花生油、花生香料、花生蛋白及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种新型花生油、花生香料、花生蛋白的制备方法。所述方法包括：将干燥的花生仁进行高温烘烤；用对辊式粉碎机对烤香花生进行粉碎；采用优选的萃取条件，结合在萃取过程中利用“高?低?高”压变化深度萃取花生原料；通过超临界二氧化碳萃取、分离、精制“合三为一”的手段，一步同时得到高品质的花生油、花生香料和花生蛋白。该方法步骤简单，绿色环保。生产的花生油和花生香料品质好，安全性高：无微生物、重金属、有机溶剂、蛋白质源类有毒有害物质；花生油营养丰富，口感好；花生香料香气浓郁纯正；花生蛋白流动性好，既是很好的营养食品，又可用来开发生产更高附加值的多肽和氨基酸等下游产品。
【专利说明】
花生油、花生香料、花生蛋白及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于食用油或脂肪领域，具体地是涉及一种花生油、花生香料、花生蛋白及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国城市化的发展，一方面农村人口逐年减少，劳动力越来越短缺，另一方面 城市对食用植物油的需求量快速增加。近年来，食用油脂安全性问题频发：比如潲水油事 件、油脂含有致癌物事件等，使得普通百姓对食用植物油常常处于无法选择的烦恼之中。因 此，如何生产安全、高品质、物美价廉的食用植物油一直是众多研究者所追求的目标。
[0003] 花生，又称花生仁、花生米，是人们熟知而常用的富含油脂的食品，全世界各地均 有种植且被广泛使用。其含有蛋白质、脂肪、糖类、维生素以32、86、04、1〇，以及钙、磷、铁 等多种矿物质，含有8种人体所需的氨基酸及不饱和脂肪酸，含卵磷脂、胆碱、胡萝卜素、粗纤 维等物质。其中脂肪含量为44%-51%，蛋白质含量为24%-36%，含糖量为20%左右。可见， 花生具有十分丰富的营养与功能成分，有促进人脑细胞发育、增强记忆、改善和保护心脑血 管等多种保健功能。
[0004] 花生油作为一种普遍使用的食用植物油，市场需求量十分巨大。花生油的传统生 产方法是压榨法和溶剂浸提法。压榨法有冷压法和热压法。压榨法的主要缺点是出油率较 低、渣料残油多、产品不卫生、渣料再利用价值不高、渣料中微生物易于生长，同时油中还可 能含有微量有毒蛋白质类物质。溶剂浸提法主要是指采用溶剂油（己烷等)对粉碎后的花生 进行高温长时间浸提，然后经过滤、脱色、脱酸、脱臭、脱磷脂、脱水等复杂精制步骤来获得 花生油，该方法存在的缺点是:渣料受到高温破坏且溶剂残留较高导致其再利用价值不高； 生产过程复杂并存在严重的安全隐患;生产成本高;产品中有机溶剂残留多；油中缺乏原料 本身固有的功能营养成分(如维生素 E、植物留醇、磷脂、类胡萝卜素等），而这些功能营养成 分对人具有很好的保健作用以及对产品具有抗氧化功能;油的口感较差。
[0005]利用超临界二氧化碳萃取植物油脂是一种有别于传统压榨和溶剂浸提的新方法。 该方法以无色、无味、无毒、无害、不溶解蛋白质及糖类等大分子和重金属、化学惰性的液体 二氧化碳为萃取溶媒，对粉碎后的植物油脂原料进行低温萃取、分离精制。它将"萃取、分 离、精制"合三为一，步骤简单、生产过程绿色环保。特别是该方法生产的油脂产品具有以下 独特的优点：第一、安全性高:没有微生物、没有重金属、没有有机溶剂、没有蛋白质类毒素 等有毒有害物质;第二、营养功能成分丰富：富含植物留醇、维生素、类胡萝卜素、磷脂等;第 三、口感好;第四、在不加任何抗氧化剂的情况下具有很长的保质期。此外，由于超临界二氧 化碳萃取后的原料粉末一般均是高含量的植物蛋白，它既是很好的营养食品，又可以以此 为原料开发附加值更高的下游产品（如多肽和氨基酸等），其用途广泛。
[0006]然而，采用超临界二氧化碳直接对花生等种仁类含油脂很高的原料进行萃取时， 一方面由于二氧化碳在紧实的种仁中的渗入渗出速度较慢，以及由于油脂与种仁蛋白结合 紧密等原因，导致按照现有一般的萃取做法的萃取速度很慢、萃取很难完全。另一方面，由 于原料含油太多，需要很长的萃取时间，生产效率低、生产成本高;还有，如果原料萃取不完 全，则其萃取后渣料的再精细化利用很困难。因此，如何解决上述问题，使得富含油脂的花 生能得到很好的综合利用，实现"一料多品"，进而使高品质的花生油、花生香料及花生蛋白 粉等产品的成本大大降低，让广大普通百姓能受益于高科技手段是本发明的主要目的。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是克服现有技术和产品的缺陷，提供一种生产过程简单、对环境友 好、生产效率高、萃取完全、生产成本低并同时生产三种高品质的花生产品（花生油、花生香 料及花生蛋白）及其制备方法。
