预处理条件对油茶籽液压榨油效率和品质的影响研究.docx

预处理条件对油茶籽液压榨油效率和品质的影响研究罗凡*基金项目：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金（项目编号：RISF2013006）、农业科技成果转化项目（合同编号：2013GB24320614）、横向课题“采后处理及压榨方式对茶油品质的影响”（项目编号：春源13-4）投稿日期：2014年7月30日作者简介：罗凡，女，1980年出生，助研，经济林产品加工利用1 费学谦1 李康雄1,2 郭少海1 叶晓飞3 王亚萍1 （中国林业科学研究院亚热带林业研究所1，浙江 富阳 311400）（中南林业科技大学食品科学与工程学院2，湖南 长沙410004）（江西春源绿色食品有限公司3，江西 玉山 334700）摘 要 为了摸清液压榨油规律及最佳榨油条件，本文考察了不同含壳率、含水率油茶籽原料，以及原料在不同烘烤温度、破碎茶籽粒径、水蒸气蒸制等条件下液压压榨后油茶籽油的出油率和营养成分变化规律。通过分析实验数据得出当液压压榨油茶籽原料中含壳率为20%，含水率3%5%，原料入榨前在120 烘烤1 h后进行液压压榨后产油率和得到的茶油营养物质的含量也相对较高。研究还发现，油茶籽破碎蒸制后出油率有所上升，但所榨茶油酸价也明显上升，各种营养成分与蒸制前无显著提高，因此得出采用液压工艺榨油应通过适当温度烘制，而不必利用水蒸气蒸制来提高出油率和油脂品质的结论，且入榨前对原料进行适当破碎有助于提高液压榨油的出油率。关键词 油茶籽油 液压 出油率 蒸制 营养 中国分类号：TQ644.13 文献标识码：A 文章编号：1003-0174（ ） - - The effect of different pretreatments on the efficiency and quality of camellia oil before hydraulic pressingLuo Fan1 Fei Xueqian1 Li Kangxiong1,2 Guo Shaohai1 Ye Xiaofei3 Wang Yaping1 (Research Institute of Subtropical Forestry, Chinese Academy of Forestry1, Fuyang 311400，Zhejiang, China)(College of Food Science and Engineering, Central South University of Forestry & Technology2, Changsha, Hunan 410004, China)(Jiang Xi chunyuan of green food co., LTD. 3, Yushan, 334700 Jiangxi, China)Abstract In order to investigate rules and the best conditions of hydraulic pressing, different rates of hull in tea seed material, moisture content, baking temperatures, crushing grain diameter and whether the material should be steamed were examined, and the oil yield efficiency and nutrients after hydraulic press was determined as the judging indexes. By analyzing the experimental data, the optimum pretreatment conditions were found. When the shell ratio of the raw material was 20%, the moisture content was 3%5% and baking at 120 for 1 h before squeeze, the oil got from the hydraulic pressing has higher oil extraction rate and more nutritional. The study also found that, after broken and steamed the yield efficiency of oil has increased, but the acid value is also increased obviously with no significant increase of nutrients. In conclusion, crushing and bake under appropriate temperature was ways to improve the yield efficiency and good quality of camellia oil, but not steamed by water.Key words camellia oil, hydraulic, spiral, steamed, nutrition0 引言油茶（Camellia oleifera Abel.）