高品质玉米油12道生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种高品质玉米油12道生产工艺。该工艺包括12道生产工序：原料质量控制、储存条件控制、精选除杂调质、低温压榨技术、混合油负压低温蒸发、适温淡碱脱酸、复合吸附剂低温脱色、无动力连续脱蜡、双温双塔分段脱臭、成品油密闭充氮保鲜、GMP清洁灌装技术、全程在线智能监测。最大限度地保留玉米油中植物甾醇和维生素E等原有营养成分，减少和避免反式脂肪酸的形成，确保玉米油产品的营养、安全；提高了产品质量和得率，降低了能耗和废弃物排放，实现了玉米油生产的减损增效。
【专利说明】高品质玉米油12道生产工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及玉米油生产【技术领域】，特别是涉及一种高品质玉米油12道生产工艺。【背景技术】
[0002]粮油加工业肩负着我国农产品资源的高效加工增值以及为人们提供优质的粮油食品的重任，是农业的后续产业，又是食品工业的基础产业，对于合理调整人民的饮食结构和食品工业的产业结构，提高粮油资源的高效利用率和增值增效，促进农业可持续发展都具有重要作用，我国粮油加工业无论是加工技术水平还是加工规模均取得了突飞猛进的发展，使我国粮油加工业迈上了一个新的台阶。
[0003]然而，在快速发展中还存在着许多亟待解决的问题，中国粮油学会油脂分会长王瑞元在2013年9月14日上海第二十二届学术年会暨产品展示会中明确指出为了进一步促进我国粮油加工业的持续健康发展，应认真处理好以下几大重点问题。
[0004]( I)、要把粮油产品的质量及品质安全放在第一位
近年来，世界上一些国家和地区食品安全的恶性事件不断发生，随着食品加工中加工助剂的广泛使用，新的食品安全问题不断涌现。粮油产品中出现了像塑化剂、反式脂肪酸、3-氯丙醇酯等一些有害成分，而粮油产品是人们一日三餐都离不开的最重要食物，这些成分为粮油产品的品质安全带来潜在的风险。为此粮油加工企业要始终将“安全”和“营养”放在第一位，严格按照国家标准组织生产，严把粮油产品质量关，确保粮油产品的绝对安全。
[0005](2)、要纠正粮油产品在生产中“过度加工”问题
目前食用油加工中普遍存在着对食用油产品片面追求色值过“淡”、酸值过“低”、烟点过“高”等现象，油料油脂生产的过度加工，致使产品得率降低，营养成分大量流失，甚至产生有害成分，资源利用率低，浪费严重，能源消耗高，必须引起高度重视，并认真加以限制，力争油料油脂加工的减损增效，为国家的食用油供应安全做出贡献。
[0006](3)、要正确认识并发展低温制油工艺。
[0007]随着国民经济的快速发展个人民生活水平的不断提高，消费者对食用油的要求越来越高。常规的压榨、浸出制油工艺中都存在由于温度过高，致使油品中大量有益于人体健康的不饱和脂肪酸、维生素E、植物留醇等被破坏分解，甚至产生反式脂肪酸，同样饼柏中蛋白质严重变性和破坏，营养价值和利用价值降低。为了最大限度地保留油料中固有的各种生理活性物质和营养成分，提高产品质量，提高油料综合加工价值，应研究并推广低温制油工艺。
[0008]玉米油是富含生理活性成分的营养价值很高的食用植物油。玉米油中含有86%左右的不饱和脂肪酸，其中56%是亚油酸，具有调脂降脂的功效，有益于改善心脑血管病人的健康；玉米油中富含维生素E和生育三烯酚，其中维生素E含量达0.16-0.27%，高于其他植物油，是一种天然抗氧化剂，对于人体抗氧化和延缓衰老有一定的作用；玉米油中还富含植物甾醇，植物留醇含量达到1.5%以上，具有降低低密度胆固醇、辅助降血脂的功效。
