歐朝東 謝軍 徐德林

(廣西壯族自治區糧油科學研究所,廣西 南寧 530002)
【摘 要】根據油茶的功能特性和營養價值,樹立綠色保健茶油的理念。針對當前茶油精煉生產采用化學脫酸或者真空脫色脫臭所得到的無色無味的茶油產品,喪失了茶油原有的特征,并且存在化學物質殘留和營養物質損失的問題,文章從有效地保持油茶中的營養成分和體現山茶油的風味、顏色等感官特征出發,重點對油茶籽的脫殼破碎、油料密閉蒸炒、螺旋機械壓榨、靜電濾油精制等技術工藝進行探討,研究原味山茶油的綠色高效生產方法。
【關鍵詞】原味山茶油;綠色;高效;加工技術
【中圖分類號】TS225.1 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688(2016)06-0165-03
油茶是我國特色油料作物,廣西擁有種類豐富、分布廣泛的特色油茶木本食用油資源,是全國油茶重點產區之一,產業發展潛力巨大、前景廣闊。油茶生產是廣西山區林業建設的重要組成部分,是帶動山區群眾脫貧致富的重要經濟產業支柱。發展油茶等木本糧油產業,是保障國家糧油安全,促進山區農民增收的一項新興產業。
油茶籽作為我國的特色油料作物資源,其主要產品油茶籽油是一種新型、健康的植物油,其功效可以與橄欖油相媲美,其品質穩定,富含油酸單不飽和脂肪酸及有益脂肪伴隨物,在預防心血管疾病等方面可發揮有效作用。近幾年來,油茶籽油以其更優的品質和更高的營養價值而備受矚目,因此越來越多人關注于油茶的精深加工和綜合利用方面,但是我國的油茶加工技術依然存在一些問題。例如:我國茶油的制取一般采用壓榨法和浸出法,存在高溫使營養和脂肪酸遭受破壞、顏色深、雜質含量高及化學溶劑殘留等問題,影響了茶油作為高檔油的應用;過度的化學精煉過程使得油茶產品特有的風味等感觀特性喪失,并使相當部分的營養成分及活性成分遭到破壞;目前,茶籽產區常用的室溫壓榨提取油脂的技術存在餅粕殘油率高、毛油精煉不及時的問題;油茶加工剩余物的利用主要是提取茶皂素和單寧,但是目前所采用的水浸法和有機溶劑法工藝復雜,成本高,后期純化困難。
廣西油茶產業雖然在種植上頗具優勢,但是業內人士普遍認為,廣西在油茶加工上科技含量明顯不足,這主要體現在產業深加工相對落后。據了解,目前廣西全區共有70多家油茶油脂加工企業,但絕大多數為低水平、小規模加工廠,上規模的企業不到10家。針對廣西油茶制取工藝落后、產品單一、附加值低等問題,項目旨在通過油茶綠色和高效的制取及綜合加工等關鍵技術研究與示范,提高油茶產業工程的科技含量,促進油茶產業升級和健康發展,提高產品的市場競爭力,為廣西的茶油加工水平提升提供示范。
根據油茶的營養和功能特性,樹立綠色保健茶油的理念,對茶油的生產工藝進行改革,改進原料前處理、蒸炒等工藝,采用特色的物理精制工藝,不使用任何化學添加物,生產出風味宜人的原味茶油成品,質量符合國家壓榨一級油標準,并保持油茶中的營養成分,充分體現山區長壽茶油食品的特征。為了達到上述目標,根據多年對茶油加工技術工藝的研究和實際生產的體會,拋磚引玉,對其中的幾個技術工藝環節進行探討。
1 油茶籽的脫殼破碎工藝
油茶籽制油分為帶殼加工和去殼加工2種方法,各有利弊。
去殼加工的優點:①可提高出油效率;②有利于提高油品質量;③有利于提高麩餅的質量;④可減輕機器磨損,提高設備及其配件的使用壽命,降低加工成本;⑤可提高設備的處理量。
去殼加工的缺點:①需增加剝殼和仁殼分離設備; ②去殼后茶籽仁黏性大,生坯在蒸炒時散落性差,易結團,使料坯生熟不均;③無殼茶籽仁料坯塑性大、彈性差、壓榨時易導致榨機難進料,榨膛壓力難形成,料在榨膛內易打滑抱死,使壓榨生產難以正常進行。
帶殼加工的優點:①不需要剝殼及仁殼分離設備,工藝路線短,設備投資省;②殼的存在可增大料坯的散落性,減小膠黏性,增大彈性,減小可塑性,因此可緩解去殼加工所帶來的一系列問題。
