隨著(zhù)我國經(jīng)濟和糧食行業(yè)的發(fā)展,國內出現了一些稻谷加工規模較大的企業(yè)和集團,在這些企業(yè)和集團內每年都集中生產(chǎn)數量相當可觀(guān)的米糠,為米糠資源開(kāi)發(fā)利用提供了有利條件。本文就米糠制油技術(shù)、脫脂米糠的綜合深加工技術(shù)及其在食品工業(yè)、醫藥保健和化工原料中的廣泛應用進(jìn)行綜合性評述。
米糠中的油脂含量為13%~22%,是一種重要的油料資源。由于受?chē)鴥鹊竟燃庸て髽I(yè)比較分散,生產(chǎn)規模普遍不大,米糠產(chǎn)量相對較小,再加上新鮮米糠穩定性差、不容易儲存等諸多原因,米糠難以集中加工。因此,我國米糠制油方法參差不齊,有液壓冷榨、液壓熱榨、螺旋榨油機壓榨、造粒浸出和膨化浸出等制油方法。目前主要方法是螺旋榨油機壓榨取油、造粒浸出制油和膨化浸出制油。
1.1液壓制油
液壓制油是早期米糠制油所采用的方法,分為液壓冷榨制油和液壓熱榨制油兩種方法,其工藝流程見(jiàn)圖1、圖2。
上述兩種液壓制油方法的共同特點(diǎn)是工藝操作簡(jiǎn)單,設備投資少,能源消耗低。液壓冷榨制油工藝中,米糠基本上沒(méi)有進(jìn)行穩定化處理,脂肪酶和磷脂酶等酶的活性較強,制得的米糠原油酸值高、品質(zhì)差,出油率低,米糠餅殘油一般在7%以上,米糠餅不易儲存。液壓熱榨制油工藝中,米糠經(jīng)過(guò)蒸炒,在不同程度上抑制了酶活性,相對于液壓冷榨制油其制得的米糠原油酸值較低,但米糠餅殘油仍然較高。液壓制油是一種較為原始的制油方法,綜合經(jīng)濟效益差,一般不予采用,僅在特殊情況下使用。
1.2螺旋榨油機壓榨制油
螺旋榨油機壓榨制油是現代油脂工業(yè)經(jīng)常采用的方法之一,其工藝流程見(jiàn)圖3。
螺旋榨油機壓榨制油工藝技術(shù)成熟,米糠經(jīng)過(guò)了潤濕蒸炒,在一定程度上抑制了酶活性,制得米糠原油的酸值相對較低,米糠餅殘油可降至5%左右,較液壓制油低,比浸出制油高。螺旋榨油機壓榨制油與浸出制油一般用于高油分油料的加工,但對低油分油料的米糠制油不予推薦。
1.3浸出制油
米糠浸出制油分為造粒浸出和膨化浸出兩種方法,其工藝流程見(jiàn)圖4、圖5。
米糠造粒浸出制油是我國在20世紀80年代末、90年代經(jīng)常采用的方法。造粒是先將米糠增濕至12%~13%,壓制成Φ4mm左右的顆粒后,對米糠顆粒進(jìn)行流化態(tài)烘干,保證入浸水分為7%~9%,溫度為50~55℃。
造粒工藝大大降低了米糠入浸的粉末度,提高了米糠的容重(由360kg/m3提高到620kg/m3),改善了噴淋浸泡滲透性,浸出效果較好;同時(shí),由于流化態(tài)烘干的作用,在一定程度上抑制了酶的活性,但對米糠的穩定化不夠徹底,生產(chǎn)的米糠原油酸值上升較快。
米糠膨化浸出制油是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的,米糠膨化是該工藝的關(guān)鍵,米糠膨化分為干式膨化和濕式膨化兩種。
干式膨化是在米糠入機前先加水將其水分調整到11%~13%,入機后經(jīng)高壓(2115MPa)、高溫(105~140℃)作用后噴爆成3~5mm的膨化顆粒,然后冷卻,同時(shí)水分汽化,米糠水分達7%~9%,溫度為50~55℃后進(jìn)行浸出。干式膨化操作簡(jiǎn)單、處理量較小,電耗偏高,可達70kW·h/t料,機件磨損較快,相對于濕式膨化來(lái)講,米糠的穩定化不夠徹底,生產(chǎn)的米糠原油酸值上升較快。干式膨化一般只適合小規模生產(chǎn)或分散安裝在缺乏蒸汽的米廠(chǎng)對新出機米糠進(jìn)行的保鮮處理。
濕式膨化是米糠膨化過(guò)程需要引入直接水蒸汽,膨化后的料粒水分在13%左右,需要烘干降低水分,使水分降至8%~10%,再去浸出。
濕式膨化過(guò)程中直接水蒸汽的引入提高了米糠的水分和溫度,使其軟化,膨化機產(chǎn)量提高,機件磨損減緩,耗電量一般在15kW·h/t料以下。相對干式膨化,濕式膨化使米糠中脂肪酶和磷脂酶等酶類(lèi)鈍化更徹底,生產(chǎn)的米糠原油酸值降低,且存放過(guò)程中酸值回升慢。濕式膨化適合于大型米廠(chǎng)或油廠(chǎng)集中米糠原料后對米糠進(jìn)行集中預處理的場(chǎng)合。
1.4其他制油方法
米糠除了上述制油方法外,還有超臨界CO2浸出制油技術(shù)和酶催化浸出制油技術(shù)等,這些雖然都是新型的制油技術(shù),但由于設備投資昂貴或技術(shù)有待于進(jìn)一步完善等,目前還未能實(shí)現工業(yè)化生產(chǎn)。
綜上所述,米糠膨化尤其是濕式膨化起到了良好的調質(zhì)效果,使米糠成為具有無(wú)數微孔的疏松組織結構,大大改善了浸出時(shí)溶劑的滲透條件,降低了濕粕的溶劑含量,節省能源,米糠粕殘油低,可降至1%以下,同時(shí)由于瞬時(shí)的高溫擠壓,鈍化了脂肪酶和磷脂酶等酶類(lèi)物質(zhì)的活性,對米糠穩定化起到了良好的效果;濕式膨化使膨化料粒更結實(shí),粉末度小,容重由360kg/m3提高到500kg/m3左右,有利于提高浸出產(chǎn)量。就米糠制油的幾種工藝方法來(lái)看,米糠濕式膨化浸出制油是目前最為先進(jìn)的一種工藝技術(shù)。