[0009]目前玉米油的营养功能性已逐渐被消费者所认识接受，其生产工艺技术的发展也一直受到关注并不断进步，然而也存在着丞待解决的问题:
(I)对原料玉米胚芽质量以及储存条件不重视，造成玉米胚芽中发生霉变变质、产生黄曲霉素BI的风险增大，影响最终的产品质量。
[0010](2)玉米胚芽中杂质清理不干净，不仅影响出油率，也对玉米毛油质量造成不良影响。
[0011](3)预处理生产中生胚采用高温蒸炒，时间长，温度高，不仅对毛油质量造成不良影响，同时还使电耗、汽耗等能量消耗升高。
[0012](4)压榨取油过程的温度过高，不仅造成玉米毛油色泽深、胶体杂质含量高，使得后续精炼难度大、精炼得率低，同时，预榨饼中蛋白质严重变性和破坏，饲用价值降低。
[0013](5)预榨饼浸出生产中，浸出混合油蒸发和汽提的温度高，形成再生色素，使浸出毛油质量降低，精炼难度增大。
[0014](6)在油脂精炼生产中，只注重产品质量指标，尤其是感官指标，不注重精炼过程对玉米油中营养成分的影响，采用常规的高温浓碱碱炼脱酸、高温大吸附剂用量脱色、高温长时间蒸馏脱臭等，不仅使玉米油精炼得率降低，还造成玉米油中的营养成分植物留醇和维生素E大量损失，甚至由于过度加工造成玉米油中产生大量有害成分反式脂肪酸，使玉米油的营养价值大大降低，产品品质降低。
[0015](7)很多中小型的玉米油加工厂，不具备连续自动化灌装生产条件，灌装作业、灌装环境、灌装设备、器具等不能实现清洁生产，对灌装油品的卫生指标、保质时间、货架期造成不良影响；另外在组批抽样检测等管理上存在的问题，也无法实现对玉米油产品的追溯。
[0016](8)散装玉米油在油罐中储存条件差，直接受高温、光照，无充氮保鲜储存条件，极易造成优质产品的回色、回味、氧化、酸败等，对产品的安全储存和质量稳定性产生不利影响，难以保证产品至消费者手中时的优良品质。
[0017]为了解决目前玉米油生产过程中存在的问题，深入系统的研究玉米油生产过程各道工序的工艺技术，优化工艺技术条件并对关键点进行严格控制，对高品质玉米油的生产是非常必要的。
【发明内容】
[0018]本发明的目的就是针对上述存在的缺陷而提供一种高品质玉米油12道生产工艺。该工艺包括12道生产工序:原料质量控制、储存条件控制、精选除杂调质、低温压榨技术、混合油负压低温蒸发、适温淡碱脱酸、复合吸附剂低温脱色、无动力连续脱蜡、双温双塔分段脱臭、成品油密闭充氮保鲜、GMP清洁灌装技术、全程在线智能监测。最大限度地保留玉米油中植物留醇和维生素E等原有营养成分，减少和避免反式脂肪酸的形成，确保玉米油产品的营养、安全；提高了产品质量和得率，降低了能耗和废弃物排放，实现了玉米油生产的减损增效。
[0019]本发明的高品质玉米油12道生产工艺技术方案为，包括12道生产工序:原料质量控制、储存条件控制、精选除杂调质、低温压榨技术、混合油负压低温蒸发、适温淡碱脱酸、复合吸附剂低温脱色、无动力连续脱蜡、双温双塔分段脱臭、成品油密闭充氮保鲜、GMP清洁灌装技术、全程在线智能监测。
[0020](I)原料质量控制工序中，原料为非转基因玉米胚芽，玉米胚芽的霉变粒< 2%，黄曲霉毒素BI含量≤3 μ g/kg,水分≤8%。
