CN103497823A - 一种带壳火麻籽的加工利用技术 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带壳火麻籽的加工利用技术，其包括如下步骤：（1）将火麻籽原料进行真空干燥，然后冷却、粉碎、过筛；（2）将处理好的火麻籽粉装入超临界CO2萃取设备的萃取釜中，然后进行升压萃取和降压分离，期间分段收集不同阶段萃取的油脂，最后对脱脂残渣进行快速泄压式膨化处理。本发明将超临界CO2流体变压萃取技术与快速泄压膨化处理技术相结合，不仅火麻籽油的得率高、品质好、萃取时间短，而且火麻籽中的营养成分与生物活性物质得到充分保留，尤其是脱脂火麻籽粉得到膨化处理而便于后续进一步加工利用，是一种简单、高效、安全、绿色、节能的带壳火麻籽加工方法。
Description
技术领域
本发明涉及火麻籽的一种加工利用技术，具体涉及一种利用超临界CO2流体变压加工技术制造高品质火麻籽油和高活性脱脂火麻籽粉的方法。
背景技术
火麻籽为桑科植物大麻的干燥成熟种子，别名又叫大麻籽、火麻、线麻子。火麻籽被认定为植物王国中最集中、最完整、最平衡的必需氨基酸和必需脂肪酸来源。火麻籽含有25-35%油脂、20-25%蛋白、20-30%膳食纤维，还含有丰富的生物活性物质、维生素和矿物质，比如：植物甾醇、叶绿素、维生素C、维生素 B1、β-胡萝卜素、核黄素、钙、镁、铁、钾、磷等，是生产保健食品、药品、化妆品及高档营养调和油的极佳原料。
目前，人们对火麻籽的加工利用主要有三种方式。一是整粒带壳粉碎后直接食用或掺入其它食品中使用，这种利用方式的附加值不高；二是整粒带壳粉碎后采用压榨法或超临界CO2流体定压萃取法取油，这种方式所得油脂的得率低、色泽深、品质差；三是脱壳后再采用水酶法取油，这种利用方式既损失了火麻籽壳中的营养成分与生物活性物质，又损失了仁中的水溶性营养成分与生物活性物质。
发明内容
本发明利用超临界CO2流体变压萃取技术来加工带壳火麻籽，不仅火麻籽油的得率高、品质好、萃取时间短，而且火麻籽中的营养成分与生物活性物质得到充分保留，尤其是脱脂火麻籽粉得到膨化处理而便于后续加工利用。
其工艺过程主要包括：带壳火麻籽→真空干燥→粉碎过筛→升压萃取→降压分离→分段收集→膨化处理→高品质火麻油和高活性脱脂火麻籽粉。主要包括如下步骤：
（1）预处理：将火麻籽原料进行真空干燥，然后冷却、粉碎、过筛；火麻籽的干燥条件是60-80℃下的真空干燥，干燥后的水分含量为5-8%，粉碎过筛的目数为80-120目。
（2）升压萃取：将步骤（1）处理的火麻籽粉装入超临界CO2萃取设备的萃取釜中，然后进行升压萃取，得到火麻油。其萃取条件为：CO2流速15-25L/h，萃取温度25-45℃，前0.5-1.0h内的萃取压力为15-25MPa，然后萃取压力升高到25-35MPa继续萃取1.0-2.0h。
（3）降压分离：在总萃取时间内，前0.5-1.0h的分离压力为10-15MPa，然后分离压力降低到8-10MPa。
采取步骤（2）和（3）所述的升压萃取和降压分离，不仅可以提高油脂的得率、缩短萃取时间、便于分段得到不同品质的油脂，同时，由于萃取釜内的原料所承受的压力差随萃取操作时间的延长而增大，因此萃取釜内的残渣还可以受到膨化作用，便于其后期开发利用。
