CN111544922A - 一种迷迭香提取物的制备方法及其在食用油抗氧化中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提高食用油抗氧化性能的天然抗氧化剂为目标导向，首先提供了一种迷迭香提取物的制备方法，相对于现有技术，在提取后续步骤中仅仅增加了脱色、脱味去杂就可以得到抗氧化效果好、溶解性能好，且作为食用油抗氧化剂的迷迭香提取物，得到的迷迭香提取物作为食用油抗氧化剂，可以显著提高食用油的抗氧化效果，也能够使得食用油在原来的基础上延长50％的保质期；同时，当作为煎炸食用油的抗氧剂时，能够显著降低食用油煎炸后的过氧化值和酸值，从而增加了煎炸食用油的使用次数。

Description

一种迷迭香提取物的制备方法及其在食用油抗氧化中的应用
技术领域
本发明涉及提取物制备技术领域，更具体的，涉及一种迷迭香提取物的制备方法及其在食用油抗氧化中的应用。
背景技术
迷迭香是一种名贵的天然香料植物，生长季节会散发一种清香气味，有清心提神的功效。迷迭香主要含有强抗氧化剂等活性物质。鼠尾草酸、熊果酸、迷迭香酸是迷迭香植物中三种主要抗氧化剂活性物质，广泛用于食品、医药、日化、香料、调味品中。迷迭香抗氧化剂目前被公认为已知的抗氧化效果和安全性最高的天然抗氧化剂，这种天然抗氧化剂在欧美等发达国家已应用非常广泛，国内近几年也开始逐步应用到各领域。
传统的食用油脂抗氧化剂，一种是采用化学合成的抗氧化剂TBHQ、BHA、BHT、PG或者天然VE、生育酚等。这些抗氧化剂在食用油脂应用方面都有其不同程度的缺点，比如TBHQ、 BHA、BHT、PG这些化学合成的抗氧化剂虽然抗氧化效果较好，但长期食用对人体会有危害(在食品抗氧化过程中自身也会产生自由基)，且欧美、日本等很多发达国家早就在食品中停止使用这些化学合成的抗氧化剂；天然VE及生育酚在油脂中抗氧化中也应用广泛，但成本较高。因此提供一种安全(天然)、高效、持久、易于使用(应用)、成本合理的天然抗氧化剂是必要的。
现有技术也有一些关于迷迭香提取的公开，但是这些公开的技术存在明显的缺点:现有技术用多种有机溶剂对迷迭香进行提取，其提取效率低、提取成本高、后续溶剂回收步骤繁琐、且不适合工业操作，当然也不适合作为抗氧化剂。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述问题，本发明的首要目的是提供一种迷迭香提取物的制备方法。
本发明的第二个目的是提供上述方法得到的迷迭香提取物。
本发明的第三个目的是提供上述迷迭香提取物的应用。
本发明的第四个目的是提供含有上述迷迭香提取物的天然抗氧化剂。
本发明的第五个目的是提供上述天然抗氧化剂在提高食用油抗氧化性能方面的应用。
本发明的目的是通过以下技术方案予以实现的：
一种迷迭香提取物的制备方法，包括以下步骤：
S1、醇提、浓缩、分离、干燥得到迷迭香提取物半成品；
S2、亚临界低温萃取：干燥后的迷迭香提取物半成品与提取溶剂混合，在亚临界条件进行萃取，所述迷迭香提取物半成品与提取溶剂的投料比为1：2～5；萃取的温度为40～45℃，萃取2～3次；每次萃取后合并萃取液，回收提取溶剂得到第一迷迭香提取物浸膏；
S3、脱色：第一迷迭香提取物浸膏经乙醇溶解后，加入活性炭进行脱色；
S4、脱味去杂：脱色液经过滤、浓缩后置于精馏设备中进行脱味去杂；精馏后得到气味较淡的第二迷迭香提取物浸膏即得。
