薛武超 趙月梅 郭欣楊 項 蛟
(1貴州師范學(xué)院生物科學(xué)學(xué)院,貴州貴陽 550018;2貴州酵油坊茶籽科技有限公司,貴州貴陽 550018)
中國是茶的原產(chǎn)地,擁有10.67 萬hm2的茶園,茶籽年產(chǎn)量達84萬t,資源非常豐富[1]。茶籽中富含茶多酚、維生素E和亞油酸等營養(yǎng)物質(zhì),經(jīng)過提取制成的茶籽油不僅具有抗氧化功能,還能起到降低血壓和血脂等作用[2]。茶籽油的營養(yǎng)價值可以與橄欖油媲美[3-4]。由于茶籽油是中國特有的,因此也被稱為“東方橄欖油”[5]。姜金仲等[6-7]報道了一種新型茶葉籽制油工藝——茶葉籽生物發(fā)酵法生產(chǎn)工藝。該工藝在生產(chǎn)過程中會生產(chǎn)出大量的發(fā)酵液,這些發(fā)酵液若不加以回收利用,不僅會造成資源浪費,還可能造成環(huán)境負擔。為此,筆者對茶籽發(fā)酵液進行了循環(huán)再打漿研究,探究加入奧斯液后對各項指標的影響。
茶葉籽仁(已室溫條件貯藏2.5年),由貴州酵油坊茶籽科技有限公司提供;打漿機、水浴鍋、燒杯、玻璃棒、堿式滴定管、錐形瓶、量筒、天平、漏勺、鐵架臺、固定夾、奧斯液,由貴州酵油坊茶籽科技有限公司提供。
取茶葉籽仁1 000 g,按照比例加入茶葉籽酵母及茶葉籽乳酸菌(由貴州酵油坊茶籽科技有限公司提供),用20 ℃的水浸泡16 h后,打漿機加清水打漿2 次,每次添加清水1 500 mL 進行打漿,過濾。2 次打漿的濾液混合均勻,靜置2 h后取出沉淀烘干,計算預(yù)沉淀的產(chǎn)率,上層液體放入37 ℃恒溫水浴鍋發(fā)酵16 h。記錄計算鮮濾渣的產(chǎn)率,取鮮濾渣50 g 各3份烘干,計算干濾渣的產(chǎn)率。
濾液發(fā)酵結(jié)束后,取出頂層,用試驗室標準制油方法進行制油,記錄毛油和油渣的產(chǎn)率。倒出黃棕色發(fā)酵液,自然靜置沉淀8 h,取出底部沉淀在60 ℃烘箱中進行烘干,計算發(fā)酵沉淀產(chǎn)率。
沉淀結(jié)束后,倒出上清液,測定pH,取出發(fā)酵液沉淀進行烘干,計算原始中層液沉淀產(chǎn)率,按照pH值計算發(fā)酵液的元亨山度(Y0),并按照1.0 Y0及1.5 Y0添加發(fā)酵液處理劑(奧斯液),觀察奧斯液處理對發(fā)酵效果的影響。按照上述方法循環(huán)打漿7輪,每組重復(fù)3次。
由圖1~2 可知,通過茶葉籽水漿發(fā)酵中層液循環(huán)打漿處理后,添加1.0 倍Y0奧斯液組毛油、預(yù)沉淀、發(fā)酵沉淀產(chǎn)率分別提升0.28%、0.68%、1.63%,油渣、原始中層液沉淀的產(chǎn)率分別下降4.99%、0.10%;添加1.5 倍Y0奧斯液組毛油、預(yù)沉淀、發(fā)酵沉淀產(chǎn)率分別提升0.31%、1.33%、1.10%,油渣、原始中層液沉淀的產(chǎn)率分別下降0.50%、0.07%。添加1.0 倍Y0奧斯液組和添加1.5 倍Y0奧斯液組通過循環(huán)打漿毛油產(chǎn)率均有所提升,添加1.0倍Y0奧斯液組循環(huán)至第6輪趨于平穩(wěn),添加1.5倍Y0奧斯液組循環(huán)至第6 輪趨于平穩(wěn);2 組預(yù)沉淀、發(fā)酵沉淀總體呈上升趨勢;油渣、原始中層液沉淀的產(chǎn)率總體呈下降趨勢。
圖1 添加1.0倍Y0奧斯液打漿結(jié)果
圖2 添加1.5倍Y0奧斯液打漿結(jié)果
添加1.0 倍、1.5 倍的Y0奧斯液均能提高茶葉籽毛油的產(chǎn)率,尤其是在循環(huán)打漿后期。同時,2個試驗組的預(yù)沉淀和發(fā)酵沉淀產(chǎn)率也略微上升。2組油渣和原始中層液沉淀產(chǎn)率總體呈下降趨勢。因此,添加適量的奧斯液可以改善茶葉籽發(fā)酵中層液循環(huán)再打漿的效果,提高毛油產(chǎn)率,減少油渣和原始中層液的產(chǎn)生。
試驗中使用的茶葉籽儲存時間較長[8],茶葉籽的儲存時間會影響茶葉籽的產(chǎn)油率,茶葉籽儲存時間越長,產(chǎn)油率越低,加上有霉變和蛀蟲的茶葉籽,以及浸泡時間、發(fā)酵溫度等會影響到茶葉籽的產(chǎn)油率等指標,因此從清水打漿開始產(chǎn)油率便出現(xiàn)波動。另外,在取出預(yù)沉淀、發(fā)酵沉淀和原始中層液時,無法充分分離上層液體和下層沉淀,因此從清水打漿開始各指標便出現(xiàn)了不同程度的波動。并且由于打漿時茶葉籽的質(zhì)量較低以及試驗過程中濾渣無法從打漿機內(nèi)充分取出,導(dǎo)致鮮濾渣產(chǎn)率與干濾渣產(chǎn)率的試驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大波動。
目前,主流的茶籽油生產(chǎn)工藝有冷壓榨法[9]、熱壓榨法[10]、水酶法[11-13]、一般溶劑浸出法[14]及二氧化碳超臨界萃取法[15-16]等。冷壓榨法會使茶籽中20%的蛋白質(zhì)變性,難以榨出油來;熱壓榨法的高溫處理會使茶籽中18%淀粉糊化,不僅會使出油率下降,還會造成淀粉資源浪費;一般溶劑浸出法的出油率相對較高,但由于使用了大量的化學(xué)萃取劑,不僅會使耗能加大,出油成本提高,而且萃取劑難以回收并殘留在毛油中,對油的質(zhì)量造成影響,這些問題難以驅(qū)使人們的消費使用;水酶法與二氧化碳超臨界萃取法現(xiàn)階段生產(chǎn)成本較高,設(shè)備投資高,技術(shù)難度大,整套生產(chǎn)工藝尚未成熟,沒有完整的生產(chǎn)流程。
上述生產(chǎn)工藝不僅不能提高茶籽的出油率,還會損失大量的茶籽副產(chǎn)品。在現(xiàn)階段下,使用姜金仲獨創(chuàng)的新型茶葉籽生物發(fā)酵法生產(chǎn)工藝[17]和對茶葉籽發(fā)酵液進行研究,不僅能夠做到低成本生產(chǎn)高品質(zhì)的茶籽油,還能減少生產(chǎn)過程中的資源浪費以及對環(huán)境的負擔,提高對茶籽廢棄物的再利用,增加其附加值。另外,該工藝設(shè)備簡單,能耗及生產(chǎn)成本低,易于在條件簡陋的山區(qū)推廣,適用于所有產(chǎn)地的茶葉籽。