專利名稱：一種玉米胚芽油低溫、分散噴射充氮保鮮工藝方法
技術領域：
本發明屬玉米胚芽油生產領域，具體地說是一種玉米胚芽油低溫、沖氮保鮮方法。
背景技術：
玉米胚芽是一種營養豐富的油脂。因為富含不飽和脂肪酸、生育酚、植物留醇而受 到人們的喜愛。氧化作用是影響食用油新鮮度最關鍵性因素，氧化過程中分解產生的醛、酮、酸等 小分子物質有強烈刺激氣味，影響口感，不宜適用。玉米胚芽油極易氧化，其氧化、酸敗作用 是諸油種中最快的。解決食用油氧化變質的傳統方法是采用添加人工合成的抗氧化劑-特 丁基對苯二酚(TBHQ)的方式進行儲藏。而長期過量攝入抗氧化劑TBHQ會對人體健康造成 一定的損害。國家食品安全法對于食品的人工添加劑都有嚴格的法令限制。因而在油脂加 工和儲藏中，多采用氮氣保護法，這種方法的優勢在于不添加化學合成添加劑，利用天然氮 氣的惰性，不易揮發、隔離空氣的原理來達到保鮮效果。即采用氮氣將油脂容器中的氧氣盡 可能地置換、排除，避免油脂與氧氣接觸，以防止油脂品質劣變，保持食用油的口感、口味和 豐富的營養。因而更加天然、健康。目前已采用的氮氣保護法均為氮氣覆蓋方式，現將其歸納為以下幾種形式表 1.
序號·應用領域引入氮氣方法分類近似用量1脫臭后脫臭后在管道中噴灑約 0.9 M3/ M3 油2散裝油的儲存頂部噴灑覆蓋足以保持正壓3裝滿的鐵路油罐車罐車中噴灑約 0.93 M3/ M3 油4油槽卡車裝滿后頂部噴灑噴灑約 0.93 M3/ M3 油5鐵路油罐車、油槽卡車泵送時在管道中噴灑噴灑約 0. 9 M3/M3 油至用戶油儲罐6在油罐中儲存頂部噴灑覆蓋足以保持正壓7從儲罐至小包裝泵送時在管道中噴灑噴灑約 0. 9 M3/ M3 油上述所謂“噴灑”，均是在油面上方，使氮氣充滿儲罐或管道的空間，將原有的空氣 排出，從而防止油脂的氧化，起到一定的保鮮作用。但是，在常溫常壓下，Ikg食用油中會吸附溶解有0. 2 0. 4Kg的氧氣，這少量的氧 氣足以使食用油特別是玉米油氧化變質，因此，必須研究更適合玉米油保鮮的新方法。
發明內容
本發明的目的是為了提高一種食用油玉米胚芽油的充氮保鮮新方法。該方法是一 種先進的"低溫、氮氣分散噴射器保鮮工藝"，它不是簡單的“充氮保護”，即用氮氣取代空 氣，隔離油脂與氧氣的接觸；更重要的是將氮氣通過分散噴射器后形成細微氣流，充入油體之中，互相混合，將夾帶、吸附和溶解在油脂中的氧氣最大可能地置換、排除，以獲得絕佳的 油脂保鮮效果。本發明的技術方案，是對現有氮氣覆蓋法的改進、完善和更新。本發明所述技術方案是在油脂罐裝儲藏之前，將現有充氮管線的氮氣出口延伸插 入到油脂液體之中，并在氮氣管線出口增設由微孔材料制成的“氮氣分散噴射器”，使氮氣 經過分散噴射器后形成細微氣流，并與油脂液體形成湍流混合，從而將混溶于油脂中的氧 氣排除，達到防止玉米油氧化劣變的目的。上述“氮氣分散噴射器”所用的微孔材料，一般選用無機微孔材料或有機高分子微 孔材料，例如硅藻土砂濾棒、陶瓷微孔濾棒、高分子濾膜、多孔發泡材料、不銹鋼多孔濾膜等等。上述“氮氣分散噴射器”的形狀可依據油脂儲罐容器或管路的形狀要求選用多種 形式，例如棒形、球形、菱形、蓮蓬噴頭形等等。在大型生產裝置中，上述“氮氣分散噴射器”也可選用不銹鋼類材質的高壓噴霧噴 咀形式。依據生產需要，上述“氮氣分散噴射器”，可安裝一個或多個。經過理論分析、計算和大量實驗對比篩選，本發明人確定，上述“氮氣分散噴射器” 所用微孔材料的孔徑的優選范圍為10 100微米，最佳范圍為16 30微米。理論計算及依據由流體動力學知油的運動粘度為90cSt，在1 1. 5m/s時是滯流。氮氣密度 1. 25 (0°C ) kg/m3，油密度920 (20°C ) kg/m3。氮氣進入油體時是一種湍流，雷諾準數> 4000， 在0. 5 0. 8MPa壓力作用下，迅速進入油體，產生混合與溶解。氮氣在油中具有分散性和不穩定性的特質1.