燕麦胚芽油的提取及微胶囊化工艺研究.pdf

第 ：3 7卷 第1期 2 01 2年2 月 娘飧 钟妓占 任清 G R A I N S C I E N C E A N D | T E C H N O L O G Y A N D E C O N O M “ VOI 3 7 ， No 1 Fe b 2O1 2 燕麦胚芽油的提取及微胶囊化工艺研究 张晓斌 ， 陈强 ( 1 国家脂肪酸技术推广 中心 ， 安徽 宿州 2 3 4 0 0 0 ； 2 宿州学院， 安徽 宿州 2 3 4 0 0 0 ) 摘要 先从燕麦提 出燕麦胚芽， 通过有机浸出、 离心沉降分离、 旋转蒸发、 水化脱胶、 碱炼脱酸、 吸附脱色、 真空脱臭等工艺 制备精炼燕麦胚芽油。从分析结果来看， 燕麦胚芽油是一种脂肪酸组成合理、 营养价值较高的油脂， 具有 良好的应用前景。 并研究微胶囊化燕麦胚芽油的加工工艺， 实验测定该产品的微胶囊化效率为 8 5 5 ， 包埋后燕麦胚芽油的抗氧化稳定性 明 显提高， 在常温下贮存 1 0 d ， 过氧化值上升 0 5 0 5 8 m m o l k g 。 关键词 燕麦； 胚芽油； 微胶 囊； 脂肪酸 ； 包埋 ； 过氧化值 燕 麦 常 被 称 为莜 麦 和 玉 麦 ， 是 中 国北 部 和 西 部某 些 地区的传统食品。裸燕麦中维生素 B族、 尼克酸 、 叶酸 、 维生 素 H和泛酸都 比较丰 富 ， 特别是维生素 E， 含量为 1 5 m g 1 0 0 g 。 美国农业研究局和威斯康星大学的科研人员 从大麦 和燕麦中分离出能降低血浆胆 固醇浓度 的物质_ 3 _ 。 燕麦 中还含有其他谷物中缺乏 的皂甙 ， 这也是其具有极 好保健功能的成分之一。燕麦中脂肪含量较高， 约含 7 9 ， 有 “ 油 麦 ” 之称 ， 比玉米 的含 量还 高 。燕麦 胚芽 油 的脂 肪 酸 8 0 以上 是 不饱 和脂 肪 酸 ， 其 中亚 油 酸 约 占脂 肪 酸 总量 的 4 1 、 油酸 4 0 、 亚 麻酸 0 2 9 。以燕麦 胚油 为原 料 ， 利用微胶囊化技术 ， 得到的微胶囊化燕麦胚芽油的粉 末油脂可以充分利用其价值 ， 且有利于保存 ， 扩大其在食 品 、 医药、 保健 、 化妆等领域的应用途径。 1 燕麦胚芽油 的提取 1 1 实验材 料 燕麦 ， 由山西燕麦研究所提供 ； 正己烷为分析纯。 1 2实验 设备 G L P 3型小型浸 出设 备 ： 安 阳工科粮油机械有 限公 司： H H一 6 0 1 B型超级恒温水浴锅： 金坛市白塔金 昌实验仪 器厂； T G 1 8 G I I 型高速离心机 ： 湖南凯达仪器有限公司 ： RE 一 5 2型 旋 转 蒸 发 器 ： 上 海予 华仪 器有 限公 司 ： E S 1 0 0型 粉碎 机 、 电子 天平 ： 上海 精 密 仪 器 厂 ： F G1 1 2型 真 空 干 燥 器 ： 郑州中发设备有限公司。 1 3实 验方 法 1 3 1 燕 麦提 胚 燕 麦 提胚 工艺 流程 ： 燕 麦 湿蒸一 烘 干 + 脱 皮 筛分 磨 粉一 燕麦粉 下脚一 风 选 胚 芽 燕 麦 粒径 小 ， 质 地 脆 ， 胚 芽 的分 离 比较 困难 ， 必 须先 进行润麦烘炒 、 粉碎脱皮 ， 再通过风选将其 中的粉 、 麸皮 去掉 ， 否则制油时会吸附油分 、 胚粕残 留油高 ， 并且堵塞 3 4 收稿 日期 ： 2 0 1 1 - 0 5 2 2 作者简介 ： 张晓斌 ， 男 ， 硕 士， 副研究员 ， 研究方 向为生物技术 。 油路 ， 影响得率。 