專利名稱：一種水飛薊籽油的脫膠方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油脂的精煉技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種有效的水飛薊籽油的脫膠方法。
背景技術(shù)：
水飛薊籽油是從菊科草本植物水飛薊(Silybum marianum(L. )Gaertn)的成熟果實中獲得的脂肪油，約占干燥果實總重的30%左右，富含亞油酸、亞麻酸等多種多不飽和脂肪酸以及蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪、維生素和微量元素等成分，具有較高的營養(yǎng)價值。水飛薊籽油在國外亦供食用，稱“袋鼠油”。在國內(nèi)經(jīng)廣州第四制藥廠、武漢藥品檢驗所、西安植物園等單位作過動物毒性實驗、營養(yǎng)試驗及食用，證明無毒無害，營養(yǎng)價值與大豆油相等。文獻報道證明水飛薊籽油中的多不飽和脂肪酸可顯著降低外源性高脂血癥的膽固醇和甘油三酯，具有降低膽固醇、降低血脂、抑制血栓形成、防止動脈粥樣硬化、以及防止脂肪肝、抗結(jié)核的功效，在食品、醫(yī)藥及工業(yè)領(lǐng)域具有顯著的開發(fā)利用前景。
水飛薊籽經(jīng)冷榨或浸出方法得到的水飛薊籽油是提取水飛薊素的副產(chǎn)品，雖然其油酸、亞油酸等必需脂肪酸含量較高，但是由于水飛薊籽油的精煉工藝研究落后，目前我國水飛薊油的利用率低，在工業(yè)提取中水飛薊毛油被大量廢棄。要獲得食用水飛薊籽油，就必須對毛油進行精煉，經(jīng)過濾、脫膠、脫酸、脫色、脫臭等精煉工藝除去毛油中影響油脂的食用價值和安全忙藏的雜質(zhì)。
脫膠是指脫除植物油中的膠溶性雜質(zhì)的精煉步驟，這些膠溶性雜質(zhì)主要是磷脂和與磷脂結(jié)合的鈣、鎂、鐵微量金屬及其它雜質(zhì)，因此“脫膠”也稱為“脫磷”。脫膠工藝中欲脫除的磷脂可分為水化磷脂和非水化磷脂。水化磷脂具有較強的極性基團，與水接觸后能夠形成水合物而析出；非水化磷脂具有較強的疏水性，通常以磷脂酸鹽和溶血磷脂酸鹽的形式存在。兩者在性質(zhì)和脫除工藝上均有一定差異。
植物油中的磷脂直接影響到油脂制品的風(fēng)味性和穩(wěn)定性。此外，脫膠效果對其后脫酸、脫色、脫臭、脫蠟工藝也有一定影響，給油脂精煉帶來許多問題，如煉耗增大，后續(xù)脫色、脫酸負荷加重等，對油脂精煉設(shè)備的影響也較大。故需將植物油的含磷量降到10mg/kg 以下，才能滿足油脂精煉工藝的要求?？梢哉f，磷脂脫膠工藝水平高低已成為能否實施物理精煉的關(guān)鍵所在。
傳統(tǒng)的脫膠方法主要包括物理法和化學(xué)法，需要使用大量的水以及酸、堿等化學(xué)物質(zhì)。但是僅采用傳統(tǒng)水化脫膠等工藝去除非水化磷脂是相當困難的。酶法脫膠是一個新的、經(jīng)濟環(huán)保的替代方法。酶法脫膠是將毛油中的非水合磷脂水解掉一個脂肪酸，生成具有良好親水性的溶血性磷脂，進而方便地利用水化的方法除去。酶法脫膠可使得脫膠過程中化學(xué)品的使用量大大降低，并且在含水量很低的條件下也可高效率地進行。
脫膠是水飛薊籽油精煉過程中的一道重要工序，目前水飛薊籽油在脫膠方法方面研究較少，而關(guān)于水飛薊籽油脫膠技術(shù)沒有相應(yīng)的專利報道。值得注意的是，水飛薊毛油顯酸性，經(jīng)測定PH —般為5-6左右，其不飽和脂肪酸含量高，易于被氧化，且易于與其他大分子(蛋白質(zhì)和碳水化合物)結(jié)合，構(gòu)成脂多糖和脂蛋白等復(fù)合體，致使油脂精煉難度大，精煉工藝的穩(wěn)定性不易把握。與大豆、花生、棉籽等常用于加工油脂的油料不同，在精煉工藝學(xué)方面，具有特殊性，這是水飛薊籽油難以加工的關(guān)鍵所在。