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亚临界
亚临界技术
YALINJIE
亚临界技术
1 概述

     油脂浸出法于1855年由E.Deiss(法国)首创,1870年已形成工业生产规模。油脂浸出方法的应用充分地提高了植物油料的利用率。到目前为止,油脂浸出使用过的溶剂至少有12种:二硫化碳;粗烃类汽油;乙醇;水代法;石油碳氢化合物;苯;卤化碳氢化合物;异丙醇;醛、糠醛等;酮、丙酮、丁酮等;超临界二氧化碳;混合溶剂。

      目前,国内食用植物油脂浸出主要分为:4号溶剂提取贵重植物油和植物蛋白;6号溶剂加工提取大豆、菜籽、棉籽等大宗植物油料。国外油脂浸出也开始引进我公司的4号溶剂加工技术,大宗油料一般采用工业正己烷,也有采用戊烷、辛烷等的。

   亚临界DDG萃取溶剂(主要成分为液化丙烷、丁烷)浸出油脂技术既亚临界萃取技术,是一种全新的油脂生产技术,与目前广泛应用的6号溶剂浸出油脂技术相比,它具有显著的经济效益和社会效益。它的突出优点首先是“常温萃取、低温脱溶”,可以在不破坏油料中活性物质、植物蛋白的情况下提取油脂,为贵重油料的萃取及植物蛋白的开发利用创造条件。其次蒸汽消耗少,油脂生产过程中煤耗减少80%以上,从而降低成本,减少了“三废”的排放。同时与超临界萃取相比,具有成本很低,规??梢院艽蟮扔诺?,目前已全面取代超临界技术。

2 亚临界DDG萃取油脂原理

  DDG溶剂是从液化石油气中提纯而来的,其主要成分为丙烷、丁烷,沸点均在0℃以下。萃取过程是在一定压力(0.1~0.7Mpa状态为液体)和室温下进行的,实现油料的常温萃取。粕和毛油中的溶剂是在低温、真空状态下脱除的,溶剂液化后循环使用。生产流程图及工艺流程简述(见图一)。

 图一:萃取工艺流程示意图

E201冷凝器 P201溶剂泵 P202成品泵 P203真空泵 P204压缩机 V201萃取罐 V202混合液暂存罐 V203蒸发罐 V204溶剂罐 V205缓冲罐

   工艺过程为:1、油料装入萃取罐V201;2、溶剂泵P201将4号溶剂注入萃取罐浸泡油料;3、溶剂泵P201从萃取罐抽出混合油打入蒸发罐V203;4、联通萃取罐与压缩机P204吸气口,使粕中残溶气化,进入压缩机,经压缩、冷凝器E201冷凝液化,溶剂回流到溶剂周转罐V204,再循环使用。粕排出浸出系统。5、混合油进入蒸发系统,使溶剂蒸发后与毛油分离。溶剂蒸气经压缩液化后循环使用。毛油排出浸出系统。

工艺条件:萃取温度35℃,萃取压力0.4~0.7Mpa,萃取次数3~5次(视含油量多少定);混合油浓度15~25%,温度30~35℃,混合油蒸发温度45~60℃,混合油脱溶真空度-0.095 Mpa;粕脱溶温度45℃,脱溶压力-0.085 Mpa;毛油残留溶剂<30ppm,粕残留溶剂<50ppm。

3 产品质量的对比

   DDG溶剂沸点低、组分纯、萃取产品残溶低,浸出过程温度低、选择性好,色素、磷脂等杂质的浸出量少,所以,产品质量高。与6号溶剂浸出油质量对比如下:

3.1 萃取粕质量
项目 DDG溶剂萃取粕 6号溶剂闪蒸粕
色 泽 乳 白 色 微 黄
残 油(%) 1 1
残 溶(mg/kg) <50 <700
水溶性蛋白含量(%) 90—93 稳定 74—85 不稳定
脱溶温度(℃) <40 >120
3.2萃取油脂质量
项目指标 DDG溶剂浸出粕 6号溶剂闪蒸粕
色 泽 黄70 红3 黄70 红5.5
酸 价 2.3 4.51
卵磷脂含量(%) 0.13 0.9
残 溶(mg/kg) 90—93 稳定 >30
4 经济、社会效益分析

   亚临界DDG溶剂萃取油脂技术,是油脂提取方法的一次创新,具有巨大的经济效益和深远的社会意义,它不但能大幅度降低油脂加工成本,而且为贵重油料的提取,及植物蛋白的开发利用创造了条件。在环保方面,将使油脂工业发展发生根本性的变化。主要体现在以下几个方面:

4.1实现粕的低温脱溶

    目前的6号溶剂浸出生产中,由于溶剂的沸程60~90℃,脱除粕中和油中的溶剂须使其温度上升到100℃以上,从而造成了粕中植物蛋白的变性。然而,引进的低温脱溶设备操作复杂、消耗高,致使低温脱溶豆粕成本过高,仍极大地阻碍着植物蛋白资源的开发利用。4号溶剂浸出油脂工艺用简单的方法实现了低温脱溶,避免了植物蛋白的变性,开辟了广阔的植物蛋白资源,将对人们的饮食结构产生一定的影响,具有深远的社会意义。与此同时,粕利用价值的提高也将带来客观的经济效益。

4.2实现了医药、化工方面的保质提取

   由于该工艺生产温度低(<40℃),对油中和粕中的热敏物质如维生素、生物活性物质、色素等的影响较小,可以实现贵重油料的保质浸出,如对微生物油花生四烯酸、灵芝孢子油、月苋草籽、沙棘、小麦胚芽、黑加仑籽等。目前,利用此技术建成的武汉烯王、武汉福星微生物油脂提取车间运转很好,各项指标均符合要求。

4.3溶耗低、蒸汽用量少

   四号溶剂浸出油脂,由于设计了新颖的“工艺系统内部热交换技术”且溶剂易蒸发,易回收,故节约了大量的溶剂和蒸汽,一般情况:溶剂消耗£5kg/t,蒸汽消耗£60kg/t。而六号溶剂闪蒸脱溶的溶剂消耗35~45kg/ t左右, 蒸汽消耗 大约300kg/t。

4.4减少环境污染

   由于本工艺系统使用很少的蒸汽,故在减少了锅炉的煤、电和人力消耗的同时,减少了因燃烧煤排放的烟尘、废渣、废水,从而减少了环境污染。

4.5 4号溶剂毒性低
溶 剂 丙 烷 丁 烷 己 烷
毒性级别 微 毒 微 毒 低 毒
表3 四号溶剂毒性
4.6 4号溶剂安全系数高
项目 丙烷(四号主要成份) 丁烷(四号主要成份) 己烷(六号主要成份)
爆炸下限(体积%) 2.37 1.6 1.20
爆炸上限(体积%) 7.3 6.5 6.9
危 险 度 2.08 3.06 4.75
自 然 点 466.1 309 260
防爆炸级别 1级a组 1级b组 1级c组
表4 不同溶剂安全系数比较

5 应用领域及范围

  该工艺已成功地应用于万寿菊叶黄素、辣椒红色素的提??;沙棘籽油、月见草籽油,葡萄籽油等贵重油料的提??;灵芝孢子、微生物油脂微藻油的DHA花生四烯酸(AA)、除虫菊脂、聚酯酰胺等医药、化工方面的提取、提纯,能很好地?;て溆行С煞旨盎钚晕镏什槐黄苹?。

     植物蛋白综合加工上有:核桃油脂提取及核桃蛋白的综合开发利用;大豆油脂提取及大豆蛋白的综合开发利用;棉籽油脂提取及棉籽蛋白的综合开发利用等,在提取油脂的同时植物蛋白不变性。

我公司提供5吨--200吨/日生产线设备---交钥匙工程,开展来料加工业务,同时为各科研院所提供5升--100升的试验设备。

     以下为我公司专业技术人员对亚临界生物萃取技术在各方面应用所进行的总结概述:


 

1.1 大豆                              (河南省亚临界生物技术有限公司 祁鲲)

大豆是较早用亚临界丁烷萃取研究和生产的原料,1989年亚临界创意产生后进行的小试就是以大豆为萃取对象进行的,随后的15吨/日中试和80吨/日生产示范线都是以大豆为原料,生产大豆油和低温粕。

大豆富含油脂和蛋白质,一般的含油量在16%~22%,高蛋白大豆的蛋白含量可高达44%,是我国目前主要的食用油来源,也是饲料用蛋白质的主要来源。

大豆原产于中国,全国各地都有种植,以东北三省和黄淮平原的各省种植较为集中,年总产量一般在1100~1310万吨。在国际上,美国、巴西和阿根廷大豆产量都超过我国,2016年我国进口大豆达8391.3万吨。

大豆主要用于制油,大豆油位居全世界食用油供给量的第二位。中国的大豆制油主要是浸出法,以六号溶剂或工业己烷为溶剂,生产的大豆毛油经过精炼一般以一级油供应市场。由于市场的旺盛需求和生产企业的激烈竞争,大豆加工厂为提高生产效率,目前国内最大的生产线日加工大豆达6000吨,一般的生产线也达到1000吨/日的生产能力。

大豆浓缩蛋白和大豆分离蛋白是重要的食品原料,用于提高食品的营养价值和食品的外观品质。室温下提取出大豆的油脂后,经低温脱除溶剂,得到低变性的豆粕,能够进一步生产浓缩蛋白和分离蛋白产品。低温亚临界萃取大豆油脂,能有效地防止大豆蛋白的热变性,为大豆蛋白的进一步利用提供前提条件。

低温亚临界萃取大豆油一般采用丁烷溶剂或丙烷与丁烷的混合溶剂,与己烷浸出的毛油相比,油中维生素E和植物甾醇含量高,磷脂含量低,毛油色泽浅,粕中蛋白质未变性,呈白色。主要工艺参数为:

大豆胚片厚度:0.3mm

胚片水分:5%~12%

料溶比:1:1~1:1.5

萃取压力:≤0.5MPa

萃取温度:20℃~40℃

逆流萃取次数:4次

粕残油:≤1%


1.2 小麦胚芽                           (河南省亚临界生物技术有限公司 祁鲲)

小麦胚芽是小麦制粉生产中的副产品,由于麦胚中富含生物酶,还含有近10%的油脂,进入面粉中会影响其保质期,因此,较大型的面粉厂都采用提胚生产工艺,产生了这个副产品。来自面粉厂的麦胚已经被压成薄片,组织结构已破坏,在生物酶和水分的作用下,油脂被分解的很快,尤其是在炎热的夏天,麦胚的保质期是以小时计算的,过高的酸价将使麦胚失去加工的价值。

麦胚因含有一定量的麸皮,其含油量会受到影响,纯净的麦胚含油达到9%~10%,一般在6%~8%。由于麦胚是面粉厂的副产品,很分散,尚没有准确的总产量统计数据?;毙÷笾鞑÷蠹庸ち拷洗?,麦胚的产出也较多,河南省鲲华生物技术有限公司是较早进行麦胚的亚临界萃取生产的企业,其较大的年加工量为11000吨。

小麦胚芽油集中了小麦的营养精华,富含亚油酸、亚麻酸,尤其是高含植物甾醇、维生素E、二十八烷醇等活性组分,具有较高的营养价值。由于资源少,加工难,长期以来小麦胚芽油都是加工成软胶囊,作为保健品供给市场。小麦胚芽油易于皮肤吸收,化妆品行业用于复配精油的基础油使用,配成复方玫瑰精油等,涂抹在皮肤上,用于皮肤保健,所以,国际化妆品市场对小麦胚芽油有较大的需求量。小麦胚芽油色泽亮黄,有一定粘度,有小麦的清香气味,可烹调也可凉调食用。由于其独特的性质和较强的活性,其保质期较短。

                                           小麦胚芽油的主要脂肪酸组成                                                                                                                    

脂肪酸种类

含量/%

棕榈酸

1418

硬脂酸

0.52.0

油酸

1223.0

亚油酸

5265

亚麻酸

5.010.0

由上表可见,人体必需脂肪酸亚油酸的含量占小麦胚芽油总脂肪酸50%以上,甚至到65%,亚麻酸含量最高可达10%。

亚临界萃取对植物甾醇和维生素E有较强的选择性萃取能力,亚临界丁烷萃取的小麦胚芽毛油中植物甾醇含量可达3%(30000PPM),全价天然维生素E含量可达0.2%(2000PPM),都是目前市售食用油中含量较高的油脂。油中所含的二十八烷醇也是其特有的优点,有助于提高人体精力。

萃取油脂后的麦胚,称为脱脂麦胚,蛋白质含量到达29%,基本没有热变性,是优质的食品原料,片状的产品和磨粉后的产品均有一定的市场需求。

亚临界萃取的主要工艺参数为:

胚片水分:10%左右

料溶比:1:1~1:1.5

萃取压力:≤0.5MPa

萃取温度:20℃~40℃

逆流萃取次数:3次

粕残油:≤0.7%


1.3 花生 (油和蛋白)              (河南省亚临界生物技术有限公司  王金顺)

花生的产区主要在非洲、印度和中国,是我国五种大宗植物油料之一?;ㄉ途哂卸捞氐幕ㄉ逗头缥?,是中国人日常生活中的常见的食用油?;ㄉ某鲇吐试陡哂诖蠖?、油菜籽等油料作物,出油率高达45%。中国是世界上最大的花生油消费国。2002-2005年数据统计全球花生油年产量520万吨左右,中国2002-2005年花生油的年产量为220-230万吨,占近40%。同期中国年消费花生油185-190万吨。

花生油富含油酸和亚油酸,另外含有花生酸,可提供给人体营养和能量。因为花生油含有棕榈酸、硬脂酸等,凝固点高于其它植物油脂,所以天气寒冷时会呈半固态或固态,经油脂冷冻分离加工后,油的性状会有所改观。下表列出的是花生油的主要脂肪酸组成。

                                      花生油主要脂肪酸组成

脂肪酸种类

含量/%

棕榈酸

8.014.0

硬脂酸

1.04.5

油酸

35.067.0

亚油酸

13.043.0

花生一稀酸

0.71.7

花生酸

1.02.0

山嵛酸

1.54.5

木焦油酸

0.52.5

花生油中还含有少量的不皂化物,其中主要是甾醇及烃类等极弱性物质,烃类物质中主要是角鲨烯(约0.03%),生育酚含量为400—500mg/kg。中国预防医学科学院经研究证实,花生油含锌量是一般油的许多倍。所以食用花生油特别适宜于大众补锌;花生油中还含有保健成分白藜芦醇和β-谷固醇,实验证明,这两种物质是肿瘤类疾病的化学预防剂,是防治动脉硬化及心脑血管疾病的化学预防剂。另外,花生油中的胆碱,还可改善人脑的记忆力,延缓脑功能衰退?;ㄉ椭杏捎谘锹樗岷考?,可做为性能良好的煎炸油。 花生容易受黄曲霉污染,所以,未经精炼的毛花生油中或多或少含有黄曲霉毒素,经过精炼后即可脱除。

