專利名稱：一種濃香葵花籽油的提取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于植物油脂的提取加工技術(shù)，尤其涉及一種濃香葵花籽油的提取方法。
背景技術(shù)：
目前，葵花籽制油所采用的機(jī)械化油料加工工藝是從五六十年代油料加工笨重的手工作坊和半機(jī)械化生產(chǎn)逐步發(fā)展起來的。葵花籽制油工藝過程為脫殼、預(yù)榨、浸出?？ㄗ呀龇ㄖ朴凸に嚭驮O(shè)備，與大豆、菜籽加工相同。壓榨法也叫物理制油法，它通過原料研磨、壓榨、精煉等工藝制取植物油。浸出法也稱化學(xué)制油法，它通過原料破碎、溶劑浸泡、脫溶、精煉等工藝制取植物油。預(yù)榨一浸出法將兩步結(jié)合，提高出油率。 壓榨法可以保持產(chǎn)品的特殊風(fēng)味，但此法殘油率高、勞動強(qiáng)度大、成本高、動力消耗大，而且餅柏中蛋白質(zhì)變性嚴(yán)重，只能用作肥料，造成大量優(yōu)質(zhì)植物蛋白的浪費(fèi)。浸出法生產(chǎn)效率高而殘油率低，但其所需設(shè)備多、投資大；毛油成分復(fù)雜，需要嚴(yán)格的精煉處理，油品風(fēng)味損失大；濕柏在高溫脫溶過程中變性大；使用有機(jī)溶劑增加了工藝的煩瑣性、降低了生產(chǎn)和食用的安全性，并造成環(huán)境污染；成品油中殘留的微量有機(jī)溶劑對人類健康有危害。葵花籽制油后所得的餅柏通常用于提取葵花籽蛋白，葵花籽脫脂柏是很好的飼料用蛋白質(zhì)資源。但葵花籽在制油過程中受到加熱、機(jī)械及溶劑的作用，使蛋白質(zhì)發(fā)生物理、化學(xué)及生物方面的變化，影響了蛋白質(zhì)品質(zhì)。水酶法工藝是在機(jī)械破碎的基礎(chǔ)上，采用能降解植物油料細(xì)胞壁的酶，或?qū)χ鞍?、脂多糖等?fù)合體有降解作用的酶，包括纖維素酶、果膠酶、淀粉酶、蛋白酶等，作用于油料種籽，使油脂易于從油料種籽中釋放，利用非油成分(蛋白質(zhì)和碳水化合物)對油和水的親和力差異，同時(shí)利用油水比重不同而將油和非油成分分離。水酶法工藝中，酶除了能降解油料種籽細(xì)胞、分解脂蛋白、脂多糖等復(fù)合體外，還能破壞油料種籽在磨漿等過程中形成的包裹在油滴表面的脂蛋白膜，降低乳狀液的穩(wěn)定性，從而提高游離油得率。隨著近代油脂工業(yè)的發(fā)展，人們探索出一種新的提油方法一一水劑法。在上世紀(jì)50年代，水劑法由于更安全和經(jīng)濟(jì)，被建議作為溶劑浸出法的替代提油工藝。與傳統(tǒng)的壓榨、浸出法相比，水劑法有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)能將油與蛋白質(zhì)同時(shí)分離、溫和的加工條件能使蛋白質(zhì)保持較高的營養(yǎng)價(jià)值和功能性質(zhì)。但是由于水劑法對油料種籽施加的機(jī)械剪切力和壓延力不足以徹底破壞細(xì)胞壁而導(dǎo)致出油率低、蛋白質(zhì)回收率不高，當(dāng)用于含油量較低的油料種籽(如大豆)時(shí)出油率較低，部分油與蛋白質(zhì)結(jié)合，使產(chǎn)品極易氧化酸敗。在植物油料中，油脂存在于植物油料細(xì)胞內(nèi)，并通常與其他大分子(蛋白質(zhì)和碳水化合物)結(jié)合存在，構(gòu)成脂蛋白、脂多糖等復(fù)合體。只有將油料的細(xì)胞結(jié)構(gòu)及油脂復(fù)合體破壞，才能提取其中的油脂。因此，探索如何徹底破壞油料的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和油脂復(fù)合體以提高出油率，并同時(shí)有效的回收蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)成了油脂制取工藝的關(guān)鍵所在。上世紀(jì)中期，人們觀察到，經(jīng)酶處理的油料，出油率有明顯提高，但經(jīng)濟(jì)因素阻止了它的工業(yè)化應(yīng)用。至70年代，隨著微生物技術(shù)在酶生產(chǎn)中的應(yīng)用與推廣，工業(yè)化大量產(chǎn)酶降低了酶制劑價(jià)格，應(yīng)用酶提取植物油脂再一次引起了國外許多學(xué)者的興趣。1983年Fullbook用酶從油菜籽與大豆中提取油與蛋白質(zhì)，取得了預(yù)期效果。90年代后，酶法分離油料中油脂和蛋白質(zhì)等組分的研究日趨成為國內(nèi)外關(guān)注的熱點(diǎn)，并在椰子、米糠、菜籽、橄花生等油料中得到應(yīng)用。