食用油的生产工艺与安全管理1．食用油的介绍食用油也称为“食油”，是指在制作食品过程中使用的，动物或者植物油脂。
常温下为液态[1]。
油脂是人类赖以生存的、最重要的营养素之一，食用油不仅影响莱肴的色香味，而且与人体健康息息相关，它提供人类部分所需的热量以及人体无法自身合成的必需脂肪酸。
近年来，我国的食用油生产产量持续增加，加工工艺不断优化和改进，人们正逐渐告别过去那种油烟大、杂质多、卫生条件差的散装油，而改为使用安全卫生的桶装油和包装油。
由于原料来源、加工工艺以及品质等原因，常见的食用油多为植物油脂，包括粟米油、菜籽油、花生油、火麻油、玉米油、橄榄油、山茶油、棕榈油、芥花子油、葵花子油、大豆油、芝麻油、亚麻籽油（胡麻油）、葡萄籽油、核桃油、牡丹籽油等等[2]。
食用植物油消费量的多少，已成为衡量一个国家城乡居民生活水平高低的重要标志，在国家食物安全中占有重要地位。
改革开放以来，我国油脂油料生产和供应发生了历史性的改变。
为满足我国经济发展和人民生活水平不断提高的需要，国家在发展粮食生产的同时，高度重视发展油脂油料生产，促使了我国油脂油料生产不断提高，油菜籽、大豆、花生、棉籽、葵花籽、芝麻、油茶籽、亚麻籽等八大油料产量由1990年的3452.8万t 上升到2009年的6015.1万t，增长74.2%，平均年增长3.9%[3]。
2. 食用油的生产工艺我国和国际上一样，食用植物油的制取一般有两种方法：压榨法和浸出法[4]。
食用油制取流程见图1所示[5]，压榨法是采用纯物理压榨制油工艺，经过选料、焙炒、物理压榨生产而成，它渊源于传统作坊的制油方法，现今的压榨法是工业化的作业，压榨法由于不涉及添加任何化学物质，榨出的油各种成分保持较为完整，但缺点是出油率低；浸出法是用化工原理，用食用级溶剂将油脂原料经过充分浸泡后进行提取，利用油脂与所选定溶剂的互溶性质而将油脂萃取溶解出来，并用严格的工艺脱除油脂中的溶剂，与压榨法相比，浸出法制油粕中残油少，出油率高，加工成本低、生产条件良好，油料资源得到了充分的利用。
图1 食用油压榨浸提工艺流程图Fig.1 The pressed-extraction process of Edible oil2.1 压榨工艺压榨取油为借助机械力的作用，将油脂从油料中挤压出来的取油方法[6]。
压榨法通过机械作用方式，对油料施加压力，当压力达到一定值时，油脂从仁细胞壁孔渗出，流向仁表面，并逐渐充满仁空隙。
随着压力继续增大，油脂从油料皮壳上的微孔渗出，流向油料表面，并逐渐充满油料空隙，形成饱和多孔介质，随即产生宏观的渗流运动。
当挤压力大到一定值时，细胞壁和皮壳破裂，渗流加速。
随着油脂的不断排出，油料逐渐固结，最终形成饼粕。
压榨取油与其他取油方法相比具有工艺简单，配套设备少，对油料品种适应强，生产灵活，油品质量好、色泽浅、风味纯正等优点，而压榨后饼残油量高，动力消耗大，零件易损耗。
这种方法可以用于从可可豆、椰子、花生、棕榈仁、大豆、菜籽等种籽或果仁中榨取油脂。
根据压榨前物料是否进行热处理，压榨可分为热榨和冷榨，而根据残渣是否经浸提后再次压榨，可分为二次压榨和一次压榨。
冷榨是一种生产油的制作工艺，一般冷榨法在低于60℃的环境下进行加工，营养成分保留最为完整。
由于冷榨法出油率只有热榨法的一半，因此大部分冷榨油的价格要高出热榨油50%左右，所冷榨出来的油因为没有受到破坏，一般也不需要加添加剂，就可以长时间的保存。
榨是在油料压榨前不经加热或低温的状态下，送入榨油机压榨，榨出的油温度较低，酸价也较低，一般不需要精炼，经过沉淀和过滤后得到成品油。
