CN106900884A - 一种山核桃油及山核桃粉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种山核桃油及山核桃粉的制备方法，属于食品深加工技术领域。该方法是将对山核桃仁进行液氮冷冻处理，然后进行微波解冻处理，除去附皮；将解冻后的山核桃仁进行超微粉碎处理，过筛后投入萃取釜中进行超临界CO2萃取，萃取后过滤得粗油和固相，同时回收CO2气体；将粗油进行高静压处理，超滤后获得山核桃油。本发明还提供了一种山核桃粉的制备方法，该方法是对上述方法获得的固相进行真空干燥处理得山核桃粉。制备的山核桃油较好的保留了生物活性物质，具有较高的抗氧化性；在得到山核桃油的同时还能够得到脱脂山核桃粉，具有较高的蛋白质含量。本发明方法适用于食品加工。
Description
技术领域
本发明涉及一种山核桃油及山核桃粉的制备方法，属于食品深加工技术领域。
背景技术
山核桃，落叶乔木，原产于近东地区，又称胡桃、羌桃，与扁桃、腰果、榛子并称为世界著名的“四大干果”。既可以生食、炒食，也可以榨油、配制糕点、糖果等，不仅味美，而且营养价值很高，被誉为“万岁子”、“长寿果”。山核桃果肉中有7.8％-9.6％的蛋白质，氨基酸含量高达25％，其中人体必须的氨基酸占7种；山核桃果肉中含有22种矿物元素，其中对人体有重要作用的钙、镁、锌及磷、铁含量十分丰富，有很高的营养价值，并有润肺强肾、降低血脂、预防心病之功效。长期食用，还对癌症具有一定的预防效果。山核桃油，油味清香，似芝麻油，有润肺滋补功效，可以预防冠心病，其酸值低、碘价高，油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸占88-96％之间，高于世界著名食用油——橄榄油，饱和脂肪酸及二十碳以上难以消化脂肪酸含量极少。
传统制取植物油的方法主要是压榨法和浸出法。压榨法工艺简单，配套设备少，可以保持产品的特殊风味，但提油率低、能耗大、成本高，同时还会破坏山核桃中多种营养有益成分，大大降低了山核桃油的营养保健价值，而且压榨后的饼粕蛋白质变性严重，蛋白利用率低，造成植物蛋白的严重浪费。浸出法生产效率高且残油率低，但此法设备多、投资大，油品风味损失大且有有机溶剂残留，还需要精炼处理，同时也会污染环境。
目前籽仁与内衣的分离方法主要有机械破碎法和高温碱煮法，由于山核桃仁表皮硬度较小，传统的机械处理效果不佳，造成山核桃仁中残留大量细小表皮而影响油脂的品质。高温碱煮法容易处理过度，影响油脂得率、质地和颜色，造成油脂原料的数量减少和质量降低，而且高温还容易产生反式脂肪酸，对人体健康造成一定的影响。
超临界CO2萃取技术，具有工艺简单，无有机溶剂残留，操作条件温和等传统工艺不可比拟的优点。在油脂的生产上，它克服了溶剂提取法分离过程中需蒸馏加热，油脂易氧化酸败，存在溶剂残留的缺点；也克服了压榨法产率低，精制工艺繁琐，产品色泽不理想的缺点。但是现有技术中采用超临界CO2提油方法主要存在萃取时间长，萃取效率低，提油率低等缺点，不利于大规模的工业化生产。
高静压技术(HHP)是指将密封于弹性容器内的食品置于水或其它液体作为传压介质的压力系统中，经100MPa以上压力处理，在常温甚至更低温度下使介质灭菌、灭酶和改善功能特性的技术。HHP技术仅作用于非共价键，能够确保共价键完整无损，因而在较低温度下杀灭食品中微生物的同时，保持食品原料原有的营养成分和色泽、口感等品质。近10多年来，随着HHP技术的不断成熟，其应用领域越来越广，包括果汁饮料、肉制品、乳制品、海产品等，相关研究涉及酶钝化及微生物失活等方面。目前现有技术中未见关于高静压技术对油脂处理的报道。
发明内容
为解决籽仁与内衣分离不彻底、核桃油提取效率低的问题，本发明提供了一种山核桃油的制备方法达到简化工艺、降低成本、改善油脂品质的目的，采用的技术方案如下：
本发明的目的在于提供一种山核桃油的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将对山核桃仁进行液氮冷冻处理，然后进行微波解冻处理，除去附皮；
步骤二：将步骤一中解冻后的山核桃仁进行超微粉碎处理，过筛后投入萃取釜中进行超临界CO2萃取，萃取后过滤得粗油和固相，同时回收CO2气体；
