原味山茶油绿色高效加工技术工艺探讨
2021-12-29陈修权
陈修权
(广西三门江生态茶油有限责任公司,广西柳州 545006)
我国油茶资源十分丰富,油茶林面积大约占木本食用油料面积的80%以上,主要分布在南方17 个省的丘陵地区,其中广西、湖南、江西和云南等地最多。我国茶油加工业主要是生产食用油,而随着人们对茶油营养保健价值、经济价值等的更深入的认知,茶油化妆品、茶油医药系列产品等的开发也拥有很大潜力。随着对茶油加工技术的研究,茶油加工工艺也发生了显著变化,开始更追求绿色高质量,这对于茶油企业来说是新的机会,有助于企业获得更长远的发展。因此对原味山茶油绿色高效加工技术工艺展开分析。
1 广西山茶油产业现状
广西壮族自治区自出台《关于加快油茶产业发展的意见》后,开始对油茶产业加大发展力度,也由此推动着广西油茶产业进入快车道。2012 年,广西率先在全国实现油茶造林用苗100%良种化;2018 年,广西油茶籽产量超过27.38 万吨、茶油达到6.83 万吨;2020 年,广西全区油茶产量测定结果显示,272 片油茶林分每667 m2产油0.90~83.35 kg,平均667 m2产茶油17.30 kg,测定样地平均产油量皆在3 年内保持17 kg 以上。由此可以看出,经过这些年的努力,推广良种良法,改造低产林,打造高产高效油茶示范地,可使油茶产出水平显著提升[1]。
以广西三门江生态茶油有限责任公司的生产经营为例,该公司是广西壮族自治区林业局直属三门江林场全资子公司,其成立于2014 年3 月,占地面积2.67 hm2,注册资金1 000 万元人民币。公司于2017年10 月竣工投产,公司投资5 000 多万元在柳州市柳东新区建成年产3 000 t 的山茶油生产线,以林场66.67 hm2的现代油茶良种繁育基地、0.47 万多公顷有机油茶种植基地、0.07 万公顷油茶产业核心示范种植基地为依托,选用国内领先的茶籽油生产线,形成了从油茶的育苗、种植、科普与生态旅游、油茶关联产品的研发和物理性精深加工到终端销售为一体的全产业链发展模式。
公司秉承“取深山之果实,用良心之工艺,做好每一滴健康之油”的经营理念,在传统的提取工艺基础上改良,经采果、堆沤、晒果、清理、去石、色选、水洗、风干、烘干、剥壳、调质、低温压榨、过滤等10 多道工序榨取而出,将山茶油中的活性营养成分和原香风味最大限度地保留下来。公司在发展过程中还坚持以打造“中国油、放心油、健康油、长寿油”的理念,给广大消费者提供安全、营养、健康的山茶油。
广西本身具备的地理地貌与土壤特征给油茶生长提供了条件。广西三门江生态茶油有限责任公司以油茶种植为主,人工栽培油茶历史久、经验丰富。三门江林场通过大力推广油茶良种轻质基苗,使油茶造林的数量显著提升,质量也得以优化,为广西油茶林高产高效建设奠定了基础。另外,油茶属于科技占比大的产业,广西虽然在种植上成绩显著,但在加工方面的科技性不足,存在工艺陈旧、产品单一、附加值不足等问题。对此,广西各科研机构都在积极研究油茶的制取、加工等技术,以获得更广阔的发展空间。
2 原味山茶油的重要功用
2.1 改善血液循环
