專利名稱：一種濃香葵花籽油的提取方法
技術領域：
本發明屬于植物油脂的提取加工技術，尤其涉及一種濃香葵花籽油的提取方法。
背景技術：
目前，葵花籽制油所采用的機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械化生產逐步發展起來的。葵花籽制油工藝過程為脫殼、預榨、浸出。葵花籽浸出法制油工藝和設備，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。預榨一浸出法將兩步結合，提高出油率。 壓榨法可以保持產品的特殊風味，但此法殘油率高、勞動強度大、成本高、動力消耗大，而且餅柏中蛋白質變性嚴重，只能用作肥料，造成大量優質植物蛋白的浪費。浸出法生產效率高而殘油率低，但其所需設備多、投資大；毛油成分復雜，需要嚴格的精煉處理，油品風味損失大；濕柏在高溫脫溶過程中變性大；使用有機溶劑增加了工藝的煩瑣性、降低了生產和食用的安全性，并造成環境污染；成品油中殘留的微量有機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資源。但葵花籽在制油過程中受到加熱、機械及溶劑的作用，使蛋白質發生物理、化學及生物方面的變化，影響了蛋白質品質。水酶法工藝是在機械破碎的基礎上，采用能降解植物油料細胞壁的酶，或對脂蛋白、脂多糖等復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(蛋白質和碳水化合物)對油和水的親和力差異，同時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胞、分解脂蛋白、脂多糖等復合體外，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，降低乳狀液的穩定性，從而提高游離油得率。隨著近代油脂工業的發展，人們探索出一種新的提油方法一一水劑法。在上世紀50年代，水劑法由于更安全和經濟，被建議作為溶劑浸出法的替代提油工藝。與傳統的壓榨、浸出法相比，水劑法有獨特的優點能將油與蛋白質同時分離、溫和的加工條件能使蛋白質保持較高的營養價值和功能性質。但是由于水劑法對油料種籽施加的機械剪切力和壓延力不足以徹底破壞細胞壁而導致出油率低、蛋白質回收率不高，當用于含油量較低的油料種籽(如大豆)時出油率較低，部分油與蛋白質結合，使產品極易氧化酸敗。在植物油料中，油脂存在于植物油料細胞內，并通常與其他大分子(蛋白質和碳水化合物)結合存在，構成脂蛋白、脂多糖等復合體。只有將油料的細胞結構及油脂復合體破壞，才能提取其中的油脂。因此，探索如何徹底破壞油料的細胞結構和油脂復合體以提高出油率，并同時有效的回收蛋白質等營養物質成了油脂制取工藝的關鍵所在。上世紀中期，人們觀察到，經酶處理的油料，出油率有明顯提高，但經濟因素阻止了它的工業化應用。至70年代，隨著微生物技術在酶生產中的應用與推廣，工業化大量產酶降低了酶制劑價格，應用酶提取植物油脂再一次引起了國外許多學者的興趣。1983年Fullbook用酶從油菜籽與大豆中提取油與蛋白質，取得了預期效果。90年代后，酶法分離油料中油脂和蛋白質等組分的研究日趨成為國內外關注的熱點，并在椰子、米糠、菜籽、橄花生等油料中得到應用。對于菜籽油、椰子油、橄欖油，在實驗室、中試和工廠規模上的實驗都有過報道。我國對此技術的研究報道較晚，自1994年王璋，許時嬰教授在國內首次報道了水酶法提取大豆油以來，此技術的應用僅限于大豆、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時間、水籽比和酶籽比對葵花籽進行了水酶法提取油脂的實驗，獲得了最優化條件，雖提油率不高，但其結果有助于篩選更有效的酶種。
發明內容
