棉籽油回色的影响因素及棉胚制备工艺分析

张 乐

（新疆工业经济学校，新疆 乌鲁木齐 830013）

棉籽油的色泽是判断其精炼程度和品质的重要指标之一。精炼后的棉籽油一般色泽较浅，呈淡黄色；但在以后的储存过程中，又会逐渐着色，即向着未精炼前的油色转变，甚至完全变回原有的毛棉油色泽，呈深棕色甚至赤褐色，这种着色现象称为“回色”。棉籽油回色的程度反映了其精炼油的品质稳定性。

1 棉籽油回色的产生原因

精制食用油储存后一般都会出现回色现象，其原因是油中所含有的特异组分如生育酚在空气、热、光、微量金属元素的作用下，氧化成色满5，6-醌类色素。回色程度因储存条件不同而异，时间上也因条件不同而异，回色较快的出现在几个小时之后，慢的在数月甚至半年之后。相同条件下，不同油品的回色程度也不同，其中回色现象最突出的是棉籽油。棉籽油的回色油中的色素复合物是受氧化作用而引起的。回色油的色泽稳定性若减弱，受外界影响，稍被氧化，其色泽就会加深，影响精制棉籽油的稳定性。

2 油脂回色的影响因素

2.1 油脂的组成

2.1.1 脂肪酸组成及分布

油脂由多种脂肪酸组成，油脂出现回色与其脂肪酸的组成，即脂肪酸的碳链长度及不饱和度有关，与脂肪酸在甘油基上的分布位置也有关。各种不同碳链长度和不饱和度脂肪酸的氧化速度比较如表1 所示，为了方便起见，把亚麻酸的氧化速度定为100 来比较其他脂肪酸的氧化速度[1]。

表1 各种脂肪酸氧化速度比较

从表1 可以看出，脂肪酸的碳链越短，不饱和度越高，稳定性就越差。食用油中的半干性油脂比不干性油脂的安全性差。另外，碳链位于甘油基的α-和α’-位时，其活度越高，越易被氧化。不管哪类油脂，其稳定性一般均随碘值的升高而降低，但并非呈绝对关系，因为油脂中天然抗氧化剂的多少也会影响油脂的稳定性。

2.1.2 天然抗氧化剂

植物油比动物油的不饱和度高，但比动物油的稳定性好，其中一个原因就是在食用油脂所含的类脂物中，有不少成分在一定的储存期内对油脂起着抗氧化作用。有的起终止游离基的作用，有的起淬灭单线态氧、避光及夺氧等作用，有的则对酚型抗氧化剂起增效作用。其中，广泛存在于植物油中的生育酚（维生素E）就是一种天然的抗氧化剂，它既有较高的营养价值，也是良好的天然抗氧化剂[2]。为了尽可能延长精制油脂的稳定周期，保证产品质量稳定，在精炼棉籽油时应尽可能保留生育酚等天然抗氧化剂。

2.1.3 微量金属

微量金属在光照下会加速油脂的自动氧化及氢化物的分解。油中铜和铁的浓度分别达到0.01mg·kg-1和0.1mg·kg-1时，即可引起油脂的回色。使油脂的保存期减半的各种金属的量如表2 所示。微量金属对油脂氧化回色的催化作用是很强的，在储存油脂时应重视和防止金属离子的催氧化作用，以保证油脂的安全性。

表2 可使棉籽油保存期减半的各种金属的量 单位：mg

2.2 储存条件

2.2.1 空气

空气中的氧气是油脂氧化的重要因子。因此，任何与空气接触，特别是空气流通情况下储存油脂是不科学的，应进行密闭储存，有条件时应充氮储存，若无条件，储油罐及盛具应尽量装满，减少油面上的空间，以避免油与氧接触的机会。比如，充氮贮存及满罐贮油技术就是从隔绝空气的目的出发设计而成的。包装容器含氧包括制品溶氧及剩余空间存氧，氧气主要源于包装品内存氧以及因包装材料具有透氧性而进入包装品的氧，如果没有做充氮等特殊处理，包装容器内就存在着氧，不同油品、不同包装品的含氧量不同。油品溶氧量随温度的升高而上升。油中含氧量的安全值因等级的不同而不同，低档油品安全值较高，高档油品如色拉油之类，只含微量的氧也会出现明显氧化变质，故其安全值很低。如将棉籽油明显发生回色的过氧化值定为100meq/kg，总羰量为50meq/kg，没有其他氧化物存在，则促成回色所需要的含氧量是棉籽油量的0.4%。

2.2.2 光线

光对油品质量的影响仅次于氧气。光对油的氧化起诱发及加速作用，如有叶绿素等光敏物质的存在，油的氧化速度会加快。用紫外光照射豆油的研究表明：毛豆油对光的稳定性优于碱炼豆油，除去天然色素后油对光的稳定性有所提高，而添加胡萝卜素的脱色豆油稳定性最差。去除生育酚等抗氧化剂后，油对光的稳定性减弱。光线对油的促氧化作用随波长的不同而不同，波长越短，促氧化能力越强。照射光线的光源可能来自照明灯光，也可能是太阳光。