是山茶科山茶属植物，分布在我国主要分布在亚热带山区。油茶籽仁含油率 40%-55%左右，属于高油份油料，压榨是油茶籽加工制油的主要方式 方学智, 姚小华, 王开良, 等.不同制油方法对油茶籽油品质的影响J.中国油脂， 2009，34（1）：23-26。根据榨油设备的不同，油茶籽的压榨方式可以分为螺杆压榨和液压压榨两种，常用的榨油设备有单螺杆榨油机 李诗龙. 双螺杆榨油机国内外研究进展J. 中国油脂，2005，30（12）：13-16、双螺杆榨油机 汪虹, 张永林. 浅析双螺杆榨油机J. 中国油脂，2005，30（8）：26-27和液压榨油机 李彦华. 怎样正确使用液压榨油机J. 农业科技与信息，2012，37（5）：13-15。单螺杆榨油机由水平布置的榨笼和在榨笼内旋转的螺杆螺旋轴组成，油料在榨笼内部的输送效率低，物料的破碎和混合不充分，物料通过挤压后出油，高温易造成油中的营养成分活性物质的损失；双螺杆压榨时物料可在常温下入榨，出饼温度较低，因此又被称为“低温压榨” 李文林，黄凤洪. 油茶籽脱壳低温压榨工艺的研究与应用J.中国油脂，2012， 37（5）：13-15，但是在使用过程中存在维修率高、能耗高、压榨效率依赖于操作者的技巧等问题。液压榨油机压榨过程中榨膛内温度低，所制取的油品沉淀少、浓香清亮、耐储存，可有效保留了油茶籽油中的生育酚、角鲨烯、甾醇等有效成分 赵哲，张绍英，丁玉振，等.液压榨油机低温浸榨杏仁油的工艺研究J. 食品科学， 2009， 30 （8）：142-146，除此之外与螺旋榨油机相比，还具有节能，省工，维护便捷等优势。虽然液压榨油机简化了螺旋榨油机繁琐生产工序，但蒸炒和粉碎是传统液压方法制油的两个重要工序，一般认为，蒸炒工序可以起到三方面的作用：凝聚油脂，调整胚料结构，改善油脂品质，但蒸炒过程有可能造成一定程度的营养成分破坏，酸价和过氧化值上升，影响油脂品质。粉碎是为了提高出油率以及蒸炒效率等。本研究从油茶籽液压制油的压榨条件入手，探讨了油茶籽含壳率、含水率、烘烤温度、粉碎程度和蒸制等对茶油挥发性成分以及营养成分的影响，为油茶籽油液压制取条件优化以及茶油营养成分形成规律提供基础数据，也为高品质压榨茶油的生产条件的研究提供依据。1材料与方法1.1原料与试剂试验所用油茶籽为建德霞雾油茶基地提供的新鲜茶籽，在原料清理时除去未成熟粒、破损粒和霉变粒，油茶籽仁含水率10.08%，含油率48.88%。无水乙醚、乙醇、正己烷等实验中所用试剂均为分析纯。1.2仪器与设备6YY-190 型液压榨油机: 河南汝阳液压机械有限公司；85-2恒温加热磁力搅拌器：杭州仪表电机有限公司；UV-2550紫外分光光度计：日本岛津公司；S-114型电子天平：北京赛多利斯仪器系统有限公司；DZG-6030型真空干燥箱：上海森信实验仪器有限公司；SFY-6卤素快速水分测定仪：深圳冠亚电子科技有限公司；5975B气相色谱：美国安捷伦公司；Waters 1525高效液相色谱：美国沃特世。1.3试验方法不同含壳率的影响：将脱壳后的油茶籽仁和油茶籽壳按10：0、9:1、8:2、7:3、6:4的比例混合，制备成含壳率为0%、10%、20%、30%、40%的压榨原料。混后的样品烘至含水率4%左右后分别压榨，压榨后茶油样品4 冷藏待测。不同含水率的影响：取10.0 kg含壳率20%的油茶籽在湿度为80%90%环境中放置若干小时后，取出2.0 kg油茶籽，测定含水率，其余油茶籽放入60 烘箱中，分别间隔2、6、10和23 h后取2.0 kg油茶籽样品，测定含水率，并进行压榨制油，压榨后茶油样品4 冷藏待测。不同烘烤温度的影响：将含壳率20%左右的油茶籽分别在100、110、120、130和140 温度下烘烤1 h，调整含水率后进行压榨，得到的油样4 冷藏待测。不同粒径和蒸汽蒸制处理的影响：取含水率5%左右的油茶籽仁，经机械破碎后，分别取开裂茶仁以及过10、2、1 mm筛的茶仁颗粒，不同粒径的油茶籽分成两份，一份入榨膛压榨，另外一份经100 蒸汽蒸5 min后压榨，茶油样品4 冷藏待测。 1.4品质分析含水率、含油率、维生素E、角鲨烯、-谷甾醇、茶油脂肪酸组成、挥发性成分的测定参考课题组之前采用方法 罗凡，费学谦，方学智，等. 油茶籽采摘时间对茶油品质的影响研究J. 江西农业大学学报，2012，34（1）：87-92；酸价和过氧化值测定采用GB/T 5009.37-2003方法 GB/T5009.37-2003，食用植物油卫生标准的分析方法S，茶油中总酚测定采用福林酚比色法 Zhong HY, Danny RB, Andrea GB, et al. Endogenous biophenols, fatty acid and volatile profiles of selected oilsJ. Food Chemistry, 2007, 100: 1544-1551。2结果与讨论2.1含壳率对压榨油茶籽油品质的影响不同含壳率的油茶籽原料经一次压榨后，收集油茶籽油和茶饼，分别进行理化和营养成分测定。