技术领域
本发明属于油脂加工技术领域,具体涉及一种适合老年人食用的牡丹籽调味油,还涉及该调味油的制备方法。
背景技术
当前,国内外居民的食用油大多数为来源于动物或者植物的油脂,其基本成分是各种脂肪酸的甘油三酯。营养学界公认的必需脂肪酸有两种,一种是n-6系列亚油酸(十八碳二烯酸),另一种是以α亚麻酸(十八碳三烯酸)为代表的n-3系列脂肪酸。按照我国政府委托中国营养学会制定的《中国居民膳食营养素参考摄入量(DRIs)》标准,亚油酸的每人每天摄入量应为2.5-9.0%E;α亚麻酸的摄入量应为0.5-2.5%E;折算质量数值亚油酸摄入量应为7.2-25.9克,亚麻酸摄入量应为1.4-7.2克。我国发布的调查数据是,亚油酸人均摄入量已经达到甚至超过适宜摄入量标准,而α亚麻酸人均摄入量为0.4克,仅达到适宜摄入量标准数值的5.7%-28%。其原因在于我国居民日常食用的油脂如猪油、羊油、奶油、大豆油、花生油、菜籽油、橄榄油、山茶油均富含亚油酸,亚麻酸含量很少。可以认为我国大多数居民处于亚麻酸摄入严重不足状态。这一状况对于居民的心血管健康和脑健康具有重要不良影响,所以在膳食营养方面补充亚麻酸具有重要意义。
目前我国已陆续发现数量有限的关于丁烷亚临界制备食用植物油的报道,但是,普遍存在萃取次数较多才可能达到较高出油率的效果,这对于规模化生产的工业效率会产生不利影响。例如:东北林业大学姚欢欢《油用牡丹种子油提取及 剩余物综合利用》涉及制油方法比较,认为丁烷亚临界萃取3次,出油率仅达23.92%,明显低于正己烷超声提取方法的29.00%;
江苏大学周世龙《大豆胚芽油的亚临界丁烷萃取特性研究》显示,丁烷萃取3次,每次萃取时间30min,萃取率9.3%。武汉轻工大学张燕鹏披露的《亚临界丁烷萃取法制备大豆胚芽油的研究》报道,亚临界丁烷萃取最佳工艺条件为:原料粒径40目,萃取温度50℃,每次萃取时间40min,萃取5次。
甘肃轻工研究院披露了采用亚临界四氟乙烷流体从文冠果籽中提取文冠果油方法。一种从文冠果籽中提取文冠果油的方法,文冠果籽原料粉碎至40~60目,亚临界四氟乙烷流体的萃取温度为30~40℃,萃取压力为1.0~1.2MPa,每次萃取时间为30~40min,重复萃取3次;分离温度为45~55℃,用隔膜压缩机抽负压逐渐降压到5×10<sup>-2</sup>Pa,每次分离时间为20~30min,重复分离3次;最后合并文冠果油毛油再通过高速冷冻离心机离心分离、过滤,得到文冠果油产品。经实验验证,在以上工艺条件下文冠果油得率为31.8%,产品品质良好。
CN 103815053.A披露了一种产妇用牡丹籽调味油的制备方法,具体是,其预处理包括水浸泡5-10h、-20℃至-10℃冷冻8-10h,然后真空微波干燥、热泵除湿干燥。下一步20-60MPa压榨(静态)8-10h得牡丹籽油。上述的方法能耗偏高从而导致成本较高。