花生蛋白粉是以精选优质花生米为原料,运用亚临界低温萃取花生油后将花生粕精制而成的白色蛋白粉,蛋白质没有热变性、营养价值较高。完整保留了花生蛋白中的营养成分,具有花生特有的清香气味,富含人体必需氨基酸、维生素、微量元素及矿物质,且易为人体消化吸收。

亚临界低温制取花生油及花生蛋白工艺如下:

1、花生预榨:将脱红衣后的花生米采用螺杆榨油机榨出总含油量的70%左右的油脂,既可得到迎合消费者心理的大部分冷榨油,又可形成适合萃取的饼片。

2、萃取工艺:

饼片厚度:1-3mm

饼片水分:5%~10%

料溶比:1:2~1:1.3

萃取溶剂:丁烷

萃取压力:≤0.5MPa

萃取温度:25℃~35℃

逆流萃取次数:4次

粕残油:≤1%

3、花生蛋白粉生产工艺:

花生粕→灭菌→超微粉碎→筛分→花生蛋白粉。

经过灭菌粉碎后的花生蛋白粉质量指标:蛋白质干基>50%  菌落总数不超过 30000cfu/g


1.4 大豆胚芽                       (河南省亚临界生物技术有限公司  王金顺)

大豆胚芽是生产脱皮大豆产品时,从豆皮豆瓣中分离出来的,约占大豆籽粒的2%—2.5%。胚芽营养丰富,含有多种生理活性物质,如油脂、蛋白质、维生素E、植物甾醇、大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖等。尤其是胚芽中大豆异黄酮的含量很高,大豆胚芽已成为提取异黄酮的重要原料。

大豆胚芽含油率在12~15%,大豆胚芽油中富含维生素E,达到200mg/100g,可与玉米胚芽油(50mg/100g~250mg/100g)相媲美。大豆胚芽油中富含植物甾醇,以β-谷甾醇为主,毛油中含量达7.25%,植物甾醇具有调节高胆固醇血脂的能力和抗肿瘤能力,谷甾醇还具有抗炎活性。

大豆胚芽油与大豆油的脂肪酸组成差异很大,其亚麻酸含量高达23.7%,远高于大豆油的4.3%,具体见下表:

     大豆胚芽油与大豆油的脂肪酸组成表

脂肪酸成分           大豆胚芽油            大豆油

C16:0                     13.2              11.1

C18:0                      3.0               4.8

C18:1                      6.7              32.5

C18:2                     52.7              44.6

C18:3                     23.7               4.3

其它                       0.7               2.7


2002年以来,我们多次进行了大豆胚芽的亚临界萃取小试,2012年至2014年间,江苏大学徐斌教授与周世龙硕士对大豆胚芽的亚临界萃取条件进行了系统地研究,并以此构建了亚临界丁烷萃取的热力学和动力学模型。2016年以来,河南鲲华生物技术有限公司利用其80吨/日亚临界生产线,已多批次大量加工了大豆胚芽,得到大豆胚芽油和粕,并且,低温粕全部用于大豆异黄酮的提取生产。大豆胚芽亚临界萃取油脂工艺如下:

工艺流程:

大豆胚芽—筛选—软化—轧坯—亚临界低温萃取

工艺描述:

先将大豆胚芽经过振动筛,将其中存在的杂质分离出来,进入软化机,将胚芽在50℃左右软化15-20分钟,软化后的物料进入轧坯机,轧成0.3mm的坯片,进入萃取罐,以丁烷为溶剂,经过四次逆流萃取得到胚芽毛油和低温粕。


1.5 葡萄籽                         (河南省亚临界生物技术有限公司  王金顺)

葡萄籽主要来源于葡萄酒厂,是葡萄酒酿制过程中的下脚料,经晒干后分离葡萄皮、葡萄梗后所得产物。葡萄籽含油量13% ~ 15%,葡萄籽油是亚油酸型油脂,油脂中75%以上为亚油酸,是目前发现的亚油酸含量最高的植物油之一。葡萄籽油中还含有许多脂溶性维生素A、D、E、K等生理活性成分。葡萄籽油脂肪酸组成较为合理,是一种优良的功能性食用油脂。 

2001年,祁鲲等利用日加工80吨低温亚临界萃取生产示范设备,以亚临界丁烷为溶剂,开始了葡萄籽油的生产试验,同年即将产品投放市场,这是亚临界萃取葡萄籽油方法最早的应用,目前已有近10家亚临界萃取生产厂加工葡萄籽油。在此之前,压榨法、己烷溶剂法、超临界CO2萃取法都在葡萄籽加工上有所应用,但因成本、质量等原因,逐渐被亚临界萃取工艺取代。

1、低温亚临界萃取葡萄籽油的工艺流程如下:

葡萄籽→除杂→软化→轧坯→低温萃取→ 葡萄籽毛油→ 精炼→成品油

1)葡萄籽预处理:主要目的是除去杂质及破坏葡萄籽的组织结构,同时使胚片具有适合于萃取的外形。

工艺说明: 原料经振动筛除杂,将葡萄籽中的皮渣、果渣等杂质除掉,然后经输送机投入软化锅中,加入一定量水,升温至45 ~55℃,保温一定时间( 15 min左右) 进行软化,再经除铁后投入轧坯机轧坯,坯片厚度0.3 mm,水分保持在10% 左右,坯片送至萃取车间。

2)低温亚临界萃?。狠腿∪芗廖⊥?,料溶比1:1.2,逆流萃取3次,萃取温度为室温。

3)毛油精炼:萃取所得毛油,经过过滤、水化脱胶、脱酸、脱色、脱臭、脱蜡、精滤得到淡绿色的成品葡萄油。

2、亚临界萃取葡萄籽油的品质[1]:

以葡萄籽为原料,分别采用亚临界流体萃取法、超临界 CO2 萃取法、溶剂浸提法、冷榨法和热榨法提取葡萄籽油,研究不同制油工艺对葡萄籽油酚类物质及其抗氧化活性的影响。结果表明:亚临界油多酚含量最高,超临界油多酚含量最低(见表一)。对葡萄籽油中7种单体酚定量分析可知,亚临界油酚类物质含量相对其他工艺普遍偏高(见表二)?;乖笛楸砻?,亚临界油抗氧化活性最强。


表1   不同制油工艺制得葡萄籽油总酚、类黄酮、黄烷-3-醇含量   mg/kg

油样               总酚              类黄酮             黄烷-3-醇

亚临界油       418.56±3.66       155.60±0.94          75.50±0.62

超临界油        23.15±0.41         0.87±0.04           5.81±0.12

浸提油          65.69±0.58         6.83±0.05           7.61±0.08

冷榨油          65.99±0.56        25.84±0.43          15.35±0.26

热榨油         120.65±1.07        54.23±0.21          25.63±0.63

                                                                              

      表2   不同工艺制得葡萄籽油单体酚含量      μg/100g

油样     没食子酸   原儿茶酸   原儿茶醛   儿茶素   表儿茶素   对香豆酸   ECG

亚临界油   625.09     210.64    313.37   565.40    650.35     417.06    311.45

超临界油   181.17      77.51     37.07    43.00     68.89      73.98     17.84

浸提油      92.30       7.82      3.56    93.14    424.25      46.03    108.50

冷榨油     202.63      20.52     27.75   114.19     71.13     103.70     15.30

热榨油     222.32     541.56    121.00    85.27    238.07     131.18     37.43

参考资料:

[1]夏钰等 制油工艺对葡萄籽油酚类物质及其抗氧化性的影响 中国油脂 2018.6


1.6 芝麻                             (河南省亚临界生物技术有限公司 祁鲲)              

芝麻又名胡麻,油麻,脂麻,巨胜,属胡麻科,胡麻属,是一年生草本植物胡麻的种籽。芝麻种籽即可食用,也可作为油料,与大豆、油菜籽、花生并称我国的四大油料作物。

芝麻为喜温植物,种植区域广泛,主要包括中国、缅甸、印度等亚地区国家,非洲的尼日利亚、苏丹,以及南美地区的危地马拉等国。主产区主要是中国、缅甸、苏丹、印度四国,这四国的芝麻总产量约占世界芝麻总产量的三分之二。我国芝麻种植区域范围广,是世界芝麻主产国之一,以河南、河北、安徽、江西、湖北等省种植较多,包含4000多个品种。

尽管我国是芝麻产量最多的国家,但这些远远不能满足我国市场的需求。据报道,2007年我国芝麻进口量为19.4万吨,2009年则达到31.1万吨,2010年之后每年均超过35万吨。而出口芝麻一直保持在5万吨以下。2013年前十个月累计进口达到40.36万吨, 比2012年同期增加13.56%(中国海关进出口统计数据,2013)。

芝麻是一种营养成分比较丰富、齐全的粮油作物,主要由52%左右的油脂和22%左右的蛋白质,以及微量的维生素E、维生素B、磷脂、镁、钙,还有部分的膳食纤维等营养成分组成。

芝麻油俗称香油,也叫麻油。是我国最古老的油脂品种之一,产量居世界之首。我国传统方法加工制取的小磨香油更是世界上独一无二的风味油脂。目前市场上销售的芝麻油主要有四种产品:小磨香油、芝麻香油、冷榨芝麻油、芝麻色拉油,分别由不同工艺生产出来。现行芝麻油标准按GB8233-2008执行。

                                   芝麻油的主要脂肪酸组成

脂肪酸种类

含量/%

棕榈酸

7.912.0

硬脂酸

4.56.7

油酸

34.445.5

亚油酸

36.947.9

亚麻酸

0.21.0

《本草纲目》中提到:“长食麻油,可消痹心怡,增强食欲,提神明目而防衰?!闭馄渲芯退党隽酥ヂ橛偷墓π?,芝麻油已经成为人们离不开的营养保健用油。

芝麻油中含特殊生物活性物质芝麻素,芝麻酚,还有丰富的营养物质,如脂溶性维生素A、E等,芝麻素含量高达0.6~1.0%,这类物质具有抗衰老,抗肿瘤,预防心血管疾病的功能,增强免疫能力等功效,有效防止妊娠斑、老年斑等各种色斑的出现,使皮肤展现健康光泽。香油具有乌发润发的功效,长期食用,可以使头发变黑柔润而富有光泽。

2012年河南省亚临界生物技术有限公司对芝麻籽及芝麻麻渣进行了亚临界萃取小试和批量生产试验,尤其对麻渣所含的25%的油脂萃取,得到了具有小磨香油风味的油脂,粕残油达到1.5%。2014年,河南工业大学汪学德教授和刘日斌硕士对亚临界丁烷萃取芝麻的工艺条件进行了深入研究,得到的最佳工艺条件为:萃取次数6次、单次萃取时间30 min、萃取温度50 ℃、料溶比1∶4(W/V)。该条件下,整籽芝麻和脱皮芝麻油提取率分别为95. 6%和95.3%。


1.7 亚麻籽                            (河南省亚临界生物技术有限公司  祁鲲)

亚麻籽主要产自内蒙古中西部,山西、陕西北部,河北张家口,甘肃、宁夏、青海、新疆等地区,近年来,加拿大和俄罗斯的亚麻籽以质优价廉也开始大量进口,这降低了亚麻籽产品的成本。亚麻籽含油30-45%,种皮含果胶10%左右,亚麻籽油一般通过压榨获得,有热榨和冷榨油之分,热榨保持了亚麻籽的香味,冷榨亚麻油的稳定性更好,压榨后的亚麻籽饼还含有10%左右的油脂,采用亚临界丁烷或丙烷萃取可取得这部分油脂。2001年我们利用位于河南省安阳市的80t/d亚临界萃取生产示范线,已进行了批量生产,并且对高含油的亚麻籽进行直接萃取也投入了批量生产,亚麻籽油随即投放市场,粕则主要用于饲料。从亚麻籽种皮中提取果胶,是天然的食品添加剂。

亚麻籽油也叫胡麻油,是以亚麻籽为原料提取出来的油脂,富含亚麻酸,常作为补充亚麻酸的一种重要来源。麻籽油对孕妇和婴幼儿特别有益,因此市场上也把亚麻籽油称月子油和聪明油,由于有特殊的香味,在我国的一些地区还把亚麻油叫做香油。

                                 亚麻籽油的主要脂肪酸组成

脂肪酸种类

含量/%

棕榈酸

3.77.9

硬脂酸

2.06.5

油酸

13.039.0

亚油酸

12.030.0

亚麻酸

39.062.0

亚麻籽油中的亚麻酸含量可高达60%,油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸含量占了很大的比例,总不饱和脂肪酸达90%以上,α-亚麻酸是目前为止既不能人工合成,机体也不能自行生成,只能通过外源补充的一种人体必需营养素,对人体健康、智力、视力水平起决定性作用?;谘锹樽延椭舅岷康奶氐?,也使得亚麻籽油很容易在空气中氧化、增稠,所以也是制造油漆、油墨、软皂的原料。

亚麻籽饼的亚临界萃取条件为:萃取温度为室温,萃取压力0.5MPa以下,料溶比1:1.2,逆流萃取3次,溶剂为亚临界丁烷。采用丙烷和丁烷的混合溶剂也能达到同样的萃取效果,2001年首次加工亚麻籽油时即采用了混合溶剂。


1.8 文冠果                                              (郑州大学 庞会利)                   

文冠果又称文冠树、木瓜、文冠花、崖木瓜、文光果等,隶属于无患子科文冠果属,为单种属;文冠果为落叶灌木或小乔木;分布于北纬33°~46°,东经100°~125°,生于海拔52~2260 m处荒山坡、沟谷间和丘陵地带,是我国特有的珍稀木本油料植物,有“北方油茶”之称,具有很高的应用价值[1]。文冠果种仁含油量为55%~67%,油中不饱和脂肪酸含量高达94%,其中油酸占57.16%,亚油酸占36.9%,是预防和治疗高血压、血管硬化的经济保健食用油[2]。同时,由于文冠果籽油制备的生物柴油相关烃脂类成分含量高,含18碳的烃类占93.4%,且无硫、氮等污染因子,被认为是植物油中最有价值的生物柴油原料[3]。亚临界萃取文冠果籽油工艺流程如下:

原料→干燥→粉碎→投料→亚临界萃取→分离→毛油→精制处理→成品文冠果籽油

                               ↑             ↓                       

                          溶剂罐←溶剂冷凝

李冰探讨了亚临界萃取文冠果籽油的工艺条件,通过单因素实验研究原料粒度、萃取温度和萃取时间对提油率的影响,在此基础上,采用Box-Behnken设计响应面实验,优化确定最佳工艺条件为:溶剂为四氟乙烷(R134a)、萃取压力1.0 MPa、原料粒度66目、萃取温度41°C、萃取时间56 min、萃取次数3次,此条件下的提油率为97.18%。参照国家标准对文冠果籽油理化性质进行分析,其酸值(KOH)为0.8 mg/g,过氧化值为0.20 g/100 g,总砷含量小于0.01 mg/kg,铅含量小于0.005 mg/kg,溶剂残留未检出,相对密度为0.9293,折光指数为1.471。利用气相色谱分析文冠果籽油的脂肪酸组成,共分离得到17个组分,鉴定出13种脂肪酸,主要为棕榈酸 (6.10%)、硬脂酸(1.79%)、油酸(28. 77%)、亚油酸(45.62%)、二十碳烯酸(6.78%),其中油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸占总组分的81.91%。

亚临界流体萃取文冠果种仁油的方法与传统的压榨法相比,提油率显著提高,避免了压榨法在高温下油脂中的不饱和脂肪酸等成分严重破坏、蛋白质变性的问题。

河南省亚临界生物技术有限公司朱新亮、杨倩等利用自制的亚临界萃取小试装备,以丁烷、丙烷、二甲醚等溶剂进行了文冠果籽的亚临界萃取油脂小试研究,均达到了粕残油1%以下的效果。

参考文献:

[1] 高述民,马凯,杜?;?等.文冠果(Xanthoceras sorbifolia)研究进展[J].植物学通报.2002, 19(3): 296-301.

