法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2016-03-16
授权
授权
2014-07-30
实质审查的生效 IPC(主分类):C11B1/06 申请日:20120907
实质审查的生效
2014-03-26
公开
公开
技术领域
本发明涉及对含油脂的物料进行油脂制备及香皂制造，特别是涉及一 种牡丹籽油的精炼方法，以及利用其精炼过程中的废料生产牡丹洗手皂的 工艺。
背景技术
牡丹属毛茛科芍药属，落叶灌木，广泛分布于河南、山东、安徽、陕 西、四川、浙江等地，尤以洛阳、菏泽两地种植最多，资料显示，我国牡 丹的种植面积已达30万亩。长久以来，各地栽种植的牡丹主要以观赏和 苗圃销售为主，而牡丹传统药用价值和潜在的其它应用前景，促进了牡丹 深加工产品的开发与利用。
混合牡丹籽油中，经前期气质联用分析其化学成分，证明籽油中富含 不饱和脂肪酸营养成分，其含量约为87.60%，其中油酸的含量约为20%， 亚油酸约为55%，亚麻酸约为12%。众所周知，亚油酸和亚麻酸(多不饱和 脂肪酸最主要的部分)是两种人体必需脂肪酸成分，油酸（单不饱和脂肪酸 最主要的部分）是预防冠心病的主要功能成分；亚油酸具有抑制胆固醇合 成，调节血压的功能；亚麻酸具有降血脂、降胆固醇和促进脂肪代谢、肝 细胞再生及增强免疫、抗过敏反应、延缓衰老等作用。目前在国外已将亚 麻酸及其衍生物作为药物或食品强化剂，用来预防和治疗心血管疾病。而 常见的食用油中亚麻酸含量都不高，如棉籽油亚麻酸含量为2%～3%，大 豆油为6%，菜子油为0.3%～1.3%，橄榄油中亚麻酸的含量<10%。显然， 牡丹籽油中具有较高含量的亚麻酸（约12%），应有独特的营养价值。因此， 研究牡丹籽油的生产工艺对牡丹籽油经过深加工开发，使其具有鲜明特色 的新资源产品，成为功效食品和保健品推向市场具有重要意义。
中国发明专利CN200910310142.7公开了一种牡丹籽油的制备方法，其 步骤是将晒干并精选的牡丹籽经剥壳、筛选、分拣、焙烧、压榨、过滤、 碱炼水化、脱色、过滤、脱臭得到成品牡丹籽油，其中对由粗毛油过滤得 到的清毛油的精炼过程具体为：将过滤得到的清毛油导入碱炼罐碱炼水化， 加热清毛油达到60～70℃时加入NaOH溶液，再加入60～80℃的水脱胶， 加水的同时搅拌，再沉淀4～8h；将碱炼水化过的毛油导入脱色罐，加入占 毛油重4%～7%的活性白土脱色，将脱色温度控制在90～110℃，投入活性 白土的同时搅拌20～50min；将脱色后的毛油泵入排渣过滤机过滤30～ 50min，过滤机工作压力为0.2～0.4MPa；过滤后的毛油通过抽真空蒸馏脱 臭，将过滤后的毛油导入脱臭罐，升温至120～170℃，蒸馏3～6h，抽真 空3～4h，真空度为0.04～0.08MPa。抽真空后关闭阀门，开启冷却阀门， 冷却到40～70℃，获得精炼牡丹籽油。该方法不需要有机溶剂，且制备方 法简便，出油率高达26～27％，所得不饱和脂肪酸高达90%。
该中国发明专利CN200910310142.7存在以下问题：
1、该发明用的是脱壳的牡丹籽压榨榨油法。据我们研究表明，牡丹籽 皮中含有抗菌成分，才能保证压榨油的品质，不因空气微生物或其它氧化 物的影响，而产生酸败。如何确保牡丹籽油除了天然含有的成分的功效外， 不添加其它任何功效成分，同时保证籽油品质和稳定性，是牡丹籽油生产 工艺的关键技术之一。
2、牡丹籽油制备方法中，脱色多采用的是加入占毛油重4%～7%的活 性白土脱色。一方面目前国内油脂脱色等部门用的优质活性白土尚需从国 外进口，成本高；另一方面生产工艺的欠缺还有酸性废水的处理，目前石 灰用量太大。另外活性白土法吸油率大。如活性白土脱色使用量为油重的 2%－5%。使用白土对油脂进行脱色，不可避免的要夹带油，夹带量一般为 活性白土量的20%－50％，从而增加了炼耗和成本。因此，国内油脂脱色 部门希望吸油率小的活性白土。
3、在牡丹籽油精炼过程中，碱炼脱酸过程中产生的废弃油渣没有得到 利用，而是直接排放到环境中，造成资源的浪费。
