该研究不仅为油脂低温脱臭技术的发展提供了新的路线和方法,而且为油脂工业降低能耗、尽量减少有害物质的产生提供重要的理论依据和实践指导。该文以油脂低温乙醇蒸汽脱臭的前期研究为基础,该脱臭技术可在低于传统水蒸汽脱臭温度 70℃下达到较好除去异味成分和有害物质的脱臭效果,并更多保留油脂营养成分和更好抑制有害物质的产生,提升食用油营养和安全品质。该研究从菜籽油乙醇蒸汽脱臭馏出物(包括游离脂肪酸、生育酚和植物甾醇)的含量变化、动力学和热力学模型的建立,乙醇蒸汽对不同类型、同类型但不同结构物质的馏出率和蒸汽压差异,并与传统水蒸汽脱臭比较,揭示了油脂乙醇蒸汽的脱臭机制。提出并证实油脂乙醇蒸汽的夹带脱臭除了乙醇蒸汽比水蒸汽具有较高的蒸汽压作用外,还存在乙醇蒸汽对蒸馏夹带物质的分子间作用力,乙醇蒸汽与不同物质的分子间作用力差异取决于被脱出物质的双键数量、脂肪链取代基数量和长度以及物质的疏水性,为油脂低温乙醇蒸汽脱臭技术的应用提供了理论基础。脱臭馏出物的含量变化、动力学和热力学模型也为油脂低温乙醇蒸汽脱臭的条件优化应用提供理论指导。评审专家赞誉该文对科学领域有贡献,并对脱臭领域的技术进步感到兴奋(The paper is well-written and contributes to the scientific field. I am excited about the technological advancements in the topic of deodorization.)。
研究背景
脱臭是食用油精炼中承担食用油安全的最后关卡,严重影响着食用油品质。传统脱臭依赖高温(250℃)水蒸汽,虽能去除游离脂肪酸等异味成分,但高温易引发油脂氧化、营养流失,甚至生成新的有害物质。如何低温高效脱臭且最大化保留营养成分和抑制有害物质生成成为油脂精炼领域的重要课题。近年来,团队对低温(180℃)乙醇蒸汽脱臭技术的提出有望化解这一难题,但脱臭过程中物质与蒸汽相互作用机制的理解尚不充分,限制了脱臭技术的进一步优化和创新。那么,利用动力学与热力学模型,预测油脂脱臭效率、优化脱臭工艺参数、并结合馏出物分子结构和水蒸汽蒸馏作用特点阐明乙醇蒸汽脱臭机制,是一种创新的研究思路。
研究结果
针对上述瓶颈问题,该研究构建了能够预测乙醇蒸汽脱臭效果的动力学模型(BoxLucas1),能够准确预测在不同脱臭条件下乙醇蒸汽和水蒸汽脱臭后油脂中游离脂肪酸、生育酚和植物甾醇的含量和变化趋势。在这三类物质中,低温乙醇蒸汽脱臭对亚麻酸(C18:3)的夹带效率最高,在180℃时比水蒸汽夹带高出 70.24%,而生育酚和植物甾醇因为低温乙醇蒸汽脱臭温度低比高温水蒸汽脱臭保留更多。随后,通过不同温度和时间梯度下的脱臭实验对模型的预测结果进行验证,实验证明了模型的有效性和实用性。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2025.143957