對于菜籽油、椰子油、橄欖油，在實(shí)驗(yàn)室、中試和工廠規(guī)模上的實(shí)驗(yàn)都有過報(bào)道。我國對此技術(shù)的研究報(bào)道較晚，自1994年王璋，許時(shí)嬰教授在國內(nèi)首次報(bào)道了水酶法提取大豆油以來，此技術(shù)的應(yīng)用僅限于大豆、玉米胚芽、菜籽和花生等油料。1997年J. Sineiix)等人以不同的酶反應(yīng)時(shí)間、水籽比和酶籽比對葵花籽進(jìn)行了水酶法提取油脂的實(shí)驗(yàn)，獲得了最優(yōu)化條件，雖提油率不高，但其結(jié)果有助于篩選更有效的酶種。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種濃香葵花籽油的提取方法，達(dá)到提高出油率，以及制得營養(yǎng)價(jià)值成分高的濃香葵花籽油目的。 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，一種濃香葵花籽油的提取方法，該方法包括以下步驟(1)將經(jīng)過清理的葵花籽進(jìn)行熱炒處理，熱炒溫度為20-120°C，熱炒時(shí)間為10-50min，出鍋溫度120_140°C ； (2)將熱炒后的葵花籽進(jìn)行擠壓膨化預(yù)處理，得到壓榨濃香葵花籽油與膨化產(chǎn)物，所述的葵花籽含水率為7% -11%，?？椎目讖綖?0-18mm，螺桿轉(zhuǎn)速為30_50r/min，套筒溫度為800C -120°C；(3)將步驟(2)得到的膨化產(chǎn)物與水混合得到混合液，所述膨化產(chǎn)物與水重量比為I : 3-9，向混合液中加入復(fù)合纖維素酶進(jìn)行酶解得到酶解液，酶解時(shí)間為l-7h，酶解PH為3-7，酶解溫度為40-60°C，加酶量為物料重量的I. 5-3. 5% ； (4)將酶解液滅酶，離心分離，得到游離的濃香葵花籽油，所述的離心轉(zhuǎn)速為4500r/min,離心時(shí)間為30min。優(yōu)選的葵花籽熱炒參數(shù)是熱炒溫度為105°C，熱炒時(shí)間為34min，出鍋溫度為133。。。優(yōu)選的膨化參數(shù)是葵花籽含水率為9. 25%，?？椎目讖綖?5mm，螺桿轉(zhuǎn)速為41r/min，套筒溫度為100°C。優(yōu)選參數(shù)是膨化產(chǎn)物與水重量比為I : 6.5。優(yōu)選的酶解參數(shù)是酶解溫度為47°C，酶解時(shí)間為5. 2h，加酶量為物料重量的2.4%，酶解 pH 為 4.9。本發(fā)明方法是在機(jī)械破碎的基礎(chǔ)上，采用能降解植物油料細(xì)胞的酶或?qū)χ鞍?、脂多糖等?fù)合體有降解作用的酶作用于油料，使油脂易于從油料固體中釋放出來，利用非油成分(蛋白和碳水化合物)對油和水的親和力差異，同時(shí)利用油水比重不同而將油和非油成分分離。本發(fā)明方法中，酶除了能降解油料細(xì)胞、分解脂蛋白、脂多糖等復(fù)合體外，還能破壞油料在磨漿等過程中形成的包裹在油滴表面的脂蛋白膜，降低乳狀液的穩(wěn)定性，從而提高游離油得率。本發(fā)明水酶法制取葵花籽油與傳統(tǒng)制油工藝相比主要具有以下工藝優(yōu)點(diǎn)①設(shè)備簡單、操作安全、植物油無溶劑殘留和投資少。②由酶法分離得到的等電點(diǎn)可溶葵花籽水解蛋白含油很高(約90% )的葵花籽深加工產(chǎn)品，能廣泛應(yīng)用于多種食品體系。
③蛋白質(zhì)變性率低。


圖I本發(fā)明方法的工藝路線圖；圖2熱炒溫度對總油提取率的影響；圖3熱炒時(shí)間對總油提取率的影響；圖4出鍋溫度對總油提取率的影響；圖5熱炒因素對考察指標(biāo)的降維分析圖；、
圖6熱炒溫度與熱炒時(shí)間交互的響應(yīng)面；圖7熱炒溫度與出鍋溫度交互的響應(yīng)面；圖8熱炒時(shí)間與出鍋溫度交互的響應(yīng)面；圖9不同酶的種類對總油提取率的影響；圖10加酶量對總油提取率的影響；圖11酶解溫度對總油提取率的影響；圖12酶解時(shí)間對總油提取率的影響；圖13料液比對總油提取率的影響；圖14pH對總油提取率的影響；圖15酶解因素對考察指標(biāo)的降維分析圖；圖16Y = f(Xi, X3)的響應(yīng)面;圖17Y = f(X2，X3)的響應(yīng)面;圖18Y = f(X4, X5)的響應(yīng)面；圖19Y = f (X2, X5)的響應(yīng)面；圖20Y = f(X2, X4)的響應(yīng)面；圖2IY = f (X1, X2)的響應(yīng)面；圖22擠壓膨化因素對考察指標(biāo)的降維分析圖；圖23Y = f(Xi, X2)的響應(yīng)面；圖24Y = f(Xi, X4)的響應(yīng)面；圖25Y = f(X2, X4)的響應(yīng)面；圖26Y = f(X3, X4)的響應(yīng)面；
