低溫萃取黑加侖籽油

黑加侖籽油加工新技術(shù)摘要:黑加侖籽油是從黑加侖籽中提取出來的一種優(yōu)質(zhì)的保健植物油，含有較多的人體必需Y-亞麻酸等多種不飽和脂肪酸而具有多種保健功效，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、保健食品和化妝品中。本研究是采用亞臨界溶劑浸出技術(shù)，從黑加侖醬或飲料加工的副產(chǎn)品---黑加侖籽中在常溫下提取出黑加侖籽油，低溫脫溶，較好地保留黑加侖籽油中Y-亞麻酸等多種不飽和脂肪酸，使多種生理活性物質(zhì)不被破壞。關(guān)鍵詞：亞臨界溶劑;黑加侖籽;關(guān)鍵詞：亞臨界溶劑;黑加侖籽;黑加侖籽油；提??；精煉。黑加侖學(xué)名黑穗醋栗（Blackcurrant），俗稱黑豆果，別名黑夏果，哈薩克語“卡拉哈特”，是虎耳草科（Saxifragaceae）茶蔗子（Ribes）屬小灌木，其果實(shí)為深褐色小漿果，株叢高1.4米左右，株叢直徑1.2米左右，壽命可達(dá)50年之久，結(jié)果盛產(chǎn)期30年，是我國東北地區(qū)和新疆北部廣泛種植的一種漿果植物［1］。黑加侖含有人體所需的18種氨基酸和大量的維生素C、B1、B2以鐵、鈣、鉀、磷、鋅等礦物質(zhì)，其中鈣的含量為水果之冠，其維生素的含量高于大多數(shù)水果的幾倍至上百倍，同時生物類黃酮的含量比較高。黑加侖籽中亞油酸及a-亞麻酸和Y-亞麻酸等不飽和脂肪酸的含量亦較為豐富。以上營養(yǎng)具有軟化血管，降低血壓和血脂，補(bǔ)鈣及增強(qiáng)人體免疫力等營養(yǎng)保健作用。另外，生物類黃酮還有抗癌、防癌作用。以純天然、零污染的黑加侖鮮果為原料，通過不同的生產(chǎn)工藝加工的黑加侖原汁、黑加侖果汁飲料、黑加侖果醬等系列產(chǎn)品，具有原汁、原味、原色、營養(yǎng)萬分豐富之特點(diǎn)。酸甜可口、老少皆宜，是目前國內(nèi)外市場最受歡迎的綠色食品之一，尤其在歐洲一些國家，享有較高的聲譽(yù)。也是各種高、中檔飲料、釀酒、糕點(diǎn)、冷飲等飲食品的理想天然調(diào)色劑和調(diào)味劑。黑加侖籽作為黑加侖果醬廠或飲料廠的副產(chǎn)品，我國目前尚未對這一資源很好的利用。黑加侖籽油就是從黑加侖籽中提取的一種高級保健油，它不僅含有3-3和3-6兩個系列的多種不飽和脂肪酸，尤其富含人體必需脂肪酸成分Y-亞麻酸，對人體具有多種保健功效，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、保健食品和化妝品中。具體的營養(yǎng)成分如表一所示：表一：黑加侖籽營養(yǎng)成分⑵成分脂質(zhì)蛋白質(zhì)灰分粗纖維總糖含量（%）14.4326.342.3537.4819.32從表一中可看出,黑加侖籽含油率較低，但因油中Y-亞麻酸含量較高,因此黑加侖籽油具有較好的利用價值和開發(fā)前景。黑加侖籽蛋白質(zhì)含量適中，有十種不同量的必需氨基酸，可將提油后的粕加工成飼料加以利用。亞臨界溶劑（主要成分為丁烷或丁烷和丙烷按一定比例組成的混合物）浸出技術(shù)，是油脂工業(yè)的新興的一項浸出技術(shù)［3］，它利用亞臨界溶劑沸點(diǎn)低，常溫常壓下是氣態(tài)，很容易揮發(fā)的特點(diǎn)，作溶劑浸出植物油，低溫下易與物料和油脂分離的特性，從植物油料中尤其是特種植物油料中萃取、分離油。這種技術(shù)與傳統(tǒng)的溶劑浸出法相比最大優(yōu)點(diǎn)是常溫浸出、低溫脫溶。它克服了傳統(tǒng)溶劑法浸出在分離過程中，需蒸汽加熱，破壞掉油脂中熱敏性物質(zhì)，油脂易氧化、酸敗，粕和油中存在溶劑殘留等缺陷；與co2超臨界浸出法相比，浸出壓力

