黃鰭金針菇魚油精煉工藝研究

魚油的精煉是為了從魚油中去除非甘醇酸雜質的加工過程。常規的煉制魚油過程所生產的粗魚油會帶入不同量的非甘油酯共存成分如蛋白質、磷脂、色素等。這些魚油中的非甘油酯雜質成分不僅影響油脂的穩定性,而且影響油脂精煉和深度加工的工藝效果。因此,必須通過一系列的精煉工藝過程除去這部分非甘油酯雜質成分。本研究以胰蛋白酶酶解法提取的黃鰭金槍魚粗魚油為原料,采用脫膠、脫酸、脫色和脫臭等工藝對其進行精煉,期望生產出理化性質符合要求的黃鰭金槍魚精制魚油。1材料和方法1.1黃不能充格局粗魚油:本實驗室用胰蛋白酶酶解法從黃鰭金槍魚(Thunnusalbacares)魚頭中提取,魚頭由廣東南洋漁業公司提供;活性白土;活性炭。1.2-6熱電水浴鍋FA2104型分析天平(0.0001g),HHSZ1-6電熱恒溫水浴鍋,TD5離心機,GC-14B氣相色譜儀,日本島津。脂肪酸甲酯標準品購自Sigma公司(商品號18919-1AMP),其他試劑均為分析純。1.3測試方法1.3.1魚油精、加工(每一步都在氮氣的保護下進行)(1)脫膠魚油的提取稱一定量魚油于燒杯,在水浴中攪拌加熱至70℃,緩慢加入油量1%不同濃度的磷酸,攪拌均勻,在70℃下加熱1min,然后以4500r/min離心10min,吸出上層油樣,即為脫膠魚油。稱量脫膠魚油的重量。(2)脫酸魚油的制備向脫膠魚油中加入不同量的30%NaOH溶液均勻攪拌后,加熱至65℃,保溫30min,然后冷卻至室溫,靜止分層,以4500r/min離心10min,除去沉淀。然后再加入50mL熱的去離子水,洗去殘留的皂,反復3次。殘留的水以4500r/min離心10min,傾出上層油即為脫酸魚油。稱量脫酸魚油的重量。注意攪拌時的狀態(是否有泡沫),皂腳的大小,分離的難易程度等。(3)脫色魚油的制備將上述處理好的魚油在水浴中加熱至60℃,加入適量活性白土,經混合均勻,不斷攪拌維持30min后,以4500r/min離心10min或者抽濾,分離出油層,即為脫色魚油。稱量脫色魚油的重量。(4)魚油的氣味和氣味將魚油放入圓底燒瓶,利用旋轉蒸發儀加熱至一定溫度脫臭一定時間。揮發物被除去,即得脫臭魚油。稱量脫臭魚油的重量。1.3.2物理和感官評定相對密度,密度瓶法;折光指數,阿貝折光儀法;外觀和氣味,感官評定;水分及揮發物,酸值,過氧化值,不皂化物,皂化值,碘值,不溶性雜質按文獻測定。1.3.3色譜柱升溫程序樣品甲酯化,氫氧化鉀甲醇法;色譜柱,FFAP石英毛細管柱(30m×0.25mm×0.25μm);檢測器FID;進樣口溫度250℃,檢測器溫度250℃;色譜柱升溫程序:190℃保留15min,以5℃/min升至230℃,直到分析完成;載氣為氮氣;分流比40∶1,進樣量1μL。定性采用標準品對照法,定量采用面積歸一化法。2結果與討論2.1提取工藝參數的確定2.1.1脫膠過程中酸濃度的影響魚油脫膠的目的是除去粗油中的膠體雜質,主要是一些蛋白質、磷脂和黏液性的物質。對魚油采用何種方法脫膠,主要看魚油中的磷脂含量高低。磷脂含量高的油脂主要采用水化法脫膠;磷脂含量低的油脂主要以酸煉法脫膠。魚油中的磷脂含量不高,利用酸使蛋白質變性,使黏液產生樹脂化作用,從而從油中沉淀出來,除去蛋白質和黏液。可用的酸主要有硫酸、檸檬酸和磷酸等。脫膠過程要控制好酸液的濃度。采用磷酸脫膠法,在添加量為1%的條件下,研究不同磷酸濃度對脫膠效果的影響(見表1)。從表1可以看出,隨著磷酸濃度的增加,魚油的回收率變化不大,魚油的酸值和過氧化值降低,碘值增加,魚油的顏色逐漸變深。魚油中的磷脂含量比較低,利用磷酸脫膠,膠狀雜質可以被充分除去,使魚油變得澄清,而且用磷酸脫膠能同時有效地除去油中重金屬,從而減少魚油在貯藏中被氧化。因此,采用濃度80%的磷酸進行魚油的脫膠精煉。2.1.2堿煉法脫酸堿的添加量研究脫酸的目的是除去魚油中的游離脂肪酸。魚油脫酸的方法有酯化脫酸法、蒸餾脫酸法、溶劑脫酸法和中和脫酸法等。使用最多的是中和脫酸法(堿煉)。