4、该发明中是碱炼脱酸与水化脱胶同时进行，而经一系列物理方法处 理后所得清毛油中除游离脂肪酸杂质以外，还含有一些胶溶性杂质，羟基 化合物和色素等，对碱炼效果会有重要的影响，这些杂质中有的（磷脂， 蛋白质）以影响胶态离子膜结构的形式增大炼耗，有的（如甘油一酯，甘 油二酯）以其表面活性促使碱持久乳化，尤其是对于成分较差的粗油，该 方法更是会暴露出碱炼脱酸效果差的缺点，从而最终影响牡丹籽油的品质。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术存在的缺陷，而提供一种生产成本低、 无污染、绿色的牡丹籽油的精炼方法，所得牡丹籽油自身具有防腐和抗菌 性，且色泽鲜黄、品味纯正。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据 本发明提出的牡丹籽油的精炼方法，先用机械压榨法制得牡丹籽毛油，然 后对该牡丹籽毛油进行精炼，该精炼过程的具体步骤如下：
（1）水化脱胶
在搅拌下加热该牡丹籽毛油至40～59℃，加入油的重量的4％的沸水 或与油温相等的水，快速搅拌15～20min，边升温至60～80℃，停止搅拌， 保温静置5-7h，分离除去下层水和胶质，得脱胶油；
（2）碱炼脱酸
在搅拌下将步骤（1）所得脱胶油加热到40～59℃，用适当的速度将 10％（重量）的碱液加至该脱胶油中，当该脱胶油中出现皂脚颗粒时，减 慢搅拌速度，当该皂脚颗粒变大时，停止搅拌；升温至60～80℃，然后保 温静置10～13ｈ；待皂脚全部沉降，分离出上层油层，回收下层皂脚；最 后用该油层重量的9～11％的温水洗涤该油层两遍，分离去除水分，得脱酸 油；
（3）活性碳吸附脱色
将步骤（2）所得脱酸油置于烧杯中，然后减压下通过粒状活性炭脱色。 将脱酸油在室温下倒入装有粒状活性炭的布氏漏斗中，减压抽滤后，即得 脱色油；
（4）脱臭
将步骤（3）所得脱色油装入三口烧瓶中，置于加热磁力搅拌器中，在 0.09ＭPa的真空条件下，将该脱色油加热至120～140℃，将少量水蒸汽通 入油的底部，并调整蒸汽量，使油进行汽提，继续升温至220～240℃，使 油温保持在该温度下脱臭0.5～1.0ｈ后，关闭蒸汽，停止加热，降温，将油 冷却至70℃以下，真空干燥，将油放出，过滤，得成品油。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本 发明提出的制皂工艺，其是以前述步骤（2）中的回收的该下层皂脚为基质。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的制皂工艺，其包括以下步骤：
（1）盐析
在该基质中，加入3%～4%（重量）NaCl，保持皂化温度为95～100 ℃；盐析后，再加入起泡剂1.0%～2.5%，继续加热5～10min后，停止加 热搅拌，静置3～5h出锅，上层皂化得盐析皂，下层水溶液可提炼甘油；
（2）碱析
将步骤（1）所得盐析皂加水煮沸，然后加入5.0%碱液处理，静置分层， 上层为皂基，下层为碱析水；
（3）调和
制取皂基后加入纯碱调pH至中性，然后加入以下重量百分含量的组 分：填料0.1%～0.3%；多脂剂1.0%～5.0%；杀菌剂0.1%～0.5%；香精 1.0%～2.5%；抗氧剂1.0%～1.5%；螯合剂0.1%～0.2%；起泡剂1.0%～ 2.5%；调合时的温度在60～70℃之间并搅拌20min以上，保温在30～70℃ 下保温4h；
（4）冷却
将经步骤（3）调好的皂基放入冷却糟中冷却10～12h；
（5）切割、打印
将冷却后的大片肥皂切成块基，自然冷置2～3天后，打印花型模板后， 即为牡丹皂成品。
前述的制皂工艺，其中所述起泡剂为松香，所述填料为钛白粉或氧化 锌，所述多脂剂为硬脂酸，所述抗氧剂为泡花碱，所述螯合剂为EDTA。
经水化脱胶、碱炼脱酸、活性碳吸附脱色和减压水蒸汽蒸馏脱臭精炼 后的牡丹籽油为淡黄色透明液体，不饱和脂肪酸含量为88.77%（详见表1 和表2）。使精炼后的籽油中，不饱和脂肪酸的含量提高了2.91%。
表1压榨牡丹籽毛油甲酯化ＧＣ/ＭS分析
