（森林培育专业论文）加工与贮藏对茶油品质特性影响研究.pdf

摘要 曼曼曼曼曼曼曼皇! 曼曼曼曼曼曼曼量鼍- = m = m m ；m m ； mm _ 鼍曼皇曼曼曼曼曼曼曼皇曼曼曼曼曼曼曼皇曼皇曼曼曼皇曼曼曼曼曼曼曼曼曼 加工与贮藏对茶油品质特性影响研究 森林培育专业硕士研究生聂明 指导教师杨水平副教授 姚小华研究员 捅要 油茶是一种典型的南方木本油料树种，其茶籽可榨油，茶油是一种优质的木 本食用植物油之一。本文选用油茶籽及茶油作为研究对象，通过对油茶油脂的超 临界c 0 ：萃取及其理化特性、对不同加工工艺所得的茶油的理化性质和营养成分、 对茶油贮藏期间的理化性质和营养成分等进行研究分析，揭示了油茶油脂的超临 界c o ：萃取的机理及其茶油的特性、茶油在贮藏期间理化指标表现出来的规律性， 为油茶油脂的超临界c 0 。萃取和茶油的贮藏提供了理论依据。 主要研究结果如下所述： 油茶油脂的超临界c o 。萃取工艺及其理化特性研究结果表明：油茶油脂的超临 界c o ：提取条件为油茶籽仁过4 0 目筛，萃取温度4 5 ，萃取压力3 5m p a ，c o ：萃 取流速为3 5l h 。超临界萃取油茶油酸值为0 7 3 m g g ( k o h ) ，过氧化值为 3 5 1 m m o l k g ，碘值为8 8 ，色值为y 3 5 ，r i ，达到国标g b1 1 7 6 5 2 0 0 3 规定的压榨 一级油标准，其主要营养成份维生素e 、1 3 一胡萝卜素、角鲨烯含量均要高于螺旋 榨和浸提毛油。 不同加工工艺对茶油的影响，则研究了c 0 ：超临界萃取、低温压榨、普通螺旋 榨3 种不同制油方法对油茶籽油酸值、过氧化值、碘价、色值以及v 。、1 3 一胡萝卜 素、角鲨烯、1 3 一谷甾醇、总磷、脂肪酸组成成分相对含量的影响。结果表明：在 3 种制油方法种，普通螺旋榨油其酸值、过氧化值最高，显著高于另外两种方法。 v 。、1 3 一胡萝i - 素、角鲨烯和1 3 一谷甾醇含量以超临界萃取茶油最高，而总磷含量以 低温压榨油最高，且与超临界萃取油表现出显著性差异。 对长期贮藏在不同贮藏介质；光照、避光；冷藏、室温条件下的茶油进行酸 值、过氧化值、q - e 、1 3 胡萝i - 素、1 3 一谷甾醇测定。结果表明，茶油经过长期贮 藏后，其酸值和过氧化值均有所增加，贮藏时间越长，增长速度越快，q e 、1 3 一胡萝 卜素、1 3 一谷甾醇随贮藏时间的增加而减少；在相同贮藏条件下，对于浸出成品茶 油来说，精炼程度越高，越容易氧化酸败；对于不同工艺的茶油来说，浸出成品茶油 西南大学硕+ 学位论文 比压榨成品茶油更容易氧化酸败。光照、温度和贮藏时间对茶油的酸值、过氧化 值和q e 、b 一胡萝b 素、b 一谷甾醇的含量有重要影响。 关键词：超临界流体萃取贮藏油茶籽油理化特性营养成分 1 1 a b s t r a c t a b s t r a c t t h ec a m e l l i ao l e i f e r aa b e l i so n ek i n do ft y p i c a ls o u t ha r b o r e a lo i lt r e ep l a n t ，t h e s e e do fi tc a l ls q u e e z eo u to i l ，w h i c hi so n ek i n do fg o o dq u a l i t ya st h ee d i b l ev e g e t a b l e o i l t h i sa r t i c l es e l e c to i l - t e ac a m e l l i as e e da n dt h eo i l t e ac a m e l l i ao i lf o rt h er e s e a r c h o b j e c t ，r e s e a r c ha n da n a l y z eo ns u p e r c r i t i c a lc 0 2e x t r a c t i o na n dq u a l i t yo ft h ec a m e l l i a o l e i f e r aa b e ls e e do i la n dp r o c e s sm e t h o d so np h y s i c o c h e m i c a lp r o p e r t ya n dn u t r i e n t c o n t e n to ft e ao i la n dp h y s i c o c h e m i c a lp r o p e r t ya n dn u t r i e n tc o n t e n to ft e ao i ld u r i n g s t o r a g e ，b r o u g h to u tt h em e c h a n i s mo fs u p e r c r i t i c a lc 0 2e x t r a c t i o na n dq u a l i t yo ft h e c a m e l l i ao l e i f e r aa b e ls e e do i la n dt h eo