低温压榨菜籽饼油脂亚临界萃取工艺技术研究

油菜是我国重要的油料作物,种植面积约为700万hm2,油菜籽产量1200万t左右。菜籽制油工艺主要为预榨-浸出(PE),其生产的毛油色泽深、品质较差,菜籽饼中粗纤维含量高,蛋白过度变性,为解决上述缺陷,脱皮菜籽低温压榨制油工艺逐步发展起来。脱皮低温压榨菜籽饼(LTPCR)品质较好,如何将LTPCR中的残油高效提取出来是一项急待解决的课题。采用传统正己烷浸出法(NHE)对LTPCR残油进行提取,高温脱溶过程会导致油脂品质下降和脱脂菜粕中蛋白质过度变性,难以实现LTCHR优质后的优用。亚临界流体萃取技术(SFE)是近几年发展起来的一种新型提取分离技术,具有萃取和脱溶温度低、提取效率高、热敏性成分破坏少等优点,现已成功应用于特种植物油脂、精油和酚类等物质的提取,目前将该技术应用于LTPCR中油脂提取的系统性研究未见报道。为实现LTCHR的高值化加工与利用,本研究以“中双11号”LTPCR为原料,进行了LTCHR油脂SFE及其品质评价,研究结果如下:(1)预处理方式对LTPCR油脂SFE的影响。对菜籽饼分别进行轧胚、粉碎、微波和膨化等四种预处理进行SFE实验(料液比为1:10、温度为40°C、每次萃取时间为30min、一次性萃取),以菜籽饼直接萃取为对照组,实验结果表明:菜籽饼粉碎到60目进行SFE时油脂提取率最高;经粉碎预处理后菜籽油酸价、过氧化值和磷脂含量与对照组相比略有升高,与微波和膨化预处理相比,酸价分别降低了0.30和0.37 mgKOH/g,过氧化值分别降低了0.44和0.84 m mol/kg,磷脂含量分别降低2.48和5.50 mg/g;粉碎预处理后SFE的菜籽油维生素E、甾醇和Canolol含量比对照组均有所提高,分别增加了7.31 mg/100g、57.28 mg/100g和4.83μg/g。对以上各种因素综合考虑,LTPCR采用粉碎预处理后再进行SFE较为合适。(2)LTPCR油脂SFE条件的优化。单因素实验结果表明:SFE油脂提取率随料液比、萃取时间、萃取次数的增加而提高,随萃取温度的升高而降低。正交实验获得SFE最佳萃取条件为:萃取温度为40°C、每次萃取时间为30 min、料液比为1:8、萃取次数为3次,此时油脂提取率为95.07%。(3)SFE菜籽油品质评价。LTPCR在上述最佳工艺条件下进行SFE,并与NHE对比,实验结果表明:SFE的菜籽油酸价为0.91mg KOH/g、过氧化值为0.65 m mol/kg、磷脂为1.22 mg/g,均显著低于NHE,达到国家三级油标准;SFE的菜籽油维生素E、甾醇和Canolol含量均显著高于NHE,分别达到97.42 mg/100g、698.74mg/100g和78.51μg/g。SFE的菜籽油品质优于传统NFE。(4)SFE工艺综合评价。SFE得到的脱脂菜粕氮溶解指数为44.77%,比NHE高8.53%;硫甙含量为12.21 mmol/g、植酸含量为5.64%、单宁含量为1.28%、中性洗涤纤维含量为26.39%,均显著低于NHE;在油脂提取率相近条件下,SFE所需萃取次数少、萃取和脱溶温度低,萃取能耗仅为NHE能耗的1/3。