表2牡丹籽精炼油甲酯化ＧＣ/ＭS分析
另外，通过试验，我们发现用带皮牡丹籽作原料榨油，所得牡丹籽油 具有防腐性，如表3所示，为带皮牡丹籽油和去皮牡丹籽油的抗菌试验结 果，M11/M1—带皮牡丹籽油25mg/ml,M22/M2—带皮牡丹籽油10mg/ml;M33- 去皮牡丹籽油25mg/ml,M3-去皮牡丹籽油10mg/ml；抗菌试验阴性对照品 为70%甲醇，阳性对照品选用万古霉素；实验菌株金黄色葡萄球菌标准菌 株ATCC29213，购自中国药品生物制品检定所。
从抗菌试验1的结果中可以看出，当带皮牡丹籽油浓度为25mg/mL时， 抑菌圈约为11mm，当带皮牡丹籽油浓度为10mg/mL时，抑菌圈约为8mm； 但去皮牡丹籽油浓度为25mg/mL时，分辨不出抑菌圈，即没有抗菌活性； 从抗菌试验2的结果中可以看出，当带皮牡丹籽油浓度为25mg/mL时，抑 菌圈约为10mm，当带皮牡丹籽油浓度为10mg/mL时，抑菌圈约为6mm； 但去皮牡丹籽油浓度为10mg/mL时，无抑菌圈，即没有抗菌活性。由此可 见，含有的抗菌成分存在于牡丹籽皮中。并且发现去皮的牡丹籽油放置3～ 4个月后开始出现橙黄色悬浮物，而且闻到明显的哈喇味；而带皮牡丹籽油 在相同条件下放置一年后仍无任何变化和异味，这也进一步证实了带皮牡 丹籽油较去皮牡丹籽油具有明显的抗菌活性。
表3抗菌试验结果
注：万古霉素为阳性对照组，70%甲醇为阴性对照组；M11/M1-带皮牡丹籽油25mg/ml, M22/M2—带皮牡丹籽油10mg/ml;M33-去皮牡丹籽油25mg/ml,M3-去皮牡丹籽油 10mg/ml。
借由上述技术方案，本发明牡丹籽油的精炼方法及制皂工艺至少具有 下列优点及有益效果：
1、本发明用带皮牡丹籽作原料榨油，从本质上解决了牡丹籽油自身防 腐的问题，制得的油自身具有防腐性；不用添加任何防腐或抗氧化剂等,因 此属于纯绿色天然牡丹籽油。
2、本发明未采用活性白土脱色，而采用活性碳吸附脱色法。将所得脱 酸油置于烧杯中，然后减压下通过粒状活性炭脱色。将脱酸油在室温下倒 入装有粒状活性炭的布氏漏斗中，减压抽滤后，即得脱色油；该方法优点 为：首先油脱色可在室温下减压抽滤，快速室温操作，油没有加热的影响； 其次活性炭便宜，或者可回收处理再用，生产成本低；更重要的利用活性 炭脱色同时利用了活性炭还能脱臭的功能。本发明公开了一种高脱色性能 颗粒活性炭的食品级油的提纯脱色、脱臭方法，生产成本低，所制得油色 泽鲜黄，品味纯正。脱色工艺室温下操作，不饱和脂肪酸不易变化。
3、本发明的对籽油碱炼的副产品进行了很好地综合利用，经加工制成 牡丹皂，实现了工艺的非污染和绿色操作过程。
4、本发明将碱炼脱酸与水化脱胶分开进行，先水化脱胶，再碱炼脱胶， 从而避免了前述对比文件中的问题。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的 技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和 其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附 图,详细说明如下。
附图说明
无
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功 效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的牡丹籽油的精炼方法 及制皂工艺其具体实施方式、制造方法、步骤、特征及其功效，详细说明 如后。
实施例1：
收集洛阳混合品种牡丹籽21kg,机械榨油得3kg。采用上述精炼工艺， 经过水化脱胶——碱炼脱酸——活性碳吸附脱色——真空高温水蒸汽蒸馏 脱臭等单元操作，制得精炼油2.0kg（精炼率66.7%）。
碱练后的副产品脂肪酸钠盐800g,经过盐析——碱析——调和——冷 却等操作，最终可制取牡丹皂600克。具体操作为：
（1）水化脱胶
在搅拌下加热该牡丹籽毛油至40℃，加入油的重量的4％的沸水或与 油温相等的水，快速搅拌15min，边升温至60℃，停止搅拌，保温静置5h， 分离除去下层水和胶质，得脱胶油；
