花生油、花生香料、花生蛋白及其制備方法
【專利摘要】本發明提供了一種新型花生油、花生香料、花生蛋白的制備方法。所述方法包括：將干燥的花生仁進行高溫烘烤；用對輥式粉碎機對烤香花生進行粉碎；采用優選的萃取條件，結合在萃取過程中利用“高?低?高”壓變化深度萃取花生原料；通過超臨界二氧化碳萃取、分離、精制“合三為一”的手段，一步同時得到高品質的花生油、花生香料和花生蛋白。該方法步驟簡單，綠色環保。生產的花生油和花生香料品質好，安全性高：無微生物、重金屬、有機溶劑、蛋白質源類有毒有害物質；花生油營養豐富，口感好；花生香料香氣濃郁純正；花生蛋白流動性好，既是很好的營養食品，又可用來開發生產更高附加值的多肽和氨基酸等下游產品。
【專利說明】
花生油、花生香料、花生蛋白及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明屬于食用油或脂肪領域，具體地是涉及一種花生油、花生香料、花生蛋白及 其制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著我國城市化的發展，一方面農村人口逐年減少，勞動力越來越短缺，另一方面 城市對食用植物油的需求量快速增加。近年來，食用油脂安全性問題頻發：比如潲水油事 件、油脂含有致癌物事件等，使得普通百姓對食用植物油常常處于無法選擇的煩惱之中。因 此，如何生產安全、高品質、物美價廉的食用植物油一直是眾多研究者所追求的目標。
[0003] 花生，又稱花生仁、花生米，是人們熟知而常用的富含油脂的食品，全世界各地均 有種植且被廣泛使用。其含有蛋白質、脂肪、糖類、維生素以32、86、04、1〇，以及鈣、磷、鐵 等多種礦物質，含有8種人體所需的氨基酸及不飽和脂肪酸，含卵磷脂、膽堿、胡蘿卜素、粗纖 維等物質。其中脂肪含量為44%-51%，蛋白質含量為24%-36%，含糖量為20%左右。可見， 花生具有十分豐富的營養與功能成分，有促進人腦細胞發育、增強記憶、改善和保護心腦血 管等多種保健功能。
[0004] 花生油作為一種普遍使用的食用植物油，市場需求量十分巨大。花生油的傳統生 產方法是壓榨法和溶劑浸提法。壓榨法有冷壓法和熱壓法。壓榨法的主要缺點是出油率較 低、渣料殘油多、產品不衛生、渣料再利用價值不高、渣料中微生物易于生長，同時油中還可 能含有微量有毒蛋白質類物質。溶劑浸提法主要是指采用溶劑油（己烷等)對粉碎后的花生 進行高溫長時間浸提，然后經過濾、脫色、脫酸、脫臭、脫磷脂、脫水等復雜精制步驟來獲得 花生油，該方法存在的缺點是:渣料受到高溫破壞且溶劑殘留較高導致其再利用價值不高； 生產過程復雜并存在嚴重的安全隱患;生產成本高;產品中有機溶劑殘留多；油中缺乏原料 本身固有的功能營養成分(如維生素 E、植物留醇、磷脂、類胡蘿卜素等），而這些功能營養成 分對人具有很好的保健作用以及對產品具有抗氧化功能;油的口感較差。
[0005]利用超臨界二氧化碳萃取植物油脂是一種有別于傳統壓榨和溶劑浸提的新方法。 該方法以無色、無味、無毒、無害、不溶解蛋白質及糖類等大分子和重金屬、化學惰性的液體 二氧化碳為萃取溶媒，對粉碎后的植物油脂原料進行低溫萃取、分離精制。它將"萃取、分 離、精制"合三為一，步驟簡單、生產過程綠色環保。特別是該方法生產的油脂產品具有以下 獨特的優點：第一、安全性高:沒有微生物、沒有重金屬、沒有有機溶劑、沒有蛋白質類毒素 等有毒有害物質;第二、營養功能成分豐富：富含植物留醇、維生素、類胡蘿卜素、磷脂等;第 三、口感好;第四、在不加任何抗氧化劑的情況下具有很長的保質期。此外，由于超臨界二氧 化碳萃取后的原料粉末一般均是高含量的植物蛋白，它既是很好的營養食品，又可以以此 為原料開發附加值更高的下游產品（如多肽和氨基酸等），其用途廣泛。
