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富营养脂质型油茶籽油制取方法

文献发布时间:2024-04-18 19:58:30


富营养脂质型油茶籽油制取方法

技术领域

本发明涉及粮油加工技术领域,具体涉及一种富营养脂质型油茶籽油制取方法。

背景技术

油茶籽油是获得广泛认可的高价值木本食用油,其油酸含量近80%,并富含维生素E、角鲨烯、植物甾醇等伴生营养脂质,在营养、风味及功能性上均具有与橄榄油相当的价值,符合现代消费者对高端食用油品的需求。然而,目前油茶籽油的工业加工主要采用压榨/溶剂浸出及全精炼工艺,虽然油脂得率较高且能够满足国家质量标准,但绝大部分伴生营养脂质因过度加工而损失,而且面临加工危害物累积的风险。

近年来,一些研究表明利用水代法或水酶法制取油茶籽油可有效避免高温处理及有机溶剂的接触,对于提升营养脂质保留率具有积极意义,但仍然存在加工过程复杂、产品得率低、生产效率不足等局限性。

造成上述问题的主要原因是:(1)在现有油茶籽种植、收储和加工的全流程中,很难彻底避免油料皮壳沾染、高温烘烤或高温脱臭所引入的多环芳烃(以苯并芘为代表)污染,因此油茶籽油需要经历复杂的精炼处理才能将此类危害物降低到安全限量以下,但与此同时大量伴生营养脂质也因精炼处理而损失;(2)水代法(或水媒法、水酶法等)需使水代剂与油料充分混合接触,易于发生严重的油水乳化现象,可导致油脂分离不彻底或分离代价较高;此外,水代提油后残留固相具有细小颗粒度和巨大表面积,其中包埋或吸附的微小油滴也很难彻底分离,由此对产品得率和生产效率形成负面影响;(3)现有加工操作均难以克服油脂与空气接触而导致的氧化问题,尤其在涉及加热处理的环节中,抗氧化活性较高的伴生脂质以及油脂中多不饱和脂肪酸往往被优先氧化,不仅影响产品营养价值,而且增加了精炼处理的复杂性。

由此可见,要想达成油茶籽油伴生营养脂质的高保留率,就需尽可能减少甚至取消油脂精炼环节,而达成这一目标的前提是在制油过程中从源头上避免多环芳烃的引入,并且在油脂提取过程中充分考虑氧化风险因素的控制,如降低操作温度、减少空气保留时长、及时消除氧化自由基以及去除氧化诱导因子等。此外,在达成油茶籽油伴生营养脂质高保留率的同时,还需采用针对性措施克服油水乳化和固相含油问题,从而突破油脂提取率和生产效率的局限性。

发明内容

本发明的目的是克服现技术的缺陷和不足,提供一种工序简单、高效低耗、伴生营养脂质保留率高、有害物质含量低的富营养脂质型油茶籽油制取方法。

为实现以上目的,本发明的技术解决方案是:一种富营养脂质型油茶籽油制取方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)脱蒲脱壳:油茶果采收后,经机械脱蒲和脱壳获得油茶籽仁,无需进一步调节水分,直接置于-12℃以下冷冻储存。采用该技术方案可基本消除油茶果蒲、壳从环境中沾染的多环芳烃、农残、重金属等危害物对油茶籽油的污染,同时也彻底避免了油茶籽烘烤干燥过程中生成多环芳烃的风险。经实验研究发现,在-12℃下不仅可确保油茶籽的长期安全储存,而且可使油茶仁中的水分和油脂基本处于凝固状态,使其具有良好的脆性并适合于高速剪切粉碎;

2)冷冻粉碎:预冷到-12℃以下的油茶仁在-4℃下经高速剪切机械粉碎,制得40目~60目筛之间的油茶籽粉。粉碎油茶仁的目的是大幅增大物料的表面积,从而为水分的均匀吸收和快速扩散提供良好条件,研究发现40目到60目筛的油茶籽粉水分吸收和扩散效率高且流动性良好利于输送,对于后续加工操作较为适宜。若进一步粉碎到60目筛以下,在后续的润湿、热处理和水代提油操作中将出现比较严重结团问题,对工艺顺畅及生产效率产生不利影响;此外,在后续的强化压榨环节还容易出现压榨油含渣量偏高的问题,不仅影响出油效果而且还增加了后续处理的复杂性。

