CN106635412A - 一种油的加工分离方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种油的加工分离方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一，分离：将毛油以短程分子蒸馏进行分离处理，得到高沸程油和低沸程油；其中，分离处理的条件为：进样速率与蒸发面积的比值在10～100L/(h*m2)范围内，蒸发温度在100～200℃之间，刮板速率在100～300rad/min范围内，冷凝温度在0～35℃之间；步骤二，精制：将步骤一所得低沸程油进行脱酸处理，即得无色澄清透明的高品质化妆品及药用油；将步骤一所得高沸程油进行脱胶处理，即得食用级油。与现有主要利用物理化学吸附等处理方式相比，本发明采用分子蒸馏进行无色茶油的分离，最大程度减少后续颜色恢复的影响因素，并减少精炼步骤，缩短生产周期，降低精炼损失，开发出高品质的深加工油脂产品以及食用级油作为副产品。

Description

一种油的加工分离方法及其应用
技术领域
本发明属于农产品加工领域，具体涉及一种油的加工分离方法及其应用。
背景技术
油茶(Camellia oleifrea Abel)为山茶科山茶属植物，具有悠久的栽培历史，最初起源于中国，为世界四大木本油料树种其中之一。我国的油茶主要分布在南方，如广西、湖南、浙江、江西等地区，目前在国内具有较大的规模及产量。茶油是从山茶属油茶树的种子中提取的木本植物油，富含不饱和脂肪酸，色清质纯，营养丰富，略带茶油特有的芬芳，是一种高级食用油。茶油中不饱和脂肪酸含量占总脂肪酸含量的90％，其中油酸含量高达80％以上，可与目前世界上公认的保健油—橄榄油相媲美，具有“东方橄榄油”与“油中珍品”之称。《本草纲目》记载：“茶油性偏凉，有凉血、止血、清热、解毒之功效，主治肝血亏损、马卜虫、益肠胃、明目”。据《中外医药大辞典》记载，茶油不仅营养丰富，促进内分泌腺体激素分泌，防治神经功能卜降，提高人体免疫力等功效。因此，茶油是一种值得推荐的对人体健康有益的保健型营养油。因此，茶油是一种值得推荐的对人体健康有益的保健型营养油，适合于长期食用。
茶油与橄榄油相似，属于不干性油，精制茶油性质稳定，不易被氧化。茶油渗透性强易吸收，对紫外线有吸收作用，不含一般植物油中存在的黄曲霉毒素，含有少量维生素E、游离氨基酸、茶多酚、茶皂甙等成分而具有杀菌止痒作用，所以茶油非常适合作为化妆品及药用的油脂类原料。据报道在日本每年用于高端化妆品中的茶油高达数百吨。传统的油脂精炼方法能使茶油符合食用标准，但在色泽等品质方面很难满足化妆品用茶油的标准。
中国发明专利申请CN200810029411.8公开了一种化妆品用的山茶油制备方法，选用优质油茶籽低温烘烤，常温压榨，加温过滤杂质，碱炼和乙醇萃取两步法脱酸脱胶，再用活性炭与活性白土的混合物作为脱色剂脱色，通过脱嗅去除氧化物和杂味，最后得到基本无色、晶莹透明、无异味的山茶油。中国发明专利公开号CN1017691.A公开了一种利用短程蒸馏精制化妆品级山茶油的方法，该法利用三级蒸馏制备低酸价山茶油与高价值油酸。但上述专利中，所采用的碱炼、乙醇萃取等步骤较繁琐，对油品质有一定影响，能耗较高且容易造成二次污染；而三级蒸馏制备仅作为降低酸值的技术使用，未能很好的解决存在的色泽问题。因此需要开发一种简单易行的绿色生产制备技术进行规模化生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而一种油的加工分离方法及其产品、应用，减少精炼步骤，缩短生产周期，降低精炼损失，最大程度减少后续颜色恢复的影响因素，开发出高品质的深加工油脂产品，以及食用级油作为副产品，实现油的定向优化，充分利用。
