食品百科全书 - 米糠油

米糠油

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  由稻谷加工过程中得到的副产品米糠,用压榨法或浸出法制取的一种稻米油[1] 。当前是由NY/T 122-1989(现行国内)标准 《米糠》(含油约18%,由稻壳、灰尘、微生物及分泌物、果皮、种皮、外胚乳、糊粉层、胚等构成)制取的GB 19112—2003标准可以用于食用《米糠油》。因该标准米糠油很少用于食用,多用于制造饲料、肥皂、硬化油、甘油、硬脂酸、油酸、油漆树脂等工业原料。随着人们日益对食用油安全的重视,2013年7月3日,由全国粮油标准化委员会油料及油脂技术工作组等主办的《米糠油》国家标准研讨会在安徽合肥召开。该工作组组长、武汉轻工大学教授何东平表示,《米糠油》新国标将在今年下半年完成起草,明年上半年报批、审定,有望在明年下半年颁布。

  发展展望

  现在美国等发达国家已经有食用米糠问世,我国也有类似产品被发明,即应用现代食品加工精准碾制技术将

  米糠中的不益食物质(稻壳、果皮、种皮、灰尘、微生物等)与益食营养物质(胚、糊粉层等外层胚乳)在洁净的生产车间里进行精准碾磨分离,此分离技术可将米糠分级为饲料级米糠和食品级米糠两部分,其中食品级米糠约占米糠总重量的80%,营养的90%以上。因为食品级米糠虽然只占稻谷重量的6%,且占稻谷营养的约60%,是大米碾白过程中的碾下物,所以其也被人们称为“米珍”或是“米粕”。

  将来米糠油也将分为食用油与工业原料油两种:新一代的食用《米糠油》将是由稻米精准碾磨获得的纯净稻米胚与糊粉层制取,也叫《米粕油》或《米珍油》。而由真正的米糠(稻米的保护皮层:果皮、种皮、外胚乳、稻壳等)制得的米糠油将只能是工业原料。

  提炼方法

  1、物理精炼

  物理精炼以其比较简单的工艺流程,可直接获得质量高的精炼油和副产品脂肪酸,而且原辅材料节省,没有废水污染,产品稳定性好,精炼率高等优点,越来越引起人们的关注。尤其对高酸值油脂,其优越性更加显著。它包括蒸馏前的预处理和蒸馏脱酸两个阶段。由于预处理对物理精炼油的质量起着决定性作用。近几年来对米糠油的物理精炼研究主要集中于预处理方面。B和Bhattacharrya[11]对含脂肪酸4?0——12?4%的米糠油对经过几种脱胶脱蜡方式处理、脱色后物理精炼米糠油的特性进行了研究。研究表明,低温(10℃)加工后物理精炼米糠油的色泽、FFA、胶质和蜡总量、谷维素、生育酚含量均非常好,适当低温处理(17℃)是可以的。室温(32℃)或稍低于室温(25℃)联合脱胶脱蜡,物理精炼RBO的质量不受欢迎。因此,低温(10℃)脱蜡无论对低FFA还是高FFA的油均可得到色泽等均好的油脂。经磷酸脱胶(65℃)、低温脱蜡(10℃)、脱色物理精炼油色泽比同温(65℃)水脱胶和水脱蜡(10℃)、脱色物理精炼油色泽深,在较高温度下脱蜡(17或25℃)对色泽无影响;磷酸脱胶、水脱蜡(25℃),脱色物理精炼油色泽优于水脱胶替代磷脱胶;磷酸脱胶的精炼RBO中生育酚含量低于水脱胶精炼米糠油(RBO);单独进行水脱胶(65℃)和低温(10℃)水脱蜡比磷酸脱胶(65℃)和水脱蜡生产的油脂质量好。全部试验结果表明,在联合低温(10℃)脱胶脱蜡后的米糠油物理精炼可生产色浅、游离脂肪酸(FFA)含量低、谷维素和生育酚含量高的优质米糠油。

