本發(fā)明屬于天然產物提取領域,涉及食用油脂的加工利用,具體涉及一種提取天然產物中油脂的方法。
背景技術:
1、超臨界二氧化碳(co2)萃取技術是指在超臨界狀態(tài)下,將超臨界二氧化碳與待分離的物質接觸,使其有選擇性地依次把極性大小,沸點高低和分子量大小的成分萃取出來。同時超臨界二氧化碳的密度,極性和介電常數(shù)隨著密閉體系壓力的增加而增加,利用升壓可將不同極性的成分進行分步提取。通過控制條件得到混合成分,然后借助減壓,升溫的方法使超臨界二氧化碳變成氣體,被萃取物質則分步自動完全析出,從而達到分離提純的目的,并將萃取與分離兩過程合為一體。但超臨界co2萃取得到的成分種類較多,包含各種脂肪酸、甾醇、不皂化物、微量的水和其他雜質,隨溫度升高和時間延長,酸價會迅速升高,過氧化值會緩慢升高,最終會都超過gb?2716食品安全國家標準植物油中規(guī)定植物原油的合格標準,即酸價≤4mg/g,過氧化值≤0.25%。
2、專利超臨界co2分步提取及分離薏苡仁酯和薏苡仁油的方法(cn101863764a)和專利一種超臨界co2提取和分級純化靈芝孢子油的方法(cn101845361a)使用分步提取和分級純化的方法分離合格油和不合格油,而合格油和不合格油的評判標準是根據(jù)收集物的色澤和形態(tài),之后抽取部分時段的油脂檢測酸價和過氧化值,如cn101845361a中的表1中分離釜ι的收集時間段0-4.5小時都為合格品,分離釜ⅱ的合格油酸價多數(shù)大于2mg/g,從中可以看出,分離釜中的油的品質是有一定的連續(xù)性,呈現(xiàn)出:較好-好-較好-差的趨勢。經檢測發(fā)現(xiàn):當酸價≥4mg/g,過氧化值<0.25%的品質較好的油和酸價0~2mg/g,過氧化值0~0.1%的品質好的油混合,經長期儲存后(180~360d),酸價可能會上升至≥4mg/g,而過氧化值可能會上升至≥0.25%,使全部混合油的品質下降,成為不合格油。所以上述兩個專利產出的合格油質量不穩(wěn)定。
3、分子蒸餾是一種特殊的液-液分離技術,它不同于傳統(tǒng)蒸餾依靠沸點差分離原理,而是靠不同物質分子運動平均自由程的差別實現(xiàn)分離。分子蒸餾設備當液體混合物沿加熱板流動并被加熱,輕重分子會逸出液面而進入氣相,由于輕重分子的自由程不同,因此,不同物質的分子從液面逸出后移動距離不同,若能恰當?shù)卦O置一塊冷凝板,則輕分子達到冷凝板被冷凝排出,而重分子達不到冷凝板,沿混合液排出。這樣達到物質分離的目的。
4、分子蒸餾可有效降低經各種方式提取得到的油脂的酸價和過氧化值,但加熱溫度過高時,油脂中輕分子的脂肪酸和生物活性成分容易在高溫下分解,與輕分子一起更多地蒸餾到冷凝器上而被脫除(分子蒸餾精制靈芝孢子油的工藝研究[j],張新新等,中國油脂,2013,38(7):12~25),分子蒸餾在分離油脂類成分的同時會將天然維生素e,各種植物甾醇類等輕分子分離到不合格油中,導致分子蒸餾合格油中缺少這些天然抗氧化物質以抑制過氧化值的上升(分子蒸餾在提取天然ve中的應用[j],白群安,飼料廣角,2008,(7):32~41)。經過穩(wěn)定性試驗發(fā)現(xiàn)單獨存放的分子蒸餾合格油在長期儲藏過程中會出現(xiàn)酸價緩慢上升,過氧化值快速升高的情況。特別是當分子蒸餾的原料即超臨界不合格油的過氧化值≥0.5%時,即便在加熱溫度250℃,進料速率≤0.5kg/h×m-2的條件下也無法將分子蒸餾合格油的過氧化值降至<0.25%,并且得到的分子蒸餾合格油的過氧化值會在30d內迅速再次上升至≥0.5%。
