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冷榨菜籽油低温精炼技术及其品质特性研究

刘昌盛  
【摘要】:目前我国工业生产的冷榨油,未经精炼则很难达到食用标准;而传统精炼技术是以化学精炼为主,存在能耗高、炼耗高、品质低等问题,不适用于其适度精炼。针对上述存在问题,本研究以冷榨菜籽油(Cold-pressed rapeseed oils, CROs)为研究对象,拟研究开发一种适用于CROs的低温清洁适度精炼技术,通过研究制备出的磷脂(Phospholipids, PLS)吸附剂和游离脂肪酸(Free fattyacids, FFA)吸附剂,分别吸附脱除PLS和FFA;并对CROs的关键特性进行剖析,为进一步改善CROs品质及开发以冷榨油为基料的深加工产品提供理论依据和支撑。具体研究结果如下: 1、以钙基蒙脱石为原料,将其钠化制备成固体脱磷剂(Solid dephosphorization agent, SDPA),采用电镜扫描、X射线衍射和热重分析等手段对其进行微结构分析;重点研究SDPA对PLS的吸附行为。研究结果表明,SDPA对PLS的吸附是属于优惠吸附,Freundlich模型能够较好的拟合其静态吸附过程;同时拟二级吸附动力学模型适用于描述其吸附动力学特性;另外,此吸附为吸热且自发进行的过程;吸附机理为:SDPA提供了强路易斯酸反应位点,与PLS分子基团上的强路易斯碱进行了配位结合,形成稳定的路易斯酸碱配合物。 2、以纤维素基材料制备了纤维素基固体脱酸剂(Cellulose-based deacidfication adsorbent, CDA),着重分析CDA对FFA的吸附行为。研究结果表明,CDA对FFA的吸附是属于优惠吸附,Langmuir吸附模型能够较好的拟合其静态吸附过程;同时拟二级吸附动力学模型适用于描述其吸附动力学特性;另外,此吸附是放热且自发进行的过程;吸附机理为:CDA表面的纤维素碱、活化羟基能与FFA进行吸附中和反应,生成纤维素脂盐,其连接在纤维素长链上,通过分离可脱除FFA。 3、以CROs为原料,进行低温精炼工艺技术研究,研究结果表明,CROs的精炼得率为98.05%,质量达到三级压榨油标准;其总生育酚、总甾醇和总酚的保留率分别为90.1%、85.4%和88.8%;与传统技术相比,新技术提高了精炼得率,减低了精炼能耗和成本,同时有效减少了三废排放。 4、采用顶空-固相微萃取、气相色谱-质谱、嗅觉检测器联用技术系统分析CROs的挥发性风味物质,结果表明风味物质主要由硫甙降解产物、醛、醇、烷烃以及呋喃类化合物等组成,其中硫甙降解产物相对含量占60%以上,主要包括1-丁烯基-异硫氰酸酯、甲基丙烯氰和2-甲基-3-丁烯腈。微波预处理油菜籽,使风味物质中硫甙降解产物以热降解为主,并产生吡嗪化合物。感官分析表明,CROs的风味主要体现为Seed-like、woody、astringent和bitter特性;LRT对CROs的感官风味无显著影响(P0.01);微波预处理促使CROs产生愉快的坚果味和烤香味。 5、系统的研究了CROs流变特性,结果表明CROs属于剪切变稀的非牛顿流体,而当剪切速率大于5s~(-1)时,CROs表现为牛顿流体行为;甘油酯的碳链长度和温度是影响CROs的粘度、损耗模量(G’’)、塑性稠度系数(ηp)和屈服应力(τo)的主要因素;粘度随芥酸含量增加而提高,而粘度、G’’和ηp值随着温度升高而降低;而在相同脂肪酸组成下,粘度差异取决于其所含微量成分含量,且微量成分含量与τo存在正相关性。另外,LRT对CROs的粘度无显著影响(P0.01)。


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