超临界萃取米糠甾醇油

2016-01-20 17:58马永芹
南方农业·下旬 2015年12期
关键词:米糠油米糠

马永芹

摘 要 米糠营养价值丰富,来源充足,近年来备受人们关注。对超临界萃取米糠甾醇油进行概述,介绍超临界萃取米糠甾醇油的相关研究,为今后该领域的研究奠定了基础。

关键词 米糠;米糠油;甾醇油;超临界萃取

中图分类号:TS224.4 文献标志码:B 文章编号:1673-890X(2015)36--02

1 米糠及米糠油

米糠是稻谷加工的副产物,约占谷粒总质量的6%,年产约1 400万t。近年来,米糠高附加值利用研究较为广泛。米糠富含多种营养成分,其中油脂含量约为20%,是一种良好的油料作物。

米糠油属半干性油脂,脂肪酸配比较为合理,不饱和脂肪酸含量较高,其中以油酸和亚油酸为主,约占80%。米糠中植物甾醇占油脂不皂化物81%左右,米糠油是植物甾醇含量最为丰富的油脂之一,含有丰富的维生素E、谷维素和角鲨烯等生物活性物质,对人体具有多种生理保健功能。因此,米糠油被誉为“保健油脂”。

2 植物甾醇

植物甾醇是以环戊烷全氢菲为骨架的一类活性物质,具有多种生理功能的甾体,主要存在于植物的根、茎、叶和种子中。一般认为,植物油及脱臭馏出物中植物甾醇含量最多。植物甾醇具有促进胆固醇的代谢,降低胆固醇含量、降低冠心病发病率、抑制肿瘤、调节免疫等多种生理功能,人体自身不能合成,必须从外界食物中摄取,因此,受到人们的广泛关注。

3 超临界制取米糠油

超临界流体(简称SCF)是一种特殊状态的流体,具有气液两重性质。超临界CO2流体萃取技术是利用CO2作为萃取剂,由物料中萃取出所需成分的一种分离方法。超临界萃取技术属于低温制取技术,具有良好的溶剂特性,被广泛地用于油脂的提取领域,是国内外竞相研究的一种新型、高效、绿色的分离技术。

我国工业化生产米糠油主要应用机械压榨法和溶剂浸出法。压榨米糠油,品质好、色泽浅,但油脂得率低;溶剂浸出法,虽油脂得率明显提高,但溶剂回收困难、油脂中存在溶剂残留、米糠粕中营养成分被破坏。超临界制取米糠油是通过调整流体的溶解性来提取油料中的油脂。与传统工艺相比,油脂得率高、品质好、无溶剂残留,米糠粕中营养成分被破坏,工艺操作简单,安全性高,流体选择性好,溶解能力强,无废物排放,被称为“高效绿色”工艺技术[1]。

目前,国内外对超临界CO2萃取法制取米糠油的工艺已进行了较多研究。王文侠[2]利用超临界萃取米糠油,得出最佳工艺为:CO2流量60 kg/h,萃取温度42 ℃,萃取压力30 MPa,时间60 min,米糠油的提取率为94%,不饱和脂肪酸含量为71%以上。宋玉卿等[3]釆用超临界萃取米糠油,米糠油提取率达到97.1%,确定最佳条件为:萃取温度45 ℃,萃取压力30 MPa,时间80 min,物料含水量约5%~6%。刘婷婷[4]以新鲜米糠为原料,采用超临界萃取技术制取米糠油,通过响应面回归分析得出:对米糠油得率影响次序为:萃取压力>萃取时间>萃取温度,米糠油提取率为95.12%。L.Danielski等[5]采用超临界萃取法分离米糠毛油中的游离脂肪酸,制取的米糠油游离脂肪酸含量小于1%。

4 超临界萃取米糠甾醇油

植物甾醇国外工业化生产已经有四十多年的历史,日本、欧美等一些发达国家,利用植物油脂的脱臭馏出物提取植物甾醇,开发出各种保健产品。近几年,国内也陆续出现了关于植物甾醇的研究报道。牟德华和李艳等[6]以大豆油脱臭馏出物为原料,利用超临界流体萃取技术萃取植物甾醇,在萃取温度45 ℃,萃取压力25 MPa,萃取时间240 min条件下,植物甾醇收率约为65%,纯度为80%以上。刘婷婷[4]采用超临界精馏柱精制米糠油,以精馏柱Ⅰ中的物质为原料,采用分子蒸馏技术提取纯化米糠甾醇,甾醇含量为63.85%。

采用传统方法制取米糠油,均不能对米糠中植物甾醇进行选择性提取。且在油脂碱法精炼及脱臭过程中,大量植物甾醇又流入下脚料和脱臭馏出物中,致使成品油脂中植物甾醇含量很低。采用超临界CO2萃取法制取米糠油,不仅可以提高油脂得率、改善油脂品质,而且可以选择性的提取植物甾醇,结合超临界精馏技术,采用两萃四精馏式超临界萃取装置精制米糠油,不但可以直接得到食用级米糠油,减少精炼过程,同时降低了米康油中甾醇的损失。

Kuk和Dowd[7]研究了超临界CO2萃取法制取米糠油中萃取温度和萃取压力对米糠油萃取率的影响,发现随着压力和温度的升高,米糠油萃取率大大提高,米糠油中甾醇含量也随之增加。通过试验可知,采用HA121-50-02超临界CO2萃取装置制取米糠甾醇油,米糠油提取率为18.4 g/100 g,甾醇含量为2.2%,显著高于溶剂提取米糠油中甾醇含量1.5%。通过超临界CO2萃取-精馏精炼后,米糠甾醇油的酸值为2.2 KOH mg/g,水分及挥发物含量为0.08%,胶质和蜡质总含量为0.37%,油中甾醇含量达1.69%,较市售油脂中甾醇含量0.5%显著增加。

参考文献

[1]刘军海,雷凤芹.米糠油浸出新技术[J].粮油加工,2001(1):6-7.

[2]王文侠.超临界二氧化碳萃取米糠油的生产工艺的研究[J].工艺技术,2005,26(8):107-112.

[3]宋玉卿,王春利,王婷.超臨界CO2萃取米糠油工艺条件的实验探讨[J].吉林粮食高等专科学校学报,2006,21(1):1-3.

[4]刘婷婷.米糠高值化综合利用关键技术研究研究[D].长春:吉林农业大学,2012.

[5]L. Danielski, C. Zetzl, H. Hense, et al. A process line for the production of raffinated rice oil from rice bran[J].Journal of Supercritical Fluids,2005,34(2):133-141.

[6]牟德华,李艳,赵玉华,等.超临界CO2萃取技术提取植物甾醇的研究[J].食品与发酵业,2007,33(1):118-121.

[7]Kuk M S, Dowd M K. Supercritical CO2 extraction of rice bran[J].Ibid.,1998,75:623-628.

(责任编辑:刘昀)

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