冷榨法制取小麦胚芽油及其功效的研究.pdf

工 案 工 艺 技 术 冷榨法制取小麦胚芽油及其功效的研究 王世让 ，刘春雷 ，齐颖 ，王玉 ，李振岚 ，于殿宇 1 东北农业大学食品学院 ( 哈 尔滨 1 5 0 0 3 0 ) ；2 宁德师范高等专科学校 ( 宁德 3 5 2 1 0 0 ) 摘要对冷榨法制取小麦胚芽油进行试验研究，得出冷榨过程的最佳参数 ：温度7 0 ( 2 ，水分含量7 ， 压力3 5 MP a ，转速3 6 r mi n ，此时 出油率达5 1 6 。同时对 小麦胚 芽油的功效进行研 究，得 出小麦胚芽油 对D ， 一 、DP P H 、OH 具有清除能力，清除顺序为：O 2 。 D P P H OH ，可见小麦胚芽油对人 体具有很好的生理功 能。 关键词 冷榨 法 ；小麦胚 芽油 ；维生素E；功效 S t u d y o n t h e Pr o d u c t i o n o f W h e a t Ge r m Oi l t h r o u g h Co l d - p r e s s i n g Me t h o d a n d i t s E ff i c i e n c y W a n g Sh i r a n g ，L i u Ch u n l e i ，Qi Yi n g ，W a n g Yu ，L i Zh e n l a n ，Yu Di a n - y u 1 F o o d C o l l e g e o f N o r t h e a s t A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y ( H a r b i n 1 5 0 0 3 0 ) ； 2 Ni n g d e T e a c h e r s Co l l e g e( Ni n g d e 3 5 2 1 0 0 ) Ab s t r ac t Co l d pr e s s i n g me t h o d wa s us e d t o e x t r a c t wh e a t g e r m o i l I n t h e c o l d p r e s s i n g e x p e r i me n t s ， t h e b e s t c o n d i t i o n s we r e： t e mp e r a tur e ，7 0 ； moi s tur e c o n t e n t ，7 ；p r e s s u r e ，3 5 M Pa ；r o t a t i o n s p e e d，3 6 r mi n T he s e c o nd i t i o ns g a ve y i e l ds o f 5 1 6 of t o t a l o i l Th e e ffi c a c y o f wh e a t g e r m o i l wa s s t ud i e d me a n wh i l e W h e a t g e rm o i l h a d f r e e r a d i c a l s c a v e ng i n g f u n c t i o n s o n O2 一、 DP PH 、OH ，t h r e e f r e e r a d i c a l s c a v e n g i n g o r d e r ：02 。 DPP H OH ， i t i s t h u s c l e a r t h a t wh e a t g e rm o i l h a s a g o o d p h y s i o l o g i c a l f u n c t i o n f o r t h e h u ma n b o d y Ke y wo r ds c o l d pr e s s i n g me t h o d；wh e a t ge rm o i l ；v i t a mi n E；e ffi c i e n c y 小麦胚 芽油含丰富 的不饱 和脂 肪酸 、维生素E 和 廿八碳醇，是理想的天然维生素E、廿八碳醇的供应 源 。目前小麦胚芽 油的制取 主要是压榨法及有机溶 剂萃取法。压榨法出油率低 ，有机溶剂萃取法萃取率 虽然较高，但有残余溶剂不易除净 ，对人体不利 】 。 而冷榨法制取小麦胚芽油是受国内外关注的一项制取 技术 ，此法 的优越性在于它的加工方法 ，是一种 “ 绿 色环保 ”的加工技术。 1 材料与方法 1 I 试验材料 小麦胚芽纯 度8 0 7 ) ：黑龙江省北大 荒丰缘麦业有限责任公司。 l - 2 试验仪器 Y J Y I I 型冷榨机。 1 3 试验方法 1 3 1 工艺流程 小麦胚芽一预处理一干燥一冷榨一冷榨油 1 3 2 出油率的计算 出油率( ) = ( 制取的油脂质量 麦胚中油质质量) X 1 0 0 ( 1 ) 1 3 - 3 过氧化值的测定和结果计算 过氧化值按照G B T 5 0 0 9 3 7 进行测定和计算。 