需要指出,由于油茶仁中含有大量水分和油脂,物料柔韧性较强而脆性不足,采用常规的撞击式、碾磨式、剪切式、挤压式机械粉碎时很容易出现粘附、结团和分块现象,无法得到均匀分散的油茶籽粉体。而经实验研究发现,-4℃以下时油茶仁中的水分保持凝固(自由水)或结合(结合水)状态,而油脂的SFC(固体脂肪百分含量)大于20%,可基本消除颗粒与刀片以及颗粒与颗粒之间的粘附问题,从而在高速剪切条件下可在120秒内达成良好的粉碎效果(油茶粉在40目到60目筛的截留率达到70%以上)。采用冷冻粉碎操作不仅可彻底避免油茶籽仁干燥或常温粉碎操作所引起的油脂氧化及多环芳烃生成风险,而且油料在空气中的暴露时间短且温度低,对油脂伴生营养脂质,尤其是抗氧化活性较高的成分具有良好的保护作用;

在实际工业操作中,可利用低温盐水对粉碎仓实施间接冷却控温,也可在物料中添加干冰实施直接冷却控温,使粉碎料温不超过-4℃。在发明人考察粉碎次数、时长、干冰添加量等影响因素后,确定优选条件为两轮粉碎,即第一轮对预冷至-12℃的油茶籽仁高速剪切粉碎60秒,第二轮添加油茶仁25%~50%质量百分比的干冰后混合剪切粉碎60秒,即可获得40目到60目截留率高达85%以上的油茶籽粉。

3)湿热处理:油茶籽粉与碱性电解水混合,经湿热预处理制得油茶籽熟料。

经实验研究发现,在水代提油操作前对油茶籽实施热处理制成油茶籽粉熟料,有利于蛋白质变性、细胞结构破坏以及原生脂质内涵体聚集成滴,可有效提升水代提油得率并缩短后续水代提油操作时长。此外,热处理操作还可提升油茶籽油的特征风味,并增加角鲨烯、维生素E等伴生营养脂质的提取率。但在湿热处理中,油茶籽油及其伴生营养脂质暴露在较高温度的空气中,均面临发生氧化的风险,为此以碱性电解水为润湿剂,可提供一种还原氛保护,有效降低油茶籽油中氧化产物的累积量。经热处理后,油茶籽粉从灰白色粉体转变为橙棕色的油茶籽熟料(颗粒状),并呈现清淡的坚果/香草风味特征,且仍具有良好的流动性,满足粉体输送的工业化操作要求。

经试验研究发现,湿热处理的优选方式是,在冷冻粉碎的油茶籽粉中添加碱性电解水,搅拌均匀并使其含水率达到13%~16%之间,然后在75~90℃下密闭保温30~45分钟。

上述碱性电解水的pH 值应控制在9~11之间,而ORP值应在 -600mV~-900mV之间。若pH值过高,容易导致油脂皂化;而ORP值偏低则碱性电解水还原能力偏弱,对油脂氧化的防控效果不佳。

