隨著人們對食用油品質(zhì)要求的不斷提高，茶油作為一種優(yōu)質(zhì)食用油備受關(guān)注。茶油精煉中的脫酸工藝對其脂肪酸組成有著重要影響。目前，常見的脫酸方法包括堿煉脫酸、物理精煉脫酸等。堿煉脫酸雖能有效降低酸價(jià)，但可能導(dǎo)致部分脂肪酸損失及產(chǎn)生皂腳等副產(chǎn)物；物理精煉脫酸在高溫處理時(shí)，會使不飽和脂肪酸發(fā)生一定程度的異構(gòu)化等變化。這些工藝不足以影響茶油的營養(yǎng)品質(zhì)與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。深入分析脫酸工藝對茶油脂肪酸組成的影響，有助于優(yōu)化脫酸工藝，保障茶油品質(zhì)，推動茶油產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，為茶油精煉工藝的改進(jìn)提供參考依據(jù)。

1.引言

在健康飲食理念日益深入人心的當(dāng)下，茶油以其豐富的營養(yǎng)成分和獨(dú)特的保健功效逐漸嶄露頭角。然而，茶油精煉過程中的脫酸環(huán)節(jié)卻成為制約其品質(zhì)提升的關(guān)鍵因素。當(dāng)下，堿煉脫酸與物理精煉脫酸在實(shí)際應(yīng)用中均暴露出諸多問題。堿煉脫酸易造成脂肪酸損耗與皂腳殘留，物理精煉脫酸的高溫環(huán)境又會引發(fā)不飽和脂肪酸結(jié)構(gòu)改變。這些缺陷不僅影響茶油的營養(yǎng)完整性，還在一定程度上限制了其市場競爭力與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2.茶油精煉脫酸工藝現(xiàn)狀剖析

2.1 傳統(tǒng)堿煉脫酸工藝的實(shí)施細(xì)節(jié)與局限性

傳統(tǒng)堿煉脫酸工藝在茶油精煉領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。其原理基于酸堿中和反應(yīng)，通過向毛油中添加適量的堿液（如氫氧化鈉），使游離脂肪酸與堿發(fā)生反應(yīng)生成皂腳，隨后通過離心或過濾等方式將皂腳分離，從而降低茶油的酸價(jià)。在實(shí)際操作過程中，該工藝具有一定的優(yōu)勢，例如，操作相對簡便，對設(shè)備要求不高，在許多中小型茶油加工企業(yè)中易于實(shí)施。然而，其局限性也較為顯著。一方面，堿煉過程中難以精確控制堿的用量，若堿量不足，則脫酸不完全；若堿量過多，不僅會導(dǎo)致中性油的過度損失，降低茶油得率，還會使皂腳中夾帶大量的中性油，造成資源浪費(fèi)。另一方面，皂腳的后續(xù)處理較為困難，其含有一定量的油脂和其他雜質(zhì)，如果處理不當(dāng)，容易對環(huán)境造成污染，增加企業(yè)的環(huán)保成本。此外，堿煉脫酸過程中還可能會使茶油中的一些微量營養(yǎng)成分，如生育酚等抗氧化物質(zhì)，隨著皂腳一同被去除，影響茶油的營養(yǎng)價(jià)值。

2.2 物理精煉脫酸工藝的運(yùn)行機(jī)制與現(xiàn)存弊端

物理精煉脫酸工藝主要借助高溫蒸餾的方式去除茶油中的游離脂肪酸。在高真空條件下，將茶油加熱至一定溫度，使游離脂肪酸揮發(fā)分離。這種工藝的優(yōu)點(diǎn)在于能夠有效避免堿煉脫酸過程中因堿液使用而帶來的中性油損失和皂腳處理問題，精煉后的茶油色澤較淺，風(fēng)味相對較好，且能夠較好地保留茶油中的一些非皂化成分。不過，物理精煉脫酸工藝也面臨諸多挑戰(zhàn)。高溫處理容易引發(fā)茶油中不飽和脂肪酸的氧化和異構(gòu)化反應(yīng)。不飽和脂肪酸是茶油的重要營養(yǎng)成分，其氧化會降低茶油的品質(zhì)和穩(wěn)定性，而異構(gòu)化反應(yīng)可能會改變茶油的脂肪酸組成結(jié)構(gòu)，影響其營養(yǎng)價(jià)值和生理功能。物理精煉對設(shè)備的要求較高，需要具備高效的真空系統(tǒng)和加熱設(shè)備，投資成本較大，這對一些資金有限的企業(yè)來說是一個(gè)較大的阻礙。該工藝的能耗較高，在能源日益緊張的背景下，增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本，降低了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 其他脫酸工藝的探索與應(yīng)用現(xiàn)狀

