一種低溫萃取葡萄籽油的新方法
欒小恒、端木凡林、劉民劍、田躍信
?。ò碴柺芯A油脂工程有限公司)
摘要:本文介紹了低溫萃取葡萄籽油的方法(4號溶劑浸出)、工藝過程、及其低溫萃取的意義。
關(guān)鍵詞:低溫、萃取、葡萄籽油、4號溶劑
Alowtemperatureextractionofgrapeseedoilinthenewmethod
LuanxiaohengDuanmufanlinLiuminjianTianyuexin
(AnYangCityJinghuaoilandfatEngineeringCO.,Ltd.,455000)
Abstract:Thisarticledescribesthemethodoflowtemperatureextractionofgrapeseedoil(4,solventextraction),process,andthelowtemperatureextractionofmeaning.
Keywords:lowtemperature;Extraction;grapeseedoil;Butane;
1.前言:葡萄為葡萄科葡萄屬植物,為落葉藤本植物,是世界古老的植物之一。我國葡萄資源較為豐富,年產(chǎn)量約有近600萬噸,這些葡萄中約有80%用于釀酒,13%作為鮮果用,7%用于加工果汁及其它葡萄產(chǎn)品。作為葡萄酒工業(yè)的副產(chǎn)品,我國對葡萄籽的利用率并不高,每年均有大量的葡萄籽作為飼料或廢物丟棄掉,對資源造成了極大的浪費。
葡萄籽含油量14%~17%,葡萄籽油含有大量的不飽和脂肪酸,
其含量高達90%以上,其脂肪酸主要是以亞油酸為主,含量在58%
~76%之間,比一般食用油——核桃油和紅花油中的含量都高。葡萄籽油脂肪酸組成較為合理,是一種優(yōu)良功能性食用油脂,在國外享有“食用美容品”美餐。早在50多年前,它已在歐洲許多國家上層社會餐桌上開始露面,近年來,其廣泛用途被眾多研究者所承認。
從葡萄籽中提取葡萄籽油現(xiàn)有多項生產(chǎn)技術(shù),目前,國內(nèi)已有數(shù)十家企業(yè)生產(chǎn)葡萄籽油,以適應(yīng)國內(nèi)國際要求,葡萄籽油提取是傳統(tǒng)的壓榨法和溶劑提取法。壓榨法出油率較低,雜質(zhì)含量高,且在擠壓過程中形成高溫,破壞不飽和脂肪酸;普通的溶劑提取法,所生產(chǎn)的產(chǎn)品中殘留的溶劑丙酮、二氯甲烷、2-丙酮、正己烷(6號溶劑)等往往達不到國際糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織所制定標準的要求;超臨界CO2萃取技術(shù)生產(chǎn)葡萄籽油工藝中,盡管使用了無毒、無味的二氧化碳作提取劑,可實現(xiàn)葡萄籽和油的分離,又沒有溶劑殘留毒性,易達到衛(wèi)生標準,但是,該工藝操作壓力較高(25~30Mpa),設(shè)備一次性投資過大,成本回收周期太長。而安陽市晶華油脂工程有限公司擁有的4號溶劑低溫萃取技術(shù)提取葡萄籽油,彌撲了以上生產(chǎn)工藝的不足。
4號溶劑(主要成分為丁烷、丙烷)萃取技術(shù),是食品加工業(yè)的新興的一項萃取技術(shù),它是利用4號溶劑沸點低、常溫常壓下是氣態(tài)、很容易揮發(fā)的特點。用4號溶劑萃取葡萄籽油就是利用其特性,從原料中萃取、分離葡萄籽油。這種技術(shù)與傳統(tǒng)的溶劑法相比大優(yōu)點是常溫萃取、低溫脫溶。它克服了傳統(tǒng)溶劑法在分離過程中,需蒸汽加熱,破壞掉熱敏性物質(zhì),萃取物和葡萄籽油中存在溶劑殘留等缺陷。與CO2超臨界萃取法相比,萃取壓力低(4號溶劑萃取0.4~1.0Mpa),工藝簡單,設(shè)備投資少,操作方便,能實現(xiàn)大規(guī)摸工業(yè)化生產(chǎn)。