4)水代提油:在油茶籽熟料中进一步添加水溶液并持续搅拌使油茶仁中蛋白质及多糖充分吸水,从而将原本与蛋白质及多糖结合的油脂驱替出来,进而聚集成连续的油相,达到水代提油的效果。与其它植物油料不同的是,油茶籽中含有大量具有表面活性的茶皂素,容易造成油水乳化导致提油率下降。根据实验研究发现,水代提油的出油率主要受水代剂类型、添加速率的影响,其核心要求是水代剂添加速率要与油茶仁蛋白和多糖的吸水速率相匹配,使加入的水分始终以结合水形式存在,从而避免体系中出现自由水及油水乳化现象;此外,水代剂的添加量要与油茶仁中蛋白和多糖的最大结合水量匹配,不仅能避免自由水渗出还可降低油茶籽水合料粘度,为油脂和固相的分离创造良好条件。经对比研究发现,采用弱碱性碱性电解水(pH 9到pH 10,氧化还原电位ORP值在-600mV到-900mV之间)作为水代剂不仅较之中性的去离子水、稀酸溶液、稀碱溶液、酸性电解水以及弱碱性的强碱弱酸盐水溶液提油率更高,而且所得油茶籽油的游离脂肪酸、初级氧化产物含量以及总氧化物含量均较低,其原因在于弱碱性条件下,油茶籽蛋白和多糖的水化程度及速率更高,有利于油脂的释放;此外,碱性电解水的弱碱性使油脂中存在的少量游离脂肪酸被中和;更为重要的是,碱性电解水具有极高还原性(碱性电解水中溶解有大量活性氢,可迅速湮灭油脂氧化产生的自由基,从而中断油脂大规模的链式氧化反应),可大幅减缓水代提油过程中油脂氧化产物的累积及伴生营养脂质的氧化损失。

具体而言,本发明所述的水代提油操作,是在油茶籽熟料中以1mL/min kg(油茶籽粉)~4mL/min kg(油茶籽粉)的速率加入pH 值在9~11且ORP值在-600mV~-900mV的碱性电解水并持续搅拌混合制得最终含水率为25%~30%的油茶籽水合料。

所得油茶籽水合料经离心、离心过滤或压滤等固液分离操作可分别获得油茶籽水代油和油茶籽水代饼。从油茶籽水合料、油茶籽水代饼及水代油的物料性质看,采用离心过滤不仅可将油茶籽水代油和水代饼分离较为彻底,而且利于实现连续化传输和工业化操作,是更为适宜的固液分离操作方式。采用离心过滤分离后,油茶籽水代油得率可达到60-70%,而油茶籽水代饼中仍残留有30-40%(以油茶籽原料总含油量为基准)左右的油茶籽油。

5)强化压榨:在油茶籽水代饼中添加质量百分比40%~70%的压榨强化体,然后预热至30~40℃输入螺旋榨油机压榨,分别获得油茶籽冷榨饼和冷榨油。其中压榨强化体可以是含水率低于2%的脱脂米糠、油茶籽浸出粕或脱脂油茶籽壳。

油茶籽水代饼是大量微小油茶籽粉颗粒的聚集体,其中包埋或吸附了细小的油滴,采用过滤、离心或沉降等机械分离方法难以回收其中残留的油脂,但压榨操作则因固液分离的推动力大幅提升而十分有效。然而,油茶籽水代饼并不能直接压榨提油,其原因是油茶水代饼含水率通常高达10~15%,因塑性过高而在螺旋压榨中容易发生返流或滑膛,无法建立足够的榨膛压力。为此,在压滤饼中添加干燥的压榨强化体可改善油茶籽压滤饼的压榨力学特性,从而建立高达30MPa的榨膛压力,满足压榨出油所需的推动力要求。

脱脂米糠、溶剂浸出油茶籽粕或脱脂油茶籽壳是经有机溶剂(通常是烷烃类)浸出脱脂的副产物,其中含有大量粗纤维,而且经有机溶剂萃取已去除多环芳烃、农残以及油脂,能够显著改善油茶籽压滤饼压榨力学特性且不会污染油茶籽冷榨油。为了进一步提升强化压榨效果,可对脱脂米糠或油茶籽粕等强化体做干燥处理,使之水分降低到2%以下,当与油茶籽压滤饼混合后可使混合榨料的水分处于7~9%的适宜范围并优化其压榨出油性能。在常规压榨操作中,为了提升榨料出油性能,通常需通过干燥处理将榨料水分降低到适宜入榨范围,但不可避免地面临导致油脂受热氧化而生成各类氧化产物以及伴生营养脂质损失。而本发明所述方法仅对压榨强化体加热干燥,油茶籽压滤饼则并未经历加热,从而有效避免了油脂氧化风险。