[0008] 为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案：
[0009] -种花生油、花生香料、花生蛋白的制备方法，包括以下步骤：
[0010] (A)将花生仁经连续微波烘烤或连续高温气流烘烤，得到烤香花生；
[0011] (B)将所述烤香花生进行粉碎，控制颗粒大小为10-80目，得到花生粉；
[0012] (C)将所述花生粉装入超临界二氧化碳萃取釜中，设定萃取釜、第一级分离釜、第 二级分离釜、第三级分离釜中工作压力、工作温度和二氧化碳流量，然后对萃取釜内的花生 粉进行超临界二氧化碳萃取、分离，得到花生油、花生香料和花生蛋白。
[0013] 优选地，步骤(C)中所述的萃取釜工作压力为35-70MPa，萃取釜工作温度为40-65 °C ;第一级分离釜工作压力为10_20MPa，第一级分离釜工作温度为40-60°C ;第二级分离釜 工作压力为5-910^，第二级分离釜工作温度为35-55°(：;第三级分离釜工作压力为4-610^， 第三级分离釜工作温度为25-45 °C;二氧化碳流量为每公斤原料每小时10-20公斤二氧化 碳。
[0014] 更优选地，萃取釜工作压力为35-50MPa，萃取釜工作温度为40-50 °C;第一级分离 釜工作压力为ll-14MPa，第一级分离釜工作温度为45-55°C;第二级分离釜工作压力为5-91〇^，第二级分离釜工作温度为35-50°(：;第三级分离釜工作压力为5-61〇^，第三级分离釜 工作温度为35-45°C ;二氧化碳流量为每公斤原料每小时15-20公斤二氧化碳。
[0015]优选地，萃取釜采用三个，每两个一组串联生产，互相按固定前后次序成组，当两 个萃取釜在串联生产时，另外一个处于装卸料过程或者待萃取状态；当萃取时间进行60分 钟以上或者萃取总产率达到原料含油率70 % -80 %时，将萃取釜内压力降低15-17MPa，其余 条件不变，降压后维持此压10-20分钟，然后再升高萃取压力到原来的压力并继续进行萃 取。这种"高-低-高"压力改变的操作可以使萃取釜内原料内部发生爆裂（"爆米花"现象）， 有利于将原料内部"深处"较难萃取的油脂也被萃取完全。
[0016] 优选地，步骤(A)中所述将花生在高温下烤香为:脱水段温度控制在120-130°c，烤 香段温度控制在140-150°C，使脱水和烤香后的花生香气浓郁。
[0017] 优选地，步骤(B)中的将烤香花生进行粉碎的方法是采用特制的对辊式粉碎机或 者其它能将花生粉碎成疏松、不结块、流动性好的花生粉末的粉碎机，花生粉末的颗粒大小 为10-80目。
[0018]更优选地，步骤(B)中的将烤香花生进行粉碎的方法是采用特制的对辊式粉碎机 或者其它能将花生粉碎成疏松、不结块、流动性好的花生粉末的粉碎机，花生粉末的颗粒大 小为20-60目。
[0019] 优选地，第一级分离釜中得到的产品是无重金属残留、无溶剂残留、无蛋白源有毒 有害物质、澄清透明的花生油，第二级分离釜中得到的产品是无重金属残留、无溶剂残留、 无蛋白源有毒有害物质、澄清透明的花生香料，第三级分离釜中主要是萃取过程中所聚集 的水分，萃取釜中的萃余物为低油脂的、分散性好、流动性好的花生植物蛋白。
[0020] 综上所述，本发明萃取速度快，均匀性好，萃取程度高，生产成本低，在短短的2小 时之内即可使原料中油脂和香料的萃取收率达到90%以上。萃取溶媒无毒、无害、不燃烧、 不爆炸、化学惰性，生产过程绿色环保。而且本发明通过一步即可同时得到高品质的花生 油、花生香料及花生蛋白。生产的花生油和花生香料品质好，安全性高:无微生物、重金属、 有机溶剂、蛋白质源类有毒有害物质;此外，花生油营养功能成分丰富，口感好;花生香料纯 天然、香气浓郁纯正;萃余物为高含量的精细植物蛋白，流动性好，既是很好的营养食品，又 可用来开发生产更高附加值的多肽和氨基酸等下游产品。而且，本发明还具有以下优点：
[0021] 1、将花生(或其它富含油脂的种仁等)采用连续烤香方法进行前处理，首选通过美 拉德反应产生花生特征香料物质，同时使花生中的油脂与蛋白质的结合变得"脆弱"以及通 过微波烤香过程使花生内部组织变得松弛。