[0021](2)储存条件控制工序中，玉米胚芽储存条件为干燥、低温、通风储存。玉米胚芽水分< 8.0%，储藏环境温度< 20°C，储藏环境相对湿度30%RH-50%RH，最长安全储藏期限20天。
[0022](3)精选除杂调质工序中，通过循环吸风和振动清理进行除杂精选，除去非胚芽杂质，除杂率为95%以上，玉米胚芽黄曲霉毒素含量< 50ug/kg，玉米胚芽经软化处理，软化温度在60°C _80°C，随即经辊筒轧胚机轧成0.8mm的薄片，促使细胞结构遭受破坏，使油路缩短，便于料胚的压榨。
[0023]优选的，玉米胚芽软化温度为75°C。
[0024](4)低温压榨技术工序中，榨油温度为70°C _85°C，生产的压榨饼呈瓦状块，略有弹性，内表面光滑没有油斑，外面有细的裂纹，油渣呈小碎片状，出渣量约为进料量的10-15%。
[0025]优选的，入榨温度为75°C，压榨温度为80°C。
[0026](5)混合油负压低温蒸发工序中，压榨玉米饼在浸出器经过溶剂浸出，得到混合油，混合油经过蒸发器蒸发和汽提塔汽提，得到浸出毛油，混合油蒸发和汽提设备的相对真空度为-0.05MPa到-0.1MPa之间，进入汽提塔之前蒸发器的混合油出口温度为950C -1OO0C，浸出毛油进入毛油储罐，其中，在蒸发设备与毛油储罐之间安装毛油真空脱溶罐，毛油残溶≤100mg/kg。
[0027](6)适温淡碱脱酸工序中，毛油通过碱炼反应脱酸，碱炼脱酸过程对植物留醇和维生素E的影响主要是碱炼反应温度和碱液浓度。为进一步降低营养成分的损失，减少反式酸的形成，在降低碱炼反应温度的同时进一步降低碱液浓度，控制毛油温度，碱炼反应温度为55°C-65°C，反应时间为50-70min，碱液浓度为10。Β?_13° Β?。
[0028]优选的,碱炼反应温度为60°C,反应时间为60min,碱液浓度为12° Β?。
[0029](7)复合吸附剂低温脱色工序中，脱色温度为110_118°C，脱色时间为20_25°C，脱色塔液位为38-42%，复合吸附剂为活性炭与白土，比例为1: 15-25，复合吸附剂添加质量百分比为0.5-5%。
[0030]优选的，活性炭+白土添加量为0.1%+2%，脱色反应温度为115°C，脱色反应时间为22min，脱色塔液位为40%。
[0031](8)无动力连续脱蜡工序中，将玉米油从第一个结晶罐经多个结晶罐逐个溢流至最后一个结晶罐，在溢流过程中，玉米油的温度逐步降低至5°C，保温3.6-4小时进行结晶、养晶，再将油温升至16_18°C，进行过滤，脱除蜡质，整个脱蜡过程仅由溢流管形成，无需搅拌混合，无需输油泵。这种脱蜡工艺，玉米油中的蜡质可被充分结晶出来，脱蜡效果好，大大提高了玉米油的质量。
[0032](9)双温双塔分段脱臭工序中，采用填料段和板式段相结合的组合塔以及独立的填料塔组成的双塔脱臭系统，组合塔的上部为填料段，下部为板式段，填料段和板式段通过阀门控制的管道连通；组合塔内的温度为180-220°C，玉米油在塔内的停留时间为40min-50min,独立的填料塔内的温度为230°C -250°C，从组合塔内流出的油在填料塔内停留的时间为20min-30min。
