阅读说明：本技术 一种利用活性炭精制四级稻米油的方法及其产品 (Method for refining four-grade rice oil by using active carbon and product thereof ) 是由 王傲 蒋剑春 孙康 徐茹婷 孙昊 许伟 刘艳艳 陈超 卢辛成 于 2019-09-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种利用活性炭精制四级稻米油的方法及其产品,属于油脂精制技术领域。该方法利用糖脱色活性炭吸附四级稻米油中的顽固色素,25-100℃下震荡15-120min,真空过滤分离,得到一级稻米油；再利用溶剂法将糖脱色活性炭再生。该方法反应条件温和,能耗低,精制过程不产生毒副产物；所使用的糖脱色活性炭使用后可再生,再生溶剂也可回收,不产生废水、废气及固废污染；通过活性炭再生溶剂的筛选可实现谷维素和叶红素的分别富集分离。再生分离得到的谷维素可返填至一级稻米油中实现稻米油中谷维素无损,也可作为药物、食品添加剂等使用。本发明可为四级稻米油的精制以及谷维素等营养成分的分离提纯提供了参考和借鉴。(The invention discloses a method for refining four-grade rice oil by using activated carbon and a product thereof, belonging to the technical field of oil refining. Adsorbing stubborn pigments in the four-grade rice oil by using sugar decolorizing active carbon, shaking for 15-120min at 25-100 ℃, and performing vacuum filtration and separation to obtain first-grade rice oil; and regenerating sugar decolorizing active carbon by a solvent method. The method has mild reaction conditions, low energy consumption and no toxic by-products generated in the refining process; the used sugar decolorizing active carbon can be regenerated after use, and the regenerated solvent can also be recovered, so that the pollution of waste water, waste gas and solid waste is not generated; the respective enrichment and separation of oryzanol and phytoene can be realized by screening the activated carbon regeneration solvent. The oryzanol obtained by regeneration and separation can be filled back into first-grade rice oil to realize no loss of oryzanol in the rice oil, and can also be used as medicine, food additive, etc. The invention can provide reference for the refining of the four-grade rice oil and the separation and purification of nutrient components such as oryzanol and the like.)

一种利用活性炭精制四级稻米油的方法及其产品

技术领域

本发明属于油脂精制技术领域，具体涉及一种活性炭精制稻米油的方法及其产品。

背景技术

稻米油，又称米糠油，是从稻米加工副产品米糠中提取出来的一种天然油脂。稻米油富含谷维素、植物甾醇、维生素E、角烯鲨等多种生理活性物质，且所含亚油酸与油酸比例为1∶1.1，符合世界卫生组织推荐的最佳比例。长期食用稻米油具有降低血液中胆固醇含量，降低血压调节植物神经，预防心脑血管疾病等功效。鉴于此，2010年世界卫生组织第113次会议将米糠油(稻米油)与玉米油和芝麻油一起列为最佳食用油。

从米糠中提取出毛油后，一般需经脱胶-脱酸-脱色-脱臭-脱蜡等工艺进行精制。通过上述常规工艺很难将稻米油中的顽固色素去除，因此所得稻米油一般呈红褐色，仅能达到GB/T22460中所规定的四级稻米油标准，严重影响稻米油的品质和销售价格。

常规的四级稻米油精炼方法包括化学碱炼法、分子蒸馏法和物理吸附法等。化学碱炼法通过在稻米油中添加氢氧化钠进行碱炼，甲醇的氢氧化钠溶液萃取谷维素，再通过吸附剂吸附脱除稻米油中的色素。该方法步骤繁琐，精制过程需使用强碱，产生固废的同时易造成环境污染，还会导致稻米油中营养成分的大量损失。发明专利ZL201410016377.6和ZL201410016379.5中述及通过分子蒸馏法实现四级稻米油的精制。分子精馏属于物理方法，工艺过程中不使用任何化学试剂，不产生废水污染，且能最大限度的保留稻米油中的营养成分。然而，分子精馏一般需要高真空和高温，能耗较大，工艺条件苛刻，高温精馏过程还可能会导致氯丙醇酯等毒害物质的产生和富集，从而影响精制稻米油的质量，产生安全隐患。常规的吸附材料存在价格昂贵，选择吸附性不强，不可再生而产生固废甚至危废，稻米油和营养物质损失大的缺点。

