CN103820219B - 一种利用油菜籽皮提取多种活性物质的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种利用油菜籽皮提取多种活性物质的方法,是将油菜籽皮用正异烷浸提,所得脱脂籽皮粕分次进行醇提、酸水解、碱水解和酶水解,依次得到原花青素粗提液、植酸粗提液、多糖粗提液、膳食纤维粗提液。将原花青素粗提液精滤上大孔树脂吸附,洗脱液浓缩干燥,得油菜籽皮原花青素提取物产品;将植酸粗提液超滤膜分离,透析液沉淀、离心分离,水洗,冷冻干燥,得油菜籽皮植酸提取物产品;将多糖粗提液纳滤膜分离,截留液醇沉,醇沉物真空浓缩,冷冻干燥,得油菜籽皮多糖提取物产品;将膳食纤维粗提液离心过滤,滤物干燥,得油菜籽皮膳食纤维产品。本发明可提取多种油菜籽皮活性物质,提高了油菜籽皮资源的利用率和产品附加值。
Description
技术领域
本发明涉及农产品油料作物的精深加工,提供一种综合利用油菜籽脱皮压榨工艺的籽皮资源,提取多种植物活性成分的深加工方法。
背景技术
油菜籽是我国主要油料作物,2012年产量1220万吨。目前我国油菜籽规模加工企业通常采用轧胚—预榨—溶剂浸提加工工艺,普遍存在油脂产品颜色过深,菜粕中残存籽皮的多酚类抗营养成分影响适口性及蛋白质消化率,籽皮中植物活性成分未能综合开发利用等问题。因此,整个油菜籽加工行业产业链短,利润率低(约2-3%),进而影响油菜种植业及加工业的可持续发展。
高芥酸、高硫代葡萄糖甙曾经是制约油菜品质与菜粕蛋白质利用的主要问题。通过30多年的努力,我国双低油菜育种与种植栽培技术已取突破性进展,近三年通过国家审定的高产优质多抗油菜良种达50余个,其中芥酸含量0.0~0.05%,饼粕硫苷含量16.58~21.73微摩尔/克,含油量42.46~48.80%,大大低于国家标准。在全国油菜主产区长江流域,油菜种植品种已基本实现杂交油菜“双低”化,从而菜籽粕的研究及利用重点,已由“脱毒”转向油菜籽多酚类化合物的减量与利用。
据研究,油菜籽多酚类化合物主要存在于油菜籽皮中。油菜籽皮(种皮)约占全籽重12%-19%,籽皮中除含有15.8%~17.2d的粗脂肪外,还含有大量的植酸、单宁、原花青素等多酚类抗营养物质成分,其中植酸含量约4.0~6.4%,单宁含量3.8~5.0%,原花青素2.3~3.20%。采用先脱皮后榨油的加工工艺方式,有利将植酸、色素、单宁及多酚等抗营养物质脱除并“化害为利”。中国农科院油料作物研究所、武汉轻工业大学曾研究开发出油菜籽脱皮—低温压榨—膨化浸提新工艺与脱皮机械装备,使菜籽油酸价显著降低,菜粕的蛋白质含量由36%提高到46%,成果曾或湖北省科技进步一等奖。但脱除的菜籽皮未于综合利用,油脂与菜粕产品得率降低,影响到整体的技术经济效益与成果转化。油菜籽脱皮资源的综合开发利用,成为该成果能否转化、推广与产业化的关键所在。
发明内容
本发明的目的,在于针对油菜籽脱皮加工工艺存在的问题,以市场需求为导向,以提高油菜籽原料利用率和产品附加值为目标,提供一种油菜籽脱皮压榨产生的籽皮资源综合利用与精深加工方法,可以得到菜籽皮油脂、原花青素、植酸、单宁、多糖、膳食纤维等多种油菜籽皮活性物质。
为达到上述目的,本发明的实施方案为:一种利用油菜籽皮提取多种活性物质的方法,包括以下步骤:
(1)将粉碎过筛的油菜籽皮放入浸提罐中,按料液重量比1:4加入正异烷,加热至50~60℃,回流浸提6~8h,二次浸提,过滤,脱除溶剂,得脱脂菜籽皮粕;