（2）碱炼脱酸
在搅拌下将步骤（1）所得脱胶油加热到40℃，用适当的速度将10％ （重量）的碱液加至该脱胶油中，当该脱胶油中出现皂脚颗粒时，减慢搅 拌速度，当该皂脚颗粒变大时，停止搅拌；升温至60℃，然后保温静置10 ｈ；待皂脚全部沉降，分离出上层油层，回收下层皂脚；最后用该油层重 量的9％的温水洗涤该油层两遍，分离去除水分，得脱酸油；
（3）活性碳吸附脱色
将步骤（2）所得脱酸油置于烧杯中，然后减压下通过粒状活性炭脱色。 将脱酸油在室温下倒入装有粒状活性炭的布氏漏斗中，减压抽滤后，即得 脱色油；
（4）脱臭
将步骤（3）所得脱色油装入三口烧瓶中，置于加热磁力搅拌器中，在 0.09ＭPa的真空条件下，将该脱色油加热至120℃，将少量水蒸汽通入油 的底部，并调整蒸汽量，使油进行汽提，继续升温至220℃，使油温保持在 该温度下脱臭0.5～1.0ｈ后，关闭蒸汽，停止加热，降温，将油冷却至70 ℃以下，真空干燥，将油放出，过滤，得成品油。
回收前述步骤（2）中的下层皂脚，以该下层皂脚为基质，制备牡丹皂。 包括以下步骤：
（1）盐析
在该基质中，加入3%（重量）NaCl，保持皂化温度为95℃；盐析后， 再加入起泡剂1.0％，继续加热5min后，停止加热搅拌，静置3h出锅，上 层皂化得盐析皂，下层水溶液可提炼甘油；
（2）碱析
将步骤（1）所得盐析皂加水煮沸，然后加入5.0%碱液处理，静置分层， 上层为皂基，下层为碱析水；
（3）调和
制取皂基后加入纯碱调pH至中性，然后加入以下重量百分含量的组 分：填料0.1%；多脂剂1.0%；杀菌剂0.1%；香精1.0%；抗氧剂1.0%； 螯合剂0.1%；起泡剂1.0%；调合时的温度在60～70℃之间并搅拌20min 以上，保温在30℃下保温4h；
（4）冷却
将经步骤（3）调好的皂基放入冷却糟中冷却10h；
（5）切割、打印
将冷却后的大片肥皂切成块基，自然冷置2～3天后，打印花型模板后， 即为牡丹皂成品。
实施例2：
收集洛阳混合品种牡丹籽25kg,机械榨油得3.8kg。采用上述精炼工艺， 经过水化脱胶——碱炼脱酸——活性碳吸附脱色——真空高温水蒸汽蒸馏 脱臭等单元操作，制得精炼油2.5kg（精炼率66.2%）。
碱练后的副产品脂肪酸钠盐1100g,经过盐析——碱析——调和——冷 却等操作，最终可制取牡丹皂903克。具体操作为：
（1）水化脱胶
在搅拌下加热该牡丹籽毛油至50℃，加入油的重量的4％的沸水或与 油温相等的水，快速搅拌20min，边升温至70℃，停止搅拌，保温静置6h， 分离除去下层水和胶质，得脱胶油；
（2）碱炼脱酸
在搅拌下将步骤（1）所得脱胶油加热到50℃，用适当的速度将10％ （重量）的碱液加至该脱胶油中，当该脱胶油中出现皂脚颗粒时，减慢搅 拌速度，当该皂脚颗粒变大时，停止搅拌；升温至70℃，然后保温静置11
ｈ；待皂脚全部沉降，分离出上层油层，回收下层皂脚；最后用该油层重 量的10％的温水洗涤该油层两遍，分离去除水分，得脱酸油；
（3）活性碳吸附脱色
将步骤（2）所得脱酸油置于烧杯中，然后减压下通过粒状活性炭脱色。 将脱酸油在室温下倒入装有粒状活性炭的布氏漏斗中，减压抽滤后，即得 脱色油；
（4）脱臭
将步骤（3）所得脱色油装入三口烧瓶中，置于加热磁力搅拌器中，在 0.09ＭPa的真空条件下，将该脱色油加热至130℃，将少量水蒸汽通入油 的底部，并调整蒸汽量，使油进行汽提，继续升温至230℃，使油温保持在 该温度下脱臭0.5～1.0ｈ后，关闭蒸汽，停止加热，降温，将油冷却至70 ℃以下，真空干燥，将油放出，过滤，得成品油。
回收前述步骤（2）中的下层皂脚，以该下层皂脚为基质，制备牡丹皂。 包括以下步骤：
（1）盐析
在该基质中，加入3.5%（重量）NaCl，保持皂化温度为100℃；盐析 后，再加入起泡剂2.0%，继续加热10min后，停止加热搅拌，静置4h出锅， 上层皂化得盐析皂，下层水溶液可提炼甘油；
（2）碱析
将步骤（1）所得盐析皂加水煮沸，然后加入5.0%碱液处理，静置分层， 上层为皂基，下层为碱析水；