CN 103815058.A专利中,制油工艺为亚临界萃取之后的连接不是常规精炼工艺而是进行两次分子蒸馏,收集其重相成分即牡丹籽油,其特征在于,由牡丹籽油、米胚油、番茄提取物和儿茶素组成,各原料加入质量占食用油总质量的百分比为:牡丹籽油42-65%、 米胚油33-52%、番茄提取物1-4%和儿茶素1-2%。在上述的专利申请中文件中,为了油脂的抗氧化稳定性,添加了聚甘油单油酸酯,该成分可以归属聚甘油脂肪酸酯添加剂,但是国标GB2760-2014规定该产品在用于脂肪乳化时,不得用于植物油;如减少用量用于植物油时,规定仅限于煎炸油。该文件的发明内容第一项是应用儿茶素作抗氧化剂,为了解决儿茶素在食用油中难溶解问题,加入了聚甘油单油酸酯和乙醇,然后增加不澄清透明问题。上述的文件中对于抗氧化剂的效果仅有提高了食用油的保鲜期保质期一句话描述,而没有具体研究数据。
按照中国膳食平衡指数(DB1),综合评价老年人的膳食质量,发现食用油(c7)摄入适宜的仅占20.9%,摄入过多与脂肪酸比例失调的达79.1%。我国许多地区老年人标化代谢综合征患病率达到28,8%,标化中心性肥胖率41.2%,标化高血压率50.3%,标化高血糖率为39.5%;Logistic回归分析显示,不同膳食模式对代谢综合征及其组分有不同影响。结论:老年人代谢综合征及其组分异常率比低年龄人群高,其中食用油摄入量偏高、n-3系列脂肪酸摄入偏低是重要影响因素。除去代谢综合征是危害老年人的因素外,老年性痴呆是老年人的更大威胁。本发明应着重对于老年性痴呆的预防和治疗。针对上述专利或专利申请或文献的缺陷,亟待发明一种成本低的、添加植物源性的抗氧化剂以延长油脂的保持期限的牡丹籽调味油。
发明内容
为了解决上述的技术问题,本发明提供了一种通过低温冷冻预处理结合挤压膨化和亚临界萃取制备得到功能性牡丹籽油的方法。
本发明的适合老年人食用的牡丹籽调味油是通过下述的技术方案来解决以 上的技术问题的:
一种适合老年人食用的牡丹籽调味油,包括下述的组分:
牡丹籽油、DHA藻油;
牡丹籽油的重量份数为20-80、DHA藻油的重量份数为1-4;
还包括磷脂酰丝氨酸;磷脂酰丝氨酸的量是40-80ppm;
还包括稳定剂,稳定剂的量为20-100ppm。
稳定剂包括稳定剂A,稳定剂A包括牡丹鲜花精油。
稳定剂还包括稳定剂B,稳定剂B包括番茄红素、辣椒红素中的至少一种。
稳定剂A还包括脂溶性多酚、迷迭香提取物中的至少一种,脂溶性多酚为脂溶性茶多酚或鼠尾草酚中的至少一种。
稳定剂为10ppm番茄红素、70ppm脂溶性多酚、20ppm牡丹鲜花精油。
稳定剂还包括虾青素。
牡丹籽调味油包括70重量份的牡丹籽油、2重量份的DHA藻油、复合稳定剂:番茄红素为10ppm、脂溶性多酚为60ppm、牡丹鲜花精油为20ppm。
牡丹籽调味油包括70重量份的牡丹籽油、2重量份的DHA藻油、复合稳定剂:番茄红素为10ppm、茶多酚脂肪酸酯:60ppm、牡丹鲜花精油为20ppm。
复合稳定剂中,茶多酚棕榈酸酯40ppm、牡丹鲜花精油20ppm、迷迭香提取物10ppm。
本发明的一种适合老年人食用的牡丹籽调味油的制备方法,包括下述的步骤:
将选择好的牡丹籽冷冻、剥壳、膨化、亚临界丁烷萃取,得牡丹籽毛油;
冷冻步骤中,将牡丹籽置于-9—-4℃的温度下,冷冻10-24小时,取出后剥 壳,得牡丹籽仁;
将牡丹籽仁轧胚得料胚,投料至挤压膨化机,料胚含水10~12%;轧胚厚度0.35~0.45mm;进膨化机料胚水分10~11%;出膨化机料胚水分12~13%;出料温度105~110℃;进膨化机蒸汽压力0.65~0.75Mpa;蒸汽温度:174.5℃;液压系统工作压力10.00—19.00Mpa,得膨化牡丹籽仁原料;
