化妆品级山茶油提取精炼工艺现状及发展方向

刘俊鑫

(华南理工大学化学与化工学院，广东 广州 510640)

在中国，山茶油常被人们用作优质的食用油，而在化妆品领域中的应用较少。但是，在法国、韩国、日本等高端化妆品的生产大国，每年都有成千上万吨的山茶油被用作生产化妆品的基底油。山茶油的物理化学性质，对化妆品的色泽、外观和使用效果都有着至关重要的影响。

目前，国内仅有少部分企业对山茶油进行精深加工和综合利用，开发生产山茶油系列化妆品、医药级山茶油和山茶油微胶囊等产品。本文对目前国内外提取精炼化妆品级的山茶油的方法作简要论述和比较，为今后高品质山茶油产业化生产和未来发展方向提供依据和参考。

1 山茶油提取工艺

由于对山茶油的大量需求，提取山茶油的工艺也不断发展。如今较为成熟且应用较广的提取方法有机械压榨法、酶法和浸出法[1]。

1.1 压榨法

机械压榨法是提取山茶油最原始的方法，根据榨腔温度不同分为低温压榨和高温压榨。

1.1.1 低温压榨法

低温压榨是现今山茶油提取制备的主流工艺，设备为冷榨机，入榨温度为70～80℃，常见工艺流程见图1。

低温压榨法可避免高温导致的油色变深，防止蛋白质变性和有效成分损失，所得毛油色泽浅，杂质少，但是出油率不高，渣中残油较多，需要对茶籽饼进行浸出以获得更多的毛油，但是额外后期处理的过程更加繁琐复杂[2]。

图1 低温压榨法工艺流程图Fig.1 Technical process of the low-temperature pressing

1.1.2 高温压榨法

高温压榨采用螺旋榨油机进行压榨，工艺流程见图2。

该法因其工艺简单灵活而被广泛使用，主要使用劳动力和机械动力，适应性强，投生产的成本较低，所得压榨油不存在溶剂残留，但出油率相对较低，仅为80%。与低温压榨相同，毛油中无溶剂残留无需进行溶剂分离，但渣中的残油较多，仍需经溶剂浸出。

1.2 溶剂浸提法

溶剂浸提法可分为热水浸提法、碱浸提法、有机溶剂浸提法等。提取山茶油所使用的是有机溶剂浸提法，利用石油醚、等有机溶剂能够溶解油脂的特性，将山茶油料坯中的油脂浸泡提取出来。溶剂浸取法工艺流程见图3。

图3 溶剂浸取法工艺流程图Fig.3 Technical process of the solvent extraction

孟维等比较了石油醚、正己烷、乙酸乙酯对山茶油的提取效果。在相同条件下，不同提取溶剂实验条件下所测得的提取率。

茶籽中山茶油的含量为37.58%，提取溶剂对山茶油提取率的影响见表1。

表1 提取溶剂对提取率的影响Table.1 Effect of extraction solvent on extraction rate

经多次试验后表明，石油醚是浸取山茶油比较理想的溶剂，提取的茶油感官性状良好，为淡黄色。

现阶段，为进一步提高茶皂素提取率和质量，常在溶剂浸提过程中增加微波和超声波处理，加速茶皂素溶解，缩短提取时间，提高浸提效率。研究表明，利用微波和超声波辅助提取较单纯浸提提高12%。然而，浸提法存在着产品有机溶剂残留、环境污染大等问题。在如今推动生态文明建设，倡导可持续发展的大环境下，此法存在局限性。

1.3 酶法

酶法是在机械破碎的基础上，采用酶将细胞中的细胞壁和油脂复合体破坏，使更多的油从油料细胞中释放出来。

据国内外现有文献报道，酶法提油工艺已经发展为水酶法、水相酶法和油料酶解冷浸出法三大类。三种方法均避免了油料的高温处理，蛋白质活性保持良好，获得的山茶油质量也明显优于压榨制法。

1.3.1 水酶法

水酶法工艺流程如图4所示。油茶籽经过清理破碎和热处理，使细胞中的脂肪酶失活、细胞壁疏松，反应后过滤回收溶剂，除去液相中的蛋白后浓缩破乳分离得到毛油。水酶法在水相中进行酶解，充分利用了油水分离的机理获取毛油。