經(jīng)過我們多年的生產(chǎn)經(jīng)驗,現(xiàn)把我們的低溫生產(chǎn)葡萄籽油的工藝介紹給大家,與大家共勉:
2.葡萄籽加工生產(chǎn)工藝:
葡萄籽→除雜→調(diào)質(zhì)→軟化→軋胚→低溫浸出→低溫粕
↓
葡萄籽毛油→精煉→成品油
2.1葡萄籽前處理工藝:
原料葡萄籽→輸送→除雜→軟化→除鐵→軋胚→干燥→低溫浸出
工藝說明:原料用風(fēng)機經(jīng)震動篩除雜,將葡萄籽中的皮渣、果渣等雜質(zhì)除掉,然后經(jīng)輸送機投入軟化鍋中,放入一定水進行軟化,升溫至65℃—80℃,保溫一定時間(15分鐘左右),除鐵后投入軋胚機軋胚,胚片厚度0.3毫米,水分保持在8%,把胚片輸送到浸出車間。
2.2葡萄籽4號溶劑(低溫)浸出工藝[1]:
4號溶劑是從液化石油氣中提純而來的,其主要成分為丁烷、丙烷,沸點均0℃以下。浸出過程是在一定壓力(0.1~0.7Mpa狀態(tài)為液體)和室溫下進行的,實現(xiàn)油料的低溫浸出。浸出粕和毛油中的溶劑是在低溫、真空狀態(tài)下脫除的,溶劑液化后循環(huán)使用。生產(chǎn)流程圖及工藝流程簡述(見圖一)。
工藝過程:
1、將葡萄籽胚片裝入浸出罐V201;
2、溶劑泵P201將4號溶劑注入浸出罐浸泡油料;
3、溶劑泵P201從浸出罐抽出混合油打入蒸發(fā)罐V203;
4、聯(lián)通浸出罐與壓縮機P204吸氣口,使粕中殘溶氣化,進入壓縮機,經(jīng)壓縮、冷凝器E201冷凝液化,溶劑回流到溶劑周轉(zhuǎn)罐V204,再循環(huán)使用。葡萄籽粕排出浸出系統(tǒng)。
5、混合油進入蒸發(fā)系統(tǒng),使4號溶劑
圖一:萃取工藝流程示意圖
E201冷凝器P201溶劑泵P202成品泵P203真空泵P204壓縮機V201浸出罐V202混合液暫存罐V203蒸發(fā)罐V204溶劑罐V205緩沖罐
蒸發(fā)后與毛油分離。溶劑蒸氣經(jīng)壓縮液化后循環(huán)使用。葡萄籽毛油排出蒸發(fā)系統(tǒng)。
2.3葡萄籽油精煉工藝:
葡萄籽毛油→過濾→水化→測定酸價→脫酸→脫水→脫色→脫臭→冷凍→精濾→成品油儲蓄
操作要點:1.過濾去除葡萄籽毛油中固體懸浮物,毛油含雜不大于0.2%,2.水化:利用膠溶性雜質(zhì)親水性,將一定量熱水、NaCI、磷酸等電解質(zhì)溶液,在攪拌作用下加入熱油中,是其膠溶性雜質(zhì)凝聚沉降3.脫酸:檢測過濾葡萄籽毛油中的酸價,根據(jù)酸價計算出理論加堿量和超堿量。脫除毛油中的游離脂肪酸,增加油透明度,降低煙點,防止氧化變質(zhì)。4.脫色:在真空狀態(tài)下,把油溫升到105~110℃進行脫水,再利用白土和活性碳吸附葡萄籽油中的葉綠素等顏色,經(jīng)過濾機將油中白土、活性炭濾掉。5.脫臭:將脫色油升溫至180℃以上,真空度達到260pa條件下,利用水蒸氣氣提的原理,用直接蒸汽進一步脫除油中臭味及殘余的游離脂肪酸、降低色價及過氧化值。6.脫蠟:將油進行緩慢冷凍,使葡萄籽油逐漸降溫至-10℃左右,使其充分結(jié)晶,再經(jīng)冷凍過濾脫去臘(脂)質(zhì),葡萄籽油達國家一級有標準。
3.產(chǎn)品質(zhì)量的對比
4號溶劑沸點低、組分純、浸出產(chǎn)品殘溶低,浸出過程溫度低、選擇性好,色素、磷脂等雜質(zhì)的浸出量少,所以,產(chǎn)品質(zhì)量高。與6號溶劑浸出粕、油質(zhì)量對比如下:
3.1浸出粕質(zhì)量好
表1 浸出粕質(zhì)量對比
項 目 | 4號溶劑浸出粕 | 6號溶劑浸出粕 |
色 澤 | 微 白 色 | 微 黑 色 |
殘 油(%) | 1 | 1 |