低(亞臨界溶劑浸出0.4MPa?1.0MPa,超臨界CO?浸出25?30MPa),工藝簡單，設(shè)備投資少，操作方便，能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。2本文主要從理論上分析亞臨界溶劑的性質(zhì)和該工藝在生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)效果以及黑加侖籽油的精煉工藝和參數(shù)。1、亞臨界溶劑理化性質(zhì)及浸出油脂能力的分析亞臨界溶劑的主要成份是丁烷和丙烷的混合物，它是石油生產(chǎn)過程中的一種副產(chǎn)品，液化烴中C4和(量大約各占50%，另外還有少量的C「C4的異構(gòu)體，其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見表二所示：表二：亞臨界溶劑(液化石油氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn))(GB11174-89)項目質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗方法密度(15°C)Kg/m3分析報告ZBE46001蒸汽壓(37.8CKpa)不大于1380GB6602C5及C6以上組份含量%(V/V)56不大于3.0SY2081蒸發(fā)殘留物(ml/100ml)分析報告油渣觀察值(ml)分析報告銅片腐蝕級不大于1SY2083總硫含量(mg/m3)不大于343ZBE46002游離水無烴類溶劑浸出油脂的性能主要表現(xiàn)在物化性質(zhì)上，丙烷、丁烷的性質(zhì)見表三:表三：亞臨界溶劑理化性質(zhì)參數(shù)表項目單位丙烷丁烷化學(xué)式C3H8C4H10分子量44.8658.08液體比重30C0.48400.5680液體粘度Pa.S(30C)0.0100.016液體比熱KJ/Kg(30C)3.062.55液體張力N/m(30C)10-7611.2沸點(diǎn)C—42.17—0.50介電常數(shù)1.691.78氣化潛熱KJ/Kg(30C)329358.430C下蒸汽壓Mpa1.090.32豆油中擴(kuò)散系數(shù)105Cm2/S2.061.54爆炸上限（體積％）2.41.60爆炸下限（體積％）9.58.5自燃點(diǎn)C470365危險度2.964.31油脂浸出溶劑要求的最基本條件是溶劑必須可以與油脂以任何比例混溶，而溶劑對油脂的溶解能力的強(qiáng)弱，關(guān)鍵在于二者的極性是否相近，丙、丁烷的介電常數(shù)分別是1.69和1.78,二者較為接近，而油脂的介電常數(shù)多在3.0?3.2之間，與它們也很接近，因此，亞臨界溶劑對黑加侖籽油能以任何比例混溶。在浸出能力方面，丙、丁烷較己烷的粘度小，表面張力小，在油中擴(kuò)散系數(shù)大，所以胚表面滯流層厚度小，對流擴(kuò)散系數(shù)大，溶劑擴(kuò)散系數(shù)大，胚內(nèi)溶劑擴(kuò)散系數(shù)也大，在正常情況下，相應(yīng)胚厚的黑加侖籽油料，亞臨界溶劑浸出是比己烷浸出的傳質(zhì)系數(shù)大，浸出效率高。亞臨界溶劑的飽和蒸汽壓是工藝設(shè)計的主要參數(shù)，其值與丁烷及丙烷的含量有關(guān)。在正常情況下，在50^時，亞臨界溶劑的飽和蒸汽壓為1.0Mpa，所以該工藝中設(shè)備的設(shè)計壓力不大于1.6Mpa,在工藝使用過程中較為安全。