CN106929147A - 一种制备油体的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种制备油体的方法，其中所述方法包括：(i)提供油料；(ii)将所述油料在水和酶的存在下，破坏细胞壁和/或破坏细胞壁中的纤维素、果胶、半纤维素或葡聚糖；(iii)分离得到油体。

Description

一种制备油体的方法

技术领域

本发明属于一种食品、保健食品或生物技术领域，具体的，涉及一种安全、无污染的制备油料油体的方法。

背景技术

油料作物可提供丰富的植物蛋白和油体，既是日常生活必需的大宗农产品，也是重要的食品工业原料。我国油料作物的种植、加工及其由此产生的经济效益均仅次于粮食作物，油料产品的有效供给和利用是保障国家食物安全的重要组成部分。我国油料的种植主要包括油菜、花生、大豆、芝麻、胡麻和向日葵等，总产量约占油料作物的90％。目前，我国的油料加工企业多呈现出蓬勃发展，但多数企业采用传统方式，加工的产品营养保持水平较低，产品的附加值不高。企业对油料的深加工能力有限，科技含量较低，一定程度上制约了油料产业的健康发展。

油料油体的开发利用是提高油料资源利用效率的有效途径。目前，国内外大部分油料的油体提取采用化学法和水剂法。这些方法不同程度地存在残留化学试剂、营养物质损失严重、提取效率不高等缺点。开发适合于工业化分离油料油体的安全高效方法，有助于油料产业的健康发展。

因此，目前急缺一种绿色安全、操作工艺简单的方法从油料中高效制备油体的工艺。

发明内容

本发明的第一目的在于获得一种制备油体的方法，该方法是对目前水剂法提取油料油体工艺的改进，克服了水剂法工艺中提取时间长、油体提取率低的不足，得到了一种脂肪含量高的油体。

本发明公开的所述方法包括：

(i)提供粉碎的油料；(ii)将所述油料在水和酶的存在下，破坏细胞壁和/或破坏细胞壁中的纤维素、果胶、半纤维素或葡聚糖；(iii)将反应得到的油体分离；优选的，所述的油体的脂肪含量为60％以上，更优选为80％以上，最优选为90％以上。

如上所述的方法，其中所述的酶选自纤维素酶、果胶酶、半纤维素酶、葡聚糖酶中的任意一种或几种的任意组合。

如上所述的方法，其中所述的酶不包含水解蛋白质和/或肽类的酶、水解磷脂类结构的磷脂酶。

如上所述的方法，其中所述的油料包含蛋白质和油体。

如上所述的方法，其中所述步骤(i)之前进行粉碎处理。

如上所述的方法，所述的油料选自植物中获得的种子或核，优选棕榈果、棕榈仁、花生、燕麦、玉米、油菜籽、大豆、芝麻、亚麻籽、向日葵、棉籽、红花籽、紫苏籽、茶籽、蓖麻籽、椰子、油橄榄、可可豆、乌桕籽、扁桃仁、杏仁、油桐籽、橡胶籽、米糠、玉米胚、小麦胚、芝麻籽、蓖麻籽、亚麻籽、月见草籽、榛子、南瓜籽、胡桃、葡萄籽、胡麻籽、玻璃苣籽、沙棘籽、番茄籽、南瓜籽、澳洲坚果、可可、藻类和/或它们的任意混合物。

如上所述的方法，其中所述的油料与水的重量比例为1:3-10，优选为1:3-8。

如上所述的方法，其中所述的方法包括对步骤(iii)得到的油体进行干燥。

如上所述的方法，其中所述的干燥采用真空干燥。

一种采用如上所述的方法制备得到的油体，其中油体中的脂肪质量含量为60-95％，蛋白质质量含量为3-30％，灰分不高于0.5％，还包括总糖和/淀粉0.5-10％

本发明还公开了一种如上所述的方法制备得到的油体在制备食品、药物、婴幼儿护理产品中的应用。

油料作物指在我国广泛种植的大豆、花生、油菜、芝麻等草本植物。油料作物中的油脂和蛋白质分别以油体和蛋白体的形式存在，油体是由大量的中性脂肪(主要为三酰甘油)及少量的磷脂和蛋白质组成，分散在油料细胞中的相对稳定的亚细胞微滴，这些微滴又称为脂滴、圆球体(spherosomes)、油脂体(oleosomes)或油体(oil bodies)。