i la l o n g 、析ms t o r e st h er e g u l a r i t yw h i c ht h e t i m ei n c r e a s e s ，p r o v i d e st h et h e o r yb a s i sf o rt h es u p e r c r i t i c a lc 0 2e x t r a c t i o na n dt h e s t o r a g eo f t h ec a m e l l i ao l e i f e r aa b e ls e e do i l t h em a i nf i n d i n g sa sf o l l o w ss t a t e ： t h er e s u l t so fs u p e r c r i t i c a lc 0 2e x t r a c t i o na n dq u a l i t yo ft h ec a m e l l i ao l e i f e r a a b e ls e e do i ls h o w st h a tt h eo p t i m i z e dc o n d i t i o n sf o rs f ea r ea sf o l l o w i n g ：c r a s h e d o i l - t e as e e dw a ss i e v e du n d e r4 0m e s h s ，t e m p e r a t u r ei s4 5 c ，p r e s s u r ei s3 5m p aa n d c 0 2f l o wr a t ei s 3 5l h c r u d es f eo i l - t e ac a m e l l i ao i lw h o s ea c i d i t yv a l u ei s o 7 3 m g g ( k o h ) ，p e r o x i d ev a l u e i s3 5 1m m o l k g ，a n di o d i n ev a l u ei s8 8 ，c o l o rv a l u e i sy = 3 5a n dr = ir e a c ht h er e q u i r e m e n to ff i r s tl e v e lp r e s s i n go i l t e ac a m e l l i as e e do i li n g b t117 6 5 2 0 0 3 ；c o m p a r e dt oc r u d ep r e s s i n go i la n do r g a n i ce x t r a c t e do i l ，c r u d e s f eo i lh a v em o r ea b u n d a n tn u t r i t i v em a t e r i a l s ，f o rt h ec o n t e n to fv i t a m i ne ， 1 3 - c a r o t e n ea n ds q u a l e n ei nc r u d es f e o i la r eh i g h e rt h a nt h eo t h e r s t h r e ep r o c e s sm e t h o d s ( s u p e r c r i t i c a lc 0 2e x t r a c t i o n , c o l dp r e s s i n g ，s p i r a lp r e s s i n g ) w e r ea p p l i e dt op r e p a r eo i l - t e ac a m e l l i as e e do i l t h ep h y s i c o c h e m i c a lp r o p e r t ya n d n u t r i t i o n a lm a t e r i a l so ft h eo i l ，s u c ha sa c i dv a l u e ，p e r o x i d ev a l u e ，i o d i n ev a l u e ，c o l o u r v a l u e ，a n dt h ec o n t e n to fv i t a m i ne ，1 3 - c a r o t e n e ，s q u a l e n e ，1 3 - s i t o s t e r o l ，t o t a lp h o s p h o r u s a n df a t t ya c i d ，w e r ei n v e s t i g a t e d t h er e s u l t ss h o wt h a tt h es p i r a lp r e s s e do i lh a dt h e h i g h e s ta c i dv a l u ea n dp e r o x i d ev a l u ew h i c hw a ss i g n i f i c a n th i g h e rt h a nt h a to ft h eo