CN106947588A - 一种介电干燥处理提高冷榨菜籽出油率及其油品质的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种介电干燥处理提高冷榨菜籽出油率及其油品质的方法，属于油脂加工预处理技术领域。本发明主要实施步骤为：（1）菜籽预处理（风选、筛选和磁选结合法）；（2）调节水分含量；（3）介电干燥处理；（4）脱皮；（5）冷榨制取菜籽毛油。采用介电干燥处理可大大提高菜籽的出油率，并且制得的冷榨菜籽毛油色泽浅、风味浓郁、营养物质（包括维生素E、甾醇、多酚等）含量高、氧化稳定性强，无任何溶剂残留，安全性好，满足当前消费者对绿色健康油的需求。该方法工艺简单，投资较少，为介电干燥处理冷榨制油工艺的推广应用提供依据。

Description

一种介电干燥处理提高冷榨菜籽出油率及其油品质的方法

技术领域

本发明涉及一种介电干燥处理提高冷榨菜籽出油率及其油品质的方法，涉及食品加工技术领域，具体是属于油脂加工预处理技术领域。

背景技术

油菜是世界上最重要的油料之一，与大豆、棕榈和葵花籽并称为世界四大油料作物。在我国，油菜在油料生产中的比重约占40％，我国的油菜种植面积比较稳定，每年在1.2亿亩左右，产量达到1300万吨，约占世界的30％。尽管如此，我国的食用油对进口的依赖度依然高达60％。此外，随着经济水平的提高和人们对健康意识的增强，消费者对安全健康高品质的绿色食用油更加青睐。因此，提高我国菜籽油的产量和改善菜籽油的品质对保障食用油的供给安全和满足人们的消费需求具有重要的战略意义。

传统的制油方法主要包括压榨法、浸出法和压榨-浸出结合法，不同的制油方法对菜籽油最终的理化性质和品质风味有着不同的影响。其中，高温热榨制油工艺不仅会破坏油脂中热敏性的有益物质，如生育酚和多酚等，并且会产生一些有害的物质，如反式脂肪酸和杂环类化合物等；浸出法制油虽然油的得率大大提高，但是溶剂残留问题一直与消费者青睐的安全绿色植物油相悖，并且溶剂的使用破坏了饼粕中的蛋白结构，造成资源浪费。此外，由于压榨法制油工艺需要对油料进行蒸炒，消耗大量的能源的同时，也导致榨取的植物油色泽深，酸价和过氧化值偏高，后续必须通过精炼(“四脱”)工艺才能达到国家标准要求，然而，其中精炼的脱臭工艺，温度高达200～250℃，对油脂中的天然活性物质破坏非常严重。

针对传统制油方法存在的弊端，冷榨制油方法应运而生。冷榨制油不仅可以提高菜籽油的品质，而且菜籽饼粕中的蛋白变性程度低，饼粕资源的利用率也同时得以提升；此外，冷榨过程不使用化学试剂，所得油脂具有纯天然的特点，因此，冷榨油备受消费者青睐，市场增值效应十分显著。然而，该方法由于菜籽压榨前未经处理，细胞完整，致使出油率偏低，并且由于初始的脂肪氧合酶和脂肪酶等酶的存在，易使冷榨油的氧化稳定性偏低。鉴于此，在冷榨前，对物料进行适当预处理可以克服上述的不足，现有的预处理技术主要包括脱皮、粉碎、膨化和热处理等。相比于热处理，微波处理能显著提高处理效率，节约能量，且具有高效性和均匀性的特点。研究人员报道发现，微波预处理可以实现对油料的高效加热，当干燥一定质量的物料时，微波处理1min就达到了普通加热30min的干燥效果。

宋宏超等(发明专利号：201410082386.5)公开了一种油菜籽微波提取油脂的方法，该方法先采用微波加热脱去菜籽中的自由水，再经过超微粉碎，然后以水为介质，通过微波辅助浸提，再进行沉淀和超滤等工序得到菜籽油，该方法不使用化学溶剂，因此所得成品油中无溶剂残留，食用安全性好。然而，从生产工艺上分析可知，该方法过程步骤过于繁琐，并且投资成本高，用水作为介质，油脂提取率偏低。吴雪凤等(发明专利号：201510273235.2)公开了一种用于冷榨制油的油菜籽脱皮方法，该方法采用微波对菜籽进行预处理，有效降低了破碎后的皮仁粘连，同时，还具有干燥的作用，油菜籽最终的脱皮率高达95％以上。然而，该方法并未对后续冷榨制油的得率和品质进行报道。

