一种低反式脂肪酸高品质油茶籽油的制备方法与流程

1.本发明涉及油茶籽油生产加工提取技术领域，具体为一种低反式脂肪酸高品质油茶籽油的制备方法。


背景技术：

2.油茶是我国特有的木本油料树种，油茶籽油是用油茶籽提取、精炼的油，富含不饱和脂肪酸、角鲨烯、谷甾醇及各种维生素等多种营养成分。油茶籽油不仅色香味美，因其脂肪酸组成与世界公认的优质油—橄榄油的组成非常相似，并且其不饱和脂肪酸含量比橄榄油高，油茶籽油“烟点”高，是理想的高营养、低热量的食用油，近年来，越来越受到消费者的喜好。
3.反式脂肪酸是所有含有反式双键的不饱和脂肪酸的总称，其双键上两个碳原子结合的两个氢原子分别在碳链的两侧，其空间构象呈线性，与之相对应的是顺式脂肪酸，其双键上两个碳原子结合的两个氢原子在碳链的同侧，其空间构象呈弯曲状。由于它们的立体结构不同，二者的物理性质有所不同，顺式脂肪酸多为液态，熔点较低；而反式脂肪酸多为固态或半固态，熔点较高。反式脂肪酸对机体多不饱和脂肪酸代谢的干扰、对血脂和脂蛋白的影响及对胎儿生长发育的抑制作用，对人体具有很多的危害性。
4.现有技术对于油茶籽油生产加工提取主要采用溶剂浸出或高温压榨，然后在高温条件下进行脱水、脱臭、脱酸、脱色等精炼工艺，在压榨、精炼过程中，长时间高温处理会使植物油中顺式结构的不饱和脂肪酸少量会变成反式脂肪酸，同时，油菜籽油中的营养成分也会显著降低；现有油茶籽油加工提取方法所制备的油茶籽油存在反式脂肪酸含量较高、进而影响油茶籽油产品的质量。
5.目前，精炼、制备低反式脂肪酸含量的油茶籽油的方法大多存在工艺繁琐、周期长、成本高、加热时间长等问题，如中国专利(申请号201711159540.4)一种低反式脂肪酸含量的山茶油制备方法，其将茶籽烘干剥壳、蒸炒、榨油、碱炼、水洗、脱色、脱臭后将山茶油降温至-5℃冷冻，然后静置24h～50h，再经过密闭过滤去除杂质，最终得到低反式脂肪酸含量的山茶油，其存在操作繁琐、周期长问题；中国专利(申请号201310689160.7)一种降低反式脂肪酸的方法，该发明以硅胶、活性炭、硅镁型吸附剂、氧化铝、硅藻土中的一种或几种为吸附剂进行耐压柱层析对脱色油进行除杂，从而降低方式脂肪酸的含量，其存在填料增加成本、反式脂肪酸被吸附的同时营养成分也被吸附的问题；中国专利(申请号201610915143.4)降低高温油脂中反式脂肪酸的方法，该发明按照一定的加入顺序将鼠尾草酸油、脂溶性茶多酚、l-抗坏血酸棕榈酸酯和维生素e加入植物油中，或将其混合后加入植物油中起到抗氧化作用，从而降低油脂中反式脂肪酸的含量，其存在添加剂增加成本、添加剂无法去除从而影响植物油品质问题。
6.目前，采用超临界co2萃取技术结合二级分子蒸馏技术精炼制备低反式脂肪酸、高品质油茶籽油的研究未见有报道，现有研究主要集中在采用超临界co2萃取技术、分子蒸馏技术制备低酸价的油茶籽油或者脱除植物油脂中的游离脂肪酸，均未涉及如何降低、去除
反式脂肪酸。如中国专利(申请号201610143939.2)一种茶油的超临界提取方法，其先对茶籽进行前处理后进行压榨过滤，得到茶油毛油，毛油再经过2次超临界萃取后得到成品茶油，该发明存在工序操作繁琐、周期长、所得成品茶油过氧化值含量高、未涉及反式脂肪酸研究等问题；中国专利(申请号201310176954.3)一种茶油加工方法及专用设备，其同样先对茶籽进行前处理后进行压榨过滤，得到茶油毛油，毛油再经过次超临界萃取精制后得到成品茶油，该发明存在工序操作繁琐、周期长、未涉及反式脂肪酸研究等问题；中国专利(申请号201510371329.3)茶籽油的超临界萃取工艺，其先对茶籽进行前处理后采用超临界co2萃取，得到茶籽粗油，将粗油在6～10℃冷冻20～30分钟，再以12000～13000r/min高速冷冻离心10～20分钟，离心完后茶油在35～40℃的温度下，抽真空5～7小时，最终得到茶籽油成品。该发明存在工艺繁琐、周期长、成本高、安全性低、产品质量未知等问题；中国专利(申请号201711051335.6)一种低酸价高品质食用油茶籽油的生产加工方法，其虽然采用超临界co2萃取技术结合一级分子蒸馏技术生产油茶籽油，但是从效率和成品质量方面来看，存在以下问题：1)分离釜ii、iii的温度为30～50℃，30℃的温度不利于co2的循环萃取，影响萃取效率；2)分子蒸馏的冷凝温度20～50℃，该温度过高，不利于挥发性成分的冷凝，温度越高冷凝越慢，合适的温度有利于提高生产效率；3)该发明未涉及反式脂肪酸的研究，同时该工艺制得的油茶籽油成品中的过氧化值偏高。中国专利(申请号201510646529.5)一种超临界co2萃取纯化油茶籽油的方法，其通过剥壳