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步描述本發(fā)明。一種濃香葵花籽油的提取方法，該方法包括以下步驟(1)將經(jīng)過清理的葵花籽進(jìn)行熱炒處理，熱炒溫度為20-120°C，熱炒時(shí)間為10-50min ;(2)將熱炒后的葵花籽進(jìn)行擠壓膨化預(yù)處理，得到壓榨濃香葵花籽油與膨化產(chǎn)物，所述的葵花籽含水率為7% -11%，?？椎目讖綖?0-18mm，螺桿轉(zhuǎn)速為30-50r/min，套筒溫度為80°C _120°C ； (3)將步驟⑵得到的膨化產(chǎn)物與水混合得到混合液，所述膨化產(chǎn)物與水重量比為I : 3-9，向混合液中加入復(fù)合纖維素酶進(jìn)行酶解得到酶解液，酶解時(shí)間為l_7h，酶解pH為3-7，酶解溫度為40-60°C，加酶量為物料重量的1.5-3.5% ；(4)將酶解液滅酶，離心分離，得到游離的濃香葵花籽油，所述的離心轉(zhuǎn)速為4500r/min,離心時(shí)間為30min。優(yōu)選的葵花籽熱炒參數(shù)是熱炒溫度為105°C，熱炒時(shí)間為34min。優(yōu)選的膨化參數(shù)是葵花籽含水 率為9. 25%，?？椎目讖綖?5mm，螺桿轉(zhuǎn)速為41r/min，套筒溫度為100°C。優(yōu)選參數(shù)是膨化產(chǎn)物與水重量比為I : 6.5。優(yōu)選的酶解參數(shù)是酶解溫度為47°C，酶解時(shí)間為5. 2h，加酶量為物料重量的2.4%，酶解 pH 為 4.9。實(shí)驗(yàn)例I熱炒工藝條件最佳參數(shù)的篩選實(shí)驗(yàn)I材料與方法I. I材料、試劑
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花籽熱炒鍋河南創(chuàng)新機(jī)械制造有限公司I. 3實(shí)驗(yàn)方法I. 3. I工藝流程葵花籽一清理一熱炒一水分調(diào)節(jié)一擠壓膨化(?？卓讖?5mm、套筒溫度100°C、物料含水率9. 25%、螺桿轉(zhuǎn)速41r/min)—粉碎一調(diào)節(jié)pH值和溫度一酶解一滅酶一離心一葵花籽油I. 3. 2計(jì)算公式總油提取率(％ )=(原料葵花籽所用克數(shù)*葵花籽中油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)-酶解后殘?jiān)袣堄土?/原料葵花籽所用克數(shù)*葵花籽中油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)2結(jié)果與討論2. I熱炒工藝單因素條件對總油提取率的影響2. I. I熱炒溫度對總油提取率的影響將清理后的葵花籽放入熱炒鍋內(nèi)，熱炒溫度為考察因素，在熱炒時(shí)間30min，出鍋溫度為130°C時(shí)熱炒葵花籽，考察熱炒溫度對總油提取率的影響，結(jié)果見圖2。由圖2結(jié)果可以看出當(dāng)熱炒溫度大于80°C時(shí)總油提取率明顯增加，所以在下面的響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)中前期熱炒溫度水平選擇80-120°C。2. I. 2熱炒時(shí)間對總油提取率的影響將清理后的葵花籽放入熱炒鍋內(nèi)，在熱炒溫度為100°C，出鍋溫度為130°C，考察熱炒時(shí)間總油提取率的影響，結(jié)果見圖3。由圖3結(jié)果可以看出熱炒時(shí)間在30min附近總油提取率有較大值出現(xiàn)，因?yàn)榭紤]到交互作用，所以在下面的響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)中熱炒時(shí)間選擇在 20_40min。2. I. 3出鍋溫度對總油提取率的影響將清理后的葵花籽放入熱炒鍋內(nèi)，在熱炒溫度為100°C，熱炒時(shí)間為30min，考察出鍋溫度對總油提取率的影響，結(jié)果見圖4.