小麦胚芽油提取工艺研究进展.pdf

2 o 0 9年第 2 期 中 国 食物 与营 养 Fo o d a n d Nu n j t i 0 n i n Ch i n a NO 0 22 0 0 9 小麦胚芽油提取工艺研究进展 胡 鹏 ，蔡荣宝 ，王 文亮 ，王守经 ( 山东省农业科学院原子能所，济南 2 5 O 1 0 o ； 济南市排水总公司，济南 2 5 0 0 5 3 ) 摘要：小麦胚芽油含有人体必须的氨基酸，营养价值极高， 一直是科研人 员研究的热点。本文对小麦胚芽油 的提取方法进行 了综述，介绍 了压榨法、浸出法、超临界c o 革取技术以及水酶法制取麦胚油的工艺，并比较 了 各 种方法的优缺点，对小麦胚芽油的工业化生产具有指导意义。 关键词：小麦胚芽油；营养价值；提取工艺 小麦胚芽含有丰富而优质的脂肪、蛋白、多糖而 被营养学家称为 “ 人类天然的营养宝库”。胚芽中脂肪 含量丰富，约占l 0 ，可以提取小麦胚芽油，简称 “ 麦 作者简介：胡鹏( 1 9 8 l 一 ) ，男，硕士，主要从事农产品加工研究工作。 通讯作者：王守经 胚油”。麦胚油 中对人体健康有益的主要成分是亚油 酸、油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸及维生素E 和二十八 烷醇，同时还含有脑磷脂、卵磷脂等磷脂及植物甾醇等 应用最为广泛。 在选择除腥方法时除了考虑产品状态 ，还应该注 意以下三个问题 ：第一，考虑产品需求的除腥程度 ； 第二 ，除腥方法的影响，包括除腥物质残留和除腥方 法对产品有效成分的影响；第三 ，除腥工艺的复杂程 度和成本。 目前，较常用的吸附法、酸碱盐法、环糊精包埋法 等一些比较简单易操作的方法，存在除腥效果差和营养 损失的问题。微生物发酵可以彻底除腥，但是其应用范 围较窄，对其脱腥机理也是知之甚少。还有待开发一些 更具实用价值的方法，以促进海洋生物产品的开发，造 福人类。 参考文献 1 】刘承初海洋生物资源综合利用第一版北京：化学 工业 出版社 ，2 0 0 6 ：3 3 3 5 【 2 】伊霞 ，农绍庄 ，等海藻悬浮饮料的研制试验报告与 理论研究， 2 o 0 6 ，9 ( 6 ) ：1 2 1 4 3 】 汤鸿，庞亚芳改性活性炭对氨和三 甲胺的吸附特性研 究环境化学，2 0 0 0 ，1 9 ( 5 ) ：4 3 卜4 3 5 【 4 】 曹光荣 食用鱼粉生产方法中国：C N2 o 0 6 l O o 6 8 7 6 2 0 ， 2 0 0 6，9 ：5 5 】万义玲，洪鹏志，邱彩虹 鱼油( 南海低值鱼) 微胶囊化 工艺的研究食品科学 ，2 0 0 7 ，2 8 ( 5 ) ：1 2 0 一l 2 5 【 6 】 贺小贤，孙宏民，伦艳妮 水果海带复合饮料的研究 食品研究与开发，2 0 0 3 ，2 4 ( 4 ) ： 3 7 3 9 ( 7 】郝记明，张静，洪鹏志，章超桦 珍珠贝肉蛋白饮料的 研制食品科技，2 0 0 2 ，1 ：4 6 4 7 8 】李刘冬 ，李来好，陈陪基，等马尾藻袋泡茶的生产工 艺与条件 生产与科研经验，2 0 0 3 ，2 9 ( 9 ) ：3 卜3 4 【 9 】 程超，莫开菊，等葛仙米饮料脱腥技术研究 工艺技 术食品科学 ，2 0 0 4 ，2 5 ( 6 ) ：I l 9 1 2 2 【 l 0 】张龙除腥罐 中国：C N2 o 0 3 2 0 l 2 6 8 8 8 0 ，2 0 0 3 ， l 2 ： 1 5 1 l 】S e n g P e i Hu ， B o n n i e S u n P a n Mo d i f i c a t i o n 0 f F i s h On Ar 0 ma Us mg a Ma c r o a a l Li p o xy g e n a S e J AOC S，2 0 0 0 ，7 7 ( 4 ) ：3 4 3 3 4 8 【 l 2 】 谢林明，励建荣螺旋藻的脱腥研究 生产与科研经验， 2 0 0 3 ，2 9 ( 1 1 ) ：6 7 7 1 1 3 】J a e Hy u n Ki ma ，Hy u n J o o Ah n a ，e t a 1 C o l o r ， f l a v O r ，a n d s e n s 0 r y