高抗冻性棉籽油的分提方法
【专利摘要】本发明公开了一种高抗冻性棉籽油的分提方法，其采用下述分提步骤：（1）所述的棉籽油采用干法结晶分提，得到一提棉籽液油；（2）所述一提棉籽液油加热至40～80℃，输送到结晶罐；（3）结晶罐中的一提棉籽液油以0.2～8℃/h的速度搅拌降温，期间以超声波间歇诱导油脂结晶；降温至-3～-5℃，开始养晶，期间以超声波间歇诱导促使晶核生长；（4）完成结晶后的一提棉籽液油经分离，即可得到高抗冻性棉籽油。本发明分提得到的棉籽液油抗冻性能大幅度提升，油脂流动性和外观好，在-4℃存放720小时以上不凝固，即30天以上不结晶，且不饱和脂肪酸含量增加，更加健康营养；分离得到的固体脂，饱和脂肪酸含量高，抗氧化稳定性好，具有很好的塑性和起酥性。
【专利说明】高抗冻性棉籽油的分提方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种植物油脂的提取方法，尤其是一种高抗冻性棉籽油的分提方法。【背景技术】
[0002]我国是一个棉花种植大国，棉花是在我国唯一大面积种植的转基因作物，棉花在我国很多省区都有种植，主要在新疆、河北、山东、安徽、湖北等地。棉籽资源十分丰富，棉籽含油9-25%，存在于棉仁中。棉籽油是一种富含不饱和脂肪酸的油脂，油酸含量14-22%，亚油酸含量45-60%，同时也含有22-30%的饱和脂肪酸，饱和脂肪酸含量高的甘三酯熔点高，不饱和脂肪酸含量高的甘三酯熔点低，所以气温低时，棉籽油非常容易凝固分层，低熔点的液油在上层，高熔点固脂沉淀在下层，影响其外观和日常使用，并且液油和固脂各有其应用特性。棉籽油经过分提可以得到棉籽液油和固脂，使棉籽液油和固脂各自得到合理的应用，提高了整体棉籽油应用价值。
[0003]目前，棉籽油分提得到的液油，一般0°C冷冻5.5小时以上为合格,北方气温一般在0°C以下，这样分提得到的液油在北方冬天仍然容易凝固。现有技术中，为达到棉籽油长时间抗冻的目的，多采用干法结晶分提的方法，其工艺为:先将棉籽油升温破晶，再经降温结晶、养晶，最后过滤得到抗冻性能好的棉籽液油。但是，这种干法结晶分提方法得到的棉籽油仍存在长时间抗冻性能不佳的不足之处。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种长时间抗冻性能好的高抗冻性棉籽油的分提方法。
[0005]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是:(I)所述的棉籽油采用干法结晶分提，得到一提棉籽液油；
(2)所述一提棉籽液油加热至40~80°C，输送到结晶罐；
(3)结晶罐中的一提棉籽液油以0.2~8°C /h的速度搅拌降温，期间以超声波间歇诱导油脂结晶；降温至_3~_5°C，开始养晶，期间以超声波间歇诱导促使晶核生长；
(4)完成结晶后的一提棉籽液油经分离，即可得到高抗冻性棉籽油。
[0006]本发明所述步骤(3)降温过程中每隔10~30min超声诱导0.5~6min ;养晶过程中，每隔5~30min超声诱导0.5~6min。所述降温和养晶过程中，超声诱导的频率为20 ~200KHz、声强为 10 ~100W/cm2。
[0007]本发明所述步骤(3)降温过程中，搅拌速度为8~16r/min。
[0008]本发明所述步骤(3)中,养晶至晶体粒径为0.5~4mm停止养晶。
[0009]本发明所述步骤(4)米用隔膜压滤机分尚，压滤机工作压力为0.01~0.5MPa。
