精加工牛油生产工艺研究

精加工牛油生产工艺研究 摘要：精加工牛油是利用优质生牛油原料，经高温高压熬制，依次经过熔解、脱酸、脱色、脱臭等生产工艺，精炼出符合食品工业所需要食品级牛油。 关键词：牛油，工艺，精炼 引言 精加工牛油经过一系列现代化生产工艺处理而成，其成品风味纯正，色泽美观，有提香加味的作用，广泛用于火锅底料、乳制品、起酥油、烘焙制品、香精香料、调味酱包等的制作，特别是在制作火锅底料上，牛油可以让火锅辣而不燥，温和而不上火，让火锅汤色红亮、味浓溢香、口味醇厚、香而不腻，具有较大的开发潜力。 根据市场调查，中国油脂产业总体增长率大约在5%-6%，而牛油广泛用于火锅底料、乳制品、起酥油、烘焙制品、香精香料、调味料等的制作，市场容量已超过200亿元，年增长速度超过10%，增长幅度远高于其他食用油的增长。 据调查，重庆火锅平均一锅汤料需要一公斤左右牛油，以一个店平均每天消费100锅火锅汤料计算，而据不完全统计，目前重庆火锅在全国的加盟店总店数共有11200家。那么，每天就需要消耗牛油1120吨，一月下来就得消耗牛油3.36万吨，年需要牛油高达40.32万吨。再加上进入超市的火锅底料等等，专家估计，全国每年至少需要上百万吨的牛油。 随着火锅餐饮方便快捷的大众化特色被消费者接受和喜爱，全国各地的火锅消费群体仍在不断的扩张，尤其北方地区寒冷干燥的天气让火锅在北方的市场潜力增大，对火锅制作原料的需求量与日俱增。牛油作为用于制作火锅、火锅底料的最佳食用油，具有广阔的市场前景。 1 牛油生产原料、设备及工艺流程 1．1生产原料 生牛油 食用烧碱 自贡鸿鹤化工股份有限公司提供 活性白土 黄山泰柯活性白土有限公司提供 精盐 重庆索特盐化股份有限公司提供 食用消泡剂 美晨集团股份有限公司提供 １．２生产设备 熔解槽、脱酸罐、脱色（臭）罐、板式密闭过滤机 浙江省平湖市油脂设备容器制造有限公司提供 1.3 工艺流程 生牛油→熔解→过滤→脱酸→脱色→脱臭→过滤→冷却→检验→成型→包装→成品 ↓ 罐装→成品 2 牛油检验试剂、设备及方法 2.1检验试剂 氢氧化钾、乙醚95%乙醇、冰乙酸、异辛烷、碘化钾、硫代硫酸钠、淀粉均为分析纯（AR） 2.2牛油检验方法 精加工好的牛油按标准GB10146-2005和Q/CBM0001S-2010进行检验。 3 生产工艺 3.1 生牛油熔解 将屠宰厂收来的生牛油直接倒进熔解槽里熔解，当油液温度达到110度左右维持30分钟，以除去过多的水分，把杂质（草、木、包装碎片等）与油液分开。飘在油面上的杂质可以直接打捞掉，沉在油底的杂质等油抽完后除去，夹杂在油里的可以通过在抽油时过滤可以除去。 3.2 脱酸工艺 脱酸工艺是精加工牛油的关键步骤，脱酸效果的好坏直接关系到精炼牛油品质的高低。现代牛油脱酸工艺大体上有两种：中和法和蒸馏法。中和法是利用加碱中和油脂中的游离脂肪酸，生成脂肪酸盐(肥皂)和水，肥皂吸附部分杂质而从油中沉降分离的一种精炼方法。形成的沉淀物称皂脚。蒸馏脱酸法又称为物理精炼，这种脱酸法不用碱液中和，而是借甘油三酸酯和游离脂肪酸相对挥发度的不同，在高温、高真空下进行水蒸气蒸馏，使游离脂肪酸与低分子物质随着蒸汽一起排出，这种方法适合于高酸价油脂。 