本發明所要解決的技術問題就是針對上述現有技術的不足，提供一種濃香葵花籽油的提取方法，達到提高出油率，以及制得營養價值成分高的濃香葵花籽油目的。 本發明所要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的，一種濃香葵花籽油的提取方法，該方法包括以下步驟(1)將經過清理的葵花籽進行熱炒處理，熱炒溫度為20-120°C，熱炒時間為10-50min，出鍋溫度120_140°C ； (2)將熱炒后的葵花籽進行擠壓膨化預處理，得到壓榨濃香葵花籽油與膨化產物，所述的葵花籽含水率為7% -11%，模孔的孔徑為10-18mm，螺桿轉速為30_50r/min，套筒溫度為800C -120°C；(3)將步驟(2)得到的膨化產物與水混合得到混合液，所述膨化產物與水重量比為I : 3-9，向混合液中加入復合纖維素酶進行酶解得到酶解液，酶解時間為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，所述的離心轉速為4500r/min,離心時間為30min。優選的葵花籽熱炒參數是熱炒溫度為105°C，熱炒時間為34min，出鍋溫度為133。。。優選的膨化參數是葵花籽含水率為9. 25%，模孔的孔徑為15mm，螺桿轉速為41r/min，套筒溫度為100°C。優選參數是膨化產物與水重量比為I : 6.5。優選的酶解參數是酶解溫度為47°C，酶解時間為5. 2h，加酶量為物料重量的2.4%，酶解 pH 為 4.9。本發明方法是在機械破碎的基礎上，采用能降解植物油料細胞的酶或對脂蛋白、脂多糖等復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，同時利用油水比重不同而將油和非油成分分離。本發明方法中，酶除了能降解油料細胞、分解脂蛋白、脂多糖等復合體外，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，降低乳狀液的穩定性，從而提高游離油得率。本發明水酶法制取葵花籽油與傳統制油工藝相比主要具有以下工藝優點①設備簡單、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可溶葵花籽水解蛋白含油很高(約90% )的葵花籽深加工產品，能廣泛應用于多種食品體系。
③蛋白質變性率低。
圖I本發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的降維分析圖；、
圖6熱炒溫度與熱炒時間交互的響應面；圖7熱炒溫度與出鍋溫度交互的響應面；圖8熱炒時間與出鍋溫度交互的響應面；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的降維分析圖；圖16Y = f(Xi, X3)的響應面;圖17Y = f(X2，X3)的響應面;圖18Y = f(X4, X5)的響應面；圖19Y = f (X2, X5)的響應面；圖20Y = f(X2, X4)的響應面；圖2IY = f (X1, X2)的響應面；圖22擠壓膨化因素對考察指標的降維分析圖；圖23Y = f(Xi, X2)的響應面；圖24Y = f(Xi, X4)的響應面；圖25Y = f(X2, X4)的響應面；圖26Y = f(X3, X4)的響應面；
具體實施例方式下面結合具體實施例來進一步描述本發明。一種濃香葵花籽油的提取方法，該方法包括以下步驟(1)將經過清理的葵花籽進行熱炒處理，熱炒溫度為20-120°C，熱炒時間為10-50min ;(2)將熱炒后的葵花籽進行擠壓膨化預處理，得到壓榨濃香葵花籽油與膨化產物，所述的葵花籽含水率為7% -11%，模孔的孔徑為10-18mm，螺桿轉速為30-50r/min，套筒溫度為80°C _120°C ； (3)將步驟⑵得到的膨化產物與水混合得到混合液，所述膨化產物與水重量比為I : 3-9，向混合液中加入復合纖維素酶進行酶解得到酶解液，酶解時間為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，所述的離心轉速為4500r/min,離心時間為30min。優選的葵花籽熱炒參數是熱炒溫度為105°C，熱炒時間為34min。優選的膨化參數是葵花籽含水 率為9. 25%，模孔的孔徑為15mm，螺桿轉速為41r/min，套筒溫度為100°C。優選參數是膨化產物與水重量比為I : 6.5。優選的酶解參數是酶解溫度為47°C，酶解時間為5. 2h，加酶量為物料重量的2.4%，酶解 pH 為 4.9。實驗例I熱炒工藝條件最佳參數的篩選實驗I材料與方法I. I材料、試劑