[0006]然而，采用超臨界二氧化碳直接對花生等種仁類含油脂很高的原料進行萃取時， 一方面由于二氧化碳在緊實的種仁中的滲入滲出速度較慢，以及由于油脂與種仁蛋白結合 緊密等原因，導致按照現有一般的萃取做法的萃取速度很慢、萃取很難完全。另一方面，由 于原料含油太多，需要很長的萃取時間，生產效率低、生產成本高;還有，如果原料萃取不完 全，則其萃取后渣料的再精細化利用很困難。因此，如何解決上述問題，使得富含油脂的花 生能得到很好的綜合利用，實現"一料多品"，進而使高品質的花生油、花生香料及花生蛋白 粉等產品的成本大大降低，讓廣大普通百姓能受益于高科技手段是本發明的主要目的。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的是克服現有技術和產品的缺陷，提供一種生產過程簡單、對環境友 好、生產效率高、萃取完全、生產成本低并同時生產三種高品質的花生產品（花生油、花生香 料及花生蛋白）及其制備方法。
[0008] 為實現上述目的，本發明采取了以下技術方案：
[0009] -種花生油、花生香料、花生蛋白的制備方法，包括以下步驟：
[0010] (A)將花生仁經連續微波烘烤或連續高溫氣流烘烤，得到烤香花生；
[0011] (B)將所述烤香花生進行粉碎，控制顆粒大小為10-80目，得到花生粉；
[0012] (C)將所述花生粉裝入超臨界二氧化碳萃取釜中，設定萃取釜、第一級分離釜、第 二級分離釜、第三級分離釜中工作壓力、工作溫度和二氧化碳流量，然后對萃取釜內的花生 粉進行超臨界二氧化碳萃取、分離，得到花生油、花生香料和花生蛋白。
[0013] 優選地，步驟(C)中所述的萃取釜工作壓力為35-70MPa，萃取釜工作溫度為40-65 °C ;第一級分離釜工作壓力為10_20MPa，第一級分離釜工作溫度為40-60°C ;第二級分離釜 工作壓力為5-910^，第二級分離釜工作溫度為35-55°(：;第三級分離釜工作壓力為4-610^， 第三級分離釜工作溫度為25-45 °C;二氧化碳流量為每公斤原料每小時10-20公斤二氧化 碳。
[0014] 更優選地，萃取釜工作壓力為35-50MPa，萃取釜工作溫度為40-50 °C;第一級分離 釜工作壓力為ll-14MPa，第一級分離釜工作溫度為45-55°C;第二級分離釜工作壓力為5-91〇^，第二級分離釜工作溫度為35-50°(：;第三級分離釜工作壓力為5-61〇^，第三級分離釜 工作溫度為35-45°C ;二氧化碳流量為每公斤原料每小時15-20公斤二氧化碳。
[0015]優選地，萃取釜采用三個，每兩個一組串聯生產，互相按固定前后次序成組，當兩 個萃取釜在串聯生產時，另外一個處于裝卸料過程或者待萃取狀態；當萃取時間進行60分 鐘以上或者萃取總產率達到原料含油率70 % -80 %時，將萃取釜內壓力降低15-17MPa，其余 條件不變，降壓后維持此壓10-20分鐘，然后再升高萃取壓力到原來的壓力并繼續進行萃 取。這種"高-低-高"壓力改變的操作可以使萃取釜內原料內部發生爆裂（"爆米花"現象）， 有利于將原料內部"深處"較難萃取的油脂也被萃取完全。
[0016] 優選地，步驟(A)中所述將花生在高溫下烤香為:脫水段溫度控制在120-130°c，烤 香段溫度控制在140-150°C，使脫水和烤香后的花生香氣濃郁。
[0017] 優選地，步驟(B)中的將烤香花生進行粉碎的方法是采用特制的對輥式粉碎機或 者其它能將花生粉碎成疏松、不結塊、流動性好的花生粉末的粉碎機，花生粉末的顆粒大小 為10-80目。