黄凤洪等(发明专利号：201010229100.3)公开了一种微波预处理油料作物种子的方法，该方法先将油料作物种子的含水量调到7％～30％，然后进行微波处理，使最终温度达到80～150℃，然后，再进行冷榨制油，所得的冷榨油品质显著提升。郑成龙(发明专利号：201610032065.3)报道了一种提高健康压榨菜籽油出油率的生产工艺，先用超声波对其进行预处理，再结合微波作用，然后对菜籽进行大火-小火结合蒸炒，最后进行压榨。该发明生产工艺可以去除菜籽中的芥子甙，不仅消除了菜籽油的“青气味”，而且提高了出油率。然而，两项发明均采用普通的2450MHz微波进行处理，而对本发明的预处理方法——介电干燥并未涉及。

所谓介电处理，是采用介电波对物料进行加工的方法，介电波属于一类电磁波，主要包括射频波和微波。介电加热最显著的特点就是物料整体加热，物料从内部到外部直接吸收射频和微波能并转化成热能。与传统的热传导及热辐射加热方法相比，介电加热具有许多优点，包括：提高加热效率、缩短加热时间、减少能量损耗、易于控制(介电加热无热惰性)、改善产品品质等。这些优点能够提高生产效率、节约设备占用空间、节能降耗、降低物料表面温度及消除物料表面硬化现象。Namita Bansal报道了在10～3000MHz频率范围内油菜籽(Brassica napus L.)的介电特性，发现菜籽的水分含量和频率的高低显著影响菜籽的介电特性，同时，在一定含水率的情况下，介电处理的穿透深度随着频率的增加而降低，该研究对于介电处理在菜籽干燥中的应用具有重要的意义。因此，本发明将介电干燥与菜籽前处理相结合，提高菜籽处理效率的同时，改善冷榨油的品质和风味。

发明内容

为了提高菜籽出油率和菜籽油品质，本发明提供一种介电干燥处理提高冷榨菜籽出油率及其油品质的方法。

本发明的技术方案，一种介电干燥处理提高冷榨菜籽出油率及其油品质的方法，按照下述步骤进行：

(1)菜籽预处理：

1)采用风选法，除去菜籽原料中的灰尘等轻杂质和金属、石块等重杂质；

2)采用筛选法，除去原料中的果壳、泥沙等颗粒状杂质；

3)采用磁选法，除去原料中的金属杂质。

通过菜籽的预处理，不仅可降低冷榨油脂的损失，提高出油率，而且可以延长后续冷榨设备的使用寿命。

(2)调节水分含量。

(3)介电干燥处理：将预处理的菜籽进行介电干燥处理。

(4)脱皮：将介电干燥的菜籽放入脱皮机中进行脱皮，然后进行皮仁分离。

(5)冷榨制油：将脱皮后的菜籽仁进行冷榨制油。

步骤(1)中经过预处理后的油菜籽水分含量为7.21％(w.b.)。

步骤(2)中将预处理后的油菜籽水分含量用自来水调至15％，其具体过程是边加水，边搅拌(搅拌速度为60rpm左右)。

步骤(3)中的介电干燥处理的频率为27MHz，915MHz和2450MHz，功率为：0.5kW～10kW，干燥时间为0.5h～3h，菜籽终点含水率为6％～8％；

步骤(5)中的冷榨温度为60℃。

本发明的优点

本发明采用介电干燥预处理，使菜籽微观结构中的水分快速变成蒸气释放，并且很大程度上破坏了菜籽原料的细胞结构，促进后续冷榨过程菜籽中油脂的释放，从而有效提高了出油率；同时，介电处理不仅可以钝化油脂中的脂肪酶等酶，而且可以促进菜籽中抗氧化性物质(如维生素E，甾醇和多酚类物质)溶入油脂中，从而增强冷榨油的氧化稳定性；此外，介电处理促进了菜籽中的美拉德反应，从而增强了冷榨油的风味，提高了油品质。

