正文 第四節 食用油脂的煉製(1 / 3)

以動物油為原料煉製食用油脂。脂肪原料經過一係列處理後,即可投料熔煉,熔煉的方法分為幹煉法和濕煉法,其原理是在熱作用下,脂肪細胞受熱膨脹,將包裹的油脂分離出來。食用動物油脂以飽和脂肪為主,熔點較高,常溫下一般呈固態,消化吸收率不如植物油高。常見的動物油取自於動物脂肪組織,包括豬油、牛油、羊油、魚油等。

一、原料的預處理

油脂原料中除了脂肪以外,還含有水分、蛋白質和分解脂肪的酶。因此原料中的脂肪可以很快的變質(水解和發哈),取得良好質量油脂的主要條件是原料的迅速加工,特別是迅速降低它的溫度。原料的初步加工如以下工藝流程:

(一)分級

根據種類和解剖學的特征對原料進行分級,因為含有不同脂肪的原料同時熔煉時,則對某種原料的熔煉時間長,而對另一種原料熔煉的時間過短,如熔煉的時間不夠時則產量低,熔煉時間過長時,則油脂的酸價提高而影響其滋味。

(二)稱重

原料在稱重時先將秤校準,稱重是為了計算進行加工的油脂原料,測定油脂成品和半成品的出品率以及正確利用設備的容器。

(三)修整

用刀或手除去原料中的非油脂類的雜物:水泡、血塊、毛糞、瘦肉及其他雜物等。這些雜物會使原料很快地腐敗,由於油脂熔煉過程中這些物質會被燒焦,使油脂具有不正常的顏色和滋味。而用濕法熔煉時,這些物質會部分地形成有黏性的肉湯,促使形成乳濁液,因而延長澄清時間,並降低煉出的油脂質量。

(四)粗切

為了洗滌,必須進行原料的粗切,用油脂原料切割機把原料切成寬30~50mm的小條(帶狀)。

(五)衝洗

衝洗可以除去油脂原料汙物,降低溫度和按照脂肪含量分類(漂浮的和沉下的),用未洗滌的原料熔煉的油脂,顏色較暗,並有外來的氣味,熱鮮狀態的油脂原料用溫度10~12℃的水衝洗,在溫度較低時,則油脂組織緊縮而難於洗滌,在溫度較高時,則脂解酶可以活化原料,在流水中衝洗約30min,如不進行冷卻則可以延長到2.5~3.5h。

(六)冷卻

在冰水中或空氣中進行原料的冷卻。冷卻的目的是:降低原料的溫度以防止熔煉前堆積而引起腐敗;消除原料特殊氣味,尤其是從腸胃上取下的原料的氣味;將原料最後選分為多脂的和少脂的;降低原料的酸度和增加原料的硬度,使原料便於絞碎。脂肪組織在冰水中冷卻使膠原纖維的硬度減弱,而在熔煉時可增加油脂產量3%~4%,原料冷卻的時間一般在4~24h,通常在6h,原料溫度在4℃左右時即可冷卻完了。原料在水中超過24h,則吸收多量的水而變軟。

(七)濾水

原料濾水的目的在於原料經過冷卻後含有一部分水分,這部分水在熔煉時會產生一種乳濁液,從而影響油脂的顏色和氣味,通常在濾水槽上進行30min濾水。

(八)絞碎

為了熔煉時比較完全地和迅速地熔出油脂,必須對油脂原料進行絞碎,絞碎原料還可以改善成品的質量和降低熱消耗。脂肪組織的細胞間質是由纖細的膠原纖維束、彈性纖維束和無定形的基質組成的。這些結締組織特征是非常堅固的,因此在熔煉油脂時要用機械方法或在壓力下用蒸汽使脂肪組織遭到破壞,用機械絞碎時,脂肪不遭受化學變化,而在壓力下用蒸汽破壞時,則蛋白質和脂肪都遭受水解作用。

熔煉經過事先絞碎的油脂原料所消耗的蒸汽要比熔煉未經絞碎的原料所消耗的省2/3左右。如煉1t絞碎的豬油脂原料耗汽163kg,而未經絞碎的原料則消耗460kg蒸汽,因此最大量的蒸汽不是消耗在油脂的溶解上而是消耗在破壞脂肪組織上。為了製取高級油脂而用低溫熔煉時必須用機械絞碎脂肪組織,在壓力下熔煉時一般不進行絞碎。用帶2個篩板的絞碎機絞碎時,篩孔的直徑分別不大於12mm和7mm,如用帶一個篩板的絞碎機時,其孔徑不大於3~5mm,冷卻的豬腎髒脂肪和網油脂原料用篩孔直徑不大於4~6mm的篩板的絞碎機絞碎。原料的絞碎程度影響到油脂的產量。

二、粗品油脂加工

絞碎的油脂原料經過煉製、淨化可得到粗品油脂,如繼續精製則可得到優質的油脂。

(一)煉製

油脂的煉製方法有熔煉法、水力衝擊法和萃取法。動物油脂的煉製主要采用熔煉法。

1.熔煉法

用加熱的方法提取油脂稱做熔煉法。加熱能使油脂熔化,引起脂肪組織和骨組織不同程度的破壞,適合於油脂原料中的大部分油脂自由流出,除溫度外油料中所含的水或加入的水分都對破壞油脂原料和分離油脂起重要作用。