[0018]更優選地，步驟(B)中的將烤香花生進行粉碎的方法是采用特制的對輥式粉碎機 或者其它能將花生粉碎成疏松、不結塊、流動性好的花生粉末的粉碎機，花生粉末的顆粒大 小為20-60目。
[0019] 優選地，第一級分離釜中得到的產品是無重金屬殘留、無溶劑殘留、無蛋白源有毒 有害物質、澄清透明的花生油，第二級分離釜中得到的產品是無重金屬殘留、無溶劑殘留、 無蛋白源有毒有害物質、澄清透明的花生香料，第三級分離釜中主要是萃取過程中所聚集 的水分，萃取釜中的萃余物為低油脂的、分散性好、流動性好的花生植物蛋白。
[0020] 綜上所述，本發明萃取速度快，均勻性好，萃取程度高，生產成本低，在短短的2小 時之內即可使原料中油脂和香料的萃取收率達到90%以上。萃取溶媒無毒、無害、不燃燒、 不爆炸、化學惰性，生產過程綠色環保。而且本發明通過一步即可同時得到高品質的花生 油、花生香料及花生蛋白。生產的花生油和花生香料品質好，安全性高:無微生物、重金屬、 有機溶劑、蛋白質源類有毒有害物質;此外，花生油營養功能成分豐富，口感好;花生香料純 天然、香氣濃郁純正;萃余物為高含量的精細植物蛋白，流動性好，既是很好的營養食品，又 可用來開發生產更高附加值的多肽和氨基酸等下游產品。而且，本發明還具有以下優點：
[0021] 1、將花生(或其它富含油脂的種仁等)采用連續烤香方法進行前處理，首選通過美 拉德反應產生花生特征香料物質，同時使花生中的油脂與蛋白質的結合變得"脆弱"以及通 過微波烤香過程使花生內部組織變得松弛。
[0022] 2、結合采用優選的對輥式粉碎方法，使粉碎過程中原料中的油脂不受到明顯擠 壓，從而避免了一般常用粉碎方式中因為油脂在粉碎過程中大量被擠壓滲出導致原料粉末 結塊，進而導致粉碎機內部腔體和出口嚴重堵塞，最終無法實現連續有效粉碎。烤香后的花 生原料粉碎后的流動性越好、顆粒越疏松，萃取速度越快、均勻性越好、萃取越完全。
[0023] 3、采用三個萃取釜，兩兩串聯生產的方式以使生產效率更高:每兩個一組串聯生 產，互相按固定前后次序成組。當兩個萃取釜在串聯生產時，另外一個處于裝卸料過程或者 待萃取狀態；當萃取時間進行60分鐘以上或者萃取總產率達到原料含油率70-80 %左右時， 將萃取釜內壓力降低15-17MPa，其余條件不變，降壓后維持此壓10-20分鐘，然后再升高萃 取壓力到原來的壓力并繼續進行萃取。這種"高-低-高"壓力改變的操作可以使萃取釜內原 料內部發生爆裂（"爆米花"現象），有利于將原料內部"深處"較難萃取的油脂也被萃取完 全。
[0024] 此外，本發明中，原料也可以是任何一種類似于花生的富含油脂的種仁類原料，如 大豆、芝麻、核桃、紫蘇籽、茶籽、杏仁、燕麥、辣椒籽、火麻仁等。
【具體實施方式】
[0025] 本發明基于市場對純天然油脂香料需求的快速增長，以及對高品質、高安全性、口 感好、營養功能成分豐富的食用植物油及植物蛋白的需求量巨大，為實現物美價廉的目的 巧妙地將花生(或其它富含油脂的種仁等)采用連續烤香方法進行前處理，首選通過美拉德 反應產生花生特征香料物質，同時使花生中的油脂與蛋白質的結合變得"脆弱"以及通過微 波烤香過程使花生內部組織變得松弛的機理，結合采用粉碎方法、萃取條件和獨特的萃取 操作方法，結合在萃取過程中利用"高-低-高"壓變化深度萃取花生原料，使二氧化碳萃取 的速度大大加快，萃取程度顯著提高。這樣一來，不僅使萃取效率大大提高、生產成本大大 降低，而且通過原位萃取-分離精制一步即可同時得到高品質的花生油、花生香料及花生蛋 白。可以預期該方法將會得到廣泛應用，其對社會、生活及經濟各方面將產生重大影響。