[0010]本发明所述步骤(1)中的干法结晶分提为:先将棉籽油加热至40~80°C，再将棉籽油输送到结晶罐，以0.2~8°C /h的速度降温结晶；降温至3~7°C后进行养晶；最后过滤，即得一提棉籽液油和固体脂。[0011]所述降温结晶过程中以10~20r/min搅拌；所述养晶过程中以8~15r/min速度搅拌，养晶120~3000min。
[0012]所述过滤分离采用隔膜过滤机进行过滤，压滤机工作压力0.1~0.7MPa。
[0013]超声波是频率大于20kHz的弹性波，具有定向反射和透射等特性，超声波的波动形式因方向性强，其能量形式可以改变介质形态。超声波作用原理主要表现为空化效应，并伴随机械效应，这一系列作用促使物质粒子运动速度大大加快，从而使许多理化过程急剧加速完成。其对油脂结晶行为的影响主要表现为以下几方面:缩短油脂结晶诱导时间；促进油脂晶型转变；改变结晶形态；影响产品质构形态和感官品质。超声波对结晶的影响与超声强度作用时间温度处理量等因素有关。高强度超声波作用在过冷油脂中，由于超声波的絮凝作用，可诱导形成大量晶核，并在超声空化机制的作用下，成长的晶核被击碎形成大量新的结晶中心，促进了二次成核进程，从而加速油脂的结晶，并影响其晶核类型，缩短晶体生产和养晶时间。
[0014]综上，本发明结合超声波特性，应用于棉籽油分提工艺，缩短棉籽油结晶和养晶时间，得到合适大小的晶粒，成功应用于棉籽油分提。
[0015]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本发明以一级、二级或者三级棉籽油为原料油，分提得到的棉籽液油抗冻性能大幅度提升，油脂流动性和外观好，更易被大众青睐，在_4°C存放720小时以上不凝固，即30天以上不结晶，30天基本上是油脂从生产到消费终端的周期，保证了消费者最终使用的方便，并且不饱和脂肪酸含量增加，更加健康营养；分离得到的固体脂，饱和脂肪酸含量高，抗氧化稳定性好，具有很好的塑性和起酥性，适合用于制作起酥油、人造奶油、煎炸油等专用油脂，通过分提实现棉籽液油和固体脂的应用特性，提升了实用价值。本发明缩短棉籽油结晶和养晶时间，适合规模化应用。
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0017]实施例1:本高抗冻性棉籽油分提方法采用下述具体工艺。
[0018]棉籽油经换热器加热至52°C，输送到结晶罐；先用循环水开始冷却，按照0.6°C /h的速度降温，并且以15r/min搅拌，降温至20°C，换用冷冻循环液降温；降温至6°C，开始养晶，搅拌速度调整为lOr/min，养晶1000分钟。养晶后螺杆泵输送到隔膜压滤机分离，工作压力为0.5Mpa，膜的透气率为30L/m2-h ;得到一提棉籽液油和固体脂。一提棉籽液油直接经换热器换热至50°C，输送到另一结晶罐，固体脂从滤布收集到固脂箱，加热熔化输送到固脂罐储存。
[0019]所述一提棉籽液油输送到结晶罐后，按照3°C /h的速度降温，开始以循环冷却水降温20°C，然后再以冷冻循环液降温至_4°C;降温期间以频率20KHz和声强lOw/cm2超声间歇诱导结晶和晶体生长，每隔15分钟超声诱导6分钟，搅拌速度为14r/min ;降温至_4°C后，进行养晶；养晶期间搅拌速度调整为10r/min，以频率20KHz和声强10w/cm2Z超声间歇诱导促使晶核快速生长，每隔5分钟超声诱导6分钟；养晶至晶体颗粒的粒径达到1.5mm。上述采用的结晶罐搅拌轴高5米，中间I米为内嵌式超声波发生器，结晶罐内置盘管冷却。养晶后的一提棉籽液油螺杆泵输送到隔膜压滤机分离，工作压力为0.1Mpa ;最后用0.3Mpa压力的压缩空气吹扫，然后输送到油罐储存，即得高抗冻性棉籽油；固体脂收集到固脂箱，加热熔化，输送到固脂罐储存。本实施例中高抗冻性棉籽油得率61.2%，_4°C存放1000小时不结晶凝固。
