特种功能油脂-玉米皮油
发布时间:2014-1-24 9:52:51
 
 
   
     摘要:本发明公开了一种制备玉米皮油的方法,尤其是涉及一种利用太赫兹-亚临界流体技术从玉米加工副产物玉米皮渣或玉米酒糟,制备富含玉米黄素和植物甾醇的玉米皮油的方法,属于油脂提取技术领域。本发明采用的萃取方法包括粉碎干燥、稀酸浸泡后经太赫兹辐射并压轧处理和亚临界提取三个步骤。与传统常压有机溶剂提取相比,不但提高了产率,还省时、省溶剂,产品与溶剂分离容易,而且低温对某些诸如类胡萝卜素等抗氧化剂热敏功能物质,有很好保护作用,原料易于和产物分离,易于产业化,具有十分广阔的产业化前景。
 
专利申请号:201410009621.6
      综述: 玉米是全世界总产量最高的农作物,传统上一直作为谷物运用。但也是三大植物食用油资源之一。首先从占全粒约5-10%的玉米胚芽,提取富含不饱和脂肪酸玉米胚芽油。与别的植物油相比,玉米胚芽油含有约1%的植物甾醇。美国FDA发布的健康公告称:"植物甾醇及酯、植物甾烷醇及酯,能通过降低血中胆固醇水平而有助于减少冠心病的危险。
      除了胚芽及主体的胚乳,玉米还存在约5% 的玉米皮(包括外皮,内皮和糊粉层)。特别是在玉米淀粉加工或制备酒精过程中将产生大量含有玉米皮的副产物,称为玉米皮渣或玉米酒糟。在实际生产中,其总量往往占10-20%,大都成为动物饲料,甚至被浪费。本发明将集中于玉米皮,为开发新的食用油脂、提高玉米加工经济效益提供技术支持。
      玉米酒糟,是在以玉米为原料发酵制取乙醇过程中其中的淀粉被转化成乙醇和二氧化碳后,剩余的发酵残留物通过干燥形成的产品产生的副产物,是DDG和DDGS之总称。根据2013年江南大学杨嘉伟等(中国粮油学报28:115-117)报道,中国近年年产350万吨DDGS,从美国年进口200-300万吨.预计中国玉米DDGS需求量1150万吨。综合国内外研究,从DDGS可得到约8-10%。若以8.5%计算,长远地可期望得到约100万吨的玉米皮油。这对于严重缺乏食用油的中国,将是极大的贡献。
       1998年美国专利(Kevin B. Hicks, Robert A. Moreau, Robert J. Nicolosi, Robert A. Norton,Corn fiber oil its preparation and use)5,843,499提出了以传统的有机溶剂(己烷,常压下65℃。)超临界法(二氧化碳,约700大气压,40℃)提取了玉米皮油(Corn fiber oil)。玉米皮油不但富含不饱和脂肪酸,还含有约2-3%的植物甾醇。2012年江南大学杨嘉伟等(杨嘉伟王正浩逯良忠金青哲,两种玉米毛油的成分对比分析,中国油脂2012,37(12):77-80)报道,利用传统己烷提取法,从玉米酒糟中提取玉米皮油含1.45%总植物甾醇,高于玉米胚芽油,还含有约250ppm的玉米黄素,远超过约20ppm的玉米胚芽油。玉米黄素是一种含氧类胡萝卜素,具有很强的抗氧化性,在心脑血管疾病和癌症的预防方面有很大作用。
      考虑到玉米皮非常致密,其有效成分,包括脂肪,植物甾醇和玉米黄素等很难被提取出来。国内外曾利用超细粉碎、稀酸水解和酶法水解等方法改善玉米油的收率。本发明首次提出了一种太赫兹辐射预处理玉米皮渣和玉米酒糟的方法。不同于微波,太赫兹波或称为THz射线(太赫兹射线)是近年才被正式命名的。不但包括传统远红外波长区域,还延伸到1毫米范围的电磁波。由于生物大分子的振动和转动频率的共振频率均在太赫兹波段。太赫兹辐射能虽然不高,但能引起被照生物分子的伸缩振动,弯曲振动,扭曲振动以及分之间的碰撞和摩擦,能产生热量,氢键和分子间力的重组,导致细胞壁结构松动,有利于较小生物分子被释放。
       传统有机溶剂提取法不但需要耗费大量溶剂,还牵涉到长时间较高温度提取,影响产品质量。例如美国专利5,843,499,正己烷常压下65℃提取长达18小时。
当温度不超过某一数值,对气体(例如二氧化碳)进行加压,可以使气体液化,而在该温度以上,无论加多大压力都不能使气体液化,这个温度叫该气体的临界温度。在临界温度以上,称超临界状态。超临界提取,虽然具有许多优点,但高达700大气压(美国专利5,843,499)的设备投资和运作,使产业化带来困难。
      在临界温度下,称亚临界状态。利用亚临界流体作为萃取剂,对天然产物进行提取的技术已超过半个世纪,这也是一种物理方法。亚临界流体萃取技术相比其它方法有许多优点,例如亚临界丁烷,不但相对低温低压,原料易于和产物分离,溶剂回收,运行成本低,利于产业化,突出优点是,既保证玉米皮油中功能成分的生理活性,还保证提取脂肪后“粕”中营养成分的综合利用。本发明是国内外采用亚临界流体技术提取玉米皮油的首例。
 
 

 
图1. 玉米皮油生产流程图

图2. 日处理80吨亚临界萃取油脂生产线
图3. 叶黄素和玉米黄素的结构式
 
 
物理萃取 | 物理干洗 | 工程中心 | 药食同源 | 农业健康 | 药食健康 | 管理入口
网址:www.medicinefood.com 邮箱: medicinefood@163.com 电话:0371-67897722    地址:中国郑州高新区长椿路11号国家大学科技园Y22幢