專利名稱：從番茄籽中提取番茄籽油的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從油料中萃取油脂的方法，具體涉及從番茄籽中提取番茄籽油的方法。
背景技術(shù)：
番茄(tomato)別名西紅柿、洋柿子，果實營養(yǎng)豐富，具特殊風(fēng)味?？梢陨?、煮食、加工制成番茄醬、汁或整果罐藏。番茄是全世界栽培最為普遍的果菜之一，美國、意大利和 中國為主要生產(chǎn)國，我國是僅次于美國和意大利的第三大番茄生產(chǎn)國，番茄產(chǎn)量約占全球 的20%左右，年加工鮮番茄約200萬噸，生產(chǎn)番茄醬12萬噸，產(chǎn)生5萬噸番茄籽(以干態(tài) 計)。番茄籽是番茄醬加工后廢渣中的主要成分之一，也是一種極具開發(fā)潛力的可利用資 源。番茄籽中含有20%以上油脂，從番茄籽中提取的番茄籽油是一種極具開發(fā)潛力的特種 植物營養(yǎng)油。番茄籽油中不飽和脂肪酸占80%以上，其中亞油酸含量51. 34%，油酸含量 22. 01%，這些成分均具有降低血脂和防止動脈硬化的作用；此外番茄籽油中豐富的VE是 一種強有效的自由基清除劑，有延緩衰老和抗氧化作用；番茄籽油中富含人體必需的多種 礦物元素，如鉀含量達384mg/100g，鈣含量達218mg/100g，鐵含量達96mg/100g，這些礦物 元素對維持人體平衡、血壓正常、防止貧血以及維持人體正常的生理功能具有重要作用。當(dāng) 前國內(nèi)各大油脂廠積極開發(fā)生產(chǎn)各類調(diào)和油，因而對像番茄籽油這種特種油脂的需求量急 劇上升。從植物種籽中提取油脂的方法一般有物理方法和化學(xué)方法以及超臨界CO2萃取 法。物理方法常用壓榨法提取，壓榨法利用機械力使料胚受擠壓而出油，其工藝路線簡單， 生產(chǎn)過程中產(chǎn)品易受污染，含有許多雜質(zhì)，微生物和重金屬易超標(biāo)，出油率低，油渣殘油量 高；化學(xué)方法通常用有機溶劑浸出油脂，常用的有機溶劑是乙醚、石油醚、正己烷等，因溶劑 易燃易爆，生產(chǎn)安全性差，并且產(chǎn)品存在溶劑殘留，影響其品質(zhì)和質(zhì)量，也影響其應(yīng)用，兩種 方法都存在著明顯的缺點。超臨界CO2萃取植物油脂因設(shè)備設(shè)計制造成本和運行費用較高， 目前國內(nèi)只能生產(chǎn)3000L超臨界萃取裝置，處理原料量有限，生產(chǎn)成本高，主要用于萃取一 些高附加值的產(chǎn)品，對番茄籽油這類附加值較低的產(chǎn)品生產(chǎn)成本太高，所以在工業(yè)化生產(chǎn) 中不適宜處理生產(chǎn)像番茄籽這類大宗原料。亞臨界流體是指選用某一特種溶劑在高于沸點，但在臨界壓力和臨界溫度之下， 以流體形式存在；以亞臨界流體對物質(zhì)進行溶解和分離的過程就叫亞臨界流體萃取。亞臨 界流體萃取技術(shù)是近幾年來隨著超臨界流體萃取技術(shù)而發(fā)展起來的一種新型萃取分離技 術(shù)，亞臨界流體具有較低的粘度和較高的擴散系數(shù)，傳質(zhì)速度快，因此對許多物質(zhì)有較好的 滲透性和較強的溶解能力；其原理就是通過控制萃取溶劑的壓力和溫度，使其始終處于高 于沸點，低于臨界壓力和臨界溫度的狀態(tài)下，發(fā)揮該流體的滲透特性和溶解特性，從目標(biāo)物 中溶解有效成分，當(dāng)系統(tǒng)恢復(fù)到常壓和常溫時，溶解在亞臨界流體中的目標(biāo)成分與氣態(tài)溶 劑分開，從而達到萃取分離的目的。亞臨界流體萃取與傳統(tǒng)的提取技術(shù)相比，具有萃取壓力低、溫度低，設(shè)備成本及能耗低，溶劑揮發(fā)不殘留，并能較好地保留產(chǎn)品中的熱敏性成分等，被認為是一種“綠色、環(huán)保 可持續(xù)發(fā)展技術(shù)”。該技術(shù)非常適宜提取像番茄籽油這樣量大、季節(jié)性強的原料，在醫(yī)藥、食 品、生物、香精香料等領(lǐng)域均得到不同程度的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種從番茄籽中提取番茄籽油的方 法，采用亞臨界R134A流體從番茄籽中提取番茄籽油。