‑‑
粉碎
‑‑
醇解(乙醇体积百分浓度10～15％、60～70℃、ph6～8浸泡2～3h，80～90℃回流提取2h)
‑‑
水解(1h)
‑‑
酶解(3～4h)、过滤(20～30mpa、200目板框过滤)
‑‑
超临界co2萃取、离心、超滤后得到油茶籽油成品。该发明存在步骤繁琐、生产周期长、生产过程加热时间长易产生反式脂肪酸、额外成本高等问题，不利于提高产品的附加值。
7.中国专利(申请号201310070893.2)采用分子蒸馏去除茶油中游离脂肪酸的方法，该发明将茶油在真空度0.01mpa～0.05mpa、蒸馏温度140～250℃、刮板转速100～200r/min、进料速度3～12ml/min的条件下去除游离脂肪酸，使茶油酸值降低至0.22～0.25mg/g，但是其存在只针对降低酸值而未涉及反式脂肪酸方面，同时蒸馏温度过高和刮板转速较低造成油脂高温处理时间长，不利降低产生反式脂肪酸，反而可能增加反式脂肪酸的含量。中国专利(申请号201710745676.7)一种利用分子蒸馏制备纯物理精炼油茶籽油的方法，该发明采用活性白土和自制吸附剂组成的混合吸附剂在50～120℃下对茶油籽毛油进行吸附脱胶、脱色和脱过氧化物，之后得到的脱色油再经过条件为温度80～120℃、压力为1000～3000pa的一级分子蒸馏进行脱水、脱气，再经过条件为温度100～180℃、压力为0.1～200pa的二级分子蒸馏进行脱除游离脂肪酸，最后经过条件为温度100～180℃、压力为0.1～100pa的三级分子蒸馏进一步脱酸，最终得到低酸价的成品油茶籽油，该发明主要存在以下问题：1)未涉及脱反式脂肪酸方面的研究；2)工艺繁琐，进行分子蒸馏前需要前处理，采用吸附剂脱胶、脱色等，增加了成本和生产周期，未能充分利用分子蒸馏技术的优势。


技术实现要素：

8.(一)解决的技术问题
9.针对现有技术的不足，本发明提供了一种低反式脂肪酸高品质油茶籽油的制备方法，能够解决上述技术问题。
10.(二)技术方案
11.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种低反式脂肪酸高品质油茶籽油的制备方法，包括以下步骤：
12.(1)将油菜籽用粉碎机粉碎至2～80目；
13.(2)将步骤(1)所得的油菜籽原料加至超临界co2萃取装置的萃取釜，对超临界co2萃取装置进行升温、升压至萃取条件，控制超临界co2萃取装置的分离釜条件，开始循环萃取，保持恒温恒压至所需的萃取时间，萃取完成后在分离釜i收集油茶籽毛油；
14.(3)将步骤(2)所得的油茶籽毛油加至分子蒸馏装置，进一步将分子蒸馏装置升温至所需的蒸馏温度、调节真空度至所需的压力，控制油茶籽毛油的滴加进样速度，开始二级分子蒸馏过程，以收集得到低反式脂肪酸、高品质的油茶籽油成品。
15.优选的，在步骤(1)中，将油菜籽粉碎至10～50目。
16.优选的，在步骤(2)中，萃取条件的萃取温度为40～60℃、萃取压力为25～50mpa。
17.优选的，在步骤(2)中，萃取时间为0.5～2.5h。
18.优选的，在步骤(2)中，超临界co2萃取装置的co2流量为35～45l/h。
19.优选的，在步骤(2)中，分离釜条件为：分离釜i的压力10～21mpa、温度45～65℃；分离釜ii、iii的压力4～8mpa、温度45～60℃。
20.优选的，在步骤(3)的二级分子蒸馏过程中，一级分子蒸馏的蒸馏温度为80～150℃、蒸馏真空度为800～2000pa、油茶籽毛油的滴加进样速度7～20ml/min。
