初榨原香山茶油綠色加工關(guān)鍵技術(shù)研究

陳 鵬

（廣西國有三門江林場，廣西柳州 545006）

油茶樹栽培歷史有2300年以上，是我國特有的油料樹種，其生長緩慢、生長周期長，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)對其檢查，確定異色品，光電傳感器測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≤ü0.5%，調(diào)頻器轉(zhuǎn)速控制在800～1000 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5500 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)效益和競爭力。