i l e x t r a c t e db yt h eo t h e rm e t h o d s t h ec o n t e n to fv i t a m i ne ，1 3 - c a r o t e n e ，s q u a l e n e ，a n d 1 3 - s i t o s t e r o li ns u p e r c r i t i c a lc 0 2e x t r a c t e do i lw a sh i g h e s t , w h i l et h ec o n t e n to ft o t a l p h o s p h o r u si nc o l dp r e s s i n ge x t r a c t e do i lw a sh i g h e s tw h i c h w a ss i g n i f i c a n th i g h e rt h a n s u p e r c r i t i c a lc 0 2e x t r a c t e do i l t h ea c i dv a l u ea n dp e r o x i d ev a l u ea n dt h ec o n t e n to fv i t a m i ne ，1 3 - c a r o t e n e i i i 西南大学硕+ 学何论文 1 3 - s i t o s t e r o lo i s t a n d i n gs t o r a g e do i l - t e ac a m e l l i as e e do i ls a m p l eu n d e rn a t u r a ll i g h ta n d d a r kc o n d i t i o n , a n di n r e f r i g e r a t i o n a n d r o o m t e m p e r a t u r e c o n d i t i o nw e r e d e t e r m i n e d t h er e s u l t ss h o w e dt h a tu n d e rl o n g - t e r ms t o r a g ec o n d i t i o n , b o t ht h ea c i d v a l u ea n dt h ep e r o x i d ev a l u eo fo i l - t e ac a m e l l i as e e do i ls a m p l e si n c r e a s e d t h el o n g e r t h et i m el a s t e d ，t h eq u i c k e rs p e e di n c r e a s e d ，t h ec o n t e n to fv i t a m i ne ，1 3 - c a r o t e n e i b - s i t o s t e r o lr e d u c e da l o n g 、析t l lt h es t o r a g e dt i m ei n c r e a s i n g u n d e rt h es a m es t o r a g e c o n d i t i o n ，f o rd i f f e r e n tp u r i f i e ds o l v e me x t r a c t i o no i l - t e ac a m e l l i as e e do i l ，t h em o r e p u r i f i e d ，t h em o r eo x i d i z e d ；f o rd i f f e r e n tp r o c e s st e c h n i q u e s ，s o l v e n te x t r a c t i o nw a s o x i d i z e dm o r ee a s i l yt h a np r e s s e do i l - t e ac a m e l l i as e e do i l t h el i g h ta n dt e m p e r a t u r e a n dt i m eh a dg r e a te f f e c to na c i dv a l u ea n dp e r o x i d ev a l u ea n dt h ec o n t e n to fv i t a m i ne ， i b - c a r o t e n e1 3 - s i t o s t e r o lo fl o n g - t e r ms t o r a g e do i l - t e ac a m e l l i as e e do i l k e y w o r d s ：s u p e r c r i t i c a lf l u i de x t r a c t i o ns t o r a g e c a m e l l i ao l e i f e r as e e do i l p h y s i o - c h e m i c a lp r o p e r t i e s n u t r i e n tc o n t e n t i v 独创性声明 本人提交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。