[0020]实施例2:本高抗冻性棉籽油分提方法采用下述具体工艺。
[0021]棉籽油经换热器加热至68°C，输送到结晶罐；先用循环水开始冷却，按照4°C /h降温，并且以16r/min搅拌，降温至20°C换用冷冻循环液降温；降温至5°C开始养晶，搅拌速度调整为llr/min，养晶600分钟。养晶后螺杆泵输送到隔膜压滤机分离，工作压力为0.1Mpa,膜的透气率为30L/m2 -h ;得到一提棉籽液油和固体脂。一提棉籽液油直接经换热器换热至40°C，输送到另一结晶罐，固体脂从滤布收集到固脂箱，加热熔化输送到固脂罐储存。
[0022]所述一提棉籽液油输送到结晶罐后，按照0.20C /h的降温速度，开始以循环冷却水降温20°C，然后再以冷冻循环液降温至_4°C ;降温期间以频率SOKHz和声强50w/cm2Z超声间歇诱导结晶和晶体生长，每隔20分钟超声诱导2分钟，搅拌速度为16r/min ;降温至-4°C后，进行养晶；养晶期间搅拌速度调整为10r/min，以频率80KHz和声强5Ow/cm2z超声间歇诱导促使晶核快速生长，每隔20分钟超声诱导3分钟；养晶至晶体颗粒的粒径达到
2.2mm。养晶后的一提棉籽液油螺杆泵输送到隔膜压滤机分离，工作压力为0.4Mpa，最后用
0.4Mpa压力的压缩空气吹扫，然后输送到油罐储存，即得高抗冻性棉籽油；固体脂收集到固脂箱，加热熔化，输送到固脂罐储存。本实施例高抗冻性棉籽油得率63.2%，_4°C存放960小时不结晶凝固。
[0023]实施例3:本高抗冻性棉籽油分提方法采用下述具体工艺。
[0024]棉籽油经换热器加热至80°C，输送到结晶罐，先用循环水开始冷却，按照8°C /h降温，并且以20r/min搅拌，降·温至20°C，换用冷冻循环液降温；降温至3°C，开始养晶，养晶时搅拌速度调整为8r/min，养晶120分钟。养晶后的棉籽油用螺杆泵输送到隔膜压滤机分离，工作压力为0.4Mpa，膜的透气率为30L/m2.h，得到一提棉籽液油和固体脂。一提棉籽液油直接经换热器换热至60°C，输送到另一结晶罐，固体脂从滤布收集到固脂箱，加热熔化输送到固脂罐储存。
[0025]所述一提棉籽液油输送到结晶罐后，按照6°C /h的降温速度，开始以循环冷却水降温20°C，然后再以冷冻循环液降温至_3°C;降温期间以频率200KHZ和声强80w/cm2Z超声间歇诱导结晶和晶体生长，每隔10分钟超声诱导0.5分钟，降温期间搅拌速度为12r/min ;降温至_3°C后，进行养晶；养晶期间搅拌速度调整为10r/min，以频率200KHz和声强80w/cm2z超声间歇诱导促使晶核快速生长，每隔30分钟超声诱导I分钟；直至晶体颗粒达到4mm。养晶后的一提棉籽液油螺杆泵输送到隔膜压滤机分离，工作压力为0.01Mpa，最后用0.01Mpa压力的压缩空气吹扫，然后输送到油罐储存，即得高抗冻性棉籽油；固体脂收集到固脂箱，加热熔化，输送到固脂罐储存。本实施例高抗冻性棉籽油得率58.9%，_4°C存放1200小时不结晶凝固。
[0026]实施例4:本高抗冻性棉籽油分提方法采用下述具体工艺。
