CN105238551A - 一种超临界co2萃取纯化油茶籽油的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超临界CO₂萃取纯化油茶籽油的方法，油茶籽经剥壳、粉碎、醇解、水解、酶解、过滤、超临界CO₂萃取、分离、纯化得到纯化油茶籽油，油茶籽油的提取率在98%以上，茶皂素的提取率在93%以上。本发明制得的油茶籽油中含有丰富的有机酸类、氨基酸、维生素E、多糖类等天然活性物质，品质好，茶皂素稳定性佳，比传统油茶籽油提取方法的提取得率大幅提高，油脂更加优质，制备方法工艺先进、高效环保卫生、经济效益显著。

Description

一种超临界CO2萃取纯化油茶籽油的方法

技术领域

本发明属于食用油生产加工提取技术领域，具体涉及一种超临界CO₂萃取纯化油茶籽油的方法。

背景技术

油茶(camelliaoleifera)别称：茶子树、茶油树。油茶树是与油棕、油橄榄和椰子并称为世界四大木本食用油料植物。它生长在我国南方亚热带地区的高山及丘陵地带，是中国特有的一种纯天然高级食用油料作物。主要集中在福建、浙江、江西、河南、湖南、广西等省，全国年产量为100万吨。油茶籽的茶皂素含量约为8.0-15.0％。油茶籽的油茶籽油含量约为18-30%。油茶籽油的不饱和脂肪酸含量高达90%，远远高于菜油、花生油和豆油，与橄榄油比维生素E含量高一倍，还都含有一种生理活性成分角鲨烯，有很好的富氧能力，可抗缺氧和抗疲劳，并具有提高人体免疫力及增进胃肠道的功能。调查发现，长期食用油茶籽油、橄榄油的人群，其乳腺癌、结肠癌、直肠癌等癌症的发病率明显低于食用其他油脂的人群，经科研机构对茶油和橄榄油进行对比研究，对油茶籽油与橄榄油成分分析鉴定，尽管两者有相似之处，但油茶籽油的食疗双重功能实际上优于橄榄油，也优于其它任何油脂，为食用植物油之精品。为各种食用油之冠。国际粮农组织已将其列为重点推广的健康型食用油。

油茶籽油中含有橄榄油所没有的特定生理活性物质茶多酚和山茶甙。美国国家医药中心实验证实，油茶油中的茶多酚和山茶甙对降低胆固醇和抗癌有明显的功效，抗氧化，耐贮存。并含有山茶甙等特定生理活性物质，具有极高的营养价值。油茶具有很高的综合利用价值，茶籽粕中含有茶皂素、茶籽多糖、茶籽蛋白等，它们都是化工、轻工、食品、饲料工业产品等的原料，茶籽壳还可制成糠醛、活性炭等，茶壳还是一种良好的食用菌培养基。研究表明，油茶皂素还有抑菌和抗氧化作用。广泛应用于食品、医药、日用化工等行业。传统制油方法采用机械压榨法得率不高，且原料需要蒸炒或烘烤热处理，蛋白质等营养成分将变性；而溶剂浸提法制取茶籽油，则有脱溶能耗高，油脂中存在溶剂残留，也有采用浸出法制油工艺，也存在油的提取得率低残油率高的问题。目前也有水提醇沉法是水提法和有机溶剂法及部分酶解法的改进，但多存在杂质多、纯度低，成本高、能耗大、工艺复杂，后处理困难，提取得率不足，对环境造成污染等问题。发明CN201310164673.6公开了一种从油茶籽中相继提取茶皂素和茶籽油的方法。先采用生物酶解法从脱壳油茶籽粉中提取出茶皂素，再采用水代法从脱皂残渣中提取茶籽油。生物酶解法提取茶皂素的工艺步骤包括清理、剥壳、粉碎、杀青、均质、酶解、板框滤布粗滤、微孔膜精滤。水代法提取茶籽油的工艺步骤包括超声波振动萃取、离心分离。该方法茶皂素的提取效率可达90%以上、茶籽油的提取效率可达90%以上。该工艺制得的茶皂素起泡性和泡沫稳定性均比传统提取法更好，只要经过简单精炼就能达到国家压榨一级茶籽油标。该方法比传统的方法有很大的改进，提取效率也有很大提高，但还是存在提取得率不足，而且还需要再经精炼才能达到国家压榨一级茶籽油标。发明CN201110165902.7涉及一种从油茶籽中提取油茶籽油和茶皂素的方法，该方法包括油茶籽仁预处理、水相提取油茶籽油、茶皂素提取和溶剂回收等步骤。此发明方法的提油率可以达到95％以上，茶皂素回收率达到85％以上，茶籽油油品质优良。该方法比传统的油茶油生产方法有明显的提高，并采用油相、水相、渣相方法进行分别提取，但茶皂素回收率仅为85％，尚未充分回收；而且在预处理中要将含有粘性油脂的油茶籽仁粉碎颗粒细度到100目、160目、200目是非常耗时耗能耗力的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超临界CO₂萃取纯化油茶籽油的方法，油茶籽油的提取率在98%以上，茶皂素的提取率在93%以上。本发明制得的油茶籽油中含有丰富的有机酸类、氨基酸、维生素E、多糖类等天然活性物质，品质好，茶皂素稳定性佳，比传统油茶籽油提取方法的提取得率大幅提高，油脂更加优质，制备方法工艺先进、高效环保卫生、经济效益显著。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种超临界CO₂萃取纯化油茶籽油的方法：油茶籽经剥壳、粉碎、醇解、水解、酶解、过滤、超临界CO₂萃取、分离、纯化得到纯化油茶籽油，油茶籽油的提取率在98%以上，茶皂素的提取率在93%以上。