帶殼加工的缺點:①出油效率低;②油脂色澤加深,油脂品質低;③粕的品質和利用價值下降;④增大機件磨損和設備維修費用;⑤設備處理量下降。
油茶籽殼中的纖維素含量高,帶殼制油,機械設備特別是榨油機的磨損大;通常油機械壓榨的茶籽麩餅中的殘油為6%左右,但油茶籽殼中含油量極低,只有0.5%,如果油茶籽帶殼加工,從殼中不但榨不出油,反而會帶走部分油,使出油率降低。采用脫殼加工工藝,可使設備的加工能力增加30%以上,提高油茶籽的出油率。油茶籽殼和仁中茶皂素的含量差別大,采用脫殼加工工藝,也有利于以后茶皂素的提取和油茶籽其他副產品的深加工,使油茶籽這一資源得到合理的開發利用。
結合上述兩者的優缺點,為了保持螺旋壓榨機榨膛的壓力而不至于打滑,保留部分茶籽殼,采用部分脫殼的工藝,經過生產試驗,取得較好的效果。
茶籽剝殼采用離心式剝殼機,粒狀茶籽在電機動力下依靠快速旋轉的離心甩盤將茶籽拋向筒壁,在徑向撞擊力和切向摩擦力的作用下使茶籽殼破碎,且一同落入出料溜篩中。細小的殼渣經篩底出料口排出,篩面上大殼和籽肉在風機的吸引下在仁殼分離的誘導口出料,果肉從下落入接料袋或送料絞龍,果殼被吸入旋風剎克龍。達到剝殼分離的目的。
2 油料密閉蒸炒工藝
對于油料蒸炒,通常大型油廠采用層式蒸汽蒸炒鍋,優點是處理量大、熟料均勻,缺點是需要配備鍋爐,能耗大、油品風味不理想;小型油廠一般采用明火敞開式的轉盤或滾筒炒鍋,優點是生產操作靈活,油風味濃郁,缺點是有攪拌的物料死角,溫度不容易控制,易氧化、焦糊,油色偏深。
采用本所自行設計制作的密封式油料圓筒蒸炒鍋,獲得國家實用新型專利,適合中小型榨油廠使用。該設備創新地結合了上述兩者的優點,采用明火炒籽的方式,具有較好的油茶風味,又克服了油料在加熱過程受氧化的缺點,滾動的圓筒使油料受熱均勻,由于是密閉的,所以可以利用自身油料水分產生的蒸汽壓力蒸料,同時具備炒與蒸的雙重作用,使油茶籽仁熟透均勻,風味加強,并有效改善油色及降低油中的含膠量,有利于提高油的品質和降低麩餅殘油率,節約能源。在其他條件相同的情況下,使用該蒸炒鍋比之使用非密封式炒鍋,麩餅殘油率平均降低1.5個百分點,成品油色清亮,風味宜人。
茶油中3、4苯并芘的污染概率較高,工藝中溫度的控制是關鍵點,蒸炒溫度控制在100~110 ℃,避免局部過熱。因此,采用該專利蒸炒技術,由于蒸汽受熱均勻、滾動避免加熱死角,所以大大減少了3、4苯并芘的產生概率。同時,要加強生產過程的檢測,設立了活性炭吸附脫毒工序作為技術保障。
3 螺旋機械壓榨工藝
油茶籽制油分為一次壓榨法和預榨浸出法2種,用于油茶籽壓榨的設備主要有90型水壓機和液壓機及95型、200型、202型等動力螺旋榨油機。從綠色工藝、生產規模、操作便捷及經濟性等角度出發,小型茶油加工企業可以選擇95型螺旋榨油機的改良型——100型榨油機,此外新面市的雙螺旋榨油機也是一個較好的選擇。
油茶籽中富含淀粉、皂素等膠黏性物質,因此在用動力螺旋榨油機進行壓榨時,易出現出油段靠前、不吃料、榨膛抱死等技術問題。料坯在喂料葉的擠壓下出油較多,而喂料軸下端沒有出油通道,油會聚集在進料斗下部,使喂料葉及進料段榨螺均泡在油中,因打滑而無法吃料,已進入榨膛的料坯由于無后續料坯的推進而無法排出,很快便牢固地膠結在榨膛內的螺旋軸上,使生產無法正常進行,處理不當還會導致設備損壞。針對這些問題,應根據實際情況采取相應的措施加以處理。我們采取的方法是在喂料軸下端的榨膛殼體上鉆出油孔,并加大條排出油縫隙,使問題得到了解決。
針對壓榨溫度的選擇,是茶油壓榨工藝的一個關鍵參數。國內有研究部門在不同溫度和加熱時間下對油樣進行處理,以酸價、皂化值、過氧化值、碘值、脂肪酸等為測定指標,探討和研究了溫度對食用油品質的影響。試驗結果表明:在加熱溫度為60~120 ℃的條件下加熱不同的時間,油樣酸價、皂化值、過氧化值、碘值雖都呈上升趨勢,但均在國家壓榨油標準要求范圍內,其中70 ℃溫度下油的各項品質指標變化較小;油的脂肪酸組成在120 ℃以下的高溫條件下不受影響。