[0026] 為了便于理解本發明，下面將對本發明進行更全面的描述。本發明可以以許多不 同的形式來實現，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本 發明的公開內容的理解更加透徹全面。
[0027] 1、制備方法：
[0028] 1)花生仁購自批發市場，大顆，飽滿，含水為13.7%，稱取普通干燥好的花生仁 400KG，用微波干燥烤香設備對花生進行脫水和烤香。脫水段溫度控制在120°C，烤香段溫度 控制在145°C，控制好走帶速度，使脫水和烤香后的花生香氣濃郁。本實施例中經微波烤香 后的花生含水為1.7%左右，用油脂測定法測得其總油脂含量為48.7%左右，烤香后的花生 經強制風冷立即將溫度降低為室溫，然后用塑料袋裝袋封口，備用。
[0029] 2)用對輥式粉碎機對上述烤香后的花生進行粉碎。調節好花生的進料速度和粉碎 機的各機械參數，使粉碎后的花生的顆粒度大部分處于20-60目，得到疏松、不結塊、流動性 好的花生粉。本實施例中花生粉的堆密度為〇.487g/ml，粉碎后的原料要盡快裝在密閉容器 中，以免香氣損失。
[0030] 3)將2)中得到的烤香花生粉稱量后裝入超臨界二氧化碳萃取釜中（三個萃取釜均 各裝20KG)。萃取釜采用三個，每兩個一組串聯生產，互相按固定前后次序成組。當兩個萃取 釜在串聯生產時，另外一個處于裝卸料過程或者待萃取狀態;設定萃取分離條件參見以下 表格;二氧化碳流量為每公斤原料每小時約15公斤左右；
[0031] 4)開啟二氧化碳高壓栗，待各釜體的壓力和溫度達到設定工作壓力和工作溫度 后，首先讓萃取爸1和萃取爸2為一組，進行串聯連接，連續萃取，待萃取60分鐘后，或者萃取 總產率達到原料含油率70%-80%時，將萃取壓力降低15MPa，靜置10-20分鐘，然后再將萃 取釜壓力升高到萃取釜中的原壓（35-70MPa)，繼續萃取30-40分鐘，待總萃取時間達到120 分鐘（含上述靜止時間）后，關閉萃取釜1的進出氣閥門，讓萃取釜3通過有關閥門的開關操 作取代萃取釜1，讓萃取釜2和萃取釜3為一組繼續進行2與3的串聯連續萃取。萃取釜1內的 二氧化碳通過首先將該萃取釜與冷凝換熱器聯通、讓其緩慢降壓并經冷凝變成液體進入內 儲罐再被使用，萃取釜內余氣進而通過隔膜壓縮機對其進行回收使用。依上做法，先后分別 進行萃取釜1-2、2-3、3-1這樣的兩兩組合串聯連續萃取的方式萃取。
[0032] 5)每隔30分鐘即從分離釜1、分離釜2、分離釜3中將產物放出，每分離釜新原料進 入萃取過程且萃取壓力到設定壓力之后開始計時，在120分鐘內共放4次產物;分別對三個 分離釜內四次的總產物稱重、記錄，將產物中的水分離出來得到實際的花生油重和花生香 料重并計算相應的產率。
[0033] 6)對萃取后的花生粉進行蛋白質含量分析，記錄蛋白質的含量。第一級分級釜中 得到的產品是花生油，第二級分離釜中得到的是花生香料，第三級分離釜中主要是萃取過 程中所聚集的水分，萃取釜中的萃余物為低油脂花生植物蛋白。
[0034] 7)對花生油、花生香料及花生蛋白進行理化指標檢測和感官評價。
[0035] 2、幾個實施例生產參數和結果：
[0036] 見下表：
[0039] 以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實 施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存 在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。
