CN104774690B - 一种枸杞子精油及食用粕粉的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种枸杞子精油及食用粕粉的制备方法，包括：将枸杞子或其种子压制成坯后经亚临界萃取，萃取结束后固液分离，得到固体湿粕和混合溶液；混合溶液经解析蒸发脱去萃取剂，得到毛油；毛油进一步经分子蒸馏精制，得到枸杞子功能性精油；固体湿粕脱尽残溶后，低温干燥、膨化、制粉，过100‑180目筛，即得到枸杞子食用粕粉。本发明的方法省去了传统油脂精炼中用化学和物理方法脱酸、脱色、脱臭等繁琐工序，工艺流程短，效率高，经分子馏后的精油酸价为0.21‑0.23mg/g，达到国家一级食用油标准。另外本发明方法得到提油后的粕粉仍含有枸杞子或种子除油外的所有营养及活性成分和药理功能，是做食品或保健品的优质添加剂。

Description

一种枸杞子精油及食用粕粉的生产工艺

技术领域

本发明涉及农产品加工领域，具体涉及一种枸杞子精油及食用粕粉的加工工艺。

背景技术

枸杞子（Lyciun barbarum L）是茄科植物枸杞（Lycium chinense Mill）的干燥成熟果实，是我国一种传统名贵中药材，又是保健食品。

我国历代医籍对枸杞子的药理功效均有明确记载：枸杞子性平、味甘、入肾甘二经，具有补肾、滋阴益精、养肝明目，壮腰强筋之功效。

据《中华人民共和国药典》记载，枸杞子可以滋补肝肾、益精名目、用于治疗目昏、眩晕、耳鸣、腰膝酸软、糖尿病等症。枸杞子可以煲粥、泡茶、炖肉、酿酒、泡酒、还可以与多种食材、药材搭配使用。

近年来的研究表明，枸杞子具有多种药理及生理功能，能增强细胞与体液的免疫力，促进造血功能，具有抗衰老、抗突变、抗肿瘤、保肝、抑菌、降血脂、降血糖、降血压、抗辐射、抗艾滋病、抗缺氧及对铅免疫毒性的拮抗作用。

枸杞子具有多种营养及活性成分，如枸杞多糖（Lycium chinensepolysaccharide简称LBP）、甜菜碱（betaine）、玉蜀黍黄素（zeaxanthine）、酸浆红素、蛋白质、氨基酸、脂肪酸、维生素A、C、B₁、B₂、B6、PP及矿物质Ca、Mg、Fe、Zn、Mn、Se、Co、Mo、P等。

枸杞子民间使用已有3000多年。目前已开发各类枸杞子产品及添加枸杞子成分的产品有上千种。但基本上都是利用枸杞子，而对其约占枸杞子重量3%-10%的种子研究甚少，枸杞种子除富集了枸杞子的营养及活性成分外，它还含有植物油在18-22%，V_E为390-420mg/kg、β-胡萝卜素为1900-2600mg/kg，磷脂为0.2-0.6%，还含有花生四烯酸及隐黄质等人体必需的营养及活性物质。

临床试验表明：枸杞子油可预防和辅助治疗心脑血管疾病、动脉粥样硬化、肥胖症、糖尿病、高血压。同时，它还可提高免疫功能、促进血液循环、清除自由基、延缓衰老、加强皮肤水合作用，对老年斑、黄褐斑也有消退作用。在增强性功能，防治青光眼和白内障方面也有促进作用。研究还表明，孕妇和婴幼儿适量增加摄取含亚油酸高的植物油，对婴儿大脑及幼儿心脏发育以及组织细胞生长也很有利。所以枸杞子油不仅是老年人，也是孕妇及婴幼儿理想的保健品、可在食品、保健品、医药用品、化妆品等多个领域开发产品，市场前景广阔。但目前枸杞子油并无工业化大生产，只有个别厂家利用不能大规模生产的超临界设备在试产，其最大产量，一批也仅有20kg，大大满足不了市场需求量。究其原因，主要是现有的加工技术不适用于枸杞子这种热敏油脂的加工，加之研究较少，重视不够，常把种子作为加工过程中的废物扔掉。

目前在油脂工业上，普遍采用的是压榨法、溶剂浸出法，也有人试用水酶法和超临界萃取法。压榨法、溶剂浸出法、水酶法，它们的主要缺陷是残油量高，温度高，耗时长，精炼工艺较繁琐，且油质较差，饼粕中蛋白质变性不好再利用；而超临界虽具有工艺简单、提取率高、快捷、高效、环保，但因压力较高，高压容器难以制造，容积小，造价贵，不能连续生产，不适合工业化大生产。

