用于对鲜花椒油芳香风味物质进行回收的方法和装置与流程

本发明涉及鲜花椒油芳香风味物质的回收，具体而言涉及一种用于对鲜花椒油芳香风味物质进行回收的方法和装置，属于食品生产领域。

背景技术：

花椒在中国主要用作食品调味香辛料，有着悠久的食用历史，是人们喜爱的调味品之一，在国内消费范围很广，加工程度比较低，主要以整粒和粗粉的形式出售。在一般日常生活中使用时，主要是直接加入花椒或花椒粉，但对于食品生产企业来说，直接加入方式时常会影响所生产的产品的色泽外观，因此目前有不少食品生产加工企业在生产中开始用花椒芳香油取代花椒作调味品。

鲜花椒没有经过晒干或烘干，花椒里的芳香成分保留完好，用鲜花椒制取花椒油，花椒的清香味纯正浓郁，不仅仅是浓郁的麻味，还具有清香、纯正的花椒芳香气味。另外，花椒里的叶绿素是光合作用产生的天然色素，为脂溶性色素，在加工过程中花椒中的叶绿素溶入食用油中，从而使得制取的花椒油呈天然鲜青花椒的青绿色，外观好。因此，鲜花椒油已经越来越受到人们的关注。

油溶法是生产花椒油的传统方法，为国内绝大多数花椒油厂所使用，其做法是：将花椒直接放入热的食用植物油中加盖密封，或者将花椒盛入孔径小于花椒直径的容器中，将热的食用植物油徐徐淋入容器中，炸出其香味，使有效成分溶入油中，即得花椒油。通常在采用油溶法加工鲜青花椒油的过程中，花椒芳香成分(如柠檬烯、芳樟醇、花椒麻味素等成分)随加工过程中产生的水蒸气通过大功率抽风机排放到环境中，使得高附加值、具有天然花椒芳香香气的成分随同蒸汽挥发出去，造成产品成分损失和环境污染。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种在正常制备花椒油的同时，能够对鲜花椒油芳香风味物质进行回收的方法。本发明还提供用于该回收方法的装置。

本发明所述对鲜花椒油芳香风味物质进行回收的方法包括以下步骤：

(1)准备原料鲜青花椒；

(2)以食用植物油对步骤(1)的鲜青花椒进行浸提，获得浸提花椒油；

(3)对步骤(2)中产生的水蒸气及随之逸出的挥发油进行收集；

(4)使步骤(3)中所收集的混合物快速冷凝，得到冷凝混合物；以及

(5)对步骤(4)中获得的冷凝混合物进行油水分离，收集油相产品。

优选地，本发明的方法中，所述步骤(1)包括以下操作：

采摘鲜青花椒，所述鲜青花椒在24h内用于加工鲜花椒油；

对所述鲜青花椒进行遴选，去除霉烂果并进行喷淋水洗；

以风扇吹去鲜青花椒表面的残留水分，随后通过热风烘干除去鲜青花椒表面剩余水分。

优选地，本发明的方法中，所述步骤(2)包括：

从螺旋混合输送槽的低端输入步骤(1)获得的鲜青花椒，并使其与高端输入的100-200℃的食用植物油进行逆流混合进行浸提，浸提时间为5-10min。

优选地，本发明的方法中，所述步骤(3)包括：

在步骤(2)所述螺旋混合输送槽的上方10-30cm处安装不锈钢罩，在不锈钢罩上方安装有工业用抽气扇，所述工业用抽气扇的功率优选≥3kw，从而通过所述工业抽气扇将螺旋混合输送槽的上方浸提鲜青花椒时产生的水蒸气及挥发油蒸汽抽入冷凝罐中。

优选地，本发明的方法中，所述步骤(4)包括：

在冷凝罐的夹层中通入冷凝水，优选0℃冰水，以使步骤(3)收集的水蒸气以及挥发油蒸汽发生快速冷凝，形成混合液体流至所述冷凝罐底部，得到所述冷凝混合物。

优选地，本发明的方法中，所述步骤(5)包括：

将所述冷凝混合物静置18-24小时，直至下层水相与挥发油清晰分层，弃去所述下层水相，获得上层油相为主的油水混合物；随后，进一步通过碟片式分离机对所述油水混合物进行油水分离，得到油溶性鲜花椒油芳香风味物质。