论文中引用他人已经发表或出版过的研究成果，文中已加了 特别标注。对本研究及学位论文撰写曾做出贡献的老师、朋友、同仁 在文中作了明确说明并表示衷心感谢。 学位论文作者： 磊研 签字日期：力口年月2 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院( 筹) 可以将学位 论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩 印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：骄保密， 口保密期限至年月止) 。 学位论文作者签名：夏l 叼 签字日期：r , , o 年月z 日 导师签名： 签字日期： 日 第1 章文献综述 第1 章文献综述 油茶是我国南方特有的食用本木油料树种，也是世界四大木本油料树种之一 n 1 。我国广大科技工作者在油茶加工和综合利用方面进行了大量研究，取得了一批 科研成果和发明专利，在江西、广西和湖南等省建立了不少以油茶加工利用为主 的生产厂家或车间，为发展油茶生产、深加工利用和生产高档食用油提供了良好 的科研与生产条件。油茶籽除可开发出茶油外，还能开发茶皂素、茶籽饼等产品， 用途十分广泛，对于发展我国木本食用油的生产，以及对促进我国社会经济建设 和改善人民生活都有重要的意义 1 1 油茶的重要性 1 1 1 油茶对国民经济重要性 油茶主要分布在我国的湖南、江西、广西、浙江等1 9 个省( 自治区) 1 1 0 0 多 个县，其中尤以湖南、江西、广西三省( 区) 最为集中，在全国5 0 0 0 万亩面积中， 这三省( 区) 所占总面积的五分之四左右。它具有栽培历史悠久、分布区域广、 栽培面积大、用途多的特点。在我国普遍在中的油茶主要是普通油茶，约占全国 油茶总面积的9 8 ，另外我国还有其他1 0 余种油茶，如浙江红花油茶、博白大果 油茶、广宁油茶等等池1 。我国现有油茶面积约4 0 0 万h m 2 ，为1 9 4 9 年的1 5 倍，占 全国食用植物油面积的3 0 左右珏1 。油茶( c a m e l l i ao l e i f e r a a b e l ) 、油橄榄( o l e a e u r o p a e al ) 、椰子( c o c o sn u c i f e r al ) 以及油棕( e l a e i sg u i n e e n s i s 乃c q ) 被 称为世界四大木本油料植物。另外它还与核桃( ，r e g i a ) 、油桐( v e r n i c i a 向以i ( h e m s l ) a i r y - s h a w ) 、乌桕( s a p i u r ns e b i e f e r u mr o x b ) n 3 并称为我国的四大 木本油料植物，还被誉为“国家级特色资源”。油茶是我国得天独厚的自然资源。 由于它适应性强，在国土绿化和生态建设中有广泛的应用前景，是可以将生态、 经济和社会效益紧密结合的优良经济林树种。 长期以来，我国各地都以草本植物食用油为主，大力发展油茶生产，提高油 茶质量，对改变单一草本植物食用油的桔梗，增加食用油的来源，是非常重要的。 1 1 2 茶油对国民健康的作用 ( 1 ) 茶油的特性 茶油就是通过压榨或者c 0 2 超临界提取或者有机溶剂萃取等方式从油茶的种 子中提取出来的类油状液体。淡黄色澄清透明，具有茶油的香味，具有易溶于 乙醚、氯仿、苯、石油醚、二硫化碳，微溶于乙醇的性质。茶油中含有大量的不 饱和脂肪酸，如油酸、亚油酸、亚麻酸等含量相当高，又因为茶油在化学组成以 及成分配比上和橄榄油相似，被誉为“东方橄榄油 h 们。它的脂肪酸组成和甘油 三酯结构实质上与橄榄油相同，通过对不同地区茶油脂肪酸分析得出其主要成分 两南大学硕士学位论文 为棕榈酸( c 1 6 ：0 ) 、硬脂酸( c 1 8 ：0 ) 、油酸( c 1 8 ：1 ) 、亚油酸( c 1 6 ：2 ) u 。茶油 中油脂含量大概在8 5 左右；游离脂肪酸和皂化物为1 4 左右；不皂化物的含量还 不到1 ，主要为甾醇，其次是三萜类物质。我国的茶油是一种特别好的优质食用 油，其主要成分油酸和亚油酸的含量非常丰富。油酸和亚油酸都是带有双键的不 饱和脂肪酸n0 1 ，又被称为“美容酸”，易于人体吸收。研究结果发现主要脂肪酸一 一一价不饱和脂肪酸油酸的含量达到8 0 左右，在空气中不易氧化而耐储藏。茶 油的凝固点比较低( 一1 2 一5 ) ，在0 还能保持液体状态。此外，茶油的碘值相 对于其他植物油的碘值要低，所以不易氧化。一般来说，植物油中的油酸含量越 高，亚油酸和亚麻酸含量越低，其氧化稳定性越好。茶油中的不造化物含量相对 于橄榄油要少，维生素e 含量约为8 7m g l o o g ，少于其他植物油；茶油中不含芥 酸、山愈酸等难以消化吸收的成分，也不含黄曲霉毒素( 致癌性很强) h 1 ：茶油色 清味香、耐贮藏，是油浸食品罐头的上等原料，其保鲜保质的时间，常两倍、三 倍于其他油品浸制的食品罐头，所以说茶油是一种优质食用油。 ( 2 ) 茶油在古今中外上得药用价值 茶油的据明代李时珍著的本草纲目中记载：“茶油性偏凉，有凉血、止血 功效，清热、解毒，主治肝血亏损、驱虫、益肠胃、明目”；清代的赵学敏著的本 草纲目拾遗中记载着“茶油润肠、清胃和解毒杀菌 。在茶油主要产区茶油的雅 号被誉为“益寿油”或“长寿油 h 1 。中国疾病控制中心检验确认：茶油中含有橄 榄油中所没有的特定生理活性物质茶多酚和山茶甙，茶油的品质比橄榄油更优。 茶油当中还含有丰富的v e ，对于清除人体内的自由基以及延缓衰老有重要的作用。 另据美国国家卫生研究院的实验证实，茶油中的茶多酚对降低胆固醇和抗癌有明 显的疗效。医学上研究认为不饱和脂肪酸能促进胆固醇分解为胆酸排出体外，而 且不饱和脂肪酸的结构比较疏松，占据空间大，排挤脂蛋白以使血脂降低。因此， 茶油可以降低血液的胆固醇，预防心血管疾病，具有抑制肿瘤的作用，在众多植 物油中，亚油酸含量比例不是过高就是过低，唯有茶油最合适盯1 。茶油的主要成分 是不饱和脂肪酸，而胆固醇含量只有猪油的1 3 0 ，因而食用茶油有利于血脂中胆 固醇下降，可减少胆固醇在血管壁上沉积，从而可以防止血管硬化而导致血压升 高。因此茶油是高血压、心脏病、动脉粥样硬化、高血脂患者的理想食用油脂哺1 。 另外，2 0 0 2 年后，美国卫生研究院( n i h ) 营养平衡委员会主席h p 西姆普勒斯把 茶油排在橄榄油的前面，茶油因此成为世界上目前较富营养和保健价值的食用油 h 】。此外，茶油还可用于防治支气管炎、肌肉痛、扭伤、毒虫叮咬或疱疹、水火烫 伤、牙龈炎等，还有滋养皮肤、防治皲裂、杀菌止痒、乌发护发等多种功效。由 于它的营养丰富，易于被人体吸收，许多中成药、膏、丸和化妆品都用茶油加工， 一些油剂针剂和鱼肝油也用茶油作稀释剂等9 州u 2 m 到。 2 第1 章文献综述 除此之外，茶油可制成多种化工原料，用途最广的是硬化油和硬脂酸。茶油 经精炼后在2 6 0 c 高温下氢化而成，压力自0 7 k g c m 2 至5 0 k g c m 2 均可，压力越大， 反应越快，质量越好，1 2 1 4 t 茶油可得1 t 硬化油。硬化油亦名氢化油，是白 色至淡黄色蜡状固体，按用途分为极度硬化油和皂用硬化油。茶油控制一定程度 氢化，可制成人造奶油以及应用于茶叶制造业的“制茶专用油n 4 l 。 1 。2 茶油制取技术研究进展 1 2 1 传统压榨工艺 对于油料植物种子制备油脂在我国有着很久的历史。我国目前油脂工业总体 水平落后于国外，主要是技术力量还不够充实口5 1 。压榨法是传统的榨油方法目前 仍是我国传统上最主要的制油方法。油料种子经直接压榨制取油脂的方法称为压 榨法，压榨法制取油分为土榨和机榨两大类。土榨包括杠杆榨、槭式榨和人力螺 旋榨等，由于设备比较笨重、方法陈旧，劳动强大，效率低，目前已基本淘汰。 机榨包括液压榨油机和螺旋榨油机，由于生产厂家不同，榨机的型号有多种，2 0 世纪6 0 年代后各油脂厂主要使用9 0 型液压榨油机，2 0 世纪7 0 年代以后普遍采用9 5 型螺旋榨油机和2 0 0 型螺旋榨油机n 1 。 目前我国茶油的制备主要是采用热榨和浸提法相结合的方式进行。在民间大 多采用传统的压榨方法加工茶油( 不去壳榨油) ，普遍存在出油率低、毛油品质低 劣、精制茶油难度加大及其品质较低等问题。加工技术的落后，致使茶油中的许多 “宝贵物质白自流失，降低了茶油的使用价值，也使我国的油茶资源一直没有得 到较合理的充分利用，阻碍了我国油茶产业的发展u 引。 机械压榨法的工艺流程为： 油茶籽叶烘干一除壳_ 轧坯一蒸炒一做饼一压榨一离心沉淀一过滤一毛油。 1 2 2 冷榨工艺 随着科学技术的不断发展以及人们生活水平的不断提高，冷榨制油技术以其 特有的优势在特种油料( 如油橄榄、芝麻和油茶籽等) 的加工领域越来越受到人们 的重视。n 6 3 油料冷榨承袭于传统的压榨制油方式。最初的冷榨法制油由于能耗大， 出油率低一直得不到很好的发展。近些年来，由于回归自然，追求绿色环保，生 活质量的大大提高等因素的影响，冷榨技术得到了长足的发展。在国内，武汉工 业学院开发的“双低油菜籽脱皮、冷榨技术研究中间试验技术已通过鉴定，并 联合其它公司研制开发生产出系列螺旋冷榨机。国内已有少量企业开始试投产。 和浸出制油技术相比，我国的冷榨技术还处于起步阶段。目前，国内一些厂商正 在筹建油茶冷榨生产线，但均处于试运行阶段。湖南金浩植物油有限公司于2 0 0 5 年建立了一条专用的油茶冷榨生产线，现已开始投产。如何做到技术成熟，高效 两南大学硕七学傅论文 率、低成本的在实际生产中应用，还需要不断实践与摸索。比如油料的高出油率、 冷榨工艺过程中温度的控制、连续批量生产等问题，还有待于科研开发人员的不 断创新。冷榨技术理论与研究正在进一步成熟。 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2 n 7 - 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 、r 一亚麻酸等，油脂加工后的饼粕蛋白也可得到更充分的利用n 7 1 8 1 。 