(2)将脱脂菜籽皮粕分次萃取:第一次醇提,以60~75%乙醇为提取介质,料液重量比1:10~15,提取温度60-70℃,搅拌浸提1-2h,抽滤,微孔精滤,得原花青素粗提液;第二次酸水解,加入纯化水,料液重量比1:15~20,加入盐酸调pH=2,温度50~60℃,搅拌,酸水解3~4h,抽滤,微孔精滤,得植酸粗提液;第三次碱水解,加入纯化水,料液重量比1:15~20,加入氢氧化钠调pH=9,温度50~60℃,搅拌,碱水解3-4h,抽滤,微孔精滤,得多糖粗提液;第四次酶水解,加入纯化水,料液比1:15~20,加入纤维素酶,加酶量为原料重量的0.2%,温度50~55℃,搅拌,酶水解4~5h,得膳食纤维粗提液;
(3)将第一次醇提所得原花青素粗提液精滤,静置沉淀过夜,取上清液,上大孔树脂,流速2BV(柱体积,下同)/h,至饱和吸附止,上柱流出醇-水液收集备用;再用3~4BV纯化水洗脱,流速1BV/h,收集水洗液,回用提取植酸;再用1.5-2BV的40~50%乙醇洗脱,流速1BV/h,收集醇洗液,70~80℃真空浓缩,冷冻干燥,得油菜籽皮原花青素提取物产品;
(4)将第二次酸水解所得植酸粗提液,用超滤膜分离,透析液加氢氧化钠调节pH值=7,沉淀12h,离心分离,水洗,冷冻干燥,得油菜籽皮植酸提取物产品;
(5)将第三次碱水解所得多糖粗提液用纳滤膜分离,透析液回用,截留液与步骤(3)所得大孔树脂上柱流出的醇-水液按1:4重量比混合,醇沉24小时,上清醇水液回用作提取介质,醇沉物70-80℃真空浓缩,冷冻干燥,得油菜籽皮多糖提取物产品;
(6)将第四次酶水解所得膳食纤维粗提液离心过滤,滤物干燥,得油菜籽皮膳食纤维产品。
步骤(1)中,所述油菜籽皮由以下方法制得:将油菜籽用微波炉加热3~5min调质,机械脱皮,风选,籽皮粉碎,过筛,物料细度60~80目,装袋备用。
步骤(1)中,所述浸提方法包含超声波或微波辅助浸提。
步骤(3)和步骤(4)中,所述大孔吸附树脂为D101型树脂、HPD-700型树脂或 AB-8型树脂。
本发明以油菜籽皮为原料,通过粉碎、脱脂等预处理,分次浸提萃取目标成分,萃取液分别用大孔树脂吸附、酸溶碱沉,膜分离等组合工艺纯化,分步制备菜籽皮油脂、原花青素、植酸、多糖、膳食纤维等系列产品,提高了油菜籽皮资源的利用率和产品附加值。
具体实施方式
实施例1:
一种利用油菜籽皮提取多种活性物质的方法,具体步骤和方法如下:
(1)取双低油菜籽(品种湘杂油199)1000g,用微波炉加热3min调质,齿盘碾磨脱皮,风选,籽皮粉碎,过60目筛,得油菜籽皮粉172g;
(2)籽皮粉放入烧杯中,按料液重量比1:4加入正异烷,水浴加热至50℃,回流浸提6h,过滤,按上述方法二次浸提,合并滤液,滤渣、滤液置电热恒温烘箱加热至80℃脱除溶剂,得脱脂籽皮粕145.0g,菜籽油28.4g;
(3)将脱脂籽皮粕145.0g放入超声波萃取仪分次萃取:
(4)将脱脂籽皮粕145.0g放入超声波萃取仪中,加入70%乙醇2000ml,控制提取温度60℃,搅拌浸提1h,抽滤,0.24um精滤,得原花青素醇提液1750ml,静置沉淀过夜,取上清液上AB-8大孔树脂,流速2BV/h,至饱和吸附止,用4BV纯化水洗脱,流速1BV/h;再用1.5BV的40%乙醇洗脱,流速1BV/h,收集醇洗液,70-80℃真空浓缩,冷冻干燥,得原花青素提取物3.64g;取样用香草醛法测定,原花青素纯度76.8%,原料得率2.51%。
(5)将步骤(4)中醇提所得滤渣放入超声波萃取仪,加入纯化水2000ml,浓度为37%的盐酸,调节pH值=2,温度60℃,搅拌,酸水解4h,抽滤,0.24um精滤,精滤液过孔径5-20um陶瓷膜超滤,透析液加氢氧化钠调节pH值=7,沉淀12h,离心分离,水洗,冷冻干燥,得植酸提取物5.56g;取样用紫外分光光度法测定,植酸纯度81.2%,原料得率3.84%。