发明内容

本发明解决的技术问题是现有技术中四级稻米油的精制一般需要高真空和高温，能耗较大，工艺条件苛刻，还可能会导致氯丙醇酯等毒害物质的产生和富集，从而影响精制稻米油的质量，产生安全隐患。常规的吸附材料存在价格昂贵，选择吸附性不强，不可再生而产生固废甚至危废，稻米油和营养物质损失大的缺点。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种利用活性炭精制四级稻米油的方法，向四级稻米油中加入糖脱色活性炭，25-100℃下震荡15-120min，真空过滤分离，得到一级稻米油。

所述利用活性炭精制四级稻米油的方法，四级稻米油与糖脱色活性炭的质量比为1∶(0.05-0.3)。

所述利用活性炭精制四级稻米油的方法，四级稻米油与糖脱色活性炭的质量比为1∶0.1。

所述利用活性炭精制四级稻米油的方法，向四级稻米油中加入糖脱色活性炭，在50℃条件下震荡30min。

所述利用活性炭精制四级稻米油的方法，糖脱色活性炭的A-焦糖脱色率为110％-130％。

所述利用活性炭精制四级稻米油的方法，真空过滤分离得到的糖脱色活性炭采用溶剂法再生，包括以下步骤：

(1)常温下，向反应后收集的糖脱色活性炭中加入有机溶剂A，洗涤过滤，重复3次，所得活性炭记为RAC1，洗涤的滤液蒸除溶剂，溶剂回收重复使用，残余物计为O1；所述有机溶剂A为正己烷、环己烷、正庚烷、石油醚或六号溶剂油中的一种或多种的混合物，主要用于吸附饱和活性炭中稻米油的分离回收；

(2)向步骤(1)中得到的RAC1中加入有机溶剂B，洗涤过滤，重复3次，活性炭记为RAC2，洗涤的滤液蒸除溶剂，溶剂回收重复使用，残余物记为O2；所述有机溶剂B为乙酸乙酯、氯仿、二氯甲烷、正己烷、环己烷、正庚烷、石油醚或六号溶剂油中的一种或多种的混合物，主要用于吸附饱和活性炭中营养物质的富集回收；

(3)向步骤(2)得到的RAC2中加入有机溶剂C，洗涤过滤，重复3次，活性炭记为RAC3，洗涤的滤液蒸除溶剂，溶剂回收重复使用，残余物记为O3；所述有机溶剂C为氯仿，二氯甲烷，乙酸乙酯、正己烷、环己烷、正庚烷、石油醚或六号溶剂油的一种或多种的混合物，主要用于吸附饱和活性炭中色素的富集回收。

所述利用活性炭精制四级稻米油的方法，在有机溶剂A、有机溶剂B和有机溶剂C中，每一种有机溶剂的添加量与活性炭的体积质量比均为5-10mL∶1g。

所述利用活性炭精制四级稻米油的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)向四级稻米油中加入糖脱色活性炭，25-100℃下震荡15-120min，真空过滤分离，得到一级稻米油；然后对糖脱色活性炭进行溶剂法再生；

(2)常温下，向反应后收集的糖脱色活性炭中加入有机溶剂A，洗涤过滤，重复3次，所得活性炭记为RAC1，洗涤的滤液蒸除溶剂，溶剂回收重复使用，残余物计为O1；所述有机溶剂A为正己烷、环己烷、正庚烷、石油醚或六号溶剂油中的一种或多种的混合物；有机溶剂A的添加量与糖脱色活性炭的体积质量比均为5-10mL∶1g；