本方法具有萃取效率高、產(chǎn)物無溶劑 殘留、設(shè)備造價低、工藝流程簡單、生產(chǎn)成本低等特點，整個萃取過程在絕氧、低溫的條件下 進行，并且提取分離同時完成，提取速度快，效率高，可以獲得高品質(zhì)番茄籽油，適合番茄籽 油這種富含不飽和脂肪酸油脂的工業(yè)化生產(chǎn)。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為一種從番茄籽中提取番茄籽油的方 法，其主要特點包括如下步驟(1)先將番茄籽干燥至水分含量小于13%，經(jīng)粉碎機粉碎至40-80目；(2)將干燥粉碎后的番茄籽投入萃取釜中，抽真空降至IX IO4Pa以下，排出萃取釜 內(nèi)空氣；(3)然后用柱塞泵往萃取釜內(nèi)打入四氟乙烷溶液，通過視鏡觀察液位淹沒番茄籽 原料為止；(4)啟動攪拌，開始萃取，萃取壓力范圍為1.0-1.2Mpa，溫度范圍為40_45°C，每次 萃取時間40-50min ；(5)接著在分離釜中進行減壓升溫蒸發(fā)分離，分離壓力范圍為0.5-0. IMpa，溫度 范圍為45-500C ；(6)亞臨界萃取后，毛油經(jīng)過高速離心機離心分離、過濾，得到最終的番茄籽油。所述的從番茄籽中提取番茄籽油的方法，重復(fù)萃取2-3次。所述的從番茄籽中提取番茄籽油的方法，番茄籽干燥烘干溫度為80-90度，或自 然風(fēng)干，含水量小于13%。所述的從番茄籽中提取番茄籽油的方法，每次萃取時間40-50min，分離時間為 15-25min。所述的從番茄籽中提取番茄籽油的方法，高速離心機的轉(zhuǎn)速為15000-16500n/
mirio一種從番茄籽中提取番茄籽油的裝置，其主要特點在于四氟乙烷氣體罐(1)的輸 出端與四氟乙烷液化儲罐(2)的輸入端通過管道連接；四氟乙烷液化儲罐(2)的輸出端通 過柱塞泵(5)、加熱器(6)與萃取釜(7)連接，萃取釜(7)的輸出端與分離釜(9)的輸入端 通過管道連接；分離釜(9)通過管道順序連接壓縮機(11)、冷凝器(12)，并連接于四氟乙烷 氣體罐(1)與四氟乙烷液化儲罐(2)之間；在萃取釜(7)上設(shè)有抽真空泵系統(tǒng)(3)。所述的從番茄籽中提取番茄籽油的裝置，其特征在于在四氟乙烷液化儲罐(2)上 設(shè)有冷凝夾套(4)；在萃取釜(7)上設(shè)有加熱保溫套(8)；在分離釜(9)上設(shè)有加熱套(10)。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明選用萃取溶劑為R134A，化學(xué)名1，1，1，2_四氟乙烷，是一種綠色環(huán)保制冷 齊U，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代制冷和在醫(yī)藥產(chǎn)品中常常作為拋射劑使用。與其他亞臨界萃取溶劑如CO2、異丁烷、氟里昂等相比較，R134A具有無色、無毒、無味，不燃燒爆炸，易揮發(fā)、溶解性好 等特點，具有較好的溶劑特性。對大部分物質(zhì)不反應(yīng)，以及較低的臨界壓力(4.06MPa)和較 高的臨界溫度(101. rc)等特點，具有在常壓下為氣體，而在亞臨界狀態(tài)下為液體的特性， 二者均比較容易實現(xiàn)工業(yè)化控制，萃取完成后可通過氣化冷凝得到完全回收，目前已被作 為亞臨界萃取劑的首選，具有較好的提取、分離效能。此條件下萃取的番茄籽油提取率為93. 2%，經(jīng)過高速離心機離心分離、過濾后，番 茄籽油的質(zhì)量可達到《國家食用油衛(wèi)生標(biāo)準》(GB2716-2005)的質(zhì)量要求，可直接食用。


圖1為采用亞臨界R134A流體從番茄籽中提取番茄籽油的工藝流程示意圖。圖中，1.為R134A氣體罐，2.為R134A液化儲罐，3.為真空泵，4.為冷凝夾套，5.為 柱塞泵，6.為加熱器，7.為萃取釜，8.為加熱套，9.為分離釜，10.為加熱套，11.為壓縮機， 12.為冷凝器。