[2] 申登峰.甘肃省文冠果产业发展分析[J].草业科学.2010, 27(5): 157-160.

[3] 侯元凯,刘松杨,黄琳,等.我国生物柴油树种选择与评价[J].林业科学研究.2009, 22(1): 7-13.

[4] 李冰.亚临界萃取文冠果籽油工艺的响应面优化[J].中国油脂.2015, 40(2): 19-23


1.9 米糠                           (河南省亚临界生物技术有限公司  王金顺)        

米糠是稻谷脱壳后依附在糙米上的表面层,它是由米胚、外果皮、中果皮、交联层、种皮及糊粉盖板层组成的。稻谷加工的出糠率为6%~20%。根据中国粮油学会的统计,2014年我国米糠的总产量为3300万吨,米糠的含油量与大豆含油量相当,所以它是极其宝贵的油料资源。经过近几年国内几家大型油脂企业的开发,米糠油(也称稻米油)已经开始大规模投放市场。

米糠中不仅含有丰富的油脂,还含有大量的营养物质,如谷维素、植物甾醇、维生素A、硫胺素B1、核黄素B2、烟酸、泛酸肌醇、叶酸、维生素B12、维生素E等,另外还富含镁、磷、钙、锌、铁、碘等矿物质元素。米糠的主要成分见下表

                                      米糠和米胚的化学成分

项目

米糠

米胚

项目

米糠

米胚

水分/%

12.1

10.4

灰分/%

9.9

10.2

粗蛋白/%

17.5

20.8

无氮浸出物/%

38.6

28.0

粗脂肪/%

21.5

20.7

 维生素B1/%

2000

7300

粗纤维/%

9.11

10.1

亚临界技术提取米糠油工艺:

米糠—清理—烘干—膨化或造?!橇俳巛腿 卓酚途丁卓酚?

1.1前处理工艺

因为米糠的粒度很细,粉末很多,含有许多淀粉、糖脂质、胶质和植酸钙镁等亲水疏油的物质,容重很小,溶剂不易渗入,同时混合油和粕不易分离,造成工艺上的困难,萃取难度较大,因此必须在萃取前对米糠进行膨化或造粒,使米糠具有有利于萃取的外型结构。

由于稻谷加工脱米糠时,米糠中的脂肪分解酶容易分解米糠脂肪,使米糠酸价提高,不利于米糠油加工。因此,用于制油的米糠最好是新鲜米糠,或者是经过及时加热处理的钝化脂肪分解酶的米糠。最好的方法是将新鲜米糠通过挤压膨化机进行挤压干法膨化。使米糠温度升高,在瞬时高温作用下,钝化米糠中的脂肪分解酶,同时使米糠中的水分含量下降和形成有利于萃取的外型结构。并且,米糠容重由360kg/m3提高到500kg/m3。

1.2亚临界低温萃取

萃取溶剂为丁烷,在室温下进行4次逆流萃取

1.3米糠油的精炼

米糠毛油一般酸值比较高,多数在8-20mg/g,有些陈化米糠油酸值在30mg/g以上,另外含蜡质2—5%。米糠毛油的自身特性决定了米糠油的精炼工艺区别于其它食用油。传统的碱炼工艺造成炼耗大,生产成本高,为了生产出合格的一级油,同时降低生产成本,适合采用物理精炼工艺。


1.10 核桃                        (河南省亚临界生物技术有限公司  王金顺)

我国核桃栽培和食用历史悠久,资源丰富,每年年产核桃约50万吨。近年来,随着核桃油作为营养保健油销量逐年增加,我国核桃种植面积和产量也增长较快。核桃与扁桃、腰果、榛子并称为世界著名的“四大干果”。核桃仁营养丰富,含有丰富的蛋白质、脂肪及人体必需的钙、磷、铁等多种微量元素以及胡萝卜素、核黄素等,是深受老百姓喜爱的坚果食品。

核桃仁的油脂含量高达65%~70%,居常见木本油料之首,有“树上油库”的美誉。不饱和脂肪酸含量高达90%以上,其中亚油酸、亚麻酸含量在70%以上。利用压榨及萃取技术将其所含的油脂提取出来,成为人们餐桌上的美味。

核桃制油需要经过脱壳、壳仁分离、压榨、精炼等工序,且核桃仁是高含油料,加工过程有一定难度。目前,核桃加工食品有核桃油及系列食品如核桃蛋白、核桃粉等。

核桃油色泽淡黄、粘度低、流动性好,有清淡的核桃香味。核桃油可烹调也可凉调食用。由于核桃油的活性较高,易氧化变质,开瓶后宜尽快食用。

                                          核桃油主要脂肪酸组成

脂肪酸种类

含量/%

棕榈酸

6.010.0

硬脂酸

2.06.04

油酸

11.525.0

亚油酸

50.069.0

亚麻酸

6.518.0

亚临界萃取核桃油工艺过程及参数:

核桃仁因为含油量高,其中的蛋白及纤维含量相对较低,因此一般采用液压榨油机,将其中的70%的油脂冷榨出来,压榨饼粉碎后进行亚临界萃取,萃取溶剂一般为丁烷或丙烷、丁烷混合溶剂,萃取工艺参数:

饼片大?。禾寤?.5cm3

萃取次数:4次

萃取温度:25~35℃

料溶比:1∶1.2~1∶1.25

粕残油:≤1%

粕蛋白变性程度:NSI>80%

2003年,祁鲲等利用80吨/日亚临界萃取生产示范线,实现了核桃油的亚临界萃取规?;?,目前,云南、山西、安徽、河南等省份已有多条亚临界萃取核桃油生产线投产。


1.11 杏仁                            (河南省亚临界生物技术有限公司  王金顺)

杏仁是蔷薇科杏的种子,大致上分为甜杏仁和苦杏仁,主要含有蛋白质、脂肪、糖、微量苦杏仁苷,一般提取油脂用甜杏仁。杏仁油是以杏仁为原料提炼得到的高油酸型坚果油,杏仁脂肪含量40~50%,其中油酸含量高达63%,不饱和脂肪酸含量总和在95%以上。此外杏仁油中富含维生素Va1、Vb2、Vc、Vb5、Ve及锰、铁、磷、硒等众多微量元素,可滋润皮肤,改善皮肤血液循环,甜杏仁油在化妆品行业有使用传统。

亚临界技术提取杏仁油工艺如下:

1、前处理:杏仁含油量高达50%,因此在萃取前一般先用双螺旋榨油机或液压榨油机预榨,榨出大部分油脂,同时破坏杏仁的细胞结构,为下一步的萃取提供条件。

2、亚临界萃取工艺参数:

饼片大?。禾寤?.5cm3

萃取次数:4次

萃取温度:25~35℃

料溶比:1∶1.2~1∶1.25

粕残油:<1%

粕蛋白变性程度:NSI>80%


1.12 辣木籽                         (河南省亚临界生物技术有限公司  祁鲲)

辣木树原产于印度北部,为多年生常绿灌木,已知有14个品种,印度辣木树和非洲辣木树两个品种可以食用。辣木籽有棱有角,大小不一,含油达35%,超过油菜籽的含油量。

辣木籽油在常温下为黄绿色液体,有辣味,有很强的抗氧化性。据有关研究,辣木籽油的氧化诱导期为34.1小时,远比橄榄油(7.9小时)和花生油(3.9小时)稳定。辣木籽油抗氧化能力强,是一种对人体健康有利的功能性油脂。

20142015年,天津大学丁辉教授及刘骋硕士对辣木的籽、叶中的油脂及黄酮组份进行了系统地研究,本人作为校外导师也提供了亚临界丁烷萃取方法,经研究,确定亚临界萃取的主要工艺条件为:萃取温度48℃,萃取次数为4次,每次萃取溶剂用量为28ml/g,出油率为37.3%,出油效率为99.37%。

辣木籽油为油酸型油脂,平均含量达到77.46%,其脂肪酸组成见下表:

                   辣木籽油脂肪酸组成表

脂肪酸种类                 含量 /  %

C16:0                        2.75

C16:1                        1.93

C17:1                        1.42

C18:0                        9.19

C18:1                       77.46

C18:2                        2.51

C20:0                        3.21

C22:0                        1.52


1.13 小米糠                       (河南省鲲华生物技术有限公司  ?;黄剑?span>                                               

小米糠是小米加工企业的副产品,富含小米胚芽,一般作为饲料使用,也有部分作为草木灰还田,很少被开发利用。经实验发现小米糠中含油量大约在14%20%之间,提取出的油脂具有很高的营养价值。同时由于其特殊成分的存在,在改善人体机能和治疗某些疾病上有特殊的功效。古代就有利用小米糠油(谷糠油)治疗银屑、白癜风等皮肤病的记载。

小米糠油中含70%以上的不饱和脂肪酸,尤其亚油酸含量相当高,甚至超过70%,亚油酸作为人体必需脂肪酸,可降低血浆中胆固醇含量,减少胆固醇在血管上的沉积,是降低胆固醇的有效的脂肪酸。小米糠油中还含维生素F、谷维素、角鲨烯等天然植物营养成分。谷维素是三萜烯醇和植物甾醇构成的阿魏三酯的混合物,具有降低胆固醇和抗衰老的功能,还可作用于脑的自主神经系统与内分泌中枢,能调整自主神经功能,减少内分泌平衡障碍,降低肝脏脂质、防止脂质氧化、抗氧化等多种生理功能。此外, 还有抵抗心律失常的作用,可以通过调节植物神经功能,使心肌兴奋性降低。小米糠油中的维生素F是很有效的脂溶性自由基连锁中断抗氧化剂。

小米糠油是高营养高附加值的植物油,其有效的开发利用,能够将农产品加工废弃资源增值,提高小米加工企业的附加值,提高经济效益。古代就有提取小米糠油的方法记录,具体如下:用厚纸以针穿许多小孔,糊住碗口,上堆谷糠成山样,自顶端用火点着,并随时上面加糠,待谷糠燃至接近纸面时,将谷糠及灰扫去,不要燃着纸面,以防谷糠落入油中,撕去碗口的纸,碗中即得小米糠油。

到了现代,随着科学技术的发展,提取方法日新月异,对这类特殊功效的植物油,亚临界低温提取显现出了巨大的优势。2012年,山西大学王常青教授与我们共同研发了亚临界萃取小米糠的工艺条件,随后,首套亚临界萃取小米糠油脂的生产线即投入使用,2017年以来,河南省鲲华生物技术有限公司也大批量的萃取加工了小米糠油。

采用亚临界低温萃取溶剂为丁烷或者丁烷与丙烷混合溶剂,萃取后的小米糠粕蛋白约为18%,热变性程度很小,其中含17中氨基酸,而人体所必需的八种氨基酸均有检出。

为防止小米糠粉状物质在萃取过程混合油与物料分离困难,萃取率低,最好预处理将小米糠进行造粒处理。

亚临界丁烷萃取小米糠油的主要工艺参数为:

造粒直径:4.0mm

颗粒水分:<10%

料溶比:1:1~1:1.5

萃取压力:≤0.5MPa

萃取温度:20~40

逆流萃取次数:3

粕残油:≤0.7%


1.14 石榴籽                        (河南省亚临界生物技术有限公司  杨倩)

石榴(Punica grarnatum L.)为石榴科石榴属落叶灌木或小乔木,在我国种植面积广泛,品种丰富。据报道,被利用的石榴果肉仅占石榴重量的 40 %左右,而占石榴总重约 12 %的石榴籽未能得到有效的利用[1]。石榴籽含丰富的油脂及其他营养成分,从石榴籽中提取的石榴籽油是极具开发价值的功能性油脂,提取石榴籽油不仅具有显著的经济效益与社会效益,同时也减少了资源浪费,还可以延长石榴产业链,提高石榴的研究价值。

        石榴籽油中脂肪酸组成   

检测项目

检测结果(%)

检测项目

检测结果(%

棕榈酸C16:0

2.5

花生二烯酸C20:2

0.3

硬脂酸C18:0

1.6

山嵛酸C22:0

0.2

油酸C18:1

4.7

石榴酸C18:3

62.9

亚油酸C18:2

4.8

α-桐酸C18:3

15.6

花生酸C20:0

0.4

β-桐酸C18:3

6.0

花生一烯酸C20:1

0.8

未知酸

0.2

石榴籽油是一种目前在医药和轻工领域应用日益广泛的新型油脂。石榴籽油中主要脂肪酸为石榴酸,结构为顺-9,反-11,顺-13-十八碳三烯酸,为共轭结构的多不饱和脂肪酸,从上表可以看出,石榴酸在石榴籽油中的含量可达到60%以上[2-4]。石榴酸是一种具有独特作用的抗氧化剂,可以抵抗炎症和氧自由基的破坏,具有延缓衰老、预防动脉粥样硬化、减缓癌变、降血糖及抗腹泻的作用[5-6]。

由于石榴酸为三烯不饱和脂肪酸,含有三个双键,性质非?;钇?,因此在加工和提取过程中极易受到热、氧等作用而转化成同分异构体(桐酸、金盏酸、兰花酸等)或自动氧化[1],丧失生理活性。亚临界低温提取能更好地保留石榴籽油中的活性成分不被破坏。

亚临界低温萃取石榴籽油,一般采用丁烷溶剂或丙烷与丁烷的混合溶剂,逆流低温萃取3-5次,料溶比1:1~1:1.5,萃取压力小于0.6MPa,萃取温度控制在20~45℃。亚临界低温萃取、低温脱溶减少了石榴酸的转化变性、油脂的氧化酸败,最大程度保证其营养成分和固有成分不被破坏和改变。亚临界萃取的石榴籽油有一定粘度,呈现暗红色,澄清、有光泽,是一种特殊用途的木本植物油。2011年以来,河南省鲲华生物技术有限公司已把石榴籽油作为定型产品,利用亚临界丁烷萃取生产并供应市场。

参考文献

[1] 朱桢桢, .2010. 石榴丰产栽培技术[J] 农业科技通讯, 12: 210211.

