微波膨化辅助生物酶解提取茶籽油的方法
技术领域
本发明涉及食品加工技术领域,具体涉及微波膨化辅助生物酶解提取茶籽油的方法。
背景技术
茶油是一种高档健康食用植物油,主要成份为油酸,并含有亚油酸、棕桐酸、硬脂酸等,茶油中油酸相对含量占76-85%,几乎是所有常见植物油中油酸含量最高的。另外还含有7-8%的亚油酸,9-10%的饱和酸。由于它的高度不饱和性,非常有利于心脏病、血管硬化、高血压、高血脂患者食用,是一种理想的营养保健油脂。茶油性偏凉,有凉血、止血的功效,长期食用能对肝血亏损、虚火上升所致的高血压患者,有平抑血压的特殊作用。茶油中的有效成份,对老年心脑血管有软化作用,故能防治血管硬化所致的多种心脑血管疾病。有机茶油是《中国食物结构改革与发展规划纲要》和国际粮农组织首推的保健植物油,将成为21世纪中国首选绿色健康油。
最近几年,因为橄榄油价格昂贵,中国、日本等一些亚洲国家开始对与橄榄油有相似组成的茶籽油大为关注,积极对其做深入研究并且开发出各种产品。随着生活水平的逐步提高,人们对食品营养健康的追求也会不断重视,而茶籽油作为一种富含人体必需脂肪酸及多种维生素的纯天然植物油,能改变单一油脂造成的营养不均,充分平衡人体营养,使得茶籽油的市场价格不断升高。在我国南方地区,如湖南、江西、四川等省份的人们已经认识到茶籽油的诸多好处,己成为家庭生活的必需品。
目前国内从事茶油生产的企业主要是压榨法、有机溶剂浸提法提取茶油。压榨设备检修拆换时劳动量大,而且提取效率较低,榨饼中的残油率达5%~10%。有机试剂存在潜在的安全问题,而毛油必须要经过精炼,而且用的有机试剂都容易挥发,污染环境,另外有机试剂的处理也比较麻烦,需要有专门的厂房和设备。精炼的茶油中天然营养成分几乎全部损失、高温脱臭产生对健康不利的反式脂肪酸或苯并芘等、有机浸提残留有机溶剂,使茶油的质量大大降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种产品的出油率大大提高,不用有机试剂,所得茶油不含反式脂肪酸、无外来残留有害物、色泽浅、酸价低、营养价值高的微波膨化辅助生物酶解提取茶籽油的方法。
为了实现上述目的,本发明采用了如下的技术方案:
微波膨化辅助生物酶解提取茶籽油的方法,包括如下步骤:
S1、将油茶籽进行清洗并除杂;
S2、将清洗除杂后的油茶籽去壳,并保留油茶籽仁;
S3、将油茶籽仁粉碎,并过20~25目筛,得到油茶籽仁粉;
S4、将油茶籽仁粉用微波膨化机预处理3~6min,然后过30~40目筛,备用,其中,微波频率为1000~2000兆赫;
S5、将S4得到的油茶籽仁粉置于pH值为4.5~6的酶液体系中,其中料液比为1:(9~10)kg/L并用超声波发生器处理150~200min,处理温度为50~60℃;
S6、将超声波发生器处理的油茶籽仁粉进行物理冷榨,得到粗茶籽油;
S7、将粗茶籽油进行脱水、除杂即得茶籽油。
进一步地,超声波发生器处理功率为350~450W,间隔超声,每次超声时间5~6s,间隔时间8~10s。
优选地,超声波发生器处理功率为400W,间隔超声,每次超声时间6s,间隔时间8s。
进一步地,所述酶液体系包括体积比为(1~2):(2~3):(1~2):(2~3)的果胶酶、纤维素酶、蛋白酶以及α-淀粉酶,其中,果胶酶的活性为12~14FPIU、纤维素酶的酶活性为16~20FPIU、蛋白酶的酶活性为12~16FPIU,α-淀粉酶的酶活性为15~20FPIU。
优选地,所述酶液体系包括体积比为2:3:1:2的果胶酶、纤维素酶、蛋白酶以及α-淀粉酶所述果胶酶的活性为13FPIU、纤维素酶的酶活性为18FPIU、蛋白酶的酶活性为14FPIU,α-淀粉酶的酶活性为17FPIU。
