羅 凡 費學謙 李康雄,2 郭少海 葉曉飛 王亞萍

(中國林業(yè)科學研究院亞熱帶林業(yè)研究所1，富陽 311400)(中南林業(yè)科技大學食品科學與工程學院2，長沙 410004)(江西春源綠色食品有限公司3，玉山 334700)

預處理條件對油茶籽液壓榨油效率和品質(zhì)的影響研究

羅 凡1費學謙1李康雄1,2郭少海1葉曉飛3王亞萍1

(中國林業(yè)科學研究院亞熱帶林業(yè)研究所1，富陽 311400)(中南林業(yè)科技大學食品科學與工程學院2，長沙 410004)(江西春源綠色食品有限公司3，玉山 334700)

為了摸清液壓榨油規(guī)律及最佳榨油條件，考察了不同含殼率、含水率油茶籽原料，以及原料在不同烘烤溫度、破碎茶籽粒徑、水蒸氣蒸制等條件下液壓壓榨后油茶籽油的出油率和營養(yǎng)成分變化規(guī)律。通過分析試驗數(shù)據(jù)得出當液壓壓榨油茶籽原料中含殼率為20%，含水率3%～5%，原料入榨前在120 ℃烘烤1 h后進行液壓壓榨后產(chǎn)油率和得到的茶油營養(yǎng)物質(zhì)的含量相對較高。研究還發(fā)現(xiàn)，油茶籽破碎蒸制后出油率有所上升，但所榨茶油酸價也明顯上升，各種營養(yǎng)成分與蒸制前無顯著提高，因此得出采用液壓工藝榨油應通過適當溫度烘制，而不必利用水蒸氣蒸制來提高出油率和油脂品質(zhì)的結論，且入榨前對原料進行適當破碎有助于提高液壓榨油的出油率。

油茶籽油 液壓 出油率 蒸制 營養(yǎng)

油茶(CamelliaoleiferaAbel.)是山茶科山茶屬植物，在我國主要分布在亞熱帶山區(qū)。油茶籽仁含油率約40%～55%，屬于高油份油料，主要采用壓榨制油的方式[1]。

根據(jù)榨油設備的不同，油茶籽的壓榨方式可以分為螺桿壓榨和液壓壓榨2種，常用的榨油設備有單螺桿榨油機[2]、雙螺桿榨油機[3]和液壓榨油機[4]。單螺桿榨油機由水平布置的榨籠和在榨籠內(nèi)旋轉的螺桿螺旋軸組成，油料在榨籠內(nèi)部的輸送效率低，物料的破碎和混合不充分，物料通過擠壓后出油，高溫易造成油中的營養(yǎng)成分活性物質(zhì)的損失；雙螺桿壓榨時物料可在常溫下入榨，出餅溫度較低，因此又被稱為“低溫壓榨”[5]，但是在使用過程中存在維修率高、能耗高、壓榨效率依賴于操作者的技巧等問題。液壓榨油機壓榨過程中榨膛內(nèi)溫度低，所制取的油品沉淀少、濃香清亮、耐儲存，可有效保留了油茶籽油中的生育酚、角鯊烯、甾醇等有效成分[6]，除此之外與螺旋榨油機相比，還具有節(jié)能，省工，維護便捷等優(yōu)勢。

蒸炒和粉碎是傳統(tǒng)液壓方法制油的2個重要工序，一般認為，蒸炒工序可以起到3方面的作用：凝聚油脂、調(diào)整胚料結構、改善油脂品質(zhì)。蒸炒過程有可能造成一定程度的營養(yǎng)成分破壞、酸價和過氧化值上升，從而影響油脂品質(zhì)。粉碎是為了提高出油率以及蒸炒效率等。

本研究從油茶籽液壓制油的壓榨條件入手，探討了油茶籽含殼率、含水率、烘烤溫度、粉碎程度和蒸制等對茶油揮發(fā)性成分以及營養(yǎng)成分的影響，為油茶籽油液壓制取條件優(yōu)化以及茶油營養(yǎng)成分形成規(guī)律提供基礎數(shù)據(jù)，也為研究高品質(zhì)壓榨茶油的生產(chǎn)工藝提供參考。

1 材料與方法

1.1 原料與試劑

油茶籽：建德霞霧油茶基地提供的新鮮茶籽，在原料清理時除去未成熟粒、破損粒和霉變粒，油茶籽仁含水率10.08%，含油率48.88%。

無水乙醚、乙醇、正己烷等試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

6YY-190型液壓榨油機: 河南汝陽液壓機械有限公司；85-2恒溫加熱磁力攪拌器：杭州儀表電機有限公司；UV-2550紫外分光光度計：日本島津公司；S-114型電子天平：北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；DZG-6030型真空干燥箱：上海森信實驗儀器有限公司；SFY-6鹵素快速水分測定儀：深圳冠亞電子科技有限公司；5975B氣相色譜：美國安捷倫公司；Waters 1525高效液相色譜：美國沃特世。