油料粉碎时，粉碎的平均粒径为5－200μm，优选为10－150μm，最优选为10-80μm。粉碎次数的增加将损失油脂的营养物质，粉碎时间由油料种类和粉碎机类型共同决定，保证粉碎粒径一般控制为接近油料细胞的粒径，最好是小于油料细胞粒径而大于油体粒径。

在本发明的一个具体实施方式中，具有细胞壁破坏作用的酶主要包括纤维素酶、果胶酶、半纤维素酶等的一种或几种，优选包含纤维素酶或果胶酶中的一种或两种；在本发明的一个具体实施方式中，所述的酶选自含有破坏细胞壁中纤维素、果胶、半纤维素及葡聚糖结构的酶类,如来源于诺维信和sigma公司的酶。在本发明优选的具体实施方式方案中，较佳的的提取工艺不含有以下种类的酶：具有水解蛋白质和肽类的酶及水解磷脂类结构的磷脂酶类。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的酶优选为果胶酶、纤维素酶的一种或两者的混合物，或者具有水解果胶、纤维素作用的商用复合纤维素酶。在本发明的一个具体实施方式中，所述酶的酶活在3000-5000U/g(mL)，添加量根据油料作物的种类不同应根据试验确定，以固体或液体的形式添加均可；反应条件是一般根据酶的最适温度确定提取温度，提取时间以油脂体的提取率可以本领域的技术人员的普通知识下常规调整达到最高且恒定。

酶制剂添加后需要适度搅拌或均质，控制搅拌或均质的转速及时间，防止形成严重的乳化液。

如上所述的分离手段包括各种常规的手段，其非限制性例子包括取离心、过滤等。所述的离心可采用离心机离心，转速要求4000～8000转/分，这样可使油料蛋白中的非水溶性蛋白质充分分离沉淀。

油体为半固体状的乳白色奶油体，根据油料种类的不同得率有区别，油体的组成含有油脂、蛋白质、磷脂、糖类等。以油体为基础的乳化剂可用于食品、保健品、药品、个人护理产品等。

本法通过使用生物酶制剂破坏油料细胞结构，促进油体的释放，此法不仅可以获得安全营养的油料油体，同时还不会对环境产生污染，适用于油料油体的大规模工业化生产。

附图说明

图1、图2为花生油体的zeta电位随盐浓度、pH的变化。

具体实施方式

本发明人经过广泛而深入的研究，通过改进制备工艺，针对目前现有提取油体技术中，容易引入外来溶剂而使食品被化学试剂污染污染、失去天然营养价值的缺点，以及目前制备油体工艺中得率较低的问题，本发明旨在利用酶技术，使得生产或制备过程完全绿色生产，制备得到一种安全营养的油体。在此基础上完成了本发明。

本发明的技术构思如下：

本发明克服了现有技术的缺陷，提出了一种制备油体的方法，该工艺结合酶法工艺的优点，在物理磨浆的基础上进行了改进，将现有工艺中使用水或化学浸泡的方法替代为酶解的方法，更大程度上节约了时间、降低了能耗或浪费、避免了化学方法引入的溶剂，使其具有比水剂法更高的得率，甚至其得到的油体具有更广泛的用途。更进一步地，减少了引入其它各种外来溶剂或化学品对食品安全的威胁，产品达到食品安全的标准。

本发明中，术语“含有”或“包括”表示各种成分可一起应用于本发明的混合物或组合物中。因此，术语“主要由...组成”和“由...组成”包含在术语“含有”或“包括”中。