图4 水酶法工艺流程图Fig.4 Technical process of the aqueous enzymatic extraction

水酶法具有酶法的优点，充分保留了营养物质。但是缺陷在于针对蛋白质较多的油料作物，本来不相融的油脂和水会连在一起形成乳状油，不易于彻底分离。在油茶籽中含有9%的粗蛋白和8%～16%的茶皂素，茶皂素充当表面活性剂更利于这种乳状油的形成。利用水酶法来分离油脂需要采取各种破乳，成本增加，不适用于工业化生产。

1.3.2 水相酶法

水相酶解萃取法工艺流程见图5。油茶籽酶解后加入己烷等有机溶剂萃取油脂，分离水相和有机相，得到山茶油毛油。

图5 水相酶解萃取法工艺流程图Fig.5 Technical process of the aqueous enzymatic extraction method

水相酶解萃取法相对于水酶法工艺缩短了提油时间，提高了设备处理能力，但同样存在着破乳的问题，一般需要大型离心机，对于水酶法来说更加复杂。

1.3.3 油料酶解冷浸出法/冷榨法

油料酶解冷浸出法/冷榨法的工艺流程见图6。对于酶解结束后的油茶籽，采取浸出法在室温下浸出油脂，回收溶剂得到毛油；采取冷榨法则需要干燥至更低的水分，然后进行冷榨得到毛油。此法可理解为酶法预处理后进行浸出或冷榨。

图6 油料酶解冷浸出法/冷榨法工艺流程图Fig.6 Technical process of the aqueous enzymatic extraction method

油料酶冷浸出法只需在原有的设备进行简单改造即可达到提高毛油的质量，节省生产成本的目的，提油率提高了将近20%。但此法存在一个比较大的缺陷，酶使用量大，约（3～8） ×103单位/g油茶籽，原因主要在于在固体油料中进行酶促反应，效率不高，如酶用量少则乳化问题就会比较严重。

2 山茶油精炼工艺

化妆品用山茶油要求山茶油的色泽 (罗维朋比色槽133.4mm)达到Y3，R1，透明度为澄清、透明。山茶油的色泽虽然在脱胶和脱酸过程中得到改善，但是色泽还是很深，截至目前，采用除吸附法以外的方法都很难去除油种残留的叶绿色系色素[3]。

现阶段，多在冷榨茶油的基础上进行脱色工艺的处理，使用由活性白土、硅藻泥、活性炭、凹凸棒及少量无机试剂中的两种或三种组成的复合脱色剂对山茶油进行吸附脱色处理。

马力等通过对比实验，选择活性白土作为茶叶籽毛油脱色吸附剂，色泽基本上能达到化妆品级山茶油的要求。逯与运等在相同条件下获得的茶叶籽毛油的脱色率为79.32%，呈浅黄色，磷脂、色素类物质含量均较低，脱色后的山茶油色泽浅、品质优。

陈俊等采用硅胶柱层析法和陈文伟等采用生物酶技术、膜技术、碱炼、吸附法等方法综合处理，能有效脱除茶油中的色素，得到的山茶油色泽澄清透明，无异味，且山茶油中的油酸含量较传统脱色工艺有所提高，油酸含量为83.93%。王挥等利用冷榨山茶油低温脱色法获得的山茶油脱色率达 （98.2±0.1） %。

活性白土、活性炭等类型的脱色剂对山茶油的酸值、碘值、过氧化值等性质几乎不会产生影响，将二者按一定比例混合，充分发挥了二者在山茶油脱色工艺中的作用[4]。

3 前景与展望

随着科技的进步，社会的发展，绿色环保的理念日渐深入人心，人们开始崇尚天然化妆用品，选用高品质山茶油作为基质油是高档护肤美容品的最佳选择。于是，如何生产制作出高品质山茶油一直是化妆品行业关注的热点。

近年，高品质山茶油制作的产品附加值不断上升，开始有人开始利用超临界CO2、膜分离技术等高新技术来萃取精炼山茶油，获得的产品质量明显优于现有工艺体系，但因成本高昂未被广泛应用。未来，拓展和提高山茶油加工技术，促进开发高档化妆品用油、医药级用油及高端天然化妆品。应用现代高新技术，在获得高品质的化妆品级油茶籽同时以油茶粕为原料，充分利用茶皂素等副产物，利用科学的方法开发出各种附加产品，形成山茶油为系列化、产业化的高端食用、医用、保健和农用产品等，提升山茶油的使用和经济价值。