殘 溶(mg/kg) | <50 | <700 |
水溶性蛋白保持率(%) | 90—93 穩(wěn)定 | 74—85 不穩(wěn)定 |
脫溶溫度(℃) | <40 | >100 |
3.2浸出油脂質(zhì)量好
表2 浸出油脂質(zhì)量對比
項 目 指 標 | 4號溶劑浸出毛油 | 6號溶劑浸出毛油 |
色 澤 | 黃70 紅3 | 黃70 紅5.5 |
酸 價 | 2.3 | 4.51 |
卵磷脂含量(%) | 0.13 | 0.9 |
殘 溶(mg/kg) | <30 | >30 |
4.4號溶劑低溫萃取的意義
4號溶劑浸出油脂技術(shù),是油脂提取方法的一次創(chuàng)新,具有巨大的經(jīng)濟效益和深遠的社會意義,它不但能大幅度降低油脂加工成本,而且為貴重油料的提取,及植物蛋白的開發(fā)利用創(chuàng)造了條件。在環(huán)保方面,將使油脂工業(yè)發(fā)展發(fā)生根本性的變化。主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
4.1實現(xiàn)粕的低溫脫溶
目前的6號溶劑浸出生產(chǎn)中,由于溶劑的沸程60~90℃,脫除粕中和油中的溶劑須使其溫度上升到100℃以上,從而造成了粕中植物蛋白的變性,極大地阻礙著植物蛋白資源的開發(fā)利用。4號溶劑浸出油脂工藝用簡單的方法實現(xiàn)了低溫脫溶,避免了植物蛋白的變性,開辟了廣闊的植物蛋白資源,將對人們的飲食結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響,具有深遠的社會意義。與此同時,粕利用價值的提高也將帶來客觀的經(jīng)濟效益。
4.2實現(xiàn)了醫(yī)藥、化工方面的保質(zhì)提取
由于該工藝生產(chǎn)溫度低(<40℃),對油中和粕中的熱敏物質(zhì)如維生素、生物活性物質(zhì)、色素等的影響較小,可以實現(xiàn)貴重油料的保質(zhì)浸出,如對微生物油花生四烯酸、靈芝孢子油、月莧草籽、沙棘、小麥胚芽、黑加侖籽等。目前,利用此技術(shù)建成的武漢烯、武漢福星、內(nèi)蒙古金達威微生物油脂提取車間運轉(zhuǎn)很好,各項指標均符合要求。
對色素的提取更是獨樹一幟,尤其是萬壽菊葉黃素的提取國際市場占有率在80%以上,且有逐年擴大的趨勢。用此工藝提取的葉黃素收率在97%以上,且色價在130以上。目前建成的企業(yè)有云南曲靖博浩、淄博天音、甘肅中賢、河北中進等生物公司。
4.3溶耗低、蒸汽用量少
四號溶劑浸出油脂,由于設(shè)計了新穎的“工藝系統(tǒng)內(nèi)部熱交換技術(shù)”且溶劑易蒸發(fā),易回收,故節(jié)約了大量的溶劑和蒸汽,一般情況:溶劑消耗£8kg/t,蒸汽消耗£60kg/t。
4.4減少環(huán)境污染
由于本工藝系統(tǒng)使用很少的蒸汽,故在減少了鍋爐的煤消耗的同時,減少了因燃燒煤排放的煙塵、廢渣、廢水,從而減少了環(huán)境污染。
4.5應(yīng)用領(lǐng)域廣
脂溶性提取上該工藝已成功地應(yīng)用于萬壽菊黃色素,辣椒紅色素的提取;沙棘籽油、月見草籽油,葡萄籽油等貴重油料的提取;靈芝孢子、花生四烯酸(AA)、除蟲菊脂、聚酯酰胺等醫(yī)藥、化工方面的提取、提純,能很好地保護其有效成分及活性物質(zhì)不被破壞。
植物蛋白綜合加工上有:核桃油脂提取及核桃蛋白的綜合開發(fā)利用;大豆油脂提取及大豆蛋白的綜合開發(fā)利用;棉籽油脂提取及棉籽蛋白的綜合開發(fā)利用等,在提取油脂的同時植物蛋白不變性。
參考資料
[1]端木凡林,樊云霞等.核桃油及核桃脫脂蛋白粉制取工藝.中國油脂.1999,24(6):20—21