专利名称：一种加压溶剂萃取小麦胚芽油的方法
技术领域：
本发明涉及农产品深加工领域，尤其涉及一种加压溶剂萃取小麦胚芽油的方法。
技术背景小麦胚芽约占小麦籽粒重量的2 3%,是小麦制粉工业的副产物。麦胚含有8 12%的 优质植物油脂，其中包括60%以上的亚油酸等人体必需的不饱和脂肪酸；麦胚中VE含量为 256 500ppm，是自然界中天然Ve含量最高的食物，而且其生理活性是合成Ve的近30倍，麦 胚还含有约30%的优质蛋白质，其中包括八种人体必需氮基酸，因此麦胚具有很高的食用 价值和保健作用。目前小麦胚油的制取主要有三种方式，其一是直接压搾，该方法出油率较低，仅为5% 左右，且油脂品质差；其二是以正己烷作为溶剂的化学萃取，溶剂萃取虽出油率可达8 12%，然而在混合油以及湿胚粕脱溶过程中的高温处理，会导致油脂中不饱和脂肪酸和VE的氧化以及粕中蛋白的部分变性；其三是超临界C02萃取，采用该法萃取小麦胚芽可直接获得高 品质的麦胚油和麦胚蛋白，但由于其处理量小，设备的高投入使得麦胚油产品成本较高，因 而该技术的工业化生产受到限制。小麦胚芽油的提取是麦胚利用的主要途径之一，然而小麦胚芽是小麦籽粒中生理活性最 强的部分，水分和脂肪含量高，当小麦胚芽和小麦籽粒分离后，在高活力脂肪水解酶和脂肪 氧化酶的作用下，短时间内就会使其脂肪酸值大幅度升高；微生物繁殖生长快，引起麦胚酸 败变质，导致麦胚出现结块、霉变、发酵等变质现象。因此，只有通过稳定化处理，小麦胚 芽才能安全运输和贮存，从而使麦胚深加工和综合利用成为现实。同时，由于其亚油酸等不饱和脂肪酸和VE等生物活性物质的含量较高，这些物质在常规的食用油萃取和精炼过程当中很容易氧化和降解。上述因素都严重制约了麦胚油脂的工业化开发和利用。目前，解决麦胚酸败变质的稳定化方法主要为热处理，包括干热和湿热处理。加热处理 钝化脂肪酶活性为最早的报道，也是目前普遍采用的一种方法。然而干热处理对酶的钝化效 果不好，而湿热法易导致麦胚水分含量高，不利于麦胚油脂的浸出。总之，小麦胚芽稳定化 处理效果直接影响着油脂得率、品质和精炼工艺。专利申请号为200510036855.0，公开号为CN1757705，名称为"用微波和溶剂提取小麦 胚芽油的方法"的专利文献公开的方法是先将小麦胚芽和溶剂混和，再用微波处理混和液， 其目的是为了利用微波作用的选择性和较低的温度以及较短的提取时间，避免了小麦胚芽中 其它杂质的溶出，以获得较为纯净的油品，但没有解决麦胚的酸败变质问题，且该方法无法 利用到大规模的工业化生产中。 发明内容为了克服现有技术中小麦胚芽灭酶不及时和不彻底、常规的食用油萃取和精炼方法易导 致麦胚油中不饱和脂肪酸和VE的氧化和降解、以及超临界C02萃取设备投入高和产量小等
缺陷，本发明提供了一种加压溶剂萃取小麦胚芽油的方法，将小麦胚芽在线微波灭酶与加压 溶剂萃取技术相结合、工业化生产出高品质的小麦胚芽油。本发明采用的技术方案是依次包括如下步骤(l)在线微波灭酶将微波烘干装置安 装在小麦面粉加工车间，并与面粉厂的加工生产线相配套，从高方平筛分离出的新鲜小麦胚 芽，通过溜管输送，直接进入微波干燥装置，进行低温干燥和灭酶；(2)加压溶剂萃取在 0.2 0.8MPa的压力下，选用液化丁垸、乙醇或异丙醇等溶剂，对步骤(1)经微波处理的 小麦胚芽进行数次逆流浸出，再对混合油和湿胚粕中含的溶剂在减压的状态下脱溶；(3) 溶剂回收从混合油中和湿胚粕中蒸发出的溶剂，经减压汽化，气化后的溶剂汽体再经过压 縮机压縮、冷凝液化后循环使用；(4)毛油精炼麦胚毛油采用常规的冬化、碱炼和脱色工 艺。