(1)制红花籽油工艺简介。
①工艺流程:
红花籽→清选→破碎→轧坯→蒸炒→压榨→沉淀过滤→精炼→成品→包装。
②工艺要求:
第一,清选的红花籽破碎至不能通过20孔/吋(2.54厘米)筛子的粉物料小于10%。
第二,轧坯,将红花籽原料轧成薄片,其厚度不大于0.3毫米。
第三,蒸炒,主要控制好温度和水分,加工时蒸炒锅上层温度保持85~95℃,下层保持100~115℃,上层炒锅料坯水分保持15%~18%,下层蒸炒锅料坯水分保持在4%~6%,蒸炒时间为90分钟左右。
第四,采用的压榨法制油,料坯入榨温度应控制在120℃以下为佳,温度过高对油品质量有影响;料坯水分应保持在1%~2%。
第五,沉淀,经压榨机榨出的毛油流入沉淀池,静置沉淀,然后用油泵打入过滤机进行过滤,进一步除去有机和无机杂质,油脚再回入压榨机压榨。
第六,经过滤机处理的毛油存入毛油贮池,静置6~8小时,用油泵送入炼油锅,同时对油品进行计量。检测毛油酸价,根据毛油重量、酸价,计算出用碱量。碱液浓度一般在10%~15%之间,常温下加入碱液于毛油中不停搅拌,待碱液加完后,继续搅拌5~10分钟,达到充分乳化,然后开启间接蒸气升温至55℃,再继续搅拌10~15分钟后,升温至75℃,停止升温,静置6~8小时,放出皂脚,将油泵入水洗锅,用蒸气升温至70℃,加入油量10%浓度为0.4%的微沸食盐水充分搅拌,静置4~6小时,分离出下层水液,检测油品含皂量合格,不需再水洗。不合格者,继续水洗。
第七,将检测含皂量合格的油品泵入真空锅,开启真空泵,油温升至90℃,真空度保持在650毫米汞柱左右,真空脱水脱臭1~2小时。经检测水分合格,将成品油泵入贮油槽。
第八,容器,生产红花籽油的容器、釜、管道应选用不锈钢、搪瓷或陶瓷材质为好。
(2)红花籽油制亚油酸和亚油酸乙酯。由于亚油酸是十八碳二烯酸,对热和光敏感,受热后易变为反式。所以医药工业上不能采用高温水解制酸。可采用快速皂化法制酸,它与一般制脂肪酸的淡碱法不同,它是在与油等体积的溶剂下,采用浓碱液,在较短的时间,快速搅拌回流,快速完成皂化过程。此法皂化时间短,不但产品率提高,而且可以防止亚油酸发生异构化。红花籽油制亚油酸乙酯有几种方法。以前曾用皂化制酸,经分离制得亚油酸,再与乙醇酯化得亚油酸乙酯。生产证明,此工艺路线长,耗用大量酸碱,污染环境,并且收率低,不适宜生产发展的需要。可采用红花籽油与乙醇直接醇解生成脂肪酸乙酯,反应简单,工艺流程短,节省大量酸、碱,有利于回收甘油、醇解时用碱作催化剂,乙醇用量少,反应快。精制红花籽油与乙醇醇解的粗产品,其中亚油酸乙酯含量仅73%~78%,医药上使用时尚需进一步分离。
由红花籽油制得的粗脂肪酸或乙酯,均采用尿素包络法分离提纯,纯度分别达91.2%、95%以上;回收率分别达82%、50%。用尿素复合物技术分离有两种途径:一种是从沉淀的复合物分离目的产物,可制备纯净的复合物,然后分解;或将所有组分形成复合物沉淀,利用熔点不同而分离。另一种是从复合物沉淀后的溶液中获得目的产物。从红花籽油制亚油酸或乙酯就是利用后一种方法。
采用溶剂尿素包络法分离不饱和脂肪酸及其乙酯,有别于现有工业分离脂肪酸的方法。从结果看,此法操作较为简单,条件容易控制,不需复杂设备,技术上可行。
(3)红花蛋白的开发。红花籽榨油后所得的红花饼粕蛋白质含量为19%,可从中分离提取蛋白质作饲料和食品添加剂。制备红花蛋白质分离物常用的方法是等电点沉淀法。此法首先将蛋白质用碱(pH8~10)溶解后,通过离心去掉不溶物,再加酸(至pH4~6)使蛋白质沉淀,直到达到等电点为止。所报道的红花蛋白质分离物都是用这一方法生产。
(4)红花黄色素提取工艺(甘肃工业研究所)。
①工艺路线:
干花或鲜花粉碎→浸泡→过滤→浓缩→沉淀→干燥→成品
具体参考工艺条件如下:
A.浸泡用水量为干花的14倍(重量),鲜花用水量12倍。
B.浸泡水温20~40℃,搅拌时间10分钟。
C.助滤剂用量:硅藻土助滤剂37号用量为溶液的0.4%。
D.浓缩稳定剂的加入量:相当于干花重量的1.5倍。
E.浓缩条件:压力80~90毫米汞柱,48℃脱水。
F.沉淀剂:用量约为浓缩液的4倍。
