花生深加工新技术-下[致富早班车]

主持人：您穿过花生做衣服吗？您知道花生可以制成抗癌药物吗？其实，花生除了食用和榨油以外还有很多神奇而有趣的用途。具体都有哪些？今天我们就来详细地介绍一下。为我们作介绍的专家是来自山东花生研究所的杨庆利副研究员。

欢迎您，杨老师。

嘉宾：听众朋友们大家好！我是来自山东花生研究所的杨庆利，很高兴做客致富早班车栏目。

主持人：下面我们来介绍一下：花生功能活性物质提取。从花生中可以提取哪些活性物质呢？杨老师。

嘉宾：1）黑曲霉发酵制备白藜芦醇

2）超声波辅助法制备黄酮

  3）复合酶法制备水溶性膳食纤维

  4）微波辅助制备原花色素

  5）花生风味物质提取新技术

主持人：那我们分别来介绍一下。首先说说用黑曲霉发酵制备白藜芦醇。杨老师，什么是白藜芦醇。

嘉宾：白藜芦醇，是含有芪类结构的非黄酮多酚类化合物，被喻为继紫杉醇之后又一新的绿色抗癌药物；同时也被美国专著《抗衰老圣典》一书列为“100 种最热门有效抗衰老物质之一”。利用黑曲霉发酵花生壳产生的纤维素酶来酶解花生壳中的纤维，破坏其细胞壁，从而有利于白藜芦醇的提取。解决了生物酶法提取中所用的商品酶价格昂贵的难题，降低了生产成本。

主持人：白藜芦醇是一种抗癌药物。那您具体介绍一下这项技术的生产过程。

嘉宾：将花生壳接种黑曲霉，30℃培养3 天，利用花生壳中的纤维素诱导黑曲霉发酵产生纤维素酶，在发酵的同时，发酵产生的纤维素酶可酶解花生壳中的纤维素，发酵后可直接提取白藜芦醇，无需再酶解后提取，简化了提取工艺、缩短了提取时间。对发酵后的白藜芦醇的提取进行了响应面的优化，确定了最佳的提取工艺为乙醇浓度64%，提取温度55℃，提取时间60min，液固比8:1。对提取的白藜芦醇粗品进行纯化，通过静态吸附解吸实验进行了10 种树脂对白藜芦醇纯化性能的比较，选取DM130 吸附树脂进行花生白藜芦醇的分离纯化，确定了上样量流速为0.5ml/min，样品浓度为125μg/ml，洗脱液乙醇的浓度为60%，洗脱流速为1.5ml/min，洗脱液经浓缩、冷冻干燥后，制备出纯度达到82%的白藜芦醇精品，比市售的白藜芦醇纯度提高了50%，满足了工业化生产的需要。

主持人：这是利用花生制成抗癌药物白藜芦醇。下面我们要介绍的是：超声波辅助法制备黄酮。我们都知道，黄铜是对我们身体非常有益的一种化合物，在很多植物中存在。杨老师，花生中所含的黄酮量高吗？我们怎样从花生中提取黄铜？

嘉宾：黄酮具有改善微循环、改变体内酶活性、降血脂、降胆固醇、抗自由基、抗氧化、增强免疫功能、抑菌、抗病毒和抗炎症等生理作用。黄酮在花生壳中含量较高，在1%左右。利用现代高新技术与传统技术相结合提取纯化花生壳中的总黄酮，发明了高效、廉价、环保的提取方法，确定了花生壳黄酮的超声波辅助提取工艺技术，并对粗提物的抗氧化活性与维生素C 的抗氧化能力、还原能力及自由基清除能力进行了比较，其总抗氧化能力高于VC，还原能力略低于VC。

主持人：说完了黄酮的提取，下面我们再来说说水溶性膳食纤维的提取。膳食纤维这个词我们并不陌生，在越来越重视健康饮食的今天，人们开始关注膳食纤维的摄入量。那我们如何从花生中提取出膳食纤维呢？还是请杨老师来介绍一下吧。

