初榨原香山茶油绿色加工关键技术研究

陈 鹏

（广西国有三门江林场，广西柳州 545006）

油茶树栽培历史有2300年以上，是我国特有的油料树种，其生长缓慢、生长周期长，树龄高达上千年，每一粒油茶籽都经历13个月才能成熟，山茶油的生产周期超过同样为木本植物的橄榄油1倍多[1]。山茶油营养丰富，不饱和脂肪酸高达90%以上，其中单不饱和脂肪酸高达80%以上，多不饱和脂肪酸高达10%以上，还富含茶多酚、角鲨烯、维生素E等多种人体所需的元素，最符合欧米伽膳食所提倡的单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸8∶1∶1的食用油营养均衡标准，且山茶油烟点高达230 ℃，因此烹饪油烟少，适用于煎、炸、烹、炒和凉拌等多种烹饪方法[2]。近年来，随着山茶油现代加工技术的不断发展，国家标准规定的理化指标问题基本得到了解决，但大多数企业为了提高出油率，采用高温烘炒压榨，榨出的山茶油颜色深且带杂色，也增加了苯并芘产生的概率，后续需经过脱胶、脱酸、脱色、脱臭和脱脂等精炼工序处理；脱臭温度高达240～280 ℃，大大增加了产生反式脂肪酸的风险，无论是高温压榨还是精炼工艺都会造成功能性营养成分和山茶油原香风味的丧失，很难满足现代消费者的营养健康理念[3]。

1 技术背景

研究表明，山茶油在高于85 ℃压榨时维生E和甾醇就开始有损失，且随着温度升高损失增加，压榨温度超过120 ℃时还会伴随产生苯并芘；在山茶油精炼过程中需添加碱、白土、活性炭，脱臭温度高达240～280 ℃，不但造成资源和能源浪费，还加剧环境污染和增加油脂损失，且山茶油特有的风味等感官特性丧失，功能性营养成分遭到破坏，其中脱酸添加碱山茶油中的维生素E和甾醇损失超过20%，脱色添加白土和活性炭山茶油中的维生素E和甾醇损失超过15%，脱臭山茶油中的维生素E和甾醇损失超过40%，而精炼过程中山茶油中的茶多酚几乎全部损失，角鲨烯损失超过25%[4]。

2 原香山茶油绿色加工关键技术控制

通过比重精选、色选、清洗、调质（热）、剥壳、调质（冷）、双螺旋压榨、过滤和精滤等工序，重点对剥壳温度、含水率、剥壳率、入榨物料温度和压榨温度等关键点控制。

2.1 比重精选

油茶籽难免会掺杂部分杂质，常见的杂质有断枝、碎石粒等重杂，也有瘪子和空壳，这时需进行清理筛分，以提高山茶油的品质、降低重杂对榨油设备的损害。利用比重筛选机振动筛的振动，并配备低压风机的风力，使油茶籽和杂质产生不同的运动轨迹。油茶籽与断枝、碎石粒等重杂比重不同，产生不同的运动轨迹；饱满颗粒与瘪子比重不同也产生不同的运动轨迹，比重筛的使用需配备低压风机，通过调节风力大小使其产生向上的气流，使比重小的物料短浮，而比重大的物料随筛网振动向上移动，从而起到筛分清理效果，含杂率控制在0.1%以下。

2.2 色选

采用高分辨率全彩色CCD光电色选机剔除异色油茶籽，通过光电系统分析油茶籽表面的外观色泽，快速有效地将病斑、霉变粒、虫眼、黑点、不良品和杂质等异色油茶籽挑选出来，尽可能避免压榨的物料中混入霉变籽，霉变籽控制在0.05%以下。色选机选别室内有多条狭长的通道，通道出口处装有高稳定光源，当待选物料经由振动喂料系统均匀地通过斜槽通道进入选别区域时，物料通过检测区域前，靠重力和落下的速度使每个油茶籽以直线状排列，依次落入光电检测室。每个料槽有2个高分辨率的相机，加上数据处理硬件，在油茶籽通过时从两侧对其检查，确定异色品，光电传感器测得反射光和投射的光量，并与基准色板反射光量比较，将其差值信号放大处理，当信号大于预定值时，驱动喷射系统启动压缩空气吹出异色油茶籽。

2.3 清洗

通过高压喷淋清洗机将油茶籽输送到水槽，在高压水流和强力气泡的作用下，油茶籽被充分打散、翻滚和清洗，并随网带不断向前传送，洗去油茶籽表面附着的灰尘等杂物，洗脱的泥沙等杂物沉入底部隔离仓，漂浮在水中的细小颗粒通过去杂机构和漂浮物过滤网收集，洗净的油茶籽出水后再经喷淋系统清洗后，输送至下道工序风干。