本发明以制备适合用于提高食用油抗氧化性能的天然抗氧化剂为目标导向，重新调整了迷迭香的提取制备方法，现有技术中常规用于提取迷迭香的方法，多是追求获得更高的迷迭香有效成分的得率或者含量(例如，本发明的迷迭香提取物的有效成分是鼠尾草酸，现有很多提取制备方法最终获得的鼠尾草酸的含量基本在90％左右)，然而本发明用于提取迷迭香主要是为了用于提高食用油的抗氧化性能，因此不需要追求获得如此高含量的鼠尾草酸，这样本发明在前期萃取的过程工艺就较为简单，且反应条件温和成本低；申请人通过前面反复的中试研究，注意到要想达到本发明的发明目的，制备方法中需要注意：(1)亚临界低温萃取，亚临界低温萃取可以保证更好的保护迷迭香的鼠尾草酸及其他相关的抗氧化成分不被分解进而增强迷迭香提取物的抗氧化应用效果；(2)脱色和脱味去杂：脱色主要改善提取物的成品品质(例如色泽透明，减少不溶物)；而脱味去杂是因为，经过了步骤S1、S2和S3获得提取物还含有一些小分子(例如樟脑)等挥发性杂物和一些残留溶剂，这些挥发性杂物会有些刺鼻性味道，同时也会产生一些杂味，不适合作为食用油的抗氧化剂，因此，本发明通过精馏的方法将这些挥发性杂物去除，从而达到脱味去杂的目的。
优选的，步骤S3在40～50℃水浴条件下进行脱色，活性炭的加入量是第一迷迭香提取物浸膏重量的1～2％。第一迷迭香提取物浸膏含有较多叶绿素，因此需要用6～10倍量的95％乙醇稀释溶解，并于40～50℃水浴条件下搅拌脱色；具体可以脱色两次，每次45～60min，脱色用的活性炭型号为ZX-305(符合GB 29215-2012)，活性炭数目为200～300目。
优选的，步骤S4精馏设备为超重力精馏床，精馏条件为：油浴循环加热，温度为75～ 80℃；真空度为-0.095～0.098Mpa，过程中通入例如氮气，如此，可以通过高温循环物料，从而有效去除挥发性杂物。
优选的，本发明的步骤S1的醇提操作为：将迷迭香原料用85～90％乙醇提取，料液比为 1：8～10；提取温度为48～53℃，提取时间为45～70min，提取两次后，合并提取液。
优选的，本发明的步骤S1的浓缩操作为：将醇提后的提取液合并，真空浓缩至原料重量的0.8～1.2倍体积(80～120L)，并补常温(25～30℃)水冷却，冷却过程中析出固态半成品，待固液分离。
优选的，本发明的步骤S1的分离的操作为：将分离后的半成品进行真空干燥，干燥温度为48～53℃，干燥真空度为-0.085～0.09，真空干燥时间为：8～12h，干燥后得到迷迭香提取物半成品。
优选的，本发明的步骤S2的提取溶剂为丁烷；经步骤S2提取后得到的第一迷迭香提取物浸膏中鼠尾草酸的含量为18～25％。
本发明还提供上述制备方法制备得到的迷迭香提取物。
本发明还提供一种抗氧化剂，即含有上述制备方法得到的迷迭香提取物。
优选的，所述的抗氧化剂还包括食用葵花籽油，所述迷迭香提取物和食用葵花籽油之间的质量比为1：3～5；由迷迭香提取物和食用葵花籽油混合后得到的即为食用油抗氧化剂的成品。
本发明还提供上述抗氧化剂在提高食用油抗氧化效果中的应用。具体是将抗氧化剂直接加入到食用油中即可(抗氧化剂的添加浓度为200～500ppm)。将本发明的抗氧剂用于食用油中，可以显著提高食用油的抗氧化效果，也能够使得食用油在原来的基础上延长50％的保质期，例如，常规未添加抗氧化剂的食用植物油在常温的货架期是12个月，那么添加了本发明制备的抗氧化剂后的食用植物油在常温的货架期可以延长到18个月。
本发明还提供上述抗氧化剂在提高食用油在煎炸过程中的抗氧化效果中的应用。具体是将抗氧化剂直接加入到食用油中即可(抗氧化剂的添加浓度为200～500ppm)。将本发明的抗氧剂用于煎炸食用油中，未添加抗氧化剂的食用油在单次煎炸后的过氧化值和酸值相对于煎炸前，分别提高了45％、25％；而单次煎炸后食用油的过氧化值和酸值相对于煎炸前食用油的过氧化剂和酸值，仅仅分别提高了11％、8％；未添加抗氧化剂的食用油在8次煎炸后的过氧化值和酸值相对于初始未经过煎炸的食用油的过氧化剂和酸值，提高了8.7倍、10.5倍；而添加了本发明的抗氧化剂的食用油经过8次煎炸后的过氧化值和酸值相对于初始未经过煎炸的食用油的过氧化剂和酸值，仅仅提高了1.5倍、1.6倍。