在軟的油脂原料中,油脂存在於脂肪細胞裏,脂肪細胞和堅實的細胞間質(由膠原纖維和彈性纖維構成)有機地結合在一起,油脂在細胞內部與細胞其他組成部分形成複雜的膠體體係,為使油脂自由流出,必須破壞油脂含於其中的膠體係統、脂肪細胞以及結實的細胞間質結構。熔煉時脂肪組織的破壞程度,取決於加熱程度和水的數量。如果溫度在70~75℃以下並不向油料中加水,則脂肪組織不會發生完全破壞,在煉後油渣中還會有未被破壞的脂肪細胞。加熱到100℃以上時,細胞和整個脂肪組織才能完全破壞,但高溫持續太久,會使油脂的質量變壞。

利用熔煉方法,即使能完全破壞脂肪組織也不可能把油脂完全從油料中提取出來,因為部分分離出來的油脂,由於吸附和極性現象以及進入閉口孔隙中的結果,而仍殘留在破壞了的組織(油渣)中。水是極性物質,能與油渣的親水組成部分結合,從而置換油脂,所以水對提取油脂起重要作用。實際上除極性的水和非極性的油脂外,油脂原料的成分中還有介於中間性質的物質,這些物質在油脂和油渣蛋白質與水形成的複雜的結構係統中起連接作用,因此無論在何種熔煉條件下,油料都不能完全脫水,所以即使在溫度125~130℃和長時間的熔煉條件下,油渣中還會剩有占幹重20%~25%的油脂。

膠原在有水存在(含於原料中或後加入的)的情況下,加熱到58~64℃時會被煮爛,部分轉變成明膠原,並被水解,使結締組織受到嚴重破壞,明膠原水解產物和其他蛋白質水解產物的水溶液稠度取決於加熱溫度和時間,其數量取決於水的數量。肉汁是含有乳化作用的物質,能與油脂形成穩定的乳濁液,肉汁稠度越大,數量越多時,乳化的油脂數量也就越大,乳化的油脂和水形成非常大的相界表麵,油脂與水在這個表麵上能發生化學變化,使油脂的酸價提高,因此加水量不能超過某種限度,隻有在短時間加熱(幾分鍾)的情況下才適宜加水。

當溫度在60~65℃時,脂肪組織中的大多數蛋白質(清蛋白、球蛋白)會發生變性,細胞內蛋白質的變性會導致細胞內油脂乳濁液的破壞,細胞本身的變性或部分破壞,與膠原纖維和彈纖維結合的細胞間質蛋白的變性,可使酶的活性完全喪失。隨著油脂溫度的升高,油脂黏度和表麵張力減小。因此油脂容易由破壞了的脂肪組織中流出。最小的油滴融合成較大的油滴,形成了油脂單相,使熔煉開始時渾濁的油脂變成透明。

當水量不多並近於幹加熱的條件下,油脂的有機組分會發生顯著的高溫分解,呈深色的蛋白質高溫分解產物溶於油脂中,使油脂顏色加深。有些分解產物帶有強烈的氣味,數量不多時會使油脂具有特殊的油炸味,數量較大時會使油脂產生不良氣味。溫度越高,加熱時間越長,油脂顏色和氣味的變化越強烈,75℃時變化很明顯,在115~120℃時發生酰胺、氨基酸的脫氨基和脫羧基作用,以及其他物質的分解,產生具有不良氣味的分解產物,必須用專門設備及時進行清除。

熔煉骨油必須在加水條件下進行,不然熔出的油脂會因吸附和極性現象而留在骨骼裏。此外水滲入細胞能破壞含油脂的構成物,並迅速和均勻地加熱骨骼,骨骼在水介質中加熱時會發生膠原分解,使骨骼中的機械堅固性減少,這種骨骼不宜加工骨製品,也不宜用以製膠。

由此可見,熔煉法操作簡單,不需要複雜的設備,油渣中的殘油率不高,煉製的油脂質量較好,應用普遍。為了增加油脂的出品率,隻有在短時間加熱條件下才可以提高熔煉溫度和向原料中加水,在與水接觸的熔煉條件下,應當避免促使形成穩定乳濁液(油溶於水中和水溶於油中)的條件。

食用脂肪的熔煉有兩種方法:幹法熔煉和濕法熔煉。

(1)濕法熔煉濕法熔煉時油脂原料和加入熔煉鍋中的水直接接觸,或者和由加熱蒸汽在熔煉鍋中冷凝的水直接接觸。在直接火加熱的鍋裏和在單壁鍋裏用直接蒸汽加熱熔煉,這兩種方法僅在小型企業裏應用。在單層壁的壓力鍋中熔煉,可以是常壓和升壓熔煉,可以加工所有種類的油脂原料,為了取得高級油脂,在打開蓋的情況下原料成絞碎狀態,用幹法熔煉,用攪拌棒攪拌內容物。所有種類的未絞碎的原料在密閉蓋的條件下用濕法在壓力下熔煉,這壓力是靠原料中含有的水分的蒸發和加入壓力鍋中約原料重的20%的水分的蒸發所造成。

在熔煉時,隨著原料的種類不同,壓力鍋中保持20.64~22.80kPa和120℃的溫度,而夾套中為25.33~30.40kPa;在敞開蓋時熔煉溫度為65~75℃,夾套中的蒸汽為12.16~15.20kPa。熔煉的時間在密閉蓋時是5.5h,敞開蓋時是3.5h。壓力鍋的優越性是可以加工任何種類的原料;裝置的必要麵積小和照管簡單。但是在壓力下熔煉油脂會同時發生脂肪的水解,而形成特殊的氣味。油渣的產量減少且質量降低,此油渣作為飼料製品的價值降低。因為在直接蒸汽的連續作用下蛋白質部分轉入溶液中形成膠湯,使成軟糊狀,而降低油渣的飼料性質。油渣和膠湯加工成飼料粉需要提高蒸汽的消耗。