1 3 2燕 麦胚 芽油 的提取 燕 麦胚 芽油 提取 的工 艺 流程 ： 正 己烷 燕麦胚 芽一 浸 出一 预 蒸发一 离心沉 降分 离一 旋转 蒸发一 渣 溶 剂 燕麦胚 芽毛 油一 水化 脱胶一 碱 炼脱 酸一 吸 附脱 色一 真 空 脱 臭一 精 炼 油 称取 燕 麦胚 芽 1 0 0 g装入 浸 出器 内 。 开 启 超 级恒 温 水 浴 循环 水 泵 用调 定 温度 的热 水 预热 原料 ； 再 按 选定 溶 剂 比量取溶剂 ， 置于超级恒温水溶 内预热 片刻 倒人浸 出 器内浸泡原料 ， 每隔 1 0 mi n将混合油从浸 出器底部放 出， 再从 顶 部倒 回浸 出器 ， 进 行 循 环 ； 到 达规 定 的浸 出时 间 ， 将混合油全部放出 ， 最后用新鲜溶剂 浸泡湿粕 并滴干 1 0 mi n 。湿粕烘干后测定残油率 ， 得到 的混合油在旋转蒸 发器 ( 7 0， 1 0 0 k P a ) 预蒸 发大部 分溶 剂 后 ， 转 入高 速离 心 机离心沉降 5 m i n ， 分离残渣 ， 再真空脱溶 ， 得 到胚芽 毛 油。胚芽毛油经水化脱胶、 碱炼脱酸 、 吸附脱色和真空脱 臭得 到精 炼燕 麦胚 芽油 。 1 4结 果 与讨 论 1 4 1 燕 麦 胚 芽 油 脂 肪 酸 组 成 采用气相色谱法测定其脂肪酸组成 ， 其结果见图 1 。 从 图 中可看 出 ， 燕 麦胚 芽 油 中 8 0 以上 是不 饱 和脂 肪 酸 ， 其 中 C 。 8 ： l 约 4 0 1 0 ， C l 8 l2 约 4 0 6 4 ， C 。和少 量 的亚 麻 酸 ， 饱 和脂 肪 酸主要 是 Cl 6 l。 ， 约 占 1 9 。从分 析结 果来 看 ， 燕麦胚芽油是一种脂肪酸组成合理 、 营养价值较高的油 脂 ， 具有 良好 的应 用前景 。 1 4 2 提 取 燕麦胚 芽油的 工艺参数 通过正交实验数据并根据实际生产 的可能 确定其 最佳工艺参数为 ： 溶胚比为 2 ： 1 ( V I V) ， 浸出温度 4 5， 浸 出时 间 6 0 mi n 。 混合 油预 蒸发 为 7 0， 1 0 0 k P a ， 离 心机 离 心沉降 5 mi n ， 真空脱溶为 9 0 9 5， 干粕残油率在 1 2 以 下 张晓斌 等 ： 燕麦胚 芽油的提取及微胶 囊化工艺研 究 第 3 7卷 2 0 1 2年第 1期 色谱 柱 ： s u g a r P a r kI ， 流 动 相 ： 水 ， 流 速 ： 0 5mL m i n ， 纸 速 ： 0 5 c m mi n ， 衰减 ： 3 2 x ， 进样量 ： l O L 图 1 燕麦胚芽油脂肪酸组成 2 燕麦胚芽油微胶囊化 2 1 实验 材料 燕麦胚 芽油 、 单甘 酯 、 蔗糖酯 、 麦 芽糊精 、 大 豆蛋 白 ( 粗蛋 白含 量 8 5 ) 。 2 2实验 设备 AW5 0型电动搅拌机 ： 上海峰旭工贸有限公司： H Y A一 5 O型高剪切乳化分散机 ： 合肥华运机械制造有限公 司； 爱 思杰 Z C Q胶 体磨 ： 上海爱思杰制泵有 限公 司 ： J MS均质 机 ： 廊坊通用机械制造有限公司 ： P GL高速离心喷雾干燥 机 ： 常州市常虹 干燥设备有 限公 司 ： T G 1 8 G I I高速离心 机 ： 湖南凯达科学仪器有限公司： G C 5 4 0 0气相色谱仪 ： 江 苏 天瑞 仪器 股 份有 限公 司 。 2 3实验 方法 2 _ 3 1 过 氧 化值 测定 按 GB 5 5 3 8 8 5方 法测 定 。 2 3 2 表 面 油及 包埋 率 测定 准 确 称 取 1 g ( 准 确 至 0 0 0 0 1 g ) 样 品 平 铺 于 直 径 为 1 0 a m 的布 氏漏 斗 中 在 抽 滤 同 时 ， 用 3 0 mL正 已烷 洗 涤 样 品， 收集洗涤滤液 ， 回收正已烷 ， 称洗涤油质量按下式 计算表面油质量分数。 