将膨化牡丹籽仁原料投入亚临界设备的萃取罐,原料与丁烷溶剂的质量体积比为1:1-1:3,萃取温度30-50℃;萃取压力为0.35-0.6Mpa,连续提取2-3次,每次时间30-40分钟;
采用常规油脂脱胶脱色法对牡丹籽毛油精炼;
将精炼以后的牡丹籽油与DHA藻油、磷脂酰丝氨酸按重量比例混合,再加入乳化剂和复合稳定剂,搅拌均匀,得乳浊液,对乳浊液高压剪切乳化得乳化溶液,然后对乳化溶液超声波处理,得适合老年人食用的牡丹籽调味油;
牡丹籽油的重量份数为20-80份,DHA藻油的重量份数为1-4份;复合稳定剂的量为20-160ppm;磷脂酰丝氨酸的量是50ppm;
复合稳定剂包括牡丹鲜花精油、脂溶性多酚、迷迭香提取物、虾青素、番茄红素、辣椒红素中的至少一种。
本发明中的调味油使用植物来源的稳定剂,该稳定剂使产品保质期比使用本领域内常用的TBHQ(特丁基对苯二酚)提高40%。该产品能够按照中国居民膳食指南的要求,充分补充我国居民普遍缺乏的重要营养素亚麻酸、二十二碳六烯酸,从而具有维护脑健康和心血管健康的功能;在经济效益和社会效益方面均具有重要意义。
本发明的配方中,采用牡丹鲜花精油作为稳定剂,不仅改善了调味油的气味, 而且增强了调味油的抗氧化性。
本发明产品采用的原料牡丹籽油是一种富含亚麻酸的食用植物油,其亚麻酸含量在38%以上。经实验验证牡丹籽油具有降低高血脂、高胆固醇、高血糖方面的功能。本发明的产品牡丹籽毛油的制备工艺既不采用压榨法,也不采用正己烷浸出法,因为压榨法通用的螺旋压榨机其出料口终端的挤压升温可达130℃,可使牡丹籽中的蛋白质及其它活性成分高温变性,不利于后续牡丹蛋白及生物酚等产品的制备;而正己烷浸出法虽然在制油领域长期沿用,但是,正己烷确属有害溶剂,存在环保问题和溶剂残留威胁食品安全问题。本发明采用的丁烷亚临界萃取,已经试验验证,是避开前述两种方式,另行选择的一种低温制油的方法。
本发明的另一改进是,在调味油的生产工艺中,将牡丹籽仁置于-9—-4℃冷库中储存,既可低温保鲜保质又利于后续工艺。本发明人经过多次实验,得出结论,牡丹籽仁内部细胞结构在-4℃或者-5℃时是物料内部水分形成冰晶的阶段,冰晶的膨胀可使油料细胞壁破裂。但是由于牡丹籽原料含水率不高,被破碎的细胞比例并不高。本发明人经过多次试验证明,深低温速冻与较低温慢冻有明显差别:速冻产生的冰晶较小,慢冻产生的冰晶较大;较大的冰晶对于植物细胞的结构变化影响较大,因而有利于后续破碎细胞提取油脂。此外,试验结果进一步显示,不同低温处理工艺所得到的后续产品,在保质期内的澄明度有不同:深低温工艺产品在保质期的前2个月内,出现因絮状物而导致澄明度不合格的几率高,而较低温工艺的产品,从未出现絮状物问题。
在冷冻之后,再进行油料挤压膨化处理,对于油品的提取率有较大的提高,而且对于油品的品质也有显著的影响。
本发明先采用冷冻的方式将牡丹籽冷冻,使其内部水分形成冰晶,致使细胞 破裂,有利于后续的提取;再结合挤压膨化工艺,在油料细胞的细胞壁已经破碎的状态下,组织结构内部空隙增加,细胞内的微油粒比较容易被外力(机械力、溶剂的融合力)分离出来。