1.3 試驗方法

不同含殼率的影響：將脫殼后的油茶籽仁和油茶籽殼按10∶0、9∶1、8∶2、7∶3、6∶4的比例混合，制備成含殼率為0%、10%、20%、30%、40%的壓榨原料?；旌蟮臉悠泛嬷梁?%后分別壓榨，壓榨后茶油樣品4 ℃冷藏待測。

不同含水率的影響：取10.0 kg含殼率20%的油茶籽在濕度為80%～90%環(huán)境中放置若干小時后，取出2.0 kg油茶籽，測定含水率，其余油茶籽放入60 ℃烘箱中，分別間隔2、6、10和23 h后取2.0 kg油茶籽樣品，測定含水率，并進行壓榨制油，壓榨后茶油樣品4 ℃冷藏待測。

不同烘烤溫度的影響：將含殼率20%的油茶籽分別在100、110、120、130和140 ℃溫度下烘烤1 h，調(diào)整含水率后進行壓榨，得到的油樣4 ℃冷藏待測。

不同粒徑和蒸汽蒸制處理的影響：取含水率5%的油茶籽仁，經(jīng)機械破碎后，分別取開裂茶仁以及過10、2、1 mm篩的茶仁顆粒，不同粒徑的油茶籽分成2份，一份入榨膛壓榨，另外一份經(jīng)100 ℃蒸汽蒸5 min后壓榨，茶油樣品4 ℃冷藏待測。

1.4 品質(zhì)分析

含水率、含油率、維生素E、角鯊烯、β-谷甾醇、茶油脂肪酸組成、揮發(fā)性成分的測定參考課題組之前采用方法[7]；酸價和過氧化值測定采用GB/T 5009.37—2003方法[8]，茶油中總酚測定采用福林酚比色法[9]。

2 結果與討論

2.1 含殼率對壓榨油茶籽油品質(zhì)的影響

不同含殼率的油茶籽原料經(jīng)一次壓榨后，收集油茶籽油和茶餅，分別進行理化和營養(yǎng)成分測定。不同含殼率油茶籽液壓榨取后的出油率如圖1所示。

從圖1可以看出隨著含殼率從0%到40%的增加，油茶籽出油率呈現(xiàn)略微的先升高后降低的過程，其中最大值出現(xiàn)在含殼率20%，此時，出油率達到22.84%，而一般全籽油茶籽的含殼率為40%，因此壓榨前可去掉油茶籽殼中50%的籽殼，以提高液壓榨油機的壓榨效率。

圖1 含殼率對油茶籽壓榨效率的影響

圖2顯示為不同含殼率油茶籽壓榨后油脂的酸價和過氧化值變化趨勢，從圖2可知，采用液壓榨油機壓榨不同含殼率油茶籽，隨著含殼率的增加油脂的酸價和過氧化值會升高，在含殼率30%時達到最大值，酸價和過氧化值分別為1.12 mg/g和0.07 g/100 g，隨后略微下降。從這個趨勢來看，含殼率越低所榨茶油的酸價和過氧化值也越低，當直接壓榨油茶仁時，所榨茶油的酸價和過氧化值分別為0.81 mg/g和0.03 g/100 g。

圖2 含殼率對壓榨油茶籽油的理化品質(zhì)的影響

圖3和圖4分別列出了不同含殼率油茶籽原料液壓榨取茶油的VE、總酚、β-谷甾醇、角鯊烯等營養(yǎng)成分的變化規(guī)律。從圖3和圖4可以看出，含殼率對壓榨后茶油中VE、β-谷甾醇和角鯊烯的含量影響不大，隨含殼率的升高VE含量略有先升高后降低的趨勢，β-谷甾醇和角鯊烯的含量略有下降的趨勢，但變化并不顯著。茶油中總酚的含量隨含殼率的升高，呈現(xiàn)先增大后減少的趨勢，其拐點出現(xiàn)在含殼率20%，之后可能是含殼量的增加提高了微量成分吸附到雜質(zhì)上的比例，導致油中含量略微減少。為揮發(fā)性成分和營養(yǎng)成分的變化規(guī)律，推薦壓榨時采用20%的含殼率，即全籽的殼(含殼40%)去掉50%為最佳壓榨條件。