具體實施例方式以下對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限 定本發(fā)明的范圍。實施例1.將番茄籽干燥到含水量< 13%，經(jīng)分析檢測含油量為22% ；稱取IOkg 預(yù)先干燥的番茄籽，經(jīng)粉碎機粉碎至40-80目，裝入萃取釜7，關(guān)閉進料閥，用真空泵3抽真 空降至IXlO4pa以下，排出萃取釜系統(tǒng)內(nèi)空氣；然后將氣體罐1中的R134A氣體通入液化 儲罐2，通過冷凝夾套4冷凝為液體溶劑；儲罐2內(nèi)儲存的R134A溶液經(jīng)柱塞泵5打入萃取 釜內(nèi)，過視鏡觀察液位淹沒番茄籽原料為止；經(jīng)加熱器6加熱，加熱套8保溫，形成R134A亞 臨界流體，在1. 0-1. 2Mpa、40-45°C下攪拌進行萃取，共萃取2次，每次45min ；萃取完成后， 萃取液進入分離釜9，降壓，通過加熱套10升溫，在0. 5Mpa以下、45-50°C條件下進行加熱汽 化分離，分離時間為15-20min ；得到黃色植物油2. 05kg，提取率為93. 2%;得到的毛油經(jīng)高 速離心機離心分離，轉(zhuǎn)速為15000-16500n/min，得到成品番茄籽油1. 85kg ；從分離釜9蒸發(fā) 出來的R134a氣體經(jīng)壓縮機11壓縮后，經(jīng)過冷凝器12變?yōu)橐后w進入溶劑儲罐2繼續(xù)循環(huán) 使用。第一次提取結(jié)束后，進行第二次提取，待全部提取完成后，打開萃取釜底閥在不斷攪 拌條件下，從底閥排出殘渣。實施例2.與實施例1不同的是番茄籽經(jīng)烘干溫度為80-90度干燥；每次萃取時間 為45-50min，分離時間為20-25min ；，其余步驟與實施例1相同。實施例3. —種從番茄籽中提取番茄籽油的裝置，四氟乙烷氣體罐1的輸出端與四 氟乙烷液化儲罐2的輸入端通過管道連接；四氟乙烷液化儲罐2的輸出端通過柱塞泵5、加 熱器6與萃取釜7連接，萃取釜7的輸出端與分離釜9的輸入端通過管道連接；分離釜9通 過管道順序連接壓縮機11、冷凝器12，并連接于四氟乙烷氣體罐1與四氟乙烷液化儲罐2 之間；在萃取釜7上設(shè)有抽真空系統(tǒng)泵3。在四氟乙烷液化儲罐2上設(shè)有冷凝夾套4 ；在萃 取釜7上設(shè)有加熱保溫套8 ；在分離釜9上設(shè)有加熱套10。對比例1.將與實施例1相同的番茄籽原料稱取10kg，送入蒸炒鍋內(nèi)，加入相當(dāng)于 番茄籽原料重量20%的水，在50-60°C溫度下進行蒸炒，時間為45-60min ；蒸炒后的物料送入榨油機(型號為110型)，得到棕褐色番茄籽毛油1.5kg，提取率為68.2% ；得到的毛油必須進行進一步精煉、脫色后，才能達到食用標(biāo)準，進一步增加了生產(chǎn)成本，并且殘渣經(jīng)檢 測含油量為6.8%，殘油很高。對比例2.將與實例1相同的番茄籽原料稱取10kg，經(jīng)過粉碎機粉碎至40-80目， 投入多功能提取釜(100L)中，選用油脂專用溶劑(正己烷)進行浸提，固液比為1 6-4， 浸提溫度為85°C，浸提時間為3h，浸提2次；浸提完成后將浸提液混合物進行真空濃縮，回 收溶劑，得到棕色番茄籽油2. 1kg，提取率為95. 5% ；由于提取的毛油顏色較深，有溶劑殘 留，必須進一步精煉、脫色，增加了生產(chǎn)成本，且油品質(zhì)量差。對比例3.將與實例1相同的番茄籽原料稱取10kg，經(jīng)粉碎機粉碎至40-80目，投 入超臨界萃取釜(24L)中，關(guān)閉萃取釜蓋，通過高壓泵打入超臨界0)2流體，在25Mpa，40°C 條件下進行萃?。惠腿∫哼M入分離釜，降壓至6. 5Mpa,升溫至50°C進行解析分離，在上述條 件下萃取分離時間為9h，得到淺黃色植物油2. 0kg，雖然油品質(zhì)量好，提取率較低為91%。 由于超臨界萃取設(shè)備壓力高，設(shè)備制造成本、運行費用高，使得生產(chǎn)成本高，不適合處理像 番茄籽這樣季節(jié)性強、產(chǎn)品附加值低的原料。