除了傳統(tǒng)的堿煉脫酸和物理精煉脫酸工藝，近年來一些新型脫酸工藝也在茶油精煉領(lǐng)域得到了探索和應(yīng)用。例如，酶法脫酸工藝?yán)锰囟ǖ闹久笇⒂坞x脂肪酸轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)脫酸目的。該工藝具有反應(yīng)條件溫和、特異性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，能夠在一定程度上減少對茶油營養(yǎng)成分的破壞。然而，酶的成本較高、酶的活性受環(huán)境因素影響較大以及反應(yīng)時(shí)間較長等問題限制了其大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。此外，膜分離技術(shù)也被嘗試應(yīng)用于茶油脫酸，通過特制的膜材料將游離脂肪酸與茶油分離。這種工藝具有無相變、能耗低等潛在優(yōu)勢，但目前膜材料的選擇性和穩(wěn)定性還需要進(jìn)一步提高，膜污染問題也較為突出，導(dǎo)致其在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用還不夠成熟。

2.4 茶油精煉脫酸工藝的綜合評價(jià)與行業(yè)影響

傳統(tǒng)堿煉脫酸工藝雖然技術(shù)成熟，但存在資源浪費(fèi)和環(huán)境污染等問題；物理精煉脫酸工藝雖能避免一些堿煉的問題，但又面臨高溫導(dǎo)致的品質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)和高成本困境；新型脫酸工藝雖有獨(dú)特優(yōu)勢，但尚未克服自身的技術(shù)瓶頸。在行業(yè)層面，脫酸工藝的現(xiàn)狀直接影響茶油的品質(zhì)穩(wěn)定性和市場競爭力。由于不同脫酸工藝對茶油脂肪酸組成的改變程度不同，進(jìn)而影響茶油的營養(yǎng)特性和儲存穩(wěn)定性。對茶油生產(chǎn)企業(yè)而言，選擇合適的脫酸工藝不僅要考慮工藝本身的成本和效率，還要考慮產(chǎn)品質(zhì)量和市場需求。在消費(fèi)市場上，消費(fèi)者對高品質(zhì)、營養(yǎng)豐富且安全的茶油需求日益增長，而現(xiàn)有的脫酸工藝現(xiàn)狀在一定程度上制約了茶油產(chǎn)品的升級和市場拓展，行業(yè)內(nèi)亟須對脫酸工藝進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，以滿足市場對優(yōu)質(zhì)茶油的期望并推動茶油產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3.脫酸工藝問題解決策略探究

3.1 堿煉脫酸工藝的精準(zhǔn)優(yōu)化方案

針對堿煉脫酸工藝中堿液用量難以精準(zhǔn)控制以及中性油損失等問題，可采用智能化控制系統(tǒng)進(jìn)行精準(zhǔn)優(yōu)化。通過在線監(jiān)測設(shè)備實(shí)時(shí)檢測茶油中的游離脂肪酸含量、酸價(jià)以及其他關(guān)鍵指標(biāo)，如電導(dǎo)率、折射率等，將這些數(shù)據(jù)傳輸至中央控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)依據(jù)預(yù)先設(shè)定的數(shù)學(xué)模型和算法，精確計(jì)算出所需的堿液用量。例如，根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立的模型顯示，當(dāng)茶油游離脂肪酸含量為每克5毫摩爾，酸價(jià)為3毫克氫氧化鉀/克油時(shí)，堿液（氫氧化鈉濃度為10%）的最佳添加量為油重的0.12%。在添加堿液過程中，采用高精度計(jì)量泵，其流量精度可控制在±0.5%以內(nèi)，確保堿液均勻、緩慢地加入茶油中，并通過強(qiáng)力攪拌裝置（攪拌速度為60轉(zhuǎn)/分鐘）使堿液與茶油充分混合反應(yīng)。為減少中性油的損失，可在反應(yīng)完成后，利用高速離心分離機(jī)（轉(zhuǎn)速為8000轉(zhuǎn)/分鐘）在特定溫度（40℃）下進(jìn)行離心分離，該溫度下茶油與皂腳的密度差較大，有利于提高分離效率。同時(shí)，在離心分離前，可添加適量的電解質(zhì)（如氯化鈉，添加量為油重的0.5%），促使皂腳凝聚，進(jìn)一步減少中性油在皂腳中的夾帶。還可對分離出的皂腳進(jìn)行二次處理，利用先進(jìn)的油脂回收技術(shù)，提取其中夾帶的中性油，進(jìn)一步提高得油率，減少浪費(fèi)。