与现有技术相比，采用小麦胚芽在线微波灭酶和加压溶剂萃取相结合的技术制备小麦 胚芽油，具有如下优点①微波灭酶能全面保护麦胚芽油中的VE和不饱和脂肪酸的生理 活性以及麦胚蛋白的功能特性的营养。②麦胚含水量降低到4%左右，且经微波非热效应 的作用，有利于麦胚油的浸出。③加压溶剂萃取不仅能显著减少溶剂消耗量，大大縮短萃 取时间，而且产品得率和脂肪酸组成不受影响，总不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸含量分 另1汰于80%和60%，粕中残油在1.0%以下。④整个制油过程是在低温状态下进行或较 高温度短时间内完成，因而可抑制油脂的氧化和胚粕蛋白的变性。◎采用在线灭酶技术， 使得小麦胚芽原料酸价和过氧化值始终处于较低水平，因而可以简化小麦胚芽毛油的精炼 工艺，并有效控制碱炼过程中的VE损失。⑥本发明与现有的面粉加工厂的生产线相配套， 可应用于大规模的工业化生产。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。 图l是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
如图1所示，将微波烘干装置安装在小麦面粉加工车间，并与面粉厂的加工生产线相配 套，从加工车间现有的高方平筛设备上分离出的新鲜小麦胚芽，通过加工车间已有的溜管设 备输送，直接进入微波干燥装置，并立刻进行低温干燥和灭酶，实现小麦胚芽的在线灭酶。 经微波处理后的麦胚进行真空包装，备用。根据小麦胚芽的含水量和流量，设定相应的微波 加热功率。 一般选择l 4kw的微波加热功率，最佳微波加热功率为2 2. 5kw。通过调节滚筒 转速达到控制微波作用时间的目的，微波加热时间控制在30s 6min，最佳时间为3 5min。 时间过长会导致蛋白变性，时间短灭酶不彻底、产品水分含量高。采用红外探头，测定出料 口的麦胚温度，由系统自动调节微波加热功率，实现控制微波加热温度的目的。微波加热温 度一般设定在60 100。C，最佳温度为70 80。C。温度过高会导致蛋白变性，温度太低灭酶 不彻底、产品水分含量高。经微波干燥的小麦胚芽，水分含量为4 6%，经处理的小麦胚芽产品酸值变化平缓，在 35天的加速储藏期间基本保持了一个平稳的变化趋势，在室温下可以安全储藏6个月以上。采用间歇式浸出罐组，在0.2 0.8MPa压力下，对小麦胚芽进行数次逆流浸出。浸出罐 加入经稳定化处理的麦胚后，经浸出真空泵排空罐中空气后，注入加压液化溶剂。选用的溶 剂包括加压液化丁烷、60 99%乙醇、丙酮或异丙醇等，其中优选液化丁烷和95%乙醇；逆 流浸提次数1 4次；浸提时间10min 3h;浸提温度10 135。C;溶料比1 4:1。浸出结束后对浸出罐中的混合油进行减压脱溶，得到较高浓度的混合油，并将脱出溶剂 经浸出压縮机压縮后经冷凝，打入溶剂罐。较高浓度的混合油和湿胚粕中含的溶剂在减压的状态下挥发。其中混合油经减压蒸发， 使溶剂与油脂分离，得到毛油。浸出后的胚粕经减压蒸发，使湿胚粕中的溶剂气化与胚粕分 离，得到低温浸出胚粕，即脱脂麦胚。混合油首先被泵入混合油罐，该油罐配有混合油进口和出口、排渣口、出气口，液位计， 压力表和温度计等，主要功能是缓存混合油，还可以沉淀混合油中粕粉并定时排放，排气口 可以排除进入罐中的不凝性气体，降低罐的压力。