棉酚的特性及在棉籽油生产中的工艺控制

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摘 要：棉酚是棉籽中色素腺体所含的一种黄素，其中游离棉酚具有毒性，长期食用游离棉酚超标的棉籽油对人体的神经、血管和部分器官均有毒害作用。棉酚在棉籽油的生产加工过程中有许多不利的影响。通过碱炼工艺，加水湿润蒸炒胚料、膨化浸出中水分控制等工艺都可有效降低油中的棉酚含量，从而提高棉籽油的精炼率。

关键词：棉籽油；棉酚；毒性；脱除；艺控制

中图分类号：S81 文献标识码：A

棉籽是主要油料之一，棉籽油是一种重要的食用植物油。棉籽油属于半干性油，未精炼的毛油呈红褐色或棕黄色，色泽主要是由毛油中存在的棉酚及其衍生物造成，毛油中含大约0.25%～0.47%的棉酚。棉酚是棉籽中色素腺体所含的一种黄素，是一种萜类化合物，常以游离态和结合态两种形式存在。以游离态存在的棉酚称为游离棉酚，游离棉酚中的活性基团可与其他物质结合，具有毒性；结合棉酚是指游离棉酚与蛋白质、氨基酸、磷脂等结合的产物，由于活性基团被结合，所以失去活性。棉籽仁中色素腺重量的四至五成为棉酚，在榨油加工过程中，色素腺破裂，腺体内的棉酚被释放出来，其中一部分游离棉酚到了油中，相当一部分由于加工过程中受热的作用，游离棉酚与棉籽中的蛋白质结合，形成无毒的结合棉酚，还有一部分游离棉酚残留在饼粕中。为了确保棉籽油的食用安全，必须采取有效工艺脱除其中的棉酚。

1 棉酚的毒性

在这里棉酚的毒性主要是指游离棉酚的毒性，毒性大小取决于游离棉酚的含量， 国标GB2716-2005《食用植物油卫生标准》中规定食用棉籽油中游离棉酚的含量不得超过0.02%，超过此规定之棉籽油不允许出售和食用。据相关测试研究表明：游离棉酚含有酚毒甙，毒性强，是一种细胞原浆毒和血液毒，长期食用此类不合格的棉籽油对人体的神经和血管均有毒害作用，对胃肠黏膜刺激性较强，对心脏、肝、肾及中枢神经损害较严重。长期食用这种油或经这种油煎炒、油炸的食品对人的生殖系统也有毒害作用，造成生殖系统功能紊乱。因此，在棉产地应宣传不达标棉籽油的毒性，同时，勿食用加工工艺不满足要求而生产出来的粗制棉籽油，榨油前必须将棉籽粉碎，经蒸炒加热后再榨油，榨出的毛油必须经过精炼等各道工序，才能使棉酚逐渐分解破坏，以达到标准规定的食用要求。

2 棉籽油生产过程中对棉酚采取的工艺控制

棉籽油生产过程中由于棉酚的存在，造成许多不利影响，首先，游离棉酚具有毒性，为保证棉籽油食用安全，必须全力将其脱除达到标准要求；其次，棉酚及其衍生物是强发性色素，毛油中的棉酚使其呈现红色至棕色特征，在相关精炼工序如不能将其脱除干净，随着生产过程中温度升高等变化而变性，造成色泽固定难以脱除。再次，棉酚活性较高，在油脂生产过程中会发生氧化或聚合等变性反应，也可以与油料、油脂中的多种物质发生作用，生成一系列对油脂、粕品质有不良影响的物质。要消除这些不良影响必须采用一些工艺措施。

2.1 碱炼法

碱炼法是用碱中和油脂中的游离脂肪酸，所生成的肥皂吸附部分其他杂质（尤其对酚型色素特别有效）而从油中沉降分离的精炼方法。碱炼过程中的化学反应有：中和、油脂皂化、磷脂皂化、不完全中和等反应出现，是一个复杂的过程，但主要的反应是碱和游离脂肪酸的中和反应。同时，还有一个重要的反应：由于棉酚是酸性色素，可与碱反应生成盐，这种盐在碱炼过程中更容易被皂角吸附沉淀，从而实现棉酚分离脱除，降低油的色泽的目的。传统的化学碱炼工艺分为间歇式碱炼工艺和连续式碱炼工艺，碱炼是目前最有效的脱除棉酚的方法，要实现脱除的效果还应对部分工艺过程采取有效的控制措施。首先，在脱胶（通常也称脱磷）、碱炼前做好毛油的存储工作，避免长时间的高温存放，应避光低温存储；其次，在碱炼前应彻底进行脱磷，即要控制好脱胶工艺过程，使得易于棉酚反应生成结合棉酚的磷脂得以脱除，此过程要控制好影响因素加水量和操作温度；再次，碱炼时要控制好毛油和碱混合的时间和温度，为避免中性油的皂化，同时，保证脱色效果，可采取在室温下长时间（不少于60min）的油、碱比配合混合；油-皂分离时，为了降低油的粘度和皂角稠度，便于分离，分离温度应适当提高一般控制在70～80℃，温度太高水分汽化，皂粒起泡，密度下降不利于分离。

传统的化学碱炼工艺虽然可以充分脱除油脂中的棉酚，但在中和游离脂肪酸的同时，中性油也被皂化而增加了油脂的炼耗，使油脂加工成本增大。目前，混合油碱炼工艺也是一种运用广泛的工艺技术，混合油在溶剂蒸发前碱炼，棉酚等色素得到有效脱除，避免了高温造成油的色素固化，精炼炼耗低，成品油回收率高。

2.2 加水湿润蒸炒

棉籽胚料经过加水湿润蒸炒后，棉酚与蛋白质结合生成无毒且不溶于油的结合棉酚留在粕中，油脂中棉酚和氧化脂肪酸的含量都会显著减少。油脂中的棉酚含量越少，油脂在加工过程也就越容易，油脂的损耗就越低。在湿润蒸炒过程中，应控制好加入水分，通常加入的水量使湿润后料胚含水量在17%左右。水分太低，不能有效降低油脂中的棉酚含量；水分太高，则料胚容易结团或堵料，影响蒸炒效果，蒸炒后也难以达到入榨水分的要求，过高的水分还会增加蒸炒的负荷和蒸汽的消耗。

2.3 膨化浸出工艺中水分控制

剥壳后的棉籽仁膨化后可以进行直接浸出。为使棉酚能与棉籽中的蛋白质充分作用，应采用湿式膨化工艺，并适当加大进入膨化机时料胚水分和蒸汽量。料胚进入膨化机的水分可以控制在12%左右，出料水分则应控制在14%，膨化后的棉酚与蛋白质结合更充分。采用膨化浸出工艺所得毛油棉酚含量明显降低，色泽清亮，在油脂加工时可明显提高精练率。

结语

游离棉酚具有毒性，为保证棉籽油食用安全，必须全力将其脱除。棉籽油生产过程中由于棉酚的存在，造成许多不利影响。碱炼法是有效的脱除棉酚的方法，在棉籽油生产过程中通过加水湿润蒸炒胚料、膨化浸出中水分控制等工艺都可以有效降低油中的棉酚含量，在后续油脂加工时对精练率的提高作用明显。

参考文献

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