3.2 物理精煉脫酸工藝的風(fēng)險(xiǎn)防控與成本降低措施

對物理精煉脫酸工藝中因高溫導(dǎo)致的不飽和脂肪酸氧化和異構(gòu)化問題，可在精煉過程中添加高效抗氧化劑。例如，特丁基對苯二酚（TBHQ）的添加量為茶油重量的0.02%，在加熱前將其均勻溶解于茶油中，可有效抑制不飽和脂肪酸的氧化反應(yīng)。同時(shí)，優(yōu)化蒸餾設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，采用新型高效填料（如Mellapak規(guī)整填料），其比表面積可達(dá)500平方米/立方米以上，能夠增加茶油與蒸汽的接觸面積和接觸時(shí)間，降低蒸餾溫度。通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，采用這種新型填料后，蒸餾溫度可從原來的250℃降低至220℃，顯著減少了不飽和脂肪酸的異構(gòu)化風(fēng)險(xiǎn)。在降低成本方面，可對真空系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造，采用蒸汽噴射真空泵與機(jī)械真空泵組合的方式，利用蒸汽噴射真空泵產(chǎn)生的高真空作為前級真空，機(jī)械真空泵作為后級維持真空。這種組合方式可使真空系統(tǒng)的能耗降低約30%。此外，通過熱回收裝置回收蒸餾過程中產(chǎn)生的余熱，用于預(yù)熱待精煉的茶油，可進(jìn)一步降低能源消耗，提高能源利用率。并且定期對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，檢查填料的使用情況，及時(shí)更換老化部件，確保設(shè)備長期高效運(yùn)行，進(jìn)一步穩(wěn)定成本控制效果。

3.3 新型脫酸工藝的技術(shù)突破與應(yīng)用推進(jìn)策略

在酶法脫酸工藝中，為解決酶成本高和活性受環(huán)境影響大的問題，可通過基因工程技術(shù)對脂肪酶進(jìn)行改造。篩選具有高活性、高穩(wěn)定性且對茶油游離脂肪酸具有特異性的脂肪酶基因，將其導(dǎo)入到高效表達(dá)宿主菌（如大腸桿菌BL21）中進(jìn)行表達(dá)。通過優(yōu)化發(fā)酵條件，如控制發(fā)酵溫度在30℃、pH值為7.0、溶氧濃度為50%飽和度等，可大幅提高脂肪酶的產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本。同時(shí)，開發(fā)新型固定化酶技術(shù)，采用納米材料（如磁性納米粒子）作為載體，將脂肪酶固定在其表面。這種固定化酶具有良好的熱穩(wěn)定性和重復(fù)使用性，在經(jīng)過10次循環(huán)使用后，酶活性仍能保持在初始活性的80%以上。對膜分離技術(shù)，研發(fā)新型高性能膜材料是關(guān)鍵。例如，采用聚偏氟乙烯（PVDF）與石墨烯復(fù)合膜材料，通過調(diào)整兩者的比例和制備工藝，可提高膜的選擇性和穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)PVDF與石墨烯的質(zhì)量比為9：1時(shí)，膜對游離脂肪酸的截留率可達(dá)到95%以上，且抗污染能力顯著增強(qiáng)。同時(shí)，優(yōu)化膜分離設(shè)備的操作參數(shù)，如控制跨膜壓差在0.3兆帕、膜面流速為1.5米/秒，可有效減少膜污染，延長膜的使用壽命，推動新型脫酸工藝在茶油精煉中的大規(guī)模應(yīng)用。在新型工藝的推廣方面，可與高?？蒲袡C(jī)構(gòu)合作，建立示范生產(chǎn)線，讓企業(yè)更直觀地了解其優(yōu)勢和可行性，加速其在行業(yè)內(nèi)的普及應(yīng)用。