[2] KAUFMAN M,WIESMAN Z.Pomegranate oil.analysis with emphasisis on MALDI-TOFMS triacylglycerol  fingerprinting [J]Food Chem,2007,55(25)10405-10414.

[3] 王惠,李志西,李彦萍.石榴籽油脂肪酸组成及应用研究[J].中国油脂,1998,23(2)54-55

[4] 王琳琳,祁鲲,杨倩,等.不同制油方法对石榴籽油品质的影响[J].中国油脂,2016, 41,(6):35-38.

[5] LANSKY E P, HARRISON.G, FROOM P, et al.Pome-granate (Punica grannatum) pure chemicals show possible synergistic inhibition of human Pc-3 prostate. Cancer cell invasion across Matrigel[J]. Invest New Drugs, 2005,23:121-122

[6] 苗利利,仇农学,庞??疲褡延偷睦砘灾始扒宄杂?基能力研究[J].食品工业科技,2010,31(1)155-157


1.15 油茶籽                       (河南省亚临界生物技术有限公司  王金顺)

油茶树是世界四大木本油料树种之一,它生长在中国南方亚热带地区的高山及丘陵地带,以浙江、江西、河南南部、湖南、广西五省为主要种植区,是中国特有的一种油料植物。一般要3年挂果,5-7年后进入丰产期,每亩茶林年产干油茶籽150--200公斤。

油茶籽含油30%以上,以油茶籽为原料提取出来的油称为 茶油、山茶油或油茶籽油,是一种营养价值较高的植物油脂。茶油是油型食用油,不饱和脂肪酸含量90%以上,其中油酸含量高达82%。 药典《本草纲目》记载:茶籽油性寒凉,味甘平,润肠通便,清热化湿,润肺祛痰,利头目。长期食用,有利于降低血脂,预防高血压、动脉粥样硬化等心脑血管疾病。特定生理活性物质有茶多酚和山茶甙(即茶皂素)。根据美国国家医药中心实验证实,茶油中的茶多酚和山茶甙对降低胆固醇和抗癌有明显的功效。茶油中含有一种生理活性成分角鲨烯,根据蔡春辉等人的研究表明[1],茶油毛油中角鲨烯含量398mg/100g,甾醇含量为1045 mg/100g。角鲨烯具有香气,有很好的富氧能力,因而可抗缺氧和抗疲劳,并且具有提高人体免疫力及增进胃肠道的功能。茶油还富含维生素E和钙、铁、锌等微量元素,被医学家和营养学家誉为“生命之花”的锌元素,含量是大豆油10倍。

茶油等木本油料产业是我国的传统产业,也是提供健康优质食用植物油的重要来源。近年来,我国食用植物油消费量持续增长,需求缺口不断扩大,对外依存度明显上升,食用植物油安全问题日益突出,目前大力发展以茶油为主的木本油料已上升为国家战略。根据国办发(201468号文件,加快木本油料产业发展,大力增加健康优质食用植物油供给,切实维护国家粮油安全,提出到2020年,建成800油茶、核桃、油用牡丹等木本油料重点县,木本油料树种种植面积从现有的1.2亿亩发展到2亿亩,产出木本食用油150万吨左右。

茶油的常规提取方法有压榨法、浸出法。2006年亚临界低温萃取技术开始应用于茶籽油提取加工。萃取前的预处理为:干燥的茶籽含油量30%以上,其中茶壳30%左右,脱壳茶仁含油量40%以上,一般先用螺旋榨油机将其中三分之二的油脂压榨出来,饼再去萃取,这样既得到了冷榨油,破坏了茶籽的细胞结构,又降低了萃取的负荷。

萃取工艺参数:

萃取温度:25-35

萃取压力:0.3-0.5MPa

萃取溶剂:丁烷

萃取次数:3-4次(根据料含油量确定)

吴雪辉等人的研究表明[2],亚临界流体萃取的油茶籽油品质好,多数指标都能达到一级压榨成品油茶籽油国家标准的质量指标,而且油茶籽油中多酚 、黄酮 、植物甾醇 、类胡萝卜素等成分含量丰富,提高了油茶籽油的营养价值和保健功能。下列3个附表列出了不同方法提取的茶油的指标对比。

                                         1 不同方法提取的油茶籽油脂肪酸组成 %

       提取方法

    棕榈酸

    花生四烯酸

       硬脂酸

        油酸

       亚油酸

       亚麻酸

      二十碳烯酸

    不饱和脂肪酸

      饱和脂肪酸

  亚临界

8.24

0.25

2.08

80.1

8.34

0.25

0.49

89.43

10.59

压榨

11.02

0.06

3.36

75.4

9.1

-

0.65

85.44

14.63

浸出

12.71

0.04

2.14

76.15

7.8

0.05

0.33

84.46

14.92

                                         表2 亚临界萃取茶油中营养成分含量  mg/kg

多酚

黄酮

类胡萝卜素

叶绿素

植物甾醇

502.1

62.7

17.6

16.5

932.7

                                         表3亚临界萃取茶油质量指标

项目

国标一级压榨茶油

亚临界萃取茶油

色泽(罗维朋比色槽25.4mm

≤黄35,红2.0

30,红0.4

气味、滋味

具有茶油固有的气味和滋味,无异味

具有茶油固有的气味和滋味,无异味

透明度

澄清  透明

澄清  透明

水分及挥发物%

0.1

0.181

不溶性杂质%

0.05

0.042

酸值koh mg/g

1.0

1.92

过氧化值mmol/kg

6.0

0.583

溶剂残留ppm

不得检出

未检出

加热试验280

无析出物,罗维朋比色:黄不变,红增加值<0.4

无析出物,罗维朋比色:黄不变,红增加值0.2

参考资料:

[1]蔡春辉  吴崇明    茶油化学成分组成分析 《广州化工》Vol.45No.20

[2]吴雪辉 刘肖丽等   油茶籽油亚临界流体萃取工艺及品质研究  《中国油脂》Vol.30No.10


1.16 沙棘籽                      (河南省亚临界生物技术有限公司  ?;黄剑?

沙棘为药食同源植物,一般生长在海拔较高的地方,在内陆很少种植,中国西北部大量种植的沙棘主要用于沙漠绿化和固沙。沙棘果实中维生素C含量高,素有维生素C之王的美称,沙棘果实入药具有止咳化痰、健胃消食、活血散瘀之功效。现代医学研究,沙棘可降低胆固醇,缓解心绞痛发作,还有防治冠状动脉粥样硬化性心脏病的作用。沙棘的根、茎、叶、花、果都可以用于食品、医药、轻工、航天、农牧渔业等国民经济的许多领域。

沙棘中最有效的成分是沙棘籽中提取的沙棘籽油,沙棘籽中含油量大约7-12%,油中硬脂酸 1.02.9%,油酸15.0-25.0%,亚油酸30.0-38.0%,亚麻酸23.0-31.0%,植物甾醇 11001300mg/100g,类胡萝卜素 ≥50IU/100g,维生素E 70IU/100g,维生素K 120mg/100g,维生素A 23IU/100g,另外含有部分微量元素。采用低温亚临界萃取技术加工沙棘籽,能最大程度地保存其中的上百种对人体有益的活性物质。

沙棘籽油中丰富的亚麻酸和亚油酸通过脂蛋白送到血管中,可溶解血管壁上的脂质、血管壁沉积物,降低血脂,软化血管。沙棘籽油总黄酮等有效成分还能直接清除氧自由基和羟自由基,总黄酮等生物活性成分对免疫系统的多环节都具有不同程度的调节能力。沙棘籽油中的生物活性成份5-羟色胺能促进癌细胞退化,阻断致癌因素,特别对胃癌、食道癌、直肠癌、肝癌等消化系统的癌症效果比较明显。沙棘籽油中含有的苹果酸、草酸等有机酸,具有缓解抗生素和其它药物的毒性作用,?;じ卧?。沙棘中卵磷脂等磷脂类化合物是一种生物活性较高的成分,可促进细胞代谢,改善肝功能。沙棘油在美容保健上应用,、维生素、黄酮和SOD活性成分能够有效防止自由基以达到抗衰老的作用,因此沙棘被化妆品产业用作重要的高级化妆品原料。

采用亚临界低温萃取溶剂丁烷或者丁烷与丙烷混合溶剂萃取沙棘籽,萃取后的沙棘籽粕蛋白约为30%,热变性程度很小,可作为药物或保健品原料。在多年的萃取小试的基础上,2013年以来,河南省鲲华生物技术公司已多批次萃取加工了1000余吨沙棘籽,主要工艺参数为:

坯片厚度:0.3mm

坯片水分:10%左右

料溶比:1:1~1:1.5

萃取压力:≤0.5MPa

萃取温度:20~40

逆流萃取次数:3

粕残油:≤0.7%


1.17 沙蒿籽                         (河南省鲲华生物技术有限公司  李海良)

沙蒿为菊科蒿属的多年生半灌木状野生固沙植物。广泛分布于我国的西北、华北的沙漠干旱地区,沙蒿在西北和内蒙西部地区分布面积达37500万亩,仅腾格里沙漠就有630万亩,估计沙蒿籽蕴藏量达50万吨,资源非常丰富。沙蒿籽比芝麻略小,长圆卵形,咖啡色,种子平均长度0.1cm,宽0.05cm,百粒重量0.7g左右。民间自古就有利用沙蒿籽的历史。

沙蒿籽脂肪含量较高,蛋白质含量较低。沙蒿籽所提取的沙蒿胶作为一种天然植物胶,能够在水中形成强韧的凝胶,且耐酸碱,性质十分稳定,在食品加工行业中用作增稠剂、品质改良剂、稳定剂及饵料粘合剂等。

沙蒿籽的含油量在20%左右,沙蒿籽油富含亚油酸和维生素E, 是一种功能性油脂,沙蒿籽油中亚油酸超过80%、油酸9.6%。总不饱和脂肪酸含量在90%以上。由于含有丰富的维生素e(质量比为2.779 mg/g),是生产功能性保健食品、化妆品以及作为制药原料理想的植物资源。

利用亚临界萃取技术提取的沙蒿油能够充分的保证其亚油酸和维生素e的含量,完整的保留了油脂的营养价值。另外,亚临界萃取的低温工艺保持了沙蒿的天然性状,沙蒿粕蛋白性质稳定,可以研磨、筛分得到沙蒿粉。

20166月,在小试的基础上,河南省鲲华生物技术有限公司进行了沙蒿籽的工业化生产试验,得出亚临界丁烷萃取的最佳工艺参数为:沙蒿坯片厚度0.3mm;坯片水分10%左右;料溶比1:11:1.5;萃取压力:≤0.5MPa;萃取温度:20℃~40℃;逆流萃取次数4次。最终达到粕残油0.8%的效果。


1.18 牡丹籽                        (河南省亚临界生物技术有限公司  王金顺)

牡丹是我国特有的木本名贵花卉,人们按照牡丹的应用价值将其分为观赏牡丹和药用牡丹。观赏牡丹花朵硕大,花型丰富,色泽艳丽,被称为“花中之王”,并被赋予“富贵、安康、幸福、繁荣”等美好的寓意。药用牡丹的发展在我国至少已有 2000年的历史,东汉早期医简和《神农本草经》中都有相关记载。牡丹根皮又称丹皮,是常用中药材,具有清热凉血、活血化瘀的功能。牡丹花也可食用,味道独特,营养丰富。牡丹籽为牡丹开花结出的种子,因其繁殖系数和变异系数大,一直是牡丹新品种培育的首选方法。牡丹籽除了可以用于牡丹新品种的培育,还可以用于提取牡丹籽油。牡丹籽油以牡丹籽仁为原料,经过一定的加工工艺制成金黄色透明的油脂。牡丹籽油中不饱和脂肪酸含量超过90%,主要是亚麻酸、亚油酸和油酸。此外,牡丹籽油中还含有多种药理活性物质。2011 3 22日,原卫生部发布2011年第9号公告(《卫生部关于批准元宝枫籽油和牡丹籽油作为新资源食品的公告》),批准牡丹籽油为新资源食品,这为牡丹籽油的食品开发奠定了法律基础。

     

                       牡丹籽                                                           牡丹果荚


牡丹籽含油量20% ~ 28%,提取方法有传统的压榨法和亚临界低温萃取法。压榨法出油率较低,杂质含量高,且在挤压过程中形成高温,破坏了油中不饱和脂肪酸及具有药用价值的微量活性物质,亚临界低温萃取牡丹籽油采用丁烷溶剂,室温和0.4MPa压力下萃取,工艺过程为:

       

牡丹籽→除杂→脱壳→调质→轧坯→低温亚临界萃取→牡丹籽原油→ 精炼→牡丹籽精油


为了弥补我国食用油资源的严重不足现状,在原国家林业部副部长李育材的不懈努力下,油用牡丹在全国各地正大面积推广,牡丹籽的产量迅速增长,价格也随之下降,牡丹籽油逐渐走进普通消费者家中。

亚临界萃取技术于2012年开始应用于牡丹籽油的生产,目前每年都有近20批籽在河南鲲华生物技术有限公司的亚临界生产示范线加工,已在安徽、山西等地建成多条专用亚临界萃取牡丹籽生产线。

    洛阳牡丹甲天下,位于河南洛阳市的河南科技大学刘普科研团队长期从事牡丹籽产品的研究,已深度开发了牡丹籽油、低聚芪、单萜苷、蛋白质等系列产品,授权专利26项。


1.19 紫苏籽                        (河南省亚临界生物技术有限公司  杨倩)

紫苏为唇形科的一年生草本植物,是我国传统的药食两用植物,亦是国家卫生部首批颁布的食品和药品兼有的60种中药之一,分布遍布全国20多个省份。紫苏籽是一种传统中药材,有资料表明,紫苏籽油的药理作用包括抗血栓、抗过敏、抗炎、降血压、降血脂、降胆固醇、对学习行为和视觉功能有促进作用、镇咳平喘。紫苏籽含油量在40%以上。紫苏油中α-亚麻酸占总脂肪酸的60%以上,世界卫生组织和联合国粮农组织鉴于 α-亚麻酸的重要性和人类普遍摄入不足的状况,建议专项补充α-亚麻酸。

  亚临界低温萃取的紫苏油脂肪酸图谱

紫苏油是一种高不饱和度的天然油脂,不饱和脂肪酸含量在95%,所含主要成份为α-亚麻酸,含量高达60~70%,是目前已知植物油类中α—亚麻酸含量最高的植物油。α-亚麻酸属ω-3系列必需脂肪酸,有着很高的保健价值,具有提高记忆力、?;な恿?、控制血压、改善睡眠、预防心梗和脑血栓、降低血脂及促进胰岛素分泌等多种功效。据报道,紫苏籽油、橄榄油葵花籽油都具有降低实验动物餐后血糖的作用,但紫苏籽油的作用最强。并推测这主要是因为ω-3多不饱合脂肪酸(a-亚麻酸)有提高胰岛素敏感性、改善糖代谢的作用。紫苏籽油在动物实验中具有对抗血压升高(高盐饮食所致)的作用。正是因为紫苏籽油的药理作用,现在市场上出现了不少紫苏籽油制成的保健品。