原味山茶油能降低人体的血胆固醇。脂肪酸、胆固醇及心血管这3 者相互关联,饱和脂肪酸的摄入控制能降低血胆固醇含量,而增加不饱和脂肪酸的摄入能阻止血小板聚集,通畅血液。相关研究发现,山茶油能显著降低小鼠的血清甘油三酯含量、低密度脂蛋白胆固醇含量及动脉粥样硬化指数,不过对总胆固醇的水平影响较小[2]。
2.2 抗肿瘤
原味山茶油中包含多类活性物质,例如天然抗氧化剂茶多酚、山茶甙、角鲨烯等,坚持服用可以抗肿瘤。相关研究显示,山茶油和其枯饼提取物能够一定程度上抑制人体肺癌细胞株、黑色素瘤细胞株及乳腺癌细胞株,提取物总酚、总黄酮含量越高,抗肿瘤活性越强。
2.3 阻断脂肪
原味山茶油内单不饱和脂肪酸含量高,而单不饱和脂肪酸的抗氧化效果相比于多不饱和脂肪酸更优。普通食用油在进入人体后,未被消化的部分会在体内转化为脂肪,从而导致肥胖等相关疾病。而山茶油中的单不饱和脂肪酸能够和人体内的分解酵素发生作用,然后被碳酸气分解转变为能量,以阻断脂肪在内脏及皮下生成。
3 原味山茶油绿色高效加工技术工艺分析
3.1 油茶籽烘干工艺
参考油茶籽的特性,其茶籽外部会包裹有一层组织密实且呈分离状态的茶籽壳,对于茶籽仁的热量传递和水分蒸发过程阻碍较大;并且油茶籽水分大部分集中于茶籽仁中,传统的干燥方式周期长,效率低,不环保;使用热泵型油茶籽烘干机便能够大大减少油茶籽的干燥时间,每一批次油茶籽干燥时间约20 h[3]。
3.2 油茶籽除壳
油茶籽烘干之后,需要将皮壳去除掉,如果不去除,皮壳中的有色物质就会混进油中而改变油的颜色,降低油品质量。茶壳一般占茶仁重量的1/3,如果采取带壳榨油的方式,虽然能够减少工艺路线,节省设备投资,但也会降低出油率、加深油的色泽及影响油的品质。所以,最好是将油菜籽去壳来提高出油率、保证油品质量及降低加工成本。分离壳仁,将茶籽壳的80%去除,降低麸饼残油率。
去壳加工是油茶籽制油的有效方法,去壳加工的缺点有:需要增加剥壳与仁壳分离设备,同时,去壳后茶籽仁有着较大的黏性,且无壳茶籽仁料坯塑性较大,有着较差的弹性,压榨时会导致榨机无法进料,无法形成榨膛压力,料在榨膛内极易出现打滑抱死的现象,无法顺利进行压榨生产。
3.3 低温物理压榨
山茶油的物理压榨分为2 种:1)将原料蒸炒熟化后制饼压榨;2)不加热熟化制饼压榨。热榨和冷榨都是山茶油的制作工艺,冷榨法一般是在低于60 ℃的环境下进行加工,营养成分保留完整,虽然出油率只有热榨法的一半,但因为榨出的油没有受到破坏,所以通常不需要加添加剂,能够保存更长时间,市场价值更高。低温物理压榨的步骤为:1)先将茶籽晒干剥壳后取出茶籽,将茶籽自然晒干或低温烘干至含水率在8%左右;2)将干燥的茶籽剥壳,经调质后送入低温压榨机中低温压榨,得到毛油;3)过滤毛油,将过滤后的毛油通入水蒸气在,0.2~0.4 kPa 的压强下充分搅拌,再将毛油过100 目滤网,得到茶油成品。传统的茶籽是高温蒸制,温度在100~110 ℃,而低温物理压榨法是在60 ℃左右的低温环境下蒸制,该温度能够让茶籽内纤维间膨胀,提高茶籽的伸缩性,从而使后续出油更快速和彻底,提高出油率。并且60 ℃的低温能避免高温对茶籽营养成分的破坏,降低油脂氧化速度,保留茶油原本的风味,并提高茶油的质量,茶油的芳香和营养物质含量高,抗氧化性更好,稳定性更强,口感更好。且因为低温冷榨不会产生高温压榨炒制的油烟,所以也十分的绿色环保。
