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茶油冷榨工艺

2017-11-24李志钢陈永忠彭邵锋彭映赫许彦明

湖南林业科技 2017年4期
关键词:油茶籽茶油油茶

李志钢,马 力,陈永忠,彭邵锋,彭映赫,张 震,许彦明,唐 炜

(1. 湖南省林业科学院,湖南 长沙 410004; 2. 国家油茶工程技术研究中心,湖南 长沙 410004)

茶油冷榨工艺

李志钢1,2,马 力1,2,陈永忠1,2,彭邵锋1,2,彭映赫1,2,张 震1,2,许彦明1,2,唐 炜1,2

(1. 湖南省林业科学院,湖南 长沙 410004; 2. 国家油茶工程技术研究中心,湖南 长沙 410004)

采用传统压榨法制取茶油,产品油质浑浊、颜色深、杂质多、且含水率高。国家油茶工程技术研究中心(湖南省林业科学院)开展了油茶冷榨工艺中烘干、剥壳、冷榨、过滤等相关工序的优化研究,并初步总结出一套系统的冷榨工艺参数,生产出的产品达到《油茶籽油》(GB 11765-2003)压榨二级油标准,油质较好。

油茶;冷榨;工艺

油茶是我国特有的优质木本油料树种,具有一年种植,多年受益的特点,丰产期长达 80 年[1-3]。茶油不饱和脂肪酸含量高达 90%,油酸含量 80%以上,油质优于橄榄油,是最具国际市场竞争力的出口创汇农产品之一[4-8]。湖南省油茶资源丰富,面积、产量和产值均居全国首位[9-12]。自 2008 年来,全省 300 多家企业、2 000 多家种植大户、500多家专业合作社参与油茶发展。到 2016 年底,全省油茶林面积从 2008 年的 118.53 万 hm2增加到140.91 万 hm2,占全国油茶总面积的 33.55%;茶油年产量由 2008 年的 10 万 t 增加到 23.4 万 t,占全国总量的 40.34%;油茶年总产值增加到 300.8 亿元,占全国油茶产业总产值 45.58%。全省茶油年加工能力达 50 多万 t,其中年产 1 000 t 以上的茶油企业达 35 家。针对传统压榨制取茶油需经过高温蒸炒与高温高压压榨,使得茶籽中的糖、蛋白质、油脂等成分发生一系列聚合、分解等生物化学反应,造成茶籽油色泽深、酸价高、有不良气味等问题[13-15],国家油茶工程技术研究中心(湖南省林业科学院)于 2015 年建设了一条全新的油茶冷榨加工工艺线,总结出一套系统的冷榨工艺参数,可为冷榨工艺的推广应用奠定基础。

1 冷榨工艺简述

目前,茶油制取主要采用压榨法和溶剂法。压榨法制油工艺操作简单,生产规模大小灵活,生产设备维修方便,同时生产比较安全。但压榨过程中有生坯蒸炒的工序,油料中蛋白质变性严重,油料资源综合利用率低等缺点。浸出法制油是一个化工过程,粕中残油少,出油率高;加工成本低、生产条件良好;粕的质量高,油料资源可得到充分利用。缺点是毛油质量较差,含有一定残留溶剂。

油料冷榨是指原料不经过常规热榨工艺中的蒸炒过程,直接进行压榨的一种制油方法。采用冷榨技术制油,就是力求避免对油料的过度加热和过多的化学处理,使得成品油和饼粕的品质都得到相应提高,如油的滋味、外观等,保持油的纯天然特性,避免高温加工油脂时产生有害物质,又尽可能保留油中的生理活性物质,如维生素 E、γ—亚麻酸等,油脂加工后的饼粕蛋白也可得到更充分的利用[16-18]。在国外冷榨食用油被冠以“冷榨天然食用油”的商品名,国内对冷榨工艺研究最先在菜籽油上应用[19]。一般而言冷榨技术不适合于含油量低于 25% 的油料的压榨。对于花生和芝麻而言,虽然其属于高含油的油料,但基于风味原因,一般也不适合采用冷榨工艺[20]。

2 加工工艺流程及操作要点

2.1 工艺流程及简介

图1 冷榨工艺流程Fig.1 Process of cold-pressing

该工艺按照冷榨工艺设计、操作,没有烘炒工序,严格控制烘干、压榨温度,日生产量4 ~ 6 t,生产的茶油毛油达到国家标准《油茶籽油》(GB11765-2003)压榨油二级油标准。

