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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 精煉牡丹籽油
- 來(lái)源：
- 第十一屆“挑戰(zhàn)杯”國(guó)賽作品
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 本作品采用壓榨法提取了牡丹籽油，經(jīng)水化脫膠、堿煉脫酸、活性白土吸附脫色、水蒸汽蒸餾脫臭等精煉工藝得到牡丹籽精煉油，并通過(guò)毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)證明了牡丹籽精煉油的食用安全性。 牡丹籽精煉油為淡黃色透明液體，具有淡淡的牡丹花香味，沸點(diǎn)232℃，熔點(diǎn)-11℃。 牡丹籽油富含不飽和脂肪酸，其中亞麻酸為44.33%、亞油酸為20.35%。牡丹籽油對(duì)人的心腦血管疾病有很好的預(yù)防與治療功效；此外，亞麻酸還具有延緩細(xì)胞的衰老、抗過(guò)敏、吸收紫外線、防止皮膚干燥等功效。 目前,洛陽(yáng)牡丹種植面積超過(guò)2萬(wàn)畝，年產(chǎn)牡丹種子10萬(wàn)公斤，但還未得到有效的利用，造成資源浪費(fèi)。利用本作品的精煉技術(shù)可生產(chǎn)牡丹籽精煉油2.5萬(wàn)公斤，用于食品、日用品、醫(yī)藥、精細(xì)化工等行業(yè)，對(duì)花農(nóng)增收和洛陽(yáng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的意義，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著。
- 詳細(xì)介紹：
- 牡丹籽油為植物類油脂，為淡黃色透明液體，具有淡淡的牡丹花香味，沸點(diǎn)232℃，熔點(diǎn)-11℃。牡丹籽油主要成分為不飽和脂肪酸，占90.53%，其中亞麻酸含量為44.33%，油酸為24.18%，亞油酸為20.35%。亞麻酸、亞油酸對(duì)人的心腦血管疾病有很好的預(yù)防與治療功效；此外，亞麻酸還具有抗過(guò)敏、吸收紫外線、延緩細(xì)胞的衰老、防止皮膚干燥等功效。 本作品對(duì)牡丹籽油進(jìn)行壓榨提取，檢測(cè)了牡丹籽油的脂肪酸成分，確定了牡丹籽油精煉的最佳工藝參數(shù)，研究了牡丹籽油的食用安全性，并與相關(guān)企業(yè)聯(lián)合研發(fā)了以牡丹籽油為配料的上市食品和化妝品。 本作品參照食用油脂精煉的標(biāo)準(zhǔn)工藝，對(duì)牡丹籽油進(jìn)行了精煉，分析了牡丹籽油精煉過(guò)程中的理化特性，得到了牡丹籽油精煉的最佳工藝參數(shù)。確定牡丹籽油水化脫膠的最佳工藝參數(shù)為：初始溫度50℃，攪拌時(shí)間15min，加水量為油重的4%；堿煉的最佳工藝參數(shù)為：堿煉初溫50℃，堿液濃度8%，超堿量0.2%；脫色采用活性白土脫色，最佳工藝參數(shù)為：活性白土用量為油重的4%，兩次攪拌時(shí)間共45min，脫色溫度為70℃；真空水蒸氣脫臭的最佳工藝參數(shù)為：真空度0.1Mpa，脫臭溫度200℃，脫臭時(shí)間1.5h。 對(duì)牡丹籽油進(jìn)行了急性毒性、遺傳毒性、大鼠30天喂養(yǎng)等安全性實(shí)驗(yàn)。經(jīng)牡丹籽油喂養(yǎng)的小鼠在觀察期內(nèi)的活動(dòng)、進(jìn)食、行為等未見(jiàn)異常，精子畸形率均處于正常范圍，血紅蛋白、紅細(xì)胞、白細(xì)胞含量與對(duì)照組差異均不顯著。各劑量組的臟器絕對(duì)重量及其心重/體重、肺重/體重、肝重/體重、脾重/體重、腎重/體重比與對(duì)照組比較未見(jiàn)異常，且不同劑量各組的臟器絕對(duì)重量及臟體比差異不顯著。三個(gè)階段的毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，牡丹籽油具有較高的安全性。據(jù)衛(wèi)生部發(fā)布的《保健食品安全性毒理學(xué)評(píng)價(jià)規(guī)范與檢驗(yàn)方法規(guī)范》的LD50劑量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，該物質(zhì)屬無(wú)毒級(jí)。 目前,洛陽(yáng)市牡丹種植面積超過(guò)2萬(wàn)畝，年產(chǎn)牡丹種子10萬(wàn)公斤，但還未達(dá)到有效的利用，牡丹籽資源被白白的浪費(fèi)了。利用本作品的精煉工藝可生產(chǎn)牡丹油2.5萬(wàn)公斤，用于食品、日用品、醫(yī)藥、精細(xì)化工等行業(yè)，年產(chǎn)值可達(dá)2億元。成果的推廣應(yīng)用將成為洛陽(yáng)牡丹經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)，對(duì)農(nóng)民致富和豐富牡丹產(chǎn)業(yè)具有重要的意義。