基本信息
- 项目名称：
- 精炼牡丹籽油
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本作品采用压榨法提取了牡丹籽油，经水化脱胶、碱炼脱酸、活性白土吸附脱色、水蒸汽蒸馏脱臭等精炼工艺得到牡丹籽精炼油，并通过毒理学实验证明了牡丹籽精炼油的食用安全性。 牡丹籽精炼油为淡黄色透明液体，具有淡淡的牡丹花香味，沸点232℃，熔点-11℃。 牡丹籽油富含不饱和脂肪酸，其中亚麻酸为44.33%、亚油酸为20.35%。牡丹籽油对人的心脑血管疾病有很好的预防与治疗功效；此外，亚麻酸还具有延缓细胞的衰老、抗过敏、吸收紫外线、防止皮肤干燥等功效。 目前,洛阳牡丹种植面积超过2万亩，年产牡丹种子10万公斤，但还未得到有效的利用，造成资源浪费。利用本作品的精炼技术可生产牡丹籽精炼油2.5万公斤，用于食品、日用品、医药、精细化工等行业，对花农增收和洛阳经济发展具有重要的意义，社会效益和经济效益显著。
- 详细介绍：
- 牡丹籽油为植物类油脂，为淡黄色透明液体，具有淡淡的牡丹花香味，沸点232℃，熔点-11℃。牡丹籽油主要成分为不饱和脂肪酸，占90.53%，其中亚麻酸含量为44.33%，油酸为24.18%，亚油酸为20.35%。亚麻酸、亚油酸对人的心脑血管疾病有很好的预防与治疗功效；此外，亚麻酸还具有抗过敏、吸收紫外线、延缓细胞的衰老、防止皮肤干燥等功效。 本作品对牡丹籽油进行压榨提取，检测了牡丹籽油的脂肪酸成分，确定了牡丹籽油精炼的最佳工艺参数，研究了牡丹籽油的食用安全性，并与相关企业联合研发了以牡丹籽油为配料的上市食品和化妆品。 本作品参照食用油脂精炼的标准工艺，对牡丹籽油进行了精炼，分析了牡丹籽油精炼过程中的理化特性，得到了牡丹籽油精炼的最佳工艺参数。确定牡丹籽油水化脱胶的最佳工艺参数为：初始温度50℃，搅拌时间15min，加水量为油重的4%；碱炼的最佳工艺参数为：碱炼初温50℃，碱液浓度8%，超碱量0.2%；脱色采用活性白土脱色，最佳工艺参数为：活性白土用量为油重的4%，两次搅拌时间共45min，脱色温度为70℃；真空水蒸气脱臭的最佳工艺参数为：真空度0.1Mpa，脱臭温度200℃，脱臭时间1.5h。 对牡丹籽油进行了急性毒性、遗传毒性、大鼠30天喂养等安全性实验。经牡丹籽油喂养的小鼠在观察期内的活动、进食、行为等未见异常，精子畸形率均处于正常范围，血红蛋白、红细胞、白细胞含量与对照组差异均不显著。各剂量组的脏器绝对重量及其心重/体重、肺重/体重、肝重/体重、脾重/体重、肾重/体重比与对照组比较未见异常，且不同剂量各组的脏器绝对重量及脏体比差异不显著。三个阶段的毒理学实验结果显示，牡丹籽油具有较高的安全性。据卫生部发布的《保健食品安全性毒理学评价规范与检验方法规范》的LD50剂量分级标准，该物质属无毒级。 目前,洛阳市牡丹种植面积超过2万亩，年产牡丹种子10万公斤，但还未达到有效的利用，牡丹籽资源被白白的浪费了。利用本作品的精炼工艺可生产牡丹油2.5万公斤，用于食品、日用品、医药、精细化工等行业，年产值可达2亿元。成果的推广应用将成为洛阳牡丹经济新的增长点，对农民致富和丰富牡丹产业具有重要的意义。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的：对牡丹籽进行深加工，开发具有鲜明特色的产品，利用牡丹种植的废弃物，增加花农的收入，延长牡丹产业链。 思路：通过对牡丹籽油脂肪酸成分的分析，发现牡丹籽油不同于普通油脂的价值。对牡丹籽油进行精炼，确定牡丹籽油精炼的最佳工艺参数。进行牡丹籽油毒理学实验，检验牡丹籽油的安全性。和相关企业联合开发出以牡丹籽油为主要配料的产品。 创新点：1）利用牡丹种植过程中产生的农业废弃物，增加了花农的收入，延长牡丹种植的产业链，经济和社会效益显著。2）对牡丹籽进行了系统的安全性检验及绿色加工，得到可用于实际生产的加工工艺。 技术关键：水化初温50℃，搅拌时间15min，加水量4%。碱炼初温50℃，碱液浓度8%，超碱量0.2%。采用活性白土脱色，用量为4%，两次搅拌时间共45min，脱色温度为70℃。真空水蒸汽脱臭，真空度0.1Mpa，温度200℃，时间1.5h。 主要技术指标：牡丹籽精炼油含不饱和脂肪酸90%，其中亚麻酸含量为44%。牡丹籽油碘价144 gI/100g，酸价0.29 mgKOH/g，过氧化值1.61 meq/kg，磷脂0 g/100g，皂化价181 mg/g，折光指数1.4721 n20℃D。属食用无毒级。
科学性、先进性