[0022] 2、结合采用优选的对辊式粉碎方法，使粉碎过程中原料中的油脂不受到明显挤 压，从而避免了一般常用粉碎方式中因为油脂在粉碎过程中大量被挤压渗出导致原料粉末 结块，进而导致粉碎机内部腔体和出口严重堵塞，最终无法实现连续有效粉碎。烤香后的花 生原料粉碎后的流动性越好、颗粒越疏松，萃取速度越快、均匀性越好、萃取越完全。
[0023] 3、采用三个萃取釜，两两串联生产的方式以使生产效率更高:每两个一组串联生 产，互相按固定前后次序成组。当两个萃取釜在串联生产时，另外一个处于装卸料过程或者 待萃取状态；当萃取时间进行60分钟以上或者萃取总产率达到原料含油率70-80 %左右时， 将萃取釜内压力降低15-17MPa，其余条件不变，降压后维持此压10-20分钟，然后再升高萃 取压力到原来的压力并继续进行萃取。这种"高-低-高"压力改变的操作可以使萃取釜内原 料内部发生爆裂（"爆米花"现象），有利于将原料内部"深处"较难萃取的油脂也被萃取完 全。
[0024] 此外，本发明中，原料也可以是任何一种类似于花生的富含油脂的种仁类原料，如 大豆、芝麻、核桃、紫苏籽、茶籽、杏仁、燕麦、辣椒籽、火麻仁等。
【具体实施方式】
[0025] 本发明基于市场对纯天然油脂香料需求的快速增长，以及对高品质、高安全性、口 感好、营养功能成分丰富的食用植物油及植物蛋白的需求量巨大，为实现物美价廉的目的 巧妙地将花生(或其它富含油脂的种仁等)采用连续烤香方法进行前处理，首选通过美拉德 反应产生花生特征香料物质，同时使花生中的油脂与蛋白质的结合变得"脆弱"以及通过微 波烤香过程使花生内部组织变得松弛的机理，结合采用粉碎方法、萃取条件和独特的萃取 操作方法，结合在萃取过程中利用"高-低-高"压变化深度萃取花生原料，使二氧化碳萃取 的速度大大加快，萃取程度显著提高。这样一来，不仅使萃取效率大大提高、生产成本大大 降低，而且通过原位萃取-分离精制一步即可同时得到高品质的花生油、花生香料及花生蛋 白。可以预期该方法将会得到广泛应用，其对社会、生活及经济各方面将产生重大影响。
[0026] 为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。本发明可以以许多不 同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本 发明的公开内容的理解更加透彻全面。
[0027] 1、制备方法：
[0028] 1)花生仁购自批发市场，大颗，饱满，含水为13.7%，称取普通干燥好的花生仁 400KG，用微波干燥烤香设备对花生进行脱水和烤香。脱水段温度控制在120°C，烤香段温度 控制在145°C，控制好走带速度，使脱水和烤香后的花生香气浓郁。本实施例中经微波烤香 后的花生含水为1.7%左右，用油脂测定法测得其总油脂含量为48.7%左右，烤香后的花生 经强制风冷立即将温度降低为室温，然后用塑料袋装袋封口，备用。
[0029] 2)用对辊式粉碎机对上述烤香后的花生进行粉碎。调节好花生的进料速度和粉碎 机的各机械参数，使粉碎后的花生的颗粒度大部分处于20-60目，得到疏松、不结块、流动性 好的花生粉。本实施例中花生粉的堆密度为〇.487g/ml，粉碎后的原料要尽快装在密闭容器 中，以免香气损失。
[0030] 3)将2)中得到的烤香花生粉称量后装入超临界二氧化碳萃取釜中（三个萃取釜均 各装20KG)。萃取釜采用三个，每两个一组串联生产，互相按固定前后次序成组。当两个萃取 釜在串联生产时，另外一个处于装卸料过程或者待萃取状态;设定萃取分离条件参见以下 表格;二氧化碳流量为每公斤原料每小时约15公斤左右；
[0031] 4)开启二氧化碳高压栗，待各釜体的压力和温度达到设定工作压力和工作温度 后，首先让萃取爸1和萃取爸2为一组，进行串联连接，连续萃取，待萃取60分钟后，或者萃取 总产率达到原料含油率70%-80%时，将萃取压力降低15MPa，静置10-20分钟，然后再将萃 取釜压力升高到萃取釜中的原压（35-70MPa)，继续萃取30-40分钟，待总萃取时间达到120 分钟（含上述静止时间）后，关闭萃取釜1的进出气阀门，让萃取釜3通过有关阀门的开关操 作取代萃取釜1，让萃取釜2和萃取釜3为一组继续进行2与3的串联连续萃取。萃取釜1内的 二氧化碳通过首先将该萃取釜与冷凝换热器联通、让其缓慢降压并经冷凝变成液体进入内 储罐再被使用，萃取釜内余气进而通过隔膜压缩机对其进行回收使用。依上做法，先后分别 进行萃取釜1-2、2-3、3-1这样的两两组合串联连续萃取的方式萃取。
[0032] 5)每隔30分钟即从分离釜1、分离釜2、分离釜3中将产物放出，每分离釜新原料进 入萃取过程且萃取压力到设定压力之后开始计时，在120分钟内共放4次产物;分别对三个 分离釜内四次的总产物称重、记录，将产物中的水分离出来得到实际的花生油重和花生香 料重并计算相应的产率。