[0033]优选的，脱色油经过节能器与组合塔的填料段出油进行换热，温度升到200°C，油脂以降膜逆流气提的方式通过填料段，汽提能力高，非滞留结构和均匀的蒸汽无滞留死角产生，油脂附着现象极其微弱，几乎无飞溅，脂肪酸可快速去除而不致于发生水解；油再通过管道流入组合塔板式段，板式段中的直接蒸汽从油中呈鼓泡状喷出，再次与油进行接触气提，油在板式段中通过高真空降低臭味物质的沸点，并通过过热蒸汽的蒸馏，从而达到脱臭的目的，并滞留进行热脱色，玉米油从组合塔底部排出，此过程历时约40min-50min左右；然后泵入最终加热器，加热到240°C以上，流入独立的填料塔进行20min-30min的高温脱臭，将残留的沸点较高的臭味组分及游离脂肪脱除后，通过一次热交换、两次冷水冷却逐步降温到25 °C，完成双温双塔分段脱臭。
[0034](10)成品油密闭充氮保鲜:首先将氮气通入来自精炼工序的玉米油中，在负压下立即进行覆盖法充氮。将氮气以微小气流的形式，打入油中，使油与氮气成分混合，从而将玉米油中的氧气尽可能的排除，达到保护的目的。即用氮气取代氧气，隔绝油脂与氧气接触，而是将氮气以微小气流的方式打入油中，使油与氮气充分混合，排除油脂中吸附溶解的0.2%-0.4% 的氧气。
[0035]其次，将覆盖法充氮完成的玉米油送入玉米油储存罐中。该罐体上有出油口和进油口，罐体顶部设有呼吸阀，通过调节呼吸阀压力，从而调节储存罐内的氮气压力。该罐体的压力调节阀连接储氮装置，利用压力调节阀，可以使氮气平稳的进入到罐体，在罐体内的玉米油放出时自动送入氮气，呼吸阀可在罐体压力达到最大设定值时自动打开，调节罐内的压力保持在一定范围内。利用氮气将罐内的氧气尽可能置换、排除，避免油脂与氧气接触，防止玉米油品质劣变，保持了玉米油的口感、口味和丰富的营养。
[0036](Il)GMP清洁灌装技术:灌装车间内布局合理，生产线及人流、物流顺畅，互不妨碍。员工进灌装车间，更鞋、更衣、杀菌、消毒等程序都严格按照GMP规定执行。进入车间的人员首先在更鞋区更换车间专用工作鞋，在进入一更间脱去外衣后必须洗手、干手、灭菌后才能进入二更间穿洁净服，戴洁净口罩，最后经缓冲间进行手喷淋消毒后，方可进入灌装车间。
[0037]灌装车间的灌装设备 及整个灌装环境都能达到GMP要求。成品油通过不锈钢地下管道进入灌装车间。车间内部，灌装机使用的是意大利原装进口全自动旋转式称重式灌装、压盖一体机，既保证了灌装的精确度，又杜绝了在此过程中产品受到污染。配备统一的中央空调，温湿度能得到严格控制，根据GMP灌装要求，温度控制在18°C _26°C，相对湿度控制在45%-65%。车间地面全部为进口食品级环氧树脂自流坪，避免细菌滋生，静电产生，环保又安全。同时灌装全过程做到了全面的质量控制。为避免有异物进入包装油内，整个灌装线上安装了国外进口的异物剔除全自动在线探测仪进行全程管控。在车间洁净区内，人员流向及物料流向标识清晰，杜绝了污染及交叉污染的产生，确保了玉米油的产品质量。
[0038](12)全程在线智能监测:①全自动在线水分温度测定仪及全自动在线蒸汽调节阀，这些系统全部连接电脑进入主控室，统一自动化管控。在胚芽的软化工序，当软化到最适温度时，温度传感器会自动传输给电脑，通过主控室调节，蒸汽调节阀关闭，保证环境始终在最适温度。蒸汽冷凝的回流水用于控制胚芽水分，始终将水分控制在8% —10%。
[0039]②油脂色泽在线识别系统:脱色工序采用油脂色泽在线识别系统，它是由光电硬件与监控软件组合实现的，在被检测的油脂流管上，装上具有光电接收与发射单元一体化的导流管，当被检测的油脂通过导流管时，与设定标准油脂色度相比较，识别细微色差，实现油脂色泽在线识别与调节系统。
