(1)胡麻油的制取。胡麻油的制取有冷榨法和热榨法两种,冷榨油一般为金黄色,气味清香;热榨油则为琥珀色成黄褐色,微浊有鱼腥味。一般采用压榨法和预榨——浸出的方法制取,工艺流程如下:
①压榨法:原料胡麻籽→清理去杂→软化→轧坯→蒸炒→压榨→毛油过滤→精炼→成品油。
②预榨—浸出法:原料胡麻籽→清理除杂→软化→轧坯→蒸炒→预榨→预榨饼→破碎→浸出→混合油→过滤→
清理去杂:原料亚麻籽采用筛选、风选、磁选等多种方法除去原料中的灰尘、泥土、砂石、茎叶、皮壳、草渣以及金属等各种杂质。
软化:在软化锅或蒸炒锅内用蒸汽加热至85~95℃。软化时间和温度需掌握好,时间太短温度太低,则细胞组织未完全软化,出油率降低;如温度过高,则制得的油颜色较深,且胶质含量多,饼粕具有不良的气味。通过软化,可调节胡麻籽的水分和弹蒴性,以适于后面的轧坯工序,含水量以9%左右为宜。
轧坯:用轧坯机将亚麻籽挤压再轧成薄片形成生坯,破坏细胞结构以提高出油速度和出油率。增大表面积,亦有利于后面蒸炒工艺的进行。坯片要求薄而均匀,坯片厚度在0.2毫米左右为宜。
蒸炒:将生坯在蒸炒锅内蒸炒,使蛋白质变性,降低油脂粘度以提高出油率和出油速度。蒸炒温度不宜过高,否则易造成坯料焦化,加深油的颜色,降低饼的质量,一般要求不高于130℃。
压榨、预榨:压榨法中出油率要求在95%以上,预榨要求出油率在80%~85%,采用螺旋榨油机进行。
溶剂浸出:预梅饼中尚含有15%~20%的油脂,用六号溶剂浸提,浸提后油脂溶解在溶剂中成为混合油。
过滤:压榨后的毛油和浸出后的混合油中都含有粕屑等固体悬浮杂质,须采用沉降、过滤等方法除去。
脱溶:一般采用蒸馏、汽提的方法脱除混合油中的溶剂。
精炼:采用水化法或酸法脱除胶质,可以采用碱炼法或物理精炼的方法脱除游离脂肪酸。采用白土等作吸附剂可脱除色素。通过脱胶、脱酸、脱色、脱臭以及冬化等不同程度的处理,可以分别制得工业用油、普通食用油、高烹油以及色拉油。
此外,超临界萃取是一种比较适合提取胡麻籽油的方法。胡麻油富含α-亚麻酸,以C02作萃取剂,在较温和的条件下有利于α-亚麻酸等不饱和脂肪酸的稳定,但该法生产成本高,短期内难以用于工业化生产。
(2)胡麻茎皮纤维的加工。油纤两用亦是当前胡麻育种的目标,籽可制油,茎可制取优质纤维,剥离纤维后的木质部是压制纤维板的很好原料。研究表明,油纤兼同胡麻品种抗枯萎病明显高于油用型品种,目前育成的大部分胡麻优良品种是油纤兼用型,经济价值很高。
胡麻收割后的茎称为“原茎”,原茎经沤制脱胶后可提取韧皮纤维,称为打成麻,俗称胡麻纤维。胡麻纤维是由若干单纤维和胶质粘联而成的束状长纤维,其主要化学成分为:纤维素68.6%,半纤维素7.6%,木质素7.9%,果胶7.4%,脂蜡质2.1%,水分8.4%,灰分1.6%。
从原茎上直接剥取下来的胡麻纤维不能直接用于纺织,必须先经过脱胶。胡麻脱胶分为两种:初脱胶与精脱胶。初脱胶的目的是破坏原茎内的果胶质,从麻茎中将外皮纤维分离出来制成打成麻及二粗。精脱胶的目的是利用化学脱胶原理,进一步除掉纤维内部的胶质,提高纤维的可纺性。
初脱胶:胡麻初脱胶一般采用温水浸渍法,它是一种传统的脱胶方法。胡麻收割、脱粒,除去叶子后的原茎捆成小捆置于沤麻池中,以32~36℃的温水浸渍3~4天,浸渍期间要防止麻束浮出水面。沤制期间换水3次:浸后10~12小时当池水变成黑红色,同时水面发泡时将原水全部放出再注入31~的温水。第二次换水是在池水呈青红色时进行,水温约32℃。第三次换水只换1/3,水温为32~33℃或增至35℃。当池水呈黄酒色、麻秆折断发生清脆响声时即可,此时的茎称为水茎或湿茎,一般湿茎重为原茎的75%~80%。水茎经设备干燥或晒干后成为干茎,干茎用碎茎机进行碎茎,再经打茎清除附在韧皮上的木质碎片,此时制成的纤维即为打成麻。打成麻可直接进入湿纺系统,其短纤维既可湿纺,也可混纺。