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提高食用油抗氧化性能的天然抗氧化剂为目标导向，首先提供了一种迷迭香提取物的制备方法，相对于现有技术，在提取后续步骤中仅仅增加了脱色、脱味去杂就可以得到抗氧化效果好、溶解性能好，且作为食用油抗氧化剂的迷迭香提取物，得到的迷迭香提取物作为食用油抗氧化剂，可以显著提高食用油的抗氧化效果，也能够使得食用油在原来的基础上延长50％的保质期；同时，当作为煎炸食用油的抗氧剂时，能够显著降低食用油煎炸后的过氧化值和酸值，从而增加了煎炸食用油的使用次数。
附图说明
图1为油脂酸值趋势变化图；
图2为油脂过氧化值趋势变化图；
图3为煎炸食用油酸值趋势变化图；
图4为煎炸食用油过氧化值趋势变化图；
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，下面将通过具体实施例和附图作进一步说明，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1迷迭香的提取
本实施例为作为食用油抗氧剂的迷迭香提取物的制备方法，包括以下步骤：
(1)提取：将100kg迷迭香原料用85％食用酒精提取，固液比1：8，提取温度为48℃，时间为1h；提取次数为两次；
(2)浓缩：将两次提取液合并，真空浓缩至原料重量的0.8倍体积(浓缩后体积为80L)，并补3倍常温水冷却，冷却过程中析出固态半成品，待固液分离；
(3)离心分离：将静置冷却过后的固液混合物料用三足式离心机进行固液分离，得到水分含量50％的迷迭香提取物半成品；
(4)干燥：离心分离后的半成品进行真空干燥，干燥温度为48℃，干燥真空度为-0.085，真空干燥时间：8h；
(5)亚临界低温萃取：干燥后的半成品用亚临界进行萃取，萃取溶媒为丁烷，萃取原料与溶媒比为1：2，共萃取两次，每次萃取时间为2h，萃取温度为40℃；两次萃取结束后萃取液合并回收溶剂，得第一迷迭香提取物浸膏(鼠尾草酸含量为20％)。
(6)脱色：第一迷迭香提取物浸膏有较多叶绿素，需要用6～10倍量的95％食用酒精稀释，于50℃水浴保温中搅拌脱色两次，每次45min，脱色用活性炭型号为：ZX-305(符合GB 29215-2012)，活性炭目数为200目，活性炭用量为第一迷迭香浸膏重量(未稀释)的1.5％。
(7)过滤、浓缩：以上两次脱色液合并经过第一次粗过滤和第二次精过滤，然后真空浓缩后得到颜色较浅的迷迭香提取物浸膏物，待脱味处理。
(8)脱味去杂(精馏)：采用精馏设备，油浴循环加热，加热温度为75℃，真空度为 -0.095Map，过程中通入氮气，精馏后得到气味较淡的第二迷迭香提取物浸膏(鼠尾草酸的含量为21％)。
实施例2迷迭香的提取
本实施例为作为食用油抗氧剂的迷迭香提取物的制备方法，包括以下步骤：
(1)提取：将100kg迷迭香原料用90％食用酒精提取，固液比1：10，提取温度为53℃，时间为1h；提取次数为两次；
(2)浓缩：将两次提取液合并，真空浓缩至原料重量的1.2倍体积(浓缩后体积为120L)，并补3倍常温水冷却，冷却过程中析出固态半成品，待固液分离；
(3)离心分离：将静置冷却过后的固液混合物料用三足式离心机进行固液分离，得到水分含量45％的迷迭香提取物半成品；
(4)干燥：离心分离后的半成品进行真空干燥，干燥温度为53℃，干燥真空度为0.09，真空干燥时间：12h；
(5)亚临界低温萃取：干燥后的半成品用亚临界进行萃取，萃取溶媒为丁烷，萃取原料与溶媒比为1：5，共萃取两次，每次萃取时间为2.5h，萃取温度为45℃；两次萃取结束后萃取液合并回收溶剂，得第一迷迭香提取物浸膏(鼠尾草酸含量为20％)。