低温亚临界萃取紫苏籽一般采用丁烷溶剂较为合理,我们对丙烷、二甲醚、四氟乙烷溶剂及其混合溶剂也进行过试验,但是,以丁烷萃取紫苏油具有以下优点:①在常用的亚临界流体中,丁烷的饱和蒸汽压最低,其沸点为-0.5℃,在25℃时的绝对压力为0.27MPa。在2035℃,密闭条件下丁烷被液化为液体,相应的系统工作压力低、安全性好;②丁烷作为国家批准使用的食品加工助剂,可以满足生产食用油脂的卫生标准和食品安全的标准。③得到高品质的紫苏油。紫苏籽油的主要功效成分是α-亚麻酸。α-亚麻酸富含不饱和双键,在加工和提取过程中极易受到热、氧、微生物等作用而形成过氧化合物、环氧化物中间产物而氧化酸败,氧化后不仅丧失生理活性,而且对人体健康有害,而且低温萃取也避免了亚麻酸转化为有害的反式脂肪酸。④采用亚临界丁烷流体萃取紫苏籽油,低温萃取、低温脱溶,属非热加工,从而最大限度保持了紫苏籽粕中的脱脂蛋白不变性,可以进一步加工利用,经济效益显著。⑤采用亚临界丁烷萃取紫苏籽油,设备制作成本低,设备投入小,耗能小,总体上生产成本比超临界CO2流体法低很多,萃取过程无环保污染。

紫苏籽含油多,一般先进行压榨得到压榨油和紫苏饼,亚临界丁烷萃取紫苏饼的主要工艺条件为:萃取温度2030℃,萃取压力0.20.5MPa,料溶比1:1.2,逆流萃取次数4次。2005年前我们就对紫苏籽进行过多种溶剂的亚临界萃取实验,2013年后已逐渐开始批量生产。


1.20 栀子                                             (郑州大学 庞会利)

我国栀子资源丰富,在河南、湖北、安徽、 江苏、福建、浙江、广西及云南等地区都有种植。藏红花素类物质是珍稀中药藏红花及栀子果实中共同存在的一类着色力强的天然水溶性类胡萝卜素,具有良好的抗癌性,是栀子的主要活性成分。不同产地栀子中藏红花素含量差别较大,在0.25%~1.12%之间[1]。栀子不仅是传统的中药和重要的染色剂来源,而且是一种潜在的功能性油料。栀子油是一种低黏度、稳定性良好的天然植物油,其中有40%~50%为人体所需的亚油酸。除了具有很高的营养价值外,栀子油还含有多种具有保健功效的生物活性成分。例如其对神经系统有一定的影响,具有镇静、催眠、抗惊厥及促学习记忆、抗抑郁的效果,可用于植物性治疗骨质疏松症新药的开发及女性绝经期保健品的研制[2-4]。

目前对栀子的开发和利用多是将其作为中药、食品添加剂或直接提取栀子黄色素来使用[5-6],这不仅造成栀子果油的浪费,同时油脂的存在又增加了栀子黄色素除杂的难度。亚临界萃取技术是一种新型的天然产物萃取技术,具有高?;?、纯天然、得率高及污染少的优势,目前已应用于天然动植物有效成分、中药(含复方)活性成分、昆虫及动物、天然色素、特种油脂等多种物料的研究和生产。利用该技术提取栀子果油效率高、品质好[7],因此本文先利用亚临界技术萃取栀子果油,再提取粕中的藏红花素,研究方案的可行性,希望为栀子产业链的完善提供一定的数据及理论依据。

吴敏等[8]为提高栀子的综合利用价值,以我国传统中药栀子为原材料,在利用亚临界丁烷提取栀子果油的同时,提取出栀子粕中的藏红花素,这大大提高了栀子资源的综合利用价值。由于亚临界萃取是在密闭、低温、低压的条件下进行,该方法下提取的栀子果油与其他方法相比具有酸价低、VE含量高等优点[9],同时不会使栀子中藏红花素类物质受到破坏,因此该技术的利用能够增加藏红花素的提取率。

亚临界丁烷提取得到的栀子果油中亚油酸含量高达53.72%,与玉米胚芽油含量相当,是一种很好的制备亚油酸的原料;并且在栀子果油中检测到了玉米胚芽油中没有的亚麻酸成分,而亚麻酸是公认的人体必需的营养元素,能够保持大脑健康、利于智力的提高,同时具有促进营养吸收、抗癌、降血压的功效[8]。栀子果油中油酸含量达到24.271%,是一种易被人体吸收的不饱和脂肪酸。

亚临界丁烷提取得到的栀子果油是一种在中药保健、香料工业、日用食品及化学工业上应用的新型功能性油脂。丁烷萃取栀子果的工艺条件:萃取温度2535℃,料溶比1:1.5,萃取压力0.30.5MPa,逆流萃取次数4次。栀子果经压榨得到的饼中含油10%左右,亚临界丁烷萃取时经3次逆流萃取即可达到1%以下的残油。栀子粕中藏红花素的提取率可达到0.21%,说明该工艺完全具备可行性,这为栀子产业的开发提供了极大的理论依据及实践支持。乙醇萃取栀子粕的正交实验结果得到最佳的工艺条件为:乙醇水溶液的浓度为50%,浸提温度为40 ℃,浸提时间为3h,料液比为1:12;藏红花素的提取率可达0.21%,说明提油后的栀子粕具有提取藏红花素的能力。

参考文献

[1]段启,陈华.HPLC法测定不同产地栀子中藏红花素的含量[J].中药新药与临床药理,2010,21(3):299-301

[2]李宝莉,陈雅慧,杨暄,.栀子油的提取和对中枢神经系统的作用[J].第四军医大学学报,2008,29(23):2152-2155

[3]TAO Weiwei, ZHOU Hailou, XUE Wenda, et al. Optimization of Supercritical Fluid Extraction of Oil from the Fruit of Gardenia jasminoides and Its Antidepressant Activity [J]. Molecules, 2014, 19(12): 19350-19360

[4]LI Baoli, ZHANG Yongli, SHI Bingyin, et al. Gardenia oil increases estradiol levels and bone materialdensity by a mechanism associated with upregulation of COX-2 expression in an ovariectomized rat model [J]. Experimental and Therapeutic Medicine, 2013, 6(2): 562-566

[5]费曜,王刚,朱丹平.渝产栀子资源现状调查及分析[J].资源开发与市场, 2013, 29(10): 1056-1059

[6]涂秋丽.唐河县栀子产业建设的思考[J].河南农业,2012, (4):53

[7]孙连贵.一种用亚临界流体萃取栀子果油的方法[P].中国专利: 201410402262.0, 2014-08-15

[8]吴敏,谷令彪,刘华敏,. 栀子果油及藏红花素的分步萃取研究[J].食品科技, 2017, 42(01): 231-235

[9]李昊阳,王飞运,刘华敏,.不同萃取方法制备栀子果油及其特性分析[J].现代食品科技, 2016, 32(9)


1.21 油莎豆油                        (河南省亚临界生物技术有限公司 王金顺)

油莎豆(又称虎坚果)原产地是非洲及地中海沿岸国家,属禾本科一年生植物,以块茎繁殖为主,繁殖量大,抗旱抗涝,耐肥贫瘠,很少有病虫害,易栽培管理,适应性极强,1952年中国引进并且种植在黑龙江、北京、河北、湖南、山东、四川等地。它是一种优质、高产、综合利用价值很高的油、粮多用新型作物,也是美化、绿化环境的观赏植物。

油莎豆适应性强,产量高,一般亩产鲜豆1000Kg,干豆500kg,油莎豆油脂含量高达30%,油脂品质好,因其富含单不饱和脂肪酸(油酸64%,亚油酸11%,亚麻油酸2%),故可与橄榄油和杏仁油相媲美。同时油莎豆富含淀粉,可广泛应用于淀粉及酿酒工业。我国是油脂消费大国,也是世界种植油料作物面积较大的国家,但油脂资源仍然紧缺,严重依赖进口 ,因此开发和利用油莎豆油这种新型的油脂资源,是一个重要的食用油源补充。

油莎豆油亚临界萃取工艺描述:

首先是原料的清洗及清理。油莎豆收获时会伴有大量的泥块、石块、杂质等,这些杂质必须提前去除,否则既影响设备使用寿命,又影响油的品质及粕的利用。目前一般采用的都是清理、清洗、烘干等方法。清洗干净的物料进入预处理车间,经过筛选、破碎、软化、压坯等工序后进入萃取车间。

油莎豆油亚临界萃取工艺参数:

坯片厚度:0.3-0.4mm

坯片水分:<8%

丁烷溶剂萃取次数:4次

萃取压力:0.35-0.4MPa

萃取温度:25—35℃

料溶比:1:1.2

粕残油:<1.5%


1.22 油菜籽                          (河南省亚临界生物技术有限公司 朱新亮)

油菜籽,是十字花科芸薹属作物油菜的种子,是中国主要油料作物和蜜源作物之一。油菜栽培遍及中国,分为冬油菜和春油菜两大产区。冬油菜(9月底种植,5月底收获)面积和产量均占90%以上,主要集中于长江流域,春油菜(4月底种植,9月底收获)集中于东北和西北地区,以内蒙古海拉尔地区最为集中。油菜籽种植面积占中国油料作物总面积的40%以上,产量占中国油料总产量的30%以上,居世界首位。

油菜籽呈圆球形或卵圆形,由种皮、胚及胚乳遗迹三部分组成。油菜籽中含蛋白质24.6%-32.4%,纤维素5.7%-9.6%,灰分4.1%-5.3%,油脂37.5%-46.3%。

亚临界萃取菜籽油不同于传统的压榨法和六号溶剂浸出法,亚临界萃取生产工艺更为简单,将菜籽直接轧坯,将坯片输入到萃取罐,封闭罐口,抽真空后将丁烷注入萃取罐,通过萃取罐夹套加热,控制萃取温度在35-40℃,萃取压力0.4-0.5MPa,萃取时间30分钟,萃取次数6次。

经过亚临界罐组式逆流萃取,混合油和物料分别脱溶后得到低温萃取和低温脱溶的毛油和脱脂菜籽粕,毛油经精炼得到精制的菜籽油,其水分及挥发物≤0.05%,不溶性杂质≤0.05%,酸值≤0.2mgKOH/g,过氧化值≤5.0mmol/kg,含皂量≤0.03,溶剂残留量可以做到不得检出;菜籽粕经物理粉碎和筛分得到脱脂菜籽蛋白粉,蛋白质(干基)含量≥46%以上, 残油1%以下。

亚临界萃取过程不用对菜籽进行热处理,菜籽的蛋白不变性,菜籽中活性成分不破坏,脱脂后的粕可以进一步提取菜籽多糖、菜籽多酚等高附件产品;同时,油脂中的功能性成分也得到充分的保留。

亚临界萃取用于菜籽加工,大大提高了油菜籽的综合利用价值,市场潜力大、竞争力强、应用前景广阔。

                               成品菜籽油(低芥酸型)脂肪酸组成

脂肪酸名称

含量%

脂肪酸名称

含量%

十四碳以下脂肪酸

ND

亚麻酸

5.014.0

豆蔻酸

ND0.2

花生酸

0.21.2

棕榈酸

2.5-7.0

花生一烯酸

0,1-4.3

棕榈一烯酸

ND0.6

花生二烯酸

ND-0.1

十七烷酸

ND0.3

山嵛酸

ND20.6

十七碳一烯酸

ND0.3

芥酸

ND3.0

硬脂酸

0.8-3.0

二十二碳二烯酸

ND-0.1

油酸

5170

木焦油酸

ND0.3

亚油酸

15-30

二十四碳一烯酸

ND0.4


1.23 元宝枫籽                         (河南省亚临界生物技术有限公司 王金顺)

元宝枫是槭属植物,因翅果形状似中国古代的“金锭元宝”而得名,是中国的特有树种。元宝枫的种子富含油脂和蛋白质,无毒,可炒食,味似瓜子。我国很多省份民间都有炒食元宝枫种子的习惯。20世纪70年代初,在我国食用油供应困难时期,原西北农学院王性炎教授首次用元宝枫种子榨取食用油,并用油渣制造出优质酱油,受到陕西省政府的重视。1996年,林业部和中国科学院将“元宝枫丰产栽培及产业化技术”列为“九五”国家科技攻关专题,并对元宝枫丰产栽培技术、树叶的化学成分、绿原酸、黄酮提取、果实的机械脱粒和榨油技术等进行了深入研究,被认定为“九五”国家重点科技攻关林业项目重大成果之一。在中国存在了几千年的树种,渐渐受到世人的重视。2011年3月22日,原国家卫生部正式发出公告,批准元宝枫籽油为新资源食品。

元宝枫种仁含油量为42.6%,含蛋白质28.7%。

元宝枫籽油是以元宝枫种子或种仁采用压榨、萃取等方法制取的食用油脂,其不饱和脂肪酸含量高达92%以上,其中油酸和亚油酸的含量高达63%,神经酸含量5.52%见下表:

                    元宝枫油脂肪酸组成及含量[1]

   名称                          分子量              含量(%)

      棕榈酸(C16H3202)            256                     4.19

     亚麻酸(C18H30O2)             278                    1.85

      亚油酸(C18H32O2)            280                    37.35

     油酸(C18H34O2)                282                     25.80

     硬脂酸(C18H36O2)             284                    2.40

     11-二十碳烯酸(C20H38O2     310                   8.23

     花生酸(C20H40O2)             312                    0.25

     芥酸(C22H42O2)                388                    13.08

     山嵛酸C22H44O2)                340                    0.78         

     神经酸(C24H46O2)             366                    5.52

神经酸具有恢复神经末梢活性、促进神经细胞生长和发育的功能,并对心血管和人体免疫性疾病有很好的疗效[2]。另外元宝枫油含有丰富的Ve\Va\Vd3等维生素,具有较好的营养保健功效[3]。元宝枫种仁含蛋白质高,不含淀粉,在植物种子种是鲜见的,因此其同时也是优质蛋白质资源,种仁提取油后,粕是很好的食用蛋白质。据测定,元宝枫蛋白质中含有9种人体必需的氨基酸,属完全蛋白质,制取的优质食物味道鲜美,是理想的蛋白质资源 [4] 。

亚临界技术最早应用于元宝枫油的提取始于2012年,主要用于萃取冷榨饼中10%左右的油脂,提高出油的同时得到了蛋白质含量更高的饼粕,为元宝枫种仁的高值化利用奠定了基础。另外也可以直接用带种皮的元宝枫籽经过破碎、轧坯后亚临界萃取,省去冷榨环节,降低加工成本。