本发明所采用的介电预处理结合低温冷榨工艺，所得的毛油色泽浅，无需进行后续复杂且影响菜籽油品质的精炼工艺，所得的菜籽油品质好，风味佳。

附图说明

图1为对比例菜籽油脂肪酸组成图谱；

图2为实施例1菜籽油(27MHz频率)脂肪酸组成图谱；

图3为实施例2菜籽油(915MHz频率)脂肪酸组成图谱；

图4为实施例3菜籽油(2450MHz频率)脂肪酸组成图谱。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容和宗旨，以便更好地将本发明推广应用。

对比例：

(1)菜籽预处理：

1)采用风选法，除去菜籽原料中的灰尘等轻杂质和金属、石块等重杂质；

2)采用筛选法，除去原料中的果壳、泥沙等颗粒状杂质；

3)采用磁选法，除去原料中的金属杂质。

通过菜籽的预处理，不仅可降低冷榨油脂的损失，提高出油率，而且可以延长后续冷榨设备的使用寿命。

(2)脱皮：将预处理后的油菜籽(水分含量7.21％w.b.)放入脱皮机中进行脱皮，然后进行皮仁分离。

(3)冷榨制油：将脱皮后的菜籽仁进行冷榨制油。

结果分析：经上述处理，菜籽的出油率为25.04％；根据国标方法测得(生育酚：GB/T 26635-2011，酸价：GB 5009.229-2016，过氧化值：GB/T 5538-2005)，所得冷榨菜籽油的生育酚含量为553mg/kg，油脂的酸价为1.78mg/g，过氧化值为0.63meq/kg油(其中1meq/kg＝0.5mmol/kg)；菜籽油脂肪酸组成如附图和附表所示。

实施例1：一种射频干燥处理提高冷榨菜籽出油率及其油品质的方法

(1)菜籽预处理：

1)采用风选法，除去菜籽原料中的灰尘等轻杂质和金属、石块等重杂质；

2)采用筛选法，除去原料中的果壳、泥沙等颗粒状杂质；

3)采用磁选法，除去原料中的金属杂质。

通过菜籽的预处理，不仅可降低冷榨油脂的损失，提高出油率，而且可以延长后续冷榨设备的使用寿命。

(2)调节水分含量：将预处理后的油菜籽水分含量(7.21％w.b.)用自来水调至15％，其具体过程是边加水，边搅拌(搅拌速度为60rpm左右)。

(3)介电干燥处理：将预处理的菜籽进行射频干燥处理，射频干燥的频率为27MHz，两极板之间的距离为40cm，功率设置为1000W，直至菜籽的含水率为7％，干燥结束；

(4)脱皮：将射频干燥的菜籽放入脱皮机中进行脱皮，然后进行皮仁分离。

(5)冷榨制油：将脱皮后的菜籽仁进行冷榨制油。

结果分析：经射频干燥处理，菜籽的出油率为28.14％，比对照组的出油率提高了12.38％；根据国标方法测得，所得冷榨菜籽油的生育酚含量为599mg/kg，油脂的酸价为1.82mg/g，过氧化值为0.89meq/kg油(其中1meq/kg＝0.5mmol/kg)；菜籽油脂肪酸组成如附图和附表所示，通过比较发现，脂肪酸组成与对照组未发生明显变化。