我公司在试生产时用过这两种方法，但蒸馏法脱酸的效果比中和法要好些，但是所需的人员比较多，综合考虑在生产中还是用目前通用的中和法。中和法用到的碱很多，如烧碱，纯碱等，但在工业生产应用最广的是烧碱，烧碱能中和生油中绝大部分的游离脂肪酸，生成的脂钠盐(钠皂)在油中不易溶解，成为絮凝胶状物而沉降；中和生成的钠皂为一表面活性物质，吸附和吸收能力强，可将相当数量的其他杂质(如蛋白质、黏液物、色素有磷脂及带有羟基或酚基的物质)带入沉降物内，甚至悬浮杂质也可被絮状皂团挟带下来。因此，中和法本身具有脱酸、脱胶、脱杂质和脱色等综合作用。因此，在公司生产中也采用烧碱作为脱酸剂，并且在生产工艺中省去了水化这一工序。 3.2.1中和法烧碱用量的控制 脱酸工艺是精加工牛油的关键，但加碱量则是脱酸中的关键，如果加碱量不足则不能完全脱掉脂肪酸，加碱过量则使油呈碱性达不到国家标准要求。因此要控制好加碱的量是十分重要的。酸碱中和时，耗用的总碱量包括2个部分：一部分是游离脂肪酸的碱量，通常称为理论碱量，可通过计算求得；另一部分则是为了满足工艺要求而额外超加的碱，称之为超量碱。理论碱量可以通过抽进脱酸罐牛油的酸价值来计算，其理论碱量计算公式为： 理论碱量=O．731×酸价值 不管何种牛油精加工工艺，其理论碱量基本上就是这个值，因此我公司也采用这个值计算。但超碱量就有所不同了，因为我公司是一种间歇式中和法脱酸，并且在实践生产中发现，当超碱量控制在0.15%。因此实际用碱量=0.7325×酸价值 3.2.2中和法烧碱浓度的控制 生牛油的酸值及色泽是决定碱液浓度的最主要的依据。生牛油酸值高、色深的应选用浓碱；生牛油酸值低、色浅的则选用淡碱。我公司用的是安徽凤阳提供的生牛油，在进行精加工前，在其产地已经进行过粗加工的，故生牛油的酸价不高，颜色比较浅。所以在碱液浓度方面选择是用的低浓度碱，控制在0.4%左右。 3.2.3 中和时温度的控制 中和法油液温度是影响脱酸工艺效果的重要因素。操作时，一定要控制为油与皂脚明显分离时的温度，升温速度体现加速反应、促进皂脚絮凝过程的快慢。脱酸操作温度与生油品质、脱酸工艺及碱液浓度等有关。经过试生产脱酸工艺油温控制在80℃-90℃时，其脱酸效果最佳。 3.2.4搅拌速度的控制 中和法脱酸时，烧碱与游离脂肪酸的反应发生在碱滴的表面，碱滴分散得愈细，碱液的总表面积愈大，从而增加了碱液与游离脂肪酸的接触机会，加快了化学反应速度，缩短了中和时间，有利于精炼率的提高。搅拌就为了使碱液在油相中高度地分散，但也等控制好加碱前后的搅拌的速度，在加碱时速度可以适当快点，但也不能过快。公司在实际生产中得出搅拌速度，加碱时一般控制在40-60r／min，加碱完毕后搅拌速度控制在20r／min以内。 3.2.5脱酸工艺操作 将熔解好的生牛油经过过滤抽进脱酸罐里，并连续搅拌，其搅拌速度控制在40-60r／min。由于是间歇式脱酸，当脱酸罐里有一定量的牛油就停止继续抽油，但是搅拌不能停下来。抽油完毕后，往脱酸罐里添加食用消泡剂，因为在搅拌过程中必须产生泡沫，消泡剂有利于消除泡沫，有利于油液沉降和分层等。消泡剂的用量控制在0.05‰-0.1‰（按脱酸罐内油量来计算）。在消泡剂添加之后，就可以溶解烧碱和精盐。精盐的作用主要是降低皂角的含油量，提高沉降速度等，其精盐用量控制在0.05﹪-0.1﹪。