混合油采取三级负压蒸发系统，真空度小 于0.095MPa，脱溶温度为25 10(TC。混合油进入一级蒸发器后，在负压环境中溶剂迅速蒸 发与混合油分离，溶剂汽体经一蒸压縮机压縮后冷凝变为液态溶剂，流回溶剂罐。经一级蒸 发浓縮的混合油进入二级蒸发器进行二次蒸发浓縮并回收溶剂。经两级蒸发的混合油经过加 热器进入真空脱溶塔，脱出残溶，得到浸出毛油。麦胚湿粕采用单级负压蒸发系统，湿粕进 入负压脱溶器后，残溶汽化挥发脱除，得优质胚粕。从混合油中和湿胚粕中蒸发出的溶剂，经减压汽化，汽化后的溶剂汽体再经过压縮机压 縮、冷凝液化后循环使用。麦胚毛油采用常规的冬化、碱炼和脱色等工艺步骤处理后即可得 到高品质的小麦胚芽油。本发明的加压溶剂萃取，是选用有机溶剂在较高的温度和压力下萃取目标组分，利用了 与温度相关的萃取动力学原理，即提高压力可以阻止溶剂在高于常压沸点的温度下沸腾，同 时加温能加速萃取速率，最短仅需5分钟、循环萃取1 3次就能把麦胚中的油脂全部萃取出 来，生产能力为日处理小麦胚芽10 100吨，得到的小麦胚芽油产品和索氏抽提得到的油脂 具有相似的脂肪酸组成。因为较短的提取时间和密闭系统缺少氧气的原因，因此即使在135 'C的较高萃取温度下脂肪酸的异构化和氧化也未发生。本发明还可采用工艺系统内部热交换 技术方案，设计热水循环系统，脱溶过程中因溶剂汽化所需吸收的热量一部分取自该系统， 不足部分再由锅炉供热系统供给，从而有效节约了能源。下面结合四个实施例对本发明再详细说明 实施例l高方平筛分离得到的小麦胚芽流量为15kg/h,原始水分含量为12. 2%，由溜管送入微波
灭酶设备上方进料口，然后进入物料输送滚筒，滚筒直径15cm，长度92cm，水平倾角5度。 开启传动系统至转速为32转/min，待下方出料口有物料溢出时，打开微波系统，调节微波加 热功率为2500w，并通过调节滚筒转速为45转/min使进出物料达到平衡；在控制系统中设定 微波加热温度为85'C，然后打开温控系统，测定物料出口处的料温，由控制系统自动调节微 波加热功率；最后开启空气调节系统，调节风门，除去微波加热时产生的湿热空气。经检测， 麦胚水分含量为3.9%。
逆流浸提工艺制取小麦胚芽油，生产能力为日处理小麦胚芽30吨。采用间歇式罐组浸出 技术方案，在一定压力下，对上述经稳定化处理的小麦胚芽进行数次逆流浸出。选用95%乙 醇为溶剂，逆流浸提次数4次，浸提时间20min，浸提温度9(TC，溶料比2:1。混合油经减压 蒸发，使溶剂与油脂分离，得到毛油。采取三级负压蒸发系统，真空度0.095MPa，脱溶温度 为75'C。浸出后的胚粕经减压蒸发，使湿胚粕中的溶剂气化与胚粕分离，得到浸出胚粕，即 脱脂麦胚。采取单级负压蒸发系统，真空度0.095MPa，脱溶温度为85。C。从混合油中和湿胚 粕中蒸发出的溶剂，经减压气化，气化后的溶剂气体再经过压縮机压縮、冷凝液化后循环使 用。毛油得率为10.2%;毛油残溶〈750mg/kg;粕残油《0.9%。 实施例2高方平筛分离得到的小麦胚芽流量为21kg/h，原始水分含量为12.5%，由溜管送入微波 灭酶设备上方进料口，然后进入加工车间的物料输送滚筒，设置滚筒直径15cm，长度92cm， 水平倾角10度。开启传动系统至转速为24转/min，待下方出料口有物料溢出时，打开微波系 统，调节微波加热功率为2000w，并通过调节滚筒转速为38转/min使进出物料达到平衡；在 控制系统中设定微波加热温度为70'C，然后打开温控系统，测定物料出口处的料温，由控制 系统自动调节微波加热功率；最后开启空气调节系统，调节风门，除去微波加热时产生的湿 热空气。经检测，麦胚水分含量为5.1%。