(6)脱色：第一迷迭香提取物浸膏有较多叶绿素，需要用6～10倍量的95％食用酒精稀释，于45℃水浴保温中搅拌脱色两次，每次60min，脱色用活性炭型号为：ZX-305(符合GB 29215-2012)，活性炭目数为300目，活性炭用量为第一迷迭香浸膏重量(未稀释)的2％。
(7)过滤、浓缩：以上两次脱色液合并经过第一次粗过滤和第二次精过滤，然后真空浓缩后得到颜色较浅的迷迭香提取物浸膏物，待脱味处理。
(8)脱味去杂(精馏)：采用精馏设备，油浴循环加热，加热温度为80℃，真空度为0.098Map，过程中通入氮气，精馏后得到气味较淡的第二迷迭香提取物浸膏(鼠尾草酸的含量为23％)。
实施例3迷迭香食用油抗氧化剂的配制
将实施例1和2分别制备得到的第二迷迭香提取物浸膏和食用葵花籽油按质量比为1：3～ 5混匀，即得迷迭香食用油抗氧化剂。
实施例4迷迭香食用油抗氧化剂对食用油抗氧化效果的影响
将实施例3的迷迭香食用油抗氧化剂和其他抗氧化剂用于食用油的抗氧化测试，测试过程如下：
(1)样品分装：将从原产地买回来的未添加任何抗氧化剂的花生油分出装三个瓶，每个瓶子装100g(样品初始酸值为：0.22mg/g，过氧化值为0.045g/100g)，并分组：空白对照、 CA400、VE400；
(2)搅拌、混样：CA400和VE400分别加入实施例3的迷迭香食用油抗氧化剂400ppm、VE400ppm，然后混合均匀，空白对照组不作添加。
(3)强化试验：将3组试样放入人工气候培养箱，培养箱温度为50℃。
(4)检测跟踪：试验检测周期为第5天、第7天、第9天、第11天、第13天、第15天、第17天，取样连续重复测三次，记录数据。
试验结果如图1、图2、表1和表2所示，从以上结果可以得出：同样经过17天后，添加了本发明制备的迷迭香提取物抗氧化剂的食用油组(即CA400组)，其酸值和抗氧化值比VE400组酸值和抗氧化值都要低，说明CA400组的抗氧化效果更佳。
尤其对于未添加任何抗氧化剂的样品，其可在原来的基础上延长50％的保质期(根据强化试验的测算)，也就是说，常规未添加抗氧化剂的食用植物油在常温的货架期是12个月，那么添加了本发明制备的抗氧化剂后的食用植物油在常温的货架期可以延长到18个月。
表1样品酸值变化对比表(mg/g)
样品名称 第5天 第7天 第9天 第11天 第13天 第15天 第17天
空白 0.389 0.451 0.782 1.235 1.702 2.655 3.783
VE400 0.290 0.382 0.515 0.780 0.973 1.316 1.795
CA400 0.278 0.295 0.488 0.564 0.702 0.958 1.348
表2样品过氧化值变化对比表(g/100g)
样品名称 第5天 第7天 第9天 第11天 第13天 第15天 第17天
空白 0.077 0.093 0.210 0.487 0.75 1.263 1.827
VE400 0.061 0.072 0.095 0.158 0.195 0.306 0.452
CA400 0.058 0.065 0.083 0.105 0.118 0.235 0.286
实施例5迷迭香食用油抗氧化剂对煎炸食用油抗氧化效果的影响
将实施例3的迷迭香食用油抗氧化剂和其他抗氧化剂用于煎炸食用油的抗氧化测试，通过食用豆油煎炸(薯条)过程，添加和未添加迷迭香提取物抗氧化剂的做对比试验；分别检测酸值、过氧化值，以确定天然抗氧化剂CA400的抗氧化效果。
应用试验材料：原产地大豆油、新鲜马铃薯；
迷迭香天然抗氧化剂添加量：400ppm；
薯条用量：60g/次；