6)油茶籽水代油和冷榨油合并后过滤去除固体杂质,然后经真空干燥和冷冻脱脂后制得富营养脂质型油茶籽成品油。

当油茶籽压滤饼中添加压榨强化体后,在30~40℃的低温螺旋压榨后,所得油茶籽冷榨油得率可达到20%以上,由此通过水代和冷榨两段提油使油茶籽油的总得率达到90%以上,二者合并后经过滤除杂、真空干燥和冷冻脱脂后全面符合一级压榨或水代油茶籽油国家标准,且伴生营养脂质保留率远高于当前各类主流工业加工工艺所得的油茶籽油成品。需要说明,水代提油是主要的提油环节,且所得油品质量更优;而冷榨提油是补充提油环节,需要在水代提油率高的基础上才能获得较高的油茶籽油总得率。因此在优化方案中,可以水代提油率(根据干燥压滤油质量与原料含油质量比计算)为主要优化指标。

与现有技术相比,本发明具有如下优势:

1、本发明利用碱性电解水作为润湿剂和水代剂,不仅提升了水代提油效率,更提供还原性保护环境,避免油茶籽油在受热条件下发生氧化而生成初级或次级氧化产物,同时减少了油中维生素E、角鲨烯等伴生天然脂质的氧化损失;利用碱性电解水的碱性中和游离脂肪酸,故无需经历精炼处理即可使油品满足国家质量标准,从而解决了伴生营养脂质的精炼损耗问题;同时因工艺过程的轻简化,还可降低油脂精炼损耗、化学助剂消耗以及能源消耗。

2、本发明通过将壳仁完全分离,基本消除了油茶果蒲、壳从环境中沾染的多环芳烃、农残、重金属等危害物对油茶籽油的污染;采用冷冻粉碎操作不仅可使油茶籽粉处于合适的粒度范围以利于水代提油,还可彻底避免油茶籽仁干燥、常温粉碎或研磨等操作所引起的油脂氧化及多环芳烃生成风险,尤其是油料在空气中的暴露时间短且温度低,对油脂伴生营养脂质,尤其是抗氧化活性较高的成分具有良好的保护作用。

3、本发明采用强化压榨技术解决了固相含油问题,克服了现有水代法提油技术在油脂得率和生产效率方面的局限性,避免了压榨前处理中干燥调质环节油脂的氧化风险;在压滤饼中添加干燥的压榨强化体可改善油茶籽压滤饼的压榨力学特性,在30~40℃的低温螺旋压榨后,所得油茶籽冷榨油得率可达到20%以上,由此通过水代和冷榨两段提油使油茶籽油的总得率达到90%以上。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

图2是润湿剂种类对水代油质量的影响图。

实施方式

本发明的工艺流程参见图1,油茶果经脱蒲脱壳后,所得油茶籽仁预冷至-12℃以下,然后在不高于-4℃条件下经机械粉碎,制得油茶籽粉。所得油茶籽粉中补加碱性电解水润湿后,经湿热处理制得油茶籽熟料。在油茶籽熟料中逐步添加碱性电解水作为水代剂,并持续混合形成油茶籽水合料,经固液分离分别获得油茶籽水代油和油茶籽水代饼。在所得油茶籽水代饼中添加压榨强化体后输入螺旋榨油机作低温压榨,分别获得油茶籽冷榨饼和冷榨油。将油茶籽水代油和冷榨油合并过滤去除固体杂质,然后在90℃下真空干燥至水分含量低于0.1%,进而冷冻至4~6℃保温48h后过滤脱脂制得富营养脂质型油茶籽成品油。

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

油茶果经脱蒲脱壳后,所得油茶籽仁预冷至-12℃后高速剪切粉碎60秒,然后添加油茶仁25%质量百分比的干冰后混合剪切粉碎60秒,获得油茶籽粉料温为-4℃。进而补充碱性电解水(pH9,ORP -600mV)到16%的含水率并混合均匀,再于90℃下湿热处理30分钟制得油茶籽熟料。随后在60℃恒温条件下,以1.2mL /min Kg(油茶籽粉)的速率向油茶籽熟料添加pH 9的碱性电解水作为水代剂并持续搅拌,最终得到含水率为30%的水合料,然后经离心过滤获得油茶籽水代油和油茶籽水代饼。

