专利名称：一种玉米胚芽油低温、分散喷射充氮保鲜工艺方法
技术领域：
本发明属玉米胚芽油生产领域，具体地说是一种玉米胚芽油低温、冲氮保鲜方法。
背景技术：
玉米胚芽是一种营养丰富的油脂。因为富含不饱和脂肪酸、生育酚、植物留醇而受 到人们的喜爱。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，不宜适用。玉米胚芽油极易氧化，其氧化、酸败作用 是诸油种中最快的。解决食用油氧化变质的传统方法是采用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。国家食品安全法对于食品的人工添加剂都有严格的法令限制。因而在油脂加 工和储藏中，多采用氮气保护法，这种方法的优势在于不添加化学合成添加剂，利用天然氮 气的惰性，不易挥发、隔离空气的原理来达到保鲜效果。即采用氮气将油脂容器中的氧气尽 可能地置换、排除，避免油脂与氧气接触，以防止油脂品质劣变，保持食用油的口感、口味和 丰富的营养。因而更加天然、健康。目前已采用的氮气保护法均为氮气覆盖方式，现将其归纳为以下几种形式表 1.
序号·应用领域引入氮气方法分类近似用量1脱臭后脱臭后在管道中喷洒约 0.9 M3/ M3 油2散装油的储存顶部喷洒覆盖足以保持正压3装满的铁路油罐车罐车中喷洒约 0.93 M3/ M3 油4油槽卡车装满后顶部喷洒喷洒约 0.93 M3/ M3 油5铁路油罐车、油槽卡车泵送时在管道中喷洒喷洒约 0. 9 M3/M3 油至用户油储罐6在油罐中储存顶部喷洒覆盖足以保持正压7从储罐至小包装泵送时在管道中喷洒喷洒约 0. 9 M3/ M3 油上述所谓“喷洒”，均是在油面上方，使氮气充满储罐或管道的空间，将原有的空气 排出，从而防止油脂的氧化，起到一定的保鲜作用。但是，在常温常压下，Ikg食用油中会吸附溶解有0. 2 0. 4Kg的氧气，这少量的氧 气足以使食用油特别是玉米油氧化变质，因此，必须研究更适合玉米油保鲜的新方法。
发明内容
本发明的目的是为了提高一种食用油玉米胚芽油的充氮保鲜新方法。该方法是一 种先进的"低温、氮气分散喷射器保鲜工艺"，它不是简单的“充氮保护”，即用氮气取代空 气，隔离油脂与氧气的接触；更重要的是将氮气通过分散喷射器后形成细微气流，充入油体之中，互相混合，将夹带、吸附和溶解在油脂中的氧气最大可能地置换、排除，以获得绝佳的 油脂保鲜效果。本发明的技术方案，是对现有氮气覆盖法的改进、完善和更新。本发明所述技术方案是在油脂罐装储藏之前，将现有充氮管线的氮气出口延伸插 入到油脂液体之中，并在氮气管线出口增设由微孔材料制成的“氮气分散喷射器”，使氮气 经过分散喷射器后形成细微气流，并与油脂液体形成湍流混合，从而将混溶于油脂中的氧 气排除，达到防止玉米油氧化劣变的目的。上述“氮气分散喷射器”所用的微孔材料，一般选用无机微孔材料或有机高分子微 孔材料，例如硅藻土砂滤棒、陶瓷微孔滤棒、高分子滤膜、多孔发泡材料、不锈钢多孔滤膜等等。上述“氮气分散喷射器”的形状可依据油脂储罐容器或管路的形状要求选用多种 形式，例如棒形、球形、菱形、莲蓬喷头形等等。在大型生产装置中，上述“氮气分散喷射器”也可选用不锈钢类材质的高压喷雾喷 咀形式。依据生产需要，上述“氮气分散喷射器”，可安装一个或多个。经过理论分析、计算和大量实验对比筛选，本发明人确定，上述“氮气分散喷射器” 所用微孔材料的孔径的优选范围为10 100微米，最佳范围为16 30微米。理论计算及依据由流体动力学知油的运动粘度为90cSt，在1 1. 5m/s时是滞流。氮气密度 1. 25 (0°C ) kg/m3，油密度920 (20°C ) kg/m3。氮气进入油体时是一种湍流，雷诺准数> 4000， 在0. 5 0. 8MPa压力作用下，迅速进入油体，产生混合与溶解。氮气在油中具有分散性和不稳定性的特质1.