制油工艺对油脂品质、活性成分及粕的再利用有重要影响。我们不但要生产出优质、高活性的枸杞子精油，还要获得营养丰富、口感好的食用粕粉。因此我们研制出了一套低温生产枸杞子精油及食用粕粉的崭新工艺，即通过低温干燥、亚临界萃取、分子蒸馏及食用蛋白粉的制备等先进技术来实现的。这项生产工艺不仅填补了枸杞子精油及油籽饼粕加工利用的技术空白，也为大规模生产枸杞子精油和高效利用油籽饼粕提供了最佳技术方案和工艺路线。它将有助于资源的充分、合理利用，也将促进热敏油脂萃取技术的创新和发展。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种利用枸杞子生产精油及食用粕粉的新工艺，能够同时生产出优质、高活性的枸杞子精油和营养丰富、口感好的食用粕粉，以实现枸杞子精油和食用粕粉工业化生产，填补国内外空白。

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：

提供一种枸杞子精油和食用粕粉的制备方法，包括以下步骤：

1）将枸杞子或种子洗净后干燥至含水量达5-15%，然后调质、压制成坯，得到枸杞子或种子坯；

2）先在温度30-45℃，压力0.3-0.8Mpa的状态下将烷烃压缩为液态，然后作为萃取剂与步骤1）得到的枸杞子或种子坯搅拌混合进行亚临界萃取，保持萃取溶剂与枸杞子或种子坯的体积比控制在2:1～6:1，以淹没坯为准，控制萃取剂温度在30-50℃，系统压力在0.3-1.1MPa，萃取时间为30-80min，萃取结束后分离固液相，得到固体湿粕和混合溶液；

3）将步骤2）得到的混合溶液经解析蒸发处理脱去萃取剂，得到油脂溶液；

4）步骤3）得到的油脂溶液进一步经分子蒸馏精制，分子蒸馏温度为160-180℃，真空度为1.0～2.0Pa，得到酸价为0.21-0.23mg/g的枸杞子功能性精油；

5）将步骤2）萃取后分离得到的固体湿粕脱尽残溶后，低温干燥粉碎至过100-180目筛，即得到富含多种营养成分的枸杞子食用粕粉。

本发明优选的方案中，步骤1）所述的干燥优选50-70℃低温下鼓风干燥24-30h。

本发明优选的方案中，步骤2）优选将得到的固体湿粕再经所述的亚临界萃取方法反复处理2-3次。

本发明优选的方案中，所述方法进一步包括将步骤3）脱去的萃取剂回收用于步骤2）所述的亚临界萃取。

本发明的方案中，步骤2）所述的烷烃为丁烷、乙烷、丙酮等，最常用的是丁烷。

步骤3）所述的解析蒸发可以是现有技术中的各种可以实现萃取剂与溶质分离目的的解析蒸发方法，本发明优选的解析蒸发是两级解析蒸发，第一级解析是将所述的混合溶液注入解析釜后，在1×10⁴～5×10⁵Pa的压力范围内，始终保持混合溶液温度高于其沸点，经喷射器在解析釜喷射扩散后解析蒸发，完成萃取剂与油脂的初步分离；第二级解析是将第一级解析后的溶液注入解析釜，在1×10⁴～1×10^-2Pa真空度，温度为10-50℃的状态下，溶剂进一步解析蒸发，完成萃取剂与油脂的完全分离。

本发明一种优选的方案，其步骤如下：

（1）、原料处理：将干、鲜枸杞子或种子去杂洗净沥干水，低温（50-70℃）鼓风干燥约24-30h，使含水量达5-15%左右，经常规调质、压坯，称重后得到坯料，放入亚临界萃取釜；

（2）、亚临界萃取

将烷烃亚临界萃取剂在温度30-45℃，压力0.3-0.8Mpa的状态下压缩为液态，注入萃取釜中，与步骤（1）得到的坯料搅拌混合，保持萃取溶剂与坯的体积比控制在2:1～6:1，以淹没坯为准，控制溶剂温度30-50℃，系统压力0.3-1.1MPa，萃取时间30-80min，过滤分离固液相，将液相混合溶液输送入暂存罐，将固相湿粕返回萃取釜重复所述亚临界萃取2-3次，得到最终的湿粕和合并的混合溶液；

（3）、解析：

步骤（2）得到的合并的混合溶液经高压隔膜泵输送注入一级解析釜，在1×10⁴～5×10⁵Pa的压力范围内，始终保持混合溶液温度高于其沸点，经喷射器在解析釜喷射扩散后解析蒸发，完成溶剂与溶质的初步分离，得到气态溶剂I和处理后的混合溶液；

