初榨原香山茶油綠色加工關(guān)鍵技術(shù)研究 ?

摘 要：現(xiàn)有的國內(nèi)山茶油加工企業(yè)普遍運(yùn)用高溫壓榨或浸出法制取，再通過精煉技術(shù)基本能解決理化指標(biāo)的質(zhì)量要求，但精煉技術(shù)在去除有害物質(zhì)的同時(shí)，也去除了山茶油特有的香味，并造成維生素E、角鯊烯、甾醇和茶多酚等功能性營(yíng)養(yǎng)成分的損失。本文針對(duì)現(xiàn)有國內(nèi)山茶油加工企業(yè)普遍運(yùn)用現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)制取山茶油的弊端，探索一種低溫物理壓榨和高效精濾綠色加工集成生產(chǎn)工藝，制取出的山茶油理化指標(biāo)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，且能最大限度地保留維生素E、角鯊烯、甾醇和茶多酚等功能性營(yíng)養(yǎng)成分，以及其特有的色澤和香味。

關(guān)鍵詞：原香山茶油;油茶籽預(yù)處理;低溫物理壓榨;高效精濾

Research on Key Technology of Green Processing of Virgin Fragrant Camellia Oil

CHEN Peng

（Guangxi State-owned Sanmen River Forest Farm， Liuzhou 545006， China）

Abstract： Existing domestic camellia oil processing enterprises generally use high temperature pressing or leaching method， follow-up by refining technology can solve the basic physical and chemical indicators of quality requirements， but the refining technology to remove harmful substances at the same time， also went to in addition to the camellia oil peculiar smell， and vitamin E， squalene， sterol and tea polyphenols， such as loss of functional ingredients. In view of the shortcomings of the existing domestic camellia oil processing enterprises generally using modern production technology to produce camellia oil， this paper explores a green processing integrated production process of low-temperature physical pressing and high-efficiency fine filtration， and the physical and chemical indexes of camellia oil produced meet the national standards. It can retain vitamin E， squalene， sterol， tea polyphenols and other functional nutrients， as well as its unique color and fragrance.

Keywords： virgin fragrant camellia oil; camellia seed pretreatment; low temperature physical press; high efficiency fine filter

油茶樹栽培歷史有2 300年以上，是我國特有的油料樹種，其生長(zhǎng)緩慢、生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，樹齡高達(dá)上千年，每一粒油茶籽都經(jīng)歷13個(gè)月才能成熟，山茶油的生產(chǎn)周期超過同樣為木本植物的橄欖油1倍多[1]。山茶油營(yíng)養(yǎng)豐富，不飽和脂肪酸高達(dá)90%以上，其中單不飽和脂肪酸高達(dá)80%以上，多不飽和脂肪酸高達(dá)10%以上，還富含茶多酚、角鯊烯、維生素E等多種人體所需的元素，最符合歐米伽膳食所提倡的單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸和飽和脂肪酸8∶1∶1的食用油營(yíng)養(yǎng)均衡標(biāo)準(zhǔn)，且山茶油煙點(diǎn)高達(dá)230 ℃，因此烹飪油煙少，適用于煎、炸、烹、炒和涼拌等多種烹飪方法[2]。近年來，隨著山茶油現(xiàn)代加工技術(shù)的不斷發(fā)展，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的理化指標(biāo)問題基本得到了解決，但大多數(shù)企業(yè)為了提高出油率，采用高溫烘炒壓榨，榨出的山茶油顏色深且?guī)щs色，也增加了苯并芘產(chǎn)生的概率，后續(xù)需經(jīng)過脫膠、脫酸、脫色、脫臭和脫脂等精煉工序處理;脫臭溫度高達(dá)240～280 ℃，大大增加了產(chǎn)生反式脂肪酸的風(fēng)險(xiǎn)，無論是高溫壓榨還是精煉工藝都會(huì)造成功能性營(yíng)養(yǎng)成分和山茶油原香風(fēng)味的喪失，很難滿足現(xiàn)代消費(fèi)者的營(yíng)養(yǎng)健康理念[3]。