氮气与油体介质之间存在着界面，表(界)面积随氮气粒子分散度的增加而增 大。分散性是指单位体积空气的表面积，即比表面积Stl，它与总比表面积S和总体积V有如 下关系S0 = dS/dV当氮气粒子为球体时，若粒子半径为r，则S0 = 4 31 r2/ (4/3 π r3) = 3/r可见比表面积与氮气粒子的大小成反比。氮气粒子越小，空气的分散度越大，总比 表面积也越大。覆盖面积也就越大。氮气体粒子在一定压力和体积下，表现是稳定的。2.不稳定性由于氮气粒子具有高表面能，故粒子总是趋向降低表面能，达到稳定的平衡状态， 即粒子趋向凝聚而上浮。随着油体的流动，也表现出不稳定性。当油体管道或容器中出现 空间，氮气体粒子便会释放到空间中，形成对油体的覆盖式保护。本发明所述玉米胚芽油的充氮保鲜方法的操作工艺条件如下温度控制在较低范围，根据不同季节，均控制在7 15°C之间。充氮压力应高于正常大气压以上，控制在0. 5 0. 8MPa之间。氮气纯度应尽量高一些，优选氮气的纯度为0. 999 0. 9999。采用本发明所述玉米胚芽油的充氮保鲜方法所获得的效果及对比
采用本发明充氮保鲜方法所加工的玉米胚芽油中氧气含量< 0. 008% ；采用现有 充氮覆盖方式加工的玉米胚芽油中氧气含量为0. 3% ；采用本发明充氮保鲜方法所加工的瓶装玉米胚芽油中在18个月内酸价由灌装时 的 0. 12 (mgKOH/g)增至 0. 18 (mgKOH/g)，增加 0. 5 倍；未采用现有充氮覆盖方式加工的米胚芽油在18个月内酸价由当时的 0. 12 (mgKOH/g)增至1. 90 (mgKOH/g)，增加14. 8倍，酸败速度是本发明的29. 6倍。
附图1为本发明所述冲氮保鲜方法的流程示意图其中1-30吨精炼油储罐2-输油泵3-精密过滤器4_降温冷却装置5_氮气分 散喷射器6-精密称重式灌装机
具体实施例方式实施例1使用单一硅藻土沙滤棒氮气分散喷射器，其几何尺寸为外径X内径X
长度=069 X 039 X 498 (毫米)，长圆柱状体，孔径的范围为！6 30微米。平行安装在罐装前的输油管道中心，使氮气在0. SMPa压力下，经过分散喷射器后 形成细微气流，并与油脂液体形成湍流混合，从而将混溶于油脂中的氧气排除，达到防止玉 米油氧化劣变的目的。采用本实施例充氮保鲜方法所加工的玉米胚芽油中氧气含量< 0. 008% ；采用本实施例充氮保鲜方法所加工的瓶装玉米胚芽油中在18个月内酸价由灌装 时的 0. 12 (mgKOH/g)增至 0. 18 (mgK0H/g)，仅增加 0. 5 倍。实施例2.使用三支硅藻土沙滤棒的氮气分散喷射器，每支几何尺寸为外径X内 径X长度=069 X 039 X 498 (毫米)，长圆柱状体，孔径的范围为16 30微米，以 串联方式安装在罐装前的输油管道中，每支硅藻土沙滤棒的中心线与输油管道中心线重 合，使氮气在0. 6MPa压力下，经过分散喷射器后形成细微气流，并与油脂液体形成湍流混 合，从而将混溶于油脂中的氧气排除，达到防止玉米油氧化劣变的目的。采用本实施例充氮保鲜方法所加工的玉米胚芽油中氧气含量< 0. 008% ；采用本实施例冲氮保鲜方法所加工的瓶装玉米胚芽油中在18个月内酸价由灌装 时的 0. 12 (mgK0H/g)增至 0. 18 (mgK0H/g)，仅增加 0. 5 倍。实施例3在玉米胚芽油生产系统中采用本发明充氮保鲜方法的处理工艺过程实例生产过程中充氮保鲜主要掌握以下要点来自精炼的玉米油在负压下覆盖充氮；冷却降温至7 15°C ；采用氮气分散喷射 器在0. 5 0. 8MPa压力下分散喷射充氮。流程示意图见附图1，具体操作步骤为将来自精炼工序的玉米胚芽油，在保持一定的负压下(133466Pa，此时氧气含量