1、元宝枫籽油亚临界萃取工艺流程:

元宝枫种子—清理—去石—脱皮—皮仁分离—冷榨—饼去萃取

或:元宝枫种子—清理—去石—破碎—轧坯—坯片去萃取

直接轧坯萃取的前处理工艺相对简单,生产成本相对较低,但缺点是萃取后的饼粕中种皮含量高,不利于蛋白的开发利用,适合于质量较差的种子提取油脂。

2、亚临界萃取元宝枫坯片工艺参数:

萃取温度:25-35℃

萃取压力:0.3-0.5MPa

料溶比:1:1.2

萃取溶剂:丁烷

萃取次数:3-4次(根据含油量确定)


参考资料:

[1]刘祥义等 元宝枫油理化特性及脂肪酸组成 中国油脂 2003.3

[2]侯镜德等 神经酸的表征 现代科学仪器 1996.4

[3]王性炎等 化妆品工业的优质原料—元宝枫油 中国油脂2013.7

[4]刘世东等 元宝枫的应用价值及育苗技术 现代农业科技 2012.14

       

        1.24 火麻籽                            (河南省亚临界生物技术有限公司 杨倩)                                                      

火麻,又称汉麻、线麻、寒麻[1]。原产于亚洲,是一种古老的麻类作物,《易经》上将火麻称为天木?;鹇槿适腔鹇樽训母稍锍墒旃?,其味甘、性平,入脾、胃,能润燥滑肠,滋养补虚[2]?!侗静莞倌俊分泄赜诨鹇榈囊揭┖捅=∮猛镜募窃囟啻锸偬?,其中这样记载到火麻补中益气,久服,肥健不老。目前世界上主要有中国、印度、俄罗斯等种植火麻,我国主要集中在广西、云南、东北三省等地,其中以广西巴马所产的火麻油等火麻产品最为著名[3]。中国是当今世界上火麻子的最大生产国和出口国。国家卫生部卫法监发[2002]51号文件《卫生部关于进一步规范保健食品原料管理的通知》,将火麻仁列入既是食品又是药品的中药名单。

火麻仁含有丰富的油脂和蛋白质,油脂含量在30%左右,蛋白质含量在25%左右[4]?;鹇橛驮诠阄靼吐碛凶拧俺な儆汀钡拿烙??;鹇橛秃?span>12种人体必需脂肪酸,大部分为不饱和脂肪酸。由下表可见,火麻油中多不饱和脂肪酸主要由亚油酸和亚麻酸组成,两者总含量高达64~95%[5],且两者比例接近人体所需比例的3:1.是最具营养平衡性的油脂。亚油酸和亚麻酸富含不饱和双键,在加工和提取过程中极易受到热、氧、微生物等作用而形成过氧化合物或环氧化物中间产物而氧化酸败,氧化后不仅丧失生理活性,而且对人体健康有害。亚临界低温提取能更好地保留火麻油中的活性成分不被破坏。

                                       火麻油的主要脂肪酸组成

脂肪酸种类

含量/%

棕榈酸

5.2~9.7

硬脂酸

1.34.2

油酸

517

亚油酸

4768

亚麻酸

1726


亚临界丁烷低温提取出火麻油脂后,火麻粕经低温脱除溶剂,得到低变性的火麻粕,能够进一步生产成高品质的火麻蛋白产品?;鹇榈鞍拙哂蟹浅:玫挠=」δ芎陀帕嫉某山盒?,不仅可以作为大宗食品配料,也可以作为保健品行业和医药行业的研究材料。低温亚临界萃取火麻油,能有效地防止蛋白的热变性,为火麻蛋白的进一步利用提供前提条件。

亚临界萃取的主要工艺参数为:

胚片水分:612%

料溶比:1:1~1:2

萃取压力:≤0.5MPa

萃取温度:30℃~45℃

逆流萃取次数:4

粕残油:≤0.5%


参考文献

[1] 董世林. 植物资源学[M]. 哈尔滨: 东北农业大学出版社, 1994: 176-186

[2] 张明发, 朱自平, 沈雅琴, . 火麻仁的消化系统药理研[J].

药学实践杂志,1997, 15(5): 267-269

[3]吴俊峰.火麻资源副产物深加工应用研究[D].广州:华南理工大学,2016.

[4] 李乐,吴晖, 赖富饶. 不同PH对火麻仁蛋白质提取的影响研究及工艺优化[J]. 食品科技, 2014, 39: 207-210

[5]陈建华, 臧巩固, 赵立宁, . 大麻化学成分研究进展与开发我国大麻资源的探讨[J]. 中国麻业, 2003, 25(6): 266

         

        1.25 澳洲坚果                      (河南省亚临界生物技术有限公司 杨倩)

澳洲坚果又称夏威夷果、昆士兰栗、澳洲胡桃,属山龙眼科澳洲坚果属,多年生常绿乔木。世界年产澳洲坚果(以果仁计)86%产自澳大利亚等国,澳大利亚年产量最高[1]。经过多年培育,我国1979年引进至今已在华南地区推广种植,主要产地为云南和广西两省[2]。

澳洲坚果果仁口感酥脆细腻,营养丰富,不含胆固醇,享有“干果之王”的美称。澳洲坚果果仁含油近80%。从下图可以看出,澳洲坚果油中不饱和脂肪酸比例占80%左右,且其中以油酸和棕榈油酸这两种单不饱和脂肪酸为主。坚果果仁蛋白质含量约9%,作为天然的优质蛋白,含 17 种氨基酸,其中7种为人体必需氨基酸,氨基酸构成比例均衡,能作为有利于人体氨基酸摄入平衡的优质植物蛋白来源[3, 4] 。此外,果仁中还富含多糖,维生素 B1、B2、B6,维生素 E 及钙、磷、铁、锌等营养物质[5]。

                                                            

                                           澳洲坚果油脂肪酸图谱

亚临界低温萃取澳洲坚果油,一般采用丁烷溶剂或丙烷与丁烷的混合溶剂,逆流低温萃取3-5次,料溶比1:1~1:1.5,萃取压力小于0.6MPa,萃取温度控制在20~45℃。亚临界低温萃取、低温脱溶减少了油脂的氧化酸败,最大程度保证其营养成分和固有风味不被破坏和改变。亚临界萃取的高品质澳洲坚果油色泽金黄、有独特的坚果风味,烟点高、熔点低,性质稳定,单不饱和脂肪酸含量高、富含功能成分,是良好的健康木本植物油。澳洲坚果粕富含蛋白质和多糖,可进一步加工和开发脱脂蛋白、脱脂多糖等产品[5,6]。

参考文献:

[1] 刘晓,陈健.澳洲坚果的起源、栽培史及国内外发展现状[J].西南园艺,1999(02): 18-20.

[2]焦云,邹明宏,曾辉等.澳洲坚果研究进展[J].安徽农业科学, 2008, 36(8):3366-3368.

[3]杜丽清,曾辉,邹明宏等.澳洲坚果果仁氨基酸含量的差异性分析[J].经济林研究, 2008(4): 49-52.

[4] 郭刚军,邹建云,徐荣等.澳洲坚果粕营养成分测定与氨基酸组成评价[J].食品工业科技, 2012, 33(9): 421-423.

[5] 刘建福,黄莉.澳洲坚果的营养价值及其开发利用[J].中国食物与营养, 2005(2): 25-26.

[6]Jitngarmkusol S, Hongsuwankul J, Tananuwong K. Chemical compositions, functional properties, and microstructure of defatted macadamia flours[J]. Food Chemistry, 2008, 110(1): 23-30.


        1.26美藤果                   (河南省亚临界生物技术有限公司 杨倩)

美藤果又称之印加果、南美油藤、印奇果、星油藤,为大戟科藤本植物、多年生油料作物。原产于南美洲秘鲁亚马逊河流域雨林[1,2]。2006年中国科学院引进美藤果种,目前在中国西双版纳州、红河州、及老挝、缅甸等地均有大面积推广种植[3]。2013 1 4 日国家卫生部正式公告美藤果油批准为新资源食品[4]。

美藤果仁富含油脂和蛋白,营养丰富。油脂含量在45%左右,蛋白含量在30%左右。经华南农业大学食品学院中低温加工工程研究中心对美藤果仁的微量成分分析,发现美藤果仁含有丰富的维生素E、钙、磷、钠、镁等营养成分,具体含量看下表。

                  美藤果仁的微量成分含量


从美藤果仁中提取的美藤果油是一种营养价值很高的食用油料。从美藤果油脂肪酸图谱可知,美藤果油中不饱和脂肪酸含量很高,达到90%以上。亚油酸和亚麻酸等多不饱和脂肪酸含量占80%以上。由于美藤果中亚麻酸含量很高,也有专利报道利用美藤果油制备α–亚麻酸,分离纯化得到α–亚麻酸含量>90%[5]。美藤果仁中粗蛋白含量高达27.13g/100g,其中所含氨基酸的种类齐全,含有7种人体必需氨基酸,是一种优质的植物蛋白来源[4]。

由于美藤果油中不饱和脂肪酸含量很高,不饱和脂肪酸呈热不稳定性,易氧化,因此采用亚临界低温萃取美藤果油,最大程度保证其营养成分和固有风味不被破坏和改变。一般采用丁烷溶剂或丙烷与丁烷的混合溶剂,逆流低温萃取3-5次,料溶比1:1 ~1:1.5,萃取压力小于0.8MPa,萃取温度控制在30℃~ 50℃。亚临界萃取的美藤果油为淡黄色澄清透明的油状液体,具有美藤果特有的滋味和气味。美藤果油优良的不饱和脂肪酸组成不仅能作为优质的食用油,而且还可以应用于保健食品和医药工业。美藤果粕富含蛋白质,氨基酸种类齐全,是一种良好的植物蛋白来源。

                                                美藤果油脂肪酸图谱

参考文献

[1]CAI Zhiquan.Shade delayed flowering and decreased photosynthesis,growth and yield of Sacha Inchi ( Plukenetia volubilis)plantsJ]. Ind Crops Prod,2011, 34 (1):12351237

[2] GUILLEN M D,RUIZ A,CABO N,et al Characterization

of Sacha inchi ( Plukenetia volubilis L.) oil by FTIR spectroscopy and H-1 NMR.Comparison with linseed oilJ].J Am Oil Chem Soc,2003,80( 8) : 755762

[3]张可元,宋泽霜,龙英等. 特色油料植物星油藤种子育苗技术初探[J]. 农业研究与应用,20125):63 64.

[4] 张嘉怡,杜冰,谢蓝华等.绿色新资源食品———美藤果油[J].中国油脂,2013,38(7):14

[5] 王京南. α– 亚麻酸酯脂肪乳静脉注射液及其制造方法[P]. 中国专利:201010545152.1,20101116.


       1.27 翅果                         (河南省亚临界生物技术有限公司 朱新亮)
       翅果,又称翼果,因其在子房壁上长出由纤维组织构成的薄翅状附属物而得名,拉丁学名Elaeagnus mollis Diels。翅果油树属蔷薇目胡颓子科,是一种大灌木或小乔木,也是木本油料植物、蜜源植物和用材树种。翅果油树是经第四世纪冰川作用后残存下来的中国特有的古生物植物,属国家二级?;ぶ参?。翅果油树的天然林只星散分布在北纬35°-38°之间山西和陕西海拔800-1500米的山坡上,是稀有植物。人工种植5-6年生林每季可结果800-1000公斤。
       翅果种子中粗脂肪含量为46.2%,其中不饱和脂肪酸占脂肪酸总量的77%以上,亚油酸含量高达45.2%。种仁中蛋白质含量为32.21%,由17种氨基酸组成,其中有7种人体必需氨基酸。翅果原料经过亚临界低温保质萃取可以制得食品级植物蛋白。
       种仁中含有丰富的维生素c和维生素E,维生素E含量1558.1mg/100g,微量元素含量也很高,其中磷为950rag/100g。另外,翅果油树叶中含有黄酮和18种矿物质元素,其中包含有锶、钴、铬、钒、钡和钇等元素,营养价值很高。
       吉林大学公共卫生学院张桂英等人研究显示,翅果油具有延长果蝇平均寿命和最高寿命功效,并能提高果蝇体内SOD活力和明显降低MDA含量作用,这一研究结果表明翅果油是一种很好的功能性保健油脂。
       亚临界萃取翅果油具有很大的优势,一方面萃取的刺果油品色泽橙黄透亮,清香可口,维生素E含量高,同时萃取后的粕蛋白质不变性,可作为食用级植物蛋白来源。具体工艺参数如下:
1、将翅果种仁粉碎或轧坯;
2、萃取用亚临界流体:99.9%正丁烷或丙烷;
3、萃取温度:40-45℃
4、萃取压力:0.4-0.5MPa
5、萃取次数:5次
翅果油理化指标如下:
                  性状                               为淡黄色澄清液体,
                  色泽(罗维朋比色槽25.4mm)  黄35,红2.3,
                  气味                      淡淡的香味,无异味。
                  相对密度/(20℃)          0.9140-0.9250
                  折光指数/(n40)              1.4640-1.4800
                  凝固点/(℃)              -10--28
                  碘值(I)/(g/100g)          110 - 150
                  皂化值(KOH)/(mg/g )      179 - 195
                  不皂化物/(g/100g)          <3.0
                  水分及挥发物/(g/100g)       <0.1
                  酸值(以KOH计)/(mg/g)    ≤1.0
                  过氧化值/(mmol/kg)         ≤2.0
                  油酸                      280-420mg/g
                  亚油酸                      420-540mg/g
                  亚麻酸                      50-150mg/g
                  维生素E                      ≥500mg/100g
      翅果油树叶片、枝条、根皮和种子总黄酮平均含量依次为23.42mg/g、13.06mg/g、9.66mg/g、4.65 mg/g。用亚临界乙醇还可以提取叶片中的总黄酮粗品,提取方法为:将翅果油树叶片粉碎,用70%浓度乙醇,料液比1:5,预先常温浸泡2h,萃取时间60 min,萃取温度120℃,萃取次数3次,总黄酮得率可达3.02%。


        1.28 巴旦木                         (河南省亚临界生物技术有限公司 朱新亮)

巴旦木,又称薄壳杏仁、巴旦杏,美国大杏仁,英文名Badam,国家标准命名为扁桃仁。巴旦木属蔷薇科扁桃属,原产于地中海地区,十八世纪传入美国后得到了快速发展,另外在印度、巴基斯坦和伊朗也广泛种植,我国的巴旦木是唐朝时期从古波斯(现今伊朗)传入,主要产在新疆天山以南的莎车县、疏附、英吉沙、叶城等地。巴旦木是一种十分重要的干果油料及药用树种,目前全球80%的巴旦木产于美国的加州,世界年总产量在120万吨左右,居世界四大干果之首。