由圖4結(jié)果可以看出出鍋溫度大于120°C時(shí)總油提取率明顯增加，所以在下面的響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)中出鍋溫度選擇在120-140°C。2. 3酶解工藝的響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)優(yōu)化反應(yīng)條件2. 3. I實(shí)驗(yàn)因素水平編碼表在單因素研究的基礎(chǔ)上，選取熱炒溫度、熱炒時(shí)間、出鍋溫度3個(gè)因素為自變量，以總油提取率為響應(yīng)值，根據(jù)中心組合設(shè)計(jì)原理，設(shè)計(jì)響應(yīng)面分析實(shí)驗(yàn)， 其因素水平編碼表見表I。表I因素水平編碼表
權(quán)利要求
1.一種濃香葵花籽油的提取方法，其特征在于該方法包括以下步驟(1)將經(jīng)過清理的葵花籽進(jìn)行熱炒處理，熱炒溫度為20-120°C，熱炒時(shí)間為10-50min，出鍋溫度120_140°C ；(2)將熱炒后的葵花籽進(jìn)行擠壓膨化預(yù)處理，得到壓榨濃香葵花籽油與膨化產(chǎn)物，所述的葵花籽含水率為7% -11%，?？椎目讖綖?0-18mm，螺桿轉(zhuǎn)速為30_50r/min，套筒溫度為800C -120°C；(3)將步驟(2)得到的膨化產(chǎn)物與水混合得到混合液，所述膨化產(chǎn)物與水重量比為I : 3-9，向混合液中加入復(fù)合纖維素酶進(jìn)行酶解得到酶解液，酶解時(shí)間為l-7h，酶解PH為3-7，酶解溫度為40-60°C，加酶量為物料重量的I. 5-3. 5% ； (4)將酶解液滅酶，離心分離，得到游離的濃香葵花籽油，所述的離心轉(zhuǎn)速為4500r/min,離心時(shí)間為30min。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種濃香葵花籽油的提取方法，其特征在于優(yōu)選的葵花籽熱炒參數(shù)是熱炒溫度為105°C，熱炒時(shí)間為34min，出鍋溫度為133°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種濃香葵花籽油的提取方法，其特征在于優(yōu)選的膨化參數(shù)是葵花籽含水率為9. 25%，?？椎目讖綖?5mm，螺桿轉(zhuǎn)速為41r/min，套筒溫度為100°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種濃香葵花籽油的提取方法，其特征在于優(yōu)選參數(shù)是膨化產(chǎn)物與水重量比為I : 6. 5。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種濃香葵花籽油的提取方法，其特征在于優(yōu)選的酶解參數(shù)是酶解溫度為47°C，酶解時(shí)間為5. 2h，加酶量為物料重量的2. 4%，酶解pH為4. 9。
全文摘要
一種濃香葵花籽油的提取方法屬于植物油脂的提取加工技術(shù)，該方法包括以下步驟(1)將經(jīng)過清理的葵花籽進(jìn)行熱炒處理，(2)將熱炒后的葵花籽進(jìn)行擠壓膨化預(yù)處理，得到壓榨濃香葵花籽油與膨化產(chǎn)物，(3)將步驟(2)得到的膨化產(chǎn)物與水混合得到混合液，向混合液中加入復(fù)合纖維素酶進(jìn)行酶解得到酶解液，(4)將酶解液滅酶，離心分離，得到游離的濃香葵花籽油；本發(fā)明方法利用熱炒、擠壓膨化預(yù)處理和生物酶相結(jié)合的方法分離葵花籽油脂，分離得到的乳化油經(jīng)破乳后無需精煉即可獲得高質(zhì)量的油，營養(yǎng)價(jià)值高，本發(fā)明方法總油提取率可達(dá)到96.98％，本發(fā)明方法作用條件溫和，體系中的降解產(chǎn)物不與提取物發(fā)生反應(yīng)，可以有效地保護(hù)各成分的品質(zhì)。
文檔編號C11B1/04GK102703206SQ20121021666
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者于鵬, 劉琪, 李楊, 江連洲, 王梅, 齊寶坤 申請人:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)