一种富含类胡萝卜素的棕榈油的制备方法与流程

本发明涉及油棕加工
技术领域：
，特别涉及一种富含类胡萝卜素的棕榈油及其制备方法。
背景技术：
：油棕(elaeisguineensisjacq.)属棕榈科的单子叶多年生木本油料作物，是世界上生产效率最高的产油植物，平均每公顷年产油量高达4.27吨，是花生的5～6倍、大豆的9～10倍，有“世界油王”之称。原产地在南纬10°～北纬15°、海拔150m以下的非洲潮湿森林边缘地区，主要产地分布在亚洲的马来西亚、印度尼西亚、非洲的西部和中部、南美洲的北部和中美洲。我国海南、广东、广西、云南等省区也有种植。油棕作为一种新兴的、潜力巨大的木本能源树种，是国家林业局确定的重要能源树种之一。以其果实为原料生产的棕榈油具有发烟点高、稳定性好、活性成分含量高等优点，被广泛应用于食品、日化和医药等行业。2014年世界棕榈油消费量达6070万吨，占植物油消费总量的35％，是全球第一大食用植物油。棕榈油是一种饱和脂肪酸和与不饱和脂肪酸含量接近1：1的植物油脂，并富含类胡萝卜、维生素e、辅酶q10和甾醇等生物活性成分，是自然界中维生素e和类胡萝卜素含量最高的资源之一。其中类胡萝卜素作为维生素a的前提物质，通常是由40个碳原子组成的八个异戊二烯单元收尾连接而成的四萜类化合物，具有显著的抗氧化、抗癌、增强免疫力、促进细胞缝间联接交流和着色能力。类胡萝卜素在棕榈油可有效防止棕榈油的热氧化劣变，对维系棕榈油营养品质、外观特征和货架期发挥着重要的作用。但是在棕榈油制备、精炼及分提的过程中会造成类胡萝卜素的大量损失，尤其是传统蒸汽杀酵预处理过程损失最大。因此寻求其他的预处理替代现有过程成为了研究热点，热风、微波、超临界萃取、分子蒸馏等技术已在棕榈油的制备中进行了初步研究。例如chow和ma研究发现随着3min以内的微波杀酵可有效保持油棕果仁的色泽，并能显著提高棕榈油中类胡萝卜素的含量(杀酵40s类胡萝卜素含量高达881ppm)。hadi等人将油棕果103℃热风杀酵18h后，提取所得的棕榈油中类胡萝卜素的含量为439ppm。另外，sivasothy等人指出与传统的蒸汽批处理(598ppm)相比，连续杀酵后所得棕榈油中的胡萝卜素含量略微降低(546ppm)，但油的品质有所提升(脱色能力指数(dobi)由2.77增加至3.22)。目前最常见的棕榈油工业化杀酵条件为在140℃的饱和蒸汽下处理75-90min，该条件能使油棕果软化、松动，并从果柄上脱落，还能有效抑制脂肪酶活性防止游离脂肪酸的产生。但该工艺也存在人力需求大、热损耗严重、大批量处理时效率低下等弊端，并会导致类胡萝卜素大量损失。而棕榈油提取过程仍以螺杆压榨为主，具有可连续大批量处理，提油率高等优点，但容易造成果仁破碎，且饼粕中残油率较高，功能成分损失严重。本专利旨在前人的基础上进行工艺的优化，得到一种富含类胡萝卜素的棕榈油制备方法。技术实现要素：鉴以此，本发明的目的在于提出一种高类胡萝卜素含量、高油脂提取率的棕榈油及其制备方法。本发明的技术方案是这样实现的：本发明所述的棕榈油，富含类胡萝卜素，且具有较低的游离脂肪酸。所述的富含类胡萝卜素的棕榈油制备方法，采用微波和/或热风杀酵处理油棕鲜果，然后进行酶法提油，干燥得到棕榈油。进一步的，所述富含类胡萝卜素的棕榈油制备方法，微波处理功率200-600w，处理时间40-180s。进一步的，所述富含类胡萝卜素的棕榈油制备方法，热风杀酵温度为120-160℃，处理时间为30-120min。进一步的，所述富含类胡萝卜素的棕榈油制备方法，提油工艺中，酶法采用纤维素酶、果胶酶和碱性蛋白酶中的一种或几种的混合物。