实施例2：一种915MHz微波干燥处理提高冷榨菜籽出油率及其油品质的方法

(1)菜籽预处理：

1)采用风选法，除去菜籽原料中的灰尘等轻杂质和金属、石块等重杂质；

2)采用筛选法，除去原料中的果壳、泥沙等颗粒状杂质；

3)采用磁选法，除去原料中的金属杂质。

通过菜籽的预处理，不仅可降低冷榨油脂的损失，提高出油率，而且可以延长后续冷榨设备的使用寿命。

(2)调节水分含量：将预处理后的油菜籽水分含量(7.21％w.b.)用自来水调至15％，其具体过程是边加水，边搅拌(搅拌速度为60rpm左右)。

(3)介电干燥处理：将预处理的菜籽进行微波干燥处理，微波干燥的频率为915MHz，功率设置为1000W，直至菜籽的含水率为7％，干燥结束。

(4)脱皮：将微波干燥的菜籽放入脱皮机中进行脱皮，然后进行皮仁分离。

(5)冷榨制油：将脱皮后的菜籽仁进行冷榨制油，冷榨的温度为60℃。

结果分析：经915MHz微波干燥处理，菜籽的出油率为29.36％，比对照组的出油率提高了17.25％；根据国标方法测得，所得冷榨菜籽油的生育酚含量为640mg/kg，油脂的酸价为1.99mg/g，过氧化值为1.01meq/kg油(其中1meq/kg＝0.5mmol/kg)；菜籽油脂肪酸组成如附图和附表所示，通过比较发现，脂肪酸组成与对照组未发生明显变化。

实施例3：一种2450MHz微波干燥处理提高冷榨菜籽出油率及其油品质的方法

(1)菜籽预处理：

1)采用风选法，除去菜籽原料中的灰尘等轻杂质和金属、石块等重杂质；

2)采用筛选法，除去原料中的果壳、泥沙等颗粒状杂质；

3)采用磁选法，除去原料中的金属杂质。

通过菜籽的预处理，不仅可降低冷榨油脂的损失，提高出油率，而且可以延长后续冷榨设备的使用寿命。

(2)调节水分含量：将预处理后的油菜籽水分含量(7.21％w.b.)用自来水调至15％，其具体过程是边加水，边搅拌(搅拌速度为60rpm左右)。

(3)介电干燥处理：将预处理的菜籽进行微波干燥处理，微波干燥的频率为2450MHz，功率设置为1000W，直至菜籽的含水率为7％，干燥结束。

(4)脱皮：将微波干燥的菜籽放入脱皮机中进行脱皮，然后进行皮仁分离。

(5)冷榨制油：将脱皮后的菜籽仁进行冷榨制油，冷榨的温度为60℃。

结果分析：经2450MHz微波干燥处理，菜籽的出油率为30.57％，比对照组的出油率提高了22.08％；根据国标方法测得，所得冷榨菜籽油的生育酚含量为701mg/kg，油脂的酸价为2.26mg/g，过氧化值为1.17meq/kg油(其中1meq/kg＝0.5mmol/kg)；菜籽油脂肪酸组成如附图和附表所示，通过比较发现，脂肪酸组成与对照组未发生明显变化。

表1 GC-MS测定的脂肪酸组成分析

Claims (5)

1.一种介电干燥处理提高冷榨菜籽出油率及其油品质的方法，其特征在于按照下述步骤进行：

（1）菜籽预处理：

1）采用风选法，除去菜籽原料中的灰尘等轻杂质和金属、石块等重杂质；

2）采用筛选法，除去原料中的果壳、泥沙等颗粒状杂质；

3）采用磁选法，除去原料中的金属杂质；

（2）调节水分含量；

（3）介电干燥处理：将预处理的菜籽进行介电干燥处理；

（4）脱皮：将介电干燥的菜籽放入脱皮机中进行脱皮，然后进行皮仁分离；

（5）冷榨制油：将脱皮后的菜籽仁进行冷榨制油。

2.根据权利要求1所述的一种介电干燥处理提高冷榨菜籽出油率及其油品质的方法，其特征在于：步骤（1）中经过预处理后的油菜籽水分含量为7.21% (w.b.)。

3.根据权利要求1所述的一种介电干燥处理提高冷榨菜籽出油率及其油品质的方法，其特征在于：步骤（2）中将预处理后的油菜籽水分含量用自来水调至15%，其具体过程为边加水，边搅拌，搅拌速度为60 rpm左右。

4.根据权利要求1所述的一种介电干燥处理提高冷榨菜籽出油率及其油品质的方法，其特征在于：步骤（3）中的介电干燥处理的频率为27 MHz，915 MHz和2450 MHz，功率为：0.5kW ~10 kW，干燥时间为0.5 h~3 h，菜籽终点含水率为6%~8%。

5.根据权利要求1所述的一种介电干燥处理提高冷榨菜籽出油率及其油品质的方法，其特征在于：步骤（5）中的冷榨温度为60℃。