冷榨油具有纯天然特性，避免了传统高温榨油加工产生的不利影响。
冷榨成品油中保留了油料的天然风味和色泽，完整的保存了油中生理活性物质(维生素E 具有抗衰老功能、甾醇具有健肤作用和增强人体代谢功能)，比较符合人体的需求，但出油率低，所以售价较高[7]。
热榨，是将油料作物种子炒焙后榨取，气味特香、颜色较深，产量较高。
产品中存留的残渣较少，容易保存。
而冷榨的种子不加炒焙，所以气味较差，但色泽好。
两种压榨法均无溶剂残留。
热榨是先将油料经过清选、破碎后进行高温加热处理，使油料内部发生一系列变化：破坏油料细胞、促使蛋白质变性、降低油脂粘度等，以适于压榨取油和提高出油率。
但是经高温处理后的油料榨出的毛油颜色偏深、酸价升高，因此毛油必须精炼后才能食用，同时高温榨油使油料中的生物活性物质(维生素E、甾醇、类胡箩卜素等)在压榨过程中损失较大。
热榨油气味特香、颜色较深。
2.2 浸提工艺化学浸出法是应用化学萃取的原理，选用某种能够溶解油脂的有机溶剂，通过与油料的接触（浸泡或喷淋），使油料中的油脂被萃取出来的一种制油方法[8]。
浸出法制油具有粕中残油低（出油率高）、劳动强度低的优点，但浸出的毛油要经过脱腊、脱胶、脱水、脱臭、脱酸、脱色等化学处理后才能食用。
或者是达不到一级、二级压榨标准的花生油，加上部分通过浸出后再精炼的油，使其达到原标准一、二级或新标准浸出油三、四级，由于经过多道化学处理，油脂中的部分天然成分被破坏，且有溶剂残留。
根据原料的不同可分别直接提出或预榨提出法，米糠等含油量较少的油料一般采用直接浸出法，茶籽、花生，菜籽等含油量较高的油料先经压榨而后将残存在麸饼中难于再压榨出来的油脂，再利用浸出法提取，实行压榨法与浸提法相结合，就可以将油料中的油脂基本上提取出来[9]。
预榨浸出法的压榨部分工艺流程与压榨法制油基本相同，只是预榨机的转速比螺旋榨油机快，配置的蒸炒锅能量较大，此时处理量较螺旋榨油机大2-3倍，但麸饼残油率较高，常在10%以上。
预榨之后经过破碎即可进入油脂浸出、混合油蒸发和汽提，湿粕蒸烘，溶剂回收等工序。
浸出法的缺点是食用植物油中的溶剂不容易完全清除干净，而所用溶剂多为轻汽油，如果质量不纯，会含有毒化合物如苯和多环芳烃等有害物质，消费者长期食用这种油，健康将遭到危害。
从世界食用油脂制取工艺的发展历史来看，浸出制油工艺是目前国际上公认的最先进的生产工艺，浸出法首先在发达国家得到应用和发展[10-12]。
近年来，我国油脂科技工作者对国外先进技术进行引进、消化、吸收，浸出法制油技术在我国的油脂生产中得到了广泛的应用，取得了长足的发展。
浸出工艺在药品和其他食品的生产领域也有较广泛的使用。
我国植物油料种类繁多，不同油料的化学成分、含量、物理性状有差别。
压榨法和浸出法这两种油脂制取工艺分别适用于不同的原料。
花生含油量很高，一般在50%左右，所以目前国内市场上的花生油大部分采用的压榨法，即靠物理压力将油脂直接从油料中分离出来。
油料没有经过其他介质，相对比较纯净，而大豆等作物含油量较低，一般只有20%左右，为了提高出油量，行业内普遍采用浸出法，即采用符合卫生要求的溶剂进行制取[13]。
2.3 精炼工艺通过压榨或者浸出制取出的油称为毛油，其主要成分为甘油三脂肪酸的混合物（俗称中性油），还含有非甘油物质，统称为杂质。
毛油不能直接食用，必须经过精炼等多道工艺，如脱酸、脱胶、脱色和脱臭，才能达到《食用植物油卫生标准》[14]。