（4）分段收集：萃取期间每隔10-20min从分离釜放出一次萃取物，依据不同阶段萃取物的感官品质不同而进行分段收集。其中，第一个10-20分钟内与最后10-20分钟内这两个阶段的萃取物因为浑浊不清或者色泽较深而单独收集，这两部分萃取物需要经过全精炼处理才能制成高品质火麻油；而萃取期间中间段收集到的萃取物呈现清亮的金黄色，只需要经过后期简单的精炼处理甚至无需精炼处理就可以得到高品质火麻油。
（5）膨化处理：脱脂操作完成后，打开分离釜出口阀，关闭萃取釜出口阀，维持萃取釜处于高压状态一段时间，然后迅速完全打开萃取釜出口阀，使脱脂火麻籽残渣在快速泄压后受到进一步的膨化处理，得到蓬松的褐色至灰白色脱脂火麻籽粉。
本发明利用超临界CO2流体变压萃取技术和快速泄压膨化技术来加工带壳火麻籽，火麻籽油的提取得率较超临界CO2流体定压萃取技术提高3-5个百分点,脱脂火麻籽粉中水溶性蛋白质占总蛋白质的比率提高4-6个百分点。
具体实施方式
以下结合实施例旨在进一步说明本发明，而非限制本发明。
实施例1
取粉碎过100目、水分含量6%的火麻仁粉500g，放入1L萃取罐中，设置超临界CO2萃取温度35℃。在25MPa的萃取釜压力和15MPa的分离釜压力下萃取45min，然后升高萃取釜压力到35MPa、同时降低分离釜压力到10MPa，继续萃取45min。期间，每隔15min分离出来一次萃取物，其中第一次分离出来的萃取物约10g重、呈乳浊状，最后一次分离出来的萃取物约15g重、呈墨绿色，中间段萃取时间（15-75min）分离出来的萃取物约110g重、呈清亮的金黄色，此即高品质火麻油。此实验条件下火麻籽油的提取得率为27%,其中高品质火麻油占22%；脱脂操作完成后，维持萃取釜处于35MPa状态10min，然后迅速完全打开萃取釜出口阀，使脱脂火麻籽残渣得到进一步的膨化处理，得到蓬松的浅褐色脱脂火麻籽粉360g。经测定，该脱脂火麻籽粉中的蛋白质含量33.24%，其中水溶性蛋白占26.31%。
实施例2
取粉碎过80目、水分含量8%的火麻仁粉460g，放入1L萃取罐中，设置超临界CO2萃取温度35℃。在20MPa的萃取釜压力和12 MPa的分离釜压力下萃取60min，然后升高萃取釜压力到30 MPa、同时降低分离釜压力到8 MPa，继续萃取60 min。期间，每隔20min分离出来一次萃取物，其中第一次分离出来的萃取物约12g重、呈乳浊状，最后一次分离出来的萃取物约15g重、呈墨绿色，中间段萃取时间（20-100 min）分离出来的萃取物约100g重、呈清亮的金黄色，此即高品质火麻油。此实验条件下火麻籽油的提取得率为27.6%，其中高品质火麻油占21.7%；脱脂操作完成后，维持萃取釜处于30 MPa状态15min，然后迅速完全打开萃取釜出口阀，使脱脂火麻籽残渣得到进一步的膨化处理，得到蓬松的浅褐色脱脂火麻籽粉330g。经测定，该脱脂火麻籽粉中的蛋白质含量30.18%，其中水溶性蛋白占24.56%。
实施例3