（4）、真空脱溶

步骤（3）处理后的混合溶液，经隔膜泵输送入二级解析釜，在1×10⁴～1×10^-2Pa真空度，温度为10-50℃的状态下，溶剂进一步解析蒸发，完成溶剂与溶质的完全分离，得到油脂溶液和气态溶剂II；

（5）、溶剂回收

步骤（3）、（4）解析蒸发过程中的气态溶剂I和II经真空泵组抽提、压缩机组压缩后进入缓冲罐，解析蒸发是气态的溶剂蒸汽在高压区和低压区的压差作用下，进入列管式冷凝器进行热交换，循环水带走压缩产生的热能，气态溶剂转化为饱和液体后返回溶剂储罐；解析釜中的溶剂分阶段压缩、冷却、回收至步骤（2）的萃取釜；

（6）、分子蒸馏

将步骤（4）得到的油脂溶液进行分子蒸馏精制，条件为：温度160-180℃，真空度为1.0～2.0Pa，精制后得到酸价0.21-0.23mg/g的枸杞子功能性精油。

（7）、食用粕粉的制备：

将步骤（2）得到的最终的湿粕，经再次脱尽残溶，用常规方法膨化干燥粉碎后，过100-180目筛，即得所述的枸杞子食用粕粉，用铝塑复合袋按需定量自动包装。

本发明方法制备所得的食用粕粉，它仍含枸杞子或种子除油外的所有营养及活性成分和药理功能，可直接做食品或食品和保健品的优质添加剂。膨化发生高级美拉德反应，主体香成分增多，产品松软，口感性好，枸杞子蜡质皮破裂、种仁破裂、纤维素、淀粉、糖类等大分被催化和降解，营养成分充分释放和良好保存，提高了人体消化利用率和产品品质，且膨化过程杀菌彻底，也提高了产品的安全性。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、对枸杞子或种子采用低温（50-70℃）鼓风干燥至含水量达5-15%，保护了枸杞子的营养和活性成分不被破坏，利于后述加工利用。

2、亚临界萃取技术（subcritical fluid extraction technology）是继超临界萃取技术之后近10年刚刚发展起来的一种新型分离技术，不仅具有无毒、无害、无污染、易和产品分离，提取物活性不破坏，不氧化等优点，而且提取时间短、效率高、耗能低，生产成本低，利于工业化大规模生产。

亚临界萃取技术与传统溶剂法相比：具有提取时间短，提取温度低，萃取物清洁，不变性，生产过程绿色环保；另外，在同等提取率指标下，亚临界萃取可缩短时间一倍左右，溶剂存在于闭路系统，而使其损耗和排放污染均显著低于溶剂萃取。同时，由于萃取温度低，避免了高温脱溶和回收溶剂高能耗工序，能耗可降低40%左右，而且保证了制品的生物活性。

亚临界萃取技术与超临界萃取技术相比：前者具有提取压力低，系统安全性高，生产能力大，设备投资少，溶剂范围广，运行成本低，可连续工业化大规模生产。

3、分子蒸馏对油脂的精炼：

分子蒸馏是一种新型的液-液分离技术。主要是利用不同分子量的物质自由程的不同来进行分离。当液体混合物沿加热板流动并被加热，轻、重分子会逸出液面而进入气相，由于轻、重分子的自由程不同，因此，不同物质的分子从液面逸出后移动距离不同，当恰当地设置一块冷凝板，则轻分子达到冷凝板被冷凝排出，而重分子达不到冷凝板沿混合液排出，这样，达到物质分离的目的。采用该技术生产提纯的油脂及其特有成分，如维生素类、甾醇类、谷维素、单甘脂、二聚酯、脂肪酸等多种有机合成品中，其纯度和性能都能够达到较高的标准。而且采用分子蒸馏技术对提取出来的油脂进行处理，可以实现一步法脱色、脱胶、脱臭和脱酸。

本发明方法中，亚临界萃取出来的油脂在酸价方面略高于传统工艺，故在亚临界高效萃取的基础上，利用分子蒸馏对其进行精制，使其中的游离脂肪酸在低真空的条件下快速馏出，达到精制的目的。它省去了传统油脂精炼中用化学和物理方法脱酸、脱胶、脱色、脱臭等繁琐工序，工艺流程短，效率高，经分子馏后的精油酸价为0.21-0.23mg/g，达到了国家一级食用油标准。