以下对本发明的各个方面进行详述：

原料

本发明中，采用的原料为油料，其来源于植物的种子或核，其非限制性例子包括括花生、玉米、油菜籽、大豆、芝麻、亚麻籽、向日葵、扁桃仁、杏仁、米糠、玉米胚、小麦胚、和/或它们的任意混合物。

油体是由一层磷脂膜包围基质三酰基甘油，蛋白质镶嵌在膜上形成的小球体，蛋白质和磷脂的结构维持油体稳定性和有效保护油脂本身的不饱和脂肪酸。以油体为基础的乳化物可用于食品、保健品、药品、个人护理产品等。在食品中可应用的产品有蛋黄酱、冰淇淋、布丁、果汁、糖衣等；在保健品和药品中，以油体为基础的乳剂物可用作疫苗中的辅助制剂和口服类药品成分；在个人护理产品中，以油体为基础的乳液可被应用于面霜、乳液、护发产品，沐浴产品等。目前，将蛋白质、油和水均质人工合成油体乳液，但这种乳化物在制作过程中会损失蛋白质和油脂天然的营养价值。

酶

在本发明的一个具体实施方式中，具有细胞壁破坏作用的酶。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的酶的其非限制性例子包括纤维素酶、果胶酶、半纤维素酶、葡聚糖酶中任意一种或几种的组合。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的酶对细胞壁中的纤维素、果胶、半纤维素和/或葡聚糖结构进行酶解或破坏。

在本发明的一个优选的实施方式中，所使用的酶不含有水解蛋白质和/或肽类的酶、或水解磷脂类结构的磷脂酶类。

在本发明的一个优选的实施方式中，所述的酶选自果胶酶、纤维素酶或两者的混合物。

在本发明的一个优选的实施方式中，所述的酶选自复合纤维素酶，所述的酶可以水解果胶和纤维素。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的酶的酶活为3000-5000U/g(mL)。所述酶的添加量根据油料作物的种类不同进行常规的调整，在本发明的一个具体实施方式中，所述的酶用量为20-100U/g，所述的酶用量为油料的干重为基数。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的酶以固体或液体的形式添加。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的酶为固定化或非固定化的形式存在。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的酶可以附载于各种载体上，如树脂、二氧化硅、活性碳、纳米物质和/或其它类似物上。

制备油体的方法

本发明所述的制备方法采用酶对油料中的细胞壁或细胞壁中的纤维素、果胶、半纤维素及葡聚糖进行作用。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的油料先进行粉碎。

所述的制备油体的方法包括以下步骤：

(i)提供油料；

(ii)将所述油料在水和如上所述的酶存在下反应；

(iii)将反应得到的油体进行分离。

如上所述的油料在水和酶的存在下，反应前，需进行均质；反应中，需要搅拌或震荡。在均质中，应防止形成严重的乳化液。所述的搅拌或震荡的速度可以根据本领域内的技术人员的常规操作进行调整。

所述的油料在水和酶的存在下进行的反应，可以采用各种酶反应设备，包括但不限于固定床、反应罐、震荡器等。

所述的油料与水的比例可根据本领域内技术人员的操作常识进行调整。以使油料与酶能够充分的接触反应。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的油料与水的比例为1:3-10，优选为1:3-8，最优选为如1:3-7、1:3-6或1:4-5。

如上所述的制备方法，步骤(ii)中反应结束后，还包括灭活的过程。

如上所述的制备方法，在步骤(iii)中进行分离的步骤中，得到的含油体的组分进行干燥，非限制性例子如45-50℃温度下真空干燥。

油体

采用如上所述的制备方法，制备得到的油体(干基)，其脂肪质量含量为60-95％；蛋白质质量含量为3-30％，灰分不高于0.5％，还包括总糖和/或淀粉0.5-10％。