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的：對(duì)牡丹籽進(jìn)行深加工，開(kāi)發(fā)具有鮮明特色的產(chǎn)品，利用牡丹種植的廢棄物，增加花農(nóng)的收入，延長(zhǎng)牡丹產(chǎn)業(yè)鏈。 思路：通過(guò)對(duì)牡丹籽油脂肪酸成分的分析，發(fā)現(xiàn)牡丹籽油不同于普通油脂的價(jià)值。對(duì)牡丹籽油進(jìn)行精煉，確定牡丹籽油精煉的最佳工藝參數(shù)。進(jìn)行牡丹籽油毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)?zāi)档ぷ延偷陌踩?。和相關(guān)企業(yè)聯(lián)合開(kāi)發(fā)出以牡丹籽油為主要配料的產(chǎn)品。 創(chuàng)新點(diǎn)：1）利用牡丹種植過(guò)程中產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)廢棄物，增加了花農(nóng)的收入，延長(zhǎng)牡丹種植的產(chǎn)業(yè)鏈，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。2）對(duì)牡丹籽進(jìn)行了系統(tǒng)的安全性檢驗(yàn)及綠色加工，得到可用于實(shí)際生產(chǎn)的加工工藝。 技術(shù)關(guān)鍵：水化初溫50℃，攪拌時(shí)間15min，加水量4%。堿煉初溫50℃，堿液濃度8%，超堿量0.2%。采用活性白土脫色，用量為4%，兩次攪拌時(shí)間共45min，脫色溫度為70℃。真空水蒸汽脫臭，真空度0.1Mpa，溫度200℃，時(shí)間1.5h。 主要技術(shù)指標(biāo)：牡丹籽精煉油含不飽和脂肪酸90%，其中亞麻酸含量為44%。牡丹籽油碘價(jià)144 gI/100g，酸價(jià)0.29 mgKOH/g，過(guò)氧化值1.61 meq/kg，磷脂0 g/100g，皂化價(jià)181 mg/g，折光指數(shù)1.4721 n20℃D。屬食用無(wú)毒級(jí)。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 對(duì)牡丹籽油的成分分析的研究已有報(bào)道，而對(duì)牡丹籽油的精煉工藝和毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)未見(jiàn)報(bào)道。 作品的先進(jìn)性：1、精煉工藝采用水化脫膠、堿煉脫酸、活性白土吸附脫色和水蒸汽蒸餾脫臭對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求低、成本較低，生產(chǎn)工藝成熟，易于工業(yè)化的實(shí)現(xiàn)。2、牡丹籽油的提取采用壓榨法，精煉工藝盡可能采用物理精煉法、不使用化學(xué)試劑，可以滿足消費(fèi)者綠色產(chǎn)品的需求，便于產(chǎn)品的進(jìn)一步推廣。3、對(duì)牡丹籽油進(jìn)行了急性毒性、遺傳毒性、大鼠30天喂養(yǎng)等安全性試驗(yàn)，確保了牡丹籽油在食品生產(chǎn)中應(yīng)用的安全性。 參考文獻(xiàn)：(1)戚軍超,周海梅,馬錦琦等。牡丹籽油化學(xué)成分GC-MS分析[J].糧食與油脂,2005，(11):22～23 (2)劉建華，程傳格等。牡丹籽油中脂肪酸的組成分析。化學(xué)分析計(jì)量,2006，15(6)：30～31
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 作為河南省科技廳項(xiàng)目“牡丹籽有效成分提取工藝及活性研究”課題的一部分于2008年通過(guò)河南省科技廳鑒定。 獲第七屆“挑戰(zhàn)杯”河南省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽二等獎(jiǎng)。
作品所處階段
- 生產(chǎn)階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 精煉工藝技術(shù)轉(zhuǎn)讓或合作開(kāi)發(fā)
作品可展示的形式
- 牡丹籽毛油和精煉油實(shí)物，以牡丹籽油為主要配料的產(chǎn)品