本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：
一种油的加工分离方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一，分离：将毛油以短程分子蒸馏进行分离处理，得到高沸程油和低沸程油；其中，分离处理的条件为：进样速率与蒸发面积的比值在10～100L/(h*m2)范围内，蒸发温度在100～200℃之间，刮板速率在100～300rad/min范围内，冷凝温度在0～35℃之间；
步骤二，精制：将步骤一所得低沸程油进行脱酸处理，即得无色澄清透明的高品质化妆品及药用油；将步骤一所得高沸程油进行脱胶处理，即得食用级油。
按上述方案，所述毛油包括油茶、翅果、葡萄籽、橄榄、巴旦木等的油料，即茶油、翅果油、葡萄籽油、橄榄油、巴旦木油等。进一步地，本发明所述毛油优选茶油。
按上述方案，所述毛油可以通过冷榨压榨、超临界萃取、微波辅助萃取或压榨等方式制备得到。
优选地，本发明所述毛油通过冷榨压榨方式制备得到，具体步骤为：选取成熟的油料，其中的含壳率在2～12％(质量百分比)且水分含量在2～8％(质量百分比)的范围，然后进行冷榨压榨，榨膛温度为50～100℃，出油温度为30～80℃；所压榨出的油经过滤去除杂质后，即得到毛油。
进一步地，本发明所述油料的含壳率优选在4～8％，水分含量优选在4～6％的范围。
进一步地，所述榨膛温度优选为70～90℃，出油温度优选为30～60℃。
按上述方案，短程分子蒸馏过程中，蒸发冷凝后收集的无色澄清透明的油组分为低沸程油，自蒸发器收集的未蒸发的油组分为高沸程油。
按上述方案，所述步骤一中，短程分子蒸馏进行分离处理时，分离处理的条件优选为：进样速率与蒸发面积的比值在40～60L/(h*m2)范围内，蒸发温度在120～160℃之间，刮板速率在150～250rad/min范围内，冷凝温度在15～25℃之间。
按上述方案，步骤二中，低沸程油可以采用短程分子蒸馏进行二次蒸馏工艺实现脱酸，也可以通过添加吸附剂进行物理吸附的方式实现脱酸。优选地，本发明中所述低沸程油中添加白土、硅藻土后，经搅拌、固液分离实现脱酸处理，得到无色澄清透明的化妆品级油。其中，白土、硅藻土和低沸程油以质量比(0.1～0.5)：(0.1～0.5)：10混合。
按上述方案，步骤二中，高沸程油可以采用酶法工艺进行脱胶处理，也可以采用水化法进行脱胶处理。优选地，本发明采用水化法进行脱胶处理，具体方法为：将高沸程油升温至70～80℃，然后加入温度70～80℃的水进行脱胶，加水量为高沸程油质量的6～7％，脱胶时间为10～20min，经离心、过滤、真空干燥、冷却后，得到食用级油。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
(1)对于无色油尤其是茶油的制备，现有的仍主要延用物理化学吸附等经典的处理方式，步骤较繁杂且能耗及油品损耗较多，而短程分子蒸馏现今是在工业上主要用来进行功效成分的富集分离纯化(如DHA、EPA的富集)或者对油进行脱酸处理等，而其在色素类相关应用又局限于脱除溶剂残留等，故未见有本领域技术人员将其进行无色油品分离方面的拓展尝试及应用。而本发明首次采用短程分子蒸馏进行无色油的分离，首先将有色组分分离出来，最大程度减少后续颜色恢复的影响因素，并减少精炼步骤，缩短生产周期，降低精炼损失，进而开发出高品质的深加工油脂产品(即高品质化妆品及药用油)；而有色组分可应用于食品领域。尤其是，在具体实施案例中无色茶油维生素E、角鲨烯、植物甾醇等功效活性成分具有富集效应，含量均出现50％以上的增加，稳定性更佳；