上述油茶籽水代饼再与干燥脱脂米糠(含水率1%)以1:0.7的质量比混合,于40℃下输入螺旋榨油机压榨获得冷榨油和冷榨饼,冷榨油得率20%。将油茶籽水代油和冷榨油合并过滤去除固体杂质,然后在90℃下真空干燥至水分含量低于0.1%,进而冷冻至4~6℃保温48h后过滤脱脂制得油茶籽成品油。

实施例2

采用与实施例1相同的原料及处理方式,区别在于第二轮粉碎时,将干冰添加质量百分比增加到油茶籽仁的50%,粉碎后所得油茶籽粉料温为-7℃。其余操作同实施例1。

实施例3

采用与实施例1相同的原料及处理方式,区别在于在第二轮粉碎时,将干冰添加质量百分比增加到油茶籽仁的100%,粉碎后所得油茶籽粉料温为-9℃。其余操作同实施例1。

实施例4

采用与实施例1相同的原料及处理方式,区别在于在预冷油茶仁中直接添加100%质量百分比的干冰后混合粉碎120秒,粉碎后所得油茶籽粉料温为-6℃。其余操作同实施例1。

实施例5

采用与实施例1相同的原料及处理方式,区别在于在预冷油茶仁中直接添加200%质量百分比的干冰后混合粉碎120秒,粉碎后所得油茶籽粉料温为-10℃。其余操作同实施例1。

实施例 6

采用与实施例1相同的原料及处理方式,区别在于在预冷油茶仁中直接添加50%质量百分比的干冰后混合粉碎120秒,粉碎完成后油茶籽粉料温达到-4℃。其余操作同实施例1。

对比例1

采用与实施例1相同的油茶果经脱蒲脱壳后,所得油茶籽仁在常温下储存并直接采用高速剪切粉碎60秒,粉碎完成后油茶籽粉料温达到29℃。其余操作同实施例1。

对比例2

采用与实施例1相同的油茶果经脱蒲脱壳后,所得油茶籽仁在常温下储存并直接采用高速剪切粉碎120秒,粉碎完成后油茶籽粉料温达到35℃。其余操作同实施例1。

对比例3

采用与实施例1相同的油茶果经脱蒲脱壳后,所得油茶籽仁在60℃下干燥4h,水分降至7.5%,然后直接采用高速剪切粉碎120秒,粉碎完成后油茶籽粉料温达到39℃。其余操作同实施例1。

对比例4

采用与实施例1相同的油茶果经脱蒲脱壳后,所得油茶籽仁预冷制-12℃后采用高速剪切粉碎120秒,粉碎完成后油茶籽粉料温达到4℃。其余操作同实施例1。

实施例1-6与对比例1-4的油茶籽仁粉碎效果及提油效果如表1所示。

表1 油茶仁粉碎方式对油茶籽粉颗粒度及油茶籽水代提油率的影响

由实施例1-6可见,将油茶籽仁在-12℃以下冷冻储存后再与干冰混合粉碎可经短时高速剪切获得良好的粉碎效果,并使油茶籽粉体的40-60目截留率达到78%以上,而水代出油率也可达到62%以上。在相同操作方式下,增加干冰用量有利于改善粉碎效果,而良好的粉碎效果是获得高水代提油率的前提。尤其是对预冷油茶籽仁采用一轮高速粉碎和一轮50%干冰混合粉碎,可获得90%以上的40~60目筛截留率及70%以上的得油率,较之直接添加100~200%干冰混合粉碎制油效果相当,但加工成本可显著降低。需要说明,采用干冰实施冷冻粉碎可导致吨成品油加工成本上升2000~3000元,但该工艺可消除精炼损耗,使成品油得率提高4~5%,故可完全平衡加工成本的增加。此外,由于成品油中伴生营养脂质含量大幅增加,还可提高油茶籽成品油的市场定位及商业利润。