2.4 调质（热）

清洗后的油茶籽通过振动沥水机快速去除其表面大部分水珠，使用鼓风机吹干油茶籽表面，再通过平板烘干机实现后续剥壳所需的温度和含水率。平板烘干机为传导换热结构，链条传动，控制平板烘干机蒸汽压力在0.2～0.5 MPa、出料水分6%～8%、温度50～60 ℃。油茶籽于平板烘干机内运动，在烘干的过程中，可适当根据油茶籽的含水率适时调整平板烘干机的烘干时间和蒸汽压力，从而将烘干后的油茶籽含水率控制在6%～8%，烘干后的温度在50～60 ℃，保证油茶籽仁坚韧而富有弹性，不容易破碎，便于破壳，剥壳整仁率高，壳中残仁率低。

2.5 剥壳

控制壳仁比例，剥壳及仁壳分离要求破壳率高、不漏籽，剥壳率控制在80%～85%，以便在压榨时增加相互摩擦，避免成糊状，起到松散的作用；风选出的壳中含仁率不超过0.3%。

2.6 调质（冷）

利用工业制冷设备将剥壳出来的物料进行物理冷干处理，冷却房为密闭钢结构，采用内循环冷风鼓风模式，通过制冷设备的热交换系统，入榨物料温度控制在35 ℃以内，油茶仁能保持坚韧硬度，压榨时增加相互摩擦，提高出油率[5]。

2.7 压榨

通过双螺旋压榨机对物理冷干处理后的油茶籽仁进行压榨，压榨过程中控制入料口物料温度小于35 ℃，榨樘温度小于65 ℃，且要调节好双螺旋压榨机的饼端缝隙，初始保持出饼端的间隙为6～8 mm为宜，让压榨料胚顺利通过榨笼，直至料饼呈瓦状成形排出，才逐步增大入料口的尺寸，提升榨笼内的压榨温度。通过调节入料口的尺寸以控制榨樘温度保持在65 ℃以内。在料饼呈瓦状成形排出后，逐步缩小和保持出饼端的缝隙至2～4 mm。在压榨过程中要经常通过检测胚料的温度、含水率、饼中残油等控制指标，并注意观察茶饼的外形和颜色，以使茶饼中残油率控制在5%以内[6]。

2.8 过滤

叶片过滤机主要用于过滤油渣等杂质，随着过滤时间的增加，被截留的固体杂质越来越多，滤饼厚度不断增加，系统过滤阻力会增大，当压力达到设定值时需排渣。此时，停止向罐内输送原油，并将压缩空气经溢流管吹入罐内，将罐内剩余原油压入另一台备用的叶片过滤机内，待滤饼被吹干后，关闭压缩空气，打开蝶阀，启动振动器，使滤片振动，将滤网上的滤饼卸去。过滤后山茶油水分≤0.1%、不溶性杂质≤0.2%，放入暂储罐保存。

2.9 精滤

叶片过滤机过滤后的原油压入板框式精滤机，板框式精滤机是一种由环保增强型聚丙烯材质制作的滤框组成滤室在压力作用下，用精密滤布+精密滤纸双层过滤设备，能有效将山茶油中不相干的物质相互分离。该设备对山茶油有良好的过滤效果，具有速度快、损耗少、得油率高等特点，精滤后的山茶油澄清、透亮，色泽金黄，水分≤0.1%、不溶性杂质≤0.05%，酸价（g/100 g）≤0.6，过氧化值（mg/g）≤0.08，其他理化指标远远优于国家标准GB/T 11765—2018中的压榨一级标准；维生素E、角鲨烯和谷甾醇含量达到 T/LYCY 001—2020中的特、优级油茶籽油营养声称指标要求。

3 主要工艺参数

比重分选机：三道比重筛精选，振动频率控制在35～40 Hz；分色选机：分辨率为5400像素，压缩空气压力控制在0.6～0.8 MPa；调质机（热）：锅炉蒸汽压力调节到0.2～0.5 MPa、出料水分控制在6%～8%、温度控制在50～60 ℃；剥壳机：剥壳率控 制在80%～85%，壳中含仁率≤Ü0.5%，调频器转速控制在800～1000 r/min，原料水分控制在5%～6%；调质机（冷）：额定制冷量25 kW，风量5500 m3/h，额定输入功率6.8 kW；双螺旋榨油机：主电机电流≤65 A，压榨过程中控制入料口物料温度小于35 ℃，榨樘温度小于65 ℃，入榨水分控制在6%～8%，出饼厚度控制在3～5 mm；叶片过滤机：过滤压力≤0.4 MPa，吹饼空气压力≤0.4 MPa、卸饼空气压力≤0.6 MPa；板框式精滤机：过滤压力≤0.4 MPa，压紧压力控制在18～22 MPa，压力补偿小于18 MPa，油缸行程500 mm。

4 结语

注重前端控制、过程控制等精制工艺，通过精选待压榨的油茶籽，并严格控制含杂率、剥壳温度、含水率、剥壳率、入榨前物料温度和压榨时榨樘温度等关键指标。经过多年实践和不断优化，本低温物理压榨和高效精滤集成工艺不仅能提高得油率，且能最大限度地保留山茶油的原香风味，防止维生素E、角鲨烯、甾醇和茶多酚等天然活性营养成分的损失，制取出透明清亮、符合GB/T 11765—2018、具有鲜明感官特点的原香山茶油，满足消费者的现代营养健康理念，并形成规模化的产业应用示范，提高生产企业的经济效益和竞争力。