茶籽發(fā)酵液回收利用技術(shù)研究

薛武超 趙月梅 郭欣楊 項(xiàng) 蛟

（1貴州師范學(xué)院生物科學(xué)學(xué)院，貴州貴陽(yáng) 550018；2貴州酵油坊茶籽科技有限公司，貴州貴陽(yáng) 550018）

中國(guó)是茶的原產(chǎn)地，擁有10.67 萬(wàn)hm2的茶園，茶籽年產(chǎn)量達(dá)84萬(wàn)t，資源非常豐富[1]。茶籽中富含茶多酚、維生素E和亞油酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)過(guò)提取制成的茶籽油不僅具有抗氧化功能，還能起到降低血壓和血脂等作用[2]。茶籽油的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值可以與橄欖油媲美[3-4]。由于茶籽油是中國(guó)特有的，因此也被稱為“東方橄欖油”[5]。姜金仲等[6-7]報(bào)道了一種新型茶葉籽制油工藝——茶葉籽生物發(fā)酵法生產(chǎn)工藝。該工藝在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)生產(chǎn)出大量的發(fā)酵液，這些發(fā)酵液若不加以回收利用，不僅會(huì)造成資源浪費(fèi)，還可能造成環(huán)境負(fù)擔(dān)。為此，筆者對(duì)茶籽發(fā)酵液進(jìn)行了循環(huán)再打漿研究，探究加入奧斯液后對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的影響。

1 材料與方法

1.1 材料、儀器及藥品

茶葉籽仁（已室溫條件貯藏2.5年），由貴州酵油坊茶籽科技有限公司提供；打漿機(jī)、水浴鍋、燒杯、玻璃棒、堿式滴定管、錐形瓶、量筒、天平、漏勺、鐵架臺(tái)、固定夾、奧斯液，由貴州酵油坊茶籽科技有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)方法

取茶葉籽仁1 000 g，按照比例加入茶葉籽酵母及茶葉籽乳酸菌（由貴州酵油坊茶籽科技有限公司提供），用20 ℃的水浸泡16 h后，打漿機(jī)加清水打漿2 次，每次添加清水1 500 mL 進(jìn)行打漿，過(guò)濾。2 次打漿的濾液混合均勻，靜置2 h后取出沉淀烘干，計(jì)算預(yù)沉淀的產(chǎn)率，上層液體放入37 ℃恒溫水浴鍋發(fā)酵16 h。記錄計(jì)算鮮濾渣的產(chǎn)率，取鮮濾渣50 g 各3份烘干，計(jì)算干濾渣的產(chǎn)率。

濾液發(fā)酵結(jié)束后，取出頂層，用試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)制油方法進(jìn)行制油，記錄毛油和油渣的產(chǎn)率。倒出黃棕色發(fā)酵液，自然靜置沉淀8 h，取出底部沉淀在60 ℃烘箱中進(jìn)行烘干，計(jì)算發(fā)酵沉淀產(chǎn)率。

沉淀結(jié)束后，倒出上清液，測(cè)定pH，取出發(fā)酵液沉淀進(jìn)行烘干，計(jì)算原始中層液沉淀產(chǎn)率，按照pH值計(jì)算發(fā)酵液的元亨山度（Y0），并按照1.0 Y0及1.5 Y0添加發(fā)酵液處理劑（奧斯液），觀察奧斯液處理對(duì)發(fā)酵效果的影響。按照上述方法循環(huán)打漿7輪，每組重復(fù)3次。

2 結(jié)果與分析

由圖1～2 可知，通過(guò)茶葉籽水漿發(fā)酵中層液循環(huán)打漿處理后，添加1.0 倍Y0奧斯液組毛油、預(yù)沉淀、發(fā)酵沉淀產(chǎn)率分別提升0.28%、0.68%、1.63%，油渣、原始中層液沉淀的產(chǎn)率分別下降4.99%、0.10%；添加1.5 倍Y0奧斯液組毛油、預(yù)沉淀、發(fā)酵沉淀產(chǎn)率分別提升0.31%、1.33%、1.10%，油渣、原始中層液沉淀的產(chǎn)率分別下降0.50%、0.07%。添加1.0 倍Y0奧斯液組和添加1.5 倍Y0奧斯液組通過(guò)循環(huán)打漿毛油產(chǎn)率均有所提升，添加1.0倍Y0奧斯液組循環(huán)至第6輪趨于平穩(wěn)，添加1.5倍Y0奧斯液組循環(huán)至第6 輪趨于平穩(wěn)；2 組預(yù)沉淀、發(fā)酵沉淀總體呈上升趨勢(shì)；油渣、原始中層液沉淀的產(chǎn)率總體呈下降趨勢(shì)。

