不同工艺制取核桃油的研究进展

张 煜，孟 佳，张 旋，曹万新，史宣明，方晓璞

中粮工科(西安)国际工程有限公司 (西安 710082)

我国核桃种植面积较大，且产量较高，核桃仁富含蛋白质和不饱和脂肪酸，不饱和脂肪酸含量约占含油总量的90%，且富含多种类VE和植物甾醇，营养价值较高[1]。

制取提取核桃油的方法主要有压榨法、水代法、水酶法、溶剂浸出法及超临界流体萃取法等，其中压榨法又因榨机机械形式不同分为螺旋压榨和液压压榨，目前国内加工企业多采用压榨法提取核桃油。不同工艺对核桃油品质影响程度有很大区别，本文对这些工艺的优缺点进行整理论述，以期对国内核桃油加工企业发展提供参考数据。

1 压榨法

压榨法是一种传统制油方法，我国最早有楔式榨油的记录在14世纪中叶[2]，其原理为物理机械压缩将油料中游离的脂肪挤压出来，同时破坏油料细胞壁，释放细胞中的油脂，从而达到高效固液相分离，提取出油。生产工艺要求原料精选，去杂、去石后进行破碎、蒸炒、挤压，机榨过程中添加炒籽，经榨机榨制后，保持了油脂的原汁原味，香味浓郁，且无任何添加剂，不含溶剂残留和含皂量。压榨法根据榨机机械形式分为单螺旋榨机、双螺旋榨机及液压榨机。

1.1 单螺旋榨机压榨

目前压榨制油主要采用单螺旋压榨机，此工艺技术简易，配套设备少成本低，可大规模连续生产，能够适应各类油料特性。核桃为小品种木本油料，品类繁多且不具有统一性，性状差异性大，油脂含量高，单螺旋压榨机不太适用于核桃压榨制油工艺。周伯川等[3]采用单螺旋榨油机制取核桃油时，为解决核桃因高含油量导致“滑膛”的问题，在核桃仁中添加30%左右核桃壳，但这样会导致油中杂质过多、色泽过深，同时对饼中核桃壳分离困难，核桃饼中的优质蛋白不能够利用。鲁海龙等[4]利用ZX10型单螺旋榨油机将核桃仁与核桃饼50%比例混合进料压榨，也可解决“滑膛”问题，出油与出饼皆顺畅，但饼颜色较深，出油率不高，降低了设备生产效率。

1.2 双螺旋榨机压榨

近年来国内引进德国进口双螺旋榨机进行油料冷榨加工，主要适用于高成本、高附加值、高品质的油脂产品。双螺旋区别于单螺旋榨机，具有较高的压缩比，在同一榨笼内逆向输送压榨，可解决在单螺旋榨机压榨高含油油料时，出现“滑膛”、压力不足导致不出油等问题。压榨前需进行油料调质，在60 ℃以下烘干处理，降低核桃仁中含水量在经过双螺旋榨机压榨，一次压榨后会将压榨饼多次复榨，以提高出油率[5]。鲁海龙等[4]利用SSYZ型双螺旋榨机对核桃仁两次压榨，第一次压榨饼残油9.3%，第二次压榨饼残6.7%，压榨饼颜色较深。

1.3 液压榨机压榨

液压压榨为静态压榨法，区别于螺旋压榨，由于压榨过程温度不高，压榨进程缓慢温和，是典型的冷榨工艺。植物油的蛋白质和活性营养成分最大化保留，榨出的油原色原香原味，一般不用过滤可直接食用，适合核桃等高含油量的油料。此工艺下对核桃饼蛋白高温变性损坏影响较小，可用于制作核桃蛋白粉、核桃酥及核桃乳等高附加值产品。吴凤智等[6]利用T50型小型液压榨机将核桃仁粉碎后进行液压榨油，工艺条件为压榨压力30 MPa、压榨时间40 min、入榨水分1.5%, 在此条件下油脂提取率为93.19%，油脂品质高于传统热榨油, 具有较高的营养。液压榨油机具有结构简单、噪音低、能耗低等优势，但同时存在劳动强度大、处理量小、压榨周期长且不能连续生产等缺点[4]，每次压榨需要包饼包料，劳动强度较大，是制约着核桃加工产业高效发展的瓶颈。