嘉宾：以单因素试验和正交试验方法，采用蛋白酶（木瓜蛋白酶或中性蛋白酶）、α-淀粉酶和纤维素酶的复合酶水解法研究开发出花生水溶性膳食纤维制备方法[https://www.nczfj.com/]，其水解沉淀物再经处理可提取出花生不溶性膳食纤维。在复合酶水解法中，预先采用丙酮（料液比1:2）、95%乙醇（料液比1:4）、0.6%（w/v）的木瓜蛋白酶或中性蛋白酶和0.4%（w/v）α-淀粉酶处理花生壳原料，提高花生水溶性膳食纤维的纯度。再采用纤维素酶二次酶解法，加入纤维素酶（浓度为0.5mg/mL，pH5.2），45℃恒温酶解4.0h；抽滤后滤渣中加入相同质量的预处理花生壳原料，再加入pH5.2 的缓冲溶液，相同条件酶解；抽滤后滤渣加入一半质量的预处理花生壳原料，再加入一半浓度的纤维素酶液，相同条件酶解。酶解结束后合并三次抽滤液，经分离、纯化、干燥后可得到得率为12.40%，酶解率为19.80%，非淀粉多糖含量为62.44%的水溶性膳食纤维。与传统的酸水解法相比，复合酶水解法反应条件温和，环境友好，花生水溶性膳食纤维的得率比传统法（得率为7.36%）高68.48%，主要活性成分非淀粉多糖含量比传统法（非淀粉多糖含量为45.40%）高37.53%，清除羟自由基、超氧阴离子自由基和DPPH 自由基能力、铁还原力和钼还原力等抗氧化活性均比传统的酸水解法好。

主持人：下面我们继续介绍：微波辅助制备原花色素。原花色素是什么？它有哪些用途呢？

嘉宾：原花色素是一类黄烷醇单体及其聚合体的多酚化合物。其共同的特点是在酸性介质中加热均可产生花色素，故被称为原花色素。原花色素具有清除人体内过剩的自由基, 能提高人体的免疫能力, 并具有较强的抗氧化能力, 可作为防癌、抗突变、防治心血管疾病药物的主要有效成分, 可用作安全无毒的新型天然抗氧化剂。

主持人：那您介绍一下如何从花生中提取原花色素。

嘉宾：花生衣中含有丰富的原花色素，花生衣占花生米的3-4%，每年有30 多万吨的产量，但目前利用率极低，主要作为饲料使用。利用响应面优化法探索出了微波辅助提取花生衣原花色素的最佳工艺条件为微波输出功率为600W，乙醇浓度为40%，料液比为1:24.5，提取时间91s，提取温度40℃。在此条件下原花色素的提取率为12.59%。应用膜分离技术对花生红衣原花色素粗品进行纯化，其操作压力为0.54MPa，操作温度为25℃，在此操作条件下原花色素的纯度达到85.8%。纯化的花生衣原花色素具有很强的清除超氧阴离子自由基、羟自由基以及DPPH 自由基的能力，其清除效果强于Vc，是一种天然有效的抗氧化剂。

主持人：花生油特有的风味深受广大消费者的喜爱，但是也有人反映，好像国产的花生油风味不强，不如国外花生油品牌，是这样吗？杨老师。

嘉宾：风味是花生油最重要的食用品质。风味物质主要是花生的还原糖和氨基酸在加热过程中经美拉德反应形成。当前我国花生油特别是冷榨花生油存在着花生风味不强，变化大等缺点，随着人民生活水平的提高，对花生风味提出了更高要求。利用花生壳和花生粕生产风味物质可以实现资源的综合利用。

主持人：具体怎么实现？您来介绍一下。

嘉宾：将当年的新鲜花生壳，剔除虫蛀和霉变花生壳后和花生粕按照质量比1:1 比例进行混合；将混合物放入烘箱内，在50℃条件下鼓风干燥12 小时；利用超微粉碎机将混合物粉碎，过筛，得到40 目-60 目的混合粉末备用；将混合物放入常温常压反应釜中，用98%以上的食用乙醇溶解，混合物和食用乙醇的固液比为1:3-1:6，在反应釜中反应80-100min，搅拌速度为5-8r/min；反应结束后利用碟片式离心机离心分离去掉杂质，得到上清夜；将上清液转入高温高压反应釜中，在温度为200-220℃，压力在20-25Mpa 条件下反应15-20min；最后通过转换器和冷凝器回收乙醇后得到固体花生风味物质，风味物质得率在17%-22%，风味物质的颜色为淡黄色，有浓郁的花生香味,可以以任何比例溶解到花生油中，能有效保证花生油的风味。