油料在膨化中细胞的破坏和渗透性的改善,使浸出溶剂比减小,溶剂比由生胚的0.8:1降低为0.6:1,因此明显地提高了混合油浓度,使混合油浓度从20%左右提高至28~30%。因此,减轻了混合油蒸发系统的负荷和溶剂回收的负荷。节省了混合油蒸发工序的蒸汽消耗。
而且采用挤压膨化处理,使油料中的酶类被钝化,提高了浸出毛油的质量。
在挤压膨化过程中油料中的酶类和抗营养因子被钝化,避免了脂肪氧化酶和磷脂酶对油料中磷脂的影响,减少了浸出毛油中非水化磷脂的含量,增加了浸出毛油中总磷脂含量,可有效地提高油脂精炼效能,提高油脂产品质量,并提高了水化脱胶过程中磷脂副产品的得率和磷脂产品的质量。
相对于背景技术中CN 103815058.A,本发明的方法是把脂溶性茶多酚加入,不存在背景技术中所描述的“应用儿茶素作抗氧化剂,为了解决儿茶素在食用油中难溶解问题,加入了聚甘油单油酸酯和乙醇,然后增加不澄清透明问题”这方面的问题。
相对于背景技术中CN 103815058.A所披露的方法,本发明提供了一种低能耗、高效率、符合法规要求的牡丹籽油生产工艺过程:原料冷冻+挤压膨化后,亚临界萃取即得牡丹籽油,产品符合国家卫计委2011年第9号公告附件写明的质量要求。
相对于CN 103815053.A,本发明的方法能耗较低,而且成本低。
本发明的有益效果在于,本发明对油料的预处理后,采用快速低温冷冻结合 挤压膨化,使油料的细胞壁彻底破裂而且疏松多空隙,亚临界溶剂非常容易进入内部与微油粒接触,将其溶解汇集出来,将萃取次数从常见的3-5次萃取减少到2-3次,简化了工艺,每次萃取的时间从常见的40-60min,减少到30-40min,节省了时间、能耗和成本,在规模化生产中具有重要的提到生产效率、节能降耗的意义。
本发明的牡丹籽调味油,克服了背景技术中老年人摄入食用油中脂肪酸比例失调的问题,提高了n-3脂肪酸摄入量,本发明的调味油,对于预防老年人痴呆有着良好的作用。
具体实施方式
下面结合具体实施方式来对本发明作更进一步的说明,以便本领域的技术人员更了解本发明,但并不以此限制本发明。
实施例1
适合老年人食用的牡丹籽调味油,其制备方法包括下述的步骤:
将选择好的牡丹籽冷冻、剥壳、膨化、亚临界丁烷萃取,得牡丹籽毛油;
冷冻步骤中,将牡丹籽置于-5℃的温度下,冷冻16小时,取出后剥壳,得牡丹籽仁;
将牡丹籽仁轧胚得料胚,投料至挤压膨化机,料胚含水11%;轧胚厚度0.4mm;进膨化机料胚水分10%;出膨化机料胚水分12%;出料温度108℃;进膨化机蒸汽压力0.7Mpa;蒸汽温度:174.5℃;液压系统工作压力15Mpa,得膨化牡丹籽仁原料;
将膨化牡丹籽仁原料投入亚临界设备的萃取罐,原料与丁烷溶剂的质量体积比为1:2,萃取温度40℃;萃取压力为0.5Mpa,连续提取2次,每次时间40分 钟,溶剂蒸发回收后得牡丹籽毛油;
采用常规油脂脱胶脱色法对牡丹籽毛油精炼;
将精炼以后的牡丹籽油与DHA藻油、磷脂酰丝氨酸按重量比例混合,再加入乳化剂大豆磷脂和复合稳定剂,搅拌均匀,得乳浊液,对乳浊液高压剪切乳化得乳化溶液,然后对乳化溶液超声波处理,得适合老年人食用的牡丹籽调味油;
牡丹籽油的重量份数为60份,DHA藻油的重量份数为3份;磷脂酰丝氨酸的量是50ppm;