2、黑加侖籽油提取工藝及技術(shù)參數(shù)2.1預(yù)處理工藝技術(shù)2.1.1工藝流程黑加侖籽一清理一軟化一軋胚一去浸出工序2.1.2工藝說明清理:黑加侖醬廠或飲料廠出來的黑加侖籽一般與黑加侖皮及渣混在一起且含有較多果膠，一般在干燥和軋胚之前，用60°C?70°C酒精在脫膠槽中洗滌⑷，否則在黑加侖籽制油過程中因黑加侖皮、渣及果膠的存在，會影響出油率和油品質(zhì)量，因此，在清理過程中應(yīng)盡量將皮、渣及果膠分離出來，然后進(jìn)行干燥，經(jīng)清理后黑加侖籽中含皮、渣及果膠率應(yīng)控制在2%以下。軟化：一般軟化水分為10%?12%，溫度為60°C?65°C，軟化時間20min-25min。注意溫度不能高,否則會破壞黑加侖籽中的有效活性成分。軋胚：黑加侖籽比較堅硬，軋胚能有效破壞黑加侖籽的細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)，浸出時有利于油分子向溶劑中擴(kuò)散。軋胚后的胚厚一般為0.25mm-0.3mm。2.2浸出工藝技術(shù)2.2.1工藝流程黑加侖籽胚料一浸出一濕粕脫溶一黑加侖籽粕；混合油一蒸發(fā)脫溶一黑加侖籽毛油2.2.2工藝說明浸出：浸出工藝是在浸出罐內(nèi)進(jìn)行的，浸出罐是一低壓容器，溶劑或混合油的打入打出是間歇的。黑加侖籽是一種中等含油作物，一般按逆流四浸工藝進(jìn)行，第一遍、第二遍、第三遍分別用上一罐浸出的第二遍、第三遍、第四遍混合油浸泡(如果是剛開車，前面三遍都是用新鮮溶劑浸出)，第四遍用新鮮溶劑浸泡，每遍浸泡30分鐘。第一遍浸出的混合油打到蒸發(fā)罐內(nèi)，其余三遍打到其它浸出罐或混合油暫存罐。浸出溫度為常溫(室溫)，壓力為0.4MPa?1.0MPa。為了提高浸出效果，浸泡當(dāng)中適當(dāng)進(jìn)行攪拌，有利于油脂分子與溶劑分子的進(jìn)行對流擴(kuò)散。溶劑比按1:1.3?1.5，最后粕中殘油能達(dá)到1.0%以下。濕粕脫溶：濕粕脫溶是利用壓力降低時，亞臨界溶劑由液態(tài)變成氣態(tài)，經(jīng)壓縮機(jī)壓縮冷凝后，變成液態(tài)的性質(zhì)進(jìn)行的。粕脫溶，是一種吸熱過程，因此在脫溶時，需向粕中補(bǔ)充一定熱量。補(bǔ)充熱量時，為了不使粕中熱敏性物質(zhì)變性，控制加熱溫度在60C以下，在脫溶過程中，進(jìn)行慢速攪拌，有助于溶劑地?fù)]發(fā)和熱量地傳遞。所得低溫黑加侖籽粕，也是一種高級飼料?；旌嫌驼舭l(fā)：混合油的蒸發(fā)也是利用減壓來進(jìn)行的，所需熱量用循環(huán)熱水來補(bǔ)充。不能直接用蒸汽來加熱，以免溫度失控，破壞黑加侖籽油內(nèi)Y-亞麻酸等熱敏性成份。循環(huán)熱水溫度一般控制在60C?70C之間。2.2.3生產(chǎn)黑加侖籽油主要指標(biāo)為：黑加侖籽油中殘溶量:W1ppm黑加侖籽油中含水(%):測不出油中含雜(%):W0.1過氧化值(meg/kg):<5黑加侖籽粕中殘油(%):<1黑加侖籽粕中殘溶:W200ppm3、黑加侖籽油精煉工藝及技術(shù)參數(shù)3.1精制黑加侖籽油精煉工藝技術(shù)[5]3.1.1工藝流程黑加侖籽毛油一脫膠一脫酸一水洗干燥一脫色一過濾一脫臭一脫蠟一過濾一精制成品油3.1.2工藝說明水化脫膠：通常采用高溫水化工藝，油溫為60°C?65°C，加水量為油中磷脂含量的3.5倍，水溫為70C左右，熱水在15分鐘內(nèi)加完。當(dāng)膠質(zhì)明顯析出后靜置沉降2?3小時，然后將磷脂腳分離出來。堿煉脫酸：加堿量應(yīng)根據(jù)毛油酸值來計算或以小試確定，堿液濃度應(yīng)視毛油酸值而定。當(dāng)酸值小于3時，堿液濃度為7%?8%；當(dāng)酸值為3?5時，堿液濃度為8%?10%；當(dāng)酸值為5?10時，堿液濃度為10%?11%;當(dāng)酸值大于10時，堿液濃度為12%?14%，全部堿液應(yīng)在15分鐘內(nèi)加完。