淺談亞臨界液體萃取山茶籽油的優(yōu)勢

淦菁，杜淵，潘文一，劉先銘，王輝

（江西工業(yè)貿(mào)易職業(yè)技術(shù)學(xué)院，南昌 330038）

1 茶籽油的營養(yǎng)特征

茶籽油，又稱山茶油、茶油，是世界四大食用木本油料之一，被有關(guān)營養(yǎng)專家譽(yù)為“東方橄欖油”，在某些方面營養(yǎng)價(jià)值甚至超過橄欖油。

中國山茶油營養(yǎng)豐富，不飽和脂肪酸含量高達(dá)90%以上，其中油酸83%，亞油酸10%，并含有豐富的山茶苷、磷脂質(zhì)和皂苷，維生素E和鞣質(zhì)，已知其結(jié)構(gòu)的皂苷元有:22a-基脂醇、玉蕊醇AE、皂苷元SF-1、山茶皂元B和茶皂醇B，山茶油的單不飽和脂肪酸組成生理活性。山茶油含有豐富的維生素E、維生素D、維生素K和胡蘿卜素（即維生素A）更為重要的是，山茶油中含有角鯊烯。角鯊烯是一種生理活性成分，有較好的富氧能力以及抗缺氧和抗疲勞，提高人體免疫力以及增進(jìn)腸胃道吸收功能的功效。[1]

山茶油來自大自然，本身有相當(dāng)高的營養(yǎng)價(jià)值，如采用合理科學(xué)的方式提取山茶油，對其營養(yǎng)價(jià)值的保留以及副產(chǎn)品綜合利用都是非常有益的。

2 傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝

山茶油生產(chǎn)過程中，傳統(tǒng)方式一般是壓榨浸出，精煉后得到食用山茶油，在加工過程中浸出（即萃?。┓绞揭话悴捎铆h(huán)己烷或正己烷為萃取溶劑，其萃取工藝流程和工藝參數(shù)如下。

2.1 基本工藝流程

傳統(tǒng)6號(hào)溶劑浸出法取油基本過程是把油料或預(yù)榨餅浸沒于溶劑中，使油料絕大多數(shù)溶解在溶劑內(nèi)，形成混合油。然后將所得混合油與固體殘?jiān)礉衿桑┓蛛x，混合油再按沸點(diǎn)的差異進(jìn)行蒸發(fā)和氣提。使其中的溶劑完全氣化，變成溶劑氣體而與油分離，從而得到浸出毛油，被氣化的溶劑蒸汽經(jīng)過冷凝、冷卻、分水予以回收，然后再投入循環(huán)使用，濕粕也要進(jìn)行烘干脫溶，溶劑蒸汽給予回收循環(huán)使用。（見圖1）

圖1 傳統(tǒng)浸出工藝

2.2 主要技術(shù)參數(shù)

6號(hào)溶劑的初餾溫度不低于60℃，98%餾出溫度不低于90℃，一蒸溫度80℃~85℃，二蒸溫度100℃左右，氣提溫度115℃~120℃。[2]

3 亞臨界液體萃取山茶籽油

溶劑在高于其沸點(diǎn)，低于其臨界溫度的區(qū)間內(nèi)，在密閉的容器內(nèi)，一定的壓力下以液化狀態(tài)存在，被稱之為該溶劑的亞臨界狀態(tài)。在亞臨界狀態(tài)區(qū)域的萃取，稱之為亞臨界狀態(tài)的萃取，其最大優(yōu)點(diǎn)是低溫工藝，同時(shí)選擇溶劑多樣，選用夾帶劑，能夠使用超聲波輔助萃取等方式，能夠?qū)δ繕?biāo)組分選擇性萃取。

亞臨界萃取過程一般是：預(yù)處理后的油料進(jìn)入萃取罐，用亞臨界液體浸沒，萃取出山茶油后分離，然后濕粕脫溶，混合油蒸發(fā)，溶劑汽進(jìn)行加壓壓縮成液態(tài)后回到溶劑罐，循環(huán)使用。（見圖2）