[0027]棉籽油经换热器加热至40°C，输送到结晶罐，先用循环水开始冷却，按照0.2V /h降温，并且以lOr/min搅拌，降温至20°C，换用冷冻循环液降温；降温至TC，开始养晶，搅拌速度调整为15r/min，养晶3000分钟。养晶后的棉籽油用螺杆泵输送到隔膜压滤机分离，工作压力为0.7Mpa，膜的透气率为30L/m2.h，得到一提棉籽液油和固体脂。一提棉籽液油直接经换热器换热至80°C，输送到另一结晶罐，固体脂从滤布收集到固脂箱，加热熔化输送到固脂罐储存。
[0028]所述一提棉籽液油输送到结晶罐后，按照8°C /h的降温速度，开始以循环冷却水降温20°C，然后再以冷冻循环液降温至_5°C ;降温期间以频率HOKHz和声强IOOw/cm2z超声间歇诱导结晶和晶体生长，每隔30分钟超声诱导4分钟，搅拌速度为8r/min ;降温至_5°C后，进行养晶；养晶期间搅拌速度调整为14r/min，以频率140KHz和声强IOOw/cm2z超声间歇诱导促使晶核快速生长，每隔10分钟超声诱导0.5分钟；直至晶体颗粒达到
0.5mm。养晶后的一提棉籽液油用螺杆泵输送到隔膜压滤机分离，工作压力为0.5Mpa，最后用0.4Mpa压力的压缩空气吹扫，然后输送到油罐储存，即得高抗冻性棉籽油；固体脂收集到固脂箱，加热熔化，输送到固脂罐储存。本实施例高抗冻性棉籽油得率63.5%，_4°C存放960小时不结 晶凝固。
【权利要求】
1.一种高抗冻性棉籽油的分提方法，其特征在于，其采用下述分提步骤: (1)所述的棉籽油采用干法结晶分提，得到一提棉籽液油； (2)所述一提棉籽液油加热至40~80°C，输送到结晶罐； (3)结晶罐中的一提棉籽液油以0.2~8°C /h的速度搅拌降温，期间以超声波间歇诱导油脂结晶；降温至_3~_5°C，开始养晶，期间以超声波间歇诱导促使晶核生长； (4)完成结晶后的一提棉籽液油经分离，即可得到高抗冻性棉籽油。
2.根据权利要求1所述的高抗冻性棉籽油的分提方法，其特征在于:所述步骤(3)降温过程中每隔10~30min超声诱导0.5~6min ;养晶过程中，每隔5~30min超声诱导0.5 ~6min。
3.根据权利要求2所述的高抗冻性棉籽油的分提方法，其特征在于:所述降温和养晶过程中，超声诱导的频率为20~200KHz、声强为10~100W/cm2。
4.根据权利要求1所述的高抗冻性棉籽油的分提方法，其特征在于:所述步骤(3)降温过程中，搅拌速度为8~16r/min。
5.根据权利要求1所述的高抗冻性棉籽油的分提方法，其特征在于:所述步骤(3)中，养晶至晶体粒径为0.5~4_停止养晶。
6.根据权利要求1所述的高抗冻性棉籽油的分提方法，其特征在于:所述步骤(4)采用隔膜压滤机分尚，压滤机工作压力为0.01~0.5MPa。
7.根据权利要求1一 6任意一项所述的高抗冻性棉籽油的分提方法，其特征在于，所述步骤(1)中的干法结晶分提为:先将棉籽油加热至40~80°C，再将棉籽油输送到结晶罐，以0.2~8°C /h的速度降温结晶；降温至3~7°C后进行养晶；最后过滤，即得一提棉籽液油和固体脂。
8.根据权利要求7所述的高抗冻性棉籽油的分提方法，其特征在于:所述降温结晶过程中以10~20r/min搅拌；所述养晶过程中以8~15r/min速度搅拌，养晶120~3000min。
9.根据权利要求7所述的高抗冻性棉籽油的分提方法，其特征在于:所述过滤分离采用隔膜过滤机进行过滤，压滤机工作压力0.1~0.7MPa。
【文档编号】C11B7/00GK103666760SQ201310669123
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】陈运霞, 张燕飞, 崔平永, 杜延滨, 邵会 申请人:晨光生物科技集团股份有限公司