大豆油生产加工中色泽控制措施

引言：大豆油作为全球消费量最大的植物油之一，其色泽品质直接影响产品感官评价和经济价值。色泽过深可能由原料劣变、加工参数不当或精炼不彻底等因素引起，导致油脂氧化稳定性下降、市场竞争力降低。随着消费者对食用油品质要求的提高，建立全流程色泽控制体系已成为大豆油加工行业的核心需求[1]。

一、大豆油色泽形成机理及影响因素

大豆油色泽主要由类胡萝卜素、叶绿素等天然色素及加工过程中产生的热聚合色素决定。其形成与原料品质、预处理工艺、浸出/压榨条件、精炼深度密切相关：

（一）原料因素

原料大豆的品质是油脂色泽的初始决定因素，未充分成熟的大豆粒中叶绿素降解不完全，类胡萝卜素含量异常，直接导致毛油呈现深绿或暗黄。霉变粒危害更大，霉菌代谢产物（如黄曲霉毒素）本身具深色，同时强烈催化脂肪氧化酸败，生成大量深棕色氧化聚合物。此外，泥土、茎叶等杂质不仅携带外源性色素（如叶绿素），其所含的过渡金属离子（铁、铜）及水分极大促进酶促褐变与非酶氧化反应。储存不当（高温、高湿）同样加剧原料内部美拉德反应与脂肪氧化，为后续加工埋下色泽隐患[2]。

（二）加工工艺

预处理与制油工序显著塑造油脂色泽基础，预处理中高温炒料或调质、膨化虽利于破壁提油，但过度加热易引发美拉德反应（还原糖与氨基化合物作用）及焦糖化反应，不可逆地生成大量类黑精等棕黑色聚合物。压榨工艺若过滤不彻底，饼粕残渣混入毛油，其中的蛋白质、糖类在后续加工过程中持续褐变，加深色泽。浸出工艺中，溶剂（正己烷）纯度不足或脱溶不完全，残留的微量硫化物、高沸物成为强效促氧化剂，诱导油脂氧化生色。毛油初步沉降分离效果也直接影响后续精炼脱色效率，分离不佳将大幅增加精炼负荷。

（三）精炼环节

精炼是去除色素、改善油脂色泽的决定性步骤。脱胶阶段，充分水化或高效脱胶剂（如磷酸、柠檬酸）能有效螯合促氧化的金属离子（铁、铜），切断后续色泽加深链式反应。脱酸环节，过度碱炼或碱液浓度过高易引发电离色素（如酚类氧化物）皂化包裹，形成难以脱除的胶溶性色素。脱色是关键，活性白土或凹凸棒土的选择至关重要：低活性白土或添加量不足（通常需 0.5%1.5% ），无法有效吸附叶绿素、胡萝卜素及极性聚合物；真空度不足或时间过短（常需 35-45 分钟）同样削弱吸附效率。脱臭阶段高温（通常 230-240℃）虽可分解部分热敏性色素（如叶绿素），但时间过长或温度超高将导致不饱和脂肪酸热聚合，生成难以去除的新生深色聚合物[3]。

（四）储存条件

即使精炼得宜，不当储存仍是色泽回深的常见诱因。光照（尤其紫外光）提供活化能，直接激发油脂中微量色素前体（如生育酚氧化物）及不饱和脂肪酸发生光氧化，产生醛酮类有色物质。氧气渗透是渐进性色泽加深的主因，通过自由基链式反应氧化油脂，生成氢过氧化物并进一步聚合为深色大分子。微量金属离子（铁、铜，常源于加工设备或包装）作为高效催化剂，将氧化反应速率提升数倍。温度每升高 10^∘C ，氧化速率约加快一倍，高温同时促进色素溶解扩散与聚合反应，避光、密封隔氧、控温（低于 25^∘C ）及使用金属螯合剂是维持成品油色泽稳定的必备措施[4]。

