组份收集罐，再从轻组份收集罐泵入脂肪酸保证器，重组份同时被分离流入重组份收集罐；
5）分提：从脂肪酸保证器出来的轻组份经过高效冷却器冷却至50℃进入结晶罐，以1℃/min的速度冷却至20℃，再经冷冻水以0.4℃/min的速度冷至10℃，再以0.2℃/min的速度冷至2℃，经板框过滤机过滤，得一级米糠油和硬脂，硬脂收入硬脂罐。
本发明生产出的成品油经化验室众多化验的指标符合GB19112-2003一级油的标准，具体如下：
本发明一级米糠油生产工艺为：毛米糠油→加热至（60～120℃）→冷冻（20℃）脱胶→脱气→物理脱酸→冷却脱色→重组份→分子蒸馏→轻组份→脂肪酸保证器→冷却→过滤→一级米糠油。与国内一级米糠油生产的常规工艺相比，具有以下优点：
1.工艺简单：采用一次性低温脱磷、脱蜡，使工艺简单化、设备缩减化，新工艺使得蜡脂基本脱除、含磷5-20ppm；
2.损失小、减少污水：本发明没有碱炼脱酸，比常规工艺消除了中性油损失与水洗水的产生，这样既减少了水处理的难度，又减少了环境污染；
3.营养价值高：本发明少了碱炼脱酸，大大增加谷维素在油中的含量（约15000ppm，常规约在5000ppm），使人们食用的米糠油中的营养价值更高；
4.油得率高、生产成本低：本发明采用一次性脱磷脱蜡、少了碱炼脱酸使得成本降低（众所周知新鲜的米糠油酸价一般20mgKOH/g左右，降到3mgKOH/g，按此计算米糠油损失约2.55%），大大提高了得率，本发明比常规工艺少了脱色工段，使得油损失减少0.5%（加白土按油重的2%，白土干基含油25%来计算），可见本发明使得米糠油得率提高；
5.生产工程中不产生反式酸：本发明使用分子蒸馏，其特点是高温接触比较短，钝化了米糠油产生反式酸的反应时间，从而避免了产生反式酸，且产品色泽超过GB19112-2003一级油的标准，产品得率高，整个过程不添加任何助剂、无废水排放，营养价值保留率高。
本发明采用一次性低温脱胶、脱蜡，物理脱酸及其分子蒸馏纵横联合的新工艺，从而使得产品色泽超过GB19112-2003 一级油的标准，产品得率高，无废水排放，谷维素保留率高且产品香味浓郁的米糠油，是毛米糠油精炼一级油方法上的创新，采用本发明方法可连续广泛的应用与毛油到米糠油的精炼，具有良好的经济和社会效益。
Claims (3)
1.一种米糠油分子蒸馏精炼一级油的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）吸附脱胶：毛米糠油经加热器加热到60-85℃，加入毛米糠油重量的1-3%的体积浓度为5-7%的氯化钙溶液中，混合30min，再加热至100-120℃，加入毛米糠油重量的0.1-0.5% 的硅藻土，混合30min，以2℃/min的速度冷却至50℃，再经冷冻水以0.5℃/min的速度冷却至35℃，然后以0.3℃/min的速度冷却至20℃时，用隔膜过滤机过滤脱胶，硅藻土可二次利用；
2）脱气、脱酸：吸附脱胶后的米糠油经加热器加热到100-120℃进入真空度为50-100Pa的脱气塔脱气，脱气后的米糠油经高压蒸汽加热至220-255℃，进入真空度为10-50Pa的高效脱酸塔脱酸，降至酸价2-5mgKOH/g；
3）脱色：脱气、脱酸后的米糠油经高效冷凝器降温至145-175℃进行脱色，脱色后进入分子蒸馏器，蒸馏温度195-250℃，轻组份被高真空5-30Pa抽入冷凝系统、流入轻组份收集罐，轻组份可被步骤1）再次利用，重组份同时被分离，流入重组份收集罐；
4）蒸馏：重组份收集罐收集的重组份再经高效加热器加热至240-260℃，蒸发温度300-320℃，轻组份被0.1-10Pa的高真空抽入冷凝系统，流入轻组份收集罐，再从轻组份收集罐泵入脂肪酸保证器，重组份同时被分离流入重组份收集罐；