5、其他專利使用化學合成的維生素c、維生素e、吸附劑或者使用有機溶劑如乙醇等,在超臨界co2萃取前、萃取時或萃取后對原料或者萃取得到的油脂進行處理,以降低萃取得到的油脂的酸價和過氧化值。這些處理都提高了成本,并且導致得到的油脂無法得到有機認證。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是克服目前常規(guī)超臨界co2萃取分段收集時以收集物的色澤和形態(tài)作為評判標準,導致產品質量不穩(wěn)定,保質期短的缺陷,提供一種產品質量穩(wěn)定,保質期長,能夠加以實際應用的超臨界co2萃取油的方法。
2、本發(fā)明采用的技術方案為:一種超臨界co2結合分子蒸餾萃取高品質油的方法,其要點在于原料經超臨界系統(tǒng)萃取,收集超臨界合格油、待分離油和超臨界不合格油,將待分離油立即經過分子蒸餾系統(tǒng)分餾出分子蒸餾合格油和分子蒸餾不合格油;所述的超臨界合格油是指常溫狀態(tài)為液體,沒有水和肉眼可見雜質的油脂,酸價<2mg/g,過氧化值<0.1%的油。
3、本發(fā)明創(chuàng)造性的在超臨界co2萃取時,將收集物分為超臨界合格油、待分離油和超臨界不合格油三部分,而不是簡單合格與不合格兩部分,并從酸價、過氧化值的角度來評定收集物是否是超臨界合格油,而不是單純的從色澤和形態(tài)來評定,使對收集物的評定標準從人為感觀到檢測數(shù)據(jù),從而使合格油的質量更加穩(wěn)定,既本發(fā)明的合格油的質量高于現(xiàn)有通過感觀判定的合格油。將一部分品質不佳的合格油和一部分品質較好的不合格油歸為待分離油,并將其通過分子蒸餾系統(tǒng)分餾出分子蒸餾合格油和分子蒸餾不合格油,分子蒸餾合格油合并入超臨界合格油,從而提高萃取得油率。本發(fā)明創(chuàng)造性的將待分離油立即進行分子蒸餾得到分子蒸餾合格油,避免長期儲存條件下,待分離油的過氧化值上升到即使分子蒸餾處理也無法將其下降到符合國家標準的程度而需要丟棄,造成不必要的浪費。
4、進一步的設計:將分子蒸餾合格油立即與超臨界合格油合并,得到混合合格油。
5、本發(fā)明創(chuàng)造性地將分子蒸餾合格油立即并入超臨界合格油,利用超臨界合格油內的抗氧化活性成分抑制分子蒸餾合格油的過氧化值迅速升高,使分子蒸餾合格油能長期保存,成為真正意義上的合格油,使混合合格油的質量穩(wěn)定的同時提高了超臨界co2萃取的得油率。使得分子蒸餾技術能在植物油提取中得到有效的應用。
6、本發(fā)明的具體操作步驟:收集超臨界系統(tǒng)萃取分離釜的油脂,以間隔時長t進行收集,以色澤和形態(tài)對收集物進行初步評判;以上收集物分開保存,并進行檢測,以檢測結果確定超臨界合格油和待分離油,然后進行分類合并。
7、由于目前對酸價和過氧化值的檢測還不能做到實時在線檢測,所以本發(fā)明仍只能通過色澤和形態(tài)對收集物進行初步評判,間隔時長t可以根據(jù)不同的原料屬性進行設置,t甚至可以是不同,如在待分離油區(qū)可適當短些,通過檢測結果對當批次的產品的時間進行限制,從而在保證品質的同時減少檢測量。