(2)本发明针对高沸程油有胶质低酸价、低沸程油无胶质酸价较高的特征，分别进行精制处理，实现能耗的定向优化利用，节约能源，油的利用率高，总收率达到96％以上。其中，短程分子蒸馏出的低沸程油收率高，无色澄清透明，维生素E、植物甾醇等功效成分含量较高且易于被皮肤吸收，适用于化妆品、药品等领域，而分离出的高沸程油符合国家食用茶油的相关规定，可应用于食品领域。尤其是，无色茶油收率较高，达到40％以上，而高沸程的茶油仍是优良的食用油原料；
(3)本发明中涉及工艺均在较低温度下进行，蒸馏过程中油样与蒸馏加热面接触时间短，较大程度上保证了油品的高品质；
(4)本发明产品定位准确实用性强，涉及步骤均采用物理加工工艺，工艺简单易行损耗低，对环境污染少，容易控制，绿色高效适合规模化生产，符合现代绿色加工及高附加值产品开发要求。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
一种茶油的加工分离方法，具体包括以下步骤：
(1)预处理：选取成熟的油茶籽，去除杂质(去除茶籽中可能存在的泥沙枝叶等杂质)并脱壳得到茶籽仁，仁中含壳率为6％，并调整茶籽仁中水分含量在6％；
(2)初榨：将脱壳后的茶籽仁进行冷榨压榨，榨膛温度为90℃，出油温度为40℃，将压榨出的茶油过滤去除杂质(除去压榨过程中产生的残渣等)，得到初榨茶油，即毛油；
(3)分离：过滤后的茶油以短程分子蒸馏(旋转刮板式)进行分离处理，分离条件为：进样速率与蒸发面积的比值40L/(h·m2)，蒸发温度140℃，刮板速率200rad/min，冷凝温度15℃，分离得到高沸程茶油和低沸程茶油；
(4)精制：将分离后的高沸程茶油和水同时升温至70℃，加水量6％，脱胶时间10min，厢式压滤机过滤，得到食用级油茶籽油；而分离所得低沸程茶油，按照白土、硅藻土、低沸程茶油的质量比为0.5:0.5:10混合，搅拌30min，离心过滤，得到无色澄清透明的化妆品级白茶油。
经相关国标及地标检验标准检测，本实施例中，所得初榨茶油的酸价0.36mgKOH/g、过氧化值0.78mmol/kg、维生素E 0.347mg/g、甾醇0.774mg/g、角鲨烯0.335mg/g；经过分离、精制后的食用级油茶籽油的收率为56％的水平，酸价0.12mgKOH/g、过氧化值0.28mmol/kg，而维生素E、甾醇、角鲨烯等成分与普通精炼油相比也处于较高水平，为优质的食用级油品；而化妆品级白茶油的收率为42％的水平，酸价0.07mgKOH/g、过氧化值0.67mmol/kg、维生素E 0.564mg/g、甾醇1.24mg/g、角鲨烯0.612mg/g，可直接应用于高端护肤产品。
实施例2
一种茶油的加工分离方法，具体包括以下步骤：
(1)预处理：选取成熟的油茶籽，去除杂质并脱壳得到茶籽仁，仁中含壳率为6％，并调整茶籽仁中水分含量在4％；
(2)初榨：将脱壳后的茶籽仁进行冷榨压榨，榨膛温度为80℃，出油温度为35℃，将压榨出的茶油过滤去除杂质，得到初榨茶油，即毛油；
(3)分离：过滤后的茶油以短程分子蒸馏进行分离处理，分离条件为：进样速率与蒸发面积的比值40L/(h·m2)，蒸发温度135℃，刮板速率180rad/min，冷凝温度15℃，分离得到高沸程茶油和低沸程茶油；
(4)精制：将分离后的高沸程茶油和水同时升温至80℃，加水量6％，脱胶时间20min，厢式压滤机过滤，得到食用级油茶籽油；而分离所得低沸程茶油，按照白土、硅藻土、低沸程茶油的质量比为0.1:0.5:10混合，搅拌30min，离心过滤，得到无色澄清透明的化妆品级白茶油。
