秦榮秀，文 超，楊 漓，李桂珍，覃 杰，馬錦林

(廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院，南寧530002)

油茶(Camelliaoleifera)是山茶屬植物中栽培經(jīng)濟(jì)價(jià)值和油脂含量較高的一類植物的總稱，是世界四大木本油料樹種之一[1]。香花油茶是2012年在南寧發(fā)現(xiàn)的極具潛力的油茶品種[2]。與普通油茶相比，香花油茶具有更強(qiáng)的生長(zhǎng)勢(shì)和抗逆性，且早熟、果量多、出籽率高，優(yōu)良單株產(chǎn)油量達(dá)到1 500 kg/hm2以上[3-4]。義丹(桂R-SC-CO-009-2019)和義祿(桂R-SC-CO-008-2019)兩個(gè)香花油茶良種于2019年通過廣西壯族自治區(qū)審定。截至2019年底，廣西香花油茶的種植面積已約達(dá)616 hm2。

目前，油茶籽油的制備方法主要有壓榨法[5]、溶劑浸出法[6]、超臨界CO2法[7-8]、亞臨界流體法[9-10]和水酶法[11-12]等。壓榨法和溶劑浸出法工藝成熟，已實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)；超臨界CO2法和亞臨界流體法工藝流程短，產(chǎn)品理想，但設(shè)備投資大且對(duì)設(shè)備要求高，目前未實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?；水酶法操作簡(jiǎn)單，產(chǎn)品品質(zhì)理想，但工藝未成熟[13]。目前，普遍使用的油茶籽油制備方法仍然為壓榨法。壓榨法可分為熱榨[14]和冷榨[15]。冷榨保留了維生素E、茶多酚和角鯊烯等多種活性物質(zhì)，但出油率低；熱榨出油率高，油脂的風(fēng)味特性更突出，但熱榨溫度較高，導(dǎo)致油脂較易氧化、酸敗，使得油脂的酸價(jià)和過氧化值明顯高于其他方法[16]。

我國食用油正由食用型向營養(yǎng)保健型轉(zhuǎn)化，代謝和營養(yǎng)是當(dāng)今國際油脂界研究的熱點(diǎn)。油茶籽油較多的功能成分符合人體營養(yǎng)健康的需求，符合當(dāng)代油脂消費(fèi)的主流，具有巨大的市場(chǎng)潛力和開發(fā)前景。壓榨油茶籽油具有良好的香味及特有的活性成分，因此受到消費(fèi)者的青睞。基于傳統(tǒng)冷榨和熱榨存在的缺點(diǎn)，本文在兼顧油脂理化指標(biāo)和營養(yǎng)成分的基礎(chǔ)上，首次開展了香花油茶籽油壓榨工藝的研究，并對(duì)工藝條件進(jìn)行優(yōu)化。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

香花油茶籽，2018年產(chǎn)于廣西林科院油茶山；正己烷、乙腈、叔丁基甲醚為色譜純，無水乙醚、乙酸、乙醇、氫氧化鉀等均為分析純。

WZSF-525不銹鋼直線振動(dòng)篩；6SXL-1200MD2Y色選機(jī)；YBS-A新型茶籽剝殼篩選機(jī)；50型多功能液態(tài)導(dǎo)熱鍋；B萬能粉碎機(jī)；蒸鍋，騰燃御廚；DHD-100TB電動(dòng)液壓榨油機(jī)；Waters 1525 型液相色譜儀,Aglient公司；TQ456氣質(zhì)聯(lián)用儀，美國Bruker公司；SFY-6型鹵素快速水分測(cè)定儀；UV-2550型紫外分光光度計(jì)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 香花油茶籽油生產(chǎn)工藝流程