主持人：应该说花生浑身是宝，花生仁、花生皮、花生壳都可以加工成很多产品，据说连花生油的下脚料都可以再利用，是这样吗？杨老师。

嘉宾：花生油下脚料和地沟油等废弃油脂含有大量的游离脂肪酸、聚合物、分解物等有毒物质，很多沟油由于不法商贩追求高利润，重新流向餐桌，对人类身体健康造成重大危害，当前我国对地沟油犯罪进行严厉打击，直至判处死刑，为地沟油能源化再生利用奠定了政治基础。利用废弃油脂生产生物柴油可以实现变废为宝，具有重要的社会意义和生态效益。

主持人：花生油的下脚料可以制备柴油。这项技术确实挺实用的。那它的原理是什么呢？

嘉宾：传统超临界辅助制备生物柴油的方法由于没有催化剂参与反应，需要在高温350℃以上、高压25MPa以上条件下进行，导致较高的生产费用和能量消耗，同时造成一定的安全隐患，使得工业化困难。本项目利用甲醇超临界条件下加微量催化剂稀盐酸（浓度为5%）进行反应，生物柴油得率提高到99.62%以上。反应温度和压力大大降低，降低了生产成本，保证了生产安全，同时催化剂可以重复利用，生产过程安全绿色环保，经济效益、社会效益和生态效益显著。

主持人：具体怎么实现？您来介绍一下。

嘉宾：1）超临界压力对酯交换反应的影响

在甲醇未达到超临界状态时，反应十分缓慢，生物柴油得率很低，随着压力的增大，甲醇达到超临界状态，生物柴油得率迅速提高，当压力到9MPa时，随着压力的增大，生物柴油得率增加不明显，而且反应压力过大，生物柴油色泽加深，同时也会增加设备投资、能耗和设备维护费用，也增加了不安全因素。因此，本研究选择反应压力为9MPa。

2）催化剂用量对生物柴油得率的影响

稀盐酸具有催化能力强、沸点相对较低、后续处理简单的优点，因此是一种优异的酯化和酯交换反应催化剂。生物柴油得率随催化剂用量的增加而增加。当催化剂用量（质量分数，基于油脂的质量）超过0.04％以后，生物柴油得率反而略有下降。这是由于甲醇呈极弱的酸性，电离常数很小，继续增加催化剂用量不会增加甲醇的离解和活性亲核试剂甲氧基含量，因此在实际应用中，选择催化剂用量为0.04％。

3）反应时间对酯交换反应的影响

随着反应时间的延长，生物柴油得率明显上升，当反应时间达到5min后，酯交换进行的相当充分，生物柴油得率随着反应时间的延长增加不明显，说明在本实验条件下，酯交换反应迅速，在短时间内酯交换反应就达到平衡，这是超临界法制备生物柴油的优点之一。因此，本实验选择反应时间为5min。

4）反应温度对酯交换反应的影响

生物柴油得率随着温度的升高而升高。随着温度的升高，反应物活性增大，反应速度加快，生物柴油得率升高。而温度达到240℃时，甲醇达到超临界点，生物柴油得率有明显提高。温度继续升高，生物柴油得率增加不明显，温度过高，增加了设备耗能和设备制造成本，同时增加了不安全因素，因此本实验选取最佳温度240℃。

5）超临界法制备生物柴油的正交实验结果及分析

反应压力、催化剂用量、反应时间以及反应温度4 因素正交试验表明，影响生物柴油得率的主要因素是反应温度和反应时间，根据以上单因素试验和正交试验结果及考虑各种工艺因素。发明了超临界法加微量催化剂稀盐酸制备生物柴油的新工艺，与传统超临界法比较，反应压力由25MPa 降低到9MPa、反应时间由20min 降低到5min、反应温度由350℃降低到240℃，稀盐酸用量仅为0.04%。在此条件下，生物柴油的得率由不到97%提高到99.62%。

  主持人：好，感谢杨老师做客我们的节目。