由对比例1-2及表1数据可见,油茶籽仁在未经预冷处理的情况下,因水分和油分的粘附作用,导致高速剪切时粉碎效果不佳,40~60目筛截留率难以超过40%,而水代出油率(根据干燥压滤油质量与原料含油质量比计算)也不到36%。再由对比例3可见,将油茶籽仁在60℃下干燥4h后,虽然因水分减少而使粉碎效果有了显著改善,但仍受到油分黏附作用的影响,仅能达到61%的40~60目筛截留率和47.5%的出油率。从对比例4可见,对于预冷至-12℃的油茶籽仁在不添加干冰的情况下,其粉碎后料温也将显著上升,其出油效果也达不到预期。

综合上述实施例和对比例可见,当粉碎操作料温无法控制在-4℃以下时,油茶籽仁中的油份所产生的粘连作用就不可忽视,易于导致颗粒与刀片、颗粒与颗粒之间的黏附,且可破坏油茶籽仁的脆性,从而无法获得良好的粉碎效果,进而制约了水代出油效果的提升。降低料温总体上有利于提升粉碎及出油效果,但当粉碎料温达到-4℃以下后粉碎及出油效果差异不大。从节能和经济性角度看,无需进一步增加制冷剂用量或降低操作温度。

对比例5

采用与实施例2相同的原料及冷冻粉碎处理。但在湿热处理中,将润湿剂替换为pH10的NaOH水溶液,其余操作方式及条件与实施例2一致。

对比例6

采用与实施例2相同的原料及冷冻粉碎处理。但在湿热处理中,将润湿剂替换为1%质量百分浓度的NaHCO

对比例7

采用与实施例2相同的原料及冷冻粉碎处理。但在湿热处理中,将润湿剂替换为1%质量百分浓度的Na

对比例8

采用与实施例2相同的原料及冷冻粉碎处理。但在湿热处理中,将润湿剂替换为酸性电解水(pH 2.3,ORP 900mV),其余操作方式及条件与实施例2一致。

对比例9

采用与实施例2相同的原料及冷冻粉碎处理。但在湿热处理中,将润湿剂替换为去离子水,其余操作方式及条件与实施例2一致。

实施例2和对比例5-9的水代油得率及油茶籽油总得率基本相当,但所得油茶籽水代油的水解或氧化产物含量存在差异,实测数据如图2所示。

由图2可见,润湿剂的种类对水代油品质产生重要影响。当采用碱性电解水或稀释的氢氧化钠溶液为水代剂时,有利于水代油中游离脂肪酸的中和,可使水代油的酸价直接降低到成品油质量指标范围以内(小于2mgKOH/g),意味着无需进一步精炼脱酸。而采用弱碱性盐溶液、中性的去离子水或酸性电解水为润湿剂时,水代油中酸价偏高,尚需碱炼脱酸后满足成品油要求,但碱炼脱酸可造成油茶籽油中伴生营养脂质的损失。

进一步的,当采用碱性电解水作为润湿剂时,其水代油中初级氧化产物(过氧化值)和总氧化产物(总氧化值)的含量显著低于其它润湿剂所得水代油,且过氧化值远低于国家标准中9.86mmol/Kg的限量,意味着无需进一步脱色或脱臭处理。需要指出,脱色或脱臭处理是油茶籽油伴生营养物流失的主要环节,其中脱臭操作还存在生成反式脂肪酸和苯并芘等危害物的风险。因此,采用碱性电解水作为润湿剂时,可对油脂氧化起到良好的防控作用,所得水代油可在质量指标上完全达到成品油质量标准,无需精炼加工而避免了伴生营养物的损失。

实施例7

油茶果经脱蒲脱壳后,所得油茶籽仁预冷至-16℃后高速剪切粉碎60秒,然后添加油茶仁50%质量百分比的干冰后混合剪切粉碎60秒获得油茶籽粉。进而补充碱性电解水,使油茶籽粉含水率达到13%,再于75℃下湿热处理45分钟制得油茶籽熟料。在60℃下,以2 mL/min Kg(油茶籽粉)的速率向油茶籽熟料中添加碱性电解水(pH 9.5,ORP -760mV)作为水代剂并持续搅拌,最终得到含水率为30%的水合料,然后经离心过滤获得水代饼和水代油。