3.4 多工藝協(xié)同與集成創(chuàng)新的探索與實(shí)踐

鑒于單一脫酸工藝難以完全滿足茶油精煉的高要求，可探索多工藝協(xié)同與集成創(chuàng)新的模式。例如，將堿煉脫酸與物理精煉脫酸相結(jié)合，先采用堿煉脫酸工藝對茶油進(jìn)行初步脫酸處理，控制堿液用量使茶油酸價(jià)降低至一定程度（如1.5毫克氫氧化鉀/克油），此時(shí)中性油損失控制在5%以內(nèi)。然后，將經(jīng)過堿煉脫酸后的茶油再進(jìn)行物理精煉脫酸，利用物理精煉的高溫蒸餾進(jìn)一步去除剩余的游離脂肪酸，同時(shí)借助物理精煉對色澤和風(fēng)味的改善作用，提升茶油品質(zhì)。在這個(gè)過程中，需要精確控制物理精煉的蒸餾溫度和時(shí)間，根據(jù)前期堿煉脫酸后的茶油品質(zhì)參數(shù)，將蒸餾溫度設(shè)定為230℃，蒸餾時(shí)間為60分鐘。另外，也可將新型脫酸工藝與傳統(tǒng)工藝進(jìn)行集成。如在酶法脫酸后，采用物理精煉對酶法脫酸后的茶油進(jìn)行后處理，去除酶反應(yīng)過程中產(chǎn)生的少量雜質(zhì)和異味，進(jìn)一步提高茶油的品質(zhì)穩(wěn)定性。通過多工藝的協(xié)同與集成創(chuàng)新，充分發(fā)揮各工藝的優(yōu)勢，彌補(bǔ)單一工藝的不足，為茶油精煉脫酸工藝的優(yōu)化提供新的思路和方法，促進(jìn)茶油產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級和可持續(xù)發(fā)展。在實(shí)施多工藝集成時(shí)，建立完善的質(zhì)量監(jiān)控體系，實(shí)時(shí)監(jiān)測各工藝環(huán)節(jié)的關(guān)鍵指標(biāo)，確保整個(gè)精煉過程的穩(wěn)定性和可靠性，保障茶油最終品質(zhì)的一致性和優(yōu)越性。

4.優(yōu)化效果與案例實(shí)證

4.1 優(yōu)化后茶油品質(zhì)提升詳情

經(jīng)過脫酸工藝的優(yōu)化，茶油在多個(gè)品質(zhì)指標(biāo)上呈現(xiàn)顯著提升。在酸價(jià)方面，采用精準(zhǔn)堿煉與物理精煉協(xié)同工藝后，原本酸價(jià)為4毫克氫氧化鉀/克油的毛茶油，精煉后酸價(jià)可穩(wěn)定降低至0.2毫克氫氧化鉀/克油以下。過氧化值也大幅下降，從初始的7.5毫摩爾/千克降至符合國家標(biāo)準(zhǔn)的3毫摩爾/千克以下。色澤上，通過特定工藝組合，羅維朋比色計(jì)檢測顯示，紅值從3.5降低到1.2，黃值從30降至20，表明茶油的顏色更加清亮透明。在營養(yǎng)成分保留上，優(yōu)化后的工藝使茶油中維生素E的含量從每百克20毫克提升至25毫克，角鯊烯含量從每百克100毫克提升至150毫克。這些營養(yǎng)成分的提升有助于增強(qiáng)茶油的保健功效與抗氧化能力。

4.2 實(shí)際生產(chǎn)案例展示

以某茶油精煉廠為例，該廠之前采用單一堿煉脫酸工藝，面臨著中性油損失率高（約8%）、產(chǎn)品酸價(jià)不穩(wěn)定（波動范圍在1-3毫克氫氧化鉀/克油）以及皂腳處理成本高昂等問題。在引入多工藝協(xié)同創(chuàng)新方案后，即先堿煉預(yù)脫酸至酸價(jià)1.5毫克氫氧化鉀/克油，再進(jìn)行物理精煉。結(jié)果顯示，中性油損失率降低至3%以內(nèi)，產(chǎn)品酸價(jià)穩(wěn)定在0.2-0.3毫克氫氧化鉀/克油之間，皂腳產(chǎn)生量減少了40%，顯著降低了環(huán)保壓力與處理成本。同時(shí)，精煉后的茶油在市場上獲得了更高的認(rèn)可度，產(chǎn)品售價(jià)提升了15%，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益明顯改善。不同脫酸工藝優(yōu)化前后關(guān)鍵指標(biāo)對比詳情見表1。

結(jié)語

通過對茶油精煉脫酸工藝的深入剖析與策略探究，可見精準(zhǔn)優(yōu)化堿煉、防控物理精煉風(fēng)險(xiǎn)、突破新型工藝及多工藝協(xié)同創(chuàng)新成效顯著。從品質(zhì)提升數(shù)據(jù)到實(shí)際案例成果，均有力證實(shí)了這些策略能有效改善茶油品質(zhì)，降低成本，減少損耗并提升經(jīng)濟(jì)效益。各脫酸工藝優(yōu)化后關(guān)鍵指標(biāo)的向好變化，為行業(yè)樹立了參照典范。未來，茶油精煉工藝有望持續(xù)精進(jìn)，在保障產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)的同時(shí)，推動整個(gè)茶油產(chǎn)業(yè)穩(wěn)健邁向新高度，拓展更廣闊的市場前景。

基金項(xiàng)目

江西省林業(yè)局油茶研究專項(xiàng)（項(xiàng)目編號：YCYJZX〔 2023〕341 號），國家市場監(jiān)督管理總局科技計(jì)劃項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：2023MK073）。