圖3 含殼率對壓榨茶油中VE和總酚含量的影響

圖4 含殼率對壓榨茶油中角鯊烯和谷甾醇含量的影響

2.2 含水率對壓榨油茶籽油品質(zhì)的影響

不同含水率的油茶籽原料(含殼率20%)經(jīng)一次壓榨后，分別計算出油率，以及油茶籽油的理化和營養(yǎng)成分，結果顯示于圖5～圖8。

圖5 含水率對壓榨茶油出油效率的影響

圖6 含水率對壓榨油茶籽油的理化品質(zhì)的影響

油茶籽的水分對榨料的彈性和塑性有直接影響，關系到榨料的壓榨性能，當含水率較低時，出油較快，含水率太高時，出油明顯減慢、減少。從圖5可以看出，隨著油茶籽原料中含水率的升高，油茶籽的出油率略有降低；而壓榨茶油的酸價和過氧化值如圖6所示，也有略微下降的趨勢。

圖7 含水率對壓榨茶油中總酚含量的影響

圖8 含水率對壓榨茶油中β-谷甾醇和角鯊烯含量的影響

從圖7和圖8可以看出，當茶籽原料的含水率從2.31%到8.27%增加時，壓榨后油茶籽油中VE、角鯊烯和β-谷甾醇等營養(yǎng)成分的含量總體都隨含水率的增加呈現(xiàn)先升高后降低的變化規(guī)律，并在含水率為3.74%～4.73%時達到最大，這可能由于適當?shù)暮适沟谜C的壓榨性能優(yōu)良，同時有利于保留有效營養(yǎng)成分。隨含水率升高，總酚的含量呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢，結合茶油揮發(fā)性成分隨原料含水率的變化規(guī)律，推薦含水率3%～5%為壓榨的最佳含水率，可以得到比較濃郁的茶油香味，兼具較佳的茶油營養(yǎng)品質(zhì)。

2.3 烘烤溫度對壓榨油茶籽油品質(zhì)的影響

不同烘烤溫度處理的油茶籽一次壓榨后理化和營養(yǎng)成分測定結果如圖9、圖10所示。

從圖9可以看出隨烘烤溫度的升高，油茶籽仁的含油率呈現(xiàn)降低趨勢，有可能是高溫破壞了一些油脂成分，而不同烘烤溫度處理后油茶籽原料的出油率也有小幅度變化，出油率浮動在19.67%～22.40%，且呈現(xiàn)先增加后減少，到140 ℃略有增加的趨勢，最高點出現(xiàn)在烘烤時間為110 ℃時，出油率為22.40%。

圖9 烘烤溫度對壓榨油茶籽油出油效率的影響

圖10 烘烤溫度對壓榨油茶籽油理化品質(zhì)的影響

從圖10可以看出，經(jīng)過越來越高的溫度烘烤后，所榨茶油的酸價和過氧化值呈現(xiàn)上升趨勢，尤其是當溫度升高至140 ℃，茶油的酸價和過氧化值比130 ℃時升高更加明顯，分別增加114.2%和49.1%，說明超過140 ℃油茶籽油的酸價急劇上升，導致品質(zhì)下降。

考查油茶籽原料入榨前的烘烤溫度對壓榨后油茶籽油中VE、總酚、角鯊烯和β-谷甾醇等含量的影響，結果如圖11和圖12所示?？梢钥闯觯?00～140 ℃的烘烤溫度范圍內(nèi)總酚的含量隨溫度升高，略有下降，而超過140 ℃，總酚含量上升較快，這與亞麻籽油的相關試驗結果類似[10]，但具體原因有待進一步研究。VE、角鯊烯和β-谷甾醇的含量則呈倒S型的上升趨勢，這有可能是烘烤溫度的增加，提高了營養(yǎng)成分的溶出率，考慮到烘烤溫度對油茶籽油出油率的影響，選取120 ℃作為濃香型茶籽油的壓榨前的烘烤溫度。

圖11 烘烤溫度對壓榨茶油中總酚含量的影響

圖12 烘烤溫度對壓榨茶油中角鯊烯和谷甾醇含量的影響

2.4 油茶籽粒徑對壓榨油茶籽油品質(zhì)的影響

油茶籽蒸制處理出油率結果如圖13所示。從圖13可以看出，當油茶籽原料為整仁或粒徑<1 mm時，水蒸氣蒸制可略微增加油茶籽原料的出油率，但當油茶籽粒徑在這之間時，蒸制并未明顯提高原料的出油率。