在优选的实施方式中，所述食用油为玉米油、菜籽油和/或大豆油。

在另一方面，本发明还提供了通过本发明所述的方法制备的鲜花椒油芳香风味物质。

本发明还涉及通过将本发明的鲜花椒油芳香风味物质回添加入浸提花椒油中制备得到的花椒油。

在另一方面，本发明还提供了用于本发明方法的装置，在优选的实施方式中，所述装置包括：电动机、螺旋混合输送槽、不锈钢罩以及冷凝罐，其中：

所述螺旋混合输送槽倾斜放置，其内部具有可通过沿着与所述螺旋混合输送槽平行的旋转轴进行旋转而将物料向上提送的螺旋输送器2，并由所述电动机1驱动所述螺旋输送器2使其绕所述旋转轴转动；所述不锈钢罩6安装于所述螺旋混合输送槽上方，用于收集制取鲜花椒油时所产生的水蒸气和随之逸出的花椒芳香精油成分并输送至所述冷凝罐。

作为优选的实施方式，所述螺旋输送器2的所述旋转轴连接至所述电动机1；所述螺旋混合输送槽的上部开有食用油入口4、下部开有鲜花椒果入口3和鲜花椒油出口5。

作为优选的实施方式，所述不锈钢罩(6)内部装有工业用抽气扇(7)以及连接至所述冷凝罐的管道。

作为优选的实施方式，所述冷凝罐具有侧壁夹层，所述侧壁夹层在上下部分别开设供冷凝水出入的入口8和出口9；并且所述冷凝罐底部开设依次导出底部水相层以及花椒芳香精油的出口13。

作为优选的实施方式，所述不锈钢罩安装于所述螺旋混合输送槽的上方10-30cm处。

作为优选的实施方式，所述工业用抽气扇的功率≥3kw。

作为优选的实施方式，所述螺旋混合输送槽倾斜放置，其内部具有可通过沿着与所述螺旋混合输送槽平行的旋转轴进行旋转而将物料向上提送的螺旋输送器2；所述螺旋输送器的旋转轴连接至所述电动机1并由所述电动机运行而得以转动；所述螺旋混合槽的上部开有食用油入口4、下部开有鲜花椒果入口3和鲜花椒油出口5；所述不锈钢罩6安装于所述螺旋混合输送槽上方10-30cm处，用于对水蒸气和随之逸出的花椒芳香精油成分12进行收集，所述不锈钢罩内部装有功率≥3kw的工业用抽气扇7以及连接至所述冷凝罐的管道；所述冷凝罐具有侧壁夹层，所述侧壁夹层在上下部分别开设供冷凝水出入的入口8和出口9；所述冷凝罐底部开设可依次导出底部水相层11以及花椒芳香精油10的出口13。

本发明的方法采取用常规的冷凝回收原理，具有设备投资小、收益大、环境友好等特点。通过本发明的方法，可获得高产品附加值的鲜花椒油芳香风味物质(其冷凝后也可称为“花椒芳香精油”)，可将该风味物质回添进行花椒油的调配、标准化，尤其增加鲜青花椒的纯正青香味，弥补麻味不足，亦或可将其用于化妆品、调味品等其它用途，实现废物回收利用，产生经济效益。通过本发明的方法回收的风味物质回添制取的鲜花椒油，其香味十足，营养成分丰富，富含叶绿素，色泽呈天然的青绿色，具有青花椒浓郁青香味，口感柔和、麻味纯正。

附图说明

图1是本发明的方法的工艺流程图。

图2是本发明的装置的示意图。

图3示出了本发明的装置中所使用的螺旋混合输送槽的一个实施方式。

图4示出了本发明的装置中所使用的碟片式分离机的结构和运行原理示意图。

其中，各标号分别表示：1电动机；2螺旋输送器；3鲜花椒果入口；4食用油入口；5鲜花椒油排出口；6不锈钢罩；7工业用抽气扇；8冷凝水入口；9冷凝水出口；10花椒芳香精油；11下层水相层；12水蒸汽和花椒芳香挥发混合物；13下层水相层及花椒芳香精油排放口。

具体实施方式

采用油浸法制取鲜青花椒油时，将加热升温到100-200℃食用植物油从螺旋混合输送槽的高端注入，低端输出；鲜青花椒从螺旋混合输送槽的低端输送到高端，由高端排出。

由于刚采摘下来的鲜青花椒含有约70％左右水分，经100-200℃的食用植物油浸提过程，鲜青花椒内的大量水分及部分挥发油以蒸汽(含挥发油和水蒸气)的方式从上方开口处排出，蒸汽中同时含有大量的水溶性和油溶性花椒芳香成分(如柠檬烯、芳樟醇、花椒麻味素等)。本发明是使用工业抽气扇将挥发油(含花椒芳香风味物质)以及水蒸汽抽提到一个定制的冷凝罐中，迅速将挥发油及水蒸气蒸汽进行冷却冷凝成液体，由于冷凝水和挥发油(含花椒芳香成分的精油)之间的密度差异，经自然沉降一段时间后油水分层，冷凝水密度大，沉降在罐底部底层，挥发油密度轻(含花椒芳香成分的精油)上浮在上层，排掉底层冷凝水后，得到上层花椒芳香精油。