逆流浸提工艺制取小麦胚芽油，生产能力为日处理小麦胚芽30吨。采用间歇式罐组浸出 技术方案，在一定压力下，对上述经稳定化处理的小麦胚芽进行数次逆流浸出。选用95%乙 醇为溶剂；逆流浸提次数3次；浸提时间15min;浸提温度7(TC;溶料比2.5:1。混合油经减 压蒸发，使溶剂与油脂分离，得到毛油。采取三级负压蒸发系统，真空度0.095MPa，脱溶温 度为75'C。浸出后的胚粕经减压蒸发，使湿胚粕中的溶剂气化与胚粕分离，得到浸出胚粕， 即脱脂麦胚。采取单级负压蒸发系统，真空度0.095MPa，脱溶温度为85"C。从混合油中和湿 胚粕中蒸发出的溶剂，经减压气化，气化后的溶剂气体再经过压縮机压縮、冷凝液化后循环 使用。毛油得率为9.9%;毛油残溶〈800mg/kg;粕残油《1.3%。 实施例3高方平筛分离得到的小麦胚芽流量为20kg/h，原始水分含量为12.3%，由溜管送入微波 灭酶设备上方进料口，然后进入加工车间的物料输送滚筒，设置滚筒直径15cm，长度92cm， 水平倾角10度。开启传动系统至转速为24转/min,待下方出料口有物料溢出时，打开微波系 统，调节微波加热功率为2000w，并通过调节滚筒转速为60转/min使进出物料达到平衡；在
控制系统中设定微波加热温度为75i:，然后打开温控系统，测定物料出口处的料温，由控制系统自动调节微波加热功率；最后开启空气调节系统，调节风门，除去微波加热时产生的湿 热空气。经检测，麦胚水分含量为5.0%。将压縮后液化的气态丁烷用于小麦胚芽油的浸出，在加压状态下，丁烷以液态形式浸出 油脂，混合油和湿胚粕中含的溶剂在减压的状态下自然挥发。采用逆流四浸工艺制取小麦胚 芽油，日处理小麦胚芽30吨。采用间歇式罐组浸出技术方案，在0.4MPa压力下，对上述经稳定化处理的小麦胚芽进行 4次逆流浸出。选用液化丁烷为浸出溶剂，逆流浸提次数4次，浸提时间2h，浸提温度3(TC， 溶料比1.3:1。混合油经减压蒸发，使溶剂与油脂分离，得到毛油。采取三级负压蒸发系统， 真空度0.095MPa，脱溶温度为55'C。浸出后的胚粕经减压蒸发，使湿胚粕中的溶剂气化与胚 粕分离，得到低温浸出胚粕，即脱脂麦胚。采取单级负压蒸发系统，真空度0.095MPa，脱溶 温度为65'C。从混合油中和湿胚粕中蒸发出的溶剂，经减压气化后的溶剂气体再经过压縮机 压縮、冷凝液化后循环使用。毛油得率为9.8%;毛油残溶〈500mg/kg;粕残油《1.2%。 实施例4高方平筛分离得到的小麦胚芽流量为15kg/h，原始水分含量为12.2%，由溜管送入微波 灭酶设备上方进料口，然后进入物料输送滚筒，滚筒直径15cm，长度92cm，水平倾角5度。 开启传动系统至转速为32转/min，待下方出料口有物料溢出时，打开微波系统，调节微波加 热功率为2500w，并通过调节滚筒转速为48转/min使进出物料达到平衡；在控制系统中设定 微波加热温度为85'C，然后打开温控系统，测定物料出口处的料温，由控制系统自动调节微 波加热功率；最后开启空气调节系统，调节风门，除去微波加热时产生的湿热空气。经检测， 麦胚水分含量为3.8%。采用间歇式罐组浸出技术方案，在0.4MPa压力下，对上述经稳定化处理的小麦胚芽进行 4次逆流浸出。选用液化丁垸为浸出溶剂，逆流浸提次数4次，每次浸提3h，浸提温度3(TC， 溶料比1.5:1。混合油经减压蒸发，使溶剂与油脂分离，得到毛油。采取三级负压蒸发系统， 真空度0.095MPa,脱溶温度为55t)。浸出后的胚粕经减压蒸发，使湿胚粕中的溶剂气化与胚 粕分离，得到低温浸出胚粕，即脱脂麦胚。采取单级负压蒸发系统，真空度0.095MPa，脱溶 温度为65'C。从混合油中和湿胚粕中蒸发出的溶剂，经减压气化后的溶剂气体再经过压縮机 压縮、冷凝液化后循环使用。毛油得率为10.2%;毛油残溶〈500mg/kg;粕残油《0.9%。