在本发明的一个具体实施方式中，所述油体含脂肪质量含量为60-90％(干基)；蛋白质质量含量为8-30％，灰分不高于0.4％(干基)，还包括总糖和/或淀粉1-8％。

在本发明的一个优选的实施方式中，所述油体含有脂肪质量含量为65-90％(干基)；蛋白质含量为8-20％，灰分不高于0.3％(干基)，还包括总糖和/或淀粉1-8％。

应用

本发明中的油体，可以应用于多种领域，如食品、药物、婴幼儿护理产品、动物食品中的应用。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的油体可以用于制备冰激凌。

优点

本发明获得了油体，具有以下优点：

1、以酶和水为介质提取，方法无毒，操作简便，能得到稳定的及纯度较高的油料油体，利于在食品中的应用；

2、本发明提取的油体富含不饱和脂肪酸；

3、本发明提取的油体通过真空干燥得到易于保存的油体，可再水化得到稳定乳状液，操作方便，使用广泛；

4、所得到的油体的收率较高，可达到40％,45％,甚至可达到48％以上。

如无具体说明，本发明的各种原料均可以通过市售得到；或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。

本发明的其他方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而易见的。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。除非另外说明，否则所有的份数为重量份，所有的百分比为质量百分比。

除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。

制备实施例：

以花生种子为原料，其处理方法或步骤如下：

(1)粉碎：将20.00±1.00g去皮花生用粉碎机粉碎至平均粒径为30-100μm；

(2)均质：粉碎之后，将花生和去离子水按质量比1:4混合，66U/g花生的复合植物水解酶酶制剂，18000r/min均质2s；

(3)酶解：在50℃水浴恒温振荡器中震荡90min，充分酶解；

(4)分离步骤如下：

a.酶解完成后于沸水浴中灭酶5min，取出后冷水冷却。将冷却的样液转移至400ml具塞离心杯以4000r/min离心20min，收集上层悬浮物；

b.用剩余的上清液再次清洗沉淀物，并置于400ml离心杯以4000r/min离心20min，收集上层悬浮物；

c.收集上清液置于400ml离心杯以4000r/min离心20min，收集上层悬浮物；

d.将所有收集的离心管上层的悬浮物合并，即得到油体，油体得率约48-49％；步骤d中得到的花生油体中含有大量的高级不饱和脂肪酸(见表2)，尤其是油酸、亚油酸的含量较丰富。取出上层沉淀物，放在真空干燥箱中，在45-50℃温度下干燥10个小时去除水分。可以避免油体中不饱和脂肪酸发生氧化，而使其营养价值；其相应的成份见表1所示，其它成分为总糖或淀粉等：

表1 花生和花生油体成分

表2 花生油体脂肪酸质量百分比组成

图1显示了花生油体的zeta电位随盐浓度的变化，其试验方法为：

取1g油体分别用9g添加不同氯化钠(0,10,40,80,100mmol/L)的pH值(3.0、7.4、9.0)的10mmol/L磷酸盐缓冲溶液稀释，制成悬浮液，在37℃保持20min，随后在室温(25℃)下放置24h，将悬浮液稀释为约质量分数5％的溶液，用zeta电位分析仪测定稀释液zeta电位。

图2为花生油脂体等电点(即zeta电位随pH的变化)预测，其实验方法为：

试验方法：取1g油体分别用9g pH值(3.0、4.0、5.0、6.0、7.0)的10mmol/L磷酸盐缓冲溶液稀释，制成悬浮液，在37℃保持20min，随后在室温(25℃)下放置24h，将悬浮液稀释为约质量分数5％的溶液，用zeta电位分析仪测定稀释液zeta电位。