上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原 則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種從番茄籽中提取番茄籽油的方法，其特征包括如下步驟(1)先將番茄籽干燥至水分含量小于13％，經(jīng)粉碎機粉碎至40-80目；(2)將干燥粉碎后的番茄籽投入萃取釜中，抽真空降至1×104pa以下，排出萃取釜內(nèi)空氣；(3)然后用柱塞泵往萃取釜內(nèi)打入四氟乙烷溶液，通過視鏡觀察液位淹沒番茄籽原料為止；(4)啟動攪拌，開始萃取，萃取壓力范圍為1.0-1.2Mpa，溫度范圍為40-45℃，每次萃取時間40-50min；(5)接著在分離釜中進行減壓升溫蒸發(fā)分離，分離壓力范圍為0.5-0.1Mpa，溫度范圍為45-50℃；(6)亞臨界萃取后，毛油經(jīng)過高速離心機離心分離、過濾，得到最終的番茄籽油。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從番茄籽中提取番茄籽油的方法，其特征在于重復(fù)萃取2-3次。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從番茄籽中提取番茄籽油的方法，其特征在于，番茄籽干燥 烘干溫度為80-90度，或自然風(fēng)干，含水量小于13 %。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從番茄籽中提取番茄籽油的方法，其特征在于每次萃取時間 為40-50min，分離時間為15_25min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從番茄籽中提取番茄籽油的方法，其特征在于高速離心機的 轉(zhuǎn)速為 15000-16500n/min。
6.一種從番茄籽中提取番茄籽油的裝置，其特征在于四氟乙烷氣體罐(1)的輸出端與 四氟乙烷液化儲罐(2)的輸入端通過管道連接；四氟乙烷液化儲罐(2)的輸出端通過柱塞 泵(5)、加熱器(6)與萃取釜(7)連接，萃取釜(7)的輸出端與分離釜(9)的輸入端通過管 道連接；分離釜(9)通過管道順序連接壓縮機(11)、冷凝器(12)，并連接于四氟乙烷氣體罐 (1)與四氟乙烷液化儲罐(2)之間；在萃取釜(7)上設(shè)有抽真空泵系統(tǒng)(3)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的從番茄籽中提取番茄籽油的裝置，其特征在于在四氟乙烷液 化儲罐(2)上設(shè)有冷凝夾套(4)；在萃取釜(7)上設(shè)有加熱保溫套(8)；在分離釜(9)上設(shè) 有加熱套(10)。
全文摘要
本發(fā)明涉及從油料中萃取油脂的方法，具體涉及從番茄籽中提取番茄籽油的方法。一種從番茄籽中提取番茄籽油的方法，其特征包括如下步驟(1)先將番茄籽干燥至水分含量小于13％，經(jīng)粉碎機粉碎至40-80目；(2)將干燥粉碎后的番茄籽投入萃取釜中，抽真空降至1×104Pa以下，排出萃取釜內(nèi)空氣；(3)然后用柱塞泵往萃取釜內(nèi)打入四氟乙烷溶液，通過視鏡觀察液位淹沒番茄籽原料為止；(4)啟動攪拌，開始萃取，萃取壓力范圍為1.0-1.2MPa，溫度范圍為40-45℃，每次萃取時間40-50min；(5)接著在分離釜中進行減壓升溫蒸發(fā)分離，分離壓力范圍為0.5-0.1MPa，溫度范圍為45-50℃；(6)亞臨界萃取后，毛油經(jīng)過高速離心機離心分離、過濾，得到最終的番茄籽油。
文檔編號C11B1/10GK101812371SQ20101013421
公開日2010年8月25日 申請日期2010年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日
發(fā)明者于長青, 張曉雪, 朱剛, 李文磊, 趙煜 申請人:甘肅省輕工研究院