精脱胶:利用化学脱胶的原理,将初脱胶后的打成麻进一步脱掉纤维内部的胶质,以提高纤维的可纺性。经化学脱胶和预处理后制成胡麻散纤维,再进行棉纺、中长纺、毛纺、牵切纺、气流纺、尘笼纺等纺纱工序。精脱胶后的胡麻纤维既可纯纺也可混纺。纯纺难度较大,纱支较低,而混纺则难度相对较低,纱支较高。
(1)胡麻油。
①胡麻油的化学组成及理化性质。胡麻油外观黄色、透明,有胡麻籽油固有的特殊气味。组成胡麻油甘三酯的脂肪酸主要有:棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、α-亚麻酸五种,平均含量分别为4.6%、3.2%、17%、16%、58%,其甘三酯主要以三不饱和脂肪酸甘三酯、二不饱和脂肪酸甘三酯形式存在。胡麻油不饱和脂肪酸含量在90%以上,其中α-亚麻酸含量十分丰富。胡麻油理化特征如表23所示。
表23 胡麻油理化特征
②胡麻油的开发利用:
食用:新鲜胡麻油质好,气味芳香,富含α-亚麻酸,是优良的食用保健油,也是我国胡麻主产区的主要食用油。独联体、东欧等国也有食用新鲜胡麻油的习惯。但由于胡麻油不饱和度高,稳定性差,易自动氧化变质,即使短期保存,也常酸败。因此胡麻油不适宜长期保存食用。但在隔氧避光的条件下可较长时间贮存,为了保持胡麻油固有的营养价值和提高其食用的安全性,必须重视胡麻油的贮藏问题。
工业用:胡麻油α-亚麻酸含量高,易发生氧化聚合反应,形成不溶于水、油、溶剂的坚韧薄膜,是优质干性油,在工业上是涂料、印刷油墨等领域不可缺少的组成部分。占总产量2/3以上的胡麻油用于涂料、印刷油墨、油布、油纸等的原料。胡麻油热聚合或氧化聚合可制得干燥性能更为优良的聚合油,热聚合油作调墨油调整印刷油墨的粘度和流动性,并根据含油量的大小可调节油墨的光泽和干燥性。亚麻油发生共轭化反应制取的共轭化油可显著改善涂膜的耐水、耐碱性,胡麻油与多元醇、多元酸进行酯交换、酯化反应可制得醇酸树脂,是树脂涂料的代表品种。亚麻油能吸收硫达10%和氯化硫达30%,使之成为硫化油膏,可作为橡胶的代用品。
医药保健用:近20年来,国内外对α-亚麻酸的生理功能进行了大量研究,研究表明α-亚麻酸是维持大脑和神经正常所必须的因子,具有抗血栓和降血脂作用,能预防癌症和抑制肿瘤细胞转移,抑制病态性病症,长期食用能延长生育期。胡麻油含有50%以上的α-亚麻酸,仅次于苏子,是重要的α-亚麻酸原料,经济发达国家已开始研制以α-亚麻酸为主要原料的营养保健品,我国有关单位也正在开展研究以α-亚麻酸为原料制取α-亚麻酸的工艺。
(2)胡麻饼粕及蛋白。胡麻饼粕是胡麻籽榨油后的副产品,营养价值与鱼粉比较如下表所示。
表24 胡麻饼粕营养价值与鱼粉比较
此外,胡麻饼还含有丰富的维生素:每千克胡麻饼含有胡萝卜素0.3毫克、硫胺素2.6毫克、核黄素411毫克、烟酸39.4毫克、胆碱1672毫克,还含有少量油脂。因此,胡麻饼是营养价值很高的高蛋白饲料资源。然而,胡麻饼中同时含有剧毒性的生氰糖苷,饼粕作饲料尚受到限制,只能限量添加到动物饲料中。迄今为止已研究出了种种脱毒方法,如水煮法、湿热处理法、酸处理一湿热处理法、干热处理法、混合溶剂浸出法等等,但由于种种原因,在生产中并没有大规模推广应用,部分饼粕仍作为肥料施入大田,在我国蛋白饲料尚极度缺乏的状况下,造成了蛋白资源的浪费。