1 技術(shù)背景

研究表明，山茶油在高于85 ℃壓榨時(shí)維生E和甾醇就開始有損失，且隨著溫度升高損失增加，壓榨溫度超過120 ℃時(shí)還會(huì)伴隨產(chǎn)生苯并芘;在山茶油精煉過程中需添加堿、白土、活性炭，脫臭溫度高達(dá)240～280 ℃，不但造成資源和能源浪費(fèi)，還加劇環(huán)境污染和增加油脂損失，且山茶油特有的風(fēng)味等感官特性喪失，功能性營(yíng)養(yǎng)成分遭到破壞，其中脫酸添加堿山茶油中的維生素E和甾醇損失超過20%，脫色添加白土和活性炭山茶油中的維生素E和甾醇損失超過15%，脫臭山茶油中的維生素E和甾醇損失超過40%，而精煉過程中山茶油中的茶多酚幾乎全部損失，角鯊烯損失超過25%[4]。

2 原香山茶油綠色加工關(guān)鍵技術(shù)控制

通過比重精選、色選、清洗、調(diào)質(zhì)（熱）、剝殼、調(diào)質(zhì)（冷）、雙螺旋壓榨、過濾和精濾等工序，重點(diǎn)對(duì)剝殼溫度、含水率、剝殼率、入榨物料溫度和壓榨溫度等關(guān)鍵點(diǎn)控制。

2.1 比重精選

油茶籽難免會(huì)摻雜部分雜質(zhì)，常見的雜質(zhì)有斷枝、碎石粒等重雜，也有癟子和空殼，這時(shí)需進(jìn)行清理篩分，以提高山茶油的品質(zhì)、降低重雜對(duì)榨油設(shè)備的損害。利用比重篩選機(jī)振動(dòng)篩的振動(dòng)，并配備低壓風(fēng)機(jī)的風(fēng)力，使油茶籽和雜質(zhì)產(chǎn)生不同的運(yùn)動(dòng)軌跡。油茶籽與斷枝、碎石粒等重雜比重不同，產(chǎn)生不同的運(yùn)動(dòng)軌跡;飽滿顆粒與癟子比重不同也產(chǎn)生不同的運(yùn)動(dòng)軌跡，比重篩的使用需配備低壓風(fēng)機(jī)，通過調(diào)節(jié)風(fēng)力大小使其產(chǎn)生向上的氣流，使比重小的物料短浮，而比重大的物料隨篩網(wǎng)振動(dòng)向上移動(dòng)，從而起到篩分清理效果，含雜率控制在0.1%以下。

2.2 色選

采用高分辨率全彩色CCD光電色選機(jī)剔除異色油茶籽，通過光電系統(tǒng)分析油茶籽表面的外觀色澤，快速有效地將病斑、霉變粒、蟲眼、黑點(diǎn)、不良品和雜質(zhì)等異色油茶籽挑選出來，盡可能避免壓榨的物料中混入霉變籽，霉變籽控制在0.05%以下。色選機(jī)選別室內(nèi)有多條狹長(zhǎng)的通道，通道出口處裝有高穩(wěn)定光源，當(dāng)待選物料經(jīng)由振動(dòng)喂料系統(tǒng)均勻地通過斜槽通道進(jìn)入選別區(qū)域時(shí)，物料通過檢測(cè)區(qū)域前，靠重力和落下的速度使每個(gè)油茶籽以直線狀排列，依次落入光電檢測(cè)室。每個(gè)料槽有2個(gè)高分辨率的相機(jī)，加上數(shù)據(jù)處理硬件，在油茶籽通過時(shí)從兩側(cè)對(duì)其檢查，確定異色品，光電傳感器測(cè)得反射光和投射的光量，并與基準(zhǔn)色板反射光量比較，將其差值信號(hào)放大處理，當(dāng)信號(hào)大于預(yù)定值時(shí)，驅(qū)動(dòng)噴射系統(tǒng)啟動(dòng)壓縮空氣吹出異色油茶籽。