包括以下步骤：

1）剥壳：获得的油茶籽果仁的含水量为15%；

2）粉碎：得到的油茶籽果仁粉的粒径为20-50目；

3）醇解：在油茶籽果仁粉中加入其重量1.0-1.5倍的醇溶液，使混合液中醇的体积百分浓度为10-15％，温度60-70℃，pH6-8，浸泡2-3h；升温至80-90℃，回流提取2小时，过滤，回收乙醇，得油茶籽果仁粉醇解物；

4）水解：将油茶籽果仁粉醇解物与水按重量比为1：5-6混合，搅拌均匀，水解1h；

5）酶解：在水解液中加入脂肪酶1.0wt.%、蛋白酶0.5wt.%和纤维素酶0.5wt.%，55-60℃，pH6-8，酶解3-4h，将pH值降到4-5，升温至100℃，灭酶2-3min；

6）过滤：将酶解液依次经胶体磨和高压均质机均质，过200目板框过滤，酶解液浓度Brix=15-20，过滤压力20-30MPa，流量0.5-1.0t/h；

7）超临界CO₂萃取：将滤液采用超临界CO₂萃取，再用碟式分离机分离，得到一种水溶液和一种油脂液；

8）制备茶皂素干粉：将水溶液进行浓缩，浓缩液浓度Brix=28-32%；再采用真空冷冻干燥，冷阱温度≤-80℃，得到茶皂素干粉；

9）纯化油茶籽油：将油脂液进行超滤，过滤精度0.005-0.01μm，压力0.5-1.0MPa，得到纯化油茶籽油。

步骤3）中醇溶液为75wt.%乙醇溶液。

步骤5）中脂肪酶酶活力为20万U/g，蛋白酶酶活力为10万U/g，纤维素酶酶活力为140万U/g。

步骤6）中胶体磨均质时旋转磨转速为800-1000r/min，高压均质机的压力为40MPa-60MPa。

步骤7）中超临界CO₂萃取，温度31.5℃，压力7.38MPa；碟式分离机分离转鼓转速7000-8000r/min，处理量0.5-1.0t/h。

本发明的显著优点在于：油茶籽油的提取率在98%以上，茶皂素的提取率在93%以上。本发明制得的油茶籽油中含有丰富的有机酸类、氨基酸、维生素E、多糖类等天然活性物质，品质好，茶皂素稳定性佳，比传统油茶籽油提取方法的提取得率大幅提高，油脂更加优质，制备方法工艺先进、高效环保卫生、经济效益显著。

具体实施方式

实施例1

一种超临界CO₂萃取纯化油茶籽油的方法：

步骤1：剥壳。油茶果剥壳，采用油茶果剥壳机，剥去果壳，获得油茶籽果仁，油茶籽果仁的含水量为15%；

步骤2：粉碎。取100kg油茶籽果仁进行粉碎，油茶籽果仁粉的粉碎细度为20-50目；

步骤3：醇解。在100kg的油茶籽果仁粉加入1.0-1.5倍重量份醇溶液，使所述醇的体积百分浓度为10-15％，混合液温度60-70℃，pH6-8，时间2-3h；之后加热至80-90℃，回流提取2小时，然后过滤；回收乙醇，得醇解物。乙醇为75%的乙醇。

步骤4：水解。将100kg重量份的油茶籽果仁粉醇提物，与5-6重量份水混合，形成混合液。搅拌均匀，水解时间1h。

步骤5：酶解。在油茶籽仁粉混合液中加入脂肪酶1.0%、蛋白酶0.5%、纤维素酶0.5%。温度保持在55-60℃，酶解时间3-4h。所述的脂肪酶酶活力为20万U/g，蛋白酶酶活力为10万U/g，纤维素酶酶活力为140万U/g，酶解反应后，pH值降到pH4～5时，将料液升温至100℃，灭酶2-3min，得酶解溶液。