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花籽熱炒鍋河南創新機械制造有限公司I. 3實驗方法I. 3. I工藝流程葵花籽一清理一熱炒一水分調節一擠壓膨化(模孔孔徑15mm、套筒溫度100°C、物料含水率9. 25%、螺桿轉速41r/min)—粉碎一調節pH值和溫度一酶解一滅酶一離心一葵花籽油I. 3. 2計算公式總油提取率(％ )=(原料葵花籽所用克數*葵花籽中油的質量分數-酶解后殘渣中殘油量)/原料葵花籽所用克數*葵花籽中油的質量分數2結果與討論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，熱炒溫度為考察因素，在熱炒時間30min，出鍋溫度為130°C時熱炒葵花籽，考察熱炒溫度對總油提取率的影響，結果見圖2。由圖2結果可以看出當熱炒溫度大于80°C時總油提取率明顯增加，所以在下面的響應面試驗設計中前期熱炒溫度水平選擇80-120°C。2. I. 2熱炒時間對總油提取率的影響將清理后的葵花籽放入熱炒鍋內，在熱炒溫度為100°C，出鍋溫度為130°C，考察熱炒時間總油提取率的影響，結果見圖3。由圖3結果可以看出熱炒時間在30min附近總油提取率有較大值出現，因為考慮到交互作用，所以在下面的響應面試驗設計中熱炒時間選擇在 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，在熱炒溫度為100°C，熱炒時間為30min，考察出鍋溫度對總油提取率的影響，結果見圖4.由圖4結果可以看出出鍋溫度大于120°C時總油提取率明顯增加，所以在下面的響應面試驗設計中出鍋溫度選擇在120-140°C。2. 3酶解工藝的響應面實驗優化反應條件2. 3. I實驗因素水平編碼表在單因素研究的基礎上，選取熱炒溫度、熱炒時間、出鍋溫度3個因素為自變量，以總油提取率為響應值，根據中心組合設計原理，設計響應面分析實驗， 其因素水平編碼表見表I。表I因素水平編碼表
權利要求
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)將經過清理的葵花籽進行熱炒處理，熱炒溫度為20-120°C，熱炒時間為10-50min，出鍋溫度120_140°C ；(2)將熱炒后的葵花籽進行擠壓膨化預處理，得到壓榨濃香葵花籽油與膨化產物，所述的葵花籽含水率為7% -11%，模孔的孔徑為10-18mm，螺桿轉速為30_50r/min，套筒溫度為800C -120°C；(3)將步驟(2)得到的膨化產物與水混合得到混合液，所述膨化產物與水重量比為I : 3-9，向混合液中加入復合纖維素酶進行酶解得到酶解液，酶解時間為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，所述的離心轉速為4500r/min,離心時間為30min。
2.根據權利要求I所述的一種濃香葵花籽油的提取方法，其特征在于優選的葵花籽熱炒參數是熱炒溫度為105°C，熱炒時間為34min，出鍋溫度為133°C。
3.根據權利要求I所述的一種濃香葵花籽油的提取方法，其特征在于優選的膨化參數是葵花籽含水率為9. 25%，模孔的孔徑為15mm，螺桿轉速為41r/min，套筒溫度為100°C。
4.根據權利要求I所述的一種濃香葵花籽油的提取方法，其特征在于優選參數是膨化產物與水重量比為I : 6. 5。
5.根據權利要求I所述的一種濃香葵花籽油的提取方法，其特征在于優選的酶解參數是酶解溫度為47°C，酶解時間為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，該方法包括以下步驟(1)將經過清理的葵花籽進行熱炒處理，(2)將熱炒后的葵花籽進行擠壓膨化預處理，得到壓榨濃香葵花籽油與膨化產物，(3)將步驟(2)得到的膨化產物與水混合得到混合液，向混合液中加入復合纖維素酶進行酶解得到酶解液，(4)將酶解液滅酶，離心分離，得到游離的濃香葵花籽油；本發明方法利用熱炒、擠壓膨化預處理和生物酶相結合的方法分離葵花籽油脂，分離得到的乳化油經破乳后無需精煉即可獲得高質量的油，營養價值高，本發明方法總油提取率可達到96.98％，本發明方法作用條件溫和，體系中的降解產物不與提取物發生反應，可以有效地保護各成分的品質。
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 優先權日2012年6月19日
發明者于鵬, 劉琪, 李楊, 江連洲, 王梅, 齊寶坤 申請人:東北農業大學