复合稳定剂为:20ppm番茄红素、40ppm脂溶性多酚、20ppm牡丹鲜花精油;
乳浊液高压剪切乳化的条件为,剪切转速为12000r/min,时间为20min,高压均质处理的压力分为两级,第一级压力为40MPa,第二级压力为150MPa,均质1-2次,得到乳化溶液。
将上述的油品在常温下、同样的光照环境中放置30天后,比较其抗氧化性,仪器:racimat 743瑞士万通食用油氧化稳定性测定仪
测定方法条件:按照美国谷物化学师协会AACC-58-52标准;120℃,通气量20L/h。样品质量:3g左右。
抗氧化剂来源:进口脂溶性茶多酚EGCg Oil来自北京杰森源代理日本产品;国产脂溶性茶多酚来自余姚市惠德隆公司产品。TBHQ来自广东广益食品添加剂有限公司。
油脂来源:市售国产执行国家标准的产品。
茶多酚是来源于茶叶的一种有益于人体健康的功能性成分,也是一种良好的食品抗氧化剂。但是,它具有良好的水溶性,而不能在油脂中溶解,从而限制了在食用油中的应用。脂溶性茶多酚同样是以绿茶为原料提取加工的抗氧化剂,主 要成分也是儿茶素类物质,重要特点是具有脂溶性。
采用活性氧法(AOM法)专业油脂氧化稳定性分析仪测试结果表明,其抗氧化性能优于行业内常用的二丁基羟基甲苯(BHT)、特丁基对苯二酚(TBHQ)。按比例添加后能保持油品原有品质,能增加油品透明度及亮度,增加产品的牡丹鲜花香味;在保质期方面,目前我国食用油领域普遍采用添加抗氧化剂TBHQ100-200ppm,保质期达到18个月,本发明采用的复合抗氧化剂明显优于TBHQ100-200ppm的效果。按行业内经验计算约可达到24个月。验证结果见下表:
5种抗氧化剂对7种油脂的氧化稳定性的影响
实施例2
适合老年人食用的牡丹籽调味油的制备方法如下:
将选择好的牡丹籽冷冻、剥壳、膨化、亚临界丁烷萃取,得牡丹籽毛油;
冷冻步骤中,将牡丹籽置于-7℃的温度下,冷冻15小时,取出后剥壳,得牡丹籽仁;
将牡丹籽仁轧胚得料胚,投料至挤压膨化机,料胚含水10%;轧胚厚度0.35mm;进膨化机料胚水分10%;出膨化机料胚水分12%;出料温度105℃;进膨化机蒸汽压力0.65Mpa;蒸汽温度:174.5℃;液压系统工作压力10.00Mpa, 得膨化牡丹籽仁原料;
将膨化牡丹籽仁原料投入亚临界设备的萃取罐,原料与丁烷溶剂的质量体积比为1:2,萃取温度30℃;萃取压力为0.35Mpa,连续提取2次,每次时间30分钟,溶剂蒸发回收后得牡丹籽毛油;
采用常规油脂脱胶脱色法对牡丹籽毛油精炼;
将精炼以后的牡丹籽油与DHA藻油、磷脂酰丝氨酸按重量比例混合,再加入乳化剂大豆磷脂和复合稳定剂,搅拌均匀,得乳浊液,对乳浊液高压剪切乳化得乳化溶液,然后对乳化溶液超声波处理,得适合老年人食用的牡丹籽调味油;
牡丹籽油的重量份数为60份,DHA藻油的重量份数为1.8份,磷脂酰丝氨酸的量是50ppm;
复合稳定剂为:20ppm番茄红素、60ppm茶多酚脂肪酸酯、20ppm牡丹鲜花精油;
乳浊液高压剪切乳化的条件为,剪切转速为12000r/min,时间为20min,高压均质处理的压力分为两级,第一级压力为40MPa,第二级压力为150MPa,均质1-2次,得到乳化溶液。
实施例3
适合老年人食用的牡丹籽调味油的制备方法如下:
将选择好的牡丹籽冷冻、剥壳、膨化、亚临界丁烷萃取,得牡丹籽毛油;
冷冻步骤中,将牡丹籽置于-4℃的温度下,冷冻24小时,取出后剥壳,得牡丹籽仁;
将牡丹籽仁轧胚得料胚,投料至挤压膨化机,料胚含水12%;轧胚厚度0.45mm;进膨化机料胚水分11%;出膨化机料胚水分13%;出料温度110℃; 进膨化机蒸汽压力0.75Mpa;蒸汽温度:174.5℃;液压系统工作压力19.00Mpa,得膨化牡丹籽仁原料;
将膨化牡丹籽仁原料投入亚临界设备的萃取罐,原料与丁烷溶剂的质量体积比为1:3,萃取温度50℃;萃取压力为0.6Mpa,连续提取3次,每次时间40分钟;
采用常规油脂脱胶脱色法对牡丹籽毛油精炼;
将精炼以后的牡丹籽油与DHA藻油、磷脂酰丝氨酸按重量比例混合,再加入乳化剂大豆磷脂和复合稳定剂,搅拌均匀,得乳浊液,对乳浊液高压剪切乳化得乳化溶液,然后对乳化溶液超声波处理,得适合老年人食用的牡丹籽调味油;
牡丹籽油的重量份数为50份,DHA藻油的重量份数为3份;磷脂酰丝氨酸的量是50ppm;
复合稳定剂为:茶多酚棕榈酸酯60ppm、牡丹鲜花精油20ppm、迷迭香提取物20ppm;
乳浊液高压剪切乳化的条件为,剪切转速为12000r/min,时间为20min,高压均质处理的压力分为两级,第一级压力为40MPa,第二级压力为150MPa,均质1-2次,得到乳化溶液。
实施例4
与实施例1所不同的是,牡丹籽油的重量份数为80,DHA藻油为2.5份、磷脂酰丝氨酸为45ppm;
将复合稳定剂加入到上述的混合油脂中,得适合老年人食用的牡丹籽调味油。
复合稳定剂为:10ppm番茄红素、40ppm脂溶性多酚、30ppm牡丹鲜花精油、5ppm虾青素。
DHA藻油是一种富含二十二碳六烯酸(英文缩写DHA)的食用油。它的营养学分类与亚麻酸同属于n-3(即ω-3)系列脂肪酸。它是脑神经和视神经细胞的重要构成成分。该物质在天然食物中非常稀有,仅在深海鱼类中有一些含量。在正常人体内,在碳链延长酶和脱氢酶的参与下,亚麻酸可转化为DHA,但转化比例尚无定论。在我国居民亚麻酸摄入量确实不足的背景下,DHA的来源更为匮乏,因此在配方中予以适量补充是必要的。其补充的数量,参考采用了《中国居民膳食营养素参考摄入量(DRIs)》规定标准,该标准的规定值为每人每天摄入量0.2-1.6克。
实施例5
与实施例1所不同的是,牡丹籽油的重量份数为80,DHA藻油为4份、磷脂酰丝氨酸为60ppm;
将复合稳定剂加入到上述的混合油脂中,得适合老年人食用的牡丹籽调味油。
复合稳定剂为:番茄红素为50ppm、虾青素5ppm,茶多酚脂肪酸酯为40ppm、牡丹鲜花精油为20ppm。
实施例6
与实施例1所不同的是,牡丹籽油的重量份数为70,DHA藻油为2重量份、磷脂酰丝氨酸为50ppm;
将复合稳定剂加入到上述的混合油脂中,得适合老年人食用的牡丹籽调味油;
茶多酚棕榈酸酯80ppm、牡丹鲜花精油20ppm、迷迭香提取物10ppm。
实施例7
与实施例1所不同的是,牡丹籽油的重量份数为70,DHA藻油为4份、磷脂酰丝氨酸为55ppm;
将复合稳定剂加入到上述的混合油脂中,得适合老年人食用的牡丹籽调味油;
虾青素20ppm,茶多酚棕榈酸酯80ppm、牡丹鲜花精油20ppm、迷迭香提取物10ppm。