圖2 亞臨界萃取過程

溶劑比控制在1:1.5~1:1.2之間，溫度控制在25℃~45℃之間，溶劑選用丙烷、丁烷。

4 亞臨界萃取山茶油的優(yōu)勢

亞臨界液體提取山茶油較傳統(tǒng)浸出工藝，在許多方面都具有非常鮮明的優(yōu)勢[3]：

4.1 工序更少，工藝過程更簡捷

傳統(tǒng)工藝中，混合油必須經(jīng)過第一次蒸發(fā)、第二次蒸發(fā)、汽提、分水等工序，而亞臨界液體萃取只需要加熱、加壓兩道工序就能完成[4]。

4.2 所需設(shè)備更少，更緊湊

由于亞臨界液體萃取的工序的精簡，可以減少2個(gè)蒸發(fā)器、2個(gè)冷卻器、1個(gè)汽提塔，還減少了分水箱，大量節(jié)約了設(shè)備投入，同時(shí)，閥門、管道連接也更少，費(fèi)用也節(jié)約。

4.3 精煉車間人數(shù)減少

傳統(tǒng)工藝設(shè)備繁多，濕粕烘干、蒸脫以后，再冷卻分水，而亞臨界萃取工藝只需要加熱、加壓即可，人數(shù)可由原來的4人減少至2人，人力減少一半，可降低人工成本，也更便于生產(chǎn)管理。

4.4 溶劑成本更低

亞臨界液體所用烷烴（主要是丁烷）C4H10，傳統(tǒng)工藝用的是己烷（正己烷或環(huán)己烷）C6H14。每噸6號(hào)溶劑的價(jià)格大約6000元左右，每噸丁烷的價(jià)格大約3000~4000元，亞臨界液體萃取所用溶劑成本價(jià)更低，而且，丁烷是石油化工的主要產(chǎn)品，貨源廣泛、充足。

4.5 溶劑消耗更少

傳統(tǒng)工藝中，每噸油料的溶劑消耗大約5kg，而亞臨界液體萃取工藝中，每噸油料的溶劑消耗大約4kg。新工藝每噸油料可降低1kg的油耗。若按日處理100 t山茶籽計(jì)算，每天可以降低100kg的溶劑消耗。新工藝的毛油及副產(chǎn)品粕中殘留更少，單位油料重量的溶劑損耗也更少，更利于降低成本。（數(shù)據(jù)來源于河南亞臨界鯤華公司）

4.6 能耗更低

因提取溫度低，蒸汽消耗量更少,能耗成本得以降低。傳統(tǒng)工藝中，每加工1 t油料需要消耗大約0.3m3蒸汽，而亞臨界液體萃取工藝中，每加工1 t油料需要消耗大約0.2m3蒸汽。按照1 t煤能產(chǎn)汽4.8m3來計(jì)算，新工藝的1 t油料的能耗大約降低0.02 t煤。若按日處理100 t山茶籽計(jì)算，每天可節(jié)約燃煤消耗約2 t。同時(shí)，可減少碳排放，改善了傳統(tǒng)工藝溶劑汽中水蒸汽排放多易造成水體污染的問題，更加高效環(huán)保。[5]

4.7 產(chǎn)品營養(yǎng)價(jià)值更高

亞臨界液體萃取山茶籽油，溫度在35℃以下，可減少毛油中維生素及角鯊烯等有效成分的損失，有利于提高山茶籽油的營養(yǎng)價(jià)值，也有利于油腳的綜合利用，以提升山茶籽油的附加值。（見表1）

表1 油茶籽油營養(yǎng)聲稱指標(biāo) 單位：mg/kg

4.8 工藝穩(wěn)定

亞臨界液體萃取時(shí)會(huì)更加穩(wěn)定，更有利于操作參數(shù)的控制。

4.9 熱敏性物料脫水

利用液氨的吸水性，可以在不加熱的條件下脫除原料中的水分，避免因脫水烘干而損害物料中的熱敏性成分。亞臨界萃取的這個(gè)特點(diǎn)可以部分替代冷凍干燥方法。