5）分提：从脂肪酸保证器出来的轻组份经过高效冷却器冷却至40-70℃进入结晶罐，以1℃/min的速度冷却至20℃，再经冷冻水以0.4℃/min的速度冷至10℃，再以0.2℃/min的速度冷至0-5℃，经隔膜过滤机或板框过滤机过滤，得一级米糠油和硬脂，硬脂收入硬脂罐。
2.根据权利要求1所述的米糠油分子蒸馏精炼一级油的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）吸附脱胶：毛米糠油经加热器加热到60℃，加入毛米糠油重量的1%的体积浓度为5%的氯化钙溶液中，混合30min，再加热至100℃，加入毛米糠油重量的0.1% 的硅藻土，混合30min，以2℃/min的速度冷却至50℃，再经冷冻水以0.5℃/min的速度冷却至35℃，然后以0.3℃/min的速度冷却至20℃时，用隔膜过滤机过滤脱胶，硅藻土可二次利用；
2）脱气、脱酸：吸附脱胶后的米糠油经加热器加热到100℃进入真空度为80Pa的脱气塔脱气，脱气后的米糠油经高压蒸汽加热至220℃，进入真空度为30Pa的高效脱酸塔脱酸，降至酸价2-5mgKOH/g；
3）脱色：脱气、脱酸后的米糠油经高效冷凝器降温至145℃进行脱色，脱色后进入分子蒸馏器，蒸馏温度195℃，轻组份被高真空5Pa抽入冷凝系统、流入轻组份收集罐，轻组份可被步骤1）再次利用，重组份同时被分离，流入重组份收集罐；
4）蒸馏：重组份收集罐收集的重组份再经高效加热器加热至240℃，蒸发温度300℃，轻组份被0.5Pa的高真空抽入冷凝系统，流入轻组份收集罐，再从轻组份收集罐泵入脂肪酸保证器，重组份同时被分离流入重组份收集罐；
5）分提：从脂肪酸保证器出来的轻组份经过高效冷却器冷却至70℃进入结晶罐，以1℃/min的速度冷却至20℃，再经冷冻水以0.4℃/min的速度冷至10℃，再以0.2℃/min的速度冷至5℃，经隔膜过滤机过滤，得一级米糠油和硬脂，硬脂收入硬脂罐。
3.根据权利要求1所述的米糠油分子蒸馏精炼一级油的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）吸附脱胶：毛米糠油经加热器加热到75℃，加入毛米糠油重量的2%的体积浓度为6%的氯化钙溶液中，混合30min，再加热至110℃，加入毛米糠油重量的0.3% 的硅藻土，混合30min，以2℃/min的速度冷却至50℃，再经冷冻水以0.5℃/min的速度冷却至35℃，然后以0.3℃/min的速度冷却至20℃时，用隔膜过滤机过滤脱胶，硅藻土可二次利用；
2）脱气、脱酸：吸附脱胶后的米糠油经加热器加热到110℃进入真空度为60Pa的脱气塔脱气，脱气后的米糠油经高压蒸汽加热至245℃，进入真空度为10Pa的高效脱酸塔脱酸，降至酸价2-5mgKOH/g；
3）脱色：脱气、脱酸后的米糠油经高效冷凝器降温至165℃进行脱色，脱色后进入分子蒸馏器，蒸馏温度210℃，轻组份被高真空17Pa抽入冷凝系统、流入轻组份收集罐，轻组份可被步骤1）再次利用，重组份同时被分离，流入重组份收集罐；
4）蒸馏：重组份收集罐收集的重组份再经高效加热器加热至250℃，蒸发温度310℃，轻组份被5Pa的高真空抽入冷凝系统，流入轻组份收集罐，再从轻组份收集罐泵入脂肪酸保证器，重组份同时被分离流入重组份收集罐；
5）分提：从脂肪酸保证器出来的轻组份经过高效冷却器冷却至50℃进入结晶罐，以1℃/min的速度冷却至20℃，再经冷冻水以0.4℃/min的速度冷至10℃，再以0.2℃/min的速度冷至2℃，经板框过滤机过滤，得一级米糠油和硬脂，硬脂收入硬脂罐。
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