米糠油脂肪酸组成合理丰富且含多种生物活性物质,是一种营养健康的植物油脂。但米糠毛油中油溶性杂质多,色泽深,精炼难度大,采用传统精炼方法得到的米糠油品质较差,需要经反复精炼才能达到食用油标准。因此,完善米糠油精炼工艺,对改善米糠油品质,丰富国内食用油市场,缓解食用油的进口压力等具有重要意义。超声波是新的食品加工技术,目前在油脂加工领域中的应用研究迅速展开,已被广泛用于油脂的提取当中,而其在油脂精炼过程中的应用和机制研究尚处于初级阶段。本课题将超声波与现有的油脂精炼技术相结合,具体研究内容和结果如下:(1)将超声波与酸法脱胶技术相结合,研究了脱胶条件(酸的种类、酸的添加量、超声时间、超声功率、加水量以及脱胶温度)对米糠油脱胶率及谷维素保留率的影响,并以脱胶率为指标,采用正交试验优化脱胶的工艺条件,对不同处理的米糠油(毛油、传统脱胶油和超声辅助脱胶油)的理化指标与脂肪酸组成进行测定和分析。结果表明:各因素对脱胶率均有显著性影响(P<0.05),对谷维素的影响相对较小且脱胶后米糠油中谷维素的保留率均在90%以上。超声波辅助米糠油酸法脱胶的最佳工艺条件为:超声功率为300 W,超声时间为2 min,脱胶温度为60℃,加水量为3%,柠檬酸的添加量为0.20%,在此条件下米糠油的脱胶率为93.91%。与传统脱胶法相比,超声波辅助脱胶的效果较好、速度较快,且超声辅助脱胶后的米糠油的脂肪酸组成及其营养物质的损失较小,表明超声波辅助酸法脱胶是一种有效脱除磷脂的方法。(2)将超声波技术应用于乙醇萃取脱酸过程中,研究了脱酸条件(乙醇浓度、脱酸温度、超声时间、超声功率、油溶比及萃取次数)对米糠油脱酸率、维生素E和谷维素保留率的影响。单因素试验表明,乙醇浓度、超声功率、超声时间、脱酸温度、油溶比及萃取次数等因素对米糠油的脱酸率、谷维素和维生素E的保留率均有显著性影响(P<0.05)。以脱酸率、谷维素保留率和维生素E保留率作为指标,采用正交试验对超声波辅助米糠油脱酸的工艺条件进行优化,最佳方案为:乙醇浓度95%,超声时间为3min,超声功率为300 W,油溶比为1:3,萃取2次,脱酸温度为30℃。在此条件下,米糠油的脱酸率为94.60%,谷维素保留率为75.79%,维生素E的保留率为53.10%。与传统碱炼脱酸相比,超声波辅助乙醇萃取脱酸后米糠油的酸价、过氧化值以及脂肪酸组成等指标的变化较小,生物活性物质的保留率较高,且该方法具有脱酸时间短、温度低,操作安全,无污染等优点。(3)将超声波技术应用于米糠油的吸附脱色过程中,研究了脱色条件(吸附剂的种类、活性白土添加量、超声时间、超声功率、脱色温度)对超声波辅助米糠油脱色效果的影响。同时,探讨了超声波辅助活性白土对米糠油中类胡萝卜素及叶绿素的吸附机制(吸附动力学、吸附热力学及吸附等温线)。研究发现各因素对米糠油的脱色率均有显著性影响(P<0.05),而对谷维素保留率的影响相对较小。超声波辅助活性白土对类胡萝卜素和叶绿素的吸附过程中伪一阶、伪二阶动力学模型和Freundlich吸附等温线方程的拟合效果较好,说明虽然超声波辅助吸附脱色的过程复杂但利于脱色;在热力学分析中发现该脱色过程是自发的、吸热的,且主要受化学吸附作用的影响。(4)研究了超声波辅助吸附脱色和传统吸附脱色处理对米糠油色泽的影响。采用柱层析技术,以硅胶为固定相,不同极性的溶剂为洗脱液,对超声辅助脱色前后米糠油中的色素物质进行了分离纯化。同时,采用紫外可见光谱(UV-Vis)、傅里叶红外光谱扫描以及热分析等方法对色素物质进行初步分析。研究发现,两种脱色方法都可在一定程度上使米糠油的颜色变浅,传统脱色处理后米糠油的颜色偏红,而超声辅助脱色后米糠油的颜色偏黄。超声辅助脱色前后的米糠油经柱层析分离后均可收集到3条色素带。同一油样中的3条色素带都含有羰基;但色素带2、3与色素带1在结构上的不同可能导致其极性的差异,如色素带2、3中均含色素带1中不存在的-OH。与脱色前相比,超声波辅助脱色后米糠油中色素物质的部分官能团有一定的变化,色素最快分解速率的温度增加。