进一步的，所述富含类胡萝卜素的棕榈油制备方法，微波400w，处理时间120s，热风杀酵温度140℃，处理时间50min，提油工艺采用纤维素酶。进一步的，所述富含类胡萝卜素的棕榈油制备方法，纤维素酶法处理ph为4-6，用量为1.5-2.5％，料液比1:1-1:5，提取温度为45-55℃，酶解时间1-3.5h，离心提油。进一步的，所述富含类胡萝卜素的棕榈油制备方法，纤维素酶法处理ph为4.5，用量为2％，料液比1:2，提取温度为45℃，酶解时间2.5h，离心提油。与现有技术相比，本发明的有益效果为：1)本发明所得棕榈油富含类胡萝卜素，类胡萝卜素含量最高可达47.30mg/100g；新鲜程度高，游离脂肪酸为608.35nmol/g。2)本发明所述制备方法提油率高，最大可达49.32％的提油率，高于市场上同类产品。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明中不同杀酵处理方式对棕榈果中类胡萝卜素含量的影响；图2为本发明中热风杀酵不同处理时间对棕榈果中类胡萝卜素含量的影响；图3为本发明中热风杀酵不同处理温度对棕榈果中类胡萝卜素含量的影响；图4为本发明中微波杀酵不同处理时间对棕榈果中类胡萝卜素含量的影响；图5为本发明中微波杀酵不同处理功率对棕榈果中类胡萝卜素含量的影响；图6为本发明中不同酶处理对棕榈油中游离脂肪酸含量变化的影响；图7为本发明中不同酶处理对棕榈油中类胡萝卜素含量变化的影响。具体实施方式为对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，发明人结合实施例进行说明，但以下实施例所描述的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。实施例1-2，对比例1-4：摘取新鲜、成熟的棕榈果，分级筛选后进行杀酵，分别采用表1所示杀酵方法进行杀酵，取杀酵完成的果肉，测量每100克中类胡萝卜素的含量，测量5次，取其平均值并计算偏差。具体结果见表1和图1。表1不同杀酵处理对棕榈果类胡萝卜素含量的影响实施例1实施例2对比例1对比例2对比例3杀酵方式热风微波超声蒸煮蒸汽含量(mg/100g)20.7915.726.4814.069.77标准偏差1.070.350.420.261.27图1显示了不同杀酵处理对棕榈果类胡萝卜素含量的影响，从中可以看出，热风法和微波法杀酵获得的果肉中类胡萝卜素的含量最高。实施例3：热风发酵处理时间对棕榈果类胡萝卜素含量的影响采用140℃热风发酵，处理不同时间，结果如图2所示，可以看出，在处理时间为20min或150min时，类胡萝卜素含量均有降低，且每次棕榈果类胡萝卜素含量误差增大，可见热风处理时间以30-120min为佳，且以处理时间50min为最好。实施例4：热风发酵不同处理温度对棕榈果类胡萝卜素含量的影响采用热风发酵处理50min，在不同温度下处理，结果如图3所示，可以看出，在处理温度为120-160℃时，类胡萝卜素含量较高，且每次棕榈果类胡萝卜素含量误差较小，可见热风处理温度120-160℃为佳，且以处理时间140℃为最好。实施例5：微波处理时间对棕榈果类胡萝卜素含量的影响采用微波400w杀酵，处理不同时间，结果如图4所示，可以看出，微波处理时间为40-180s，时间过长或过短都会影响棕榈果中类胡萝卜素的含量。从上述实验可以看出，微波处理时间以120s为最佳。实施例6：微波处理功率对棕榈果类胡萝卜素含量的影响采用微波杀酵处理120s，以不同功率处理，结果如图5所示。