时间及频率：20min煎炸一批，每两小时煎炸6批，每两小时取油样一次(共取8次油样检测)，样品首检酸值为：0.685mg/g，首次检测过氧化值为：0.092g/100g；油温：150—160℃。
表3煎炸食用油酸值数据变化表(mg/g)
样品名 1次 2次 3次 4次 5次 6次 7次 8次
空白 0.856 1.074 1.431 1.993 2.895 4.790 8.501 9.809
CA400 0.716 0.778 0.812 0.856 1.011 1.214 1.507 1.886
表4煎炸食用油过氧化值数据变化表(g/100g)
样品名 1次 2次 3次 4次 5次 6次 7次 8次
空白 0.162 0.235 0.457 0.833 1.056 1.281 1.427 1.575
CA400 0.105 0.117 0.139 0.166 0.198 0.236 0.248 0.265
结果如表3、表4、图3和图4；从结果可以看出：未添加抗氧化剂的食用油在单次煎炸后的过氧化值和酸值相对于煎炸前，分别提高了45％、25％；而单次煎炸后食用油的过氧化值和酸值相对于煎炸前食用油的过氧化剂和酸值，仅仅分别提高了11％、8％；未添加抗氧化剂的食用油在8次煎炸后的过氧化值和酸值相对于初始未经过煎炸的食用油的过氧化剂和酸值，提高了8.7倍、10.5倍；而添加了本发明的抗氧化剂的食用油经过8次煎炸后的过氧化值和酸值相对于初始未经过煎炸的食用油的过氧化剂和酸值，仅仅提高了1.5倍、1.6倍；本发明制备的迷迭香提取物当作为煎炸食用油的抗氧剂时，能够显著降低食用油煎炸后的过氧化值和酸值，从而增加了煎炸食用油的使用次数。

Claims (9)

1.一种迷迭香提取物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、醇提、浓缩、分离、干燥得到迷迭香提取物半成品；
S2、亚临界低温萃取：干燥后的迷迭香提取物半成品与提取溶剂混合，在亚临界条件进行萃取，所述迷迭香提取物半成品与提取溶剂的投料比为1：2～5；萃取的温度为40～45℃，萃取2～3次；每次萃取后合并萃取液，回收提取溶剂得到第一迷迭香提取物浸膏；
S3、脱色：第一迷迭香提取物浸膏经乙醇溶解后，加入活性炭进行脱色；
S4、脱味去杂：脱色液经过滤、浓缩后置于精馏设备中进行脱味去杂；精馏后得到气味较淡的第二迷迭香提取物浸膏即得。
2.根据权利要求1所述的迷迭香提取物的制备方法，其特征在于，步骤S3在40～50℃水浴条件下进行脱色，活性炭的加入量是第一迷迭香提取物浸膏重量的1～2％。
3.根据权利要求1所述的迷迭香提取物的制备方法，其特征在于，步骤S4精馏设备为超重力精馏床，精馏条件为：油浴循环加热，温度为75～80℃；真空度为-0.095～0.098Mpa，过程中通入氮气。
4.一种抗氧化剂，其特征在于，含有权利要求1至3任一项所述方法得到的迷迭香提取物。
5.根据权利要求4所述的抗氧化剂，其特征在于，还包括食用葵花籽油，所述迷迭香提取物和食用葵花籽油之间的质量比为1：3～5。
6.权利要求4或5所述的抗氧化剂在提高食用油抗氧化效果中的应用。
7.权利要求4或5所述的抗氧化剂在提高食用油在煎炸过程中的抗氧化效果中的应用。
8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，将抗氧化剂直接加入到食用油中即可。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述抗氧化剂的添加浓度为200～500ppm。
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