权利要求
1. 一种加压溶剂萃取小麦胚芽油的方法，其特征是依次包括如下步骤(1) 在线微波灭酶将微波烘干装置安装在小麦面粉加工车间，并与面粉厂的加工生 产线相配套，从高方平筛分离出的新鲜小麦胚芽，通过溜管输送，直接进入微波干燥装置， 并进行低温干燥和灭酶；(2) 加压溶剂萃取在0.2 0.8MPa的压力下，选用液化丁垸、乙醇或异丙醇等溶剂， 对步骤(1)经微波处理的小麦胚芽进行数次逆流浸出，再对混合油和湿胚粕中含的溶剂 在减压的状态下脱溶；(3) 溶剂回收从混合油中和湿胚粕中蒸发出的溶剂，经减压汽化，汽化后的溶剂汽 体再经过压縮机压縮、冷凝液化后循环使用；(4) 毛油精炼麦胚毛油采用常规的冬化、碱炼和脱色工艺。
2. 根据权利要求1所述的一种加压溶剂萃取小麦胚芽油的方法，其特征是步骤(1)中 的微波加热功率为1 4kw，微波加热时间为30s 6min，微波加热温度设定为60 100℃。
3. 根据权利要求2所述的一种加压溶剂萃取小麦胚芽油的方法，其特征是所述微波加 热功率为2 2.5kw;微波加热时间为3 5min，微波加热温度设定为70 80℃。
4. 根据权利要求l所述的一种加压溶剂萃取小麦胚芽油的方法，其特征是步骤(2)中 选用60 99%乙醇、丙酮或异丙醇等，其中优选液化丁垸和95%乙醇；逆流浸提次数1 4次；浸提时间10min 3h;浸提温度10 135℃;溶料比为1 4:1。
5. 根据权利要求l所述的一种加压溶剂萃取小麦胚芽油的方法，其特征是步骤(2)中 所述的混合油在减压状态下的脱溶工艺是将混合油经减压蒸发、使溶剂与油脂分离，得到 毛油，采用三级负压蒸发系统，真空度小于0.095MPa，脱溶温度为25 100℃。
6. 根据权利要求l所述的一种加压溶剂萃取小麦胚芽油的方法，其特征是步骤(2)中 所述的湿粕脱溶在减压状态下的脱溶工艺是将浸出后的胚粕经减压蒸发，使湿胚粕中的溶 剂气化与胚粕分离，得到低温浸出胚粕，采用单级负压蒸发系统，真空度小于0.095MPa, 脱溶温度为25 100℃。
全文摘要
本发明公开了一种加压溶剂萃取小麦胚芽油的方法，依次包括如下步骤(1)从高方平筛分离出的新鲜小麦胚芽，通过溜管输送，直接进入微波干燥装置，并进行低温干燥和灭酶；(2)在0.2～0.8MPa的压力下，选用液化丁烷、乙醇或异丙醇等溶剂，对步骤(1)经微波处理的小麦胚芽进行数次逆流浸出，再对混合油和湿胚粕中含的溶剂在减压的状态下脱溶；(3)从混合油中和湿胚粕中蒸发出的溶剂，经减压汽化，汽化后的溶剂汽体再经过压缩机压缩、冷凝液化后循环使用；(4)麦胚毛油采用常规的冬化、碱炼和脱色工艺。本发明不仅能减少溶剂消耗量、缩短萃取时间，而且可抑制油脂的氧化和胚粕蛋白的变性，还可应用于大规模的工业化生产。
文档编号C11B1/10GK101121910SQ20071013094
公开日2008年2月13日 申请日期2007年9月3日 优先权日2007年9月3日
发明者张红印, 斌 徐, 璞 敬, 英 董, 晔 钱, 陈国平 申请人:江苏大学