圖1 添加1.0倍Y0奧斯液打漿結(jié)果

圖2 添加1.5倍Y0奧斯液打漿結(jié)果

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

添加1.0 倍、1.5 倍的Y0奧斯液均能提高茶葉籽毛油的產(chǎn)率，尤其是在循環(huán)打漿后期。同時(shí)，2個(gè)試驗(yàn)組的預(yù)沉淀和發(fā)酵沉淀產(chǎn)率也略微上升。2組油渣和原始中層液沉淀產(chǎn)率總體呈下降趨勢(shì)。因此，添加適量的奧斯液可以改善茶葉籽發(fā)酵中層液循環(huán)再打漿的效果，提高毛油產(chǎn)率，減少油渣和原始中層液的產(chǎn)生。

3.2 討論

試驗(yàn)中使用的茶葉籽儲(chǔ)存時(shí)間較長(zhǎng)[8]，茶葉籽的儲(chǔ)存時(shí)間會(huì)影響茶葉籽的產(chǎn)油率，茶葉籽儲(chǔ)存時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)油率越低，加上有霉變和蛀蟲的茶葉籽，以及浸泡時(shí)間、發(fā)酵溫度等會(huì)影響到茶葉籽的產(chǎn)油率等指標(biāo)，因此從清水打漿開始產(chǎn)油率便出現(xiàn)波動(dòng)。另外，在取出預(yù)沉淀、發(fā)酵沉淀和原始中層液時(shí)，無(wú)法充分分離上層液體和下層沉淀，因此從清水打漿開始各指標(biāo)便出現(xiàn)了不同程度的波動(dòng)。并且由于打漿時(shí)茶葉籽的質(zhì)量較低以及試驗(yàn)過(guò)程中濾渣無(wú)法從打漿機(jī)內(nèi)充分取出，導(dǎo)致鮮濾渣產(chǎn)率與干濾渣產(chǎn)率的試驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大波動(dòng)。

目前，主流的茶籽油生產(chǎn)工藝有冷壓榨法[9]、熱壓榨法[10]、水酶法[11-13]、一般溶劑浸出法[14]及二氧化碳超臨界萃取法[15-16]等。冷壓榨法會(huì)使茶籽中20%的蛋白質(zhì)變性，難以榨出油來(lái)；熱壓榨法的高溫處理會(huì)使茶籽中18%淀粉糊化，不僅會(huì)使出油率下降，還會(huì)造成淀粉資源浪費(fèi)；一般溶劑浸出法的出油率相對(duì)較高，但由于使用了大量的化學(xué)萃取劑，不僅會(huì)使耗能加大，出油成本提高，而且萃取劑難以回收并殘留在毛油中，對(duì)油的質(zhì)量造成影響，這些問(wèn)題難以驅(qū)使人們的消費(fèi)使用；水酶法與二氧化碳超臨界萃取法現(xiàn)階段生產(chǎn)成本較高，設(shè)備投資高，技術(shù)難度大，整套生產(chǎn)工藝尚未成熟，沒(méi)有完整的生產(chǎn)流程。

上述生產(chǎn)工藝不僅不能提高茶籽的出油率，還會(huì)損失大量的茶籽副產(chǎn)品。在現(xiàn)階段下，使用姜金仲獨(dú)創(chuàng)的新型茶葉籽生物發(fā)酵法生產(chǎn)工藝[17]和對(duì)茶葉籽發(fā)酵液進(jìn)行研究，不僅能夠做到低成本生產(chǎn)高品質(zhì)的茶籽油，還能減少生產(chǎn)過(guò)程中的資源浪費(fèi)以及對(duì)環(huán)境的負(fù)擔(dān)，提高對(duì)茶籽廢棄物的再利用，增加其附加值。另外，該工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，能耗及生產(chǎn)成本低，易于在條件簡(jiǎn)陋的山區(qū)推廣，適用于所有產(chǎn)地的茶葉籽。