[0040] 以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并 不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來 說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護 范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1. 一種花生油、花生香料和花生蛋白的制備方法，其特征在于，主要包括以下步驟： (A) 將花生仁經連續微波烘烤或連續高溫氣流烘烤，得到烤香花生； (B) 將所述烤香花生進行粉碎，控制顆粒大小為10-80目，得到花生粉； (C) 將所述花生粉裝入超臨界二氧化碳萃取釜中，設定萃取釜、第一級分離釜、第二級 分離釜、第三級分離釜中工作壓力、工作溫度和二氧化碳流量，然后對萃取釜內的花生粉進 行超臨界二氧化碳萃取、分離，得到花生油、花生香料和花生蛋白。2. 根據權利要求1所述的花生油、花生香料、花生蛋白的制備方法，其特征是，步驟(C) 中萃取釜工作壓力為35-70MPa，工作溫度為40-65°C ;第一級分離釜工作壓力為10_20MPa， 工作溫度為40-60°C ;第二級分離釜工作壓力為5-9MPa，工作溫度為35-55°C ;第三級分離釜 工作壓力為4_6MPa，工作溫度為25-45 °C;二氧化碳流量為每公斤原料每小時10-20公斤二 氧化碳。3. 根據權利要求2所述的花生油、花生香料、花生蛋白的制備方法，其特征在于，萃取釜 工作壓力為35-50MPa，工作溫度為40-50°C ;第一級分離釜工作壓力為I I-HMPa，工作溫度 為45-55°C ;第二級分離釜工作壓力為5-9MPa，工作溫度為35-50°C ;第三級分離釜工作壓力 為5-6MPa，工作溫度為35-45 °C;二氧化碳流量為每公斤原料每小時15-20公斤二氧化碳。4. 根據權利要求1所述的花生油、花生香料、花生蛋白的制備方法，其特征在于，萃取釜 采用三個，每兩個一組串聯生產，互相按固定前后次序成組，當兩個萃取釜在串聯生產時， 另外一個處于裝卸料過程或者待萃取狀態；當萃取時間進行60分鐘以上或者萃取總產率達 到原料含油率70%_80%時，將萃取釜內壓力降低15-17MPa，其余條件不變，降壓后維持此 壓10-20分鐘，然后再升高萃取壓力到原來的壓力并繼續進行萃取。5. 根據權利要求1所述的花生油、花生香料、花生蛋白的制備方法，其特征是，步驟(A) 中烤香花生的制備為：用連續微波烘烤對干燥花生進行脫水和烤香，脫水時溫度控制在 120-130°C，烤香時溫度控制在140-150°C，使脫水和烤香后的花生香氣濃郁。6. 根據權利要求1-5任一項所述的花生油、花生香料、花生蛋白的制備方法，其特征在 于，第一級分離釜中得到的是花生油，第二級分離釜中得到的是花生香料，萃取釜中的萃余 物為花生蛋白。7. 根據權利要求1所述的花生油、花生香料、花生蛋白的制備方法，其特征在于，步驟 (B)為將烤香花生進行粉碎，控制顆粒大小為20-60目，得到疏松、不結塊、流動性好的花生 粉。8. 根據權利要求1-7任一項所述的制備方法得到的花生油。9. 根據權利要求1-7任一項所述的制備方法得到的花生香料。10. 根據權利要求1-7任一項所述的制備方法得到的花生蛋白。
【文檔編號】C11B1/10GK105941822SQ201610283367
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月29日
【發明人】曾健青, 李英奇
【申請人】湖南和廣生物科技有限公司