3.4 溶剂萃取
压榨法属于物理压榨方式,而浸出法则是利用溶剂萃取的原理从油茶籽中提取茶油的另一种方法[4]。浸出法包括水代法、超临界CO2萃取法及亚临界萃取法。1)水代法是以水代油的简称,无需以压力榨出,也不用溶剂浸出,只要在一定条件下,水与蛋白质的亲和力比油与蛋白质的亲和力大,水分浸入油料会代出油脂。2)亚临界萃取法是低温浸出、常温脱溶,采用丁烷或丁烷与丙烷的混合物作为溶剂,不过溶剂的沸点低,常温下是气态,易挥发。3)超临界C02萃取法。利用超临界CO2萃取法能够保留油茶籽中的天然香气与风味,并简化精炼工艺,缩短成品油损失。超临界CO2萃取法的最佳工艺参数为萃取压力25 MPa,温度40 ℃,时间2.5 h,茶油的萃取率可达到97.5%。对比超临界CO2萃取法获得的山茶油和一级压榨国标“金龙鱼”“绿海”等茶籽成品油,会发现其颜色虽然深一些,但十分清澈,且香味浓郁。由此可以看出,超临界CO2萃取法能够提高成品油产率,减少精炼损失,同时还能保留有益成分,营养价值和品质更高,绿色环保。
3.5 静电吸附滤油
静电滤油是参考异性相吸的原理,利用油与水、胶质杂质、机械杂质等杂质粒子的Z 电位不同,当杂质粒子随着油液流到高压电机板之间,即迅速泳向相反电极方向,并附着在电极板之间的积尘滤材上。同时,在静电力作用下,附在积尘滤材上的杂质还会像磁场内的铁屑一般,又去吸引其他杂质粒子。分离原则和杂质大小没有关系,只和被分离物体的Z 电位相关。另外,静电滤油将杂质去除后,茶油烟点变高,煎炒时不会产生油烟雾凝聚物刺激人的呼吸系统,同时口感也更好。并且在静电滤油的过程中,无需添加各种制剂,也不会排放废气烟雾,是十分绿色环保的一种生产工艺[5]。
另外,静电滤油技术的应用不仅能将茶籽油的纯香风味予以保留,且能将影响油脂品质的胶质、微量水分与游离脂肪酸去除,使油的流动性得到提高,还能有效解决茶籽油沉淀、黏唇感、炒菜时易起油烟的问题。由于整个工艺技术是在高温、真空的情况下开展的,所以在保持油茶风味方面具有一定优势,能够达到国家油茶籽提出的要求,且使产品小包装的要求得以满足。在生产过程中没有任何添加物,且不会污染环境,是一种环保的、绿色的工艺技术。
3.6 冬化脱脂
为生产出高档原味山茶油,脱脂也是十分重要的一环。冬化脱脂是以低温结晶方式将山茶油中的腊质分离出来,分为湿式冬化和干式冬化,前者的优点在于能减少过滤助剂使用,降低成本,操作上也可降低过滤机换槽频率;后者的优点在于可由结晶时间和过滤条件来控制冬化,能实现绿色环保高效脱脂。在对茶油进行冬化脱脂时,可以采用新研制的茶油冬化脱脂设备,该设备在使用的时候,使用者拧动框架与冷却板之间的螺旋栓,可使螺旋栓的螺纹在加热管和冬化箱板间活动,以对茶油冬化脱脂设备中的加热管和冬化箱进行拆卸操作,从而预防加热后的山茶油杂质附着于冬化脱脂设备中,便于清理冬化箱板和分层结构间的杂质,提高茶油冬化质量。
4 结语
通过研究原味山茶油绿色高效加工技术工艺,能够优化油茶籽烘干、除壳、压榨、萃取、滤油等工作内容,从而使原味山茶油的出油率提高,保证油品质量,保持独特茶油风味,减少营养成分损失,以获得更多消费者的认可,促进山茶油产业更好发展。