8、本發(fā)明所述待分離油是指經超臨界co2萃取得到,檢測結果為酸價2-20mg/g,過氧化值0.1-0.5%,并且常溫狀態(tài)為液體,沒有水和肉眼可見雜質的油脂;分子蒸餾合格油是指經分子蒸餾得到,檢測結果為酸價<2mg/g,過氧化值<0.1%,并且常溫狀態(tài)為液體,沒有水和肉眼可見雜質的油脂,常溫是指溫度范圍為10-25℃。
9、本發(fā)明所述的立即是指在短時間內,所進行二步聯(lián)用操作,第一步是從超臨界收集到全部油脂為起點,以檢測結果確定的待分離油,將其全部進入分子蒸餾系統(tǒng)為終點,時間<24h;第二步是從分子蒸餾系統(tǒng)收集到全部油脂為起點,以檢測結果確定的分子蒸餾合格油,將其與超臨界合格油的混合均勻為終點,時間<24h。
10、本發(fā)明所述的混合合格油的得油率比只用超臨界系統(tǒng)萃取同一批次的原料得到的超臨界合格油的得油率要高。
11、本發(fā)明所述的混合合格油在常溫放置12個月后酸價<4mg/g,過氧化值<0.25%。
12、本發(fā)明所述的一種超臨界co2結合分子蒸餾萃取高品質油的方法:分子蒸餾系統(tǒng)在進行分子蒸餾時的工藝參數(shù)為真空度≤0.1pa,加熱溫度≤200℃,進料速率≤2kg/h×m-2。
13、本發(fā)明采用的技術方案,采用精心的工藝設計,經反復多次的試驗,采用特定的工藝參數(shù),其有益效果為:
14、1,本發(fā)明使用超臨界分段收集技術收集植物油,以收集物的酸價、過氧化值的檢測數(shù)據(jù)來區(qū)分超臨界合格油、待分離油和超臨界不合格油三部分,提高超臨界合格油的品質標準,將以往超臨界常規(guī)技術萃取得到的一部分品質不佳的合格油(酸價和過氧化值在長期存放中會升高)和一部分品質較好的不合格油(可由分子蒸餾降低酸價和過氧化值至合格范圍)歸為待分離油,并將其通過分子蒸餾系統(tǒng)分餾出分子蒸餾合格油和分子蒸餾不合格油,分子蒸餾合格油合并入超臨界合格油,從而提高萃取得油率。最后本發(fā)明并未一味的降低超臨界合格油的酸價和過氧化值,避免由于篩選標準過嚴,導致超臨界合格油的得油率過低,天然抗氧化物質的量過低,最終在合并混合后無法抑制混合合格油的過氧化值上升的缺陷。
15、2,本發(fā)明及時使用分子蒸餾技術處理待分離油,避免待分離油的過氧化值因長期存儲上升至即使使用分子蒸餾技術也無法處理合格,避免了處理待分離油導致的浪費和污染。同時提高了超臨界系統(tǒng)和分子蒸餾系統(tǒng)的利用率,降低了設備折舊帶來的損失。
16、3,本發(fā)明及時將分子蒸餾合格油和超臨界合格油混合,有效利用了超臨界合格油內的天然抗氧化物質,避免分子蒸餾合格油的酸價和過氧化值因長期存儲上升至超過國標限量導致不合格,而無法與超臨界合格油混合的缺陷,減少了浪費和污染。同時提高了超臨界co2萃取得油率,提高了原料的利用價值,產生巨大的經濟效益。
17、4,本發(fā)明的混合合格油質量穩(wěn)定,在常溫放置12個月后酸價<4mg/g,過氧化值<0.25%,由于進行超臨界和分子蒸餾等物理方式處理,避免了化學合成的維生素c、維生素e、吸附劑或者使用有機溶劑如乙醇等,相對其他常規(guī)處理技術降低了成本,使混合合格油可獲得有機認證。
18、5,本發(fā)明的混合合格油經液相指紋圖譜檢測,與超臨界合格油相比,物質基礎未發(fā)生重大變化,可視為同種物質,說明超臨界-分子蒸餾技術聯(lián)用未帶來安全性風險。證明本發(fā)明具有實用性,生產出的油可放心食用。