本发明的装置中，优选采用单管螺旋输送机对鲜青花椒进行输送，使其与食用油接触而进行浸提。单管螺旋输送机的结构如图3所示，其具有结构简单、运行可靠、故障率低、维修方便、成本低的特点，非常适合输送鲜青花椒使其与食用油逆流充分接触，实现优异的浸提效果。由于在本发明中，单管螺旋输送机在制取鲜花椒油过程中一直处于高温状态，因此单管螺旋输送机的主轴、壳体、螺旋输送叶片等各部件均采用不锈钢材料加工。

碟片式分离机也称为碟式分离机，是一种效率高、产量大、自动化先进的设备。碟片式分离机已成为目前世界各国油脂精炼中应用最为广泛的一种离心分离机械，适合含固体量较低的悬浮液、比重差较小的互不相溶的液体分离。碟片式分离机的原理是依据离心力使不同比重的物料受力不同，从而达到分离的目的。由于悬浮液一经分离，轻相和重相就不再接触，避免了再度混合的影响。如图4所示，电机通过热力偶合驱动转鼓绕主轴线做高速回转，料液由上部中心进料管流至转鼓底部，经碟片下座面的分流孔趋向转鼓壁，在离心力作用下，比液体重的固相沉向转鼓内壁形成沉渣，比重较轻的液相(称为“轻液”)经轻液向心泵由轻液出口排出，比重较重的液相(相应称为“重液”)沿碟片内锥面趋向鼓壁，然后向上流经重液向心泵由重液出口排出，从而完成重液与轻液的分离。

本发明所采用的食用植物油可以是例如玉米油、大豆油、菜籽油或橄榄油，或者上述食用植物油的任意混合物。从花椒香味、麻味以及植物油本身的气味影响等方面考虑，优选一级玉米油、一级菜籽油，更优选一级菜籽油。

以下通过具体实施例来对本发明进行进一步的描述，本发明实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的原料、试剂等，如无特殊说明，均为可从常规市购等商业途径所得的原料和试剂。

实施例

如无其它说明，在以下实施例中所使用的原料和设备如下所列：

鲜青花椒(7-8月份采摘自四川省资阳市乐至县，帅青花椒油厂的青花椒示范种植基地)，一级菜籽油/玉米油(福临门品牌)；

单管螺旋输送机：螺旋公称直径63cm，螺距45cm，转速20r/min，输送量60m³/h，壳体总长1200cm；

碟片式分离机：辽阳中联制药机械，型号：dhc500

实施例1鲜花椒油制备以及芳香风味物质回收装置

本实施例所述用于鲜花椒油制备及芳香风味物质回收的装置包括：电动机、螺旋混合输送槽、不锈钢罩以及冷凝罐，其中：

所述螺旋混合输送槽倾斜放置，其内部具有可通过沿着与所述螺旋混合输送槽平行的轴进行旋转而将物料向上提送的螺旋输送器2；所述螺旋输送器的旋转轴连接至所述电动机1并由所述电动机运行而得以转动；所述螺旋混合槽的上部开有食用油入口4、下部开有鲜花椒果入口3和鲜花椒油出口5；所述不锈钢罩6安装于所述螺旋混合输送槽上方，用于对水蒸气和随之逸出的花椒芳香精油成分进行收集，所述不锈钢罩内部具有工业用抽气扇7以及连接至所述冷凝罐的管道；所述冷凝罐具有侧壁夹层，所述夹层在上下部分别开设供冷凝水出入的入口8和出口9；所述冷凝罐底部开设用于依次导出底部水相层11以及花椒芳香精油10的出口13。

实施例2

采用实施例1的装置进行本实施例的鲜花椒油芳香风味物质回收。本实施例的方法具体步骤包括：

(1)鲜青花椒采摘，要求在晴天情况下进行采摘，优选有阳光时采摘，切忌阴雨天或带露水采摘，采摘后的鲜青花椒在24h内用于花椒油加工，以保证花椒油的色泽及纯正风味；

(2)鲜青花椒经过遴选，去除霉烂果，再经喷淋水洗除鲜青花椒表面的污渍、尘土等杂质；随后使用工业大功率风扇(功率3kw)吹掉鲜青花椒表面残留的水分以便于鲜青花椒的油浸提；然后短时间热风烘干鲜青花椒表面大部分水分，获得清洗、烘干后的鲜青花椒用于花椒油制取；

