馬永芹
摘 要 米糠營養(yǎng)價值豐富,來源充足,近年來備受人們關注。對超臨界萃取米糠甾醇油進行概述,介紹超臨界萃取米糠甾醇油的相關研究,為今后該領域的研究奠定了基礎。
關鍵詞 米糠;米糠油;甾醇油;超臨界萃取
中圖分類號:TS224.4 文獻標志碼:B 文章編號:1673-890X(2015)36--02
1 米糠及米糠油
米糠是稻谷加工的副產(chǎn)物,約占谷粒總質(zhì)量的6%,年產(chǎn)約1 400萬t。近年來,米糠高附加值利用研究較為廣泛。米糠富含多種營養(yǎng)成分,其中油脂含量約為20%,是一種良好的油料作物。
米糠油屬半干性油脂,脂肪酸配比較為合理,不飽和脂肪酸含量較高,其中以油酸和亞油酸為主,約占80%。米糠中植物甾醇占油脂不皂化物81%左右,米糠油是植物甾醇含量最為豐富的油脂之一,含有豐富的維生素E、谷維素和角鯊烯等生物活性物質(zhì),對人體具有多種生理保健功能。因此,米糠油被譽為“保健油脂”。
2 植物甾醇
植物甾醇是以環(huán)戊烷全氫菲為骨架的一類活性物質(zhì),具有多種生理功能的甾體,主要存在于植物的根、莖、葉和種子中。一般認為,植物油及脫臭餾出物中植物甾醇含量最多。植物甾醇具有促進膽固醇的代謝,降低膽固醇含量、降低冠心病發(fā)病率、抑制腫瘤、調(diào)節(jié)免疫等多種生理功能,人體自身不能合成,必須從外界食物中攝取,因此,受到人們的廣泛關注。
3 超臨界制取米糠油
超臨界流體(簡稱SCF)是一種特殊狀態(tài)的流體,具有氣液兩重性質(zhì)。超臨界CO2流體萃取技術(shù)是利用CO2作為萃取劑,由物料中萃取出所需成分的一種分離方法。超臨界萃取技術(shù)屬于低溫制取技術(shù),具有良好的溶劑特性,被廣泛地用于油脂的提取領域,是國內(nèi)外競相研究的一種新型、高效、綠色的分離技術(shù)。
我國工業(yè)化生產(chǎn)米糠油主要應用機械壓榨法和溶劑浸出法。壓榨米糠油,品質(zhì)好、色澤淺,但油脂得率低;溶劑浸出法,雖油脂得率明顯提高,但溶劑回收困難、油脂中存在溶劑殘留、米糠粕中營養(yǎng)成分被破壞。超臨界制取米糠油是通過調(diào)整流體的溶解性來提取油料中的油脂。與傳統(tǒng)工藝相比,油脂得率高、品質(zhì)好、無溶劑殘留,米糠粕中營養(yǎng)成分被破壞,工藝操作簡單,安全性高,流體選擇性好,溶解能力強,無廢物排放,被稱為“高效綠色”工藝技術(shù)[1]。
目前,國內(nèi)外對超臨界CO2萃取法制取米糠油的工藝已進行了較多研究。王文俠[2]利用超臨界萃取米糠油,得出最佳工藝為:CO2流量60 kg/h,萃取溫度42 ℃,萃取壓力30 MPa,時間60 min,米糠油的提取率為94%,不飽和脂肪酸含量為71%以上。宋玉卿等[3]釆用超臨界萃取米糠油,米糠油提取率達到97.1%,確定最佳條件為:萃取溫度45 ℃,萃取壓力30 MPa,時間80 min,物料含水量約5%~6%。劉婷婷[4]以新鮮米糠為原料,采用超臨界萃取技術(shù)制取米糠油,通過響應面回歸分析得出:對米糠油得率影響次序為:萃取壓力>萃取時間>萃取溫度,米糠油提取率為95.12%。L.Danielski等[5]采用超臨界萃取法分離米糠毛油中的游離脂肪酸,制取的米糠油游離脂肪酸含量小于1%。
4 超臨界萃取米糠甾醇油
植物甾醇國外工業(yè)化生產(chǎn)已經(jīng)有四十多年的歷史,日本、歐美等一些發(fā)達國家,利用植物油脂的脫臭餾出物提取植物甾醇,開發(fā)出各種保健產(chǎn)品。近幾年,國內(nèi)也陸續(xù)出現(xiàn)了關于植物甾醇的研究報道。牟德華和李艷等[6]以大豆油脫臭餾出物為原料,利用超臨界流體萃取技術(shù)萃取植物甾醇,在萃取溫度45 ℃,萃取壓力25 MPa,萃取時間240 min條件下,植物甾醇收率約為65%,純度為80%以上。劉婷婷[4]采用超臨界精餾柱精制米糠油,以精餾柱Ⅰ中的物質(zhì)為原料,采用分子蒸餾技術(shù)提取純化米糠甾醇,甾醇含量為63.85%。
采用傳統(tǒng)方法制取米糠油,均不能對米糠中植物甾醇進行選擇性提取。且在油脂堿法精煉及脫臭過程中,大量植物甾醇又流入下腳料和脫臭餾出物中,致使成品油脂中植物甾醇含量很低。采用超臨界CO2萃取法制取米糠油,不僅可以提高油脂得率、改善油脂品質(zhì),而且可以選擇性的提取植物甾醇,結(jié)合超臨界精餾技術(shù),采用兩萃四精餾式超臨界萃取裝置精制米糠油,不但可以直接得到食用級米糠油,減少精煉過程,同時降低了米康油中甾醇的損失。
Kuk和Dowd[7]研究了超臨界CO2萃取法制取米糠油中萃取溫度和萃取壓力對米糠油萃取率的影響,發(fā)現(xiàn)隨著壓力和溫度的升高,米糠油萃取率大大提高,米糠油中甾醇含量也隨之增加。通過試驗可知,采用HA121-50-02超臨界CO2萃取裝置制取米糠甾醇油,米糠油提取率為18.4 g/100 g,甾醇含量為2.2%,顯著高于溶劑提取米糠油中甾醇含量1.5%。通過超臨界CO2萃取-精餾精煉后,米糠甾醇油的酸值為2.2 KOH mg/g,水分及揮發(fā)物含量為0.08%,膠質(zhì)和蠟質(zhì)總含量為0.37%,油中甾醇含量達1.69%,較市售油脂中甾醇含量0.5%顯著增加。
參考文獻
[1]劉軍海,雷鳳芹.米糠油浸出新技術(shù)[J].糧油加工,2001(1):6-7.
[2]王文俠.超臨界二氧化碳萃取米糠油的生產(chǎn)工藝的研究[J].工藝技術(shù),2005,26(8):107-112.
[3]宋玉卿,王春利,王婷.超臨界CO2萃取米糠油工藝條件的實驗探討[J].吉林糧食高等??茖W校學報,2006,21(1):1-3.
[4]劉婷婷.米糠高值化綜合利用關鍵技術(shù)研究研究[D].長春:吉林農(nóng)業(yè)大學,2012.
[5]L. Danielski, C. Zetzl, H. Hense, et al. A process line for the production of raffinated rice oil from rice bran[J].Journal of Supercritical Fluids,2005,34(2):133-141.
[6]牟德華,李艷,趙玉華,等.超臨界CO2萃取技術(shù)提取植物甾醇的研究[J].食品與發(fā)酵業(yè),2007,33(1):118-121.
[7]Kuk M S, Dowd M K. Supercritical CO2 extraction of rice bran[J].Ibid.,1998,75:623-628.
(責任編輯:劉昀)