步骤三：将步骤二获得的粗油进行高静压处理，超滤后获得山核桃油。
优选地，步骤一中所述液氮冷冻处理的温度为-70℃～-90℃，液氮冷冻处理的时间为4min-10min；步骤一所述微波解冻处理的功率为500W-700W，微波解冻处理的温度为55℃-65℃，微波解冻处理的时间为10min-20min。
更优选地，步骤一所述液氮冷冻处理的温度为-80℃，液氮冷冻处理的时间为6min；步骤一所述微波解冻处理的功率为600W，微波解冻处理的温度为60℃，微波解冻处理的时间为15min。
优选地，步骤三所述高静压处理的处理压力为400MPa-600MPa，处理时间为10min-20min。
更优选地，步骤三所述高静压处理的处理压力为500MPa，处理时间为15min。
优选地，本发明所述方法，包括以下步骤：
步骤一：将山核桃仁在-80℃下进行液氮冷冻处理6min，然后在功率为600W、温度为60℃的条件下进行微波解冻处理15min，同时除去附皮；
步骤二：将步骤一中解冻后的山核桃仁进行超微粉碎处理，过筛，投入萃取釜中进行超临界CO2萃取，萃取后过滤得粗油和固相，同时回收CO2气体；
步骤三：将步骤二获得的粗油在压力为500MPa的条件下进行高静压处理15min，超滤后获得山核桃油。
本发明所述方法中步骤二所述超临界CO2萃取是在CO2流量为10L/min-20L/min、萃取压力为30MPa-40MPa、萃取温度为40℃-50℃、萃取时间为60min-80min的条件下进行的。
优选地，步骤二所述超临界CO2萃取是在CO2流量为15L/min，萃取压力为35MPa，萃取温度为45℃，萃取时间为70min的条件下进行的。
最优选地，所述山核桃油的制备方法包括以下步骤：
步骤一：将山核桃仁在-80℃下进行液氮冷冻处理6min，然后在600W、60℃下进行微波解冻处理15min，同时除去附皮；
步骤二：将解冻后的山核桃仁进行超微粉碎处理，过筛后投入萃取釜中在CO2流量为15L/min、萃取压力为35MPa、萃取温度为45℃的条件下进行超临界CO2萃取70min，萃取后过滤得粗油和固相，同时回收CO2气体；
步骤三：将步骤二获得的粗油在压力为500MPa的条件下进行高静压处理15min，超滤后获得山核桃油。
本发明的另一目的在于还提供了一种山核桃粉的制备方法，该方法是对上述方法获得的固相进行真空干燥处理得山核桃粉，包括以下步骤：
步骤一：将山核桃仁在-70℃～-90℃下进行液氮冷冻处理4min-10min，然后在功率为500W-700W、温度为55℃-65℃的条件下进行微波解冻处理10min-20min，同时除去附皮；
步骤二：将步骤一中解冻后的山核桃仁进行超微粉碎处理，过筛后投入萃取釜中进行超临界CO2萃取，萃取后过滤得粗油和固相，同时回收CO2气体；
步骤三：将步骤二获得的固相进行真空干燥处理，获得山核桃粉。
优选地，步骤一所述液氮冷冻处理的温度为-80℃，液氮冷冻处理的时间为6min；步骤一所述微波解冻处理的功率为600W，微波解冻处理的温度为60℃，微波解冻处理的时间为15min。
优选地，步骤三所述的真空干燥处理是在真空度为0.07MPa-0.09MPa、干燥温度为60℃-70℃、干燥时间为50min-70min的条件下进行的。
更优选地，步骤三所述的真空干燥处理是在真空度为0.08MPa、干燥温度为65℃、干燥时间为60min的条件下进行的。
优选地，所述的方法包括以下步骤：
步骤一：将山核桃仁在-80℃下进行液氮冷冻处理6min，然后在功率为600W、温度为60℃的条件下进行微波解冻处理15min，同时除去附皮；
步骤二：将步骤一中解冻后的山核桃仁进行超微粉碎处理，过筛后投入萃取釜中进行超临界CO2萃取，萃取后过滤得粗油和固相，同时回收CO2气体；
步骤三：将步骤二获得的固相在真空度为0.08MPa、温度为65℃的条件下进行真空干燥处理，获得山核桃粉。
优选地，本发明方法中步骤二所述超临界CO2萃取是在CO2流量为10L/min-20L/min、萃取压力为30MPa-40MPa、萃取温度为40℃-50℃、萃取时间为60min-80min的条件下进行的。
更优选地，步骤二所述超临界CO2萃取是在CO2流量为15L/min，萃取压力为35MPa，萃取温度为45℃，萃取时间为70min的条件下进行的。