  2、米糠油的硅胶脱色法

  米糠经溶剂浸出制得的米糠油,其色泽呈暗棕色、暗绿褐色或绿黄色,这主要取决于米糠贮存中的变质程度、制油方法和加工条件。一般来说,米糠油的深色经脱色不能完全除去,生产清澈透明和色浅的米糠油较困难。A.G.GopalaKrishno[12]采用硅胶对米糠油脱色进行研究,采用硅胶柱渗滤脱色和硅胶同混合油混合脱色两种方法。其缺点是混合油通过硅胶柱时(尤其是溶剂浸出毛米糠油)流速慢。硅胶脱色可将工业常规实用的精炼工艺:脱胶—一次脱蜡—精炼—脱色—二次脱蜡和脱臭改进成硅胶柱—渗滤处理—脱胶—脱蜡—精炼—脱色和脱臭工艺。

  3、米糠油的生物精炼法

  Bhattacharrya和D.KBkattacharrya[13]将生物精炼技术应用于高酸值米糠油的精炼,其原理借助微生物酶(1,3?特效脂肪酶)在一定条件下能催化脂肪酸及甘油间的酯化反应,使大部分脂脂酸转化为甘油酯。研究认为高酸值米糠油生物精炼的最佳反应条件是:加酶量为油重的10%、压力1333?22Pa、温度70℃、加水10%、加入甘油为理论计算量(加过量甘油未见明显改善)。他们所做实验中,当毛糠油FFA为30%,反应1h,FFA降低至19?2%;反应2h,游离脂肪酸降低至8?5%;经反应5h和7h;FFA分别降低至4?7%和3?6%。经过这种生物精炼脱酸处理的油中还残余一些游离脂肪酸,可再经过碱炼方法除去。就精炼特性而论,根据调查,生物精炼和碱炼结合的工艺过程大大胜过物理精炼和碱炼中和相结合的工艺过程。同其它工艺比较,采用酶催化脱酸和碱中和结合的工艺过程精炼高酸值米糠油需要的能量很低,经济效益高。

  4、米糠油再酯化脱酸法

  植物油脱酸方法之一就是使油中游离脂肪酸(FFA)经酸化反应转化为中性甘油酯,达到脱酸的目的。Bhattacharrya.A.C和D.K.Bhattacharrya[14]将米糠油脱胶和脱蜡后,采用甘油进行再酯化,将FFA15——30%的米糠油得到脱酸效果而降低酸价。再酯化法再与传统的碱炼、脱色联合进行,制得色泽浅的食用油。本研究中的米糠油样品的再酯化反应在温度为120——200℃,5mmHg或隋性气体条件下进行,同时使用或不使用催化剂,添加或不添加甘油。毛糠油再酯化适宜于180——200℃之间进行,使用超理论50%的过量甘油在2个h内中和FFA,温度为200℃,可使其含量从15?3%降低为6?2%,在同样温度下,进行4——6h的反应,FFA含量仅分别降低1——2%;使用催化剂对酯化率无影响;在真空条件下可有效地再酯化。高FFA的工业用米糠油的脱酸,在脱胶和脱蜡后,给其中加进甘油并使用酸作催化剂,可通过酯化取得脱酸效果。米糠油经单甘酯酯化后,经碱炼、脱色和脱臭或物理精炼,可获得优质米糠油,其色泽取决于毛油的色泽。从生产成本和损耗来说,该方法精炼高酸值米糠油时,需要工业纯单甘酯(MG),生产成品油成本太昂贵,能否用于工业生产有待于进一步研究。

  5、米糠油的混合油精炼法

  C.Bhattacharryaetal[16]采用混合油脱蜡和混合油碱炼法将高FFA含量的米糠油精炼成不皂化物含量低、色泽浅的烹调油进行了探讨。FFA含量分别为15?3%、20?5%和30?2%的毛糠油用磷酸在油相中脱胶后,用氯化钙和表面活性剂在15±1℃,在己烷相中进行脱蜡、结晶在实验室用离心机进行分离。将己烷加入己脱胶和脱蜡的油中配成适当浓度的混合油(30%,45%,60%),加入碱液,洗涤皂脚,蒸去溶剂后油进行干燥,用2%的活性白土在100±1℃下进行脱色。混合油浓度为60%时,油的色泽和炼耗指数都可以改善。对高FFA含量的米糠油进行混合油脱蜡再进行混合油碱炼,可将其精炼成可食用的烹调油。