5最低)，立即进行覆盖法充氮，送入30吨精炼油储罐；用输油泵2作动力，经过精密过滤器 3过滤后，送入降温冷却器装置4降温，达到设定的温度7 15°C之间；然后送入装有氮气 分散喷射器5的输油管道中，进行分散喷射充氮，充入氮气压力控制为0. 5 0. SMI^a之间， 使氮气粒子与油脂在此进行充分混合；经输油管道至精密称重式灌装机6，油瓶罐装、充氮 后，立即封盖密闭包装。整个过程结束。生产中可依据规模大小、设备及管路安装连接的具体情况，选择不同形状的分散 喷射器，可采用不同的串联、并联组装方式。本实施例选用六支陶瓷沙滤棒的氮气分散喷射器，每支几何尺寸为外 径X内径X长度=0 69 X 039 X 498 (毫米)，长圆柱状体，孔径的范围为20 30
微米，以2只1组并联再串联方式铅直安装在罐装前的输油管道中。采用本实施例充氮保鲜方法所加工的玉米胚芽油中氧气含量< 0. 008%。采用本实施例充氮保鲜方法所加工的瓶装玉米胚芽油中在18个月内酸价由灌装 时的 0. 12 (mgKOH/g)增至 0. 18 (mgKOH/g)，仅增加 0. 5 倍。
权利要求
1.一种玉米胚芽油低温、分散喷射充氮保鲜工艺方法，其特征在于在油脂罐装储藏之 前，将现有充氮管线的氮气出口延伸插入到油脂液体之中，并在氮气管线出口增设由微孔 材料制成的“氮气分散喷射器”，使氮气经过分散喷射器后形成细微气流，并与油脂液体形 成湍流混合，从而将混溶于油脂中的氧气排除，达到防止玉米油氧化劣变的目的。
2.如权利要求1所述的玉米胚芽油充氮保鲜方法，其特征在于所说的“氮气分散喷射 器”所用的微孔材料选用硅藻土砂滤棒、陶瓷微孔滤棒、高分子滤膜、多孔发泡材料、不锈 钢多孔滤膜。
3.如权利要求1所述的玉米胚芽油充氮保鲜方法，其特征在于所说的“氮气分散喷射 器”的形状可选用棒形、球形、菱形、莲蓬喷头形。
4.如权利要求1所述的玉米胚芽油充氮保鲜方法，其特征在于所说的“氮气分散喷射 器”可选用不锈钢材质的高压喷雾喷咀形式。
5.如权利要求1所述的玉米胚芽油充氮保鲜方法，其特征在于所说的“氮气分散喷射 器”所用微孔材料的孔径为10 100微米。
6.如权利要求1所述的玉米胚芽油充氮保鲜方法，其特征在于所说的“氮气分散喷射 器”所用微孔材料的孔径的为16 30微米。
7.如权利要求1所述的玉米胚芽油充氮保鲜方法，其特征在于所说的“氮气分散喷射 器”安装在罐装前的输油管道中。
8.如权利要求1所述的玉米胚芽油充氮保鲜方法，其特征在于所说的“氮气分散喷射 器”可使用多个，以串联和/或并联组合。
9.如权利要求1所述的玉米胚芽油充氮保鲜方法，其特征在于操作工艺条件为冷却 降温控制在7 15°C之间；分散喷射充氮压力控制在0. 5 0. SMPa之间。
10.如权利要求1所述的充氮保鲜方法在玉米胚芽油生产装置中的应用，其特征在于 将来自精炼工序的玉米胚芽油，在负压下立即进行覆盖法充氮，送入30吨精炼油储罐；经 过精密过滤器过滤后，送入降温冷却器降温至7 15°C之间；然后送入装有氮气分散喷射 器的输油管道中，在氮气压力0. 5 0. SMI^a下，进行分散喷射充氮，使氮气粒子与油脂充分 混合；再经输油管道至灌装机罐装。
全文摘要
本发明为一种玉米胚芽油低温、分散喷射充氮保鲜工艺方法，具体是在油脂罐装储藏之前，将现有充氮管线的氮气出口延伸插入到油脂液体之中，并在氮气管线出口增设由微孔材料制成的“氮气分散喷射器”，使氮气经过分散喷射器后形成细微气流，并与油脂液体形成湍流混合，从而将混溶于油脂中的氧气排除，达到防止玉米油氧化劣变的目的。采用本发明充氮保鲜方法加工的玉米胚芽油中氧气含量＜0.008％；采用现有充氮覆盖方式加工的玉米胚芽油中氧气含量为0.3％。
文档编号C11B5/00GK102080019SQ20101050652
公开日2011年6月1日 申请日期2010年10月14日 优先权日2010年10月14日
发明者刘松岭, 崔宝贵, 崔玉坤, 杜军, 王勇, 王晓, 王红雨, 程宝亮, 霍光农, 魏磊 申请人:山东西王食品有限公司