G.真空干燥条件:压力1毫米汞柱以下。
②技术关键:
A.浸泡液的过滤问题:红花水浸提液系一乳浊液,极难滤得透明清亮的溶液。如果过滤不清亮,悬浮杂质最终将进入成品造成质量下降。可选用甘肃轻工业研究所陶瓷研究室研制的37号硅藻土助滤剂。效果较好,用量0.4%,具体方法是:先在滤器上形成适当厚薄的预涂层,再在溶液中加入一定量助滤剂注入过滤机,压滤,过滤速度可达每平方米小时4吨。
B.黄色素沉淀的变色问题:分离出的黄色素沉淀极易由黄变棕色(空气氧化所致)。变色与干花溶剂的前处理、稳定剂的加入量、浓缩温度、沉淀剂的性质和用量,与沉淀洗涤方法都有密切关系。如果上述条件选择得当,即使沉淀或干粉暴露在空气中,也不会很快变成棕色。
采用“低温真空浓缩,液一液转移”的工艺路线,获得的黄色素品质纯正,色泽鲜艳,回收率21.5%以上。基本上达到了国外目前的水平。
实例一:1985~1987年仅新疆、河南两省(区)种植的提纯复壮品种“14-5”、AC-1达498公顷,较塔城红花共增产籽138183.5千克,折合增产油脂67578.8千克,产值207738.4元(当时价格);1987年新疆吉木萨尔县扩种提纯复壮的吉木萨尔品种73.33公顷,增产(籽)22500千克,产值27500元,加上供生产用复壮种子103760千克,折人民币98782元。若将增加的饼粕及花粉收入计算在内,效益就更加明显。
实例二:红花抗旱、耐瘠性强。1979年新疆塔城数十公顷红花在干旱无雨又没浇水的情况下,每亩还能收获20千克种子,而小麦却颗粒无收。宁夏宁南山区,在1982年降雨量仅154.1毫米情况下,红花仍能正常生长,每亩产籽63~141.8千克。宁夏海源县方堡、同心良种场由于干旱芸芥绝收,而红花每亩仍产籽7~13千克,干花0.8~1.5千克。甘肃省山丹农场,1982年种AC-1品种0.7公顷,在生育期降雨77.2毫米又未浇水的情况下,每亩产籽25.9千克。1983年辽宁阜新县出现历史上罕见的干旱,使向日葵(非常耐旱)、玉米、高粱等作物发生萎蔫现象,而红花却生长良好,每亩产籽46.1千克。
实例三:红花耐盐碱能力强,宁夏农垦科研所1982年在pH8.3~8.6,有机质0.4%~0.5%,含盐量0.41%~0.51%,地下水位1米左右的淡灰质钙土上种红花,每亩产籽90千克。甘肃兰州炼油厂农场在0~20厘米土层含盐量0.3%,pH值为8.6时种红花仍能正常生长。甘肃张掖地区农科所1982年在临泽县新华农场二站试验表明,以硫酸钙为主的盐类含量在1.36%~1.51%时,红花能正常生长,在0.67%~0.81%生长良好,到大于2.61%时才影响红花生长。
实例四:红花耐寒性强。红花苗期可耐-6~ll℃低温。1983年新疆(区)博孜达克农场在红花进入4叶期的4月26日和5月23日地表出现结冰现象,红花仍正常生长。而棉花和瓜类却受冻伤。1981年5月2日甘肃省张掖地区农科所种植的红花,在气温骤降至-6℃时未有冻伤;在降至-10.6~-11.7℃时,才有部分幼苗冻死,而油菜、胡麻全部冻死。1983年4月30日东北及西北一带降雪,1~2片真叶的红花幼苗未受冻,而早播的玉米叶缘却出现冻伤。
实例五:新疆塔城博孜达农场种小麦每亩纯收入26元(20世纪80年代初价格),而红花为44元。塔城地区裕民县良种场种冬小麦每亩纯收入24.40元,种红花为98.80元。甘肃张掖地区木丹农场试验站1981年种红花13亩,每亩产籽51.3千克,每亩收入61.56元,每亩收干花8.46千克,收入76.15元,总收入137.71元,扣除成本费用,每亩纯收入45.11元。宁夏长山头农场4队1982年种4.7公顷张掖无刺红花,每亩产籽100千克,干花8.7千克,总产值123.16元,扣除成本,每亩纯收入67.86元,每亩比向日葵(亩产籽80千克)和胡麻(亩产籽60千克)多收入58.23元和66.16元。
从上述例子看出红花种在干旱瘠薄地上,比种其他作物经济效益高,若能改进栽培技术,加强田间管理,采用优良品种,红花的产量、品质和经济效益还能极大地提高。
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