堿煉時毛油初溫為40C?45C，終溫為60C?65C。當(dāng)皂粒明顯析出后靜置沉降6?8小時，然后將皂腳離出來。水洗干燥：水洗時將油溫調(diào)整到80C左右，加入與油同溫的水進(jìn)行水洗，根據(jù)情況洗滌1?3次，每次用水量為油量的10%?15%，加完水后靜置1小時左右，放掉廢水。洗滌后的油中含有0.5%左右的水分，應(yīng)進(jìn)行干燥處理。脫水有常壓脫水和真空脫水兩種。常壓脫水溫度為105C?110C，真空脫水溫度為90C?105C（真空度為93.3Kpa）。脫色：通常采用活性白土作為脫色劑（白土中加入3%左右的活性炭）。以上干燥過程可以在脫色鍋中進(jìn)行，把水洗油泵入或吸入脫色鍋中，保持鍋內(nèi)絕對壓力8KPa以下，將油加熱到80C以上開始脫水，直到鍋內(nèi)霧氣消失（油中水分含量＜0.1%），表示達(dá)到脫水要求。脫色時將油溫升至90C左右，加入活性白土（加入量為油重的3%?5%）與油充分混合，脫色時間為30?40分鐘。脫色完畢后將油冷卻至70C以下，然后破真空，將油泵出過濾分離白土。水洗油在進(jìn)入脫色鍋前若進(jìn)入過濾機(jī)，利用上批脫色油過濾后殘留的白土進(jìn)行預(yù)脫色，再進(jìn)入脫色鍋脫色則效果更好。脫臭：將脫色油吸入脫臭鍋中，保持鍋內(nèi)絕對壓力為1.3KPa以下，脫臭溫度為170C?180C，脫臭時間為3?8小時。脫臭完畢，將油冷卻至70C以下泵出過濾，即為精制脫臭油。脫臭時直接蒸汽應(yīng)進(jìn)行過熱處理，以防止水分帶入鍋內(nèi)。脫蠟：將脫臭油進(jìn)一步冷卻至25C?30C，泵入結(jié)晶養(yǎng)晶罐中進(jìn)行調(diào)溫。黑加侖籽油的結(jié)晶分兩個階段進(jìn)行，首先在5?7小時內(nèi)將油冷卻至13C?15C，然后在15?20小時內(nèi)將油繼續(xù)冷卻至5C?7C，注意攪拌速度應(yīng)較慢，以不破壞晶粒為宜。將冷卻到5C?7C的結(jié)晶油保溫養(yǎng)晶24小時，以利于形成穩(wěn)定的晶型。經(jīng)過50多個小時結(jié)晶養(yǎng)晶后析出穩(wěn)定的晶粒，將油放入壓油包后壓入冬化過濾機(jī)進(jìn)行過濾，將液體油脂與蠟及固體脂分離。3.2黑加侖籽油脂肪酸成分的測定

采用色-質(zhì)聯(lián)機(jī)和氣相色譜定性及定量分析，得知黑加侖籽油中主要脂肪酸成分有七種,脂肪酸名稱和含量如表四：表四:黑加侖籽油主要脂肪酸含量(％)⑹脂肪酸含量脂肪酸含量棕櫚酸6.4Y-亞麻酸15.1硬脂酸1.6a-亞麻酸15.7油酸13.1十八碳四稀酸4.2亞油酸43.33.3黑加侖籽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[7]3.3.1感官指標(biāo)其具有黑加侖籽油固有的氣味和滋味,淡黃色，無異味。3.3.2理化指標(biāo)表五:黑加侖籽油理化指標(biāo)項目指標(biāo)項目指標(biāo)相對密度(20°C)0.9170?0.9370(g/cm3)碘值155?190a-亞麻酸(g/g)N10%過氧化值<1.5%Y-亞麻酸(g/g)N14%水分及揮發(fā)物<0.20%折光率(20C)1.4470?1.5790加熱實(shí)驗:20,0C油色不得變深或允許變深但不得變黑，不允許有析出物酸價(mgKOH)<3.04、結(jié)束語:黑加侖籽油是一種營養(yǎng)價值很高的植物油脂，其中含有大量的亞油酸和Y-亞麻酸，且富含多種生理功效的活性成分。黑加侖在實(shí)際加工中將產(chǎn)生約占總量30%果渣、皮及果膠,每