表面油质量分数= ( 洗涤油质量 样品质量 ) x 1 0 0 包埋率= ( 含油率一 表面油质量分数) 含油率 x 1 0 0 2 3 - 3 微 胶 囊化 燕 麦胚 芽油 的加 工工 艺 微 胶囊 ( mi c r o e n c a p s u l a t i o n ) 是 用 特殊 手 段 将需 要 包 被 的物质 包裹 在 微 小封 闭 的胶 囊 内 ， 胶囊 近 似 球形 ， 直 径 一 般为 5 5 0 0 m。广义地说 ，微胶囊具有改善和提高物 质表观及其性质的能力 。更确切地说 ， 微胶囊能够储存微 细状态 的物质。2 0世纪 7 0年代末 ， 提出毫微胶囊的概念 并发现了毫微 胶囊 的靶 向性 和缓释作用 以来 ， 微胶囊技 术迅速影响到医药 、 化工 、 生物 、 食 品和饲料等众多领域 。 微胶囊技术又称微胶囊化 ， 是用特殊手段将 固体 、 液体或 气体物质包裹在一微小 的半透明或封闭胶囊 内的过程 。 微胶囊可简单地看作 由心材和壁材组成 ， 心材即被包物 质 ， 壁材 即包埋 物质 。 ( 1 ) 配料 。取燕麦胚芽油 1 0 0 g ， 混合 ， 再加入 l 0 g 单甘酯 ， 在 7 0下溶解 ， 待用。称取 1 5 0 g 麦 芽糊精 、 1 0 0 g大豆蛋白溶于 7 0 0 mL水 中， 待完全溶解后 ， 用纱布 过滤， 待用 。称取 1 O g蔗糖酯 ， 加水少许在不超过 5 0 下 溶 解 ， 再 用 纱 布过 滤 ， 将 滤 液溶 于溶 好 的糊 精 中 ， 加 水 至 1 0 0 0 m L 。 将此混合液用剪切乳化搅拌机搅拌， 并缓 缓将 7 0的油倒入混合液中， 搅拌 1 0 mi n 。 ( 2 ) 均质 。 将 搅拌后 的混合油样 在 4 0 MP a 下 均质 2次 。 ( 3 ) 喷雾干燥。将均质后的油样静置 ， 若不分层， 即可 进 行干 燥 。进料 时 的流 量应 根 据干 燥 塔里 的雾 状 情况 而 定 ， 一般只要看到喷头下有雾状环绕便可。 2 4结果 与讨论 在喷雾干燥微胶囊过程 中， 心材与壁材 比例 、 进料 的 固形物浓度 、 干燥空气进出 口温度 、 进料速度 、 空气 和料 液 的接触速度等因素都会影响产 品质量 ， 这些因素对产 品质量 的影响和影响程度也 因产品、 材料 、 设备 的不同而 变 化 。综上 所述 ， 根据 燕 麦胚 芽油 的理化 性 质 ， 优 化确 定 壁 材 、 心材 配方 及工 艺条 件 。 见表 1 和表 2 。 表 1 微胶 囊化燕麦胚芽油配方 成 分 用 量 水 单 甘 酯 蔗 糖 酯 大豆 蛋 白 麦 芽糊 精 燕 麦胚 芽 油 总 田形 物 浓 度 表 2微胶囊化燕 麦胚芽油工艺条件 乳 化 温度 7 0 均 琅 】玉力 喷 雾干燥进风温度 出风 温度 进 料 速 度 制备微胶囊化燕麦胚芽油 ， 含水量为 1 5 2 1 ， 颗 粒粒径在 3 0 1 4 0 I z m 包埋率为 8 6 5 9 5 4 ， 油含量在 3 8 4 3 ， 实验测定该产品的微胶囊化效率为 8 5 5 ， 包 埋后燕麦胚芽油的抗氧化稳定性明显提高 ， 在常温下贮 存 1 0 d ， 过氧化值上升 0 5 0 5 8 m mo l k g 。 微胶囊化燕麦胚芽油用于食 品工业作为加工原料 ， 如 冰淇 淋 、 雪 糕 、 饮 料 工 业 用 油 ； 糖 果 、 巧 克 力 工 业 用 油 脂 ； 饼干 、 蛋糕工业用油； 粉末香精、 香料和调味料等 。微 胶囊化燕 麦胚 芽油以其特有的营养成分可作用 医药保 健