[0033] 6)对萃取后的花生粉进行蛋白质含量分析，记录蛋白质的含量。第一级分级釜中 得到的产品是花生油，第二级分离釜中得到的是花生香料，第三级分离釜中主要是萃取过 程中所聚集的水分，萃取釜中的萃余物为低油脂花生植物蛋白。
[0034] 7)对花生油、花生香料及花生蛋白进行理化指标检测和感官评价。
[0035] 2、几个实施例生产参数和结果：
[0036] 见下表：
[0039] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实 施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存 在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0040] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来 说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护 范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种花生油、花生香料和花生蛋白的制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤： (A) 将花生仁经连续微波烘烤或连续高温气流烘烤，得到烤香花生； (B) 将所述烤香花生进行粉碎，控制颗粒大小为10-80目，得到花生粉； (C) 将所述花生粉装入超临界二氧化碳萃取釜中，设定萃取釜、第一级分离釜、第二级 分离釜、第三级分离釜中工作压力、工作温度和二氧化碳流量，然后对萃取釜内的花生粉进 行超临界二氧化碳萃取、分离，得到花生油、花生香料和花生蛋白。2. 根据权利要求1所述的花生油、花生香料、花生蛋白的制备方法，其特征是，步骤(C) 中萃取釜工作压力为35-70MPa，工作温度为40-65°C ;第一级分离釜工作压力为10_20MPa， 工作温度为40-60°C ;第二级分离釜工作压力为5-9MPa，工作温度为35-55°C ;第三级分离釜 工作压力为4_6MPa，工作温度为25-45 °C;二氧化碳流量为每公斤原料每小时10-20公斤二 氧化碳。3. 根据权利要求2所述的花生油、花生香料、花生蛋白的制备方法，其特征在于，萃取釜 工作压力为35-50MPa，工作温度为40-50°C ;第一级分离釜工作压力为I I-HMPa，工作温度 为45-55°C ;第二级分离釜工作压力为5-9MPa，工作温度为35-50°C ;第三级分离釜工作压力 为5-6MPa，工作温度为35-45 °C;二氧化碳流量为每公斤原料每小时15-20公斤二氧化碳。4. 根据权利要求1所述的花生油、花生香料、花生蛋白的制备方法，其特征在于，萃取釜 采用三个，每两个一组串联生产，互相按固定前后次序成组，当两个萃取釜在串联生产时， 另外一个处于装卸料过程或者待萃取状态；当萃取时间进行60分钟以上或者萃取总产率达 到原料含油率70%_80%时，将萃取釜内压力降低15-17MPa，其余条件不变，降压后维持此 压10-20分钟，然后再升高萃取压力到原来的压力并继续进行萃取。5. 根据权利要求1所述的花生油、花生香料、花生蛋白的制备方法，其特征是，步骤(A) 中烤香花生的制备为：用连续微波烘烤对干燥花生进行脱水和烤香，脱水时温度控制在 120-130°C，烤香时温度控制在140-150°C，使脱水和烤香后的花生香气浓郁。6. 根据权利要求1-5任一项所述的花生油、花生香料、花生蛋白的制备方法，其特征在 于，第一级分离釜中得到的是花生油，第二级分离釜中得到的是花生香料，萃取釜中的萃余 物为花生蛋白。7. 根据权利要求1所述的花生油、花生香料、花生蛋白的制备方法，其特征在于，步骤 (B)为将烤香花生进行粉碎，控制颗粒大小为20-60目，得到疏松、不结块、流动性好的花生 粉。8. 根据权利要求1-7任一项所述的制备方法得到的花生油。9. 根据权利要求1-7任一项所述的制备方法得到的花生香料。10. 根据权利要求1-7任一项所述的制备方法得到的花生蛋白。
【文档编号】C11B1/10GK105941822SQ201610283367
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】曾健青, 李英奇
【申请人】湖南和广生物科技有限公司