2.2.3 温度

油脂的氧化因温度上升而明显加剧。一般而言，在20℃～60℃下，油温每升高15℃，棉籽油的氧化速度会提高1 倍，故棉籽油要求在较低的温度下贮存，这在冬天较易办到，但在夏天，棉籽油产品就较易出现回色问题。对于与空气接触的油品的贮存，其贮存温度要求较低的同时，又要求不低于环境温度，以免吸收空气中的水分。

3 棉胚制备工艺

3.1 轧胚

轧胚是利用机械作用将油从粒状压成片状的过程。轧胚后的油为薄片，被称为生胚。轧胚就是利用轧辊间的摩擦挤压作用破坏颗粒油料的部分细胞壁，使其包裹的油脂容易流出。另外，将颗粒油料轧成薄片，使其表面积增大，厚度减薄，在随后的蒸炒中易于吸水、吸热，这样可以更加彻底地破坏细胞和蛋白质，以利于油脂提取。

轧胚的基本要求如下：料胚要薄且均匀，少成粉，不漏油。粉末度用筛孔φ1mm 的筛检验，筛下物不超过15%。棉仁生胚的厚度必须在0.4mm 以下。

3.2 蒸炒

熟胚的制备，即蒸炒，是将轧胚所制得的生胚经过加水（湿润）、加热（蒸胚）、干燥（炒胚）等处理方式，使之成为熟胚的过程。蒸炒是制油工艺过程中非常重要的工序，蒸炒效果将直接影响棉籽油的色泽以及储存期间回色现象的发生速度和程度。

3.2.1 蒸炒中棉酚的变化

棉酚在外界因素如蒸气、日照、水等的作用下，会发生原有化学性质的改变，生成变性棉酚。变性棉酚呈中性，性质较稳定，不易与酸碱发生反应，色泽呈棕红色或棕黑色。游离棉酚与磷脂作用生成结合棉酚，但这种结合棉酚对棉籽油色泽的影响比游离棉酚和变性棉酚更大。游离棉酚能与蛋白质结合生成结合棉酚，着色能力也很强。但由于蛋白质不溶于油或在油中的溶解度很小，因此与棉酚结合后只留于饼粕中，且已失去毒性，不会降低饼粕的饲料价值[3]。

在实际生产中，为了将棉酚和磷脂留在饼粕中，尽可能减少油中残留，在蒸炒工艺环节要采用高水分蒸炒法。在蒸炒之初的湿润阶段，先加足水分，让其达到18%～22%。一方面，使磷脂吸水凝聚且留于料胚中，减少了其在毛油中的含量，从而减少与棉酚结合的机会；另一方面，使棉酚较容易与蛋白质相结合生成结合棉酚，进而被留于饼粕中。这样既减少棉酚与蛋白质结合的含量，又减少棉酚变性的含量，即棉酚与蛋白质结合后，会大大提高毛油的质量，避免或延缓后期出现回色现象。

3.2.2 高水分蒸炒工艺

1）高水分蒸胚，低水分入榨。蒸胚时采用水汽并用方式。可先在输送纹龙中加水，然后在蒸炒锅内喷汽，能达到先湿后热要求，料胚含水量达到18%～22%。炒胚后出来的棉仁熟胚水分控制在5%～8%。2）生熟均匀。熟胚的表面和内部要生熟一致。在蒸炒过程中，生胚的厚度和粉末度以及蒸炒设备中装料的高度、搅拌速度、搅拌翅的角度和蒸汽夹层的结构等都要达到工艺参数的要求。3）高温入榨。棉籽胚仁主要通过蒸炒工艺而获得高温，从而达到降低油脂黏度和调整熟胚的可塑性和抵抗力的性能指标。在制油过程中，应尽可能提高料胚温度，但不要超过130℃，否则会使料胚焦化或糊化。4）保证足够的蒸炒时间。为保证棉籽胚仁各种组分的变化符合油脂抽取工艺要求和后期油脂的稳定性和安全性，对于高水分蒸胚，更要有足够的时间除去水分，以达到低水分入榨的要求，蒸炒时间通常以1.5h ～2h 为宜。

3.2.3 蒸炒工序常见问题

1）料胚结团。这是由于加水润湿料胚时，加水不均匀所致。结团料胚在蒸炒过程中会受热不均匀，最终导致料胚外焦里生。故一般采用润湿时采用喷淋方式进行，保证炒胚里外水分均一。2）炒胚后料胚的温度和水分达不到入榨要求。这是由于工艺控制不当造成的，在生产过程中片面追求产量而忽视了工艺的控制和调节[4]。在蒸炒设备生产能力没有得到有效提高的情况下，盲目将蒸炒产量提高，导致熟胚的温度较低，水分较高，熟胚的抵抗力和塑性都达不到压榨要求，最终会影响出油率和油脂品质。

4 结束语

棉籽油的回色现象会极大程度影响棉籽油的稳定性和品质。文章讨论了棉籽油产生回色现象的主要影响因素，并从棉籽油自身条件通过在蒸炒工艺环节采用高水分蒸炒方式，着重通过控制水分、温度及时间等工艺参数将棉酚留存于饼粕中，以期尽可能降低或减缓棉籽油发生回色现象，得到品质稳定的精制棉籽油。