傳統(tǒng)油茶籽油生產(chǎn)工藝和改進(jìn)工藝分別見圖1和圖2。

圖1 傳統(tǒng)油茶籽油生產(chǎn)工藝流程

圖2 香花油茶籽油生產(chǎn)工藝流程

1.2.2 香花油茶籽油生產(chǎn)工藝說明

將香花油茶籽按粒徑進(jìn)行分級(jí)后送入色選機(jī)，把蟲蛀、霉變、腐爛的油茶籽以及雜質(zhì)分離清除，再將色選后的油茶籽在30～40℃下風(fēng)干至含水率為5%～20%；接著將油茶籽送入剝殼機(jī)進(jìn)行殼仁分離，將精選油茶籽仁用導(dǎo)熱鍋在140～160℃的條件下炒仁25～65 min后，磨粉，將油茶籽仁粉在100℃下蒸5～25 min；然后用食用級(jí)一次性麻棉包進(jìn)行包粉，再壓成厚度為4～8 cm的預(yù)制包餅，最后進(jìn)行液壓壓榨制油、脫水和過濾，得壓榨油茶籽油。

1.2.3 相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定

色澤、透明度、氣味、水分及揮發(fā)物含量、不溶性雜質(zhì)含量、酸價(jià)和過氧化值的測(cè)定參照GB/T 11765—2018 進(jìn)行；含油率的測(cè)定按照GB/T 14488.1—2008進(jìn)行；含殼率的測(cè)定參照文獻(xiàn)[17]進(jìn)行；角鯊烯含量的測(cè)定按照SN/T 4785—2017進(jìn)行；茶多酚含量的測(cè)定按照GB/T 8313—2018進(jìn)行；苯并(a)芘含量的測(cè)定參照文獻(xiàn)[18]進(jìn)行；維生素E含量的測(cè)定參照文獻(xiàn)[19]進(jìn)行；總黃酮含量的測(cè)定參照文獻(xiàn)[20]進(jìn)行。

1.2.4 數(shù)據(jù)分析

所有指標(biāo)均重復(fù)測(cè)量3次，結(jié)果以平均值表示。

2 結(jié)果與討論

2.1 香花油茶籽的分級(jí)處理

將香花油茶籽依次經(jīng)過孔徑為30、20、10 mm的振動(dòng)篩分為四級(jí)，其中粒徑大于30 mm的為一級(jí)，粒徑在20～30 mm的為二級(jí)，粒徑在20～10 mm的為三級(jí)，粒徑小于10 mm的為四級(jí)。

經(jīng)過分級(jí)處理后，每一級(jí)的油茶籽顆粒保持均勻，有利于在后續(xù)的色選中避免因油茶籽粒徑差別大，色選過程中料層厚度不均勻，影響色選傳感器的正常探測(cè)，導(dǎo)致捕捉信號(hào)失準(zhǔn)，降低色選精度；同時(shí)也避免在炒仁過程中因粒徑差別大造成受熱不均勻，出現(xiàn)部分油茶籽仁炒焦或炒糊等問題。綜合考慮，試驗(yàn)選擇振動(dòng)篩分級(jí)后粒徑大于30 mm的香花油茶籽為原料進(jìn)行后續(xù)榨油試驗(yàn)。

2.2 香花油茶籽油生產(chǎn)工藝條件的選擇

2.2.1 含殼率對(duì)香花油茶籽油各項(xiàng)指標(biāo)的影響

在香花油茶籽含水率10.3%、炒仁溫度150℃、炒仁時(shí)間45 min、蒸粉溫度100℃、蒸粉時(shí)間15 min、包餅厚度6 cm的條件下，考察含殼率對(duì)香花油茶籽油指標(biāo)的影響，結(jié)果見表1。

由表1可見，20%以下的含殼率對(duì)香花油茶籽油的色澤、透明度、氣味、水分及揮發(fā)物含量、不溶性雜質(zhì)含量、酸價(jià)和過氧化值的影響不大，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到GB/T 11765—2018一級(jí)油的標(biāo)準(zhǔn)。維生素E、角鯊烯、總黃酮和茶多酚的含量均呈先增大后減少的趨勢(shì)。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是，含殼率增加，物料的吸附力隨之上升，更多的微量成分被吸附到油茶籽餅中。試驗(yàn)過程中未檢出苯并(a)芘。出油率呈先增加后減少的趨勢(shì)，但波動(dòng)不大。在含殼率為10%的條件下，各活性成分的含量相對(duì)較高，故選擇含殼率10%的原料開展試驗(yàn)。

