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低溫萃取葡萄籽油的新方法(中國油脂)
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
(安陽市晶華油脂工程有限公司)
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。
關鍵詞:低溫、萃取、葡萄籽油、4號溶劑
A low temperature extraction of grape seed oil in the new method
Luan xiao heng Duan mu fan lin Liu min jian Tian yue xin
(An Yang City Jinghua oil and fat Engineering CO., Ltd.,455000)
Abstract: This article describes the method of low temperature extraction of grape seed oil (4, solvent extraction), process, and the low temperature extraction of meaning.
Key words: low temperature; Extraction;grape seed oil ;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品。作為葡萄酒工業的副產品,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有多項生產技術,目前,國內已有數十家企業生產葡萄籽油,以適應國內國際要求,葡萄籽油提取是傳統的壓榨法和溶劑提取法。壓榨法出油率較低,雜質含量高,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,所生產的產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組織/世界衛生組織所制定標準的要求;超臨界CO2萃取技術生產葡萄籽油工藝中,盡管使用了無毒、無味的二氧化碳作提取劑,可實現葡萄籽和油的分離,又沒有溶劑殘留毒性,易達到衛生標準,但是,該工藝操作壓力較高(25~30Mpa),設備一次性投資過大,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(專利號:90108660.6)提取葡萄籽油,彌撲了以上生產工藝的不足。
4號溶劑(主要成分為丁烷、丙烷)萃取技術,是食品加工業的新興的一項萃取技術,它是利用4號溶劑沸點低、常溫常壓下是氣態、很容易揮發的特點。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。這種技術與傳統的溶劑法相比大優點是常溫萃取、低溫脫溶。它克服了傳統溶劑法在分離過程中,需蒸汽加熱,破壞掉熱敏性物質,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,設備投資少,操作方便,能實現大規摸工業化生產。
經過我們多年的生產經驗,現把我們的低溫生產葡萄籽油的工藝介紹給大家,與大家共勉:
2.葡萄籽加工生產工藝:
葡萄籽→除雜→調質→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:原料用風機經震動篩除雜,將葡萄籽中的皮渣、果渣等雜質除掉,然后經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狀態為液體)和室溫下進行的,實現油料的低溫浸出。浸出粕和毛油中的溶劑是在低溫、真空狀態下脫除的,溶劑液化后循環使用。生產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罐V203;4、聯通浸出罐與壓縮機P204吸氣口,使粕中殘溶氣化,進入壓縮機,經壓縮、冷凝器E201冷凝液化,溶劑回流到溶劑周轉罐V204,再循環使用。葡萄籽粕排出浸出系統。5、混合油進入蒸發系統,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蒸發罐 V204溶劑罐 V205緩沖罐
蒸發后與毛油分離。溶劑蒸氣經壓縮液化后循環使用。葡萄籽毛油排出蒸發系統。
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:利用膠溶性雜質親水性,將一定量熱水、NaCI、磷酸等電解質溶液,在攪拌作用下加入熱油中,是其膠溶性雜質凝聚沉降3. 脫酸:檢測過濾葡萄籽毛油中的酸價,根據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。4. 脫色:在真空狀態下,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,使其充分結晶,再經冷凍過濾脫去臘(脂)質,葡萄籽油達國家一級有標準。
3.產品質量的對比
4號溶劑沸點低、組分純、浸出產品殘溶低,浸出過程溫度低、選擇性好,色素、磷脂等雜質的浸出量少,所以,產品質量高。與6號溶劑浸出粕、油質量對比如下:
3.1 浸出粕質量好
表1 浸出粕質量對比
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 穩定 | 74—85 不穩定 |
脫溶溫度(℃) | <40 | >100 |
3.2浸出油脂質量好
表2 浸出油脂質量對比
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,是油脂提取方法的一次創新,具有巨大的經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,及植物蛋白的開發利用創造了條件。在環保方面,將使油脂工業發展發生根本性的變化。主要體現在以下幾個方面:
4.1實現粕的低溫脫溶
目前的6號溶劑浸出生產中,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利用。4號溶劑浸出油脂工藝用簡單的方法實現了低溫脫溶,避免了植物蛋白的變性,開辟了廣闊的植物蛋白資源,將對人們的飲食結構產生一定的影響,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濟效益。
4.2實現了醫藥、化工方面的保質提取
由于該工藝生產溫度低(<40℃),對油中和粕中的熱敏物質如維生素、生物活性物質、色素等的影響較小,可以實現貴重油料的保質浸出,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,利用此技術建成的武漢烯、武漢福星、內蒙古金達威微生物油脂提取車間運轉很好,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,由于設計了新穎的“工藝系統內部熱交換技術”且溶劑易蒸發,易回收,故節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減少環境污染
由于本工藝系統使用很少的蒸汽,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,從而減少了環境污染。
4.5 應用領域廣
脂溶性提取上該工藝已成功地應用于萬壽菊黃色素,辣椒紅色素的提??;沙棘籽油、月見草籽油,葡萄籽油等貴重油料的提??;靈芝孢子、花生四烯酸(AA)、除蟲菊脂、聚酯酰胺等醫藥、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利用;大豆油脂提取及大豆蛋白的綜合開發利用;棉籽油脂提取及棉籽蛋白的綜合開發利用等,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
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