经相关国标及地标检验标准检测，本实施例中，所得初榨茶油的酸价0.40mgKOH/g、过氧化值0.66mmol/kg、维生素E 0.235mg/g、甾醇0.662mg/g、角鲨烯0.301mg/g；经过分离、精制后的食用级油茶籽油的收率为53％的水平，酸价0.14mgKOH/g、过氧化值0.20mmol/kg，而维生素E、甾醇、角鲨烯等成分与普通精炼油相比也处于较高水平，为优质的食用级油品；而化妆品级白茶油的收率为44％的水平，酸价0.09mgKOH/g、过氧化值0.50mmol/kg、维生素E 0.442mg/g、甾醇1.04mg/g、角鲨烯0.598mg/g，可直接应用于高端护肤产品。
实施例3
一种茶油的加工分离方法，具体包括以下步骤：
(1)预处理：选取成熟的油茶籽，去除杂质并脱壳得到茶籽仁，仁中含壳率为10％，并调整茶籽仁中水分含量在6％；
(2)初榨：将脱壳后的茶籽仁进行冷榨压榨，榨膛温度为80℃，出油温度为40℃，将压榨出的茶油过滤去除杂质，得到初榨茶油，即毛油；
(3)分离：过滤后的茶油以短程分子蒸馏进行分离处理，分离条件为：进样速率与蒸发面积的比值50L/(h·m2)，蒸发温度140℃，刮板速率220rad/min，冷凝温度10℃，分离得到高沸程茶油和低沸程茶油；
(4)精制：将分离后的高沸程茶油和水同时升温至80℃，加水量4％，脱胶时间20min，厢式压滤机过滤，得到食用级油茶籽油；而分离所得低沸程茶油，按照白土、硅藻土、低沸程茶油的质量比为0.2:0.4:10混合，搅拌30min，离心过滤，得到无色澄清透明的化妆品级白茶油。
经相关国标及地标检验标准检测，本实施例中，所得初榨茶油的酸价0.33mgKOH/g、过氧化值0.80mmol/kg、维生素E 0.454mg/g、甾醇0.712mg/g、角鲨烯0.313mg/g；经过分离、精制后的食用级油茶籽油的收率为50％的水平，酸价0.10mgKOH/g、过氧化值0.33mmol/kg，而维生素E、甾醇、角鲨烯等成分与普通精炼油相比也处于较高水平，为优质的食用级油品；而化妆品级白茶油的收率为47％的水平，酸价0.07mgKOH/g、过氧化值0.47mmol/kg、维生素E 0.779mg/g、甾醇1.31mg/g、角鲨烯0.589mg/g，可直接应用于高端护肤产品。
实施例4
一种茶油的加工分离方法，具体包括以下步骤：
(1)预处理：选取成熟的油茶籽，去除杂质并脱壳得到茶籽仁，仁中含壳率为6％，并调整茶籽仁中水分含量在6％；
(2)初榨：将脱壳后的茶籽仁进行冷榨压榨，榨膛温度为90℃，出油温度为40℃，将压榨出的茶油过滤去除杂质，得到初榨茶油，即毛油；
(3)分离：过滤后的茶油以短程分子蒸馏进行分离处理，分离条件为：进样速率与蒸发面积的比值40L/(h·m2)，蒸发温度140℃，刮板速率200rad/min，冷凝温度15℃，分离得到高沸程茶油和低沸程茶油；
(4)精制：将分离后的高沸程茶油和水同时升温至70℃，加水量6％，脱胶时间10min，厢式压滤机过滤，得到食用级油茶籽油；而分离所得低沸程茶油，按照白土、硅藻土、低沸程茶油的质量比为0.5:0.5:10混合，搅拌30min，离心过滤，得到无色澄清透明的化妆品级白茶油。
经相关国标及地标检验标准检测，本实施例中，所得初榨茶油的酸价0.44mgKOH/g、过氧化值0.87mmol/kg、维生素E 0.300mg/g、甾醇0.677mg/g、角鲨烯0.274mg/g；经过分离、精制后的食用级油茶籽油的收率为57％的水平，酸价0.20mgKOH/g、过氧化值0.32mmol/kg，而维生素E、甾醇、角鲨烯等成分与普通精炼油相比也处于较高水平，为优质的食用级油品；而化妆品级白茶油的收率为42％的水平，酸价0.10mgKOH/g、过氧化值0.40mmol/kg、维生素E 0.612mg/g、甾醇1.08mg/g、角鲨烯0.551mg/g，可直接应用于高端护肤产品。
实施例5
一种茶油的加工分离方法，具体包括以下步骤：