毛油精炼方法主要有三种：机械法，包括沉淀、过滤、离心分离，主要是分离悬浮的杂质；化学方法，包括酸炼、碱炼，此外，还有酯化、养化等，酸炼使用酸处理，主要出去色素和胶溶性杂质，碱炼使用碱处理，主要除去游离脂肪酸，氧化主要用于脱色；物理化学法，包括水化，脱色，水蒸气蒸馏等，其中水化主要除去磷脂，脱色主要去处色素，水蒸气蒸馏用于脱出臭味物质和游离脂肪酸。
碱炼工序的目的是除去油中游离脂肪酸(FFA) 和磷脂、棉酚、残留农药等杂质[15]。
虽然现在普遍推行物理精炼法，但对某些特殊油种及劣质油脂，该工序还是必不可少的。
碱炼工序中关键部分是油与碱的混合和油与皂脚的分离。
用烧碱处理可以几乎完全脱除油脂中的游离脂肪酸，使其转化为不溶于油的皂脚。
其他酸性物质同样可以和碱化合而进入皂脚中。
生成的皂脚可以从油中吸附一些杂质如磷脂、色素、蛋白质、胶质等使之同时从油中除去。
脱酸的方法有间l歇碱炼、离心机连续碱炼，物理精炼和泽尼斯碱炼等。
脱胶工序的目的是除去毛油中的胶体杂质，提高油脂质量，为后道加工工序打好基础[16]。
近几年随着物理精炼技术的推广应用，脱胶技术显得尤其重。
可以说，脱胶效果的好坏直接影响蒸馏脱酸的产品质量。
胶质中最主要的是磷脂，其中叉分为可水化磷脂和非水化磷脂。
可水化磷脂是比较容易除掉的，而非水化磷脂用直接水化法难以除去。
新脱胶法都是针对这一点，用各种方式解决这一难题，国外有的公司甚至从油料预处理开始，就着手解决这个阿题，如LUGI公司的ALCON浸出预处理工艺。
通常油脂脱色工序主要采用油重2%~5%活性白土进行吸附脱色，根据脱色所用工艺和设备的不同，脱色后废白土一般含有20%~40%油脂[17]。
国内多数将废白土制砖或掺入锅炉房的燃煤中进行焚烧处理，没有回收利用废白土中的油脂。
研究表明[18]，从废白土中回收的油脂可作为化工及饲料原料，经及时处理得到的油脂也可食用，回收废白土中的油脂可采用压榨法、水溶法和溶剂浸出法等。
活性白土是食用油脂脱色与提纯的最主要吸附剂，有天然活性白土与无机酸处理的活性白土两大类，通常后者吸附力更强，因为通过适当的酸处理之后，白土的表面积从原来的40~60m2/g，升高到250~350m2/g。
经过无机酸处理之后，活性白土由中性或弱酸性转变为较高的酸性，因此又称为酸性白土，它不仅具有较强的吸附活性，而且具有以下几个明显特性：固体酸性质；阳离子交换剂性质；酸催化剂性质；助滤剂性质。
因而，酸性白土对油脂具有多方面作用，要根据不同的油脂与不同的要求，选择适合的吸附剂用量与用法。
油脂的脱臭是一个蒸馏过程，脱臭生产过程产生的反式脂肪酸（TFAs）不仅与脱臭工艺有关，还与脱臭设备的结构有关[19]。
脱臭设备的结构已引起了油脂工作者的重视，目前老工艺广泛使用的盘式脱臭塔存在着一定的缺点，如直接蒸汽量较大（因它与油脂只有一次单级接触），蒸馏脱臭效率低，反式脂肪酸（TFAs）的生成量却较多。
在瑞典，开发出了新的工艺将脱臭用薄膜式填料塔与热脱色用的塔盘塔组合在一起，开发出新型软塔脱臭系统。
在软塔中，油在填料塔中呈垂直方向流动，形成薄膜，从而实现与水蒸汽高效率接触。
与传统塔盘式脱臭塔相比，在真空下压力损失变得极小，从而可在250℃温度下，使用较少的蒸汽（原有蒸汽量的三分之一），较短的时间内（从原有2-2.5h 减少到40min 左右），将游离脂肪酸和臭气有效的去除，在保证油脂品质的同时有效的抑制反式脂肪酸（TFAs）的生成。
另外，在欧美，开发出了新型双温脱臭系统，即油脂在精炼过程中在低温段停留较长时间，而在高温段停留较短时间来减少反式脂肪酸（TFAs）的生产有一定效果。