(3)从螺旋混合输送槽的低端输入清洗、烘干后的新鲜青花椒，同高端输入的100℃的一级菜籽油进行逆流混合，青花椒与一级菜籽油的质量比为1:2，浸提时间为10min，参见以下实施例3-4，对浸提温度、时间进行适当调整，可相应地对所得到的鲜青花椒油的香味、麻味程度和色泽产生的影响进行研究。花椒油从螺旋混合输送槽的低端输出抽入暂存罐，冷却至常温后通入花椒油储存罐储存5天左右，抽取上层清澈花椒油经200目3层布袋过滤，随后经板框式过滤机过滤得到澄清透明的花椒油；

(4)在螺旋混合输送槽的上方约15cm处安装有不锈钢罩，在不锈钢罩上方安装有功率3kw的工业用抽气扇，用于收集在浸提鲜青花椒时产生于螺旋混合输送槽的正上方的大量水蒸气及挥发油蒸汽，将其抽入冷凝罐中冷凝为液体并进一步冷却；

(5)在冷凝罐的夹层中通入0℃冰水，以使水蒸气及挥发油蒸汽快速冷凝后形成混合液体流到冷凝罐底部；

(6)由于挥发油、冷凝水密度差异，冷凝水处于罐底层，挥发油(花椒芳香精油)在上层下方；经24小时自然沉降，冷凝水与挥发油清晰分层，放掉底层冷凝水后对水和芳香精油进行分离，得到粗花椒芳香精油；

(7)通过沉降式碟片分离机对粗芳香精油进一步分离，得到花椒芳香精油；进一步地，随后将所得的花椒芳香精油回添入步骤(3)制取的花椒油中进行调香。

实施例2制取的花椒油芳香浓郁、呈青绿色、麻味适中；花椒芳香精油品质和外观均稳定。本实施例中，对于每100kg新鲜青花椒，使用200kg菜籽油，经100℃、10min浸提，可收集约2.8kg花椒芳香精油，经高效液相色谱法测定，其花椒主要风味成分含量为，柠檬烯5.3wt％、芳樟醇18.1wt％；获得的花椒芳香精油清香味悠长、麻味淡。

实施例3

采用实施例2的方法进行本实施例的鲜花椒油芳香风味物质回收以及花椒油调香，不同之处在于：步骤(3)中，所使用的菜籽油温度为150℃，以菜籽油对花椒进行浸提的时间为8min。

实施例3制取的花椒油芳香尚可、呈黄绿色、麻味适中，然而与实施例2相比则差。这主要是因为随着油温提高，尽管浸提效率有所提升，然而在高油温下，花椒里的香、麻风味物质成分挥发较多，高温情况下叶绿素受到破坏，影响产品色泽。

本实施例中，对于每100kg新鲜青花椒，使用200kg菜籽油，经150℃、8min浸提，可收集约3.4kg花椒芳香精油，经高效液相色谱法测定，其主要风味成分含量为，柠檬烯4.1wt％、芳樟醇14.3wt％；获得的花椒芳香精油清香味纯正、麻味与实施例2相比较浓。

根据本实施例的结果可知，浸提用菜籽油的温度越高，由花椒挥发的芳香物质越多，收集到的花椒芳香精油也越多；花椒中的酰胺类麻味物质挥发出来的量增多，因此麻味增强。

实施例4

采用实施例2的方法进行本实施例的鲜花椒油芳香风味物质回收以及花椒油调香，不同之处在于：步骤(3)中，所使用的菜籽油温度为200℃，以菜籽油对花椒进行浸提的时间为5min。

实施例4制取的花椒油青香气变淡、呈黄色(无青绿色)、麻味适中，与实施例1和实施例2制取的花椒油相比品质更差。这主要是因为，200℃油温过高，虽然浸提效率提升，但在过高油温下，花椒里的香、麻风味物质成分大量挥发，在过高油温的情况下，叶绿素受到严重破坏，影响产品色泽。

本实施例中，对于每100kg新鲜青花椒，使用200kg菜籽油，经200℃、5min浸提，可收集约3.8kg花椒芳香精油，经高效液相色谱法测定，其主要风味成分含量为，柠檬烯3.5％、芳樟醇12％；获得的花椒芳香精油清香味不及实施例2和实施例3，夹带有炒花椒香气；麻味与实施例2和实施例3相比稍浓。根据本实施例的结果可知，浸提用菜籽油温度进一步升高，由花椒挥发的芳香物质进一步增多，收集到的花椒芳香精油也增多；花椒中的酰胺类麻味物质挥发出来的量增多，因此麻味进一步增强。

本实施例中，当油温高达200℃时，鲜青花椒油浸时间不能过长，否则花椒会发生焦糊，导致制取的花椒油有焦糊味；在浸提时间不超过5min的情况下，所获得的花椒油具有淡的炒花椒香气。