本发明涉及超临界二氧化碳分级萃取木本食用油的方法,包括了分级萃取油茶籽油和香榧籽油的方法。
背景技术:
1、油茶(camellia oleifera abel)是山茶科山茶属的一种油料作物,油茶的果实含油丰富,制成的油茶籽油是中国特有的一种高档木本食用油,与油棕、橄榄、椰子齐名,被称作四大木本食用油。油茶籽油含有丰富的营养元素,具有较强的保健和药用价值,《本草纲目》等记载茶油具有清热解毒、益肠胃、明目等功能,长期食用具有增强血管弹性、延缓动脉粥样硬化、提升人体免疫力等功能,又被称作“东方橄榄油”。
2、油茶籽油因具有很高的营养价值,以及特殊的保健功能,使其在木本油料中占有特殊的位置,其除不饱和脂肪酸(90%以上)外,还含有丰富的山茶甙、茶多酚、皂甙、鞣质、角鲨烯、黄酮等活性成分,联合国粮农组织已将其作为重点推广的健康型高级食用植物油,是当前国内食品界最热门的研究对象和极具发展前景的木本油料。因此如何利用和发展茶油为人类健康服务是我们今后所要研究的重要课题。
3、香榧是中国特有的药食两用坚果,又名榧子、细榧、中国榧、野杉子、玉榧等,是红豆杉科(taxaceae)植物香榧(torreya grandis)的果实,主产于浙江省会稽山脉,是浙江省主要栽培坚果,近年来在安徽、贵州、云南等地也多有栽培。香榧果含油率42~61%,食用营养价值高,含有丰富的蛋白质及多种微量元素,还含有大量的多酚、双黄酮、木脂素、萜类等活性成分,是卫生部批准的第一批“即是食品又是药品”的食物。《神农本草经》、《本草纲目》、《名医别录》等中国经典医药典籍中记载榧子具有“甘、平、涩,无毒,杀寄生虫,令发不落”、“消谷,助筋骨,行营卫,明目轻身,令人能食”、“治咳嗽白浊,助阳道”等药用功能。《中国药典》(2020版)亦将其列为“杀虫消积、润肺止咳、润燥通便”的中药。
4、油茶籽油和香榧籽油是中国特色的高端木本食用油,营养丰富且价格昂贵,但现有的加工方式还比较落后,目前主要提取方法包括压榨法、溶剂浸提法,以及一些少量应用的水酶法、超临界萃取法和亚临界萃取法。压榨法因为处理温度高而会导致苯并(α)芘、反式脂肪酸等一些危害物升高,溶剂浸提法和亚临界法则会导致成品油中溶剂残留等问题。
5、超临界流体萃取法(supercritical fluid extraction,sfe)是一种高效、清洁的萃取分离技术,20世纪80年代开始研发,现在已经广泛应用于食品、医药、化工、石油、环保等领域。目前,超临界流体技术的介质应用最广的是二氧化碳。通过加压和加温(临界点:7.38mpa,31.05℃)使co2处于气体和液体的临界状态,使co2具有气体和液体的双重特性,此时co2的粘度与气体相近,密度与液体相近,扩散系数又比液体状态要大得多。超临界状态的二氧化碳极性较低,通过改变压力和温度条件,可以对部分物质实现选择性萃取、分离,特别是对低极性的物质萃取具有较大优势,近年来,在咖啡因、β-胡萝卜素、卵磷脂、鱼油、高端食用油脂、食品香味成分等食品和保健品行业得到广泛应用。
6、超临界制备食用油技术早有应用,但主要作为一种高提取率的萃取技术使用,其所获得的食用油还需进行精炼才能达到国标食用要求。这也导致了,绿色的超临界技术所制备的食用油,又经过了高温和酸碱处理,与溶剂浸提和高温压榨油脂无明显的质量差异,但成本又比较高,所以市场上除广告效应外,实际应用较少。超临界制备的食用油还需后续化学精炼步骤的原因有三个,一是获得的油脂酸价过高;二是获得的油脂水分含量比压榨的高;三是获得的油脂存在乳化问题。这三个问题也导致了传统的超临界二氧化碳萃取工艺制备的油脂无法直接食用,需要经过化学精炼才可上市。
7、本发明对超临界二氧化碳萃取木本食用油的工艺进行了探索,获得了一种可以不用化学精炼的,绿色、安全、营养的木本食用油生产技术,特别是油茶籽油和香榧籽油的生产技术。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足,而提供一种超临界二氧化碳分级萃取木本食用油的方法,采用分级萃取技术,超临界萃取后的食用油无需精炼可直接上市。
2、本发明解决上述问题所采用的技术方案是:一种超临界二氧化碳分级萃取木本食用油的方法,其特征是,以油茶籽为原料,包括以下步骤:
3、(1)将原料在80~100℃温度下烘干至含水率为2-5%;
4、(2)将原料脱壳,粉碎至50目粒度;
5、(3)将原料加入到超临界二氧化碳萃取釜中,分离釜ⅰ的压力为10mpa,分离釜ⅱ的压力为6mpa,萃取釜的压力为12mpa,萃取釜的温度为40~50℃,萃取1.5小时;单独收集分离物;
6、(4)更改萃取釜的压力为18mpa,萃取1.0小时,单独收集分离物;
