葡萄籽油的提取技术及开发利用现状分析

葡萄籽油的提取技术及开发利用现状分析①

朱艳

(宁夏工商职业技术学院 宁夏银川 750021)

摘 要:本文主要介绍如何提取葡萄籽油以及进一步精炼的技术工艺,并对国内外葡萄籽油的开发利用的情况和存在的主要问题进行总结分析。

关键词:葡萄籽油 提取 精炼 开发利用中图分类号:TS262.6文献标识码:A文章编号:1672-3791(2013)10(c)-0104-02

据统计,全世界年产葡萄约7000万吨,欧洲的葡萄种植面积最大,约为世界葡萄总面积的.38%。亚洲葡萄种植面积占世界葡萄总面积的18.94%,中国是亚洲重要的葡萄生产国,年产葡萄约600万吨。这些葡萄80%用于酿酒、13%作为鲜果食用、剩余7%的葡萄用于加工葡萄果汁以及其它葡萄系列产品。在生产加工葡萄酒的工艺过程中,会产生20%～30%的葡萄皮渣。对于利用葡萄皮渣中的葡萄籽进行榨油的研究始于20世纪70年代初。随着现代社会工业化进程的加快以及对环境保护的迫切要求,越来越多的人开始关注这类副产品其具有的潜在利用价值和回收利用的问题。

净,容易。1.2有机溶剂萃取法

于宝成等[2]采用有机溶剂萃取法对葡萄籽油制取进行了研究,认为预处理是制取葡萄籽制油的关键工序,即葡萄籽软化时水分含量19%～20%,预处理时间45min,加热温度85℃,制取效果最好。王敬勉等[3]采用脱壳和一次性浸出制油工艺,不仅提高了油脂的出油率,而且还能使制油后饼粕中的纤维素含量降低,蛋白质含量提高,从而大大增加饼粕的营养价值。

有机溶剂萃取法涉及:烘干→清理→分离剥壳→破碎仁→软化→轧坯→烘干葡萄籽→溶剂浸提→毛油→筛选过滤→脱酸→脱色→脱臭→精油等工艺流程。

有机溶剂萃取法主要存在的不足为:工艺流程繁杂、有机溶剂消耗多,耗时长,生产成本高,得到的产品或多或少都存在着溶剂的残留,且溶剂外泄对环境造成的污染,从而带来生产设备复杂,投资操作费用高,成本增加等诸多问题。1.3超临界CO2萃取技术

超临界流体萃取技术是近几年才发展起来的较新型分离技术,具有超临界流体这一特性被利用做为萃取剂,将液体或固体进行萃取分离组分,该技术高效分离的效果很好,而且加快了分离速度。李延辉等使用超临界CO2萃取法研究葡萄籽油的萃取,克服了传统方法提取葡萄籽油的缺点。研究结论表明:利用超临界CO2萃取法提取葡萄籽油的最佳工艺条件是:(1)萃取压力25Mpa;(2)萃取温度40℃;(3)萃取时间1.5小时。刘颖等

[4]

成本高。1.4酶法提取

将微生物所产生的酶作为工具,利用它的催化或者转换等作用,来达到将油脂中的抗营养因子选择性脱出的一种技术就叫酶法提取技术。

国内外已研究的酶法提油工艺主要有:酶解冷浸出法、水酶法、酶解萃取法、酶解冷榨法等四种方法。这些提取方法既有优点又有缺陷,优点是可避免高温处理油料,其蛋白质性能得到良好的保持,此方法提取出的油脂质量优于传统方法。

酶法提取存在的不足之处为:对操作条件的要求高,不容易控制酶的用量以及酶解时间,不能进行大规模的工业化生产。1.5微波提取技术

微波萃取处理技术主要是利用了微波以及适当的溶剂的作用,对该物质的化学组成成分进行提取。作为一项新工艺新技术,其优点有低溶剂的消耗、节约能源、减少废物的产生、生产时间短,同时也具有增加产品的收率和纯度的优势。对香精油的提取过程中以油脂为载体,可发挥利用微波的选择性,对提取菇烯成分的效果更佳,例如利用微波技术提取马郁兰油,其产量可接近1%。此外,微波提取法操作简捷快速,提取过程中能减少油脂损失,尤其是油脂当中热敏性成份,例如利用微波提取技术来提取鱼肝油,能使油脂溶性维生素损坏率降低到最小。若采用微波萃取法萃取低挥发或者非挥发活性成份,也可以大幅度提高提取速率。例如提取棉酚,只需要用常规方法的50%溶剂用量,就可以在十几分钟之内完成萃取。