圖13 茶籽粒徑對壓榨茶油出油率的影響

圖14顯示了不同粒徑油茶籽原料所榨茶油的酸價和過氧化值，從圖14可以看出，經(jīng)過蒸制后的原料，隨著油茶籽粒徑的減小，所榨油茶籽油的酸價呈上升趨勢，未蒸原料的這一趨勢并不明顯。過氧化值隨蒸制和原料粒徑的不同，變化趨勢不明顯。實際生產(chǎn)中，油茶籽的破碎粒徑的分布大部分在10 mm～2 mm，即<10 mm，根據(jù)試驗所得數(shù)據(jù)認為在榨油前無需蒸制處理。

圖14 茶籽粒徑對壓榨茶油理化性質(zhì)的影響

圖15 茶籽粒徑對壓榨茶油中VE、總酚的影響

圖16 茶籽粒徑對壓榨茶油中甾醇和角鯊烯含量的影響

圖15和圖16顯示了不同粒徑油茶籽原料所榨茶油的營養(yǎng)指標變化趨勢。從圖15可以看出，經(jīng)過蒸制后的原料，隨著油茶籽粒徑的減小，所榨油茶籽油的總酚總體呈下降趨勢，且低于同條件未蒸制原料的油茶籽油中的含量，只在油茶籽原料粒徑<1 mm時，蒸制后原料所榨茶油中總酚含量略高于未蒸原料；VE含量的變化趨勢基本相似，只在油茶籽原料粒徑<2 mm時，蒸制后原料所榨茶油中VE含量略高于未蒸原料。而圖16中情況相反，蒸后油茶

籽原料所榨茶油中角鯊烯和β-谷甾醇的含量略高于未蒸原料，只在油茶籽原料粒徑<1 mm時，未蒸制原料所榨茶油中角鯊烯和β-谷甾醇含量顯著高于未蒸原料，具體原因有待于進一步論證?？紤]到實際生產(chǎn)中，油茶籽的破碎粒徑的分布大部分為10～2 mm，因此認為榨油前無需蒸制處理以保存茶油中營養(yǎng)成分。

3 結論

經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn)，含殼率、含水率、烘烤溫度、粒徑、蒸制等條件均對油脂的理化性質(zhì)和營養(yǎng)指標有不同程度的影響。含殼率20%，含水3%～5%，120 ℃烘烤1 h后茶油的出油率較高，營養(yǎng)成分的含量也更豐富；粉碎可以增加原料的出油率，對茶油營養(yǎng)品質(zhì)影響不大，蒸制不會增加油茶籽的出油率，但蒸制后的原料所榨油茶籽油的酸價明顯高于未蒸原料，蒸制對營養(yǎng)成分變化的損益影響不同，但差別不大。因此建議采用液壓工藝榨油時通過適當溫度烘制而非水蒸氣蒸制來提高出油率。

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The Effect of Different Pretreatments on the Efficiency and Quality of Camellia Oil Before Hydraulic Pressing

Luo Fan1Fei Xueqian1Li Kangxiong1,2Guo Shaohai1Ye Xiaofei3Wang Yaping1

(Research Institute of Subtropical Forestry, Chinese Academy of Forestry1, Fuyang 311400)(College of Food Science and Engineering, Central South University of Forestry & Technology2,Changsha 410004)(Jiangxi Chunyuan of Green Food Co., LTD.3, Yushan 334700)

To investigate rules and study the potimized conditions of hydraulic pressing, different rates of hull in tea seed material, moisture content, baking temperatures, crushing grain diameter have been examined, as well as the material to be steamed; the oil yield efficiency and nutrients after hydraulic press were determined as judging indexes. Through analysis on the experimental data, the optimum pretreatment conditions were found to be as follows: the shell ratio of the raw material of 20%, the moisture content of 3%～5% and baking at 120 ℃ for 1 h before squeeze. The oil produced from the hydraulic pressing had the higher oil extraction rate and was more nutritional. The study also found that after being broken and steamed the, yield efficiency of oil could be increased, while the acid value was increased obviously with no significant increase of nutrients. As a result, crushing and bake under appropriate temperature could be a method to improve the yield efficiency and fine quality of camellia oil without being steamed by water.

camellia oil, hydraulic, spiral, steamed, nutrition

TQ644.13

A

1003-0174(2016)04-0094-06

中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務費專項(RISF 2013006)，農(nóng)業(yè)科技成果轉化項目(2013GB24320614)，橫向課題“采后處理及壓榨方式對茶油品質(zhì)的影響”(春源13-4)

2014-07-30

羅凡，女，1980年出生，助理研究員，經(jīng)濟林產(chǎn)品加工利用