所得水代饼再与干燥脱脂油茶籽壳(含水率2%)按照质量混合比1:0.5的比例混合,于30℃下输入螺旋榨油机压榨获得冷榨油和冷榨饼,冷榨油得率达到18%。将油茶籽水代油和冷榨油合并过滤去除固体杂质,然后在90℃下真空干燥至水分含量低于0.1%,进而冷冻至4-6℃保温48h后过滤制得油茶籽成品油。

对比例10

采用与实施例7相同的原料、冷冻粉碎及湿热处理。但在水代提油中,将水代剂替换为去离子水,其余操作方式及条件与实施例7一致。

对比例11

采用与实施例7相同的原料、冷冻粉碎及湿热处理。但在水代提油中,将水代剂替换为pH 4的HCl水溶液,其余操作方式及条件与实施例7一致。

对比例12

采用与实施例7相同的原料、冷冻粉碎及湿热处理。但在水代提油中,将水代剂替换为pH 9的NaOH水溶液,其余操作方式及条件与实施例7一致。

对比例13

采用与实施例7相同的原料、冷冻粉碎及湿热处理。但在水代提油中,将水代剂替换为1%的NaCl水溶液,其余操作方式及条件与实施例7一致。

对比例14

采用与实施例7相同的原料、冷冻粉碎及湿热处理。但在水代提油中,将水代剂替换为1%的NaHCO

对比例15

采用与实施例7相同的原料、冷冻粉碎及湿热处理。但在水代提油中,将水代剂替换为酸性电解水(pH 2.2,ORP 1010mV),其余操作方式及条件与实施例7一致。

对比例16

采用与实施例7相同的原料、冷冻粉碎及湿热处理。但在水代提油中,将水代剂替换为无水乙醇,其余操作方式及条件与实施例7一致。

实施例7和对比例10-16所得水代油得率如表2所示。

表2 水代剂种类对水代油得率的影响

从实施例7和对比例10-16可见,水代剂种类对油茶籽水代油得油率产生重要影响。当水代剂碱性较强,如pH9.5的碱性电解水或pH9的NaOH溶液或作为水代剂时,水代提油率可达70%以上;而采用弱碱性或近中性的溶液,如1%NaHCO

实施例8

油茶果经脱蒲脱壳后,所得油茶籽仁预冷至-16℃后高速剪切粉碎60秒,然后添加油茶仁25%质量百分比的干冰后混合剪切粉碎60秒获得油茶籽粉。进而补充碱性电解水至含水率达13%,再于80℃下热处理45分钟制得油茶籽熟料。将油茶籽熟料降温至60℃后,分别以1、2、4mL/min Kg(油茶籽粉)的速率向油茶籽熟料中添加碱性电解水(pH 9,ORP -660mV)并持续搅拌,获得含水率27%的水合料后经离心过滤,分别获得水代饼和水代油。水代油得率(根据干燥水代油质量与原料含油质量比计算)分别为72%、65%和61%。

将所得水代饼与干燥的油茶籽浸出粕(含水率2%)以1:0.7的质量比混合,于30℃下输入螺旋榨油机,获得冷榨油得率为17-18%。将油茶籽水代油和冷榨油合并过滤去除固体杂质,然后在90℃下真空干燥至水分含量低于0.1%,进而冷冻至4-6℃保温48h后过滤制得油茶籽成品油。

对比例17

采用与实施例8相同的原料、冷冻粉碎及湿热处理。且在水代提油操作中采用相同的碱性电解水,将进水速率增大到5mL/min Kg(油茶籽粉),其余操作方式及条件与实施例8一致。最终水代油得率为21%,冷榨油得率为32%。

