【背景及概況】[1]
熱帶地區(qū)適宜種植棕櫚,棕櫚每年結(jié)果。棕櫚果肉含油46%~52%,棕櫚仁含油46%~52%。棕櫚油是棕櫚果經(jīng)熬制或軋制提煉而成的,棕櫚仁油是棕櫚仁經(jīng)壓榨提煉而成的。棕櫚油目前是全球第二大食用植物油。棕櫚種植成本低,棕櫚油價(jià)格低,因此在世界食用油市場上具有很強(qiáng)的競爭力。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織統(tǒng)計(jì),2006年全球棕櫚油產(chǎn)量超過3 500萬t,2008年棕櫚油產(chǎn)量達(dá)4 250萬t。棕櫚最早種植在西非尼日利亞及赤道非洲,20世紀(jì)70年代移植到馬來西亞和印度尼西亞,目前棕櫚油產(chǎn)業(yè)已成為這兩個國家的經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一。
我國棕櫚油現(xiàn)貨市場中貿(mào)易企業(yè)眾多,流通環(huán)節(jié)發(fā)達(dá)。華北(天津、山東)、華東(張家港、泰興、寧波)、華南(黃埔、深圳、廈門等廣州周邊地區(qū))是我國棕櫚油主要進(jìn)口、加工和銷售區(qū),這3個地區(qū)的棕櫚油進(jìn)口量占全國進(jìn)口總量的92%,其中,華北地區(qū)占24%,華東地區(qū)占34%,華南地區(qū)占34%。國內(nèi)棕櫚油加工企業(yè)超過千家,分布在重要進(jìn)口港的周邊地區(qū),據(jù)2006年海關(guān)進(jìn)出口數(shù)據(jù)顯示, 開展櫚油進(jìn)口的大型油脂企業(yè)有50多家,進(jìn)口量約占總進(jìn)口量的60%。棕櫚油貿(mào)易企業(yè)近萬家。其中大型企業(yè)直接從外國進(jìn)口,進(jìn)入國內(nèi)后再通過大量的分銷商進(jìn)行分銷。2006年,開展棕櫚油進(jìn)口的大中型貿(mào)易商有80多家,交易量占總進(jìn)口量的34%。這些貿(mào)易商一般沒有自己的倉庫,租用油廠油庫、倉儲企業(yè)油庫和碼頭油庫。我國進(jìn)口棕櫚油數(shù)量呈快速增長趨勢,除國內(nèi)食品加工和化工行業(yè)對棕櫚油需求持續(xù)增長外,國內(nèi)棕櫚油分提能力和分提技術(shù)不斷提高,導(dǎo)致食用棕櫚油消費(fèi)量繼續(xù)增加也是重要原因之一。
【成分】[2][6]
棕櫚油中含肉豆蔻酸1%、棕櫚酸38%、棕櫚油酸0.5%、硬脂酸4.5%、油酸44%、亞油酸12%。棕櫚油中還富含一些生物活性物質(zhì),其中類胡蘿卜素含量為500~700mg/kg,故棕櫚油呈深橙紅色,這種色素不能通過堿煉有效地除去。棕櫚油中含有豐富的維生素A(500~700mg/kg),天然維生素E(生育酚),生育三烯酚含量高達(dá)600~1000mg/kg。生育三烯酚(Tocotrienols)化學(xué)結(jié)構(gòu)類似于生育酚,近年來研究表明其具有比生育酚更優(yōu)越的生理功能。由于含有類胡蘿卜素和維生素E,因此棕櫚油具有很好的抗氧化功能。
【特性】[3]
棕櫚油為深黃色固體或半固體,相對密度0.921~0.925 (15/15℃),熔點(diǎn)27~50℃,碘值54,皂化值201,酸 值20~185。溶于乙醚、氯仿及二硫化碳.