1 3 4 小麦胚芽油对D P P H 消除率的测定 参考文献 【 3 】 。 1 3 5 小麦胚芽油对O H 消除率的测定 结晶紫分光 光度法。 1 3 6 小麦胚芽油对超氧阴离子自由基( D 2 ) 清除率 的测定 邻苯三酚氧化法。 b a s e Ni c o t i n e i n Tr a p p e d M a i n s t r e a m Ci g a r e t t e S mo k e To t a l P a r ti c u l a t e Ma t t e r J A g r i c F o o d Ch e m 2 0 0 4 ， 5 2 ， 7 2 4 0 724 5 【 9 】陈建潭， 李世杰， 王明锋， 等 卷烟烟气总粒相物p H 值 、游离烟碱含量与卷烟劲头的关系U 1 烟草科技， 2 0 0 0 ( 6 ) 2 0 - 2 1 【 l O B a o M L ， J o z a P ， Ri c k e r t W S ， L a u t e r b a c h J H ， A n 3 1 食a Z ,_ l k 2 0 1 0 年第 3 期 I mp r o v e d He a d s p a c e S o h d p h a s e Mi c r o E x t r a c ti o n Me t h o d f o r出e An a l y s i s o f F r e e -b a s e Ni c o t i n e i n Pa r t i c u l a t e P h a s e o f M a i n s t r e a m Ci g a r e t t e S mo k e An a l y t i c a Ch i mi c a Ac t a 2 0 1 0 ， 6 63， 49-5 4 【 1 1 】陈燕舞， 尹笃林， 廉世勋， 等反相 高效液相 色谱法 测定烟 草中烟碱的优化U 湖南师范大学学报 自然科学 版 。2 0 0 5 ， 2 8 ， 5 2 -5 4 工 艺 技 术 嚷二 工 素 2结果与分析 2 1 冷榨法制取小 麦胚 芽油的测定结果 2 1 1 单因素试验 2 1 1 1 冷榨温度对小麦胚芽 出油率 的影响 冷榨时适当的高温有利于保持榨料必要的可塑性 和油脂黏度 ，有利于榨料中解脂酶 、脂肪氧化酶、尿 素酶的破坏和抑制 ，有利于饼粕的安全储存和利用。 然而压榨时的高温也产生副作用，如水分的急剧蒸发 破坏榨料在压榨 中的正常塑性 ，油饼色泽加深甚 至焦 化，同时产生有害物质 ，又因为该方法为冷榨法 ，所 以研究 选取榨膛温度 的范 围为( 6 5 8 0 ) C。 选 取反 应条 件为 ：小麦 胚芽 的水分 含量 7 ，冷 榨压力控制3 5 M P a ，冷榨转速控制 3 6 r mi n ，冷榨 温 度 分别 为 ：6 5 0 C 、7 0 o 【 = 、7 5 c C、8 0 进行冷榨 ，研究 冷榨温度对小麦胚芽出油率的影响。结果见表1 。 表1 温 度对小麦胚芽 出油率的影响 从表 1 看出随着温度 的升高 ，出油率也逐渐增 加 ，但考虑到温度过高对小麦胚芽油的营养成分产生 破坏 ，所 以温度 为7 0 较好 。 2 1 1 2 水分含量对小麦胚芽出油率的影响 一 般来说 ，随着 榨料水分含量 的增加 ，其可塑性 也逐渐增加 。当水 分达到某一点时 ，压 榨出油情况最 佳 ，这 时 的水分 含量 称 之为 “ 最 优水 分 ”或 临界 水 分。对于某一种榨料 ，在一定条件下 ，都有一个较狭 窄的最优水分范围。当然，最优水分范围同时与其它 因素 ，首先是温度 、蛋 白质变性程度密切 相关 。对于 冷榨而言 ，主要影 响因素是含水量 。水分 过低 ，会使 榨膛温度升高 ，蛋 白质变性 ，影响冷榨效果 ；水分过 高，则压榨饼无法成形 ，出油率低。 选取反应条件为 ：冷 榨温度控 lJ 7 0 C，冷榨压力 控制3 5 MP a ，冷榨转速控制3 6 r mi n ，水分含量分别 为5 、7 、9 、1 1 时进行冷榨 ，研究物料水 分含 量对小麦胚芽出油率的影响。结果见表2 。 表2水分含量对小麦胚芽 出油率 的影 响 水分含量 5 7 9 1 1 】 、 麦胚芽 出油率 4 6 4 5 1 6 4 9 2 4 8 3 从表2 看出水分含量对小麦胚芽出油率也起着重 要 的作用 ，水分含量过 多不利于小麦胚芽油 的提取 ， 当水分含量为7 时，小麦胚芽的出油率最高。 2 1 1 3 冷榨压力对小麦胚芽出油率的影响 冷榨过程 中榨料 的压缩 ，主要是 由于榨料受 压后 固体 内外表面 的挤 紧和油脂 被榨出造成 的。