CN111498173B - 一种食用油的锁养保鲜生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种食用油的锁养保鲜生产工艺，涉及食用油包装技术领域，包括全工段恒温灌装、充氮灌装和抗紫外瓶包装；本发明通过全工段恒温灌装操作有效避免了灌装油温过高产生负压造成的瓶内缩吸瘪，减少了标签不平整情况的发生，保证了灌装液位的平稳，有效避免了冒油、油重不足等情况的发生；通过充氮灌装操作使所加工的食用油瓶内残氧含量＜6％，过氧化值指标明显下降，氮气利用率达到90％以上，产品残氧量指标稳定；以色油作为抗紫外助剂，制成的食品级食用油包装瓶可防止紫外线对食用油品质的影响和营养素的破坏。

Description

一种食用油的锁养保鲜生产工艺

技术领域：

本发明涉及食用油包装技术领域，具体涉及一种食用油的锁养保鲜生产工艺。

背景技术：

目前，本领域所采用的食用油全工段恒温灌装、充氮灌装和抗紫外瓶包装存在以下问题：

(1)全工段恒温灌装

灌装油温过高会引起成品在外界环境储存冷却后，瓶内产生负压，造成瓶内缩吸瘪，同时标签不平整。花生油、棕榈油等产品熔点普遍较高，为保证其液态灌装，需要维持其最佳灌装温度并保持恒定，以防止在灌装过程中油凝结，造成管线/过滤堵塞等一系列影响。灌装油温的过高或过低，也会造成在灌装过程中液位的不稳定，导致冒油、油重不足等情况的发生，并对产品的货架期有一定影响。

(2)充氮灌装

氧化作用是影响食用油新鲜度最关键性因素，氧化过程中分解产生的醛、酮、酸等小分子物质有强烈刺激气味，影响口感，不宜使用。解决食用油氧化变质的传统方法是采取添加人工合成的抗氧化剂-特丁基对苯二酚(TBHQ)的方式进行储藏，而长期过量摄入抗氧化剂TBHQ会对人体健康造成一定的损害，国家食品法规对食品中人工添加剂的使用有着严格的限制。

由于油脂的氧化速度与溶于油脂中的氧气量相关，利用天然氮气的惰性，不易挥发，隔离空气的原理来达到食用油保鲜的效果，即用氮气将油脂容器中的氧气尽可能地置换、排除，从而增强油脂的储藏稳定性，保持食用油的口感、口味和丰富的营养。目前行业多采取的为半自动且单一的充氮方式，充氮精准度不足且无法实现全工段充氮保护，容易引起氮气资源浪费、产品残氧量指标不稳定、无法达到对产品的充氮保护预期效果。

(3)抗紫外瓶包装

现食用油包装材料即普通PET瓶对超过320nm的紫外线不具有阻隔功能，紫外透过率大于50％。由于食用油中含有多种天然色素和不饱和脂肪酸，吸收紫外线极易引起油脂自由基的产生，诱发油脂氧化的链式反应，导致食用油品质发生变化；油脂的酸败，过氧化值的升高，会大大降低食用油的营养价值，并威胁到食用油的食用安全。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种食用油的锁养保鲜生产工艺，工艺控制参数明确，解决了现有食用油保鲜技术存在的货架期短、影响食用油食用品质、威胁食用油食用安全的问题。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种食用油的锁养保鲜生产工艺，包括全工段恒温灌装、关键工段充氮灌装和抗紫外瓶包装。

所述全工段恒温灌装包括以下工艺步骤：

1)温度设置

保温罐、保温管道、灌装温度：非棕榈类产品最佳灌装油温为≤25℃；棕榈类产品最佳灌装油温的范围：上限为熔点+15℃、下限为熔点+5℃；灌装车间实时温湿度监控，要求温度≤25℃，湿度≤75％，保证灌装环境的恒定；

2)油温自动冷却/升温系统

通过自动监控系统，实时监控油温温度，并通过油温自动冷却/升温系统进行调节；

3)在线监测油温

通过金属探针式数显温度计对首件和至少每2小时进行监测油温及变化；

4)产品恒温仓储

成品进入仓库后，根据其油温要求及包装特点进行分区储存，并对各储存区域实行温湿度监控。

上述全工段恒温灌装不是简单的某一点的恒温保护，而是通过灌装全工段的恒温措施来维持并保证油品的最佳灌装温度，安全可靠，有效保护食用油产品的品质。根据油种最佳灌装温度，设定需要维持的温度，通过全工段实行恒温保护。

所述充氮灌装包括以下工艺步骤：

1)储存罐充氮

储存罐：设有呼吸阀正压控制在3000Pa，负压控制在-290Pa；充氮压力控制在1000Pa；泄压压力为2000Pa；

2)管道充氮

对输油管道实施氮气吹洗，充氮压力控制在0.5Mpa，每吨油充氮量控制在90NL；

3)氮气吹瓶

灌装前对包装瓶进行氮气吹洗，充氮压力控制在0.5MPa，充氮时间控制在2s；

4)充氮灌装

灌装机自动充氮方式包括直线型充氮灌装、环线型充氮灌装，顶空残氧含量＜6％，灌装充入的氮气纯度≥99.9％，充氮压力为0.2MPa，充氮时间为2s，监测环境氧气含量为＜19.5％，启动排风换气系统。