因此，針對水飛薊籽油的特點， 篩選水飛薊籽油酶法脫膠的最佳工藝條件，是攻克水飛薊籽油精煉技術(shù)難題，獲得優(yōu)質(zhì)水飛薊籽油的關(guān)鍵。發(fā)明 內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種新的水飛薊籽油的脫膠方法，即采用磷脂酶對水飛薊籽油進行脫膠處理，克服了傳統(tǒng)脫膠工藝難于完全除去非水化磷脂的不足，目的在于提供一種減少成品油損失、保證水飛薊籽油的品質(zhì)、工藝簡單、反應(yīng)條件溫和且容易控制的水飛薊籽油的脫膠方法。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)上述目的一種水飛薊籽油的脫膠方法，按照下述步驟進行(I)將毛油加熱至70-80°C，按照O. 12mL/100g毛油的用量比加入同樣溫度的45% (w/ V)檸檬酸溶液，500r/min機械攪拌下維持20_30min。將毛油溫度降至50-55°C，加入4% (w/v) NaOH 溶液調(diào)節(jié) pH 至 5-5. 3。
(2)在調(diào)好pH和溫度的水飛薊毛油中加入磷脂酶，保溫攪拌，然后分離除去雜質(zhì)；加入磷脂酶的量為60-140mg/kg毛油，緩慢攪拌,反應(yīng)時間為4_8h。
所述的憐脂酶為Lecitase Ultra。
所述分離除去雜質(zhì)的方法包括靜止沉淀方法、離心分離法或過濾分離法，作用在于將水飛薊籽油與膠質(zhì)雜質(zhì)分開，得到脫膠水飛薊籽油。
本發(fā)明篩選了適用于水飛薊籽油的酶法脫膠技術(shù)，利用磷脂酶將水飛薊毛油中的非水合磷脂水解掉一個脂肪酸，從而提高磷脂的親水性，可以更方便、經(jīng)濟、環(huán)保地利用水化的方法將磷脂除去掉，以達到油脂生產(chǎn)企業(yè)降低生產(chǎn)成本、提高出油率，增加經(jīng)濟效益的目的。與傳統(tǒng)的脫膠方法相比，酶法脫膠有如下優(yōu)點和有益效果(1)脫膠水飛薊籽油中磷脂含量低，脫膠效率高，相比目前常用的油脂脫膠方法(水化脫膠和酸法脫膠)，對于同樣磷脂含量的毛油采用水化脫膠、酸法脫膠和本發(fā)明的酶法脫膠后，水飛薊籽油中磷脂含量分別降低到138. 2mg/kg、99. 7mg/kg、14. 3mg/kg。(2)脫膠溫度低，對水飛薊籽油中生物活性成分(主要為多不飽和脂肪酸)的破壞少，脫膠水飛薊籽油的質(zhì)量好，酸價低，對后續(xù)精煉工序脫酸有利。(3)工藝簡單，反應(yīng)條件溫和，容易控制。
圖I為本發(fā)明的工藝流程。
圖2為酶反應(yīng)時間對酶法脫膠的影響。
圖3為酶添加量對酶法脫膠的影響。
具體實施方式
以下通過具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于下述實施例實施例ICN 102925288 A書明說3/4頁水飛薊籽油酶法脫膠工藝數(shù)據(jù)的優(yōu)選試驗。
試驗方案通過對酶添加量、酶反應(yīng)時間進行單因素試驗，探索最佳反應(yīng)條件。
材料與方法 1.1原料與試劑壓榨水飛薊毛油，初始磷脂含量273mg/kg ; Lecitase Ultra :A1位磷脂酶,微生物發(fā)酵生產(chǎn),Novozyme公司；其他試劑分析純。1.2 主要儀器電熱恒溫水浴槽，JB90-D型強力電動攪拌機，752分光光度計等。1.3磷含量分析取適量水飛薊籽油進行油脂中磷含量分析，參照GBT 5537-2008中的鑰藍比色法進行。1.4 酶法脫膠步驟用IOOmL圓底燒瓶準確稱取50g水飛薊毛油，將毛油水浴加熱至70-80°C，按照O. 12mL/100g毛油的用量比加入同樣溫度的45% (w/v)檸檬酸溶液，500r/min機械攪拌下維持20-30min。然后將毛油冷卻至50_55°C，加入4% (w/v) NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至5-5. 3， 獲得酶反應(yīng)所需的PH值。加入一定量的磷脂酶，在500r/min機械攪拌條件下水浴保溫反應(yīng)，定時取樣進行磷含量的分析。