我們試驗了油加熱對脂溶性維生素的影響,檢測結果見表1。
試驗步驟:用10 min將油樣加熱到180 ℃→保持5 min→5 min后油溫降到140 ℃→5 min后油溫降到100 ℃→保持5 min→自然冷卻到室溫→檢測。
從試驗中知道,脂溶性維生素除Va外,其余物質對短時間的加熱不大敏感,損失不多。但有資料表明,水溶性維生素對熱比較敏感,因與油無關,所以這里不做探討。茶油隨榨油溶出的脂肪伴隨物主要是Ve、磷脂和甾醇等營養物質,壓榨溫度高,其脂肪有益伴隨物的溶出數量就越多。山茶籽中含有茶皂素和一些口感不良的成分,皂素主要存留在餅粕中,需要經過較高溫度熟化和固化于麩餅中,因此較低的溫度(100 ℃以內)生產的茶油會帶出少量皂素到油中,易形成渾濁的狀態,并且皂素味感苦澀、辛辣,食用性差。溫度高油脂的黏度低、溶解性高,因此低溫取油得率低,而且得到有益脂肪伴隨物少,生產企業通常不會采用這種成本高而且產品品質低的工藝。壓榨溫度推薦選擇110 ℃左右,控制不超過130 ℃,減少加熱過程中被氧化的可能,達到綠色環保工藝的要求。當壓榨溫度達到170 ℃以上時,茶油的顏色變深,并且局部過熱產生3、4苯并芘的概率較高。
4 靜電濾油精制工藝
普通油脂精煉工藝由于存在高溫和高真空等工序,會造成油脂風味和營養物質很大的損失,如果采用化學精煉工藝,還容易產生食用安全和營養衛生方面的問題。本項目工藝采用國內獨創的靜電濾油技術,很好地解決了上述問題,既保持了茶籽油的純香風味,又去除了影響油脂品質的膠質、微量水分和游離脂肪酸,提高油的流動性,解決茶籽油沉淀、黏唇感及炒菜時易起油煙和起泡等問題。由于整個工藝沒有在高溫和真空下進行,油茶風味得到保持,并達到油茶籽油國家標準,滿足產品的小包裝要求。整個生產過程沒有環境污染,沒有任何添加物,是地地道道的綠色環保工藝。
靜電濾油技術用于除去茶籽油中可被高壓靜電場極化的雜質,如水分、膠體、游離脂肪酸和部分色原體。以油中水分為例,茶籽油中的水是以極小的微滴分散在油中,稱之為油水交融狀態,表面看不見水分,這種狀態下油水自然分離困難。高壓電場能夠將極小的水滴凝聚成較大的水滴,然后形成分相分離,從而去除油中的水分、膠質等雜質,增加成品油脂質量的穩定性,改善外觀透明度,提高貨架壽命和商品檔次。
茶籽油中蠟含量甚微,一般無需脫蠟,但其脂肪酸中含有一定量的棕櫚酸和硬酯酸等飽和脂肪酸,因此油中含有固脂成分。這些固脂在10 ℃左右時會結晶析出,使油渾濁或產生絮凝物,影響油品外觀。因此,生產高檔茶籽油時應進行脫脂,脫脂過程一般采用冷凍法,采用適宜的冷凍結晶溫度,通過一段時間的養晶,再回溫過濾脫臘。
5 結語
通過開展茶油高效壓榨制取工藝及靜電濾油脫雜等物理精制技術研究,形成一套機械壓榨取油、綠色精煉工藝和質量控制的高品質原味食用茶油的集成技術,為中小型茶油加工企業開展綠色、高效茶油新型制取技術應用做出示范。該工藝有以下特點:{1}選擇中溫(105~120 ℃)進行密閉蒸炒和機械壓榨,使油茶籽充分熟化,保證較好的出油效率,形成清新溫和的茶油風味,減少維生素等脂肪伴隨物的營養成分損失,減少3、4苯并芘的產生概率;{2}通過采用密閉滾筒蒸炒、中溫機械壓榨、靜電濾油去雜等綠色工藝的集成制油技術,得到高品質的原味茶油,既符合國家油茶籽油標準,又具有清新風味的原味山茶油產品,克服了傳統精制茶油產品喪失茶籽特有風味的弊病,符合現代人回歸自然的消費心理。
參 考 文 獻
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[責任編輯:陳澤琦]
【基金項目】2014年廣西科學研究與技術開發計劃項目“茶油綠色高效加工技術成果轉化與產業化示范”,(項目編號:桂科轉14125002-2)。
【作者簡介】歐朝東,男,廣西南寧人,碩士,廣西壯族自治區糧油科學研究所高級工程師,從事糧油加工技術研究和糧油科技管理工作。