加碱量根据所测牛油酸价来计算添加量，其碱液浓度控制在0.4%左右。将溶解好的烧碱和精盐以0.5-1L／s的流速加的脱酸罐内。在脱酸过程中其油液温度控制在80℃-90℃。待碱液滴加完毕后，继续以原来的速度搅拌10-15分钟，再降低速度搅拌5-10分钟，之后停止搅拌，静止30-60分钟，待油液分层，皂角沉降后，打捞飘在液面上的消泡剂，将上层脱酸了的牛油抽走，进入下一道工序，将下层皂角放走，完成脱酸工艺。 3.3 脱色、脱臭工艺 纯净的牛油液态时无色，固态时为白色，没有气味的。但脱酸好的牛油都带有不同的颜色，这是因为牛油中含有数量和品种都不相同的色素物质所致；脱酸好的牛油还有臭味，这些气味一般都是由挥发性物质所组成的，主要包括某种微量的非甘油酯成分，例如酮类、醛类、烃类等的氧化物等。另外，在制牛油精加工过程中，也会产生一些新的气味，例如浸出油脂中的溶剂味，中和过程中的肥皂味和脱色油脂中的泥土味等。正因为有这些不同的色素和臭味等，影响牛油的外观和稳定性，还影响口感等等，因此必须进行脱色、脱臭工艺。其工艺就只在一个罐内进行，先脱色再脱臭，节省一个罐。 3.3.1 脱色 牛油脱色的方法很多，工业生产中应用最广泛的是吸附脱色法，此外还有加热脱色法、氧化脱色法、化学试剂脱色法等。吸附脱色就是利用某些具有吸附能力强的表面活性物质加入油中，在一定的工艺条件下吸附油脂中色素及其他杂质，经过滤除去吸附剂及杂质，达到油脂脱色净化目的的过程。我公司在生产中叶是采用吸附脱色方法，选用的吸附剂是活性白土。 （1）脱色剂用量的控制 不同种类的色素所需的白土量不同。目前，国内大宗油脂的脱色，均使用市售的活性白土。在公司生产中，结合实际情况得出白土用量控制为油重的1％～3％。 （2）脱色温度的控制 在吸附剂表面生成“吸附剂一色素”化合物，需要一定的能量，所以必须有一定的温度，才能提供足够的能量使它们发生反应。温度太高，生成的热无法放出。温度太低，吸附反应无法进行。生产经验得出其温度控制在85℃-90℃，脱色效果最好。 （3）脱色压力的控制 我公司生产中是采用常压脱色，所以针对压力的控制要求不严格。 （4）脱色搅拌速度的控制 在脱色过程中，连续搅拌有利于脱色，但是搅拌速度的控制也很重要，在公司实际生产中，总结出了搅拌速度范围，一般控制在40-60r／min，其脱色效果最好。 （5）脱色时间的控制 活性白土呈酸性，随着时间的加长，油脂的氧化程度、酸价回升速度都会提高影响脱色的因素。因此要控制好脱色时间，生产经验得知脱色时间控制在15-20min。 （6）脱色工艺操作 先将活性白土吸入脱色罐内，其用量控制在1％～3％，然后再将脱过酸的牛油抽进罐内，进行脱色工艺。在脱色过程中要控制好脱色时间、温度、搅拌速度、活性白土用量等。脱色完成后，就在此罐内进行下一道脱臭工序。 3.3.2脱臭 脱臭主要是除去牛油中那些臭味的物质。脱臭的方法有真空蒸汽脱臭法、聚合法、气体吹入法、加氢法和化学药品脱臭法等几种。其中真空蒸汽脱臭法是目前国内外应用得最为广泛、效果较好的一种方法。它是利用牛油内的臭味物质和牛油的挥发度的极大差异，在高温高真空条件下，借助水蒸气蒸馏的原理，使牛油中引起臭味的挥发性物质在脱臭器内与水蒸气一