2.2 工艺操作要点

2.2.1 烘干 烘干是油茶加工的重要工序。一是油茶籽烘干程度影响出油率;二是油茶籽烘干程度与后续加工工艺是否顺畅紧密相关,特别是压榨工序,直接入榨的油茶籽一般水分烘干至 6%~8%。如果烘干的油茶籽水分过高,超过10%,容易在压榨过程中造成滑膛;如果烘干的油茶籽水分过低,则出来的油茶枯饼易焦脆、发糊,质量差,原料卡塞造成炸膛。本工艺烘干采用的是热风循环烘箱,其基本原理是利用电加热作为热能源,利用风机进行对流换热,对物料进行热量传递,并不断补充新鲜空气和排出潮湿空气,干燥箱内能保持适当的相关温度和湿度。

通过设置不同参数进行试验(见表 1),结果表明:采后油茶鲜果采用机械剥壳或人工剥壳后,油茶鲜籽的含水率 45%~55%,需缓慢升温烘干,升温至 40 ℃ 烘 1 h,再升温至 60 ℃ 烘1 h,紧接着升温至 80 ℃ 烘 5 h 后,缓慢降温至室温。升温不能过快也不能太慢。

表1 油茶烘干工艺对比Tab.1 Comparison of drying process of Camellia oleifera

2.2.2 脱壳 油茶籽脱壳是利用机械力的物理作用破碎油茶籽,再通过风力的作用,将籽—仁分离。本工艺采用的是专用油茶籽脱壳机。

操作要点为油茶籽进入剥壳机后,频率调至25~30 Hz,根据壳中含仁量和仁中含壳量适当调整转速。壳中含仁和仁中含壳是评价脱壳效果的主要指标。壳中含仁量一般控制在 1% 以下,壳中含仁量过多,浪费太大。仁中含壳量一般控制在总果壳量的 20% 左右为宜,仁中含果壳量过高,压榨过程中,果壳吸油,造成出油率低,油茶饼粕含油率高;反之,在榨油过程中,榨膛内的摩擦力小,容易滑膛,造成压榨无法进行。

2.2.3 压榨 压榨是通过机械力的作用将油脂挤压出来,是茶油加工过程中最重要和最难掌握的一道工序。本工艺采用的是双螺杆压榨。

操作要点为先用菜枯饼预热 2 h 后,加入油茶籽,频率调至 1.2~1.8 Hz,同时观察电流表表显示在 8~10 A,缓慢增大频率至 1.8~2.5 Hz ,电流在 10~15 A。压榨过程中垂—横纹笼转速匹配及根据出饼性状调整工艺参数是确保压榨顺利进行的关键。如果垂纹笼的螺杆转速与主压榨螺杆的转速不匹配,体现在主螺杆的送料速度慢,在榨膛内形成不了一定的压力,导致原料在榨膛内没被压榨,而纯粹是螺杆的推力在出饼处形成挤压,造成非正常的出油现象,即在出饼处出油,解决的主要措施可通过增大送料速度,同时与垂纹笼转速匹配,保证在榨膛内形成一定的压力以保障正常的物理压榨。正常工作情况下,电流表应显示在 15~20 A,频率为 2.8~3.2 Hz 。另外垂纹笼螺杆由于经常挤压,容易形成油茶籽挤压成的硬块,送料时容易造成打滑,需定时清除,以保证垂纹笼送料的顺畅。根据出饼性状调整工艺的方法为:在压榨过程中,如果出来的油茶枯饼不成形且颜色为黑褐色,说明入榨的油茶籽含水量过高,容易造成滑膛,应加入一定量的油茶籽壳或花生壳,增大膛内摩擦力;如果出来的枯饼焦脆、且有明显的糊味,说明入榨的油茶籽含水量太低,应加入少量的水,增加入榨原料的含水率。

2.2.4 过滤 过滤是利用介质除去油中的杂质,其工作原理为过滤时压榨后的毛油经输送通道分配到各个滤框内,通过滤布将杂质过滤,过滤后的毛油汇集于输出通道内,排出机外;而杂质留在滤布表面上。当滤布表面的滤渣逐渐增厚,过滤阻力增加,当增加到一定程度(一般为0.3 Mpa)应停止过滤,更换滤布后,继续使用。本工艺采用的是板框式滤油机过滤。