  6、米糠油溶剂浸出和膜技术脱酸

  目前膜技术最多应用大豆油,通常采用模拟油。V.kade,S.P.R.Katikaneni和M.chergan[17]利用膜分离技术应用于米糠油脱酸,发明了溶剂浸出和膜技术脱酸工艺。油中游离脂肪酸(FFA)首先用甲醇浸出,相分离,含FFA甲醇相经纳滤(nanofltration)产生一种游离脂肪酸浓缩流,而含甲醇透过流循环至浸出器。浸出进行两次。膜过滤在不锈钢膜槽中进行,直径8cm,高25cm,槽承压6?9MPa,容纳量300ml,有效过滤面积14?5cm2。纳滤(nanofiliration)在不同压力(0?7——4?2MPa),温度(25——50℃)下进行。采用BW?30和DS?5膜。膜滤分3个阶段进行,每个阶段回收FFA,第3次纳滤透过物甲醇(含少量FFA)循环利用。含游离脂肪酸16?5%的毛米糠油用甲醇浸出脱酸,在甲醇/油(重量)=1.8∶1适宜比例下,毛米糠油中游离脂肪酸浓度降低至3?3%,在甲醇/油(重量)=1∶1比例下进行二次浸出,油中游离脂肪酸降低至0?33%。应用工业膜回收甲醇浸出液中的游离脂肪酸。膜装置的资本消耗48美元/kg加工油/h,年操作消耗约15美元/t回收FFA。该工艺不需要碱炼中和,不产生皂脚和废水,废物排出量最小,在工业应用中具有经济优势,前途广阔。营养价值米糠油在发达国家使用普遍

  特征指标

  精炼米糠油为淡黄到棕黄色油状液体,相对密度(15/25℃)0.913——0.928。

  熔点-5——-10℃。

  碘值98——110。目录名包含词条名主要成份营养成份

  ⒈油酸 40-52%

  2.亚油酸 29-42%3.亚麻酸 0.5-1.8%

  ⒋棕榈酸 12-18%

  ⒌硬脂酸 1.0-3.0%

  ⒍植物甾醇 4.5-6.5%⒎谷维素 0.1-0.5%

  检测项目 标准

  色泽(25.4MM) 黄Y≤10-40;红R≤4

  游离脂肪酸(%) ≤0.20

  水份挥发物(%) ≤0.05

  杂质(%) ≤0.05

  过氧化值(mmol/kg) ≤20其他成份

  未精炼的毛糠油含有3%——5.5%不皂化物。米糠油的酸值较高,约含有25%的游离酸,此外还含有糠屑1%——5%,糠蜡3%——9%,磷脂1%——2%以及少量其他杂质主要是谷维素、甾醇和高级脂肪醇等。脂肪酸组成

  米糠油的脂肪酸组成较为均衡,且含有丰富的Ve、复合脂质、磷脂、三烯生育酚、角鲨烯,植物甾醇(5%),谷维素(0.5%)等几十种天然生物活性成分,不饱和脂肪酸含量高达80%以上。 米糠油是别具特色的珍贵的健康食用油。是制作营养油,调和油,煎炸油,食品原料的良好油料。

  营养价值

  米糠油具有很高的营养价值,在欧美韩日等发达国家,它是一种与橄榄油齐名的健康营养油,深受高血脂、心脑血管疾患人群喜爱,并早已成为西方家庭的日常健康食用油。

  中国米糠油原料资源丰富,但米糠油的生产和消费还处在起步阶段,年产量不足12万吨。专家建议加速米糠油发展,让这一健康营养油早日走进百姓日常生活。营养价值高

  国家粮食局油脂工程技术研究中心高级工程师蒋新正告诉本报记者,米糠油是一种营养价值很高的食用油品种。米糠的组成成分为油脂15%——22%,相当于大豆的含油量,蛋白质为12%——16%,无氮浸出物为33%——53%,水分为7%——14%,灰分为8%——12%。

  稻谷除去稻壳即为糙米,糙米由米糠层、胚及胚乳三部分组成,其中米糠层约占糙米总重的7.5%,胚占2.5%左右。米糠层由果皮、种皮、外胚乳及糊粉层组成。糙米中的油脂主要集中在胚和米糠层的糊粉层中,尤以胚中为多。

  米糠油是一种营养丰富的植物油,食后吸收率达90%以上。米糠油的脂肪酸组成、维生素E、甾醇、谷维素等有利于人体的吸收,具有清除血液中的胆固醇、降低血脂、促进人体生长发育等有益作用,因而米糠油是国内外公认的营养健康油。同时,由于米糠油本身稳定性良好,适合作为煎炸用油,还可制作人造奶油、起酥油以及高级营养油等。