最优选地，所述山核桃粉的制备方法包括以下步骤：
步骤一：将山核桃仁在-80℃下进行液氮冷冻处理6min，然后在600W、60℃下进行微波解冻处理15min，同时除去附皮；
步骤二：将解冻后的山核桃仁进行超微粉碎处理，然后过80目筛，将粉碎后的山核桃仁投入萃取釜中进行超临界CO2萃取，CO2流量为15L/min，萃取压力为35MPa，萃取温度为45℃，萃取时间为70min，萃取后进行减压过滤得粗油和固相，同时回收CO2气体；
步骤三：对步骤二固相在0.08MPa、65℃的条件下进行真空干燥处理60min，获得山核桃粉。
本发明有益效果：
1、本发明提供了一种全新的核桃油的提取方法，以山核桃为原料，采用超临界CO2萃取技术提取山核桃油，并在超临界CO2处理之前，采用将液氮冷冻和微波解冻相结合的方式对山核桃仁进行处理，能够使山核桃的籽仁与内衣有效分离，同时还能够有效破坏油料细胞中的脂蛋白和脂多糖复合体，利于油脂的释放，同时能够缩短提取时间(超临界CO2萃取时间)，进而提高核桃油的提取效率。
2、本发明还将超临界CO2和高静压技术结合使用，对超临界CO2萃取后得到的粗油进行高静压处理，能够解决油脂高温精炼对营养成分造成破坏的问题，使粗油在常温甚至更低温度下达到杀菌及钝化脂肪氧合酶的目的，有效防止山核桃油贮存期间的变质酸败，有效延长货架期，同时还能够保护油脂中的色素、维生素及风味物质等营养成分不被破坏，较好的保留了生物活性物质，有效提高食用品质，同时还能够使山核桃油很好的保留抗氧化性能，DPPH自由基清除率可高达63.58％，可应用于保健食品中。
3、本发明方法具有工艺简单、成本低、安全、无污染的特点，制备的山核桃油无溶剂残留、品质好，较好的保留了生物活性物质，具有较高的抗氧化性，可应用于保健食品中；本发明方法在得到山核桃油的同时还能够得到脱脂山核桃粉，制备的脱脂山核桃粉具有较高的蛋白质含量，蛋白质含量可高达54.87％，可作为营养补充剂随餐食用。本发明方法为山核桃油及山核桃粉的产业化生产奠定基础。
4、粉碎的粒度也会影响超临界CO2的萃取效果，本发明采用超微粉碎处理可以更彻底的破坏原料的细胞结构，这对萃取过程中的传质、传热有促进作用。
5、本发明还采用超滤处理进一步除去残存的脂肪氧合酶及腐败微生物，同时不会破坏食品原料中的营养成分、色泽及口感等品质。
6、对山核桃粉的制备采用真空干燥的方式，干燥温度较低，能够有效保护其中蛋白质的生物活性，同时干燥效率较高，利于生产加工。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不受实施例的限制。
实施例1：
本实施例提供了一种山核桃油和山核桃粉的制备方法，具体方法为：将山核桃脱壳后得山核桃仁，在冷冻温度为-80℃的条件下对山核桃仁进行液氮冷冻6min，然后在微波解冻功率为600W、微波解冻温度为60℃的条件下进行微波解冻15min，同时除去附皮；将解冻后的山核桃仁进行超微粉碎处理，然后过80目筛，将粉碎后的山核桃仁投入萃取釜中，在CO2流量为15L/min、萃取压力为35MPa、萃取温度为45℃的条件下进行超临界CO2萃取70min，萃取后进行减压过滤得粗油和固相，同时回收CO2气体；在压力为500MPa的条件下将粗油进行高静压处理15min，然后进行超滤处理获得山核桃油；在真空度为0.08MPa、干燥温度为65℃的条件下对固相进行真空干燥60min获得脱脂山核桃粉。
该方法工艺简单、成本低、安全、无污染，制备的山核桃油无溶剂残留、品质好，同时能够保护营养成分不被破坏，较好的保留了生物活性物质，经试验检测：制备的山核桃油DPPH自由基清除率为63.58％，具有较高的抗氧化性，可应用于保健食品中；制备的山核桃粉为脱脂山核桃粉，经检测蛋白质含量高达54.87％，可作为营养补充剂随餐食用。
实施例2
本实施例提供了一种山核桃油和山核桃粉的制备方法，具体方法为：将山核桃脱壳后得山核桃仁，在冷冻温度为-90℃的条件下对山核桃仁进行液氮冷冻4min，然后在微波解冻功率为500W、微波解冻温度为55℃的条件下进行微波解冻20min，同时除去附皮；将解冻后的山核桃仁进行超微粉碎处理，然后过80目筛，将粉碎后的山核桃仁投入萃取釜中，在CO2流量为10L/min、萃取压力为40MPa、萃取温度为50℃的条件下进行超临界CO2萃取60min，萃取后进行减压过滤得粗油和固相，同时回收CO2气体；在压力为400MPa的条件下将粗油进行高静压处理20min，然后进行超滤处理得山核桃油；在真空度为0.09MPa、干燥温度为60℃的条件下对固相进行真空干燥70min得山核桃粉。