氮氣與油體介質之間存在著界面，表(界)面積隨氮氣粒子分散度的增加而增 大。分散性是指單位體積空氣的表面積，即比表面積Stl，它與總比表面積S和總體積V有如 下關系S0 = dS/dV當氮氣粒子為球體時，若粒子半徑為r，則S0 = 4 31 r2/ (4/3 π r3) = 3/r可見比表面積與氮氣粒子的大小成反比。氮氣粒子越小，空氣的分散度越大，總比 表面積也越大。覆蓋面積也就越大。氮氣體粒子在一定壓力和體積下，表現是穩定的。2.不穩定性由于氮氣粒子具有高表面能，故粒子總是趨向降低表面能，達到穩定的平衡狀態， 即粒子趨向凝聚而上浮。隨著油體的流動，也表現出不穩定性。當油體管道或容器中出現 空間，氮氣體粒子便會釋放到空間中，形成對油體的覆蓋式保護。本發明所述玉米胚芽油的充氮保鮮方法的操作工藝條件如下溫度控制在較低范圍，根據不同季節，均控制在7 15°C之間。充氮壓力應高于正常大氣壓以上，控制在0. 5 0. 8MPa之間。氮氣純度應盡量高一些，優選氮氣的純度為0. 999 0. 9999。采用本發明所述玉米胚芽油的充氮保鮮方法所獲得的效果及對比
采用本發明充氮保鮮方法所加工的玉米胚芽油中氧氣含量< 0. 008% ；采用現有 充氮覆蓋方式加工的玉米胚芽油中氧氣含量為0. 3% ；采用本發明充氮保鮮方法所加工的瓶裝玉米胚芽油中在18個月內酸價由灌裝時 的 0. 12 (mgKOH/g)增至 0. 18 (mgKOH/g)，增加 0. 5 倍；未采用現有充氮覆蓋方式加工的米胚芽油在18個月內酸價由當時的 0. 12 (mgKOH/g)增至1. 90 (mgKOH/g)，增加14. 8倍，酸敗速度是本發明的29. 6倍。
附圖1為本發明所述沖氮保鮮方法的流程示意圖其中1-30噸精煉油儲罐2-輸油泵3-精密過濾器4_降溫冷卻裝置5_氮氣分 散噴射器6-精密稱重式灌裝機
具體實施例方式實施例1使用單一硅藻土沙濾棒氮氣分散噴射器，其幾何尺寸為外徑X內徑X
長度=069 X 039 X 498 (毫米)，長圓柱狀體，孔徑的范圍為！6 30微米。平行安裝在罐裝前的輸油管道中心，使氮氣在0. SMPa壓力下，經過分散噴射器后 形成細微氣流，并與油脂液體形成湍流混合，從而將混溶于油脂中的氧氣排除，達到防止玉 米油氧化劣變的目的。采用本實施例充氮保鮮方法所加工的玉米胚芽油中氧氣含量< 0. 008% ；采用本實施例充氮保鮮方法所加工的瓶裝玉米胚芽油中在18個月內酸價由灌裝 時的 0. 12 (mgKOH/g)增至 0. 18 (mgK0H/g)，僅增加 0. 5 倍。實施例2.使用三支硅藻土沙濾棒的氮氣分散噴射器，每支幾何尺寸為外徑X內 徑X長度=069 X 039 X 498 (毫米)，長圓柱狀體，孔徑的范圍為16 30微米，以 串聯方式安裝在罐裝前的輸油管道中，每支硅藻土沙濾棒的中心線與輸油管道中心線重 合，使氮氣在0. 6MPa壓力下，經過分散噴射器后形成細微氣流，并與油脂液體形成湍流混 合，從而將混溶于油脂中的氧氣排除，達到防止玉米油氧化劣變的目的。采用本實施例充氮保鮮方法所加工的玉米胚芽油中氧氣含量< 0. 008% ；采用本實施例沖氮保鮮方法所加工的瓶裝玉米胚芽油中在18個月內酸價由灌裝 時的 0. 12 (mgK0H/g)增至 0. 18 (mgK0H/g)，僅增加 0. 5 倍。實施例3在玉米胚芽油生產系統中采用本發明充氮保鮮方法的處理工藝過程實例生產過程中充氮保鮮主要掌握以下要點來自精煉的玉米油在負壓下覆蓋充氮；冷卻降溫至7 15°C ；采用氮氣分散噴射 器在0. 5 0. 8MPa壓力下分散噴射充氮。流程示意圖見附圖1，具體操作步驟為將來自精煉工序的玉米胚芽油，在保持一定的負壓下(133466Pa，此時氧氣含量