操作要点为将干净的滤布铺设平整,布上的出油口和板框设备上出油口要对齐,并安装牢固紧密,防止过滤过程中出现冒油的现象。过滤过程中,毛油会在压力下通过板框过滤机的滤布,同时将固体悬浮杂质留在滤布上,要逐渐使压力升高,由最开始的 0.05 Mpa 向 0.1 Mpa 升高,最高不能超过 0.3 Mpa,这是由于油中的固体悬浮杂质留在滤布上形成滤饼,增大油脂通过的阻力,因此要随着滤饼的形成加大压力。当板框过滤机的压力超过 0.3 Mpa 的时候,就必需停机对滤布进行清理。具体的操作流程为:停止过滤,连接空气压缩机,用空气挤压 30 min,再卸压拆机清理板框过滤机上的滤饼。虑饼清理完后,视实际的滤布情况进行判断,如果滤布没有使用很长时间,渗油情况良好,那么只需要将滤饼铲掉就可以安装继续使用;如果滤布使用时间比较久,渗油明显缓慢,那么需要对滤布进行彻底的清洗,洗净晒干后再继续使用。

3 产品质量

过滤后的毛油,对其主要理化指标进行了检测(见表 2)。

表2 过滤茶油的检测指标与对比Tab.2 Detection index of filtering oil-tea Camellia

酸值和过氧化值是评价油脂品质好坏的重要指标,由表 2 可知,压榨、过滤后的茶油酸值为1.16 mg/g,过氧化值为 0.55 mmol/kg,均低于《油茶籽油》(GB 11765-2003)压榨二级油标准,油质较好。

4 成本及经济效益分析

按照现有工艺操作,1 t 油茶籽支出成本为:原料 16 000 元,其他(包括水电费、工资、机器折旧费等)3 400 元。出油量为 0.28 t(经过反复的试验,出油率为 28%)。1 kg 茶油的成本为:(16 000 元 + 3 400 元)÷280 kg = 69.29 元/kg。

5

5 结论与讨论

(1)建设该套冷榨线,烘干、脱壳、压榨、过滤是其主要工艺环节,为保证生产的流畅,在实际操作过程中必须要严格按照各工艺的操作参数进行。该工艺生产出的产品达到《油茶籽油》(GB 11765-2003)压榨二级油标准,油质较好。生产成本低,1 kg 茶油的成本为 69.29 元。

(2)该套工艺日生产量为 4~6 t,适合油茶大户、农村合作社等中小规模生产。

(3)将总结出设该套工艺的标准化、规范化流程,便于推广、应用。

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(文字编校:杨 骏)

Cold - pressing technology of Oil-tea Camellia

LI Zhigang1,2,MA Li1,2,CHEN Yongzhong1,2,PENG Shaofeng1,2,PENG Yinghe1,2,ZHANG Zhen1,2,XU Yanming1,2,TANG Wei1,2

(1. Hunan Academy of Forestry,Changsha 410004,China;2. National Oil-tea Camellia Engineering amp; Technology Research Center,Changsha 410004,China)

Quality of camellia oil extracting by traditional pressing technology is turbidity,color depth,many impurities and high water content.The National Oil-tea Camellia Engineering amp; Technology Research Center(Hunan Academy of Forestry)has carried out the optimization of the cold-pressing technology with drying,peeling,cold pressing,filtering and other related procedures,and summed up a set of system of cold-pressing process parameters of camellia oil.The production has reached the national standards of 'Oil-tea camellia seed oil'(GB 11765-2003)two stagepress oil,and the oil material is good.

Camellia oleifera Abel.;cold pressing;technology

TS 255.16

A

1003-5710(2017)04-0092 -04

10.3969 / j.issn. 1003-5710.2017.04.019

2017-04-25

国家科技部项目“国家油茶工程技术研究中心”(2011FU125X11)

李志钢(1970-),男,湖南省永州市人,工程师,主要从事油脂机械研究;E-mail:1679159860@qq.com

马 力(1982-),女,博士,副研究员;E-mail:276841095@qq.com

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