本发明采用的微波膨化辅助生物酶解,同时结合超声波处理的提取技术是一种新的有机茶油提取方法,微波辅助具有促进反应的高效性和强选择性及操作简便、副产物少、产率高及产物易提纯等优点,生物酶解操作安全、污染少、提取的油品质优良、有利于进一步综合利用。而在超声波作用下,由于空化作用,细胞壁会产生位移和变形,出现纵向裂纹、吸水润胀、细纤维化等现象,这些物理变化能让酶在水解时,有效地提高其可及度,提高酶解效率。本发明将两者特点相结合,使生产有机茶油的工艺简单,提取条件温和,所需设备较少,生产成本低,借助微波膨化、超声处理以及酶解技术对有机茶油原料进行处理,使产品的出油率大大提高,且操作温度适合、没有用到有机试剂,所得茶油不含反式脂肪酸、无外来残留有害物、色泽浅、酸价低、营养价值高。另外提取有机茶油的过程中,其残渣中茶皂素、蛋白质、碳水化合物及其他营养易于提取利用,对环境污染少,易处理。
具体实施方式
以下结合实施例来进一步解释本发明,但实施例并不对本发明做任何形式的限定。
实施例1
微波膨化辅助生物酶解提取茶籽油的方法,包括如下步骤:
S1、将油茶籽进行清洗并除杂;
S2、将清洗除杂后的油茶籽去壳,并保留油茶籽仁;
S3、将油茶籽仁粉碎,并过20~25目筛,得到油茶籽仁粉;
S4、将油茶籽仁粉用微波膨化机预处理5min,然后过35目筛,备用,其中,微波频率为1500兆赫;
S5、将S4得到的油茶籽仁粉置于pH值为5的酶液体系中,其中料液比为1:9kg/L并用超声波发生器处理180min,处理温度为55℃,其中,所述酶液体系包括体积比为2:3:1:2的果胶酶、纤维素酶、蛋白酶以及α-淀粉酶所述果胶酶的活性为13FPIU、纤维素酶的酶活性为18FPIU、蛋白酶的酶活性为14FPIU,α-淀粉酶的酶活性为17FPIU,超声波发生器处理功率为400W,间隔超声,每次超声时间6s,间隔时间8s;
S6、将超声波发生器处理的油茶籽仁粉进行物理冷榨,得到粗茶籽油;
S7、将粗茶籽油进行脱水、除杂即得茶籽油。
用该方法制得的茶籽油提取率为93.5%。
实施例2
微波膨化辅助生物酶解提取茶籽油的方法,包括如下步骤:
S1、将油茶籽进行清洗并除杂;
S2、将清洗除杂后的油茶籽去壳,并保留油茶籽仁;
S3、将油茶籽仁粉碎,并过20~25目筛,得到油茶籽仁粉;
S4、将油茶籽仁粉用微波膨化机预处理3min,然后过30目筛,备用,其中,微波频率为2000兆赫;
S5、将S4得到的油茶籽仁粉置于pH值为6的酶液体系中,其中料液比为1:10kg/L并用超声波发生器处理200min,处理温度为50℃,所述酶液体系包括体积比为1:2:2:3的果胶酶、纤维素酶、蛋白酶以及α-淀粉酶,其中,果胶酶的活性为12FPIU、纤维素酶的酶活性为20FPIU、蛋白酶的酶活性为12FPIU,α-淀粉酶的酶活性为20FPIU,超声波发生器处理功率为350W,间隔超声,每次超声时间5s,间隔时间10s;
S6、将超声波发生器处理的油茶籽仁粉进行物理冷榨,得到粗茶籽油;
S7、将粗茶籽油进行脱水、除杂即得茶籽油。
用该方法制得的茶籽油提取率为90.7%。
实施例3
微波膨化辅助生物酶解提取茶籽油的方法,包括如下步骤:
S1、将油茶籽进行清洗并除杂;
S2、将清洗除杂后的油茶籽去壳,并保留油茶籽仁;
S3、将油茶籽仁粉碎,并过20~25目筛,得到油茶籽仁粉;
S4、将油茶籽仁粉用微波膨化机预处理6min,然后过40目筛,备用,其中,微波频率为1000兆赫;
S5、将S4得到的油茶籽仁粉置于pH值为4.5的酶液体系中,其中料液比为1:9kg/L并用超声波发生器处理150min,处理温度为60℃,超声波发生器处理功率为450W,间隔超声,每次超声时间6s,间隔时间9s,所述酶液体系包括体积比为2:2:1:3的果胶酶、纤维素酶、蛋白酶以及α-淀粉酶,其中,果胶酶的活性为14FPIU、纤维素酶的酶活性为16FPIU、蛋白酶的酶活性为16FPIU,α-淀粉酶的酶活性为15FPIU;
S6、将超声波发生器处理的油茶籽仁粉进行物理冷榨,得到粗茶籽油;
S7、将粗茶籽油进行脱水、除杂即得茶籽油。
用该方法制得的茶籽油提取率为91.5%。
实施例4
微波膨化辅助生物酶解提取茶籽油的方法,包括如下步骤:
S1、将油茶籽进行清洗并除杂;
S2、将清洗除杂后的油茶籽去壳,并保留油茶籽仁;
S3、将油茶籽仁粉碎,并过20~25目筛,得到油茶籽仁粉;