上述充氮灌装操作主要体现在三个方面：一是实现灌装全工段充氮，保护食用油的品质；二是加氮精准度高，实现氮气资源不浪费、产品残氧量指标稳定；三是与现有生产设备有机结合，满足连续性自动化生产，同时稳定性强，安全性高。

原料油通过孔径1μm的过滤器经输油管道泵入高位油槽，利用灌装机进行定量灌装，通过自动充氮设备与灌装机的有机结合，在瓶压盖密封前，向瓶口内吹入氮气，置换出空气，然后迅速压盖密封。具体为运用直线型、环线行两种方式与灌装机进行结合，来实施自动灌装充氮。

所述直线型自动充氮的工作过程为：当灌装线开始启动前，首先确保该充氮设备处于运行等待状态，即PLC控制系统已经处于运行状态，当灌装设备启动时，该设备将自动启动，跟随灌装机运行；当油瓶灌装完毕通过流水线移动到充氮设备工位时，机械充氮机构将充氮喷嘴压住瓶口，此时传感器检测到有瓶，PLC系统控制当前工位的气阀，打开氮气给瓶内充氮，充氮时间3秒，随后分4次移开充氮口，每次移开3只充氮头，给操作工留有干活时间，充氮过程结束，瓶子继续进入到压盖工序；现场的氮含量传感器实时检测环境中的氮气浓度，当浓度到达报警值时，PLC启动排风系统换气，直到安全值停止。操作员通过人机界面可以看到当前每一个充氮喷嘴的工作状态和所在工位，以及当前环境的氮含量，当设备故障或氮含量报警时，屏幕自动弹出报警信息提醒操作员注意。

所述环线型自动充氮的工作过程为：当灌装线开始启动前，首先确保该充氮设备处于运行等待状态，即PLC控制系统已经处于运行状态，当灌装设备启动时，该设备将自动启动，跟随灌装机运行；当油瓶灌装完毕旋转到充氮设备工位时，机械充氮机构将充氮喷嘴压住瓶口，此时传感器检测到有瓶，PLC系统控制当前工位的气阀，打开氮气给瓶内充氮，并且充氮机构随着瓶子移动始终压靠，当瓶子移动到压盖装置前时，充氮机构喷嘴脱离瓶口，缩回原位，充氮过程结束，瓶子继续进入到压盖工序，充氮结束到压盖过程只有很短的时间，使氮气的流失尽可能少，从而保证瓶内氧含量尽可能少；回到原位后的喷嘴继续跟随主机旋转循环执行下一次充氮过程，8个喷嘴都以相同的工作方式不断循环充氮旋转、回位；现场的氮含量传感器实时检测环境中的氮气浓度，当浓度到达报警值时，PLC启动排风系统换气，直到安全值停止。操作员通过人机界面可以看到当前每一个充氮喷嘴的工作状态和所在工位，以及当前环境的氮含量，当设备故障或氮含量报警时，屏幕自动弹出报警信息提醒操作员注意。

充氮灌装原理为：一方面向油中充入(混合)氮气，使瓶内食用油结合的氧气量尽可能降低；另一方面向瓶口充(吹)氮，氮气在瓶的顶空部分形成了氮封，阻隔了氧气与食用油的接触。

所述抗紫外瓶包装包括以下特征：注塑设备进料端安装色油混合装置，确保色母、色油与PET粒子充分混合，通过色油比例控制器调整添加量，制作出带色UV阻隔瓶坯，最后通过吹瓶机制成带色UV阻隔瓶。

所述油温自动冷却/升温系统具体为：自动冷却系统由冷却塔/冷冻机提供的冷却水，通过换热器进行水相与油相的冷热置换，实现油温的下降；自动升温系统由转换设备提供高温水，通过换热器进行油相和水相的冷热置换，实现油温的上升。

所述色油为抗室内紫外线助剂。

本发明的有益效果是：

(1)本发明通过上述全工段恒温灌装操作有效避免了灌装油温过高产生负压造成的瓶内缩吸瘪，减少了标签不平整情况的发生，保证了灌装液位的平稳，有效避免了冒油、油重不足等情况的发生；

(2)本发明通过上述充氮灌装操作使所加工的食用油瓶内残氧含量＜6％，过氧化值指标明显下降，氮气利用率达到90％以上，产品残氧量指标稳定；实现了连续化自动生产，未对原有灌装设备的产能造成影响；设备传感器在线监测环境中O₂含量＜19.5％时，自动启动排风换气系统，保证操作人员安全。

(3)本发明以色油作为抗紫外助剂，能够有效地减少特定波段紫外线的透过，制成的食品级食用油包装瓶可防止紫外线对食用油品质的影响和营养素的破坏。

附图说明：

图1为本发明全工段恒温灌装流程示意图；

图2为本发明充氮灌装流程示意图；

图3为本发明线型自动充氮灌装工艺示意图；

图4为本发明环线型自动充氮灌装工艺示意图。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示和实施例，进一步阐述本发明。