c h a r a c t e r i s 廿c s 0 f g a mma i r r a di a t e d s a l t E d a n d f le n 舶e n t e d a n c hO v v s a u c e Ra d i a t i O n P hy s i c s a nd Ch e r n i s t r y，2 0 0 4 ，6 9： 1 7 9 1 8 7 【 1 4 】唐德松，陈欢林 ，梁月荣 ， 等一种鱼油除腥方法中 国 ：C N2 0 0 6 1 0 0 4 8 9 2 5 9 ，2 0 0 6 ，l ：5 3 6 中国 食物与营养 不皂化物，营养价值很高。具有抗氧化、养颜护肤、抗 癌及预防老年性疾病的功效- - 。 。 小麦胚芽油一直被食品、营养、化妆品等行业所青 睐， J 、 麦胚芽油的提取技术也是科研人员的研究热点。近 年来，用于小麦胚芽提取的技术主要有以下几种。 1 压榨法 压榨法是借助机械外力的作用，将油脂从油料中挤 压 出来的提取方法 ，是 目前国内植物油脂提取的主要方 法之一。在压榨制油过程 中，主要发生的物理变化 ，如 物料变形、油脂分离、摩擦生热、水分蒸发等。 然而，在压榨过程中，由于温度、水分、微生物等 影响，同时也会产生某些生物化学方面的变化，如蛋白 质变性、酶的破坏和抑制等，压榨法适应性强，工艺操 作简单 ，生产设备维修方便 ，生产规模大小灵活 ，适合 各种植物油的提取。但压榨法也存在着出油率低，营养 成分破坏程度大，劳动强度大，生产效率效低的觇 ，资 源浪费严重。 2 浸出法 浸出法是一种较先进的制油方法 ，它是应用固液 萃取的原理，就是利用能溶解油脂的有机溶剂，通过润 湿、渗透、分子扩散的作用，将料胚中的油脂提取出 来，然后再把进出的混合油分离而取得毛油的过程。 浸出法具有出油率高，粕中残油率低，劳动强度 低 ，生产效率高 ，粕 中蛋白质变性程度小 ，质量较 好 ，容易实现大规模生产和生产 自动化等优点。其缺 点为浸提出来的毛油含非油物质较多 ，色泽较深，质 量较差 ，且浸出所用溶剂易燃易爆 ，而且具有一定毒 性，生产的安全性差以及会造成油脂 中溶剂的残留。 与压榨法比较，浸出法提油是一种更先进的提油方 法。曾凡坤 等以小麦胚芽为材料，利用有机溶剂提取 小麦胚芽油，得到了品质较高的麦胚油，并且大大提高 了麦胚油的浸出率。刘大川等 用二氯甲烷溶剂浸出小 麦胚油的最佳工艺条件是：麦胚：溶剂=1： 3 ；浸出时 间8 0 mi n ；浸出温度3 5 。在此条件下粕中残油低于 1 。毛油经过精炼，即可获得品质优良的小麦胚油。 3 超临界c O 萃取技术 超临界流体萃取方法是利用超临界流体具有的优良 溶解性及这种溶解性随温度和压力变化而变化的原理， 通过调整气体密度来提取不同物质。超临界C O ： 萃取植 物油脂的主要优点有 ： 第一，在浸出过程中，油脂溶解、分离及回收均可 采用减压和升温的方式，使工艺简化 ，节约能源； 第二，在整个过程中，温度保持在5 0 左右，不会 使热敏性的油料蛋白质变性和具有一些生物活性的物质 受到破坏，有利于油料蛋白质的开发利用和一些特殊功 能性油脂的提取和利用； 第三，c 0 作为萃取溶剂、资源丰富、价格低、无 毒、不燃不爆，不污染环境。超临界c O ： 萃取的麦胚油 具有较高的碘价，较低的皂化价、酸价、过氧化值。 超临界c O ： 萃取的麦胚油的质量优于溶剂浸出法提 取的麦胚油。所以将超临界c O 流体萃取技术应用于小 麦胚芽油开发是符合食品健康、绿色、天然的发展趋 势。但超临界c 0 ： 萃取麦胚油对设备的要求比较高，以 及生产成本高 ，不易操作，间歇操作，限制了超临界 c O 萃取麦胚油技术的推广应用，但随着科技的进步， 这些 问题一定会得 到完美解决 。 超临界流体萃取技术具有选择性高、操作温度低、 工艺简单等方面的优势，作为一种新兴的分离技术，具 有广阔的应用前景。贺银凤等 采用超临界c ( ) 2 流体萃取 技术从小麦胚芽中萃取麦胚油，探讨了萃取工艺对油的 萃取率、维生素E 含量、脂肪酸组分的影响。张丽萍等嘲 利用超临界C O 萃取技术对小麦胚芽油的制取工艺参数 进行了研究，主要对诸因素中的温度 、压力、CO ： 流 量、时间进行了探索，确定出较适宜的萃取工艺参数和 条件 。