21.优选的，在步骤(3)的二级分子蒸馏过程中，二级分子蒸馏的蒸馏温度为160～230℃、蒸馏真空度为0.1～30pa、油茶籽毛油的滴加进样速度6～18ml/min。
22.优选的，在步骤(3)中，油茶籽油成品的反式脂肪酸含量低于0.2％、水分低于0.1％、酸值低于0.5mg/g、过氧化值低于0.25g/100g。
23.(三)有益效果
24.与现有技术相比，本发明提供了一种低反式脂肪酸高品质油茶籽油的制备方法，具备以下有益效果：本发明采用超临界co2萃取技术结合二级分子蒸馏技术，通过超临界co2萃取技术充分萃取油菜籽而得到油茶籽毛油，再通过一级分子蒸馏进一步脱水、脱气，二级分子蒸馏脱酸、脱色、脱胶、去除反式脂肪酸，从而提高油茶籽油产品的质量，本发明避免了传统压榨/浸提、精炼过程存在的问题，简化了油茶籽油的提取、精炼工序，本发明的制备方法所制备的油茶籽油转移率大于90％，油茶籽油中反式脂肪酸含量低于0.2％，该制备工艺合理简便、可行、操作简单、成本较低、产品受热时间短、生产周期短、反式脂肪酸含量低、适用低反式脂肪酸、高品质油茶籽油的产业化生产。
附图说明
25.图1为本发明一种低反式脂肪酸高品质油茶籽油的制备方法的步骤流程图；
26.图2为油茶籽油毛油的脂肪酸分析图；
27.图3为油茶籽油成品的脂肪酸分析图。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，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。
29.本发明提供一种低反式脂肪酸高品质油茶籽油的制备方法，包括以下步骤：
30.(1)将油菜籽用粉碎机粉碎至2～80目。
31.优选的，在步骤(1)中，将油菜籽粉碎至10～50目。
32.(2)将步骤(1)所得的油菜籽原料加至超临界co2萃取装置的萃取釜，对超临界co2萃取装置进行升温、升压至萃取条件，控制超临界co2萃取装置的分离釜条件，开始循环萃取，保持恒温恒压至所需的萃取时间，萃取完成后在分离釜i收集油茶籽毛油。
33.应理解，该步骤(2)为超临界co2萃取过程。分离釜包括有分离釜i、ii、iii。优选的，在步骤(2)中，萃取条件的萃取温度为40～60℃、萃取压力为25～50mpa。在步骤(2)中，萃取时间为0.5～2.5h；萃取时间优选为0.5～2.5h。
34.此外，在步骤(2)中，超临界co2萃取装置的co2流量为35～45l/h。具体的，在步骤(2)中，分离釜条件为：分离釜i的压力10～21mpa、温度45～65℃；分离釜ii、iii的压力4～8mpa、温度45～60℃。
35.(3)将步骤(2)所得的油茶籽毛油加至分子蒸馏装置，进一步将分子蒸馏装置升温至所需的蒸馏温度、调节真空度至所需的压力，控制油茶籽毛油的滴加进样速度，开始二级分子蒸馏过程，以收集得到低反式脂肪酸、高品质的油茶籽油成品。
36.应理解，该步骤(3)为分子蒸馏分离过程。二级分子蒸馏过程具体包括一级分子蒸馏以及二级分子蒸馏；通过一级分子蒸馏去除水分及异味成分，得到重组分的油茶籽油；通过二级分子蒸馏得到轻组分的油茶籽油成品，而去除杂质：游离脂肪酸、反式脂肪酸等。
37.具体的，在步骤(3)的二级分子蒸馏过程中，一级分子蒸馏的蒸馏温度为80～150℃、蒸馏真空度为800～2000pa、油茶籽毛油的滴加进样速度7～20ml/min。二级分子蒸馏的蒸馏温度为160～230℃、蒸馏真空度为0.1～30pa、油茶籽毛油的滴加进样速度6～18ml/min。在步骤(3)中，油茶籽油成品的反式脂肪酸含量低于0.2％、水分低于0.1％、酸值低于0.5mg/g、过氧化值低于0.25g/100g。
38.与现有技术相比，本发明提供了一种低反式脂肪酸高品质油茶籽油的制备方法，具备以下有益效果：本发明采用超临界co2萃取技术结合二级分子蒸馏技术，通过超临界co2萃取技术充分萃取油菜籽而得到油茶籽毛油，再通过一级分子蒸馏进一步脱水、脱气，二级分子蒸馏脱酸、脱色、脱胶、去除反式脂肪酸，从而提高油茶籽油产品的质量，本发明避免了传统压榨/浸提、精炼过程存在的问题，简化了油茶籽油的提取、精炼工序，本发明的制备方法所制备的油茶籽油转移率大于90％，油茶籽油中反式脂肪酸含量低于0.2％，该制备工艺合理简便、可行、操作简单、成本较低、产品受热时间短、生产周期短、反式脂肪酸含量低、适用低反式脂肪酸、高品质油茶籽油的产业化生产。
