黄鳍金针菇鱼油精炼工艺研究

黄鳍金针菇鱼油精炼工艺研究

鱼油的精炼是为了从鱼油中去除非甘醇酸杂质的加工过程。常规的炼制鱼油过程所生产的粗鱼油会带入不同量的非甘油酯共存成分如蛋白质、磷脂、色素等。这些鱼油中的非甘油酯杂质成分不仅影响油脂的稳定性,而且影响油脂精炼和深度加工的工艺效果。因此,必须通过一系列的精炼工艺过程除去这部分非甘油酯杂质成分。本研究以胰蛋白酶酶解法提取的黄鳍金枪鱼粗鱼油为原料,采用脱胶、脱酸、脱色和脱臭等工艺对其进行精炼,期望生产出理化性质符合要求的黄鳍金枪鱼精制鱼油。1材料和方法1.1黄不能充格局粗鱼油:本实验室用胰蛋白酶酶解法从黄鳍金枪鱼(Thunnusalbacares)鱼头中提取,鱼头由广东南洋渔业公司提供;活性白土;活性炭。1.2-6热电水浴锅FA2104型分析天平(0.0001g),HHSZ1-6电热恒温水浴锅,TD5离心机,GC-14B气相色谱仪,日本岛津。脂肪酸甲酯标准品购自Sigma公司(商品号18919-1AMP),其他试剂均为分析纯。1.3测试方法1.3.1鱼油精、加工(每一步都在氮气的保护下进行)(1)脱胶鱼油的提取称一定量鱼油于烧杯,在水浴中搅拌加热至70℃,缓慢加入油量1%不同浓度的磷酸,搅拌均匀,在70℃下加热1min,然后以4500r/min离心10min,吸出上层油样,即为脱胶鱼油。称量脱胶鱼油的重量。(2)脱酸鱼油的制备向脱胶鱼油中加入不同量的30%NaOH溶液均匀搅拌后,加热至65℃,保温30min,然后冷却至室温,静止分层,以4500r/min离心10min,除去沉淀。然后再加入50mL热的去离子水,洗去残留的皂,反复3次。残留的水以4500r/min离心10min,倾出上层油即为脱酸鱼油。称量脱酸鱼油的重量。注意搅拌时的状态(是否有泡沫),皂脚的大小,分离的难易程度等。(3)脱色鱼油的制备将上述处理好的鱼油在水浴中加热至60℃,加入适量活性白土,经混合均匀,不断搅拌维持30min后,以4500r/min离心10min或者抽滤,分离出油层,即为脱色鱼油。称量脱色鱼油的重量。(4)鱼油的气味和气味将鱼油放入圆底烧瓶,利用旋转蒸发仪加热至一定温度脱臭一定时间。挥发物被除去,即得脱臭鱼油。称量脱臭鱼油的重量。1.3.2物理和感官评定相对密度,密度瓶法;折光指数,阿贝折光仪法;外观和气味,感官评定;水分及挥发物,酸值,过氧化值,不皂化物,皂化值,碘值,不溶性杂质按文献测定。1.3.3色谱柱升温程序样品甲酯化,氢氧化钾甲醇法;色谱柱,FFAP石英毛细管柱(30m×0.25mm×0.25μm);检测器FID;进样口温度250℃,检测器温度250℃;色谱柱升温程序:190℃保留15min,以5℃/min升至230℃,直到分析完成;载气为氮气;分流比40∶1,进样量1μL。定性采用标准品对照法,定量采用面积归一化法。2结果与讨论2.1提取工艺参数的确定2.1.1脱胶过程中酸浓度的影响鱼油脱胶的目的是除去粗油中的胶体杂质,主要是一些蛋白质、磷脂和黏液性的物质。对鱼油采用何种方法脱胶,主要看鱼油中的磷脂含量高低。磷脂含量高的油脂主要采用水化法脱胶;磷脂含量低的油脂主要以酸炼法脱胶。鱼油中的磷脂含量不高,利用酸使蛋白质变性,使黏液产生树脂化作用,从而从油中沉淀出来,除去蛋白质和黏液。可用的酸主要有硫酸、柠檬酸和磷酸等。脱胶过程要控制好酸液的浓度。采用磷酸脱胶法,在添加量为1%的条件下,研究不同磷酸浓度对脱胶效果的影响(见表1)。从表1可以看出,随着磷酸浓度的增加,鱼油的回收率变化不大,鱼油的酸值和过氧化值降低,碘值增加,鱼油的颜色逐渐变深。鱼油中的磷脂含量比较低,利用磷酸脱胶,胶状杂质可以被充分除去,使鱼油变得澄清,而且用磷酸脱胶能同时有效地除去油中重金属,从而减少鱼油在贮藏中被氧化。因此,采用浓度80%的磷酸进行鱼油的脱胶精炼。2.1.2碱炼法脱酸碱的添加量研究脱酸的目的是除去鱼油中的游离脂肪酸。鱼油脱酸的方法有酯化脱酸法、蒸馏脱酸法、溶剂脱酸法和中和脱酸法等。使用最多的是中和脱酸法(碱炼)。