(1)预处理：选取成熟的油茶籽，去除杂质并脱壳得到茶籽仁，仁中含壳率为6％，并调整茶籽仁中水分含量在6％；
(2)初榨：将脱壳后的茶籽仁进行冷榨压榨，榨膛温度为90℃，出油温度为40℃，将压榨出的茶油过滤去除杂质，得到初榨茶油，即毛油；
(3)分离：过滤后的茶油以短程分子蒸馏进行分离处理，分离条件为：进样速率与蒸发面积的比值40L/(h·m2)，蒸发温度140℃，刮板速率200rad/min，冷凝温度15℃，分离得到高沸程茶油和低沸程茶油；
(4)精制：将分离后的高沸程茶油加入水和酶，加水量为高沸程茶油质量的6％，加酶量为高沸程茶油质量的1％，于温度40℃搅拌30min进行脱胶，然后采用厢式压滤机过滤，得到食用级油茶籽油；而分离所得低沸程茶油，按照白土、硅藻土、低沸程茶油的质量比为0.5:0.5:10混合，搅拌30min，离心过滤，得到无色澄清透明的化妆品级白茶油。
经相关国标及地标检验标准检测，本实施例中，所得初榨茶油的酸价0.27mgKOH/g、过氧化值0.71mmol/kg、维生素E 0.412mg/g、甾醇0.566mg/g、角鲨烯0.289mg/g；经过分离、精制后的食用级油茶籽油的收率为53％的水平，酸价0.13mgKOH/g、过氧化值0.31mmol/kg，而维生素E、甾醇、角鲨烯等成分与普通精炼油相比也处于较高水平，为优质的食用级油品；而化妆品级白茶油的收率为45％的水平，酸价0.08mgKOH/g、过氧化值0.40mmol/kg、维生素E 0.656mg/g、甾醇0.899mg/g、角鲨烯0.523mg/g，可直接应用于高端护肤产品。
实施例6
一种翅果油的加工分离方法，具体包括以下步骤：
(1)预处理：选取成熟的翅果，去除杂质并脱壳得到翅果仁，仁中含壳率为6％，并调整翅果仁中水分含量在6％；
(2)初榨：将脱壳后的翅果仁进行冷榨压榨，榨膛温度为90℃，出油温度为40℃，将压榨出的翅果油过滤去除杂质，得到初榨翅果油，即毛油；
(3)分离：过滤后的翅果油以短程分子蒸馏进行分离处理，分离条件为：进样速率与蒸发面积的比值40L/(h·m2)，蒸发温度140℃，刮板速率200rad/min，冷凝温度15℃，分离得到高沸程翅果油和低沸程翅果油；
(4)精制：将分离后的高沸程翅果油和水同时升温至70℃，加水量6％，脱胶时间10min，采用厢式压滤机过滤，得到食用级翅果油；而分离所得低沸程翅果油，按照白土、硅藻土、低沸程翅果油的质量比为0.5:0.5:10混合，搅拌30min，离心过滤，得到无色澄清透明的化妆品级白翅果油。
经相关国标及地标检验标准检测，本实施例中，所得初榨翅果油的酸价1.25mgKOH/g、过氧化值1.04mmol/kg、维生素E 0.755mg/g、甾醇0.641mg/g；经过分离、精制后的食用级翅果油的收率为57％的水平，酸价0.54mgKOH/g、过氧化值0.78mmol/kg，而维生素E、甾醇、角鲨烯等成分与普通精炼油相比也处于较高水平，为优质的食用级油品；而化妆品级白翅果油的收率为40％的水平，酸价0.16mgKOH/g、过氧化值1.22mmol/kg、维生素E1.87mg/g、甾醇1.11mg/g，为优质的护肤用油。
实施例7
一种葡萄籽油的加工分离方法，具体包括以下步骤：
(1)预处理：选取新鲜的葡萄籽，去除杂质并干燥，并调整葡萄籽中水分含量在6％；
(2)初榨：将上述葡萄籽进行冷榨压榨，榨膛温度为90℃，出油温度为40℃，将压榨出的葡萄籽油过滤去除杂质，得到初榨葡萄籽油，即毛油；
(3)分离：过滤后的葡萄籽油以短程分子蒸馏进行分离处理，分离条件为：进样速率与蒸发面积的比值40L/(h·m2)，蒸发温度140℃，刮板速率200rad/min，冷凝温度15℃，分离得到高沸程葡萄籽油和低沸程葡萄籽油；