（3）调和
制取皂基后加入纯碱调pH至中性，然后加入以下重量百分含量的组 分：填料0.2%；多脂剂3.0%；杀菌剂0.3%；香精2.0%；抗氧剂1.2%； 螯合剂0.2%；起泡剂2.0%；调合时的温度在65℃并搅拌20min以上，保 温在50℃下保温4h；
（4）冷却
将经步骤（3）调好的皂基放入冷却糟中冷却11h；
（5）切割、打印
将冷却后的大片肥皂切成块基，自然冷置2～3天后，打印花型模板后， 即为牡丹皂成品。
实施例3：
收集洛阳混合品种牡丹籽20kg,机械榨油得2.8kg。采用上述精炼工艺， 经过水化脱胶——碱炼脱酸——活性碳吸附脱色——真空高温水蒸汽蒸馏 脱臭等单元操作，制得精炼油1.9kg（精炼率67.8%）。
碱练后的副产品脂肪酸钠盐800g,经过盐析——碱析——调和——冷 却等操作，最终可制取牡丹皂625克。具体操作为：
（1）水化脱胶
在搅拌下加热该牡丹籽毛油至59℃，加入油的重量的4％的沸水或与 油温相等的水，快速搅拌20min，边升温至80℃，停止搅拌，保温静置7h， 分离除去下层水和胶质，得脱胶油；
（2）碱炼脱酸
在搅拌下将步骤（1）所得脱胶油加热到59℃，用适当的速度将10％ （重量）的碱液加至该脱胶油中，当该脱胶油中出现皂脚颗粒时，减慢搅 拌速度，当该皂脚颗粒变大时，停止搅拌；升温至80℃，然后保温静置13
ｈ；待皂脚全部沉降，分离出上层油层，回收下层皂脚；最后用该油层重 量的11％的温水洗涤该油层两遍，分离去除水分，得脱酸油；
（3）活性碳吸附脱色
将步骤（2）所得脱酸油置于烧杯中，然后减压下通过粒状活性炭脱色。 将脱酸油在室温下倒入装有粒状活性炭的布氏漏斗中，减压抽滤后，即得 脱色油；
（4）脱臭
将步骤（3）所得脱色油装入三口烧瓶中，置于加热磁力搅拌器中，在 0.09ＭPa的真空条件下，将该脱色油加热至140℃，将少量水蒸汽通入油 的底部，并调整蒸汽量，使油进行汽提，继续升温至240℃，使油温保持在 该温度下脱臭1.0ｈ后，关闭蒸汽，停止加热，降温，将油冷却至70℃以 下，真空干燥，将油放出，过滤，得成品油。
回收前述步骤（2）中的下层皂脚，以该下层皂脚为基质，制备牡丹皂。 包括以下步骤：
（1）盐析
在该基质中，加入4%（重量）NaCl，保持皂化温度为95～100℃；盐 析后，再加入起泡剂2.5%，继续加热10min后，停止加热搅拌，静置5h 出锅，上层皂化得盐析皂，下层水溶液可提炼甘油；
（2）碱析
将步骤（1）所得盐析皂加水煮沸，然后加入5.0%碱液处理，静置分层， 上层为皂基，下层为碱析水；
（3）调和
制取皂基后加入纯碱调pH至中性，然后加入以下重量百分含量的组 分：填料0.3%；多脂剂5.0%；杀菌剂0.5%；香精2.5%；抗氧剂1.5%； 螯合剂0.2%；起泡剂2.5%；调合时的温度在70℃并搅拌20min以上，保 温在70℃下保温4h；
（4）冷却
将经步骤（3）调好的皂基放入冷却糟中冷却12h；
（5）切割、打印
将冷却后的大片肥皂切成块基，自然冷置2～3天后，打印花型模板后， 即为牡丹皂成品。
上述实施例中所述起泡剂可选择松香，所述填料可选择钛白粉或氧化 锌，所述多脂剂可选择硬脂酸，所述抗氧剂可选择泡花碱，所述螯合剂可 选择EDTA，但不限于此，可被本领域技术人员所熟知的其它物质所替代。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式 上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发 明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利 用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但 凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所 作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