脱酸过程中主要控制好碱液的浓度和用量,以及碱炼的温度等因素。采用30%氢氧化钠碱炼法进行脱酸,对氢氧化钠不同添加量对脱酸效果的影响进行研究(见表2)。从表2可以看出,随着氢氧化钠用量的增加,鱼油的回收率、酸值和过氧化值也随着降低,碘值是先增加而后又减少,鱼油的颜色逐渐变浅。当氢氧化钠加入量为2.0%时,脱酸效果相对比较好,酸值和过氧化值比较低,碘值和回收率则相对较高,说明鱼油中的游离脂肪酸得到了有效脱除。另外在此浓度下,生成的皂脚比较大,容易分离。因此,在脱酸处理中,选择氢氧化钠用量为2.0%。2.1.3不同活性白土用量试验结果鱼油中颜色的来源主要是原料中的色素物质,如叶绿素、胡萝卜素等,另外鱼油在加工过程中不饱和脂肪酸的氧化也会产生有色物质。鱼油的脱色主要是除去这些色素类物质,通常采用吸附法。吸附剂主要有活性白土和活性炭。本试验采用活性白土作为脱色剂,对活性白土不同添加量对脱色效果的影响进行了研究(见表3)。从表3可以看出,随着活性白土用量的增加,鱼油的回收率明显降低,而酸值、过氧化值和碘值以及鱼油的气味和外观的变化都比较小。经过脱色处理,鱼油的酸值、过氧化值都较脱酸处理后的鱼油明显降低,鱼油的颜色也得到了大大改善,由黄褐色变为青黄色,说明了活性白土有效地吸附鱼油中的色素类物质,而且还吸附了其中的一些游离脂肪酸和过氧化物。同时活性白土还可以吸附部分的臭味物质,但是活性白土吸油量比较高,当添加量比较大时,回收率比较低。因此,脱色处理活性白土的用量选择10%。2.1.4脱臭温度和时间对脱臭效果的影响鱼油脱臭目的是除去在加工过程中由外界混入的污物及原料蛋白等的分解产物和除去油脂氧化酸败产生的许多臭味物质如醛类、酮类、低级酸类、过氧化物等。脱臭方法有气体吹入法、真空脱臭法、蒸汽脱臭法(减压和水蒸汽蒸馏相结合)等。这一过程主要控制好脱臭温度和时间。本试验采用减压蒸馏脱臭法,研究了脱臭温度和时间对脱臭效果的影响。在脱臭过程中,脱臭温度和时间是影响鱼油品质的关键因素,温度低和时间短达不到脱臭效果,温度过高和时间过长则会引起鱼油氧化聚合反应。鱼油中游离脂肪酸和过氧化物的含量可以衡量鱼油脱臭的效果(见表4)。从表4可以看出,脱臭温度和时间对鱼油的回收率、酸值和碘值以及颜色和外观影响不大;而对过氧化值的影响比较大,随着脱臭温度的升高和脱臭时间的增加,过氧化值都较脱色鱼油有增加,说明金枪鱼鱼油中的不饱和脂肪酸含量高,对加热的温度和时间比较敏感。因此,综合考虑脱臭温度和时间选择85℃、15min。2.2鱼油的精密度为鱼油在精炼过程中各处理的回收率如表5所示。从表5可以看出,在脱酸过程中鱼油的损失率最高,其次是脱色、脱胶过程,脱臭损失率最低。在整个鱼油精炼过程中,鱼油的损失率相对比较高是粗鱼油中杂质、游离脂肪酸含量过高所引起的。鱼油经精炼之后,色泽由淡黄色变为亮黄色,外观由浑浊状态变为澄清透明,气味由浓鱼腥味变成很淡鱼腥味。2.3脂肪酸组成变化对粗鱼油在精炼过程中脂肪酸组成变化进行气相色谱分析,结果见表6。从表6可以看出,鱼油在精炼过程中脂肪酸组成变化并不明显。饱和脂肪酸含量基本在25%左右,单不饱和脂肪酸含量在38%左右,多不饱和脂肪酸含量在35%左右,DHA和EPA总含量在28%左右。这说明鱼油的精炼过程对其脂肪酸组成影响比较小,因而在大生产时,可以简化精炼步骤,降低生产成本。2.4精细精制工艺的验证精制鱼油的理化性质见表7。从表7可以看出,精制鱼油的各项指标均达到了SC/T3502-2000标准精制鱼油的一级要求,说明该精炼工艺是可行的。在这些理化指标中,粗鱼油经过精炼后,过氧化值较粗鱼油显著降低,因此在精炼工艺过程中,必须控制好精炼的温度、时间和真空度,否则过氧化值就会快速增加,使鱼油的品质下降。要确保经过精炼得到高品质鱼油,一定要通过提高真空度、充氮气或者加入一定量抗氧化剂等手段来防止鱼油的PUFA氧化,从而降低过氧化值,使鱼油达到所要求标准。3黄桅金枪鱼精制鱼油的制备黄鳍金枪鱼鱼油精炼的工艺参数为:利用80%的磷酸脱胶,添加量为油量的1%;利用30%的氢氧化钠脱酸,添