(4)精制：将分离后的高沸程葡萄籽油和水同时升温至70℃，加水量6％，脱胶时间10min，厢式压滤机过滤，得到食用级油葡萄籽籽油；而分离所得低沸程葡萄籽油，按照白土、硅藻土、低沸程葡萄籽油的质量比为0.5:0.5:10混合，搅拌30min，离心过滤，得到无色澄清透明的化妆品级白葡萄籽油。
经相关国标及地标检验标准检测，本实施例中，所得初榨葡萄籽油的酸价0.85mgKOH/g、过氧化值1.02mmol/kg、维生素E 0.145mg/g、甾醇1.56mg/g；经过分离、精制后的食用级油葡萄籽油的收率为54％的水平，酸价0.28mgKOH/g、过氧化值0.37mmol/kg，而维生素E、甾醇、角鲨烯等成分与普通精炼油相比也处于较高水平，为优质的食用级油品；而化妆品级白葡萄籽油的收率为44％的水平，酸价0.14mgKOH/g、过氧化值0.50mmol/kg、维生素E 0.250mg/g、甾醇2.55mg/g，为优质的护肤用油。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干改进和变换，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种油的加工分离方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一，分离：将毛油以短程分子蒸馏进行分离处理，得到高沸程油和低沸程油；其中，分离处理的条件为：进样速率与蒸发面积的比值在10～100L/(h*m2)范围内，蒸发温度在100～200℃之间，刮板速率在100～300rad/min范围内，冷凝温度在0～35℃之间；
步骤二，精制：将步骤一所得低沸程油进行脱酸处理，即得无色澄清透明的高品质化妆品及药用油；将步骤一所得高沸程油进行脱胶处理，即得食用级油。
2.根据权利要求1所述的一种油的加工分离方法，其特征在于所述毛油包括油茶、翅果、葡萄籽、橄榄、巴旦木的油料。
3.根据权利要求1所述的一种油的加工分离方法，其特征在于本发明所述毛油为茶油。
4.根据权利要求1所述的一种油的加工分离方法，其特征在于所述毛油通过冷榨压榨、超临界萃取、微波辅助萃取或压榨等方式制备得到。
5.根据权利要求1所述的一种油的加工分离方法，其特征在于本发明所述毛油通过冷榨压榨方式制备得到，具体步骤为：选取成熟的油料，其中的含壳率在2～12％且水分质量含量在2～8％的范围，然后进行冷榨压榨，榨膛温度为50～100℃，出油温度为30～80℃；所压榨出的油经过滤去除杂质后，即得到毛油。
6.根据权利要求1所述的一种油的加工分离方法，其特征在于所述低沸程油为分离处理中蒸发并冷凝后收集的无色澄清透明的油组分，高沸程油为分离处理中自蒸发器收集的未蒸发的油组分。
7.根据权利要求1所述的一种油的加工分离方法，其特征在于所述步骤一中，短程分子蒸馏进行分离处理时，分离处理的条件为：进样速率与蒸发面积的比值在40～60L/(h*m2)范围内，蒸发温度在120～160℃之间，刮板速率在150～250rad/min范围内，冷凝温度在15～25℃之间。
8.根据权利要求1所述的一种油的加工分离方法，其特征在于步骤二中，低沸程油采用短程分子蒸馏进行二次蒸馏工艺实现脱酸，或者通过添加吸附剂进行物理吸附的方式实现脱酸。
9.根据权利要求1所述的一种油的加工分离方法，其特征在于所述脱酸处理的方法为：低沸程油中添加白土、硅藻土后，经搅拌、固液分离实现脱酸处理，得到无色澄清透明的化妆品级油。
10.根据权利要求1所述的一种油的加工分离方法，其特征在于所述脱胶处理为酶法工艺或者水化法。
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