  米糠油含有38%左右的亚油酸和42%左右的油酸,其亚油酸与油酸的比例约在1:1.1,从现代营养学的观点看,这一比例的油脂具有较高的营养价值。

  米糠油中含有丰富的谷维素,谷维素是由十几种甾醇类阿魏酸酯组成的一族化合物,可以阻止自体合成胆固醇、降低血清胆固醇的浓度,促进血液循环,具有调节内分泌和植物神经等功能,可促进人体和动物的生长发育。谷维素能促进皮肤微血管循环,保护皮肤,还对脑震荡等病有疗效。

  米糠油中还含有米糠和胚芽中大量的脂溶性维生素、谷甾醇及其他植物甾醇等营养成分。

  同时,维生素E和谷维素都具有抗氧化作用,使米糠油的氧化稳定性比较好,容易储存。

  米糠油已受到世界许多国美国市场米糠油的零售价达2.6—3.0美元/千克,远远超过大豆油、花生油等传统食用油的售价。

  作为稻米加工的主要副产物,我国米糠利用率不足10%,相比于日本的100%、印度30%的米糠利用率有很大差距。

  长江流域、东北等出产稻谷的地区拥有资源优势,是加工米糠油的重要区域。由于加工技术的限制,我国米糠油加工尚处于起步阶段。近年来,国内一些稻米加工企业尝试开发米糠油产品,取得了一定的成效。

  公害事件

  日本米糠油事件是世界有名的公害事件之一,1968年3月发生在日本北九州市、爱知县一带。

  1968年3月,在日本的九州、四国等地有几十万只鸡突然死亡(所以该污染事件也称作“火鸡事件”)主要症状是张嘴喘,头和腹部肿胀,而后死亡。经检验,发现鸡饲料中有毒,但没弄清楚毒的来源,也没有追究。

  1968年6月至10月,日本福岛县先后有4家13人原因不明的皮肤病到九州大学附属医院求诊,患者表现为痤疮样皮疹伴有指甲发黑、皮肤色素沉着,眼结膜充血、眼脂过多等,疑是氯痤疮。由家庭多发性和食用油使用情况,怀疑与米糠油有关。紧急调查

  九州大学医学部、药学部和县卫生部组成研究组,有农学部、工学部、生产技术研究部及久留米大学公共卫生学专家参加,分为临床、流行病学和分析组开展调研。临床组在3个多月内确诊325名患者(112家),平均每户2.9个患者,证实本病有明显家庭集中性。以后全国各地逐年增多(以福岗、长崎两县最多)。到1978年12月,日本有28个县正式承认1684名患者(包括东京都、京都郡和大阪府),到1977年已死亡30余人。

  事件发生之后,日本卫生部门不得不成立专门部门——“特别研究班”。经解剖分析,在死者尸体五脏中和患者的皮下脂肪中都发现多氯联苯(PCB)。多氯联苯是联苯分子上的氢原子被一个或一个以上氯原子所取代而生成的产物。一般多是混合物,在常温下,多氯联苯随所含氯原子的多少,可能为液状、水饴液或树脂状,是一种化学性质极为稳定的化合物。多氯联苯难溶于水,而易溶于脂质,因而就可能通过食物链而在动物体内富集。由于多氯联苯性能稳定,不易燃烧,绝缘性能良好,所以在工业上应用较广,一般多用作电器设备的绝缘油和热载体。

  人畜吃下多氯联苯后,被吸收的部分多蓄积在多脂肪的组织中,所以肝脏中的含量较高。多氯联苯可引起皮肤损害和肝脏损害等中毒症状。在全身中毒时,则表现嗜睡,全身无力,食欲不振,恶心,腹胀腹痛,黄疸,肝肿大等。严重者可发生急性肝坏死而致肝昏迷和肝肾综合症,甚至死亡。

  流行病学组调查患者的发病时间、年龄、性别及地理分布特征,对患者共同食用的食油进行了追踪调查,发现所有患者使用的食用米糠油均系Kamei仓库公司制油部2月5日至6日出厂的产品,而在食用该产品的266人中有170人患病,于是分析组不到一个月就阐明了米糠油中的病因物质是多氯联苯(PCB)。在患者的分泌物、指甲、毛发及皮下脂肪等样品中都发现PCB,证实了PCB来自用作热载体的KC—400。