对比例18

采用与实施例8相同的原料、冷冻粉碎及湿热处理。且在水代提油操作中采用相同的碱性电解水,将进水速率增大到10mL/min Kg(油茶籽粉),其余操作方式及条件与实施例8一致。最终水代油得率为15%,冷榨油得率为35%。

由实施例8和对比例17-18可见,在水代操作中,水代剂添加速率是影响水代油得率的一个重要因素。当添加速率在1-2 mL/min Kg(油茶籽粉)时,提油率最高,但水代提油耗时较长;添加速率增大到4 mL/min Kg(油茶籽粉)时,提油率有所下降,但尚可以通过冷榨提油弥补总提油率;而添加速率超过5mL/min Kg(油茶籽粉)时,产生较为严重的油水乳化现象,水代提油率远低于预期,总提油率也偏低。

实施例9

油茶果经脱蒲脱壳后,所得油茶籽仁预冷至-18℃后高速剪切粉碎60秒,然后添加油茶仁25%质量百分比的干冰后混合剪切粉碎60秒获得油茶籽粉。进而补充碱性电解水到15%含水率,再于90℃下热处理45分钟制得油茶籽熟料。在50℃下,以4mL /min Kg(油茶籽粉)的速率向油茶籽熟料中分别添加碱性电解水作为水代剂并持续搅拌,最终得到含水率为25%的水合料,然后经高速离心获得油茶籽水代饼和油茶籽水代油。所得水代提油率为62%,油茶籽水代饼中残油率为15%,含水率为14%。

将所得油茶籽水代饼与干燥脱脂米糠以1:0.6的质量比混合,于40℃下输入螺旋榨油机,连续出油时榨膛压强保持在27-32MPa,冷榨油得率达到20%。将油茶籽水代油和冷榨油合并过滤去除固体杂质,然后在90℃下真空干燥至水分含量低于0.1%,进而冷冻至4-6℃保温48h后过滤制得油茶籽成品油。

经检测,所得油茶籽成品油质量指标(包括过氧化值、酸价、水分、色泽、透明度等)全面符合一级压榨油茶籽油国家标准,且苯并芘含量为1.0 ug/Kg、角鲨烯含量为126.6mg/Kg、维生素E含量为183mg/Kg。

对比例 19

采用与实施例9相同的原料、冷冻粉碎、湿热处理及水代提油操作。所得油茶籽水代饼不添加压榨强化体,直接预热到40℃输入榨油机。榨膛压力不超过1MPa,无法压榨出油。

对比例20

采用与实施例9相同的原料、冷冻粉碎、湿热处理及水代提油操作。所得油茶籽水代饼与干燥脱脂米糠以1:0.4的质量比混合,于40℃下输入螺旋榨油机,榨膛压强不超过15MPa,且不能实现连续出油,冷榨得油率不超过12%。

对比例21

采用与实施例9相同的原料、冷冻粉碎、湿热处理及水代提油操作。所得油茶籽水代饼与干燥脱脂米糠以1:1的质量比混合,于40℃下输入螺旋榨油机,榨膛压强可达到35MPa,但不能获得连续油流,冷榨得油率不超过8%。

由实施例9可知,油茶籽经水代提油后所得水代饼中仍含有高达15%油脂,在添加适量压榨强化体后,可经低温压榨进一步提取冷榨油,并使油茶籽油总得率达到82%。此外,经过滤、干燥和脱脂等简单处理后,所得成品油满足国家标准且苯并芘含量只有国家标准安全限量的1/10,且角鲨烯及维生素E等伴生营养脂质得到充分保留。采用相同原料,以现有冷榨-适度精炼工艺加工所得油茶籽成品油中,角鲨烯和维生素E含量分别为40.7mg/Kg和14.6mg/Kg,仅相当于实施例9所得成品油的1/3和1/13。

由对比例19-21可见,在不添加压榨强化体或添加量过低的情况下,无法建立足够的榨膛压力,冷榨出油率偏低;而添加过多的压榨强化体,虽可进一步提升榨膛压力,但增大了油脂在强化体中的吸附损失,也不利于获得良好的压榨出油率。

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