取粉碎过120目、水分含量7.5%的火麻仁粉600g，放入1L萃取罐中，设置超临界CO2萃取温度38℃。在20MPa的萃取釜压力和18MPa的分离釜压力下萃取60min，然后升高萃取釜压力到32MPa、同时降低分离釜压力到10MPa，继续萃取45min。期间，每隔15min分离出来一次萃取物，其中第一次分离出来的萃取物约12g重、呈乳浊状，最后一次分离出来的萃取物约20g重、呈墨绿色，中间段萃取时间（15-75min）分离出来的萃取物约136g重、呈清亮的金黄色，此即高品质火麻油。此实验条件下火麻籽油的提取得率为28%,其中高品质火麻油占22.67%；脱脂操作完成后，维持萃取釜处于35MPa状态10min，然后迅速完全打开萃取釜出口阀，使脱脂火麻籽残渣得到进一步的膨化处理，得到蓬松的浅褐色脱脂火麻籽粉420g。经测定，该脱脂火麻籽粉中的蛋白质含量32.84%，其中水溶性蛋白占27.54%。
Claims (7)
1.一种带壳火麻籽的加工利用技术，其特征包括如下步骤：带壳火麻籽→真空干燥→粉碎过筛→升压萃取→降压分离→分段收集→膨化处理→高品质火麻油和高活性脱脂火麻籽粉。
2.（1）预处理：将火麻籽原料进行真空干燥，然后冷却、粉碎、过筛；
（2）升压萃取：将步骤（1）处理的火麻籽粉装入超临界CO2萃取设备的萃取釜中，然后进行升压萃取，得到火麻油；
其萃取条件为：CO2流速15-25L/h，萃取温度25-45℃，前0.5-1.0h内的萃取压力为15-25MPa，然后萃取压力升高到25-35MPa继续萃取1.0-2.0h；
（3）降压分离：在总萃取时间内，前0.5-1.0h的分离压力为10-15MPa，然后分离压力降低到8-10MPa；
（4）分段收集：萃取期间每隔10-20分钟从分离釜放出一次萃取物，依据不同阶段萃取物的感官品质不同而进行分段收集。
3.根据权利要求1所述的一种带壳火麻籽的加工利用技术，其特征是：所述步骤（1）中，火麻籽的干燥条件是60-80℃下的真空干燥，干燥后的水分含量为5-8%，粉碎过筛的目数为80-120目。
4.根据权利1要求所述的一种带壳火麻籽的加工利用技术，其特征是：所述步骤（2）和（3）中，超临界CO2萃取操作采取升压萃取、降压分离的操作方式进行，即：在总萃取时间内，前0.5-1.0h的萃取压力为15-25MPa、分离压力为10-15MPa，然后萃取压力升高到25-35MPa继续萃取、同时分离压力降低到8-10MPa。
5.这样升压萃取和降压分离，不仅可以提高油脂的得率、缩短萃取时间，而且便于分段得到不同品质的油脂，同时还可以使萃取釜内的火麻籽粉残渣受到膨化处理，便于其后期开发利用。
6.根据权利1要求所述的一种带壳火麻籽的加工利用技术，其特征是：所述步骤（4）中，萃取期间每隔10-20分钟从分离釜放出一次萃取物，并分段收集；其中，第一个10-20分钟内与最后10-20分钟内这两个阶段的萃取物因为浑浊不清或者色泽较深而单独收集，这两部分萃取物需要经过全精炼处理才能制成高品质火麻油；而萃取期间中间段收集到的萃取物呈现清亮的金黄色，只需要经过后期简单的精炼处理甚至无需精炼处理就可以得到高品质火麻油；脱脂操作完成后，打开分离釜出口阀，关闭萃取釜出口阀，维持萃取釜处于高压状态一段时间，然后迅速完全打开萃取釜出口阀，使脱脂火麻籽残渣在快速泄压后得到进一步的膨化处理，得到蓬松的褐色至灰白色脱脂火麻籽粉。
7.一种带壳火麻籽的加工利用技术，其特征在于，将超临界CO2流体变压萃取技术与快速泄压膨化处理技术相结合，不仅火麻籽油的得率高、品质好、萃取时间短，而且火麻籽中的营养成分与生物活性物质得到充分保留，尤其是脱脂火麻籽粉得到膨化处理而便于后续进一步加工利用。
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