2 水代法

水代法即所谓“以水代油”法，是我国一种传统制油方法，是生产芝麻油的常见的方法，利用油料中的非油成分的亲水性的差异，同时利用水、油密度的不同，用物理方法分离出油脂[7]。刘淼[8]等配制Na2CO3与Ca(OH)2混合溶液，再将核桃仁保温浸泡，再经过水洗、烘烤、去皮、磨浆等工艺，最后离心分离，提取出核桃油，提取核桃油品质达到国家标准，且富含30.37 mg/100 g黄酮。水代法应用于核桃制油工艺，具有设备投资小、能耗低、易操作等优点，但存在着出油率低、工艺步骤繁琐，油水分离较困难等缺点。

3 水酶法

水酶法是一种已有长期研究的制油方法，此方法提取植物油在国外多用于可可、玉米胚、菜籽、大豆、米糠、葵花籽和向日葵等, 并取得良好的效果[9]。油料在经过机械破碎的基础上，选择对植物细胞壁及油料组织有降解作用的酶制剂处理油料，这些水解酶能破坏细胞壁，通过对脂多糖, 脂蛋白的分解作用, 有利于油脂从油料植物细胞中释放, 从而提高出油率[10]。易建华等[11]对水酶法提取核桃油工艺进行探究，认为酶的选择对水酶法提取核桃油有较大影响, 主要是影响油的提取率;使用单一酶会取得较好的效果, 且选择适宜的复合酶效果更优于单一酶。

4 溶剂浸出法

使用有机溶剂浸出提取油脂是目前国内油脂加工较为普遍的工艺方法，将油料经过清选、轧胚、膨化等前处理工段，选用特定溶剂对物料喷淋及浸泡，使油料中的油脂萃取出来，再经过脱溶工段提取出油脂。端木凡林等[12]研究用4号溶剂浸出核桃油，工艺条件为：罐组式浸出器装料量为65%，料溶比为1∶1，压力0.3～0.8 MPa，得到浸出淡黄色核桃油，油中残溶小于50 mg/kg。周如金等[13]研究浸出核桃油优化条件：温度为65 ℃，浸出时间2.5 h，溶剂比为1∶6.5，核桃油提取率为58.5%。该方法出油率高、产品品质稳定，工艺过程能全程自动化控制，适用于大规模连续化生产。但工艺过程使用有机溶剂，本身存在一定安全风险，生产的油与粕中会有溶剂残留，需要增加设备进行脱溶，增加了加工成本。且核桃蛋白经过溶剂浸泡后会发生变性, 不太适于核桃等需要利用植物蛋白的油料加工。

5 超临界流体萃取法

超临界流体萃取原理是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的，主要使用的萃取溶剂为CO2。此方法萃取及分离温度较低，提取的油脂澄清透明、色泽淡黄，可获得高品质油脂产品。王丰俊等[14]利用超临界CO2流体萃取核桃油工艺条件进行研究，在得到高品质核桃蛋白的同时核桃油的品质也较高。吴彩娥等[15]确定超临界CO2流体萃取核桃油最佳工艺参数：粒度30目，萃取温度45 ℃，萃取压强30 MPa，分离温度50 ℃，分离压强8 MPa，萃取时间5 h、CO2流量40 L，此条件下核桃油萃取率可达93.98%。目前超临界流体萃取技术小试及中试阶段已较为成熟，但工艺条件为高温高压，投资成本及能耗都较高，且萃取工艺在高压状态下进行，存在一定安全风险，目前在实际生产上使用超临界流体萃取还是较少的。

6 结束语

据统计，我国核桃种植面积和产量逐年增加，核桃年产量已居世界前位。但是，目前核桃的价格偏高，导致加工成本较大；消费者认可度不高，市场占有率较小，产品附加值低，仍然制约核桃加工企业良好发展的最主要因素。核桃油加工企业应该因地制宜，采取适当的规模，选择适宜自身的制油方式，在保证油脂品质同时，减少对核桃饼、核桃粕中蛋白的破坏，增加后续核桃蛋白高值化利用的可能性，走综合加工利用之路，带动我国核桃产业化的发展。