結(jié)果與討論2.1.酶反應(yīng)時間對酶法脫膠的影響酶反應(yīng)時間分別為4h、5h、6h、7h和8h，酶反應(yīng)溫度為50-55°C，酶添加量為60mg/kg毛油。按I. 4進行酶法脫膠實驗，結(jié)果如圖2所示。
2. 2酶添加量對酶法脫膠的影響酶添加量分別為60mg/kg, 80mg/kg, 100mg/kg, 120mg/kg, 140 mg/kg和200mg/kg，酶反應(yīng)溫度為50_55°C，酶反應(yīng)時間為6h。按I. 4進行酶法脫膠實驗，結(jié)果如圖3所示。
由圖3可知，隨著酶添加量的增加，水飛薊毛油中磷脂含量逐漸降低。酶添加量達到60mg/kg毛油以上的條件下,脫膠率均能達到80%以上。
結(jié)論由以上實驗結(jié)果可知，水飛薊籽油的酶法脫膠最佳反應(yīng)條件為酶反應(yīng)溫度為 50-55°C，酶添加量為60-140mg/kg毛油，酶反應(yīng)時間為4h_8h。
實施例2用IOOmL圓底燒瓶準確稱取50g水飛薊毛油，將毛油水浴加熱至70-80°C，按照O.12mL/100g毛油的用量比加入同樣溫度的45%(w/v)朽1檬酸溶液,500r/min機械攪拌下維持20-30min。然后冷卻至50_55°C，加入4% (w/v) NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至5-5. 3。再按照 60mg/kg毛油的添加量加入磷脂酶,在500r/min機械攪拌條件下水浴保溫反應(yīng)4h,然后靜置3 8h，在lOOOOr/min離心lOmin，除去磷脂，即得脫膠水飛薊籽油，進行磷脂含量分析， 測得磷脂含量為131. 53 mg/kg。
實施例3用IOOmL圓底燒瓶準確稱取50g水飛薊毛油，將毛油水浴加熱至70-80°C，按照O.12mL/100g毛油的用量比加入同樣溫度的45%(w/v)朽1檬酸溶液,500r/min機械攪拌下維持20-30min。然后冷卻至50_55°C，加入4% (w/v) NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至5-5. 3。再按照 60mg/kg毛油的添加量加入磷脂酶,在500r/min機械攪拌條件下水浴保溫反應(yīng)8h,然后靜置3 8h，在lOOOOr/min離心lOmin，除去磷脂，即得脫膠水飛薊籽油，進行磷脂含量分析， 測得磷脂含量為51. 16 mg/kg。
實施例4用IOOmL圓底燒瓶準確稱取50g水飛薊毛油，將毛油水浴加熱至70-80°C，按照O.12mL/100g毛油的用量比加入同樣溫度的45%(w/v)朽1檬酸溶液,500r/min機械攪拌下5維持20-30min。然后冷卻至50_55°C，加入4% (w/v) NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至5-5. 3。再按照 100mg/kg毛油的添加量加入磷脂酶,在500r/min機械攪拌條件下水浴保溫反應(yīng)6h,然后靜置3 8h，在lOOOOr/min離心lOmin，除去磷脂，即得脫膠水飛薊籽油，進行磷脂含量分析， 測得磷脂含量為17. 95mg/kg。
