油橄榄是世界著名的木本油料树种之一,我国油橄榄种植基地100多万亩,产业链100多亿元。油橄榄富含油酸、角鲨烯、橄榄苦苷和羟基酪醇等营养药用活性物,由于国内橄榄油加工技术单一,出油率低,废水量大,废弃物中多酚流失,缺乏对油橄榄叶和橄榄油加工活性提取物高效加工及清洁循环利用技术,导致油橄榄的综合效益低下。本项目在国家林业科学技术推广、农业科技成果转化及油橄榄产业升级重点项目下,开展油橄榄高效清洁循环利用关键技术系统研究,取得以下创新成果:
1.橄榄油加工新技术及新产品开发:发明新型超声融合提取和二相离心耦合技术,将传统三相离心改造二相离心分离,融合搅拌温度从30~40℃下降至10~20℃,果粕残油率从6%下降到3%,橄榄油酸度<0.01,橄榄油多酚含量提高40%,产品质量高于国家特级初榨橄榄油标准;建立橄榄油近红外品质鉴伪技术,通过GC-MS和Py-GC-MS创建橄榄油固有香气组分和不皂化物多酚特征图谱;发明转相乳化和复配技术,创制芳香型橄榄油、油橄榄脂肪乳、微胶囊、面膜、冷制皂等系列新产品。
2.橄榄油加工废弃物循环利用技术:首次设计电渗透脱水装置、制备型FCPC色谱装置、连续过滤装备和无机膜净化废水系统,油橄榄果渣含水量从75%降至35%~40%,废水悬浮颗粒小于25μm。与传统蒸汽烘干处理相比,能量仅是热干燥耗能量的1/10。利用橄榄油加工废物,采用微生物发酵、专用吸附树脂和高效逆流色谱联合技术,从废水废渣中富集高含量的羟基酪醇及橄榄苦苷等多酚化合物,应用于医药领域。
3.油橄榄叶活性物的定向分离及应用技术:发明减压低温动态提取技术,选择膜分离和专一性树脂吸附,精制水溶性羟基酪醇、毛蕊花糖苷、橄榄苦苷等多酚提取物,建立油橄榄活性提取物HPLC指纹图谱,形成高纯度橄榄苦苷和羟基酪醇的综合加工生产线,综合成本降低25-30%。创制酶法生物转化橄榄多酚技术,制备富含多酚橄榄油、橄榄苦苷和羟基酪醇等抗氧化剂和羟基酪醇脂质体。发明对肉制品具有抑菌保鲜活性的水溶性油橄榄多酚制备技术,阐明多酚抗氧化和抑菌活性构效关系,拓展油橄榄叶提取物在食品和医药中的应用。
4.油橄榄生物饲料利用技术:在油橄榄叶生产提取物的基础上,发明了混菌固态发酵生产油橄榄叶渣蛋白饲料新技术,油橄榄叶渣蛋白含量提高125.45%,酶活增加20%,明显改善肉鸡的生长性能、免疫力和促进其蛋白质代谢,大大地提高了油橄榄叶的利用率,填补该领域国内空白。
项目技术申请国家专利19项,授权6项,发表论文20篇,其中SCI收录4篇,EI收录3篇。项目创新成果在国家林产化学工程中心技术孵化后先后在甘肃油橄榄基地推广应用,建立240吨/日处理鲜果新型超声融合二相离心冷榨生产线2条,100吨/日冷榨生产线3条,20吨/年橄榄叶提取物生产线2条,油橄榄废弃物循环利用示范线2条,生产高品质特级压榨橄榄油、抗氧化油橄榄化妆品、多酚橄榄叶茶、风味餐用橄榄果、橄榄苦苷和羟基酪醇抗氧化剂等,2014-2016年累计销售额12.48亿元,新增利润1.30亿元,新增税收2608万元,基地农户每年直接收入1000万元,取得很好的经济和社会效益。本项目极大地提升油橄榄资源的综合利用率和附加值,促进油橄榄产业链加工产业的技术升级。