表1 含殼率對(duì)香花油茶籽油指標(biāo)的影響

2.2.2 含水率對(duì)香花油茶籽油各項(xiàng)指標(biāo)的影響

在含殼率10%、炒仁溫度150℃、炒仁時(shí)間45 min、蒸粉溫度100℃、蒸粉時(shí)間15 min、包餅厚度6 cm的條件下，考察含水率對(duì)香花油茶籽油指標(biāo)的影響，結(jié)果見表2。

表2 含水率對(duì)香花油茶籽油指標(biāo)的影響

由表2可見，香花油茶籽油的色澤、透明度、氣味、水分及揮發(fā)物含量、不溶性雜質(zhì)含量、酸價(jià)和過氧化值在香花油茶籽含水率為17.4%以下時(shí)均達(dá)到GB/T 11765—2018一級(jí)油的標(biāo)準(zhǔn)。水分和揮發(fā)物含量隨著香花油茶籽含水率的升高而升高，其他指標(biāo)有所波動(dòng)，但變化不大。維生素E、角鯊烯、總黃酮和茶多酚的含量均呈先增大后減少的趨勢(shì)。在試驗(yàn)過程中，苯并(a)芘未檢出，出油率波動(dòng)不大。在香茶油茶籽含水率10.3%時(shí)，各活性成分的含量相對(duì)較高，因此選擇含水率10.3%的原料開展試驗(yàn)。

2.2.3 炒仁溫度對(duì)香花油茶籽油各項(xiàng)指標(biāo)的影響

在含殼率10%、香花油茶籽含水率10.3%、炒仁時(shí)間45 min、蒸粉溫度100℃、蒸粉時(shí)間15 min、包餅厚度6 cm的條件下，考察炒仁溫度對(duì)香花油茶籽油指標(biāo)的影響，結(jié)果見表3。

由表3可見，隨著炒仁溫度的升高，香花油茶籽油的色澤、透明度、水分及揮發(fā)物含量、不溶性雜質(zhì)含量、酸價(jià)指標(biāo)均由國標(biāo)一級(jí)轉(zhuǎn)化為二級(jí)。維生素E、角鯊烯、總黃酮和茶多酚的含量均呈先增大后減少的趨勢(shì)。在試驗(yàn)過程中未檢出苯并(a)芘。炒仁溫度150℃時(shí)，活性成分的含量及出油率相對(duì)較高，且水分及揮發(fā)物含量、不溶性雜質(zhì)含量、酸價(jià)和過氧化值達(dá)到國標(biāo)一級(jí)油的標(biāo)準(zhǔn)，因此選取150℃為該工藝的炒仁溫度。

表3 炒仁溫度對(duì)香花油茶籽油指標(biāo)的影響

2.2.4 炒仁時(shí)間對(duì)香花油茶籽油各項(xiàng)指標(biāo)的影響

在含殼率10%、香花油茶籽含水率10.3%、炒仁溫度150℃、蒸粉溫度100℃、蒸粉時(shí)間15 min、包餅厚度6 cm的條件下，考察炒仁時(shí)間對(duì)香花油茶籽油指標(biāo)的影響，結(jié)果見表4。由表4可見，隨著炒仁時(shí)間的延長(zhǎng)，香花油茶籽油由國標(biāo)一級(jí)向二級(jí)轉(zhuǎn)變，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是炒仁時(shí)間過長(zhǎng)，香花油茶籽仁中油脂氧化酸敗程度升高導(dǎo)致。在試驗(yàn)過程中，苯并(a)芘未檢出。維生素E、角鯊烯、總黃酮和茶多酚的含量呈先增大后減少的趨勢(shì)，炒仁時(shí)間45 min所得油中活性成分的含量最高，且出油率比較高，故炒仁時(shí)間選45 min比較適宜。