实施例1

如图1所示，28℃棕榈油最佳灌装温度为40℃，设定其温度，并通过全工段实行恒温保护。操作人员通过自动监控系统，实时监控28℃棕榈油温度，并通过油温自动冷却/升温系统进行调节保持在40±5℃。具体为，自动冷却系统由冷却塔/冷冻机提供的冷却水，通过换热器进行水相与油相的冷热置换，实现油温的下降。自动升温系统由转换设备提供高温水(蒸汽加热)，通过换热器进行油相和水相的冷热置换，实现油温的上升。灌装车间实施温湿度监控，要求温度为≤25℃，湿度为≤75％，保证灌装环境的恒定。质量人员对在线灌装出的28℃棕榈油成品，实施在线油温监测。具体为，通过金属探针式数显温度计对首件和至少每2小时进行监测油温及变化。28℃棕榈油成品进入仓库后，放入A区进行储存，A区温湿度控制在温度≤40℃，湿度≤75％，并实施监控。

实施例2

如图2所示，使用大豆油储存罐150吨，可承受正压2000Pa，负压-500Pa；呼吸阀设定的开始泄压压力为980Pa，开始吸入压力为300Pa，流量为50t/小时，经孔径为1μm的过滤袋泵入5吨大豆油至高位油槽。5L油瓶经压力为0.5MPa，时间为2s的氮气吹洗后进入灌装系统，采用自动灌装机定量灌装后自动进入环线式自动充氮系统，纯度为≥99.9％的氮气自动向已经定量灌装完毕的瓶中充填氮气，充氮时间为2s，充氮压力为0.2MPa。充氮结束后，自动进入压盖工序进行封盖处理，抽样检测瓶内残氧量＜6％，喷码装箱入库。

将充氮保鲜的大豆油与其未充氮大豆油进行对比，实验结果如表1所示：

表1

由表1可知，对瓶装大豆油进行充氮后能显著改善大豆油的储存质量

实施例3

注塑设备进料端安装色油混合装置，确保色母、色油与PET粒子充分混合，通过色油比例控制器调整添加量，制作出带色UV阻隔瓶坯，最后通过吹瓶机制成带色UV阻隔瓶。。

在波长250-400nm范围内，对葵花籽油专用的带色UV阻隔瓶进行紫外线阻隔性能检测，结果图表2所示，数据由中国计量科学研究院检测提供。

表2

由表2可知，添加色油的PET瓶能够有效阻隔紫外线的通过，防止紫外线对食用油品质的影响和营养素的破坏。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种食用油的锁养保鲜生产工艺，其特征在于：包括全工段恒温灌装、关键工段充氮灌装和抗紫外瓶包装；

所述全工段恒温灌装包括以下工艺步骤：

1）温度设置

保温罐、保温管道、灌装温度：非棕榈类产品最佳灌装油温为≤25℃；棕榈类产品最佳灌装油温的范围：上限为熔点+15℃、下限为熔点+5℃；灌装车间实时温湿度监控，要求温度≤25℃，湿度≤75%，保证灌装环境的恒定；

2）油温自动冷却/升温系统

通过自动监控系统，实时监控油温温度，并通过油温自动冷却/升温系统进行调节；

3）在线监测油温

通过金属探针式数显温度计对首件和至少每2小时进行监测油温及变化；

4）产品恒温仓储

成品进入仓库后，根据其油温要求及包装特点进行分区储存，并对各储存区域实行温湿度监控；

所述充氮灌装包括以下工艺步骤：

1）储存罐充氮

储存罐：设有呼吸阀正压控制在3000Pa，负压控制在-290Pa；充氮压力控制在1000Pa；泄压压力为2000Pa；

管道充氮

对输油管道实施氮气吹洗，充氮压力控制在0.5Mpa，每吨油充氮量控制在90NL；

3）氮气吹瓶

灌装前对包装瓶进行氮气吹洗，充氮压力控制在0.5MPa，充氮时间控制在2s；

充氮灌装

灌装机自动充氮方式包括直线型充氮灌装、环线型充氮灌装，顶空残氧含量＜6%，灌装充入的氮气纯度≥99.9%，充氮压力为0.2MPa，充氮时间为2s，监测环境氧气含量为＜19.5%，启动排风换气系统。

2.根据权利要求1所述的锁养保鲜生产工艺，其特征在于：所述抗紫外瓶包装包括以下特征：注塑设备进料端安装色油混合装置，确保色母、色油与PET粒子充分混合，通过色油比例控制器调整添加量，制作出带色UV阻隔瓶坯，最后通过吹瓶机制成带色UV阻隔瓶。

3.根据权利要求1所述的锁养保鲜生产工艺，其特征在于：所述油温自动冷却/升温系统具体为：自动冷却系统由冷却塔/冷冻机提供的冷却水，通过换热器进行水相与油相的冷热置换，实现油温的下降；自动升温系统由转换设备提供高温水，通过换热器进行油相和水相的冷热置换，实现油温的上升。

4.根据权利要求2所述的锁养保鲜生产工艺，其特征在于：所述色油为抗室内紫外线助剂。

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