同时 ，水 分的蒸发、排出液体中带走饼屑、凝胶体受压后凝结 以及某些化学转化使密度改变等因素也造成榨料体积 收缩。压榨时所施压力愈高 ，粒子塑性变形的程度就 哈 尔滨市青年科技创新人才基金 ：全脂小麦胚 芽油胶 囊 的制 取及 抗 氧化 机理 的研 究 2 0 0 7 RF QXN0 1 8 愈大 ，油脂榨出也愈完全。然而，在某一定压力条件 下，某种榨料的压缩总有一个限度，此时即使压力增 加至极大值而其压缩亦微乎其微 ，因此被称为不可 压缩 体 。此不 可 压缩 开始 点 的压力 ，称 为 “ 极 限压 力” 。 考虑到榨膛压力对小麦胚芽油中v E的影响 ，同 时结合本研究 ，选取反应条件为：小麦胚芽的水分含 量7 ，冷榨温度控制7 0 ，冷榨转速控 m 3 6 r mi n 。 冷榨压力分别为2 5 MP a 、3 0 M P a 、3 5 MP a 、4 0 M P a 进行冷榨，研究冷榨压力对小麦胚芽出油率的影响。 结果如表3 。 表3压力对 小麦胚 芽出油率的影 响 从表3 看出冷榨压力越大 ，小麦胚芽 出油率越 高 ，但增 加的幅度较小 。而且为 了防止压力过大对设 备造成 的损坏 ，所 以压力 为3 5 MP a H 较好 。 2 1 1 4 转速 对小麦胚 芽出油率 的影 响 选取 反应 条件 为 ：小 麦胚 芽 的水 分含量 7 ，冷 榨压力控制3 5 MP a ，冷榨温度控制7 0 ，转速分别 3 4 r m i n 、3 6 r mi n 、3 8 r mi n 、4 0 r mi n 时进行冷榨 ， 研究转速对小麦胚芽出油率的影响。结果见表4 。 表4 转速对小麦胚芽 出油率 的影响 从表4 看出转速越大，小麦胚芽出油率越低 ，转 速较低 时 ，冷榨 时间较 长 ，对油脂的品质有一定 的影 响 ，所 以综合考虑转速为3 6 r m i n 较好 。 2 1 2 冷榨过程 的正交试验 根据单因素试验结果 ，选择冷榨温度 、水分含 量 、冷 榨压 力 以及转 速做 四因素 三水平 的正 交试 验 L 。 ( 3 ) ，以小麦胚芽出油率为指标检测效果 。结果见 表5 。 表5 L 9 ( 3 ) 正交试验结果 食品工业 2 o l o年第 3 期 3 2- 工 素 工 艺 技 术 由表5 看出，温度对取油工艺的影响最大 ，其次 是冷榨压力 、水分含量和转速。最适宜 的制取条件 是A B c ： D ，所以小麦胚芽油冷榨过程最佳温度为 7 0 ，水分含量为7 ，压力为3 5 MP a ，转速为3 6 r m i n ，此时出油率达5 1 6 。 通过测定得出冷榨法制取的小麦胚芽油符合国家 标准，尤其是V E 含量和磷脂含量较高，每百克中含 量分别为2 8 7 5 m g 和1 4 7 0 m g ，所以得到的是全脂小 麦胚芽油。 2 2 小麦胚芽油功效的研究 2 2 1 小麦胚芽油货架期的推算 采用 s c h a a l 烘 箱法 ，分别将 1 0 g 油样 于2 5 0 mL 广 口瓶中后置于空气对流 良好的6 00 5 c c 烘箱内，每 隔一定时间取样测定其过氧化值( P O V) ，结果见表 6 。 表6 小麦胚芽 油稳定性的测定 过氧化值 mmo l k g 。 1 9 2 7 3 1 3 6 3 9 4 4 时间 d 6 7 8 9 1 0 过氧化值 mmo l k g 。 。4 9 5 3 5 8 6 6 7 根据表6 ，测出过氧化值达到6 m m o l k g 时所需的 时间为 1 0 个 月左右 。然后 进行油 脂货 架期推 算 ，依 据A r r h e n i u s 经验公式 ，加热1 d 相当于1 5 保存一个 月的货架期 ，推算 出小麦胚芽油的保质期达1 0 月以 上 。 2 2 2 小麦胚芽油对D P P H 消除率的测定 清除率 ) = 【 1 一 ( A A 0 ) ， A 】 X 1 0 0 ( 2 ) 一 2 4 6 8 1 0 小麦胚芽油浓度 mg L 。 图1 小麦胚芽油对 D P P H 消除率的测定 由图 1 看 出随 着 小 麦 胚 芽 油 浓 度 的升 高 ，对 D P P H 的清除率也逐渐升高，说明小麦胚芽油对 D P P H 具有较强的清除能力。 2 2 - 3 小麦胚芽油对O H 消除率的测定 结晶紫分光 光度法 。 清除率( ) = 【 ( A A o ) ( A 一 A 0 ) 】 1 0 0 ( 3 ) 9 0 器 、6 0 篓 嚣 O 2 4 6 8 1 0 小麦胚芽油浓度 mg mE 图2 小 麦胚芽油对OH 消除率的测定 由图2 看出随着小麦胚芽油浓度的升高，样品对 3 3 食品工业 ) 2 0 1 0 年第 3 期 O H 的清除率先升高后缓慢降低，同时对O H 清除 率有些偏低，清除率在3 0 左右。 2 2 4 小麦胚芽油对超氧阴离子 自由基( ( ) 2 。 ) 清除率 的测定 邻苯三 酚氧化法 ：