[0040]③PH在线监测:玉米油生产过程检测PH的监控系统是利用固态PH电极，在玉米油脱酸工艺中进行实时检测。它具有测量范围广、稳定性好、检测精度高、响应速度快、使用寿命长的特点。安装在玉米油工艺过程的槽、罐与管网中，连续检测PH，实现PH在线监测或调节。
[0041]本发明的有益效果为:本发明的高品质玉米油12道生产工艺，包括:原料质量控制、玉米胚芽储存条件控制、玉米胚芽预处理技术、玉米胚芽调质低温压榨技术、浸出混合油负压低温蒸发技术、低温淡碱脱酸技术、复合吸附剂低用量低温脱色技术、常温连续脱蜡技术、双温双塔分段脱臭技术、成品玉米油全程密闭充氮保鲜储存技术、成品GMP清洁灌装技术、在线智能监测技术12道工序。通过该工艺，最大限度地保留玉米油中植物留醇和维生素E等原有营养成分，减少和避免反式脂肪酸的形成，确保玉米油产品的营养、安全；提高了产品质量和得率，降低了能耗和废弃物排放，实现了玉米油生产的减损增效。
[0042]1、利用本发明工艺技术生产处的玉米油质量指标达到国家一级玉米油标准，同时甾醇含量≥10000mg/kg，维生素含量≥1000mg/kg,反式脂肪酸含量≤0.3%。
[0043]2、通过该工艺技术和装备的优化和改进，油脂精炼得率与常规工艺比较提高
0.5%-1%，蒸汽节省40kg/t胚芽，电耗降低12kWh/t胚芽,节能降耗效果显著。
[0044]【具体实施方式】:
为了更好地理解本发明，下面用具体实例来详细说明本发明的技术方案，但是本发明并不局限于此。
[0045]实施例1
(1)、原料质量控制:采购的玉米胚芽来自黄金玉米带，黄金玉米带是位于北纬45度附近，这一区域是玉米的极佳生产区，其自然条件十分适合玉米的生长。吉林玉米带位于北纬N40° -42°、东经S125° -128°之间，与同纬度上的美国玉米带、乌克兰玉米带齐名，并称为“世界三大黄金玉米带”。吉林黄金玉米带区域内拥有肥沃的黑土平原；拥有年日照时间近3000小时的充裕阳光；拥有年平均降水量400-800毫米的丰沛雨露，为黄金玉米的生长提供了得天独厚的地理条件。只有在核心区内，在如此绝佳的气候和理想的自然环境下，才能孕育出颗粒饱满、营养丰富、口感和品质俱佳的原生态黄金玉米。本发明选购的玉米均为国家农业部及相关部门批准种植的非转基因优良品种。所含的玉米胚芽含油量高，具有纯天然食品独特的风味，品质优良，营养丰富，自然香浓，不含转基因。
[0046]其次，对原料玉米胚质量进行调查研究，对不同厂家提供的玉米胚芽的质量进行分析测定，并与上游玉米加工企业进行沟通协作，促使加工原料的专用化、规模化和标准化，集中玉米加工大中型企业收购，同时通过优质优价，促进玉米加工业自觉加强对玉米胚芽的质量管理。
[0047]最后，制定了严格的玉米胚芽的质量指标和卫生指标。要求玉米胚芽的霉变粒≤2%，黄曲霉毒素BI含量≤ 3 μ g/kg,水分≤8%，严把原料质量关，不合格产品严禁入厂生产。
[0048]表1玉米胚质量调研和检测结果
【权利要求】
1.高品质玉米油12道生产工艺，其特征在于，包括12道生产工序:原料质量控制、储存条件控制、精选除杂调质、低温压榨技术、混合油负压低温蒸发、适温淡碱脱酸、复合吸附剂低温脱色、无动力连续脱蜡、双温双塔分段脱臭、成品油密闭充氮保鲜、GMP清洁灌装技术、全程在线智能监测。