實施例5用IOOmL圓底燒瓶準確稱取50g水飛薊毛油，將毛油水浴加熱至70-80°C，按照O.12mL/100g毛油的用量比加入同樣溫度的45% (w/v)朽1檬酸溶液,500r/min機械攪拌下維持20-30min。然后冷卻至50_55°C，加入4% (w/v) NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至5-5. 3。再按照 120mg/kg毛油的添加量加入磷脂酶,在500r/min機械攪拌條件下水浴保溫反應(yīng)6h,然后靜置3 8h，在lOOOOr/min離心lOmin，除去磷脂，即得脫膠水飛薊籽油，進行磷脂含量分析， 測得磷脂含量為14. 72mg/kg0
實施例6用IOOmL圓底燒瓶準確稱取50g水飛薊毛油，將毛油水浴加熱至70-80°C，按照O.12mL/100g毛油的用量比加入同樣溫度的45% (w/v)朽1檬酸溶液,500r/min機械攪拌下維持20-30min。然后冷卻至50_55°C，加入4% (w/v) NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至5-5. 3。再按照 140mg/kg毛油的添加量加入磷脂酶,在500r/min機械攪拌條件下水浴保溫反應(yīng)6h,然后靜置3 8h，在lOOOOr/min離心lOmin，除去磷脂，即得脫膠水飛薊籽油，進行磷脂含量分析， 測得磷脂含量為13. 75mg/kg。
權(quán)利要求
1.一種水飛薊籽油的脫膠方法，其特征在于按照下述步驟進行(1)將毛油加熱至70-80°C，按照O.12mL/100g毛油的用量比加入同樣溫度的以質(zhì)量與體積比計為45%朽1檬酸溶液,500r/min機械攪拌下維持20_30min ；將毛油溫度降至50-55°C，加入以質(zhì)量與體積比計為4% NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至5-5. 3 ；(2)在調(diào)好pH和溫度的水飛薊毛油中加入磷脂酶，保溫攪拌，然后分離除去雜質(zhì)；加入磷脂酶的量為60-140mg/kg毛油，緩慢攪拌,反應(yīng)時間為4_8h。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種水飛薊籽油的脫膠方法，其特征在于所述的磷脂酶為 Lecitase Ultra。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種水飛薊籽油的脫膠方法，其特征在于所述的磷脂酶為微生物發(fā)酵法制備的磷脂酶。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種水飛薊籽油的脫膠方法，其特征在于所述雜質(zhì)分離方法采用靜止沉淀方法、離心分離法或過濾分離法，作用在于將水飛薊籽油與膠質(zhì)雜質(zhì)分開，得到脫膠水飛薊籽油。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水飛薊籽油的脫膠方法，涉及油脂的精煉技術(shù)領(lǐng)域。具體為采用磷脂酶對水飛薊籽油進行脫膠處理、除去非水化磷脂的方法。具體步驟包括酸反應(yīng)、堿中和、酶反應(yīng)、分離與干燥。酸反應(yīng)使用的酸為檸檬酸，酶反應(yīng)所用的酶為磷脂酶。將毛油加熱至70~80℃，加入45%(w/v)檸檬酸溶液在機械攪拌下保溫20~30min，然后將毛油降至50℃，加入4%(w/v)NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至5-5.3，加入磷脂酶保溫攪拌，最后過濾或離心分離。采用本發(fā)明的酶法脫膠方法使得水飛薊籽油中磷脂含量顯著降低，脫膠效率高，優(yōu)勢明顯。工藝簡單，反應(yīng)條件溫和，能耗低，易于控制。
文檔編號C11B3/06GK102925288SQ20121048053
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者梅琳, 王亮, 李倩倩, 徐希明, 余江南 申請人:江蘇大學(xué)