步骤6：过滤。将酶解溶液先经胶体磨均质，旋转磨转速800-1000r/min。使物料颗粒崩解，达到均质，再经高压均质机均质（压力40Mpa-60Mpa），使酶解溶液通过200目板框过滤。板框过滤器为不锈钢多层板框式压滤机，酶解溶液浓度Brix=15-20%；过滤压力20-30Mpa，流量0.5-1.0t/h。得滤液。滤渣为油茶籽渣料，可作为化工原料或者农用肥料使用。

步骤7：分离。将滤液采用CO2超临界萃取，利用其高渗透性和高溶解能力来提取混合物，再用碟式分离机分离，得到一种水溶液和一种油脂液。临界温度为31.5℃，临界压力7.38MPa，分离转鼓转速7000-8000r/min，处理量0.5-1.0t/h。

步骤8：萃取茶皂素。将分离所得的水溶液进行浓缩，浓缩液浓度Brix=28-32%；再采用真空冷冻干燥，冷阱温度≤-80℃。制得茶皂素干粉15.6kg。

步骤9：萃取油茶籽油。将分离所得的油脂液进行超滤，清除杂质进行纯化，过滤精度在0.005-0.01μm范围内，压力0.5-1.0MPa。制得优质油茶籽油30.3kg。实施例2

取200kg油茶籽果仁进行粉碎，油茶籽果仁粉的粉碎细度为20-50目。油茶籽果仁的含水量为15%。

制备方法同实施例1。制得茶皂素干粉30.5kg；制得优质油茶籽油61.2kg。

实施例3

取300kg油茶籽果仁进行粉碎，油茶籽果仁粉的粉碎细度为20-50目。油茶籽果仁的含水量为15%。

制备方法同实施例1。制得茶皂素干粉46.5kg；制得优质油茶籽油91.6kg。

一种从油茶籽提取油茶籽油和活性物质制备方法的实施例主要成分含量分析见下表：

1.油茶籽油的测定标准采用GB11765-2003油茶籽油标准测定

2.茶皂素的检测采用进出口行业标准SN/T1852-2006出口茶皂素中皂甙含量的测定

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种超临界CO₂萃取纯化油茶籽油的方法，其特征在于：油茶籽经剥壳、粉碎、醇解、水解、酶解、过滤、超临界CO₂萃取、分离、纯化得到纯化油茶籽油，油茶籽油的提取率在98%以上，茶皂素的提取率在93%以上。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）剥壳：获得的油茶籽果仁的含水量为15%；

2）粉碎：得到的油茶籽果仁粉的粒径为20-50目；

3）醇解：在油茶籽果仁粉中加入其重量1.0-1.5倍的醇溶液，使混合液中醇的体积百分浓度为10-15％，温度60-70℃，pH6-8，浸泡2-3h；升温至80-90℃，回流提取2小时，过滤，回收乙醇，得油茶籽果仁粉醇解物；

4）水解：将油茶籽果仁粉醇解物与水按重量比为1：5-6混合，搅拌均匀，水解1h；

5）酶解：在水解液中加入脂肪酶1.0wt.%、蛋白酶0.5wt.%和纤维素酶0.5wt.%，55-60℃，pH6-8，酶解3-4h，将pH值降到4-5，升温至100℃，灭酶2-3min；

6）过滤：将酶解液依次经胶体磨和高压均质机均质，过200目板框过滤，酶解液浓度Brix=15-20，过滤压力20-30MPa，流量0.5-1.0t/h；

7）超临界CO₂萃取：将滤液采用超临界CO₂萃取，再用碟式分离机分离，得到一种水溶液和一种油脂液；

8）制备茶皂素干粉：将水溶液进行浓缩，浓缩液浓度Brix=28-32%；再采用真空冷冻干燥，冷阱温度≤-80℃，得到茶皂素干粉；9）纯化油茶籽油：将油脂液进行超滤，过滤精度0.005-0.01μm，压力0.5-1.0MPa，得到纯化油茶籽油。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤3）中醇溶液为75wt.%乙醇溶液。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤5）中脂肪酶酶活力为20万U/g，蛋白酶酶活力为10万U/g，纤维素酶酶活力为140万U/g。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤6）中胶体磨均质时旋转磨转速为800-1000r/min，高压均质机的压力为40MPa-60MPa。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤7）中超临界CO₂萃取，温度31.5℃，压力7.38MPa；碟式分离机分离转鼓转速7000-8000r/min，处理量0.5-1.0t/h。