巴旦木营养价值很高,仁内含植物油55-61%,寒冷地区的扁桃不饱和脂肪酸的含量较高,油酸和亚油酸占扁桃油脂肪酸总量的90%。在成熟的扁桃仁中,脂肪酸主要以甘油三酯的形式存在。扁桃油中不能皂化部分的主要成分是甾醇、甲基甾醇、三萜烯醇、烃类和脂溶性维生素,且不含胆固醇。

巴旦木含蛋白质28%,包括清蛋白、球蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白,巴旦木仁氨基酸总量为23.45 g/100 g,其中人体必需氨基酸含量占总氨基酸的26.3%,药效氨基酸含量占总氨基酸的72.8%。

巴旦木含淀粉、糖10-11%,并含有少量胡萝卜素、维生素B1、B2和消化酶、杏仁素酶。

巴旦木含钙、镁、钠、钾,同时含有铁、钴等18种微量元素,其中K(4 231 mg/kg)、P(3 824 mg/kg)、Mg(2 673 mg/kg)、Ca(1 052 mg/kg)、Na(102.92mg/kg)、Fe(55.72 mg/kg)、Zn(36.83mg/kg)、Al(30.64mg/kg)、Si(25.73 mg/kg)、Cu(21.54mg/kg)、Mn(20.51 mg/kg)、Sn(3.57mg/kg)。

国家标准(GB/T 30761-2014)《扁桃仁》对巴旦木的质量标准进行了规范。

                                几种巴旦木品种的含油情况见下表:

序号

巴旦木品种

平均重(g

仁重(g

出仁率(%

含油率(%

1

纸皮

1.3-1.4

0.6-0.8

48.7-58

54.7-57.7

2

双果

1.8-2.2

——

54

59.2

3

鹰嘴

1.9-2.0

——

50.2

50

4

克西

2.5

——

47

51

5

那普瑞尔

——

——

——

60-70

6

米森

1.0-1.1

——

40-45

——

巴旦木是一种极具有开发价值的植物蛋白资源和油料作物,用低温亚临界萃取法既得到了浅黄色的巴旦木油,又保证了巴旦木蛋白的活性不变性,是一种巴旦木产业化深加工的首选方法。

巴旦木仁水分6.5%,经粗粉碎,轧坯后进行亚临界萃取,萃取溶剂为99.9%正丁烷,萃取温度42℃,萃取时间35分钟,萃取次数6次,萃取时轻微搅拌。

萃取后的巴旦木毛油经过滤和脱溶可达到食用级标准。脱脂后的巴旦木经超微粉碎和筛分,得到食品级的巴旦木蛋白粉,筛上物可作为饲料。

巴旦木含有黄酮,用亚临界95%乙醇可以提取巴旦木总黄酮,提取温度150℃,时间为60 min,料液比1:5(g/mL) ,萃取3次,萃取液经乙醇回收,得到巴旦木黄酮提取物浸膏。


        1.29琉璃苣                              (河南省亚临界生物技术有限公司 杨倩)

琉璃苣,又名星星花,为紫草科琉璃苣属的一种草本植物。原产于地中海沿岸和小亚细亚,后引入欧洲和北美、南美广泛栽培[1]。琉璃苣幼嫩茎叶脆而多汁,有黄瓜香味,用作蔬菜。近些年,琉璃苣作为一种特殊品种的蔬菜,由国外引进,在我国部分地区栽培。琉璃苣花通常蓝色,有很高的观赏价值,并可制作糖果、蜜饯或加入色拉、果汁饮料中。琉璃苣籽可以用于提取高级食用油。琉璃苣用作厨用香草和药草已有数百年历史,用于治疗抑郁症、风湿、月经不调和湿疹等,并有美容等作用[2-3]。

琉璃苣籽含有蛋白质、矿物质、脂肪和维生素,其中脂肪含量在30-40%[4]。从琉璃苣籽中提取的琉璃苣油除了含有大量不饱和脂肪酸外,最重要的是含有γ-亚麻酸。γ-亚麻酸的结构为顺-6,顺-9,顺-12-十八碳三烯酸,是一种多不饱和脂肪酸。γ-亚麻酸是人体无法自身合成又必需的一种脂肪酸。从下表可以看出,琉璃苣籽油中γ-亚麻酸含量大于20%[4]。由于琉璃苣油含有大量的γ-亚麻酸,价格也较便宜,因此会被混合在月见草油中制作保健胶囊,以增加γ-亚麻酸的含量。γ-亚麻酸富含不饱和双键,在加工和提取过程中极易受到热、氧、微生物等作用而形成过氧化合物或环氧化物中间产物而氧化酸败,氧化后不仅丧失生理活性,而且对人体健康有害。亚临界低温提取能更好地保留琉璃苣籽中的活性成分不被破坏。

1 琉璃苣籽油脂肪酸组成及其含量

低温亚临界萃取琉璃苣油一般采用丁烷溶剂或丙烷与丁烷的混合溶剂,琉璃苣油色泽浅黄,有一种琉璃苣籽特有的淡淡的腥味。由于其独特的性质和较强的活性,其保质期较短,必须储存在阴凉处。

亚临界丁烷萃取主要工艺参数为:

料溶比:1:1 ~1:1.5

萃取压力:≤0.5MPa

萃取温度:20℃~50℃

逆流萃取次数:4

粕残油:≤0.7%

参考文献:

[1] 马丽艳,王国山,石文婷,等. 琉璃苣种子的营养成分分析[J]. 农产品加工( 创新版) ,2010( 7) :18 ~20

[2] 张广伦,张卫明,肖正春,等. 琉璃苣油研究进展[J. 中国野生植物资源,2012,31:1):14~16

[3] MAANANM.Heavy metal concentrations in marine molluscs from the Moroccan coastal region [J]. Environmental Pollution,2008,1531:176~183

[4] 李童,束成杰,伊永祺,等.响应面法优化琉璃苣籽油提取工艺及其脂肪酸成分的测定[J].江苏农业学报,2017,334):914~920


        1.30 黑加仑籽                         (河南省亚临界生物技术有限公司 祁鲲)

黑加仑是一种落叶灌木,植株高1~2米,在我国的黑龙江、新疆、内蒙古等较寒冷地区有一定的分布,其球型黑色的果实富含维生素、有机酸和糖类化合物,可作为果酱、饮料的原料。黑加仑浆果的汁液制成果汁、果酱等产品,果实中的种子,作为生产的副产品被分离出来,约占浆果果实总重量的4%。黑加仑籽中含油10%~15%,其中含有的γ-亚麻酸是较为稀有的脂肪酸,在其油脂中的总含量高于14%,比医药上用于补充γ-亚麻酸的月见草油(含γ-亚麻酸9.2%)还要高。另外,其α-亚麻酸和亚油酸的含量很高,是补充人体必需脂肪酸的很好的油脂产品。有资料介绍,黑加仑籽油中还含有184烯酸,其含量达到4.2%,可见其脂肪酸组成是很特别的,其碘价在155~190,高于亚麻籽油的164~202,也显示了黑加仑籽油脂肪酸的不饱和度是很高的。

由于黑加仑籽油不饱和脂肪酸含量高,尤其是亚麻酸含量很高,采用亚临界低温萃取技术提取其油脂就显得很有必要,萃取毛油经过适度的油脂精炼工艺,是黑加仑籽加工的优选工艺。早在1992年亚临界萃取技术中试鉴定前,我们就与黑龙江省粮食厅有关技术人员合作进行了黑加仑籽亚临界丁烷萃取小试,萃取得到了客户认可的籽油。

黑加仑籽粒有坚硬的壳,预处理要经过轧胚处理,尽量使籽中的细胞结构充分破坏,然后直接进行萃取,主要的亚临界萃取条件为:

萃取溶剂:  液化丁烷

萃取温度:  室温

萃取次数:  逆流萃取4

萃取压力:  0.4~0.6MPa

料溶比:    12

粕残油:    0.6%

萃取毛油经过过滤、脱胶、脱酸、脱蜡处理,即可得到黑加仑籽油产品,如果需要进行脱色和脱臭处理时,要掌握适度的温度和时间,不要过高的加热和长时间的加热,避免其中的高度不饱和脂肪酸分解、螯和及反式化。


         2.1 玫瑰                              (河南省亚临界生物技术有限公司 孙现红)

玫瑰是一种众所周知的灌木类植物,有200多个品种,中国普遍栽培的传统玫瑰品种有苦水玫瑰(甘肃省永登县苦水镇)、平阴玫瑰(山东省平阴县)、大马士革系列玫瑰以及百叶玫瑰(法国品种)等十余个品种。生产上大规模栽培的品种仅有7-8个品种。

玫瑰花中含有300多种化学成份,如芳香的醇、醛、脂肪酸、酚和萜类化合物,玫瑰精油具有抗菌、抗痉挛、催情、镇静作用。作为护肤品适用所有肤质。玫瑰精油和玫瑰纯露是化妆品中最常用的产品。传统的玫瑰精油的提取方法有蒸馏法、冷吸法等,蒸馏法因加工温度高,组份变性及轻组份损失,精油的气味会发生变化,不够纯正,冷吸法效率低、成本高,目前应用较少。

亚临界低温萃取技术可以提取玫瑰鲜花和干花中的精油成分,其低温萃取的特性,确保了挥发性精油成分损失小,热敏性成分不变性,生产规模达到每天30吨鲜花。亚临界萃取得到的产品为淡黄色浸膏,经过脱蜡处理可进一步得到精油。

1、采摘:玫瑰花采摘时间与玫瑰精油的含量有很大关系, 一般清晨 5-7 时,含油量最高,最适宜的气温为 15-23℃,相对湿度 55-70%?;懦潭炔煌土恳膊煌?,在花开呈半杯状、花蕊黄色时,含油量最高。

2、运输:采摘完后运输过程中要注意使用通风好的盛器,以花篮、麻袋为好,要自然装满,不要挤压,免得生热损失油分。

3、萃取前预处理:玫瑰花采摘后,一般应立即加工,存放时间不超过 2小时,来不及加工的玫瑰花临时存放时,将玫瑰花摊薄层于水泥地面上或铺席的湿地面上,并经常翻动。如需长时间保存,可用 20%食盐水将鲜花淹在干净防渗的池子里,盐水要将花全部淹没,密封存放。

亚临界萃取的主要工艺参数为:

萃取溶剂:丁烷

料溶比:1:11:1.5

萃取压力:≤0.5MPa

萃取温度:20℃~40

逆流萃取次数:3

湿花浸膏得率:0.2%左右


         2.2 薰衣草                            (河南省亚临界生物技术有限公司 杨倩)

薰衣草(Lavender) 属唇形科,多年生草本或半灌木,有强烈芳香气味.薰衣草的主要产地是地中海沿岸一带,我国各地多有栽培。用于治疗疾病可以追溯到古罗马和古希腊时代。如今,薰衣草精油仍像过去几个世纪那样普遍应用,并证明薰衣草精油具有杀菌、抗真菌、松弛平滑肌、镇静、抗抑郁等作用,而且对烧伤和昆虫咬伤也有效。

薰衣草精油是由许多不同类型的芳香族化合物组成的复杂混合物,成分组成与含量会受到提取工艺的影响,但主要是由植物种类决定的。亚临界低温萃取技术提取出的薰衣草精油中的萜类化合物,经过气相-质谱仪联用检测,精油的主要成分为芳樟醇、乙酸芳樟酯、桉树脑、β罗勒烯(包括顺式和反式)、萜一4一醇和樟脑。由于所用的薰衣草种类不同,它们在精油中的含量会有显著差异。而薰衣草中这些活性成分对人体有很好的预防和保健功效。

熏衣草精油气味清新淡雅,适合各种皮肤,可以平衡油脂分泌,调理肌肤,减少细小皱纹。薰衣草精油主要应用于芳香疗法或按摩方面。有关薰衣草的镇静催眠作用机理的研究还很少。吸入挥发性化合物引起的生理反应,主要是通过边缘神经系统起作用的。有学者推测薰衣草可能有类似于苯并二氮革类药物的作用。

平缓神经紧张,减压镇静,平衡神经及情绪化。 薰衣草精油的解痉作用是通过提高细胞内环磷酸腺苷水平而起作用的。文献报道的薰衣草降压作用,可能与其松弛平滑肌以及随后产生的舒张血管作用有关。

薰衣草精油具有抵抗多种细菌的活性。芳樟醇是薰衣草精油抗菌的主要成分,它能抑制1 7种细菌(包括革兰阳性菌和革兰阴性菌)、10种真菌的生长。因此薰衣草精油对治疗耐抗生素的细菌感染有广阔的应用前景。

薰衣草精油可以减轻牛皮癣、皮炎和湿疹等皮肤病的症状,对促进伤口愈合或减少疤痕也十分有效。许多研究都证明芳樟醇或狭叶薰衣草精油具有驱蛔虫作用。研究表明,狭叶薰衣草油对兔螨虫的杀虫活性不仅可通过与虫体直接接触产生。而且还可通过吸入挥发性气体发挥作用。薰衣草精油也可作为商用和民用的杀虫剂,如杀螨虫、谷物象牙虫和衣服蛀虫等。

薰衣草鲜花或干花都可以采用亚临界低温萃取技术进行萃取。亚临界萃取利用亚临界流体沸点较低的特性,常温提取、低温脱溶,且萃取是在密闭条件下进行,整个萃取过程无氧、避光、低温,因而挥发性精油成分损失小,热敏性成份不变性,是天然产物活性成分“高效、保质”萃取的理想技术。

亚临界萃取得到的萃取物为膏状产品,花中的精油、蜡质等脂溶性成分均富集于膏状萃取物中,萃取的主要工艺参数为:

萃取溶剂:丁烷

料溶比:1:1~1:1.5

萃取压力:≤0.5MPa

萃取温度:20~40

逆流萃取次数:3


         2.3 艾草                              (河南省亚临界生物技术有限公司 祁鲲)

艾草,是菊科多年生草本药用植物,植株有浓郁清香香气,味微苦辛。主根明显,略粗长,高45厘米~120厘米,生长于路旁、草地、荒野等处,全国大部分地区都有分布。艾叶作为一种药食同源的植物,在我国的开发利用已有悠久的历史,几千年以来,我们的先祖用艾叶解除病痛,调理机能。现代研究表明,艾具有抑菌、驱蚊杀虫、止咳平喘、抗氧化、活血和增强免疫功能等作用。目前艾叶的利用形式较为简单,主要是以艾叶加工成艾绒艾条用于艾灸。艾灸存在操作费时费力,易损伤皮肤,烟气污染严重等缺点。有效提取艾叶中具有较好生物活性的精油物质,开发系列艾产品,可以大大提高艾草的经济附加值,有利于艾草的推广利用。

艾草精油具有较高的药用价值,有平喘、镇咳、抗菌、抗氧化、抗过敏、驱杀蚊虫的功效。艾叶精油成分复杂,且因品种不同、产地不同、采摘时间不同、提取方法不同,所得艾草精油主要化学成分种类及相对含量存在一定差异。目前已检测到的精油成分主要有桉油精、龙脑、松油醇、樟脑、侧柏酮、氧化石竹烯、蒎烯、莰烯等单萜类、倍半萜类及其衍生物等。