【功能】[6]
棕櫚油略帶甜味,具有令人愉快的紫羅蘭香味。棕櫚油有50%的不飽和脂肪酸,無反式酸,不易與酸質(zhì)聚合,人體對棕櫚油的消化和吸收率超過97%。和其他所有食用植物油一樣,棕櫚油本身不含有膽固醇。作為一種飽和度較高的油脂,棕櫚油曾經(jīng)被推測有可能會增加人體血清中膽固醇含量,但經(jīng)過許多專家進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)論證,發(fā)現(xiàn)食用棕櫚油不但不會增加血清中的膽固醇,反而有降低膽固醇的趨勢,原因是棕櫚油中富含中性脂肪酸,使膽固醇提高的物質(zhì)在棕櫚油中的含量微乎其微(1%),而類胡蘿卜素(500~700mg/kg)和亞油酸(10%)對人體的健康十分有益。近年來對一些動物研究和人體研究證實(shí),純的棕櫚油對于控制血脂具有良好的影響,和橄欖油一樣具有降低“壞膽固醇”(LDL),升高“好膽固醇”(HDL)的效果。一些研究人員曾針對不同的人種(歐洲、美洲、亞洲)分別進(jìn)行研究,結(jié)果表明棕櫚油是一種完全符合人體健康需要的食用植物油。棕櫚油中,n-6 /n-3 FA 的比例為20:1(魚油為0.5:1),這可通過在棕櫚油中添加多不飽和脂肪酸優(yōu)化其脂肪酸水平,例如將葵花籽油與棕櫚油混合,則可以改善其脂肪酸組成。在溫帶國家由于冬季溫度低,棕櫚油會結(jié)晶,而將棕櫚油與高不飽和脂肪酸含量的植物油混合,可以使混合油脂在低溫下更加穩(wěn)定(不易結(jié)晶),混合油脂可在很長時間保持澄清。
【生產(chǎn)工藝】[4]
目前,成品棕櫚油加工過程由一系列機(jī)械化程序完成。從成熟油棕果的采摘到成品油,主要包括殺酵、脫粒、粉碎、萃提/壓搾、脫酸、脫色、脫臭、分提、干燥、包裝等過程。棕櫚仁油則在上述工藝中增加核/肉分離、內(nèi)核破碎與分揀等工序,其精制工藝也較棕櫚油簡單,一般是經(jīng)堿煉、脫色及高溫脫臭等步驟。
1. 殺酵技術(shù)
棕櫚油的殺酵過程是指將新鮮油棕果中的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和其他可提組分中的一種或幾種溶解或分離出來,使固態(tài)生物質(zhì)更容易接受后續(xù)化學(xué)或生物處理的一個過程,對后續(xù)油脂品質(zhì)影響很大。因?yàn)槌墒斓挠妥毓墓庖约皟?nèi)核中均含有豐富的脂肪酶,可自行降解果實(shí)中的脂肪導(dǎo)致游離脂肪酸增加,降低油脂品質(zhì)。殺酵是一個熱處理過程,不僅能使果實(shí)軟化、松動,從果柄上脫落,還能有效抑制脂肪酶活性,防止游離脂肪酸的產(chǎn)生,保持油脂品質(zhì)。目前,最常見的工業(yè)化殺酵條件為140℃的飽和蒸汽處理75-90min,幾種常見油棕果殺酵技術(shù)及各自優(yōu)缺點(diǎn)如下:

2. 油脂提取技術(shù)
通常情況下,利用油料作物的種子工業(yè)化生產(chǎn)食用油的工藝有溶劑浸出和機(jī)械壓榨兩種。對油棕而言,機(jī)械壓榨法的油脂得率在75%-90%范圍內(nèi),且兩種方法所得的棕櫚油均含有甘油三酯、生育酚和生育三烯酚、類胡蘿卜素、植物留醇等功能成分以及游離脂肪酸、磷脂、樹膠、脂質(zhì)過氧化物等副產(chǎn)物。溶劑浸提法一般是用熱水或蒸汽破裂成熟油棕果的油脂細(xì)胞,得到粗棕櫚油,再經(jīng)除水得到棕櫚油。熱水處理能有效降解樹膠、樹脂、淀粉與凝固蛋白。機(jī)械壓榨法多借助工業(yè)機(jī)械提供的液壓、螺旋擠壓或離心作用力強(qiáng)制破碎油脂細(xì)胞,其中螺旋壓榨主要應(yīng)用于連續(xù)化提取工藝,液壓多用于小批量或半連續(xù)生產(chǎn)線。機(jī)械壓榨法加工棕櫚油的副產(chǎn)物中仍含有5%-6%的油脂,若為了避免棕櫚仁外殼的破碎而降低壓力,所得的油棕粕中油脂含量會更高,可達(dá)10%-12%。壓榨法所得液體是水、油、干物質(zhì)、果實(shí)殘?jiān)幕旌衔?,且以液層中棕櫚油含量最高,可?jīng)離心和真空干燥等后續(xù)純化工藝生產(chǎn)棕櫚毛油(水分含量低于10%)。此外,有機(jī)溶劑萃提、超臨界提取以及水酶法提取技術(shù)也已應(yīng)用于棕櫚油提取。幾種常見棕櫚油提取技術(shù)及各自優(yōu)缺點(diǎn)如下:

3. 油脂精煉技術(shù)
油脂精煉主要是為了去除毛油中的雜質(zhì),使之達(dá)到成品油標(biāo)準(zhǔn)。對棕櫚毛油來講,磷脂、蛋白質(zhì)、黏性物質(zhì)、糖基結(jié)合酯等是常見的膠溶性雜質(zhì),它們不僅對油脂穩(wěn)定性有顯著影響,而且會影響油脂精煉工藝過程中相應(yīng)環(huán)節(jié),最終導(dǎo)致成品油質(zhì)量下降。例如膠質(zhì)會引起油脂在堿煉過程中發(fā)生過度乳化作用,不能很好地分離油、皂,從而導(dǎo)致油脂損失。釆用磷酸脫膠可以有效去除P-磷脂和磷脂復(fù)合物,使葉綠素轉(zhuǎn)化成色澤淺的脫鎂葉綠素,并能夠鈍化微量金屬增加油脂的抗氧化性能。堿煉工藝能夠有效去除棕櫚油的游離脂肪酸,所生成的皂化物能吸附葉綠素、蛋白質(zhì)、磷脂、黏液質(zhì)以及懸浮的固體雜質(zhì)。總體而言,毛棕櫚油的精煉可分為物理精煉和化學(xué)精煉兩類,具體流程主要包括水化/脫膠、中和、脫色、脫臭等步驟。兩種精煉工藝的區(qū)別就是游離脂肪酸的脫除方式不同:物理精煉法中脫酸出現(xiàn)在脫臭過程中,而化學(xué)精煉法中則發(fā)生在堿中和過程。物理精煉主要是基于FFAs和三酰甘油酯在高溫低壓的條件下具有高度揮發(fā)性的特點(diǎn),先將毛棕櫚油與水或者磷酸水溶液混合加熱,離心去除磷脂和部分極性脂類,再利用活性炭或白土除去色素類物質(zhì),最后用飽和蒸汽脫除FFAs、TAGs及揮發(fā)性氧化產(chǎn)物,并帶出中性油液滴。該方法要求前期的脫膠和脫色過程要程度地去除磷脂等膠狀物以減少脫臭的難度,但整個精煉過程還是會損失部VE、類胡蘿卜素等成分,且存在高度氧化和所得油脂的儲藏穩(wěn)定性降低的風(fēng)險(xiǎn)。而化學(xué)精煉的堿中和過程則是利用氫氧化鈉或碳酸鈉以降低FFAs含量,并去除磷脂和其它極性脂類。與物理精煉相比,化學(xué)精煉具有操作溫度低,F(xiàn)FAs脫除徹底油品高等優(yōu)點(diǎn),但也存在設(shè)備投人大、生產(chǎn)成本高、中性三酰甘油酯損耗大、易產(chǎn)生大量對環(huán)境有害的廢水等缺點(diǎn)。
4. 油脂分提技術(shù)
油脂分提是基于不同組分間的凝固點(diǎn)、溶解性或流動性差異而將油脂混合物分離成具有顯著物理或化性質(zhì)差異的兩種或多種組分的一種物理的或熱力學(xué)可逆過程。常見的分提方法可分為干法、溶劑法和表面活性劑法3類。其中,干法分提過程無化學(xué)試劑和有機(jī)溶劑的添加,是一個基于熔融結(jié)晶的物理過程,有環(huán)保、成本低、得率高的優(yōu)勢。出于食品安全和人體營養(yǎng)健康的考慮,可通過干法分提技術(shù)改變脂肪酸組成以得到更好的天然甘油三酯混合物。干法分提與氫化、酯交換等方法相比,的優(yōu)點(diǎn)在于由其得到的天然油脂對人體代謝機(jī)能的影響要優(yōu)于由氫化和酯交換所得的化學(xué)改性脂肪。

【工能及應(yīng)用】[5][6]
棕櫚油特別適合于油炸面包、糕點(diǎn)和方便面。使用棕櫚油制成的人造奶油是生產(chǎn)起酥面包和起酥糕點(diǎn),即丹麥面包、糕點(diǎn)的理想油脂。該油脂熔點(diǎn)高、塑性強(qiáng),易于在面團(tuán)中形成多層次餅層。另外,在烘烤過程中,由于該油脂比較堅(jiān)韌 和可塑性強(qiáng),不能很快融化,細(xì)薄的油層阻止了餅坯中水分的蒸發(fā)消散,結(jié)果形成了餅層的分離和清晰、松軟的層次。在我國,棕櫚油在食品與化工行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用。
1. 棕櫚油在食品工業(yè)中的應(yīng)用