- 对牡丹籽油的成分分析的研究已有报道，而对牡丹籽油的精炼工艺和毒理学实验未见报道。 作品的先进性：1、精炼工艺采用水化脱胶、碱炼脱酸、活性白土吸附脱色和水蒸汽蒸馏脱臭对生产设备要求低、成本较低，生产工艺成熟，易于工业化的实现。2、牡丹籽油的提取采用压榨法，精炼工艺尽可能采用物理精炼法、不使用化学试剂，可以满足消费者绿色产品的需求，便于产品的进一步推广。3、对牡丹籽油进行了急性毒性、遗传毒性、大鼠30天喂养等安全性试验，确保了牡丹籽油在食品生产中应用的安全性。 参考文献：(1)戚军超,周海梅,马锦琦等。牡丹籽油化学成分GC-MS分析[J].粮食与油脂,2005，(11):22～23 (2)刘建华，程传格等。牡丹籽油中脂肪酸的组成分析。化学分析计量,2006，15(6)：30～31
获奖情况及鉴定结果
- 作为河南省科技厅项目“牡丹籽有效成分提取工艺及活性研究”课题的一部分于2008年通过河南省科技厅鉴定。 获第七届“挑战杯”河南省大学生课外学术科技作品竞赛二等奖。
作品所处阶段
- 生产阶段
技术转让方式
- 精炼工艺技术转让或合作开发
作品可展示的形式
- 牡丹籽毛油和精炼油实物，以牡丹籽油为主要配料的产品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 作品采用压榨法提取牡丹籽油，经水化脱胶、碱炼脱酸、活性白土吸附脱色和水蒸汽蒸馏脱臭精炼后的牡丹籽油为淡黄色透明液体，不饱和脂肪酸含量90%，可用于食品、化妆品、保健品生产。 洛阳牡丹种植面积2万亩。亩产种子80公斤，年产10万公斤。牡丹籽10元/公斤，花农可增收800元/亩。牡丹籽出油率约30%，加上精炼油损，原料成本为35元/公斤。据生产设备的功率、生产能力计算，能耗约为2元/公斤。加上劳动力、设备折旧等成本13元。精炼油的成本共约为50元/公斤。 牡丹籽油可开发出多种产品。如市场销售良好的80ml瓶装的牡丹保湿精油中含牡丹籽油40克。即牡丹保湿精油中牡丹籽油的成本为2元，其它成分、包装成本约为50元。而保湿精油售价为298元/瓶，利润空间巨大。 牡丹籽油的价值不仅体现于其自身价值，还体现在其蕴涵的牡丹文化价值，借助牡丹文化可进一步提升牡丹籽油的经济价值。牡丹籽的开发利用，可带动牡丹加工品种的种植，完善牡丹种植产业链，社会效益和经济效益显著。
同类课题研究水平概述
- 至目前，国内外对牡丹的研究多见于其栽培种植、新品种培育、根皮的药用等方面，仅有河南科技大学法医学院戚军超和山东省分析测试中心程传格等人做过本作品中牡丹籽油脂肪酸组成成分的GC-MS分析的研究，未见有关对牡丹籽资源开发利用的研究报道。作品测定的牡丹籽油脂肪酸组成成分和含量与他们的试验结果基本吻合。作品对牡丹籽资源进行了开发利用，牡丹籽油精炼工艺的研究居于国内领先水平。 作品在对牡丹籽油精练的过程中查阅了大量关于其它食用油脂精炼工艺研究的文献。作品对牡丹籽油精炼的工艺采用水化脱胶、碱炼脱酸、活性白土吸附脱色、真空高温水蒸汽蒸馏脱臭，与其它精炼工艺，如酶法脱胶、干法脱胶、湿法脱胶、膜过滤法脱胶、酸法脱胶、化学添加剂络合法脱胶，泽尼斯脱酸法、化学法酯化脱酸，干脱色、湿脱色等相比，作品的精炼工艺具有以下优点： 第一、对生产设备的要求低，精炼成本低、技术成熟，工业化易于实现。 第二、在精炼过程中尽量采用物理精炼方法，不使用化学试剂，可以满足消费者对绿色产品的需求，便于产品的进一步推广。 第三、脱胶工序在除去胶质的同时，胶质还可以吸附部分金属离子、色素等一起沉淀。脱酸工序中生成的皂钠是一种表面活性物质，具有很强的吸附能力，不但可以重复脱胶工序吸附金属离子、色素的效果，还可以吸附脱胶工序中残留的胶质。同样，脱色工序再重复脱胶、脱酸工序的效果，并可以吸附脱酸工序中残留的皂角。最后经过真空高温水蒸汽蒸馏脱臭，除去油脂中的“土腥味”以及一些低分子的醛、酮、醇等不良风味物质，最后得到磷脂含量、酸价、过氧化值都较低的风味较好的牡丹籽精炼油，并且精炼前后牡丹籽油的皂化价、碘价、折光指数变化不大，精炼效果较好。 作品在对精炼的牡丹籽油进行产品开发的过程中，对精练的牡丹籽油进行了急性毒性、遗传学毒性、大鼠30天喂养三个阶段的毒理学试验，依据小白鼠的死亡情况、行为观察、精子畸形率、常规血液学指标、血液生化学指标等验证了牡丹籽油的食用安全性。 作品还将研究成果应用于生产，与洛阳全福食品有限公司合作将牡丹籽油应用到糕点的生产，增加了糕点的营养，体现了牡丹饼的特色；与洛阳梓生科技开发有限公司合作，利用牡丹籽油开发了牡丹保湿精油，效果极为显著。本作品对牡丹籽的开发利用取得了显著的经济效益和社会效益。