4、食用粕粉的制备：本发明脱溶后的油粕还含有枸杞子或种子除油外的多种营养及活性成分和药理功能，是开发食品或保健食品的优质添加剂，各项指标均达到国家食品卫生标准。

具体实施方式

实施例1

1.原料处理：将鲜、干的枸杞子或种子去杂洗净沥干水，低温鼓风干燥约25h，使含水量达12%左右，经常规技术调质、压坯，称重后放入亚临界萃取釜。

2.亚临界萃取

将亚临界萃取剂（丁烷）在温度<35℃，压力0.5Mpa的状态下压缩为液态，注入萃取釜中，与坯搅拌混合，保持萃取溶剂与种子坯的体积比大于2:1，控制溶剂温度＜35℃，系统压力0.6MPa，萃取时间50min，过滤分离固液相，将液相混合溶液输送入暂存罐，完成一次浸泡提取。

3.解析

待3-4次浸泡提取后，暂存罐的混合溶液经高压隔膜泵输送注入一级解析釜，在1×10⁴～5×10⁵Pa的压力范围内，始终保持混合溶液温度高于其沸点，经喷射器在解析釜喷射扩散后解析蒸发，完成溶剂与溶质的初步分离。

4.真空脱溶

一级解析并初步分离的混合溶液，经隔膜泵输送入二级解析釜，在1×10⁴～1×10^-2Pa真空度，温度为40℃的状态下，溶剂进一步解析蒸发，完成溶剂与溶质的完全分离，平压至0.1MPa，关闭阀门，放出油质。

5.溶剂回收

解析蒸发是气态的溶剂，经真空泵组抽提、压缩机组压缩后进入缓冲罐，解析蒸发是气态的溶剂蒸汽在高压区和低压区的压差作用下，进入列管式冷凝器进行热交换，循环水带走压缩产生的热能，气态溶剂转化为饱和液体的后返回溶剂储罐，解析釜中的溶剂分阶段压缩、冷却、回收溶媒。

6.分子蒸馏

分子蒸馏是一种特殊的液-液分离技术，它是依靠不同物质分子运动平均自由程的差别，对液体混合物进行分离的一门新型技术。

分离蒸馏的条件为：温度160℃，。真空度为1.0～2.0Pa，精制油酸价0.21mg/g。达国家食用油一级标准，提取率为98.91%。

7.食用粕粉的制备：将脱脂后的湿粕，经再次脱尽残溶，用常规方法膨化干燥粉碎后，过120目，用铝塑复合袋按需要定量自动包装机包装，产品含有除枸杞油外的多种营养及活性成分和药理功能，各项指标均达国家食品卫生标准。

实施例2

1.原料处理：将鲜、干枸杞子或种子去杂洗净沥干水，低温鼓风干燥约26h，使含水量达10%左右，经常规调质，压坯，称重后放入亚临界萃取釜。

2.亚临界萃取

将亚临界萃取剂（丙酮）在温度<40℃，压力0.6MPa的状态下压缩为液态，注入萃取釜中，与坯搅拌混合，保持萃取溶剂与种子坯的体积比大于3:1，控制溶剂温度＜40℃，系统压力0.6MPa，萃取时间60min，过滤分离固液相，将液相混合溶液输送入暂存罐，完成一次浸泡提取。

3.解析

待多次浸泡提取后，暂存釜的混合溶液经高压隔膜泵输送注入一级解析釜，在1×10⁴～5×10⁵Pa的压力范围内，始终保持混合溶液温度高于其沸点，经喷射器在解析釜喷射扩散后解析蒸发，完成溶剂与溶质的初步分离。

4.真空脱溶

一级解析并初步分离的混合溶液，经隔膜泵输送入二级解析釜，在1×10⁴～1×10^-2Pa真空度，温度为45℃的状态下，溶剂进一步解析蒸发，完成溶剂与溶质的完全分离，平压至0.1MPa，关闭阀门，放出油脂。

5.溶剂回收

解析蒸发是气态的溶剂，经真空泵组抽提、压缩机组压缩后进入缓冲罐，解析蒸发是气态的溶剂蒸汽在高压区和低压区的压差作用下，进入列管式冷凝器进行热交换，循环水带走压缩产生的热能，气态溶剂转化为饱和液体的后返回溶剂储罐。解析釜中的溶剂分阶段压缩、冷却、回收溶媒。

6.分子蒸馏

分子蒸馏是一种特殊的液-液分离技术，它是依靠不同物质分子运动平均自由程的差别，对液体混合物进行分离的一门新型技术。

分离蒸馏的条件为：温度160℃，。真空度为1.0～2.0Pa，精制油酸价0.21mg/g。达国家食用油一级标准，提取率为98.91%。

7.食用粕粉的制备：将脱脂后的湿粕，经再次脱尽残溶，用常规方法膨化干燥粉碎后，过100目，用铝塑复合袋按需定量自动包装机包装，产品含有除枸杞子或种子油外的多种营养及活性成分和药理功能，各项指标均达国家食品卫生标准。