据报道，经冷榨所得的油仅含微量的磷和游离脂肪酸，具有色浅，滋味特别、柔 和，气味清香等较好的品质特性u 刀。由于冷榨油中的磷和游离脂肪酸含量很低， 毛油基本上已具备了脱胶或中和后油的品质，无需精炼即可食用。在国外冷榨食 用油被冠以“冷榨天然食用油”的商品名，按绿色食品以远高于其他方式加工的 食用油的价格为人们所接受。 油料冷榨工艺流程为： 油料一清选一壳仁分离一籽仁一油料低温干燥一破碎一调质- - - $ l 坯一油料的 冷榨一精滤一冷榨成品油n 钔。 传统压榨与溶剂浸提方式制得的油，由于对原料或是进行了加热蒸炒的热处 理，压榨温度在i 0 0 , - 一1 3 5 左右；或是溶剂浸提后脱溶、精炼时的高温( 1 3 5 左 右) ，使得油脂容易氧化、聚合、分解产生过氧化物和某些有害物质n 钔影响油脂的 天然品质，降低其营养价值。冷榨的优势就在于： ( 1 ) 冷榨方式的人榨料温度低( 进入冷榨机前不需对物料加热或蒸炒处理) ，可 有效保存油脂中的各种营养成分及天然风味： ( 2 ) 蛋白质破坏程度小，有利于油料蛋白的充分利用； ( 3 ) 油脂受污染程度小，是绿色食品( 冷榨过程中不与任何溶剂、酸、碱、漂 土等化学物质接触，无污染) ，而且有利于保护环境。 1 2 3 水酶法制取工艺 水酶溶液浸出工艺是用水和酶混合溶液从植物中浸提油脂的工艺过程，它是 上世纪末才出现的一种新型制油技术。油脂存在细胞器官中，细胞壁由纤维素、 半纤维素、木质素和果胶组成，而油脂通常与其他大分子( 蛋白质和碳水化合物) 结合，构成脂多糖，脂蛋白等复合体，只有将油料组织的细胞结构及油脂复合体 破坏，才能取出其中的油脂。在机械破碎的基础上，采用对油料组织以及对脂多 糖、脂蛋白等复合体有降解作用的酶( 如纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、淀粉酶、 葡聚糖酶、蛋白酶等) 处理油料，这些水解酶能破坏细胞壁，而蛋白酶渗透到脂质 体膜内，以及酶对脂多糖，脂蛋白的分解作用，有利于油脂从油脂脂体中释放， 从而提高出油率。啪2 ”池冲3 2 剞。另外，在油料磨浆过程中，部分磷脂转移到油 4 第1 章文献综述 中，与蛋白质结合并吸附在油滴表面形成稳定的乳状液，酶作用可破坏脂蛋白膜， 降低乳状液的稳定性，提高清油提取率。 1 2 4 超临界提油工艺 超临界c 0 。萃取方法是利用超临界流体具有的优良溶解性及这种溶解性随温度 和压力变化而变化的原理，通过调整流体密度来提取不同物质。超临界c o 。萃取植 物油脂具有许多优点，如工艺简化，节约能源；萃取温度较低，生物活性的物质 受到保护；c 0 ：作为萃取溶剂、资源丰富、价格低、无毒、不燃不爆，不污染环境 【2 5 o 近三十年来，国外在超临界c 0 。萃取植物油脂的基础理论研究和应用开发上都 取得了一定的进展。对超临界c 0 ：提取大豆油、小麦胚芽油、玉米胚芽油、棉籽油、 葵花籽油、红花籽油等都做了系统的研究，制造出容积超过1 0 0 0 0 l 的提取装置， 并在特种油脂方面己有工业化生产。我国科技界对超临界流体萃取技术也倍加关 注，国家自然科学基金委员会也对其进行了大力支持，短短几年内，我国在超临 界流体萃取的工艺方面进行了大量的研究，并积累了许多有价值的经验。我国对 超临界流体萃取的应用研究主要集中在食品、香料、中草药、色素等的精制和提 纯，例如：超临界c o ：萃取大豆油、小麦胚芽油、玉米胚芽油、棉籽油、葵花籽油、 红花籽油、葡萄籽油等种子油脂：超临界c 0 。萃取薄荷醇、茉莉精油、桂花精油等； 超临界c o ：萃取砂仁、当归油、银杏黄酮、卵磷脂、丹参、幽醇、大黄酸、番茄红 色素、银杏叶花青素等。在提取设备方面，己生产出了1 l i o o o l 的超临界c 0 z 提取 装置，但对这些萃取工艺的研究大部分仅集中于小试阶段，真正能工业化的工艺 还不够成熟，尚待于进一步研究。 超临界c 0 。萃取植物油脂存在耐高压设备昂贵，生产成本高，不易操作，批处 理量小等不足之处，一定程度上限制其工业化的生产。但是随着科技的进步和发 展，这些问题终究都会有一个比较完善的解决，作为一种新兴的分离技术其所具 有的选择性高、操作温度低、工艺简单等方面的优势，必将会拥有广阔的应用前 景。 1 3 茶油精炼技术研究进展 1 3 1 传统的精炼工艺进展 ( 1 ) 脱胶 茶油的胶质主要是指磷脂、蛋白质胶状物的混合物及其它杂质，而磷脂会影 响脱臭和在水蒸气蒸馏过程中的脱色，还能与金属离子螯合，增加氧化过程，影 响油的稳定性，为了得到符合要求的茶油产品，必需进行脱胶工艺处理。 茶油脱胶是利用胶溶性杂质的亲水性和在介质如磷脂酶和酸性等条件下，将 西南大学硕士学位论文 非水溶性胶质( n h p ) 转化为水溶性胶质的原理，使胶溶性杂质吸水膨胀，凝聚并分 离出来汹1 。 ( 2 ) 高温淡碱脱酸 该脱酸工艺原理是用n a o h 或k o h 中和油中游离脂肪酸，以脱去油中的游离脂 肪酸。实际操作中还需加入一定量的超量碱，一般为0 0 5 - - - , 0 2 5 ，以便碱炼尽 量完全。但实际上会有部分油脂皂化，使中性油脂损失，是碱炼时的副反应，应 尽量避免。温度、碱浓度、加碱量与毛油质量对碱炼都有很大的影响。 按公式算出加碱量： 加碱量= o 7 1 4 酸价油重( 1 + 超碱量) 碱液浓度1 0 0 0 。 ( 3 ) 脱色剂吸附脱色 油脂的色泽虽然在脱酸和脱脂过程中得到改善，但是叶绿素系的色素仍严重 残留在植物油中，故而油的色泽仍比较深。在油脂中加入酸性白土和和活性碳等 吸附剂来吸附叶绿素系色素的过程叫做脱色。 用真空将油吸入脱色罐，升温至9 5 脱水，脱水时间控制在2 0 , - 一3 0m i n ，降 低水分至o 1 以下( 至罐内水汽消失为止) 。降温至9 0 左右加入白土( 可事先 与少量油混合调浆，并一次性吸入脱色罐。在实际生产中有的油品采用干白土真 空直接吸入也有较好的效果) 。白土加入量为油重的5 - - 一7 ( 具体视原料油品质及 成品油的要求而定) 。脱色时间控制在2 0m i n ，真空度( 残压) 为9 7 - 9 9k p a ， 冷却至7 0 下过滤，即得脱色油晗7 1 。 ( 4 ) 水蒸汽蒸馏脱臭 引起油脂臭味的主要组分有低级醛、酮、游离脂肪酸、不饱和碳氢化合物等。 脱臭不仅可除去油中的臭味物质，提高油脂的烟点，改善食用油风味，还能有效 地降低污染。茶油脱臭是利用茶油内的臭味物质和甘油三酯挥发性差异大，在高 真空高温下进行脱除。一般采用水蒸气蒸馏法进行脱臭，清除油中自土等杂质的 异味，恢复茶油固有的清香心制。 在0 1m p a 的真空条件下，将脱色油在脱臭锅内加热至1 4 0 c 时，将少量水 蒸汽通入油的底部，搅动锅内油脂，以防油脂过热而破坏，继续升温2 4 0 ，然后 恒温蒸馏1h ，脱臭完毕，停止加热，关闭直接蒸汽，降温，待温度降到5 0 时， 破真空，将油放出，过滤得成品油心引。 ( 5 ) 物理精炼工艺 物理精炼工艺主要包括两个阶段，即蒸馏前的预处理阶段和蒸馏脱酸阶段。 预处理包括脱胶和脱色，主要目的是在蒸馏脱酸前除去磷脂( 含非水合磷脂) ， 此外还要除去油中的蛋白质、糖类、热敏物质和导致油脂氧化裂变的微量金属。 蒸馏脱酸是利用水蒸汽负压蒸馏的原理，将比甘油酯蒸汽压大得多的游离脂肪酸 6 第1 章文献综述 蒸发出来，从而达到脱除油脂中游离脂肪酸和脱臭的目的旧。 物理精炼是近代发展起来的一项油脂精炼技术，因其在生产实践中己显示了 在成品油质量、工艺流程、设备投资、副产品利用、公害处理以及正常操作费用 等方面的优越性。不少国家的油脂科技工作者，将物理精炼和传统的碱炼脱酸结 合起来，不断更新设备。将脱酸脱臭工艺溶为一体。大大节约了操作费用和设备 投资，为油脂物理精炼开辟更为广阔的发展前景。在我国物理精炼技术从八十年 代开始研究。目前，该工艺已得到了较好的推广应用，在研究方面也取得了新进 展。进一步完善脱胶工艺，采用半连续、连续式蒸馏设备，生产高品质油脂，将 会使这项新技术在我国得到更快的发展。 物理精炼工艺流程 前处理工序 毛油一预热一搅拌一沉降分离一水洗一干燥一水化脱胶油 连续脱色脱臭( 酸) 工序 水化脱胶油一混合一预热一脱色一过滤一精过滤一除氧一加热一脱酸( 脱臭) 一冷却一抛光过滤一成品油 ( 6 ) 膜法精炼工艺 膜技术脱胶 膜技术可以很好地截留混合油中的磷脂等胶质物质，而使溶剂、甘油三酯以 及其它小分子物质透过，从而达到脱胶的目的。许多研究表明，膜分离技术可以 有效的从正己烷与油的混合物中脱去胶质。膜分离超滤脱胶法的分离效果与膜的 组成、分离温度、压力和流速等因素有关。汹3gupta 3 1 用膜分离超滤脱除食 用油脂中的胶质，用截留分子量1 - 一5 万的有机膜超滤大豆、菜籽混合油，发现 有几种膜可以截留混合油中9 8 以上的磷脂。德国克虏伯公司开发的一种新工艺 可将毛油中所含8 5 5p p m 的磷脂，经超滤后减至4 p p m b 刽。 1 4 油茶副产物利用进展 1 4 1 茶皂素的开发利用 茶皂素又名茶皂甙，是从山茶科植物( 如茶、山茶、油茶) 中提取出来的一类 皂甙的化合物是由七种配基( c 棚。0 。) 、四种配糖体和二种有机酸构成的一种五环 三萜类茶皂素协副。 茶皂素具有苦辛辣味，刺激鼻粘膜引起喷嚏，纯品为白色微细柱状晶体，吸 湿性强，对甲基红明显酸性，难溶于无水甲醇、乙醇、不溶于乙醚、丙酮、苯、 石油醚等有机溶剂，易溶于含水甲醇，含水乙醇以及冰醋酸、醋酐、吡啶等。茶 皂素溶液中加入盐酸时，皂甙就沉淀。熔点：2 2 4 。 7 两南大学硕十学伊论文 茶皂素是一种性能优良的非离子型表面活性剂，它具有发泡、增溶、湿润、 乳化等功能，可用于化妆品、日化用品、起泡剂、乳化剂、切削液等方面。 茶皂素有溶血、抗渗消炎、抗菌。抑制酒精吸收等作用，又是性能优异的天 然表面活性剂，以茶皂素为主体的开发产品有茶皂素洗理香波、对虾养殖保护剂、 农药湿润剂、印染助剂，石蜡乳化剂等等，开发潜力很大。 1 4 2 茶饼粕的综合利用 油茶饼为油茶耔经榨油后所得到的残余物我国现有油茶林面积4 0 0 万h i n 2 3 ， 油茶籽仁含油率约4 0 - 4 5 ，目前多采用9 5 螺旋榨油机，出油效率约9 3 - - 9 5 。 因此，榨油后，油茶饼中除含有浓缩的蛋白质、糖份等营养物质外，还含有残油据 报导，油茶饼中含粗蛋白约1 5 9 4 总糖4 4 5 0 ( 包括淀粉) ，油脂7 4 5 口5 1 。 另外，油茶饼中还含有一种特殊化学成分一皂甙，约含1 2 8 - - 1 3 8 啪1 。