胡麻籽一般含有25%左右的粗蛋白,其含量受品种、产地、种植方式、气候等因素的影响。胡麻蛋白是一种优质蛋白,它的功能特性,与大豆蛋白相比,具有更好的吸水性和吸油性、乳化性和乳化稳定性,其蛋白产品作为功能性食品添加剂在食品加工领域的应用潜力有待于进一步开发。
(3)胡麻纤维。胡麻原茎经怄制发酵脱胶后制成的胡麻纤维,是优良的纺织、造纸原料。由麻纺织出的布,防水性能好,吸湿、散湿快,断裂强度高,且柔和带有光泽,手感松软,透气,可用作服装、装饰及国防和工农业的特种用布。胡麻纤维更是生产高级纸张、纸币、有价证券等的理想原料。
剥制纤维后的茎秆木质部分是压制纤维板的好材料。
(4)胡麻籽。胡麻籽由皮和仁两部分组成,含皮42%~50%,含仁50%~58%。皮中含8%~10%的胶质及20%左右的粗脂肪和20%左右的粗蛋白。仁中含45%以上的粗脂肪和25%左右的粗蛋白。胡麻全籽的化学组成如表25所示。
表25 胡麻全籽的化学组成(百分比)
胡麻籽除可榨油外,也有重要的药用和保健价值。胡麻籽压碎后可止痒,煎服可解毒镇痛,胡麻籽粉能降低血清胆固醇和肝胆固醇。有的国家把胡麻籽粉作添加入食品中食用。
(5)胡麻胶。胡麻籽皮中含有8%~10%的胡麻胶,胡麻仁中也含有5%~6%的胶质。胡麻胶主要由中性多糖和酸性多糖两部分组成,国际上对胡麻胶的研究已有40余年的历史,但用现代设备,对其成分、结构、性能、用途作比较全面的研究多在1965年以后。国内在这方面研究极少,多是在研究其他胶时作对比顺便进行研究。
胡麻胶的提取一般采用水浸提乙醇沉淀法,经干燥后即可得到白色的胡麻胶制品。胡麻胶经适当提纯后,与目前国际上通用的四大胶种即黄原胶、褐藻酸钠、印度胶、卡拉胶有十分类似的性质,其粘度约350~2500厘泊,是海藻胶的2~16倍,卡拉胶的35~250倍,在食品加工中作为增稠剂和稳定剂具有很大的市场潜力。1998年7月检索美国最大的科技商业数据库(Dialog数据库),国外还没有一家企业大规模生产胡麻胶,主要原因是由于资源短缺。我国内蒙古金宇集团与中国农业科学院油料作物研究所等单位合作,正在建厂进行以胡麻胶为主产品的胡麻综合开发利用。
胡麻籽皮壳坚硬厚实而光滑,形状扁平,子粒脱皮难度非常大。因此,胡麻籽制胶一般采用带皮泡胶,再经干燥后制油。胡麻籽脱皮后再泡胶将会大大降低能耗,胡麻籽脱皮也是进一步开发胡麻籽蛋白,及胡麻籽皮综合利用的关键技术,国外文献还未见报道。中国农业科学院油料作物研究所开发的胡麻籽脱皮专利技术与装备,开辟了胡麻籽制胶和制备优质蛋白、油脂及综合利用的新途径,填补了国内空白,居国际先进水平,产业化开发前景广阔。
(6)生氰糖苷。生氰糖苷存在于胡麻籽中,在动物体内经酶解转化成HCN,HCN释放出CN能迅速与氧化型细胞色素氧化酶中的Fe3+结合,引起细胞窒息。胡麻籽中的生氰糖苷主要为二糖苷β-龙胆二糖丙酮氰醇和β-龙胆二糖甲乙酮氰醇,此外,还有少量的单糖苷、亚麻苷和百脉根苷,生氰糖苷的含量与亚麻品种、种植方式、气候等因素有关。
动物饲养实验表明,二糖苷有明显的抗硒中毒作用,浓度越大,效果越明显。二糖苷抗硒中毒机理尚不清楚,认为是与硒结合,在组织中形成复合物。二糖苷经提取、纯化后制得的高纯度产品具有抗结肠癌、乳腺癌、前列腺癌等癌症的功能。二糖苷的生理功能研究近几年在国外是一个热点。
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