二、色泽控制关键技术措施

（一）原料质量精细管控

原料品质是色泽控制的第一道防线，严格筛选大豆是关键：需选用成熟度 ⩾ 85%的原料（成熟豆粒叶绿素降解充分，类胡萝卜素稳定），剔除霉变粒（防止黄曲霉毒素等深色代谢物污染）及茎叶、泥土等杂质（减少外源性色素及金属离子 ) 水分控制 ⩽13% 可抑制储存期酶活性，避免豆粒内部美拉德反应引发预褐变。仓储环节实施低温低湿管理：库温 ⩽25% 、湿度 ⩽60% ，配合通风系统，显著延缓脂肪酸自动氧化及霉菌滋生，从源头阻断深色氧化聚合物的生成基础。定期抽检大豆脂肪酸值（FFA⩽1.5% ）及霉变率 (⩽0.5% ），确保原料处于最佳加工状态。

（二）预处理工艺优化与温和化操作

预处理阶段需平衡提油效率与色泽保护，采用蒸汽调质软化替代高温烘干：调质温度通常控制在60-70℃，调质时间控制在 35-40 分钟，使豆粒水分均匀控制在 9.5%-10.5% ，细胞壁适度松弛，既利于后续提油，又避免过度干燥导致的焦糊变色。压榨工艺严格执行低温控制：炒料温度 ⩽120‰ （优选分段升温），有效抑制类胡萝卜素热分解及糖胺反应生成类黑精。压榨毛油经三级过滤（ ⩾200 目滤网）彻底清除饼粕微粒，防止残渣中的蛋白质、糖类在后续高温精炼中持续褐变。浸出毛油则需高效脱溶（残留溶剂 ⩽30ppm ），消除硫化物等促氧化杂质对色泽的潜在威胁。

（三）精炼工艺升级与精准脱色

精炼环节是脱除色素的核心，需逐级优化：（1）脱胶革新：采用磷脂酶 A1/A2 进行酶法脱胶，在pH 4.5-5.0、50-55℃条件下反应 2-4 小时，将非水化磷脂转化率提升至 98%以上，显著降低胶质对脱色吸附剂的干扰。（2）精准脱色：1）吸附剂复配：活性白土（ 0.5%1.5% ）主攻叶绿素与极性色素，辅以活性炭（通常与白土以 1:9~1:20 的比例复配使用）强化吸附多环芳烃及红色氧化物，二者协同提升脱色效率 20% 以上。2）工艺强化：在真空度 ⩾0.095MPa 、温度 105-115℃条件下持续搅拌 35-45 分钟（温度过高和时间过长会增加反色风险），确保色素分子充分接触吸附剂活性位点。

（四）智能化过程监控与动态调控

建立全流程色泽数字化管控体系：（1）在线色度监测：在脱色塔出口、脱臭油冷却器等关键节点部署 Lovibond 在线比色仪，通过 133.4mm 比色槽实时获取油样的红值（R）、黄值（Y）数据，精度达 ±0.1 单位。（2）数据驱动决策：构建色值-工艺参数动态模型（如吸附剂添加量=f(红值变化速率)），当红值波动 >0.2 时自动触发 PID 控制系统：调节脱色白土给料机数率 (±5% ）、脱臭塔加热蒸汽阀开度 (±3% ），确保成品油红值稳定 ⩽1.0 （10 英寸槽）。（3）质量追溯：每批次油关联工艺数据库，实现色度异常快速溯源（如脱色温度偏差 >: 2℃自动报警）。

结语：

大豆油色泽控制需贯穿全产业链，通过原料精选、工艺参数精准调控、精炼技术迭代及智能化监控，可实现色值稳定达标，并满足客户及市场要求。未来，结合基因编辑技术培育低色素大豆品种、开发环保型脱色吸附剂，将进一步推动大豆油加工向绿色高效方向发展。企业应建立色泽数据库，持续优化工艺模型，以适应市场需求变化。

参考文献：

[1]丁宇飞, 徐梦琪, 刘书成, 张珂, 张鑫宇, 毕艳兰. 煎炸与加热过程中大豆油品质及组成变化规律的比对研究[J]. 中国油脂, 1-15.

[2]孙玉萍, 于雷, 杨亚, 仇长璐, 莫群英, 胡金华, 姚永佳, 龚俊. 大豆油活性白土脱色工艺的研究[J]. 中国油脂, 1-14.

[3]李承芳. 大豆油食用安全性的影响因素研究[J]. 中国食品工业, 2024, (23): 129-131.

[4]左青, 吕瑞, 徐红闯, 程水银, 陈友军, 何远平, 左晖. 大豆油生产加工中色泽控制措施[J]. 中国油脂, 2020, 45 (05): 138-142.