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 作品采用壓榨法提取牡丹籽油，經(jīng)水化脫膠、堿煉脫酸、活性白土吸附脫色和水蒸汽蒸餾脫臭精煉后的牡丹籽油為淡黃色透明液體，不飽和脂肪酸含量90%，可用于食品、化妝品、保健品生產(chǎn)。 洛陽(yáng)牡丹種植面積2萬(wàn)畝。畝產(chǎn)種子80公斤，年產(chǎn)10萬(wàn)公斤。牡丹籽10元/公斤，花農(nóng)可增收800元/畝。牡丹籽出油率約30%，加上精煉油損，原料成本為35元/公斤。據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的功率、生產(chǎn)能力計(jì)算，能耗約為2元/公斤。加上勞動(dòng)力、設(shè)備折舊等成本13元。精煉油的成本共約為50元/公斤。 牡丹籽油可開(kāi)發(fā)出多種產(chǎn)品。如市場(chǎng)銷售良好的80ml瓶裝的牡丹保濕精油中含牡丹籽油40克。即牡丹保濕精油中牡丹籽油的成本為2元，其它成分、包裝成本約為50元。而保濕精油售價(jià)為298元/瓶，利潤(rùn)空間巨大。 牡丹籽油的價(jià)值不僅體現(xiàn)于其自身價(jià)值，還體現(xiàn)在其蘊(yùn)涵的牡丹文化價(jià)值，借助牡丹文化可進(jìn)一步提升牡丹籽油的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。牡丹籽的開(kāi)發(fā)利用，可帶動(dòng)牡丹加工品種的種植，完善牡丹種植產(chǎn)業(yè)鏈，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著。
同類課題研究水平概述
- 至目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)牡丹的研究多見(jiàn)于其栽培種植、新品種培育、根皮的藥用等方面，僅有河南科技大學(xué)法醫(yī)學(xué)院戚軍超和山東省分析測(cè)試中心程傳格等人做過(guò)本作品中牡丹籽油脂肪酸組成成分的GC-MS分析的研究，未見(jiàn)有關(guān)對(duì)牡丹籽資源開(kāi)發(fā)利用的研究報(bào)道。作品測(cè)定的牡丹籽油脂肪酸組成成分和含量與他們的試驗(yàn)結(jié)果基本吻合。作品對(duì)牡丹籽資源進(jìn)行了開(kāi)發(fā)利用，牡丹籽油精煉工藝的研究居于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。 作品在對(duì)牡丹籽油精練的過(guò)程中查閱了大量關(guān)于其它食用油脂精煉工藝研究的文獻(xiàn)。作品對(duì)牡丹籽油精煉的工藝采用水化脫膠、堿煉脫酸、活性白土吸附脫色、真空高溫水蒸汽蒸餾脫臭，與其它精煉工藝，如酶法脫膠、干法脫膠、濕法脫膠、膜過(guò)濾法脫膠、酸法脫膠、化學(xué)添加劑絡(luò)合法脫膠，澤尼斯脫酸法、化學(xué)法酯化脫酸，干脫色、濕脫色等相比，作品的精煉工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)： 第一、對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的要求低，精煉成本低、技術(shù)成熟，工業(yè)化易于實(shí)現(xiàn)。 第二、在精煉過(guò)程中盡量采用物理精煉方法，不使用化學(xué)試劑，可以滿足消費(fèi)者對(duì)綠色產(chǎn)品的需求，便于產(chǎn)品的進(jìn)一步推廣。 第三、脫膠工序在除去膠質(zhì)的同時(shí)，膠質(zhì)還可以吸附部分金屬離子、色素等一起沉淀。脫酸工序中生成的皂鈉是一種表面活性物質(zhì)，具有很強(qiáng)的吸附能力，不但可以重復(fù)脫膠工序吸附金屬離子、色素的效果，還可以吸附脫膠工序中殘留的膠質(zhì)。同樣，脫色工序再重復(fù)脫膠、脫酸工序的效果，并可以吸附脫酸工序中殘留的皂角。最后經(jīng)過(guò)真空高溫水蒸汽蒸餾脫臭，除去油脂中的“土腥味”以及一些低分子的醛、酮、醇等不良風(fēng)味物質(zhì)，最后得到磷脂含量、酸價(jià)、過(guò)氧化值都較低的風(fēng)味較好的牡丹籽精煉油，并且精煉前后牡丹籽油的皂化價(jià)、碘價(jià)、折光指數(shù)變化不大，精煉效果較好。 作品在對(duì)精煉的牡丹籽油進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，對(duì)精練的牡丹籽油進(jìn)行了急性毒性、遺傳學(xué)毒性、大鼠30天喂養(yǎng)三個(gè)階段的毒理學(xué)試驗(yàn)，依據(jù)小白鼠的死亡情況、行為觀察、精子畸形率、常規(guī)血液學(xué)指標(biāo)、血液生化學(xué)指標(biāo)等驗(yàn)證了牡丹籽油的食用安全性。 作品還將研究成果應(yīng)用于生產(chǎn)，與洛陽(yáng)全福食品有限公司合作將牡丹籽油應(yīng)用到糕點(diǎn)的生產(chǎn)，增加了糕點(diǎn)的營(yíng)養(yǎng)，體現(xiàn)了牡丹餅的特色；與洛陽(yáng)梓生科技開(kāi)發(fā)有限公司合作，利用牡丹籽油開(kāi)發(fā)了牡丹保濕精油，效果極為顯著。本作品對(duì)牡丹籽的開(kāi)發(fā)利用取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