(3)向步骤(2)中得到的RAC1中加入有机溶剂B，洗涤过滤，重复3次，活性炭记为RAC2，洗涤的滤液蒸除溶剂，溶剂回收重复使用，残余物记为O2；所述有机溶剂B为乙酸乙酯、氯仿、二氯甲烷、正己烷、环己烷、正庚烷、石油醚或六号溶剂油中的一种或多种的混合物；有机溶剂B的添加量与糖脱色活性炭的体积质量比均为5-10mL∶1g；

(4)向步骤(3)得到的RAC2中加入有机溶剂C，洗涤过滤，重复3次，活性炭记为RAC3，洗涤的滤液蒸除溶剂，溶剂回收重复使用，残余物记为O3；所述有机溶剂C为氯仿，二氯甲烷，乙酸乙酯、正己烷、环己烷、正庚烷、石油醚或六号溶剂油的一种或多种的混合物；有机溶剂C的添加量与糖脱色活性炭的体积质量比均为5-10mL∶1g；

(5)将活性炭RAC3继续用于下一轮四级稻米油的精制中。

所述利用活性炭精制四级稻米油的方法，O2可添加到制备得到的一级稻米油中，所述O2的添加量与一级稻米油的质量比为0.025-0.05∶1。

上述利用活性炭精制四级稻米油的方法制备得到的一级稻米油。

有益效果：与现有的技术相比，本发明的优点包括：

(1)本发明反应条件温和，无需高温、高真空及强碱等化学试剂，能耗低，精制过程不产生毒副产物。

(2)本发明活性炭稻米油精制过程中所使用的活性炭使用后可再生，再生溶剂也可回收，不产生废水、废气及固废污染，综合成本大大降低。

(3)本发明通过活性炭再生溶剂的筛选可实现营养物质(主要为谷维素)和色素(主要为叶红素)的分别富集分离；再生分离得到的营养物质可加入精制稻米油中实现稻米油中营养物质的无损，也可作为药物、食品添加剂等使用。

(4)本发明工艺为活性炭稻米油的精制以及谷维素等营养成分的分离提纯提供了参考。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。

实施例1

50g四级稻米油中加入2.5g活性白土，50℃下在震荡器上震荡吸附30min，真空抽滤，收集的稻米油滤液计为D1-1，测试结果如表1所示。

实施例2

50g四级稻米油中加入2.5g活性炭(碘吸附值：1103mg/g，亚甲基蓝吸附值：15mL/0.5g；A-焦糖脱色率：0％)，50℃下在震荡器上震荡吸附30min，真空抽滤，收集的稻米油滤液计为D2-1，测试结果如表1所示。

实施例3

50g四级稻米油中加入2.5g活性炭(碘吸附值：2158mg/g，亚甲基蓝吸附值：33mL/0.5g；A-焦糖脱色率：0％)，50℃下在震荡器上震荡吸附30min，真空抽滤，收集的稻米油滤液计为D3-1。

实施例4

50g四级稻米油中加入2.5g糖脱色用活性炭(碘吸附值：1262mg/g，亚甲基蓝吸附值：23mL0.5g；A-焦糖脱色率：110％)，50℃下在震荡器上震荡吸附30min，真空抽滤，收集的稻米油滤液计为D4-1，滤饼活性炭依次通过环己烷(20mL×3次)、乙酸乙酯(20mL×3次)和氯仿(20mL×3次)进行洗涤再生，其中环己烷洗涤液蒸除溶剂后的液体记为D4-2，乙酸乙酯洗涤液蒸除溶剂后的油状物记为G4，氯仿洗涤液蒸除溶剂后的油状固体记为H4，再生活性炭记为R4。