39.本发明的实施例1：
40.(1)将油菜籽用粉碎机粉碎至10目；
41.(2)称取步骤(1)的油茶籽原料500.0g，加至超临界co2萃取装置萃取釜，对萃取装置进行升温至25mpa升温至60℃，控制分离釜i压力10mpa、温度65℃，分离釜ii、iii压力4mpa、温度60℃，条件稳定后开始循环萃取，以45l/h保持恒温恒压萃取2.5h，萃取完成后在
分离釜i收集油茶籽毛油；
42.(3)将步骤(2)所得油茶籽毛油加至分子蒸馏装置的恒温槽，控制分子蒸馏真空度在800pa、温度80℃、冷凝温度10℃、刮板转速200r/min，以7ml/min的油茶籽毛油的滴加进样速度进行一级分子蒸馏；控制分子蒸馏真空度在0.1pa、温度160℃、冷凝温度25℃、刮板转速200r/min，以6ml/min的油茶籽毛油的滴加进样速度进行二级分子蒸馏，收集馏余的组分即为低反式脂肪酸、高品质的油茶籽油产品、称重154.36g。
43.本发明的实施例2：
44.(1)将油菜籽用粉碎机粉碎至20目；
45.(2)称取步骤(1)的油茶籽原料500.0g，加至超临界co2萃取装置萃取釜，对萃取装置进行升温至38mpa升温至60℃，控制分离釜i压力18mpa、温度55℃，分离釜ii、iii压力6mpa、温度50℃，条件稳定后开始循环萃取，以40l/h保持恒温恒压萃取1.5h，萃取完成后在分离釜i收集油茶籽毛油；
46.(3)将步骤(2)所得油茶籽毛油加至分子蒸馏装置的恒温槽，控制分子蒸馏真空度在1300pa、温度120℃、冷凝温度5℃、刮板转速320r/min，以14ml/min的油茶籽毛油的滴加进样速度进行一级分子蒸馏；控制分子蒸馏真空度在5pa、温度185℃、冷凝温度10℃、刮板转速300r/min，以13ml/min的油茶籽毛油的滴加进样速度进行二级分子蒸馏，收集馏余的组分即为低反式脂肪酸、高品质的油茶籽油产品、称重160.71g。
47.本发明的实施例3：
48.(1)将油菜籽用粉碎机粉碎至50目；
49.(2)称取步骤(1)的油茶籽原料500.0g，加至超临界co2萃取装置萃取釜，对萃取装置进行升温至50mpa升温至40℃，控制分离釜i压力21mpa、温度45℃，分离釜ii、iii压力8mpa、温度40℃，条件稳定后开始循环萃取，以35l/h保持恒温恒压萃取0.5h，萃取完成后在分离釜i收集油茶籽毛油；
50.(3)将步骤(2)所得油茶籽毛油加至分子蒸馏装置的恒温槽，控制分子蒸馏真空度在2000pa、温度150℃、冷凝温度0℃、刮板转速400r/min，以20ml/min的油茶籽毛油的滴加进样速度进行一级分子蒸馏；控制分子蒸馏真空度在30pa、温度230℃、冷凝温度0℃、刮板转速400r/min，以18ml/min的油茶籽毛油的滴加进样速度进行二级分子蒸馏，收集馏余的组分即为低反式脂肪酸、高品质的油茶籽油产品、称重158.65g。
51.下面分别对上述实施例1、2、3中的超临界co2萃取所得的油茶籽油毛油、最终反式脂肪酸高品质的油茶籽油进行分析对比，详情如下各表所示：
52.表1实施例投料收率结果表
[0053][0054]
表2实施例中毛油和成品分析结果表
[0055][0056]
注：毛油中反式脂肪酸的含量取决于油茶籽的质量。经前处理的高质量(反式脂肪酸含量低)油茶籽经超临界co2萃取可以得到反式脂肪酸含量较低的毛油。
[0057]
表3实施例中毛油和成品脂肪酸分析结果表
[0058]
[0059]
表4实施例中毛油和成品营养成分结果表
[0060][0061]
注：原料中谷甾醇、角鲨烯、维生素e的含量直接影响毛油和成品中的三种营养成分的含量。
[0062]
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0063]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。