实施例3

1.原料处理：将鲜、干枸杞子或种子去杂洗净沥干水，低温鼓风干燥约26h，使用含水量达11%左右，经常规调质，压坯，称重后放入亚临界萃取釜。

2.亚临界萃取

将亚临界萃取剂（乙烷）在温度<45℃，压力0.7mpa的状态下压缩为液态，注入萃取釜中，与坯搅拌混合，保持萃取溶剂与种子坯的体积比大于4:1，控制溶剂温度＜45℃，系统压力0.7MPa，萃取时间70min，过滤分离固液相，将液相混合溶液输送入暂存罐，完成一次浸泡提取。

3.解析

待多次浸泡提取后，暂存罐的混合溶液经高压隔膜泵输送注入一级解析釜，在1×10⁴～5×10⁵Pa的压力范围内，始终保持混合溶液温度高于其沸点，经喷射器在解析釜喷射扩散后解析蒸发，完成溶剂与溶质的初步分离。

4.真空脱溶

一级解析并初步分离的混合溶液，经隔膜泵输送入二级解析釜，在1×10⁴～1×10^-2Pa真空度，温度为50℃的状态下，溶剂进一步解析蒸发，完成溶剂与溶质的完全分离。平压至0.1MPa，关闭阀门，放出油脂。

5.溶剂回收

解析蒸发是气态的溶剂，经真空泵组抽提、压缩机组压缩后进入缓冲罐，解析蒸发是气态的溶剂蒸汽在高压区和低压区的压差作用下，进入列管式冷凝器进行热交换，循环水带走压缩产生的热能，气态溶剂转化为饱和液体的后返回溶剂储罐。解析釜中的溶剂分阶段压缩、冷却、回收溶媒。

6.分子蒸馏

分子蒸馏是一种特殊的液-液分离技术，它是依靠不同物质分子运动平均自由程的差别，对液体混合物进行分离的一门新型技术。

分离蒸馏的条件为：温度170℃，。真空度为1.0～2.0Pa，精制油酸价0.23mg/g。达国家食用油一级标准，提取率为98.91%。

7.食用粕粉的制备：将脱脂后的湿粕，经再次脱尽残溶，用常规方法膨化，干燥粉碎后，过150目，用铝塑复合袋定量自动包装机包装，产品含有除枸杞子或种子油外的多种营养及活性成分和药理功能，各项指标均达国家食品卫生标准。

Claims (2)

1.一种枸杞子精油和食用粕粉的制备方法，包括以下步骤：

1)将枸杞子或其种子洗净后在50-70℃低温下鼓风干燥24-30h，至含水量达5-15％；然后压制成坯，得到枸杞子或其种子坯；

2)先在温度30-45℃，压力0.3-0.8Mpa的状态下将烷烃压缩为液态，然后作为萃取剂与步骤1)得到的枸杞子或种子坯搅拌混合进行亚临界萃取，保持萃取溶剂与枸杞子或种子坯的体积比控制在2:1～6:1，以淹没坯为准，控制萃取剂温度在30-50℃，系统压力在0.3-1.1MPa，萃取时间为30-80min，萃取结束后分离固液相，得到固体湿粕和混合溶液；

3)将步骤2)得到的混合溶液经解析蒸发处理脱去萃取剂，得到毛油；

解析蒸发是两级解析蒸发，第一级解析是将所述的混合溶液注入解析釜后，在1×10⁴～5×10⁵Pa的压力范围内，始终保持混合溶液温度高于其沸点，经喷射器在解析釜喷射扩散后解析蒸发，完成萃取剂与油脂的初步分离；第二级解析是将第一级解析后的溶液注入解析釜，在1×10⁴～1×10^-2Pa真空度，温度为10-50℃的状态下，溶剂进一步解析蒸发，完成萃取剂与油脂的完全分离；脱去的萃取剂回收用于步骤2)的亚临界萃取；

4)步骤3)得到的毛油进一步经分子蒸馏精制，分子蒸馏温度为160-180℃，真空度为1.0～2.0Pa，得到酸价为0.21-0.23mg/g的枸杞子功能精油；

5)将步骤2)萃取后分离得到的固体湿粕脱尽残溶后，用常规方法膨化干燥粉碎后，过100-180目筛，得枸杞子食用粕粉。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)将得到的固体湿粕再经所述的亚临界萃取方法反复处理2-3次。