微波提取法主要存在萃取介质的选择对产物组分影响大,使得部分成份损失等不足。

1 葡萄籽油的提取技术

当前提取葡萄籽油的主要三种方法

2

.com.cn. All Rights Reserved.是:超临界CO萃取法、有机溶剂萃取法和

机械压榨法。1.1机械压榨法

最广泛的将油脂从植物种子中提取出来的方法就是机械压榨法。该方法也以使用较少的设备和资金并且操作简单为优点,榨出的油最能保持植物原本的天然特色。

机械压榨法提取葡萄籽油主要涉及烘干→清理→破碎→软化→轧坯→烘干葡萄籽→浸出→蒸发→毛油等一系列工艺流程。葡萄先经榨汁发酵处理后除去葡萄皮,再经烘干分离后得到葡萄籽,经过筛选清理后去除杂质,使用粉碎机强制破碎处理;然后用软化锅进行软化,其中要控制软化水分在18%～20%为宜,同时加温至80℃,停留时间约40min;然后通过轧坯机进行轧坯,控制坯片厚度约为0.4mm;之后进入平板烘干机烘干水分,葡萄籽坯的水分要控制低于12%,控制浸出时间约为1.5h,使用的溶剂比例为1∶1.2,混合油进入蒸发器及汽提塔进行脱溶,即可得到毛油,而籽粕则进入蒸脱机进行脱溶后进粕库[1]。

机械压榨法存在的不足为:葡萄籽的出油率低,且所得产品含有其他杂质,不纯

采用超临界CO2萃取技术提取葡萄籽油及

对其理化性质进行了研究,研究结果表明其工艺条件最佳为:葡萄籽的粒度大小为40目,4.62%的含水量,压力控制在30MPa,而萃取时间控制在93min,萃取温度则控制在43℃,一级分离温度为45℃,分离压力为30MPa;二级分离温度为35℃,则分离压力为6MPa,则最终葡萄籽油萃取率达到93.3%。

超临界CO2萃取法存在的不足为:设备昂贵,投入高,若产量不大,一时无法见效,

2 葡萄籽粗油的精炼工艺

2.1脱胶

胶溶性杂质不仅影响油脂中油脂的稳定性,而且对油脂精炼深加工的效果也有

①基金项目:本文为宁夏工商职业技术学院第[2013]44号文件科研项目“葡萄籽油生物经济价值分析及其提取条件的优化”(编号 GS2013-30)阶段性科研成果。

104科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION

工 业 技 术

影响。因此,脱胶就是指脱除毛油中的胶溶性杂质的过程。在脱胶实际生产应用中,我们经常使用水化脱胶法当中的特殊湿法脱胶。即在油中混入定量的电解质溶剂,充分利用胶溶性杂质如磷脂等亲水的特性,使得胶体杂质吸水凝结后与油脂分离。其中胶质中以磷脂为主。在水分很少时,以内盐结构形式存在的磷脂溶解并分布于油中;当水分增多时,所具有的亲水性使其体积增大形成胶体粒子,并相互吸引形成较大的胶团,形成比重差而分离出来。2.2脱酸

植物油脂中的游离脂肪酸的含量取决于油料的质量。脱酸的主要方法为碱炼和蒸馏法。蒸馏法又称物理精炼法,应用于高酸值、低胶质的油脂精炼,我们主要采用碱炼法。烧碱遇到粗油中游离脂肪酸随即中和,产生的钠盐不易溶解沉降成为絮状物。钠盐又可作为表面活性剂,在沉降的过程中将其他杂质(如蛋白质、粘液质、色素、磷脂及带有羟基和酚基的物质)也带入沉降物。甚至悬浮固体杂质也可被絮状皂团携带下来。因此,碱炼具有脱酸、脱胶、脱固体杂质和脱色素等综合作用。2.3脱色

油脂脱色常用吸附脱色法。吸附脱色其他杂质,最后再过滤去除吸附剂,同时除掉被吸附的色素及杂质从而达到脱色净化的目的。2.4脱臭

不同种类的植物油有其本身独特的风味和滋味,仅仅经脱酸脱色处理后的油脂还会留有微量的醛、酮、烃类、甘油酯的氧化物、低分子脂肪酸或残留溶剂的气味等。因此,脱臭是指去除这些不良气味的工序。脱臭主要有真空汽提法、加氢法、气体吹入法等方法。其中最常用的方法是真空汽提法,就是采用高温高真空结合,直接蒸汽汽提等办法蒸馏除去油脂中的气体成分。

脱臭的原理是在相同条件下,甘三酯的蒸汽压远小于臭味小分子组分的蒸汽压,即利用臭味物质更容易挥发的特点,应用水蒸气蒸馏的原理进行汽提脱臭。而水(上接103页)