经试验检测：制备的山核桃油DPPH自由基清除率为60.19％，具有较高的抗氧化性；制备的山核桃粉为脱脂山核桃粉，蛋白质含量高达51.45％。
实施例3
本实施例提供了一种山核桃油和山核桃粉的制备方法，具体方法为：将山核桃脱壳后得山核桃仁，在冷冻温度为-70℃的条件下对山核桃仁进行液氮冷冻10min，然后在微波解冻功率为700W、微波解冻温度为65℃的条件下进行微波解冻10min，同时除去附皮；将解冻后的山核桃仁进行超微粉碎处理，然后过80目筛，将粉碎后的山核桃仁投入萃取釜中，在CO2流量为20L/min、萃取压力为30MPa、萃取温度为40℃的条件下进行超临界CO2萃取80min，萃取后进行减压过滤得粗油和固相，同时回收CO2气体；在压力为600MPa的条件下将粗油进行高静压处理10min，然后进行超滤处理得山核桃油；在真空度为0.07MPa、干燥温度为70℃的条件下对固相进行真空干燥50min得山核桃粉。
经试验检测：制备的山核桃油DPPH自由基清除率为61.88％，具有较高的抗氧化性；制备的山核桃粉为脱脂山核桃粉，蛋白质含量高达53.09％。
实施例4
本实施例将现有技术中常用的籽仁和内衣的分离方法，如机械破碎法、高温碱煮法，与本发明的液氮和微波相结合的方法进行比较，结果如表1所示。具体分组如下：
对照组1：采用高温碱煮法将山核桃的籽仁和内衣进行分离；然后进行超微粉碎处理，过筛后投入萃取釜中在CO2流量为15L/min、萃取压力为35MPa、萃取温度为45℃的条件下进行超临界CO2萃取，萃取后过滤得粗油和固相，同时回收CO2气体；将粗油在压力为500MPa的条件下进行高静压处理15min，超滤后获得山核桃油。超临界CO2萃取时间根据单因素试验，以提油率为指标，选择提油率最高时的提取时间，实验结果表明最优超临界CO2萃取时间为100min。
对照组2：步骤一采用机械破碎法将山核桃的籽仁和内衣进行分离；然后进行超微粉碎处理，过筛后投入萃取釜中在CO2流量为15L/min、萃取压力为35MPa、萃取温度为45℃的条件下进行超临界CO2萃取，萃取后过滤得粗油和固相，同时回收CO2气体；将粗油在压力为500MPa的条件下进行高静压处理15min，超滤后获得山核桃油。超临界CO2萃取时间根据单因素试验，以提油率为指标，选择提油率最高时的提取时间，实验结果表明最优超临界CO2萃取时间为100min。
实施例1组(液氮+微波)：按照实施例1的方法进行制备山核桃油。
实施例2组(液氮+微波)：按照实施例2的方法进行制备山核桃油。
实施例3组(液氮+微波)：按照实施例3的方法进行制备山核桃油。
表1实施例1-3和对照组方法效果对比
从表1可以看出，本发明方法明显优于现有方法，本发明所提供的方法在不破坏原料营养成分的基础上具有良好的仁皮分离效果，不仅能够将籽仁和内衣有效分离，还能减少因机械方法或者是化学方法对营养成分的破坏，同时按照本发明方法制备核桃油具有较高的提油率，有效缩短萃取时间。
实施例5
本实施例将经过高静压处理获得的山核桃油与未经过高静压处理获得的山核桃油进行比较，比较结果如表2所示。具体分组如下：
对照组：未经高静压处理的油脂，其他步骤与实施例1方法相同；
实施例1组：按照实施例1的方法进行制备山核桃油(高静压处理压力500MPa，处理时间15min)。
实施例2组：按照实施例2的方法进行制备山核桃油(高静压处理压力400MPa，处理时间20min)。
实施例3组：按照实施例3的方法进行制备山核桃油(高静压处理压力600MPa，处理时间10min)。
表2高静压处理对油脂氧化酸败的影响