5最低)，立即進行覆蓋法充氮，送入30噸精煉油儲罐；用輸油泵2作動力，經過精密過濾器 3過濾后，送入降溫冷卻器裝置4降溫，達到設定的溫度7 15°C之間；然后送入裝有氮氣 分散噴射器5的輸油管道中，進行分散噴射充氮，充入氮氣壓力控制為0. 5 0. SMI^a之間， 使氮氣粒子與油脂在此進行充分混合；經輸油管道至精密稱重式灌裝機6，油瓶罐裝、充氮 后，立即封蓋密閉包裝。整個過程結束。生產中可依據規模大小、設備及管路安裝連接的具體情況，選擇不同形狀的分散 噴射器，可采用不同的串聯、并聯組裝方式。本實施例選用六支陶瓷沙濾棒的氮氣分散噴射器，每支幾何尺寸為外 徑X內徑X長度=0 69 X 039 X 498 (毫米)，長圓柱狀體，孔徑的范圍為20 30
微米，以2只1組并聯再串聯方式鉛直安裝在罐裝前的輸油管道中。采用本實施例充氮保鮮方法所加工的玉米胚芽油中氧氣含量< 0. 008%。采用本實施例充氮保鮮方法所加工的瓶裝玉米胚芽油中在18個月內酸價由灌裝 時的 0. 12 (mgKOH/g)增至 0. 18 (mgKOH/g)，僅增加 0. 5 倍。
權利要求
1.一種玉米胚芽油低溫、分散噴射充氮保鮮工藝方法，其特征在于在油脂罐裝儲藏之 前，將現有充氮管線的氮氣出口延伸插入到油脂液體之中，并在氮氣管線出口增設由微孔 材料制成的“氮氣分散噴射器”，使氮氣經過分散噴射器后形成細微氣流，并與油脂液體形 成湍流混合，從而將混溶于油脂中的氧氣排除，達到防止玉米油氧化劣變的目的。
2.如權利要求1所述的玉米胚芽油充氮保鮮方法，其特征在于所說的“氮氣分散噴射 器”所用的微孔材料選用硅藻土砂濾棒、陶瓷微孔濾棒、高分子濾膜、多孔發泡材料、不銹 鋼多孔濾膜。
3.如權利要求1所述的玉米胚芽油充氮保鮮方法，其特征在于所說的“氮氣分散噴射 器”的形狀可選用棒形、球形、菱形、蓮蓬噴頭形。
4.如權利要求1所述的玉米胚芽油充氮保鮮方法，其特征在于所說的“氮氣分散噴射 器”可選用不銹鋼材質的高壓噴霧噴咀形式。
5.如權利要求1所述的玉米胚芽油充氮保鮮方法，其特征在于所說的“氮氣分散噴射 器”所用微孔材料的孔徑為10 100微米。
6.如權利要求1所述的玉米胚芽油充氮保鮮方法，其特征在于所說的“氮氣分散噴射 器”所用微孔材料的孔徑的為16 30微米。
7.如權利要求1所述的玉米胚芽油充氮保鮮方法，其特征在于所說的“氮氣分散噴射 器”安裝在罐裝前的輸油管道中。
8.如權利要求1所述的玉米胚芽油充氮保鮮方法，其特征在于所說的“氮氣分散噴射 器”可使用多個，以串聯和/或并聯組合。
9.如權利要求1所述的玉米胚芽油充氮保鮮方法，其特征在于操作工藝條件為冷卻 降溫控制在7 15°C之間；分散噴射充氮壓力控制在0. 5 0. SMPa之間。
10.如權利要求1所述的充氮保鮮方法在玉米胚芽油生產裝置中的應用，其特征在于 將來自精煉工序的玉米胚芽油，在負壓下立即進行覆蓋法充氮，送入30噸精煉油儲罐；經 過精密過濾器過濾后，送入降溫冷卻器降溫至7 15°C之間；然后送入裝有氮氣分散噴射 器的輸油管道中，在氮氣壓力0. 5 0. SMI^a下，進行分散噴射充氮，使氮氣粒子與油脂充分 混合；再經輸油管道至灌裝機罐裝。
全文摘要
本發明為一種玉米胚芽油低溫、分散噴射充氮保鮮工藝方法，具體是在油脂罐裝儲藏之前，將現有充氮管線的氮氣出口延伸插入到油脂液體之中，并在氮氣管線出口增設由微孔材料制成的“氮氣分散噴射器”，使氮氣經過分散噴射器后形成細微氣流，并與油脂液體形成湍流混合，從而將混溶于油脂中的氧氣排除，達到防止玉米油氧化劣變的目的。采用本發明充氮保鮮方法加工的玉米胚芽油中氧氣含量＜0.008％；采用現有充氮覆蓋方式加工的玉米胚芽油中氧氣含量為0.3％。
文檔編號C11B5/00GK102080019SQ20101050652
公開日2011年6月1日 申請日期2010年10月14日 優先權日2010年10月14日
發明者劉松嶺, 崔寶貴, 崔玉坤, 杜軍, 王勇, 王曉, 王紅雨, 程寶亮, 霍光農, 魏磊 申請人:山東西王食品有限公司