玉米油脂和玉米磷脂的提取与分离研究

郭佰岩/中粮生化能源（肇东）有限公司

玉米油脂和玉米磷脂的提取与分离研究

郭佰岩/中粮生化能源（肇东）有限公司

玉米油的制取与大豆油、芝麻油和花生油等这些直接油料资源的制油稍有不同，制取玉米油的原料玉米胚芽是一种间接油料资源。玉米胚芽的完整度、水分含量、纯度等是影响玉米油产量和品质的重要因素，因此，制取玉米油的关键是分离出完整、纯净、含水量适宜的玉米胚芽。

玉米油脂；玉米磷脂；提取；分离

引言

在玉米油的精炼过程中，产生的大量油脚，而磷脂富含于这些油脚中。若将这些油脚充分利用起来，提取玉米磷脂，将产生巨大的经济效益。然而，关于玉米磷脂的研究鲜有报道。因此，开展玉米中磷脂类化合物的提取、分离及分析，对深度开发利用此资源具有重要的应用价值及理论意义。

一、工艺及参数

1.工艺流程:

2.2 工艺参数

（1）原料粉碎，需研磨成浆状，40～60N左右；

（2）水浸，加水量1:10, PH值7、搅拌30～50rpm、水温温度55℃、时间30～40分钟；

（3）固相.蛋白液和乳化油三相分离，时间30～40分钟、转数 3000～5000rpmf；

（4）三相分离产生的固相物进行第二次水浸。时间15分钟、加水量1:8W/W、其它条件同第一次水浸条件。水浸后分离产生的三相与第一次水浸分离产生的各相分别混合，待进一步处理；

（5）第二次水浸后产生的固相经干燥后做为饲料；

（6）蛋白液经酸沉、水洗、喷雾干燥得到蛋白产品。酸沉PH值4.4～4.8、水洗温度40～50℃,喷雾塔进风温度180～200℃、排潮温度80～85℃；

(7)乳化油破乳，经机械破乳得到食用油。破乳条件为，PH值4.4～4.8，加热温度40～500C,搅拌5～6分钟，搅拌转数0～60rpm,分离时间4～5分钟。

2.3 原料成分分析

表1

本试验所用原料含油量较低，是因玉米品种所致，在试验期间还用来自淀粉厂的纯胚芽，含油量高。

二、影响得率的因素

粒度:粉碎粒度对蛋自质得率无明显影响，对出油效率影响大，如表2。

表2

水浸时间:10分钟是对出油效率较适合的时间，参看图1。

水浸温度:在50～70℃,油效率70C，无明显变化，参看图2。

图1

图2

水浸PH值:PH值在7～9对出油效率无明显影响，而蛋白得率随着PF-I值升高逐渐增加，在PH9蛋白提取效率可高70%以上。PH价对出油效率影响，看图3。水浸固液比:在1:8～1:10参看图4。

图3

图4

新旧原料:新鲜原料的油脂和蛋白提取率较高，油脂和蛋白质各项指标较好。旧原料的油脂和蛋自质得率较低，原料变质严重的提不出蛋白质，同时油脂色泽深，有异味，参看下表。

项目原料 新 鲜 陈 旧出油效率 % 85～87 80出蛋白效率 % 50～60 无注： 油色泽，乳化轻、蛋白质量好 油色深红，有异味

原料粉碎方式:干法研磨对油脂和蛋白质提取较为适宜。同水一起在高速条件下的湿法研磨，米胚芽中油脂、蛋自质同大量水形成较稳定的水包油型乳化液，分离困难，严垂影响出油效率，参看下表。

项目方法 干 法 湿 法出油效率 % 85～87 30～40出蛋白效率 % 50～60 ～

三、 产品理化指标

油脂(机械破乳):出油效率85～87%、水份。0.02%、杂质0.013%,酸价1.04,280℃加热试验，色泽微深，无析出物。色泽:红1.6、黄37、白1.

玉米蛋白:蛋白提取效率50～60%、水份5～6%、蛋白含量(湿基)GO-6500,色泽(白度)57、含油脂20%～50%。

玉米胚芽残渣:得率45～50%、水份5～6%、含油脂2.5～4%、含蛋白质10～14%。

四、探讨和结论

1.本方法适合于从70～100%纯度玉米胚芽中提取油脂和蛋白质。在较高纯度下，可充分发挥水浸法优越性，相对地可降低水和动力消耗，还可提高产品质量和得率。当玉米胚芽纯度在60%以下，其经济效益不明显，实用价值不大。

2.受试验条件和设备限制，玉米蛋白中残油较高，这是由于玉米蛋白与大豆等油料蛋白理化性质不同，以至蛋白液与少量的油脂，在5000rpm条件下分离困难。

因玉米胚芽中蛋白含量较低，所以即使蛋白中残油量较高，但对出油效率影响不大。若能在较高分离转数等条件下，使蛋白中残油降至5%以下，出油效率可提高到90%以上。(大豆蛋白在上述条件下分离，蛋白中残油可较易降至4～5%以下)。

经试验原料的粉碎粒度对蛋白中残油影响也不明显。所以进一步降低玉米蛋白中残油量，还有待于进一步试验研究。

本试验提取的这种含20%左右油脂的蛋自，可做为中脂产品用于食用。在适当条件下贮藏或使用，不影响食用价值。

3.本方法的出油效率是衡量整个工艺经济效率是衡量整个工艺经济效益的关键指标之一，本试验出油效率达85%～87%,因此证明水浸法用于较高纯度的玉米胚芽是有前途的。

4.水浸PH7对出油效率影响不明显，只是在高PH值下，蛋自得率有所提高，但以蛋白质的质量、减少原材料消耗及环境污染等方面考虑，是有利的。

5.本试验提取的乳化油，乳化程度很轻，经破乳后油中含渣量在2%～3.5%，渣中含蛋白40%左右。这对提取较好质量的产品及破乳操作是一个非常有利的因素。

根据上述试验结果，利用水浸法同时以玉米胚芽中提取玉米油和蛋自，并以提取高质量的玉米蛋白为主，其生产工艺是有前途的。

五、结语

利用玉米胚芽制取玉米油的设备、工艺过程和操作条件与其他油脂的制取过程基本相同，传统的方法有压榨法、直接浸出法和预榨浸出法。因为玉米胚芽中含有一定量的淀粉，采用压榨法的过程中会产生淀粉吸油现象，使出油率降低，且油品色泽较深。同时，在压榨法的生产过程中，饼粕蛋白严重变性，影响蛋白的进一步加工利用。直接浸出法的出油率虽高，但在生产过程中用到大量的有机溶剂，溶剂浸出后需要脱溶剂过程，所需设备较多，投入资金大，造成的环境污染严重，增加了后期环境处理的成本。而且有小部分有机溶剂残留在油脂中，对油脂的安全产生一定的影响。

[1]于小宝. 玉米油脂和玉米磷脂的提取、分离及分析[D]. 河南工业大学, 2012.

[3]李飞. 反胶束法同时提取玉米胚芽油脂和蛋白质的研究[D].江南大学, 2009.