应用实施例：

1.油体在冰激凌中的应用

冰淇淋是一种以饮用水、牛乳、奶粉、奶油(或植物油脂)、食糖等为主要原料的多相分散体系。在乳化剂的作用下，冰淇淋浆料中不相混溶、易形成分层的油脂和水产生相互吸引，油溶性物质和乳化剂的亲油基团结合，水溶性和乳化剂的亲水基团相互作用，从而产生以乳化剂为主的界面膜。乳化剂对加工中的油滴起保护作用，使油滴不易聚结、充分分散于水相，从而形成较稳定的乳状液。这样的浆料生产的冰淇淋具有口感细腻、组织柔软的特点。本研究将天然乳化剂——花生油体应用于冰淇淋的生产中，可保证冷饮食品具有独特风味的同时还能增加其营养保健功能，减少食品工业用乳化剂的添加量，这对广大消费者和食品和保健品产业发展都具有重大的意义。油脂体是一种良好的乳化剂，可作O/W型乳化剂，添加到冰淇淋后，可使水、牛乳、奶粉和食糖更好地混合，并产生独特的风味和营养价值。

应用实验

(一)使用油体的冰激凌配方如下：水60％，脱脂乳粉12％，稀奶油6％，蔗糖12％，油体乳液10％(由上述实施例制备的油体(油体:水＝8:2)混合均匀)。

(二)使用乳化剂的冰激凌配方如下：水60％，乳粉15％，稀奶油12％，蔗糖12％，乳化稳定剂0.6％。

两者色泽均为微黄色，添加植物油体的冰激凌具有天然的、淡淡的植物香味，且添加油体的冰激凌口感细腻柔滑、无冰晶，但使用乳化剂的冰激淋则无相应特点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的实质技术内容范围，本发明的实质技术内容是广义地定义于申请的权利要求范围中，任何他人完成的技术实体或方法，若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同，也或是一种等效的变更，均将被视为涵盖于该权利要求范围之中。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种制备油体的方法，其中所述方法包括以下步骤：

(i)提供含油体和蛋白质的粉碎油料；

(ii)将所述粉碎油料在水和酶的存在下，破坏细胞壁和/或破坏细胞壁中的纤维素、果胶、半纤维素和/或葡聚糖；

(iii)将反应得到的油体进行分离。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述的酶选自纤维素酶、果胶酶、半纤维素酶、葡聚糖酶中的任意一种或几种的任意组合。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述的酶不含有水解蛋白质和/或肽类和/或脂肪和/或磷脂活性的酶。

4.如权利要求2所述的方法，其中所述的酶的活性为100-5000U/g(mL)，酶用量20-100U/g。

5.如权利要求1-3中任一项权利要求所述的方法，所述的油料选自植物上获得的种子或核，优选棕榈果、棕榈仁、花生、燕麦、玉米、油菜籽、大豆、芝麻、亚麻籽、向日葵、棉籽、红花籽、紫苏籽、茶籽、蓖麻籽、椰子、油橄榄、可可豆、乌桕籽、扁桃仁、杏仁、油桐籽、橡胶籽、米糠、玉米胚、小麦胚、芝麻籽、蓖麻籽、亚麻籽、月见草籽、榛子、南瓜籽、胡桃、葡萄籽、胡麻籽、玻璃苣籽、沙棘籽、番茄籽、南瓜籽、澳洲坚果、可可、藻类和/或它们的任意混合物。

6.如权利要求4所述的方法，所述的油料为花生。

7.如权利要求1-5中任一项权利要求所述的方法，其中所述的油料与水的重量比例为1:3-10，优选为1:3-8。

8.一种如权利要求1-5中任一项权利要求所述的方法，其中制备得到的油体中的脂肪质量含量为60-95％，蛋白质质量含量为3-30％，灰分不高于0.5％，还包括总糖和/或淀粉0.5-10％。

9.一种油体，其通过权利要求1-5中任一项权利要求所述的方法制备得到，其中脂肪的含量为60-95％。

10.一种如权利要求1-5中任一项权利要求所述方法得到的油体在制备食品、药物、婴幼儿护理品、动物食品中的应用。