棕櫚油作為食用油具有其獨(dú)特的優(yōu)勢:獨(dú)為棕櫚油不飽和度適中,不含亞麻酸,富含的維生素E及生育三烯酚則是天然高效抗氧化劑,這使棕櫚油與其他油脂相比更適用于煎炸和燒烤食品;不易與酸聚合。棕櫚油有50%的不飽和脂肪酸,無反式酸,不易與酸質(zhì)聚合;用油的成本一直是餐飲業(yè)選擇煎炸和燒烤用油的重要考慮因素。油棕是一種高產(chǎn)的多年生油料植物,其一次栽種可收獲20年左右,而且單位面積年產(chǎn)油量遠(yuǎn)比其他植物油料高,每公頃棕櫚油的產(chǎn)量為大豆的9~10倍,并且產(chǎn)量相對穩(wěn)定,1公頃土地平均每年生產(chǎn)3.5噸棕櫚油和0.4噸棕仁油,其生產(chǎn)效率大大高于同類植物油,因而棕櫚油是世界上最具價(jià)格優(yōu)勢的食用植物油。由于棕櫚油具有的這幾種特性,因此在食品工業(yè)中被應(yīng)用廣泛,例如用作人造黃油、酥油、烹飪油、糖果用油脂等。
1)起酥油:起酥油和人造奶油不同,人造奶油是80%的油脂和20%的水,而起酥油是100%的純油脂。起酥油有很多種,嚴(yán)格來說,每一種食品的制造都需要用到特殊的起酥油,但也有適用于多種食品的通用型起酥油,通常是用來煎炸和烘培食品,如薯?xiàng)l、蛋糕、餅干、夾心餅和面包等食品;
2)人造奶油:棕櫚液油適用于制造液態(tài)人造奶油,棕櫚硬脂更適合于制造固態(tài)人造奶油;
3)氫化棕櫚油:氫化棕櫚油在印度、巴基斯坦及中東國家有著很廣泛的市場,這些市場通常將其當(dāng)作酪脂類產(chǎn)品使用;
4)煎炸油:這是棕櫚油在食品工業(yè)中最廣泛的用途之一,主要原因是其具有很好的抗氧化性,在包括中國在內(nèi)的大部分國家的方便面生產(chǎn)中,絕大部分是用棕櫚產(chǎn)品來煎炸面餅。而在中國市場,一些具有地方特色的煎炸食品也開始使用棕櫚產(chǎn)品來進(jìn)行制作;
5)專用油脂:專用脂主要用于糖果,特別是巧克力類食品的生產(chǎn)。棕櫚油和棕櫚仁油都是生產(chǎn)專用油脂的理想原料,將其進(jìn)行分提,使固體脂與液體油分開,其中固體脂可用來代替昂貴的可可脂作巧克力;其中棕仁硬脂由于其物理性質(zhì)非常接近于可可脂,因此又被稱為“代可可脂”。液體油則可用作涼拌、烹任或煎炸用油,其味清淡爽口。
2. 棕櫚油產(chǎn)品的工業(yè)用途
近些年來,棕櫚油的工業(yè)用途得到了快速的發(fā)展。在發(fā)達(dá)國家,大量棕櫚油被應(yīng)用于工業(yè)用途,在我國,棕櫚工業(yè)產(chǎn)品有“工業(yè)味精”之稱,足見其應(yīng)用之廣泛。工業(yè)使用的精煉棕櫚油,要求熔點(diǎn)不低于44℃,主要用于制造肥皂、硬脂酸及甘油,每年的需要量基本是十幾萬噸。近年來,隨著原油價(jià)格的上漲,生物燃油的題材再度被挖掘,棕櫚油作為生物燃料的用途被發(fā)現(xiàn),成為了未來棕櫚油用途的新增長點(diǎn),許多學(xué)者已利用棕櫚油及棕櫚仁油制備生物柴油,在歐洲及馬來西亞等地已被用于工業(yè)化生產(chǎn),而目前我國還沒有全面和深入的研究。棕櫚油在工業(yè)運(yùn)用中主要分兩類:一是從棕櫚產(chǎn)品中可以直接得到的,如皂類、環(huán)氧棕櫚油及其多元醇、聚氨酯和聚丙烯酸酯類產(chǎn)品。另外一個是油脂化工類產(chǎn)品,如脂肪酸、酯、脂肪醇、含氮化合物及甘油,而在這幾種產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,還可以通過不同的化學(xué)方式生產(chǎn)出各種衍生產(chǎn)品。油脂化工的主要原料是富含碳鏈長度在C12-C14和C16-C18的油脂,其中棕仁油、棕櫚硬脂、棕櫚酸都是主要的原料。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 左青. 棕櫚油的現(xiàn)狀及展望[J]. 中國油脂, 2009, 34(6): 11-15.
[2] 營養(yǎng)科學(xué)詞典.北京:中國輕工業(yè)出版社.2013.
[3] 馬世昌 主編.化學(xué)物質(zhì)辭典.西安:陜西科學(xué)技術(shù)出版社.1999.第711頁.
[4] 張玉鋒, 王揮, 宋菲, 等. 棕櫚油加工技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 糧油食品科技, 2018, 26(1): 30-34.
[5] 張守文 主編.中華烘焙食品大辭典·原輔料及食品添加劑分冊.北京:中國輕工業(yè)出版社
[6] 李瑞, 夏秋瑜, 趙松林, 等. 棕櫚油的功能性質(zhì)及應(yīng)用[J]. 中國熱帶農(nóng)業(yè), 2009 (2): 31-34.