结果表 明 ，在实验工 艺参 数和条件 下，超 临界 c O 萃取所得的胚芽油产品品质及产量远远优于溶剂浸 出法。王小梅和黄少烈 在现有超临界C O ： 萃取小麦胚芽 油实验基础上，以乙醇作挟带剂，研究乙醇及其加入量 对萃取影响。结果表明，乙醇加入量与萃取率提高成正 比；但随着乙醇加入量增大，萃取率提高幅度减小。乙 醇适宜用量为投料量1 0 1 5 ( 质量分数)。 4 水酶法 水酶法提取植物油在国外多用于可可、玉米胚、菜 籽、大豆和向日葵等，并取得了良好的效果。我国科研 工作者也将此技术应用于玉米胚芽、大豆、花生、芝 麻、米糠油等油料作物中 m 。水酶法提取麦胚油是利用 可降解植物细胞壁的酶类纤维素酶、果胶酶等破坏 油料作物的细胞壁，使植物细胞内的油等内含物在温和 的反应条件下释放出来，同时采用蛋白酶分解麦胚中的 蛋白质，从而提高细胞内含物质提取率的一种新的提油 胡鹏等 ： 小麦胚芽油提取工艺研究进展 3 7 工艺。与传统提油工艺相比，由于酶法制备植物油脂在 温和条件下得 以释放 ，因此具有较好 的品质 “ 。 F u l l b r 0 o k 等【 l 2 人用蛋白水解酶和对细胞壁有降解作用的 酶从西瓜籽、大豆和菜籽中制取油脂和蛋白质。研究表 明，水酶法提油时 ，菜籽油收率 为7 07 2 ； Mc GI o n e 等m 人用聚半乳糖醛酸酶、O 【 一 淀粉酶和蛋白酶 提取椰子油，油脂收率7 4 5 0 【 l3 1 。唐年初 等人用 水酶法对玉米胚芽进行提油，油脂收率为8 3 6 7 ，酶 的应用增加了油脂提取回收率，油脂回收率达5 0 ， 且品质优 良。唐年初等 佣 水酶法萃取杏仁油 ，得到 的油不仅比浸出法得到的油油质更好，且达到了既萃 取油又减少蛋白质变性程度的 目的。吴定等u 采用少 孢根霉发酵液提取小麦胚芽油，并确定了最佳工艺条 件：最适宜料液比为1： 4 ，p H 5 5 、6 0 时，催化水解 6 h 。酶解出油率最高达到7 3 。目前关于水酶法提取 麦胚油的研究报道较少 ，基于水酶法在提取其它油脂 方面的优点，可以推测水酶法提取麦胚油也会有十分 广阔的前景。 5 讨论 以上综述了几种麦胚油的提取方法，目前应用于生 产的主要有超临界c 0 抽提法、压榨法和有机溶剂浸出 法，其中超临界c o 抽提法制备麦胚油品质最高，不存 在有机溶剂残留问题 ，同时V E 含量高 ，比酶解法、压 榨法和有机溶剂浸出法效果好。但该法制备麦胚油需要 设备投资大、技术要求高。酶解法制备麦胚油生产设备 投资少，同时油的品质比传统的压榨法和有机溶剂浸出 法好，不存在有机溶剂残留、油颜色深、出油率低( 压 榨法) 等问题，生产成本低，而且V E 含量也比传统制备 方法高。但酶解法制取麦胚油的方法在实际工业生产中 应用较少，还存在着技术上的难题 ，需要进一步的深入 研 究。 参考文献 1 】桑乃华小麦胚芽的营养价值及开发应用粮食与油脂， 1 9 9 2 ， 1 ： 1 7 2 】蔡秋声小麦胚芽油粮食与油脂，1 9 9 3 ，1 ： 7 8 8 2 3 】曾凡坤，钏耕，刘述斌，等小麦胚芽油浸提条件的研 究 食品与机械，2 0 0 1 ，l ： 1 2 一l 4 【 4 】刘大川，舒展 浸出法制取小麦胚油的研究中国油脂， 1 9 9 2， 1 ： 2 5 2 8 5 】 贺银凤 ，张静姝 ，王新亮 ，田建军 ，张开屏 超临界 C O 流体萃取小麦胚芽油的研究 内蒙古农业大学学报( 自 然科学版) ，2 0 0 6 ，1 ： 3 0 3 4 【 6 】张丽萍，王宪华，姜丽英小麦胚芽油的萃取工艺参数 研究黑龙江八一农垦大学学报，2 0 0 3 ，1 ： 1 8 2 3 7 】王小梅，黄少烈挟带剂乙醇在超临 C 0 萃取麦胚油中 的作用华南理工大学学报( 自然科学版) ，1 9 9 8 ，2 6 ( 8 ) ： 1 1 3 1 1 6 【 8 】杨慧萍，王素雅，宋伟 水酶法提取米糠油的研究 食品 科学 ， 2 0 o 4 ，2 5 ( 8 ) ： l o 6 1 0 9 9 】李捃 ，段作营 ，尤新 水酶法提取玉米胚芽油研究 粮 食与油脂， 2 O 0 2 ，1 ： 5 7 【 l 0 】王瑛瑶，王璋 水酶法从花生中提取蛋白质与油 食品 科技 ， 2 o o 2 ，7 ： 6 8 1 l 】P Ha n mo u n 倒