S4、将油茶籽仁粉用微波膨化机预处理4min,然后过35目筛,备用,其中,微波频率为1000~2000兆赫;
S5、将S4得到的油茶籽仁粉置于pH值为5.5的酶液体系中,其中料液比为1:9.5kg/L并用超声波发生器处理160min,处理温度为56℃,超声波发生器处理功率为420W,间隔超声,每次超声时间5s,间隔时间9s。所述酶液体系包括体积比为1:3:2:2的果胶酶、纤维素酶、蛋白酶以及α-淀粉酶,其中,果胶酶的活性为13FPIU、纤维素酶的酶活性为18FPIU、蛋白酶的酶活性为15FPIU,α-淀粉酶的酶活性为18FPIU;
S6、将超声波发生器处理的油茶籽仁粉进行物理冷榨,得到粗茶籽油;
S7、将粗茶籽油进行脱水、除杂即得茶籽油。
用该方法制得的茶籽油提取率为92.6%。
将实施例1~4制得的茶油以及从市场外购一种茶油(对照组)进行性能检测,检测结果见下表1
表1、产品质量对比情况
序号 |
指标 |
实施例1 |
实施例2 |
实施例3 |
实施例4 |
对照组 |
1 |
气味、滋味 |
具有茶籽油固有的气味和滋味,无异味 |
具有茶籽油固有的气味和滋味,无异味 |
具有茶籽油固有的气味和滋味,无异味 |
具有茶籽油固有的气味和滋味,无异味 |
茶籽油气味和滋味一般,无异味 |
2 |
透明度 |
澄清、透明 |
澄清、透明 |
澄清、透明 |
澄清、透明 |
澄清、透明 |
3 |
色泽(25.4mm) |
≤Y10R1 |
≤Y10R1 |
≤Y10R1 |
≤Y10R1 |
Y15R1 |
4 |
酸价(mgKOH/g) |
0.10 |
0.12 |
0.14 |
0.15 |
0.8 |
5 |
过氧化值(meg/kg) |
1.3 |
1.8 |
1.7 |
1.6 |
3.0 |
6 |
水分及挥发物(%) |
0.02 |
0.06 |
0.08 |
0.05 |
0.18 |
7 |
不溶性杂质(%) |
0.01 |
0.02 |
0.018 |
0.016 |
0.03 |
8 |
冷冻试验(0℃储藏5.5h) |
澄清、透明 |
澄清、透明 |
澄清、透明 |
澄清、透明 |
澄清、透明 |
9 |
溶剂残留量 |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
10 |
加热试验(280℃) |
无析出物,罗维朋比色:黄色值不变,红色值增加小于0.4 |
无析出物,罗维朋比色:黄色值不变,红色值增加小于0.4 |
无析出物,罗维朋比色:黄色值不变,红色值增加小于0.4 |
无析出物,罗维朋比色:黄色值不变,红色值增加小于0.4 |
— |
11 |
苯[α]并芘(mg/kg) |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
5.5 |
由表1可知,实施例1的品质最优,而本发明的技术方案制得的茶油比对照组质量均有提升,本发明采用微波膨化技术取代传统的蒸炒、挤压膨化技术,减少了工艺步骤,由于微波的低温高效,保持了茶籽油原有的色、香、味,并最大限度保全茶籽油各种营养成分,酸价≤0.15mgKOH/g、过氧化值≤2.0meg/kg,且出油率达到90%以上。微波膨化为提高茶籽油的得率、保证茶籽油的品质提供了条件。采用生物酶解技术提取油脂可以减少非油脂类成分对油脂溶出的影响,提高出油率,同时水解效果可将脂溶性蛋白水解成具有水溶性的小分子杂质,不需要添加有机溶剂,不需脱胶工序,不溶性杂质≤0.02%,苯并(α)芘≤5mg/kg,无溶剂残留,较外购的茶油在质量上有很大的提升。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的保护范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案所作的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围之内。