2.3 清洗

通過高壓噴淋清洗機(jī)將油茶籽輸送到水槽，在高壓水流和強(qiáng)力氣泡的作用下，油茶籽被充分打散、翻滾和清洗，并隨網(wǎng)帶不斷向前傳送，洗去油茶籽表面附著的灰塵等雜物，洗脫的泥沙等雜物沉入底部隔離倉，漂浮在水中的細(xì)小顆粒通過去雜機(jī)構(gòu)和漂浮物過濾網(wǎng)收集，洗凈的油茶籽出水后再經(jīng)噴淋系統(tǒng)清洗后，輸送至下道工序風(fēng)干。

2.4 調(diào)質(zhì)（熱）

清洗后的油茶籽通過振動(dòng)瀝水機(jī)快速去除其表面大部分水珠，使用鼓風(fēng)機(jī)吹干油茶籽表面，再通過平板烘干機(jī)實(shí)現(xiàn)后續(xù)剝殼所需的溫度和含水率。平板烘干機(jī)為傳導(dǎo)換熱結(jié)構(gòu)，鏈條傳動(dòng)，控制平板烘干機(jī)蒸汽壓力在0.2～0.5 MPa、出料水分6%～8%、溫度50～60 ℃。油茶籽于平板烘干機(jī)內(nèi)運(yùn)動(dòng)，在烘干的過程中，可適當(dāng)根據(jù)油茶籽的含水率適時(shí)調(diào)整平板烘干機(jī)的烘干時(shí)間和蒸汽壓力，從而將烘干后的油茶籽含水率控制在6%～8%，烘干后的溫度在50～60 ℃，保證油茶籽仁堅(jiān)韌而富有彈性，不容易破碎，便于破殼，剝殼整仁率高，殼中殘仁率低。

2.5 剝殼

控制殼仁比例，剝殼及仁殼分離要求破殼率高、不漏籽，剝殼率控制在80%～85%，以便在壓榨時(shí)增加相互摩擦，避免成糊狀，起到松散的作用;風(fēng)選出的殼中含仁率不超過0.3%。

2.6 調(diào)質(zhì)（冷）

利用工業(yè)制冷設(shè)備將剝殼出來的物料進(jìn)行物理冷干處理，冷卻房為密閉鋼結(jié)構(gòu)，采用內(nèi)循環(huán)冷風(fēng)鼓風(fēng)模式，通過制冷設(shè)備的熱交換系統(tǒng)，入榨物料溫度控制在35 ℃以內(nèi)，油茶仁能保持堅(jiān)韌硬度，壓榨時(shí)增加相互摩擦，提高出油率[5]。

2.7 壓榨

通過雙螺旋壓榨機(jī)對(duì)物理冷干處理后的油茶籽仁進(jìn)行壓榨，壓榨過程中控制入料口物料溫度小于35 ℃，榨樘溫度小于65 ℃，且要調(diào)節(jié)好雙螺旋壓榨機(jī)的餅端縫隙，初始保持出餅端的間隙為6～8 mm為宜，讓壓榨料胚順利通過榨籠，直至料餅呈瓦狀成形排出，才逐步增大入料口的尺寸，提升榨籠內(nèi)的壓榨溫度。通過調(diào)節(jié)入料口的尺寸以控制榨樘溫度保持在65 ℃以內(nèi)。在料餅呈瓦狀成形排出后，逐步縮小和保持出餅端的縫隙至2～4 mm。在壓榨過程中要經(jīng)常通過檢測(cè)胚料的溫度、含水率、餅中殘油等控制指標(biāo)，并注意觀察茶餅的外形和顏色，以使茶餅中殘油率控制在5%以內(nèi)[6]。

2.8 過濾

葉片過濾機(jī)主要用于過濾油渣等雜質(zhì)，隨著過濾時(shí)間的增加，被截留的固體雜質(zhì)越來越多，濾餅厚度不斷增加，系統(tǒng)過濾阻力會(huì)增大，當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)需排渣。此時(shí)，停止向罐內(nèi)輸送原油，并將壓縮空氣經(jīng)溢流管吹入罐內(nèi)，將罐內(nèi)剩余原油壓入另一臺(tái)備用的葉片過濾機(jī)內(nèi)，待濾餅被吹干后，關(guān)閉壓縮空氣，打開蝶閥，啟動(dòng)振動(dòng)器，使濾片振動(dòng)，將濾網(wǎng)上的濾餅卸去。過濾后山茶油水分≤0.1%、不溶性雜質(zhì)≤0.2%，放入暫儲(chǔ)罐保存。