天三班工作制，每年300天工作日计算，年节电量=(101-70)×24×300=223200kwh，按工业用电平均电费0.50元/度计算，节约电费=0.50×223200=11.16万元。

蒸气蒸馏脱臭的机理是水蒸气通过含有臭味组分的油脂时,即汽-液表面接触,水蒸气被挥发的臭味组分所饱和,并按其分压的比率逸出,从而达到了脱除臭味组分的目的。

2013 NO.29SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯葡萄产量的增加,酿酒过程中所排放的葡萄籽的数量也越来越多,我国80%的酒厂将这批数目可观的葡萄籽简单的当作饲料或者肥料处理,有的酒厂甚至将其排放到环境中,给环境带来了一定的污染源,葡萄籽中丰富的油脂和粗蛋白,它们优良的生物价值和药理作用得不到充分的利用。4.2缺少葡萄籽油综合利用的技术设备

我国葡萄酒厂用于酿酒的设备大多数都是从国外进口而来的,而这些进口的设备大多是由于不够节约能源或者在某些方面存在缺陷已被国外酒厂所淘汰的。并且目前我国对酿酒皮渣的综合利用还没有开始实施,所以像适合国内企业的葡萄籽的深加工、皮渣的综合利用设备,节约能源的速冻设备等目前在国内还很少有厂家生产。

4.3重视度低,产业滞后

由于我国葡萄产业起步较其他国家晚,发展缓慢,国家对该产业的重视度不够高,随着人们对葡萄酒认识度的提高,近年来我国也加强了这方面的扶持力度,使得葡萄产业成为我国十大支柱产业之一。

因此,我国当前酿酒葡萄的开发利用已经不能满足人们对于酿酒葡萄价值开发的需要,迫切需要更深层的对酿酒废渣进行综合开发利用,更加全面的实现葡萄皮渣的生物价值、经济价值和社会价值。

3 国内外葡萄籽油研究状况

3.1国外葡萄籽油的开发利用状况

大多数欧美国家近80%的葡萄用于酿酒,而酿造葡萄酒后的下脚料—葡萄皮渣、葡萄籽等也有70%以上都得到了充分的利用,据统计,全世界年产葡萄籽208.2万t,可产葡萄籽油29.1万t,生产葡萄酒最多的法国、意大利等国家已有80%以上的葡萄籽得到了利用,由于葡萄籽油中亚油酸含量占全部不饱和脂肪酸含量的75%以上,近年来,日、美等一些国家已有大量的含有亚油酸的功能食品面世,巴西的苏瓦兰果皮公司用葡萄籽油代替进口的甜杏仁油、椰子油和棕榈油,作为理想的食用油和工业及化妆品用油。除此之外,欧美等发达国家如法国、西班牙、德国等对葡萄皮渣中葡萄籽油的开发利用已经建立了自己的生产加工企业。3.2国内葡萄籽油的开发利用状况

我国葡萄酒业的发展起步较国外晚一些,大多数的葡萄酒厂家对于酿酒葡萄的利用都仅仅停留在酿造葡萄酒的这个认识上,而对于酿造过程中所产生的葡萄籽的深层次的综合开发利用至今未成规模。随着现代社会市场的需求,我国有越来越多的葡萄酒企业扎根落户,这也意味着每年伴随葡萄酒产量的提高也会产生数万吨的酿酒废渣。这些废渣或用作动物养殖饲料,或被作为肥料,或用于其他方面的综合开发利用,但较深层次综合利用的比例和程度还有上升的空间。目前,随着我国人民的科学素养和健康理念的提高,对葡萄籽油中天然活性物质认识的逐步深入,开始对葡萄籽油中的有效成分进行研究。

法是利用吸附剂的吸附能力能去除色素及.com.cn. All Rights Reserved.参考文献

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葡萄籽油的工艺研究[J].中国油脂,2002,27(2):38-40.

4 我国葡萄籽油开发利用中主要存在的

问题

4.1葡萄籽中有效成分没有得到充分利用

随着我国每年葡萄种植面积的扩大,

控制电机，通过调速驱动风机工作，使得风机的传动效率得到提高。运行的工况点得到明显的改善，风门全部开启，流量由转速进行调节，使生产和操作更方便，提高了工作效率，同时，也有利于风机的维护和保养，延长风机的使用寿命，给企业节省成本。节电率在20%～70%之间，具有巨大的节能效益，设备投资回收期短。

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速系统技术改造[J].工矿自动化,2009,8.

3 结语

综上所述，在主通风机中采用变频器

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