  经跟踪调查,发现九州大牟田市一家粮食加工公司食用油工厂,在生产米糠油时,为了降低成本追求利润,在脱臭过程中使用多氯联苯液体作载热体。因生产管理不善,使多氯联苯混进米糠油中。于是,随着这种有毒的米糠油销售各地,造成人的中毒生病或死亡。生产米糠油的副产品——黑油作家禽饲料售出,也使大量家禽死亡。

  在米糠油事件调查中,采用了环境流行病学调查法中的病例对照调查法,即随机选出与米糠油事件受害者性别、年龄条件一致、住在同处的未患病者作为对照组,对患者组和对照组食用油脂的情况进行了调查,食用天然黄油、人造黄油、猪油的患病家庭和对照组家庭的百分比没有差别,食用菜籽油或其他食用油的对照组比患者组多,食用米糠油的患者组则比对照组多得多。通过环境流行病学的回顾性调查,终于查明在米糠油生产过程中的多氯联苯污染是米糠油事件发病的主因。

  早在1966年,美国就受到多氯联苯的污染,在一些报刊上展开议论,并有人警告说,这种污染已扩及到人们吃用生活的各个方面,但没有引起日本当局和食品工业企业的重视,而且还认为多氯联苯对日本来说没有构成威胁。令人悲哀的是只经过两年,多氯联苯中毒就使日本遭遇到一场新的灾难,所以日本的米糠油事件又称“多氯联苯污染事件”。市场需求

  按照美国农业部的统计数据,我国2009 年食用油的消费量达到2,618 万吨,较2008 年增长了6.2%,2009 年人均消费量为19.1 千克。2009年美国人均食用油的消费量为37.5 千克。与发达国家人均消费量相比,我国食用油消费市场仍然有广阔的增长空间。2006 年全球对精制米糠油需求缺口高达45 万吨。国际市场一级稻米油(精纯米糠油)售价3,000-3,500 美元/吨,稻米毛油(毛糠油)售价500 美元/吨。美国市场米糠油的零售价达2.65-3.0 美元/公斤,远远超过大豆油、花生油等传统食用油的售价。在日本以及欧洲一些国家,米糠油也很受消费者青睐,其售价远远超过其他植物油。稻米生产大国泰国有40%以上的米糠用来制取米糠油,作为烹调用油。据中国海关总署公布的统计数据,2009 年我国累计食用油进口量为816 万吨,比2008 年的753 万吨增长8.4%。随着我国食用油消费量的增长,未来我国食用油进口依赖将更为严重。因此,大力发展以米糠油为代表的小宗油品,成为解决我国粮油供求缺口的对策之一。据估计,我国水稻总产量约2 亿吨,米糠的产量占7%,米糠的出油率约15%,按此粗算,如完全利用可产200 多万吨米糠油,约等于我国第二大油料花生的产油量,也相当于1,200 多万吨大豆的含油量,可有效缓解食用油供求失衡的压力[2] 。

  随着我国稻米精深加工业整体水平的提高,以及人们对油类产品的营养保健作用的重视,米糠油的产业链正在逐步形成,其市场潜力将逐步释放,具备一定产能规模的企业可凭借技术优势迅速获取较大市场份额。

  应用

  (1)烹调食用油米糠油作为烹饪菜食的佐料,有激发食欲和改善消化的功效。 米糠油具有特殊芳香气味、耐高温煎炸、储存时间长和具有医用价值等优点。且米糠油具有优质的煎炸性能,煎炸时不起沫、不聚合、抗氧化能力极好,能赋予煎炸食品良好稳定的风味,对鱼类、休闲小吃的风味有增效作用,并提高产品的贮存稳定性,故米糠油还是大规模生产风味土豆片、煎炸小吃食品、搅拌型煎炸食品的高质量煎炸用油脂。

  (2)人造黄油米糠油用于人造黄油时,能够形成稳定的结晶晶格,且具有可塑性、乳化性和延伸性。这种加入米糠油的低度氢化的人造黄油产品脂肪酸含量低,能够通过酯交换与其他油混合,这些特点使得米糠油在人造黄油生产中具有明显的优势。

  (3)涂衣产品米糠油含有大量的天然抗氧化剂成分,应用于点心类、硬果类等食品中,有利于延长食品的货架期。此外,米糠油与不稳定油类混合还能提高涂衣食品的稳定性 。

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