低温压榨菜籽饼油脂亚临界萃取工艺技术研究

摘要

油菜是我国重要的油料作物，种植面积约为700万hm2，油菜籽产量1200万t左右。菜籽制油工艺主要为预榨-浸出(PE)，其生产的毛油色泽深、品质较差，菜籽饼中粗纤维含量高，蛋白过度变性，为解决上述缺陷，脱皮菜籽低温压榨制油工艺逐步发展起来。脱皮低温压榨菜籽饼(LTPCR)品质较好，如何将LTPCR中的残油高效提取出来是一项急待解决的课题。采用传统正己烷浸出法(NHE)对LTPCR残油进行提取，高温脱溶过程会导致油脂品质下降和脱脂菜粕中蛋白质过度变性，难以实现LTCHR优质后的优用。亚临界流体萃取技术(SFE)是近几年发展起来的一种新型提取分离技术，具有萃取和脱溶温度低、提取效率高、热敏性成分破坏少等优点，现已成功应用于特种植物油脂、精油和酚类等物质的提取，目前将该技术应用于LTPCR中油脂提取的系统性研究未见报道。为实现LTCHR的高值化加工与利用，本研究以“中双11号”LTPCR为原料，进行了LTCHR油脂SFE及其品质评价，研究结果如下:
　　(1)预处理方式对LTPCR油脂SFE的影响。对菜籽饼分别进行轧胚、粉碎、微波和膨化等四种预处理进行SFE实验（料液比为1∶10、温度为40℃、每次萃取时间为30min、一次性萃取），以菜籽饼直接萃取为对照组，实验结果表明:菜籽饼粉碎到60目进行SFE时油脂提取率最高;经粉碎预处理后菜籽油酸价、过氧化值和磷脂含量与对照组相比略有升高，与微波和膨化预处理相比，酸价分别降低了0.30和0.37 mgKOH/g，过氧化值分别降低了0.44和0.84 m mol/kg，磷脂含量分别降低2.48和5.50 mg/g;粉碎预处理后SFE的菜籽油维生素E、甾醇和Canolol含量比对照组均有所提高，分别增加了7.31 mg/100g、57.28 mg/100g和4.83μg/g。对以上各种因素综合考虑，LTPCR采用粉碎预处理后再进行SFE较为合适。
　　(2) LTPCR油脂SFE条件的优化。单因素实验结果表明:SFE油脂提取率随料液比、萃取时间、萃取次数的增加而提高，随萃取温度的升高而降低。正交实验获得SFE最佳萃取条件为:萃取温度为40℃、每次萃取时间为30 min、料液比为1∶8、萃取次数为3次，此时油脂提取率为95.07％。
　　(3) SFE菜籽油品质评价。LTPCR在上述最佳工艺条件下进行SFE，并与NHE对比，实验结果表明:SFE的菜籽油酸价为0.91mg KOH/g、过氧化值为0.65 m mol/kg、磷脂为1.22 mg/g，均显著低于NHE，达到国家三级油标准;SFE的菜籽油维生素E、甾醇和Canolol含量均显著高于NHE，分别达到97.42 mg/100g、698.74mg/100g和78.51μg/g。SFE的菜籽油品质优于传统NFE。
　　(4) SFE工艺综合评价。SFE得到的脱脂菜粕氮溶解指数为44.77％，比NHE高8.53％;硫甙含量为12.21 mmol/g、植酸含量为5.64％、单宁含量为1.28％、中性洗涤纤维含量为26.39％，均显著低于NHE;在油脂提取率相近条件下，SFE所需萃取次数少、萃取和脱溶温度低，萃取能耗仅为NHE能耗的1/3。

目录

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摘要

英文缩略表

第一章 引言

1．1 油菜概况

1．2 菜籽油制取方法

1．2．1 压榨法

1．2．2 溶剂浸出法

1．2．3 预榨-浸出法

1．2．4 超临界CO2流体萃取法

1．2．5 水酶提取法

1．3 亚临界流体萃取技术

1．3．1 亚临界萃取技术基本原理及其溶剂选择

1．3．2 影响亚临界流体萃取的因素

1．3．3 亚临界流体萃取研究进展

1．4 立题意义与研究内容

第二章 预处理方式对低温压榨菜籽饼油脂亚临界萃取的影响

2．1 引言

2．2 实验材料与设备

2．2．1 实验材料

2．2．2 实验试剂

2．2．3 实验仪器

2．3 试验方法

2．3．1 测定方法

2．3．2 实验设计

2．4 结果与分析

2．4．1 菜籽脱皮低温压榨饼中各成分含量

2．4．2 不同预处理方式对油脂提取率的影响

2．4．3 不同预处理方式对菜籽油常规指标的影响

2．4．4 不同预处理方式对菜籽油微量营养成分的影响

2．4．5 不同预处理方式对脱脂菜粕品质的影响

2．5 本章小结

第三章 亚临界萃取低温压榨菜籽饼中油脂条件的优化

3．1 引言

3．2 实验材料与设备

3．2．1 实验材料

3．2．2 实验试剂

3．2．3 实验仪器

3．3 试验方法

3．3．1 测定方法

3．3．2 实验设计

3．3．3 数据统计分析

3．4 结果与分析

3．4．1 单因素实验结果分析

3．4．2 正交实验结果分析

3．5 本章小结

第四章 亚临界萃取菜籽油品质及工艺评价

4．1 引言

4．2 实验材料与设备

4．2．1 实验材料

4．2．2 实验试剂

4．2．3 实验仪器

4．3 试验方法

4．3．1 测定方法

4．3．2 实验设计

4．4 结果与分析

4．4．1 不同制油工艺对油脂提取率的影响

4．4．2 不同制油工艺对菜籽油常规指标的影响

4．4．3 不同制油工艺对菜籽油微量营养成分的影响

4．4．4 不同制油工艺对菜籽油脂肪酸组成的影响

4．4．5 不同制油工艺对脱脂菜粕品质的影响

4．4．6 亚临界萃取制油工艺能耗评价

4．5 本章小结

第五章 全文结论

5．1 主要工作总结

5．2 工作展望

参考文献

致谢

作者简历