表4 炒仁時(shí)間對(duì)香花油茶籽油指標(biāo)的影響

2.2.5 蒸粉時(shí)間對(duì)香花油茶籽油各項(xiàng)指標(biāo)的影響

在含殼率10%、香花油茶籽含水率10.3%、炒仁溫度150℃、炒仁時(shí)間45 min、蒸粉溫度100℃、包餅厚度6 cm的條件下，考察蒸粉時(shí)間對(duì)香花油茶籽油指標(biāo)的影響，結(jié)果見表5。由表5可見，香花油茶籽油的色澤、透明度、氣味、水分及揮發(fā)物含量、不溶性雜質(zhì)含量、酸價(jià)和過氧化值在不同的蒸粉時(shí)間下均達(dá)到GB/T 11765—2018一級(jí)油的標(biāo)準(zhǔn)。維生素E、角鯊烯、總黃酮和茶多酚的含量呈先增大后減少的趨勢(shì)，總黃酮的含量在蒸粉時(shí)間為10 min時(shí)達(dá)到最高，茶多酚含量的最高值出現(xiàn)在20 min，其他活性成分的最高值均出現(xiàn)在15 min。出油率總體隨著蒸粉時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，但15 min以后增長(zhǎng)緩慢。綜合考慮，最佳蒸粉時(shí)間選擇15 min。

表5 蒸粉時(shí)間對(duì)香花油茶籽油指標(biāo)的影響

2.2.6 包餅厚度對(duì)香花油茶籽油各項(xiàng)指標(biāo)的影響

在含殼率10%、香花油茶籽含水率10.3%、炒仁溫度150℃、炒仁時(shí)間45 min、蒸粉溫度100℃、蒸粉時(shí)間15 min的條件下，考察包餅厚度對(duì)香花油茶籽油指標(biāo)的影響，結(jié)果見表6。

由表6可見，包餅厚度在4～8 cm下，香花油茶籽油的色澤、透明度、氣味、水分及揮發(fā)物含量、不溶性雜質(zhì)含量、酸價(jià)和過氧化值均達(dá)到GB/T 11765—2018一級(jí)油的標(biāo)準(zhǔn)。維生素E、角鯊烯、總黃酮和茶多酚的含量隨著包餅厚度的增加變化不大。出油率隨著包餅厚度的增加整體有所降低，存在這種現(xiàn)象的原因可能是包餅厚度太厚，液壓壓榨時(shí)殘留在餅粕中的油偏高，導(dǎo)致出油率偏低。因此，包餅厚度選擇6 cm。

表6 包餅厚度對(duì)香花油茶籽油指標(biāo)的影響

綜上，香花油茶籽壓榨制油最佳工藝條件為：含殼率10%，香花油茶籽含水率10.3%，炒仁溫度150℃，炒仁時(shí)間45 min，蒸粉溫度100℃，蒸粉時(shí)間15 min，包餅厚度6 cm。

2.3 兩種工藝的對(duì)比

采用同一批香花油茶籽原料，進(jìn)行兩種不同工藝的壓榨。傳統(tǒng)工藝壓榨條件為：含殼率10%，香花油茶籽含水率10.3%，蒸粉溫度100℃，蒸粉時(shí)間15 min，包餅厚度6 cm。改進(jìn)工藝的壓榨條件為2.2確定的最佳工藝條件，兩種工藝所得香花油茶籽油指標(biāo)對(duì)比結(jié)果見表7。

由表7可見，采用改進(jìn)工藝獲得的香花油茶籽油的理化指標(biāo)及出油率均優(yōu)于傳統(tǒng)工藝，且最大限度地保留了油茶籽油中的活性成分。

表7 兩種工藝產(chǎn)品指標(biāo)的對(duì)比

3 結(jié) 論

以香花油茶籽為原料，經(jīng)過分級(jí)、色選、剝殼、炒仁、磨粉、蒸粉、預(yù)制包餅、液壓壓榨、脫水和過濾等步驟，獲得香花油茶籽油。最佳榨油工藝條件為：含殼率10%，香花油茶籽含水率10.3%，炒仁溫度150℃，炒仁時(shí)間45 min，蒸粉溫度100℃，蒸粉時(shí)間15 min，包餅厚度6 cm。在最佳工藝條件下，香花油茶籽油的各理化指標(biāo)參數(shù)為：水分及揮發(fā)物含量0.06%，不溶性雜質(zhì)含量0.04%，酸價(jià)(KOH)0.85 mg/g，過氧化值0.17 g/100 g，維生素E、角鯊烯、總黃酮和茶多酚的含量分別為20.92、21.08、2.12、71.27 mg/100 g，苯并(a)芘未檢出。香花油茶籽油的理化指標(biāo)均符合GB/T 11765—2018一級(jí)油茶籽油的標(biāo)準(zhǔn)。