由表2可以看出，本发明将超临界CO2和高静压技术结合使用，对超临界CO2萃取后得到的粗油进行高静压处理，避免油脂高温精炼对营养成分造成破坏的问题，使粗油在常温甚至更低温度下达到杀菌及钝化脂肪氧合酶的目的，显著减少大肠杆菌细菌总数，降低过氧化值，延长氧化诱导时间，说明本发明方法能够提高油脂的抗氧化性，在一定程度上防止油脂变质酸败，能够显著延长货架期，最高长达304天，同时还能够保护油脂中的色素、维生素及风味物质等营养成分不被破坏，较好的保留了生物活性物质，有效提高食用品质，同时按照本发明方法制备的山核桃油的具有较高的抗氧化性，DPPH自由基清除率可高达63.58％，可应用于保健食品中。
虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (10)
1.一种山核桃油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将对山核桃仁进行液氮冷冻处理，然后进行微波解冻处理，除去附皮；
步骤二：将步骤一中解冻后的山核桃仁进行超微粉碎处理，过筛后投入萃取釜中进行超临界CO2萃取，萃取后过滤得粗油和固相，同时回收CO2气体；
步骤三：将步骤二获得的粗油进行高静压处理，超滤后获得山核桃油。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一所述液氮冷冻处理的温度为-70℃～-90℃，液氮冷冻处理的时间为4min-10min；步骤一所述微波解冻处理的功率为500W-700W，微波解冻处理的温度为55℃-65℃，微波解冻处理的时间为10min-20min。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一所述液氮冷冻处理的温度为-80℃，液氮冷冻处理的时间为6min；步骤一所述微波解冻处理的功率为600W，微波解冻处理的温度为60℃，微波解冻处理的时间为15min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤三所述高静压处理的处理压力为400MPa-600MPa，处理时间为10min-20min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤三所述高静压处理的处理压力为500MPa，处理时间为15min。
6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将山核桃仁在-80℃下进行液氮冷冻处理6min，然后在功率为600W、温度为60℃的条件下进行微波解冻处理15min，同时除去附皮；
步骤二：将步骤一中解冻后的山核桃仁进行超微粉碎处理，过筛，投入萃取釜中进行超临界CO2萃取，萃取后过滤得粗油和固相，同时回收CO2气体；
步骤三：将粗油在压力为500MPa的条件下进行高静压处理15min，超滤后获得山核桃油。
7.根据权利要求1-6任一所述方法，其特征在于，步骤二所述超临界CO2萃取是在CO2流量为10L/min-20L/min、萃取压力为30MPa-40MPa、萃取温度为40℃-50℃、萃取时间为60min-80min的条件下进行的。
8.一种山核桃粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将山核桃仁在-70℃～-90℃下进行液氮冷冻处理4min-10min，然后在功率为500W-700W、温度为55℃-65℃的条件下进行微波解冻处理10min-20min，同时除去附皮；
步骤二：将步骤一中解冻后的山核桃仁进行超微粉碎处理，过筛后投入萃取釜中进行超临界CO2萃取，萃取后过滤得粗油和固相，同时回收CO2气体；
步骤三：将步骤二获得的固相进行真空干燥处理，获得山核桃粉。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤三所述的真空干燥处理是在真空度为0.07MPa-0.09MPa、干燥温度为60℃-70℃、干燥时间为50min-70min的条件下进行的。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤二所述超临界CO2萃取是在CO2流量为10L/min-20L/min、萃取压力为30MPa-40MPa、萃取温度为40℃-50℃、萃取时间为60min-80min的条件下进行的。
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