实施例5

50g四级稻米油中加入2.5g糖脱色用活性炭(碘吸附值：1169mg/g，亚甲基蓝吸附值：15mL/0.5g；A-焦糖脱色率：130％)，50℃下在震荡器上震荡吸附30min，真空抽滤，收集的稻米油滤液计为D5-1，滤饼活性炭依次通过环己烷(20mL×3次)、乙酸乙酯(20mL×3次)和氯仿(20mL×3次)进行洗涤再生，其中环己烷洗涤液蒸除溶剂后的液体记为D5-2，乙酸乙酯洗涤液蒸除溶剂后的油状物记为G5，氯仿洗涤液蒸除溶剂后的油状固体记为H5，再生活性炭记为R5。

实施例6

50g四级稻米油中加入5g糖脱色用活性炭(碘吸附值：1169mg/g，亚甲基蓝吸附值：15mL/0.5g；A-焦糖脱色率：130％)，50℃下在震荡器上震荡吸附30min，真空抽滤，收集的稻米油滤液计为D6-1，滤饼活性炭依次通过环己烷(40mL×3次)、乙酸乙酯(40mL×3次)和氯仿(40mL×3次)进行洗涤再生，其中环己烷洗涤液蒸除溶剂后的液体记为D6-2，乙酸乙酯洗涤液蒸除溶剂后的油状物记为G6，氯仿洗涤液蒸除溶剂后的油状固体记为H6，再生活性炭记为R6。

实施例7

50g四级稻米油中加入10g糖脱色用活性炭(碘吸附值：1169mg/g，亚甲基蓝吸附值：15mL/0.5g；A-焦糖脱色率：130％)，50℃下在震荡器上震荡吸附30min，真空抽滤，收集的稻米油滤液计为D7-1，滤饼活性炭依次通过环己烷(80mL×3次)、乙酸乙酯(80mL×3次)和氯仿(80mL×3次)进行洗涤再生，其中环己烷洗涤液蒸除溶剂后的液体记为D7-2，乙酸乙酯洗涤液蒸除溶剂后的油状物记为G7，氯仿洗涤液蒸除溶剂后的油状固体记为H7，再生活性炭记为R7；将G7添加至稻米油D7-1中(G7与D7-1质量比约：0.025∶1)，所得混合油脂记为D7-3。

实施例8

50g四级稻米油中加入2.5g再生活性炭R5，50℃下在震荡器上震荡吸附30min，真空抽滤，收集的稻米油滤液计为D8-1，滤饼活性炭依次通过环己烷(20mL×3次)、乙酸乙酯(20mL×3次)和氯仿(20mL×3次)进行洗涤再生，其中环己烷洗涤液蒸除溶剂后的液体记为D8-2，乙酸乙酯洗涤液蒸除溶剂后的油状物记为G8，氯仿洗涤液蒸除溶剂后的油状固体记为H8，再生活性炭记为R8。

表1实施例1-8所得活性炭精制四级稻米油的色泽及谷维素含量

注：#：罗维朋比色槽为25.4mm；*：罗维朋比色槽为133.4mm。

稻米油的色泽度一般通过罗维朋比色法测定，用黄值和红值来表示。黄值和红值的数值越小稻米油的色度就会越浅，色素杂质含量越少，表明活性炭的精制效果越好。表1为实施例1-实施例4所得精制稻米油的色泽度及谷维素含量。如表1所示，活性白土对四级稻米精制脱色无效果，A-焦糖脱色率是影响活性炭对四级稻米油精制脱色效果的关键因素(实施例1-5)；通过活性炭用量的增加，可以将稻米油精制脱色至一级稻米油(罗维朋比色槽133.4mm，色度为黄35，红3.5)(实施例5-7)；通过溶剂再生后的活性炭吸附能力基本保持，可以重复使用(实施例5和8)；溶剂法活性炭再生的同时还可以实现稻米油的精制回收，谷维素的富集分离(实施例4-8)；分离得到的谷维素返填至精制稻米油中在基本不影响稻米油色度的情况下可以实现稻米油营养成分含量的无损(实施例7)。

以上所述的实施实例对本发明的技术方案进行了详细的说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许改动或修饰为等同变化的等效实施例，但是，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改或改进均应包含在本发明范围之内。