7、(5)更改萃取釜的压力为48mpa,萃取4小时,单独收集分离物;
8、(6)将步骤(5)中分离釜i中获得的油脂萃取物在45~50℃、40-60r/min搅拌速度、真空度高于-98kpa的条件下,真空脱二氧化碳脱水0.5~1.0小时,获得油茶籽油成品。
9、优选的,步骤(1)中,烘干温度为90℃,含水率2-3%。
10、优选的,步骤(3)中,萃取温度为45℃。
11、优选的,步骤(5)中,分离釜i中获得的油脂,萃取完成后,压力降至4mpa以下时,再从分离釜中放出。
12、进一步的,制备的油茶籽油成品,颜色淡黄透明清澈,含水率低于0.1%,酸价低于0.5mg koh/g,无需精炼处理即能满足国家标准gb11765-2018的要求。
13、进一步的,在高压阶段,萃取釜ii中的油脂极少,其含水率比萃取釜i中油脂的含水率高,弃去不用。萃取釜i的分离压力为10mpa,其中的油脂并不是随时释放,而是等分离釜i萃取结束后,压力降至4mpa以下时再释放,避免高压下,油脂和微量水分混合,导致油脂发生乳化现象。
14、另外,本发明还提供一种以香榧籽为原料的超临界二氧化碳分级萃取木本食用油的方法,包括以下步骤:
15、(1)将原料脱蒲后,在50~80℃温度下,真空烘干至含水率为2-5%;
16、(2)将原料脱壳,脱内种衣,粉碎至50目粒度;内种衣的脱除率为80-95%;
17、(3)将原料加入到超临界二氧化碳萃取釜中,分离釜ⅰ的压力为8mpa,分离釜ⅱ的压力为5mpa,萃取釜的压力为8mpa,萃取釜的温度为40~50℃,萃取1.0小时;单独收集分离物;
18、(4)更改萃取釜的压力为16-18mpa,萃取1.0小时,分离釜ⅰ的压力为10mpa,分离釜ⅱ的压力为6mpa;单独收集分离物;
19、(5)更改萃取釜的压力为45mpa,萃取4小时,分离釜ⅰ的压力为10mpa,分离釜ⅱ的压力为6mpa;单独收集分离物;
20、(6)将步骤(5)中分离釜i中获得的油脂萃取物喷入-100℃低温腔体内,形成0.1-2mm固体油滴,冷冻1小时;
21、(7)将步骤(6)中的香榧籽油冷冻油滴转移至连续式冷冻干燥机中,在-55℃、-99.5kpa真空度下,干燥脱水脱二氧化碳1.5-3.0小时;获得香榧籽油成品。
22、优选的,步骤(1)中,烘干温度为60℃,真空度为-95kpa,烘至含水率为2-3%。
23、优选的,步骤(2)中,内种衣的脱除率为90%。
24、优选的,步骤(3)中,萃取温度为42℃。
25、优选的,步骤(5)中,分离釜i中获得的油脂,萃取完成后,压力降至4mpa以下时,再从分离釜中放出。
26、进一步的,制备的香榧籽油成品无需精炼处理即能满足国家标准gb11765-2018的要求。
27、本发明与现有技术相比,具有以下优点和效果:采用分级萃取的方式,先用低压超临界将水和游离脂肪酸脱除,再用高压萃取将油脂(甘油三酯)萃取出来;得到的产品无需精炼处理,即可上市。
28、本发明根据油脂特性不同,采用了低温真空脱除和冷冻干燥脱除两种方法,均可以达到目标要求。
1.一种超临界二氧化碳分级萃取木本食用油的方法,其特征是,以油茶籽为原料,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳分级萃取木本食用油的方法,其特征是,步骤(1)中,烘干温度为90℃,含水率2-3%。
3.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳分级萃取木本食用油的方法,其特征是,步骤(3)中,萃取温度为45℃。
4.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳分级萃取木本食用油的方法,其特征是,步骤(5)中,分离釜i中获得的油脂,萃取完成后,压力降至4mpa以下时,再从分离釜中放出。
5.一种超临界二氧化碳分级萃取木本食用油的方法,其特征是,以香榧籽为原料,包括以下步骤:
6.根据权利要求5所述的超临界二氧化碳分级萃取木本食用油的方法,其特征是,步骤(1)中,烘干温度为60℃,真空度为-95kpa,烘至含水率为2-3%。
7.根据权利要求5所述的超临界二氧化碳分级萃取木本食用油的方法,其特征是,步骤(2)中,内种衣脱除率为90%。
8.根据权利要求5所述的超临界二氧化碳分级萃取木本食用油的方法,其特征是,步骤(3)中,萃取温度为42℃。
9.根据权利要求5所述的超临界二氧化碳分级萃取木本食用油的方法,其特征是,步骤(5)中,分离釜i中获得的油脂,萃取完成后,压力降至4mpa以下时,再从分离釜中放出。