脫酸過程中主要控制好堿液的濃度和用量,以及堿煉的溫度等因素。采用30%氫氧化鈉堿煉法進行脫酸,對氫氧化鈉不同添加量對脫酸效果的影響進行研究(見表2)。從表2可以看出,隨著氫氧化鈉用量的增加,魚油的回收率、酸值和過氧化值也隨著降低,碘值是先增加而后又減少,魚油的顏色逐漸變淺。當氫氧化鈉加入量為2.0%時,脫酸效果相對比較好,酸值和過氧化值比較低,碘值和回收率則相對較高,說明魚油中的游離脂肪酸得到了有效脫除。另外在此濃度下,生成的皂腳比較大,容易分離。因此,在脫酸處理中,選擇氫氧化鈉用量為2.0%。2.1.3不同活性白土用量試驗結果魚油中顏色的來源主要是原料中的色素物質,如葉綠素、胡蘿卜素等,另外魚油在加工過程中不飽和脂肪酸的氧化也會產生有色物質。魚油的脫色主要是除去這些色素類物質,通常采用吸附法。吸附劑主要有活性白土和活性炭。本試驗采用活性白土作為脫色劑,對活性白土不同添加量對脫色效果的影響進行了研究(見表3)。從表3可以看出,隨著活性白土用量的增加,魚油的回收率明顯降低,而酸值、過氧化值和碘值以及魚油的氣味和外觀的變化都比較小。經過脫色處理,魚油的酸值、過氧化值都較脫酸處理后的魚油明顯降低,魚油的顏色也得到了大大改善,由黃褐色變為青黃色,說明了活性白土有效地吸附魚油中的色素類物質,而且還吸附了其中的一些游離脂肪酸和過氧化物。同時活性白土還可以吸附部分的臭味物質,但是活性白土吸油量比較高,當添加量比較大時,回收率比較低。因此,脫色處理活性白土的用量選擇10%。2.1.4脫臭溫度和時間對脫臭效果的影響魚油脫臭目的是除去在加工過程中由外界混入的污物及原料蛋白等的分解產物和除去油脂氧化酸敗產生的許多臭味物質如醛類、酮類、低級酸類、過氧化物等。脫臭方法有氣體吹入法、真空脫臭法、蒸汽脫臭法(減壓和水蒸汽蒸餾相結合)等。這一過程主要控制好脫臭溫度和時間。本試驗采用減壓蒸餾脫臭法,研究了脫臭溫度和時間對脫臭效果的影響。在脫臭過程中,脫臭溫度和時間是影響魚油品質的關鍵因素,溫度低和時間短達不到脫臭效果,溫度過高和時間過長則會引起魚油氧化聚合反應。魚油中游離脂肪酸和過氧化物的含量可以衡量魚油脫臭的效果(見表4)。從表4可以看出,脫臭溫度和時間對魚油的回收率、酸值和碘值以及顏色和外觀影響不大;而對過氧化值的影響比較大,隨著脫臭溫度的升高和脫臭時間的增加,過氧化值都較脫色魚油有增加,說明金槍魚魚油中的不飽和脂肪酸含量高,對加熱的溫度和時間比較敏感。因此,綜合考慮脫臭溫度和時間選擇85℃、15min。2.2魚油的精密度為魚油在精煉過程中各處理的回收率如表5所示。從表5可以看出,在脫酸過程中魚油的損失率最高,其次是脫色、脫膠過程,脫臭損失率最低。在整個魚油精煉過程中,魚油的損失率相對比較高是粗魚油中雜質、游離脂肪酸含量過高所引起的。魚油經精煉之后,色澤由淡黃色變為亮黃色,外觀由渾濁狀態變為澄清透明,氣味由濃魚腥味變成很淡魚腥味。2.3脂肪酸組成變化對粗魚油在精煉過程中脂肪酸組成變化進行氣相色譜分析,結果見表6。從表6可以看出,魚油在精煉過程中脂肪酸組成變化并不明顯。飽和脂肪酸含量基本在25%左右,單不飽和脂肪酸含量在38%左右,多不飽和脂肪酸含量在35%左右,DHA和EPA總含量在28%左右。這說明魚油的精煉過程對其脂肪酸組成影響比較小,因而在大生產時,可以簡化精煉步驟,降低生產成本。2.4精細精制工藝的驗證精制魚油的理化性質見表7。從表7可以看出,精制魚油的各項指標均達到了SC/T3502-2000標準精制魚油的一級要求,說明該精煉工藝是可行的。在這些理化指標中,粗魚油經過精煉后,過氧化值較粗魚油顯著降低,因此在精煉工藝過程中,必須控制好精煉的溫度、時間和真空度,否則過氧化值就會快速增加,使魚油的品質下降。要確保經過精煉得到高品質魚油,一定要通過提高真空度、充氮氣或者加入一定量抗氧化劑等手段來防止魚油的PUFA氧化,從而降低過氧化值,使魚油達到所要求標準。3黃桅金槍魚精制魚油的制備黃鰭金槍魚魚油精煉的工藝參數為:利用80%的磷酸脫膠,添加量為油量的1%;利用30%的氫氧化鈉脫酸,添