2.根据权利要求1所述的高品质玉米油12道生产工艺，其特征在于，原料质量控制工序中，原料为非转基因玉米胚芽，玉米胚芽的霉变粒< 2%，黄曲霉毒素BI含量< 3μ g/kg，水分≤8%。
3.根据权利要求1所述的高品质玉米油12道生产工艺，其特征在于，储存条件控制工序中，玉米胚芽通风储存，玉米胚芽水分< 8.0%，储藏环境温度< 20°C，储藏环境相对湿度30%RH-50%RH，最长安全储藏期限20天。
4.根据权利要求1所述的高品质玉米油12道生产工艺，其特征在于，精选除杂调质工序中，通过循环吸风和振动清理进行除杂精选，除去非胚芽杂质，除杂率为95%以上，玉米胚芽黄曲霉毒素含量< 50ug/kg，玉米胚芽经软化处理，软化温度在60°C -80°C，随即经辊筒轧胚机轧成0.8mm的薄片，促使细胞结构遭受破坏，使油路缩短，便于料胚的压榨。
5.根据权利要求1所述的高品质玉米油12道生产工艺，其特征在于，低温压榨技术工序中，榨油温度为70°C _85°C，生产的压榨饼呈瓦状块，略有弹性，内表面光滑没有油斑，外面有细的裂纹，油渣呈小碎片状，出渣量约为进料量的10-15%。
6.根据权利要求1所述的高品质玉米油12道生产工艺，其特征在于，混合油负压低温蒸发工序中，压榨玉米饼在浸出器经过溶剂浸出，得到混合油，混合油经过蒸发器蒸发和汽提塔汽提，得到浸出毛油，混合油蒸发和汽提设备的相对真空度为-0.05MPa到-0.1MPa之间，进入汽提塔之前蒸发器的混合油出口温度为95°C -100°C，浸出毛油进入毛油储罐，其中，在蒸发设备与毛油储罐之间安装毛油真空脱溶罐，毛油残溶< 100mg/kg。
7.根据权利要求1所述的高品质玉米油12道生产工艺，其特征在于，适温淡碱脱酸工序中，毛油通过碱炼反应脱酸，反应温度为55°C _65°C,反应时间为50-70min,碱液浓度为10° Be-13° Be0
8.根据权利要求1所述的高品质玉米油12道生产工艺，其特征在于，复合吸附剂低温脱色工序中，脱色温度为110-118°C，脱色时间为20-25°C，脱色塔液位为38_42%，复合吸附剂为活性炭与白土，比例为1: 15-25，复合吸附剂添加质量百分比为0.5-5%。
9.根据权利要求1所述的高品质玉米油12道生产工艺，其特征在于，无动力连续脱蜡工序中，将玉米油从第一个结晶罐经多个结晶罐逐个溢流至最后一个结晶罐，在溢流过程中，玉米油的温度逐步降低至5°C，保温3.6-4小时进行结晶、养晶，再将油温升至16-18°C，进行过滤，脱除蜡质。
10.根据权利要求1所述的高品质玉米油12道生产工艺，其特征在于，双温双塔分段脱臭工序中，采用填料段和板式段相结合的组合塔以及独立的填料塔组成的双塔脱臭系统，组合塔的上部为填料段，下部为板式段，填料段和板式段通过阀门控制的管道连通；组合塔内的温度为180-220°C，玉米油在塔内的停留时间为40min-50min，独立的填料塔内的温度为230°C _250°C，从组合塔内流出的油在填料塔内停留的时间为20min-30min。
【文档编号】C11B1/00GK103525538SQ201310540260
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年11月5日 优先权日:2013年11月5日
【发明者】王月华, 王萍, 程芳园, 范丽君, 王秀华, 房涛, 李文娟, 卞海珍, 毕小兰 申请人:山东三星玉米产业科技有限公司