皂甙 的水溶液具有表面活性，能降低水的表面张力，有很强的去污能力，并能产生丰 富、持久的泡沫，故茶饼很早就被民间用来洗发和洗涤高级布。但微量皂甙，即 能引起动物口感不适，因此，油茶饼一般不作为饲料，而作为食用菌培养基。 ( 1 ) 茶皂素的提取与应用 茶皂素是一种非离子型表面活性剂，具有乳化、分散、湿润、发泡的性能， 有抗渗、消炎、镇痛等药理作用，并具有灭菌杀虫和刺激某些植物生长的功能，可 以用来生产乳化剂、洗涤剂、发泡剂、防腐剂、杀虫剂和其它医药产品呤7 1 ，广泛 应用于食品、轻化工、医药、农药、建材、橡胶、灭火材料、电影胶卷、洗护发 用品等中。 ， 茶皂素的一般加工工艺：茶籽粕一粉碎一浸提一沉降一超滤一干燥一成品。 茶皂素的提取方式目前主要有醇浸提和水浸提两种工艺，醇浸提是采用化学溶剂 如甲醇、乙醇等浸提茶籽粕提取茶皂素，具有提皂素得率高、皂素和饼粕质量好 的特点，但所需设备较为复杂，消耗化学溶剂，提取时操作技术要求较高，适用 于条件较好的企业进行工业化生产；目前国内以水浸提居多，此法投资少、设备 要求简单、不消耗化学溶剂，但提皂素得率低、浪费较大、茶皂素产品普遍纯度 不高、颜色太深，而且浸提后的茶籽粕饲用价值不高。近年来不少专家学者对水 浸提法提取茶皂素作了不同程度的改进，如广西大学的李秋庭、陆顺忠提出的茶 皂素水提法新工艺，其工艺流程：茶籽粕一粉碎一浸提一分离一沉淀一再分离一 浓缩k 璐1 ，解决了常规水提法分离难的问题，提高了茶皂素的得率和纯度。 ( 2 ) 茶籽粕饲料去毒和蛋白提取 据分析测定，脱脂脱皂后的茶籽粕蛋白质含量为2 0 左右，可溶性糖和易水 解多糖含量达3o 以上， 是一种植物蛋白饲料，但由于茶籽粕中的茶皂素味 苦而辛辣，具有溶血性和鱼毒性，直接饲用易造成畜禽中毒，必须先行去毒。茶 第1 章文献综述 籽粕去毒的目的就是为了脱除或提取其中的皂甙，故在工业上经萃取茶皂素后的 茶籽粕，再行脱溶，通过检验合格后均可直接用作饲料，不需再作任何处理； 除此之外，对于不具备茶皂素提取条件，而以获得蛋白饲料为主要目的的边远 山区，可采用简便的碱液浸泡法( 即用一定浓度的碱液反复浸泡，脱除其中的 茶皂素，再用清水反复清洗，除去饼粕中的残留皂素和碱液) 或其它民问土法脱 皂去毒。 茶籽粕中含有限大量的蛋白质，其氨基酸组成有1 7 种其中7 种是人体必需 氨基酸，茶籽蛋白可作为蛋白饮料、焙烤食品、冲调食品的蛋白质强化剂，并可 作为酱油等发酵产品的蛋白质原料。茶籽蛋白的提取工艺：茶籽粕一粉碎一醇、 水浸提茶皂素一碱液浸提蛋白质一过滤一蛋白分离一洗涤蛋白一中和一干燥一制 得蛋白粉啪1 。 ( 3 ) 茶籽多糖的制备 茶籽多糖主要由6 种单糖组成，即甘露糖、半乳糖、阿拉伯糖、葡萄糖、鼠 李糖、木糖，平均分子量为24 万，其中甘露糖含量最高为3 0 0 6 ，木糖含量 最低为6 2 2 ，其成分多是对人体有益的功能因子，通过动物实验目前已证实， 茶籽多糖具有抗凝血和降血糖的作用，但整个茶籽多糖的功能性质还不是很清 楚，有待进一步研究。茶籽多糖的制取工艺：茶籽粕一粉碎一浸提一离心一浓缩 一醇沉一干燥一成品。 1 4 3 茶油炼油副产物的利用 ( 1 ) 在医药行业中的应用 茶油有重要的药用作用。本草纲目记载：“茶油性偏凉，有凉血、止血，清 热、解毒之功效，主治肝血亏损，驱虫、益肠胃、明目 。中国医药大典记载， 茶油不仅营养丰富，还具有重要的药用价值，能增强血管弹性和韧性，延缓动脉 粥样硬化，增强肠胃吸收功能，以及促进分泌腺体激素，防治神经功能下降，提 高人体免疫力等功效。民间用茶油治疗烫伤、烧伤以防治皲裂、疥疮、皮炎和湿 疹等。医学研究证明，茶油有很多特有的特性使它在医药行业应用极为广泛，如： 富含不饱和脂肪酸的茶油对心血管疾病有预防和治疗作用，而且其调节胆固 醇、抑制组织过氧化的作用优于富含饱和脂肪酸的油脂：茶油具有良好的生物 膜流动性，使它能滋养和软化血管，预防血管硬化和脆化：茶油较强的抗氧化 性能，使它能激活抗氧化酶s o d ，清除自由基，保护免疫系统等。 ( 2 ) 在化妆品中的应用 同橄榄油一样，茶油是化妆品用植物油之一。精制的茶油热稳定性好，不易 氧化变质，安全无毒副作用。茶油对人体有害的中波( 在3 1 0n m 波长处) 紫外 线( u v b ) 有很强的吸收，作为一种优质的天然高级美容护肤品，其性能优于矿 9 两南大学硕七学伊论文 曼曼曼曼鼍曼詈鼍曼曼曼曼皇曼曼曼曼曼曼曼皇i ii 曼曼曼曼曼皇曼曼曼量曼曼曼曼曼曼詈鼍鼍曼曼量曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼! 曼曼曼曼曼曼曼曼鼍 物油。茶油还具有较强的渗透性、与皮肤亲和性好、无油腻感和易于吸收等特性。 茶油用于护肤品，可滋养皮肤，使皮肤柔嫩而具有弹性。用茶油制成的护发素、 洗发香波不仅可以使头发乌黑发亮，还可以去屑止痒。故此，茶油在功能性化妆 品中扮演着一个重要的角色。日本已经用精炼茶油制成了品种繁多的天然高级美 容护肤品。 ( 3 ) 茶油改性产品 裘爱咏等人m 1 用白地霉水解茶油得到油酸等脂肪酸产品。b a y e r 教授等人h 日 用p v p - n i 复合物作为茶油氢化的催化剂，反应得到s t o p 和s t o s t 较高的产 品。日本学者利用脂肪酸或