2.9 精濾

葉片過濾機(jī)過濾后的原油壓入板框式精濾機(jī)，板框式精濾機(jī)是一種由環(huán)保增強(qiáng)型聚丙烯材質(zhì)制作的濾框組成濾室在壓力作用下，用精密濾布+精密濾紙雙層過濾設(shè)備，能有效將山茶油中不相干的物質(zhì)相互分離。該設(shè)備對(duì)山茶油有良好的過濾效果，具有速度快、損耗少、得油率高等特點(diǎn)，精濾后的山茶油澄清、透亮，色澤金黃，水分≤0.1%、不溶性雜質(zhì)≤0.05%，酸價(jià)（g/100 g）≤0.6，過氧化值（mg/g）≤0.08，其他理化指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 11765—2018中的壓榨一級(jí)標(biāo)準(zhǔn);維生素E、角鯊烯和谷甾醇含量達(dá)到T/LYCY 001—2020中的特、優(yōu)級(jí)油茶籽油營(yíng)養(yǎng)聲稱指標(biāo)要求。

3 主要工藝參數(shù)

比重分選機(jī)：三道比重篩精選，振動(dòng)頻率控制在35～40 Hz;分色選機(jī)：分辨率為5400像素，壓縮空氣壓力控制在0.6～0.8 MPa;調(diào)質(zhì)機(jī)（熱）：鍋爐蒸汽壓力調(diào)節(jié)到0.2～0.5 MPa、出料水分控制在6%～8%、溫度控制在50～60 ℃;剝殼機(jī)：剝殼率控

制在80%～85%，殼中含仁率≤?0.5%，調(diào)頻器轉(zhuǎn)速控制在800～1 000 r/min，原料水分控制在5%～6%;調(diào)質(zhì)機(jī)（冷）：額定制冷量25 kW，風(fēng)量5 500 m3/h，額定輸入功率6.8 kW;雙螺旋榨油機(jī)：主電機(jī)電流≤65 A，壓榨過程中控制入料口物料溫度小于35 ℃，榨樘溫度小于65 ℃，入榨水分控制在6%～8%，出餅厚度控制在3～5 mm;葉片過濾機(jī)：過濾壓力≤0.4 MPa，吹餅空氣壓力≤0.4 MPa、卸餅空氣壓力≤0.6 MPa;板框式精濾機(jī)：過濾壓力≤0.4 MPa，壓緊壓力控制在18～22 MPa，壓力補(bǔ)償小于18 MPa，油缸行程500 mm。

4 結(jié)語

注重前端控制、過程控制等精制工藝，通過精選待壓榨的油茶籽，并嚴(yán)格控制含雜率、剝殼溫度、含水率、剝殼率、入榨前物料溫度和壓榨時(shí)榨樘溫度等關(guān)鍵指標(biāo)。經(jīng)過多年實(shí)踐和不斷優(yōu)化，本低溫物理壓榨和高效精濾集成工藝不僅能提高得油率，且能最大限度地保留山茶油的原香風(fēng)味，防止維生素E、角鯊烯、甾醇和茶多酚等天然活性營(yíng)養(yǎng)成分的損失，制取出透明清亮、符合GB/T 11765—2018、具有鮮明感官特點(diǎn)的原香山茶油，滿足消費(fèi)者的現(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)健康理念，并形成規(guī)?；漠a(chǎn)業(yè)應(yīng)用示范，提高生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和競(jìng)爭(zhēng)力。

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基金項(xiàng)目：廣西創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展專項(xiàng)資金項(xiàng)目“油茶果（籽）處理與茶油加工關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”（桂科AA20302021- 6）。

作者簡(jiǎn)介：陳鵬（1974—），男，廣西柳州人，本科，高級(jí)工程師。研究方向：山茶油高效綠化加工關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用。