(6)将步骤(5)酸水解所得滤渣放入超声波萃取仪,加入纯化水2000ml,加氢氧化钠调节pH值=9,温度60℃,搅拌,碱水解4h,抽滤,0.24um精滤,精滤液用1000分子量纳滤膜分离浓缩,截留液与步骤(4)中所述AB-8大孔树脂上柱流出醇-水液按1:4重量比混合,醇沉24小时,醇沉物离心分离,70~80℃真空浓缩,冷冻干燥,得多糖提取物10.52g;取样用苯酚-硫酸法测定,多糖纯度81.2%,原料得率7.26%。
(7)将步骤(6)碱水解所得滤渣放入超声波萃取仪中,顺次加入纯化水纯化水2000ml、纤维素酶1.45g,调节pH值=7.5,温度50℃,搅拌,酶水解5h,离心过滤,滤物电热烘箱干燥,得膳食纤维82.9g,原料得率51.17%。
Claims (4)
1. 一种利用油菜籽皮提取多种活性物质的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将粉碎过筛的油菜籽皮放入浸提罐中,按料液重量比1:4加入正异烷,加热至50~60℃,回流浸提6~8h,二次浸提,过滤,脱除溶剂,得脱脂籽皮粕;
(2)将经脱脂菜籽皮粕分次萃取:第一次醇提,以60~75%乙醇为提取介质,料液重量比1:10~15,提取温度60-70℃,搅拌浸提1-2h,抽滤,微孔精滤,得原花青素粗提液;第二次酸水解,加入纯化水,料液重量比1:15~20,加入盐酸调pH=2,温度50~60℃,搅拌,酸水解3~4h,抽滤,微孔精滤,得植酸粗提液;第三次碱水解,加入纯化水,料液重量比1:15~20,加入氢氧化钠调pH=9,温度50~60℃,搅拌,碱水解3-4h,抽滤,微孔精滤,得多糖粗提液;第四次酶水解,加入纯化水,料液比1:15~20,加入纤维素酶,加酶量为原料重量的0.2%,温度50~55℃,搅拌,酶水解4~5h,得膳食纤维粗提液;
(3)第一次醇提所得原花青素粗提液精滤,静置沉淀过夜,取上清液,上大孔树脂,流速2BV/h,至饱和吸附止,上柱流出醇-水液收集备用;再用3~4BV纯化水洗脱,流速1BV/h,收集水洗液,回用提取植酸;再用1.5-2BV的40~50%乙醇洗脱,流速1BV/h,收集醇洗液,70~80℃真空浓缩,冷冻干燥,得油菜籽皮原花青素提取物产品;
(4)将第二次酸水解所得植酸粗提液,用超滤膜分离,透析液加氢氧化钠调节pH值=7,沉淀12h,离心分离,水洗,冷冻干燥,得油菜籽皮植酸提取物产品;
(5)将第三次碱水解所得多糖粗提液用纳滤膜分离,透析液回用,截留液与大孔树脂上柱流出醇-水液按1:4醇沉24小时,上清醇水液回用作提取介质,醇沉物70-80℃真空浓缩,冷冻干燥,得油菜籽皮多糖提取物产品;
(6)将第四次酶水解所得膳食纤维粗提液离心过滤,滤物干燥,得油菜籽皮膳食纤维产品。
2.根据权利要求1所述的利用油菜籽皮提取多种活性物质的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述油菜籽皮由以下方法制得:将油菜籽用微波炉加热3~5min调质,机械脱皮,风选,籽皮粉碎,过筛,物料细度60~80目,装袋备用。
3.根据权利要求1所述的利用油菜籽皮提取多种活性物质的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述浸提方法包含超声波或微波辅助浸提。
4.根据权利要求1所述的利用油菜籽皮提取多种活性物质的方法,其特征在于,步骤(3)中,所述大孔树脂为D101型树脂、HPD-700型树脂或 AB-8型树脂。
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