不同含壳率油茶籽液压榨取后的出油率如图1所示。 8图1含壳率对油茶籽压榨效率的影响。图 2含壳率对压榨油茶籽油的理化品质的影响。从图1可以看出随着含壳率从0%到40%的增加，油茶籽出油率呈现略微的先升高后降低的过程，其中最大值出现在含壳率20%左右，此时，出油率达到22.84%，而一般全籽油茶籽的含壳率为40%左右，因此压榨前可去掉油茶籽壳中50%左右的籽壳，以提高液压榨油机的压榨效率。图2显示为不同含壳率油茶籽压榨后油脂的酸价和过氧化值变化趋势，从图中可知，采用液压榨油机压榨不同含壳率油茶籽，随着含壳率的增加油脂的酸价和过氧化值会升高，在含壳率30%左右时达到最大值，酸价和过氧化值分别为1.12 mg/g和0.07 g/100g，随后略微下降。从这个趋势来看，含壳率越低所榨茶油的酸价和过氧化值也越低，当直接压榨油茶仁时，所榨茶油的酸价和过氧化值分别为0.81 mg/g和0.03 g/100g。图 3含壳率对压榨茶油中VE和总酚含量的影响。 图 4 含壳率对压榨茶油中角鲨烯和谷甾醇含量的影响。图3和图4分别列出了不同含壳率油茶籽原料液压榨取茶油的VE、总酚、-谷甾醇、角鲨烯等营养成分的变化规律。从图3和图4可以看出，含壳率对压榨后茶油中VE、-谷甾醇和角鲨烯的含量影响不大，随含壳率的升高VE含量略有先升高后降低的趋势，-谷甾醇和角鲨烯的含量略有下降的趋势，但变化并不显著。茶油中总酚的含量随含壳率的升高，呈现先增大后减少的趋势，其拐点出现在含壳率20%左右，之后可能是含壳量的增加提高了微量成分吸附到杂质上的比例，导致油中含量略微减少。综上所述，认为兼顾挥发性成分和营养成分的变化规律，推荐压榨时采用20%的含壳率，即全籽的壳（含壳40%）去掉50%为最佳压榨条件。2.2含水率对压榨油茶籽油品质的影响不同含水率的油茶籽原料（含壳率20%）经一次压榨后，分别计算出油率，以及油茶籽油的理化和营养成分，结果显示于图5-8. 图 5含水率对压榨茶油出油效率的影响。 图 6含水率对压榨油茶籽油的理化品质的影响。油茶籽的水分对榨料的弹性和塑性有直接影响，关系到榨料的压榨性能，试验中，当含水率较低时，出油较快，含水率太高时，出油明显减慢、减少。从图5可以看出，随着油茶籽原料中含水率的升高，油茶籽的出油率略有降低；而压榨茶油的酸价和过氧化值如图6所示，也有略微下降的趋势。图7含水率对压榨茶油中总酚含量的影响。图8含水率对压榨茶油中-谷甾醇和角鲨烯含量的影响。从图7和图8可以看出，当茶籽原料的含水率从2.31%到8.27%增加时，压榨后油茶籽油中VE、角鲨烯和-谷甾醇等营养成分的含量总体都有随的含水率的增加呈现先升高后降低的变化规律，并在含水率为3.74%4.73%时达到最大，这可能由于适当的含水率使得榨机的压榨性能优良，同时有利于保留有效营养成分。随含水率升高，总酚的含量呈现逐渐降低的趋势，结合茶油挥发性成分随原料含水率的变化规律，推荐含水率3%5%左右为压榨的最佳含水率，可以得到比较浓郁的茶油香味，兼具较佳的茶油营养品质。2.3烘烤温度对压榨油茶籽油品质的影响不同烘烤温度处理的油茶籽一次压榨后理化和营养成分测定结果如图9、图10所示： 图9烘烤温度对压榨油茶籽油出油效率的影 图 10烘烤温度对压榨油茶籽油理化品质的影响。从图9可以看出随烘烤温度的升高，油茶籽仁的含油率呈现降低趋势，有可能是高温破坏了一些油脂成分，而不同烘烤温度处理后油茶籽原料的出油率也有小幅度变化，出油率浮动在19.67%22.40%，且呈现先增加后减少，到140 有略有增加的趋势，最高点出现在烘烤时间为110 时，出油率为22.40%。从图10可以看出，经过越来越高的温度烘烤后，所榨茶油的酸价和过氧化值呈现上升趋势，尤其是当温度升高至140 ，茶油的酸价和过氧化值比130 时升高更加明显，分别增加114.2%和49.1%，说明，超过140 油茶籽油的酸价急剧上升，导致品质下降。图 11烘烤温度对压榨茶油中总酚含量的影响。图 12烘烤温度对压榨茶油中角鲨烯和谷甾醇含量的影响。考查油茶籽原料入榨前的烘烤温度对压榨后油茶籽油中VE、总酚、角鲨烯和-谷甾醇等含量的影响，结果如图11和图12所示。从图中可以看出，在100140 的烘烤温度范围内总酚的含量随温度升高，略有下降，而超过140 ，总酚含量上升较快，这与亚麻籽油的相关实验结果类似 杨金娥，黄庆德，郑畅，等.烤籽温度对压榨亚麻籽油品质的影响J 中国油脂，2011，36（6）：28-31.，但具体原因有待进一步研究。VE、角鲨烯和-谷甾醇的含量则呈倒S型的上升趋势，这有可能是烘烤温度的增加，提高了营养成分的溶出率，考虑到烘烤温度对油茶籽油出油率的影响，选取120 作为浓香型茶籽油的压榨前的烘烤温度。2.5油茶籽粒径对压榨油茶籽油品质的影响油茶籽蒸制处理出油率结果如图13所示。从图13可以看出，当油茶籽原料为整仁或粒径1 mm时，水蒸气蒸制可略微增加油茶籽原料的出油率，但当油茶籽粒径在这之间时，蒸制并未明显提高原料的出油率。图13茶籽粒径对压榨茶油出油率的影响。 图14茶籽粒径对压榨茶油理化性质的影响。 图14显示了不同粒径油茶籽原料所榨茶油的酸价和过氧化值，从图中可以看出，经过蒸制后的原料，随着油茶籽粒径的减小，所榨油茶籽油的酸价呈上升趋势