可以看出，微波杀酵以200-600w为佳，其中，又以400w为最佳。实施例7：不同种类酶对棕榈果提油率及棕榈油中类胡萝卜素和游离脂肪酸含量的影响摘取新鲜、成熟的棕榈果，分级筛选后进行杀酵，采用微波加热风混合工艺进行杀酵，微波400w杀酵30s后采用热风140℃杀酵30min。将所得棕榈果肉用酶法提油，测算其提油率、类胡萝卜素和游离脂肪酸的含量，提油率按照原料重量计算。其中，空白组不添加酶，结果如表2、图6-7。表2：不同酶的影响可以看出，纤维素酶、果胶酶、中性蛋白酶、酸性蛋白酶和碱性蛋白酶有较高的提油率，其提油率均在30％以上。其中以纤维素酶的提油率最高，在34.84％。图6显示了不同酶处理对棕榈油中游离脂肪酸含量变化的影响，从中可以看出，果胶酶、碱性蛋白酶、酸性蛋白酶、纤维素酶+半纤维素酶+果胶酶的复合酶处理会使游离脂肪酸升高，棕榈油新鲜程度下降。纤维素酶、中性蛋白酶的游离脂肪酸含量低，新鲜程度高。图7显示了不同酶处理对棕榈油中类胡萝卜素含量变化的影响，从中可以看出，纤维素酶、果胶酶、碱性蛋白酶三者的类胡萝卜素最高。因此，以类胡萝卜素含量考虑，以纤维素酶、果胶酶、碱性蛋白酶三者为提油酶最为合适。综合棕榈油新鲜程度考虑，则以纤维素酶最优。实施例8-13、对比例5-9：纤维素酶提油工艺参数的影响摘取新鲜、成熟的棕榈果，分级筛选后进行杀酵，采用微波加热风混合工艺进行杀酵，微波400w杀酵30s后采用热风140℃杀酵30min。将所得棕榈果肉用纤维素酶法提油，提取过程中的参数如表3、4所示。测算其提油率、类胡萝卜素和游离脂肪酸的含量，提油率按照原料重量计算。结果如表3-4。表3纤维素酶提油工艺单位实施例8实施例9实施例10实施例11实施例12实施例13ph——4564.544.5酶用量％1.522.5222料液比——1:11:21:31:41:51:2提取温度℃454850555245酶解时间h2133.52.52.5类胡萝卜素mg/100g43.7342.5246.1944.9145.8747.30游离脂肪酸nmol/g681.29657.34694.86641.58665.25608.35提油率％46.3846.8147.2543.5844.2149.32表4纤维素酶提油工艺单位对比例4对比例5对比例6对比例7对比例8ph——53.56.554酶用量％13222料液比——1:0.51:21:21:61:2提取温度℃4545504060酶解时间h22.50.524类胡萝卜素mg/100g36.7141.1238.5239.4940.02游离脂肪酸nmol/g891.25794.29769.43821.45748.21提油率％35.5937.1540.0237.9236.45可以看出，按照本发明所给的ph值、酶用量、料液比、提取温度和酶解时间能得到提油率在44.21％以上，类胡萝卜素含量在42.52mg/100g以上，游离脂肪酸含量在694.86nmol/g以下的棕榈油。其中，ph值在4.5、酶用量为2％、料液比在1:2、提取温度45℃、酶解时间2.5h时，提油率在49.32％，类胡萝卜素含量在47.30mg/100g，游离脂肪酸在608.35nmol/g。超出本发明所给范围提取棕榈油时，提油率在35-40％左右，低于按照本发明所给提油工艺所制备的提油率；类胡萝卜素含量较低、游离脂肪酸含量过高，新鲜程度有所下降。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12