目前艾叶挥发油研究较多的提取工艺有水蒸气蒸馏法、传统溶剂提取法和超临界CO2萃取法等。其中以水蒸气蒸馏法应用较多,该方法加工温度高,加热时间长,导致挥发油中一些低沸点挥发性精油组分的流失严重,热敏性的生物活性组分严重变性,产品味道变异,保健及药用功能减退;超临界CO2萃取法设备属高压设备,投资很大,运行成本很高,且产量很小,导致提取的精油产品成本过高,市场无法接受;传统溶剂提取法一般采用己烷浸出,然后用乙醇分提,溶剂沸点高,脱除溶剂需要高温加热,加之多次溶剂处理与脱除,精油热变性严重、低沸点组份基本损失掉,产品质量低。因此,研究发展艾叶挥发油的新的提取方法具有重要意义。

2016年,经过亚临界丁烷萃取艾草小试,对得到的萃取物进行分析,显示出低温萃取的明显优势,随后,利用河南鲲华公司的亚临界萃取生产示范线,对原产于河南南阳的艾草进行了批量加工,得到了味道纯正的艾草浸膏,经江南大学有关研究人员以顶空法检测分析,分子量小于300的组份有170余种。2018年,以亚临界丁烷对原产于河南汤阴的北艾进行了批量生产,得到的精油中共检测到含量高于0.1%的化学成分54种,主要由萜类、酮类、醇类和烯类构成。含量最多的是1,8-桉油精,相对含量达18%,其余含量较多的成分还包括水合桧烯 (17%) 、β-松油醇( 10%) 、D-樟脑( 10%) 、氧化石竹烯(6.5%)、2-茨醇(6%)、4-萜烯醇(6%)、石竹烯(2%)、α-松油醇(1.5%)、植酮(1.5%)、叶绿醇(1.5)、甾醇类(3%)、脂肪醇(1%)等。


         2.4 花椒                            (河南省亚临界生物技术有限公司 王金顺)

花椒属芸科香料,其果皮被誉为八大调味品之一,是家庭常用烹饪调料和中药配料。花椒味辛、性热,归脾、胃经;有芳香健胃,温中散寒,除湿止痛,杀虫解毒,止痒解腥之功效;主要治疗呕吐,风寒湿痹,齿痛等症。据李时珍《本草纲目》记载:“花椒坚齿、乌发、明目,久服,好颜色,耐老、增年、健神。

花椒在我国具有悠久的栽培历史,并广泛种植?;ń纷魑恢种匾南懔虾鸵┯镁米魑?span>,在我国实施农业产业结构调整和退耕还林政策的过程中,其种植面积和产量均迅速增加,2001,全国花椒果皮产量近10万吨,并形成了陕西的韩城、山东的泰安、莱芜、四川的金阳、茂汶、汉源、重庆的江津等全国闻名的花椒种植基地。

花椒油一种是从花椒中提取出呈香、呈味物质于食用植物油中的产品。麻味较重,椒香浓郁。广泛应用于需要突出麻味和香味的食品。主要可用于:川菜、凉拌菜、面食、米线、火锅中?;ń返幕С煞种饕谢臃⒂?、生物碱、酰胺、木脂素、香豆素和脂肪酸等,还含有异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸等8种人体所必需的氨基酸,除挥发油外其最有特色成分是以花椒麻味素为代表的链状不饱和脂肪酸酰胺,具有强烈的辛麻味,也是我国特有的一种调味料。
     在花椒的深加工利用上,国内绝大部分乃以整?;虼址鄣男问较?,加工程度和附加值非常低,国内生产的干花椒约有1/4出口国外,部分国外企业又将加工增值的产品返销我国,其主要原因是我国的产业化技术的研发起步晚,明显落后于世界水平,近年来我国各企业也在积极的创新,目前的花椒油的提取方法主要有水蒸气蒸馏法、浸提法、压榨法、吸附法、二氧化碳萃取法及亚临界萃取法等。

花椒的亚临界丁烷萃取法经过小试、中试和生产试验,以生产成本低、产品组份全、香味纯正、出品率高、加工规模大等优势,已成为花椒油生产的成熟工艺。

亚临界萃取花椒时,将水分5%~8%的花椒进行轧坯,破坏其细胞结构,以丁烷为溶剂逆流萃取4次,料溶比1:1.3~1:2,萃取压力0.5MPa左右,萃取温度25~35℃,得到的萃取物为油脂状花椒油,萃取后的花椒粕残油达到1%以下。


         2.5 孜然                              (河南省鲲华生物技术有限公司 ?;黄剑?span>

孜然主要分布在印度、伊朗、土耳其、埃及、中国和俄罗斯的中亚地区,是一种药食同源植物,其药用食用价值很高,适用于肉类烹调,也可作为香料使用。孜然气味甘甜,辛温无毒,具有温中暖脾,开胃下气,消食化积,醒脑通脉,祛风止痛,降火平肝的作用。孜然粉或孜然精油被广泛的应用于传统的营养学、医学中。国内外对孜然精油的成分及其功能进行广泛的研究,已被证实具有抑菌、杀虫、降血糖、防癌抗癌、抗氧化等功能。孜然籽中含丰富的脂肪,含量在20%以上,作为一种天然的香料,孜然精油可应用于多种领域。

在饮食行业,生产休闲食品、酱腌菜制品、卤制品肉制品等的调味,作为调味品生产符合调味油的主要原料之一,其作用集中在增提芳香,矫味抑味,祛除腥膻。

在医疗领域,孜然精油的治疗功效很多,它对消化道疾病具有疗效,对结肠炎、恶心和吞气症效果明显。它还可以治疗便秘,对哮喘和呼吸声音异常有很好的效果。

孜然精油的提取方法主要有蒸馏法、冷榨法、超临界萃取法、6号溶剂萃取法、亚临界低温萃取法等。由于孜然中特殊芳香物质的存在,生产过程中高温的存在会流失,所以蒸馏法和6号溶剂方法容易损耗起风味物质。冷榨法收率低,不能完全提取孜然中油脂。超临界CO2成本高,产量低。实际生产中可结合冷榨及亚临界低温萃取方法进行提取,以提高得率,保证品质,极大保存有效活性成分,保持其独特香味,

低温亚临界萃取孜然一般采用丁烷溶剂或丙烷与丁烷的混合溶剂,对冷榨后的孜然饼粕(含油量10%左右)直接萃取,对孜然籽可先进行轧坯(坯片厚度0.3毫米)然后进行萃取。 萃取所得的萃取物为色泽较深的油状孜然油,香味浓郁,流动性好。萃取主要工艺参数:

萃取料水分:5%~12%

坯片厚度:0.3mm

料溶比:1:1~1:1.5

萃取压力:0.40.7MPa

萃取温度:20~40

逆流萃取次数:3次(冷榨饼),5次(孜然籽)

粕残油:≤0.8 (冷榨饼),≤1.5(孜然籽)

粕残溶:≤500ppm(引爆试验合格)


         2.6                              (河南省亚临界生物技术有限公司 李海良)

姜又名地辛、百辣云、黄姜。是姜科多年生宿根草本植物的根茎,是世界范围内广为种植的一种根茎类香辛调味料,也是一种传统的药用植物姜辣素。鲜姜中含油率为0.3%0.35%。中国是生姜的主要生产国之一,年出口量占世界总出口量的40%,在我国东部、东南部至西南部广泛栽种,河南、山东、四川等省也种植较多。

生姜营养丰富,化学成分复杂,分为挥发油、姜辣素和二苯基庚烷3类。姜辣素是从生姜中抽提出来的微量、高价的浓缩物质,口感芳香、辛辣,含有姜的香辛料的全部风味,是一种高品质的调味料和食品配料。姜辣素包括姜油酚、姜油酮、姜烯酚和姜醇等。因含有特殊的香味,故可作香辛调料,加工成姜干、糖姜片、咸姜片、姜粉、姜汁、姜酒和糖渍、酱渍。姜辣素有着健胃抗溃疡、保肝利胆、强心、对中枢神经抑制、抗肿瘤等作用,还具有抗菌、镇吐止呕作用、抗血小板凝聚等多方面的药理作用。

由于生姜不耐储藏,利用现代的加工技术制成姜精油、姜辣素、姜油树脂等深加工产品,不但能解决储藏问题,也能更好保留其经济和使用价值。

亚临界丁烷萃取得到的姜油是一种较黏稠的半流体物质,既含有挥发油组分又含有较高的姜辣素组分、及棕榈酸、树脂、脂肪油和碳水化合物,保留了姜的风味和其他固有特性,其中姜辣素是决定姜油树脂风味与滋味的主要成分,因此姜油树脂的高沸点、不易挥发特性适用于需要高温加工的食品,是一种高品质的食品配料和调味料。

2016年我公司进行了姜的批量加工,是亚临界萃取技术首次提取姜油树脂。原料经烘干、粉碎等预处理,以丁烷溶剂进行萃取,亚临界萃取的主要工艺参数为:

干姜水分:10%左右

干姜粉粉碎度:4060                           

料溶比:1:1.11:1.5

萃取压力:≤0.6MPa

萃取温度:20℃~40

逆流萃取次数:3

姜粉残油:≤0.7%  (干姜含油8%左右)


         2.7 大蒜                            (河南省亚临界生物技术有限公司 刘运革)

大蒜是日常生活中常见的食品调味品,其主要有效成分是大蒜素,分子式 C6H10S2O, 分子量 162,可以随大蒜精油被提取浓缩。大蒜精油的挥发性成分有甲基烯丙基硫醚、二烯丙基硫醚等硫醚类,烯丙基硫代亚磺酸-1-丙烯酯、烯丙基硫代亚磺酯丙酯等酯类,硫苷如葫蒜素、黄酮苷如槲皮素等苷类,蒜氨酸、甲硫氨酸等氨基酸类。

大蒜精油对多种革兰氏阳性和阴性菌均有抗菌作用,对杆菌(痢疾杆菌、伤寒杆菌、大肠杆菌、百日咳杆菌)、真菌(白色念珠菌、隐球菌、烟曲霉菌)、病毒(巨细胞病毒)、阿米巴原虫、阴道滴虫、蛲虫等均有抑制杀灭作用,尤其对大肠杆菌、痢疾杆菌等肠道细菌作用强。有降低血胆固醇、甘油三酯和脂蛋白以及抗血小板凝聚、抗肿瘤作用。

提取大蒜精油的常用方法是蒸馏法,但由于散发到生产区周围的气味浓重,废弃物污染等环保问题,日益受到限制。超临界CO2萃取技术的应用研究很早就取得了成功,但由于设备投资过大,生产成本过高,限制了它的应用。2010年以来,河南省亚临界生物技术有限公司利用自己研制的5L亚临界萃取小试装置,以丙烷、丁烷、二甲醚和四氟乙烷等多种亚临界溶剂,在不同的萃取温度、萃取压力、萃取次数、料溶比条件下,对干的大蒜片、鲜大蒜泥等不同物料进行了萃取实验研究,实现了鲜大蒜泥高水分条件下的亚临界丁烷萃取大蒜精油目标,最佳工艺条件:料溶比1:3,萃取次数4次,萃取温度为室温,萃取压力为萃取温度下液化丁烷的饱和蒸气压。萃取得到金黄色的大蒜精油产品。


        2.8 崖柏                          (河南省亚临界生物技术有限公司 孙现红)

崖柏生长在陡峭的山崖石缝等恶劣的环境里,生长缓慢,生命力极强。崖柏枯死后,经过百年风化,枝干中的挥发性精油成分会发生有益的转化。由于地理环境和品种等原因,太行山脉的崖柏密度大、香味醇厚,具有独特的经济价值。崖柏的挥发性精油中含有黄酮类、萜烯类、酚类等化合物,是近年来刚刚受到业内重视的新的精油品种,已有人用传统的水蒸气蒸馏法和超临界CO2萃取法进行提取研究,亚临界丁烷萃取技术也同时被应用研究,华南理工大学的一个研发团队在这方面研究较为深入,并且利用亚临界萃取装备已批量生产出顶级的崖柏精油产品。

由于崖柏原料稀有,用于装饰品的价值很高,提取精油主要是以其加工剩余的边角料、锯末为原料。崖柏含精油量比较高,大约在10%。

亚临界低温萃取的崖柏精油整个生产过程在低温下进行,精油得率高,产品的品相好。质量与二氧化碳超临界萃取相同,但与CO2萃取比可以形成规?;?,一次性设备投入少、生产成本低。

亚临界低温萃取崖柏精油的主要工艺参数为:

崖柏水分:5%~12%

料溶比:1:2~1:5

萃取压力:≤0.5MPa

萃取温度:20~40

萃取次数:4


        2.9 沉香                         (河南省亚临界生物技术有限公司 刘运革)

沉香是一种名贵的中药,具有抗菌和增强免疫功能的作用,《本草纲目》、《名医别录》、《神农本草经集注》等多部中药经典记载了它的功效。沉香木的主要有效成分是沉香精油。沉香精油气味芳香厚重,近年来,在医药、保健品、化妆品、日化品等多个领域都有应用,是一种稀有贵重的植物精油产品。

沉香木是瑞香科、樟树科、橄榄科、大戟科这四种特定科属的植物树汁的变异化合物。树木经数十年生长,有发育良好的树脂腺时,树干受到昆虫咬蛀、刀斧伤等伤及木质部分,并且被菌类感染,树木为自愈分泌出异化的抗菌汁液并扩散到木质中,即为沉香木。近年来,随着市场对沉香产品的迫切需求,在广西、云南等适合沉香树种生长的省份,经人工种植、人工植香等科技手段,产生沉香木的速度大大提高,沉香木产量也有很大的提高,规?;奶崛〕料憔统晌赡?。

传统提取沉香精油主要是水蒸气蒸馏法,近年来超临界二氧化碳萃取法也有所应用,但是它们都有其不足之处。2012年亚临界萃取技术开始在沉香精油提取方面开展了一系列的小试研究,目前已在广西建立了专业的生产线。

沉香精油主要由脂肪族、芳香族以及萜类化合物组成,是弱极性植物天然产物。由于其易挥发、易受热变性,低温亚临界萃取是合适的提取方法,能够得到组份全、味道纯正的萃取物。液化丁烷沸点为-0.5℃,易与沉香萃取物在低温下分离,丁烷在室温下的饱和蒸气压较低,系统的操作压力也相应的较低,作为沉香的亚临界萃取溶剂也是较为合适的。沉香木来源不同其精油含量也有很大的差别,这是影响萃取得率的主要因素,萃取后沉香木原料里残余量可低至0.05%,具体的萃取条件是:

萃取溶剂:  液化丁烷

萃取温度:  25~35

萃取压力:  0.5MPa

萃取次数:  逆流、4

料溶比:    18


待续




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