茶油精煉工藝與技術(shù)
發(fā)布日期：2019-07-06 09:38:23 來源：互聯(lián)網(wǎng)
油茶籽經(jīng)預(yù)處理、壓榨或浸出、精煉工序的處理可得茶油，茶油屬不干性油（與橄欖油一樣是有代表性的不干性油），色清味香。茶油主要由油酸的甘油酯構(gòu)成，飽和酸構(gòu)成的酯（固體酯）含量較少，在一般的植物油中油酸含量最高，油酸和亞油酸兩者合計的含量高達(dá)90%。
茶油是我國南方丘陵地區(qū)居民的傳統(tǒng)食用油，其凝固點(diǎn)低（－15℃左右，比橄欖油低10℃左右），故其低溫穩(wěn)定性好，同時由于茶油中容易自動氧化的多不飽和脂肪酸含量較低（碘價較低），比其它液態(tài)油穩(wěn)定，用于食品工業(yè)可以提高食品的營養(yǎng)價值和風(fēng)味，用茶油來煎炸食品，比用其它食用油有更佳的效果（色澤鮮黃，香酥可口）；因?yàn)椴栌蛯ζつw的剌激性小，且吸收波長短的紫外線的性能好，故茶油在日本除了食用外，主要用途是作為化妝品用油如頭發(fā)油、防曬油和潤膚油等。
茶油中的不飽和脂肪酸（其中含有人體必需脂肪酸－－亞油酸）含量高是其主要特性，近年來茶油在保健及醫(yī)藥上的用途日見廣泛。由于茶油被人體吸收后可防止血管硬化，故其是優(yōu)良的保健用油脂（現(xiàn)在產(chǎn)地其售價比普通食用豆油、菜油高4～5倍，仍供不應(yīng)求），可用來輔助治療高血壓和肥胖病。精制后的茶油在醫(yī)藥上可用來作為注射用油。據(jù)報道，油脂作為注射用主要有兩種方法：一是作為不能經(jīng)口進(jìn)食和超高代謝的危專病人的靜脈輸注用油，通常制成脂肪乳液；二是作為藥物的溶媒，改善藥物在機(jī)體中吸收利用情況，從而使藥物充分發(fā)揮作用。目前茶油主要作第二種用途。
1 注射用茶油的精煉工藝的確定
1．1 質(zhì)量指標(biāo)分析
從上述注射用茶油的質(zhì)量指標(biāo)中可以看出，與一般的食用高檔油脂相比，主要對油品的色澤、酸值、過氧化物及重金屬和衛(wèi)生指標(biāo)等提出了較高的要求，尤其是色澤與過氧化物兩項指標(biāo)。因此，確定注射用茶油的生產(chǎn)工藝，關(guān)鍵是要選用合適的設(shè)備，在每道生產(chǎn)工序中嚴(yán)格按操作規(guī)程要求，控制好有關(guān)指標(biāo)，從而保證產(chǎn)品的質(zhì)量最終達(dá)到注射用油的要求。
1．2 工藝流程的確定
研究發(fā)現(xiàn)，含有雜質(zhì)的油脂制成的注射液可引發(fā)機(jī)體熱原反應(yīng)，嚴(yán)重威削到患者的生命安全，因此，必須通過特殊的精煉工藝，茶油才可作為藥物的溶媒。
茶油中的膠質(zhì)含量不高，不需專門的脫膠工序；由于注射用茶油對酸價、色澤及其他雜質(zhì)的要求較高，故工藝中脫酸、脫色、脫臭等工序必不可少；據(jù)分析茶油中的微量成分主要有：作為不皂化物是菜油甾醇（C29H48O）、豆油甾醇（C29H48O）、β－谷甾醇（C29H50O）等為代表的植物甾醇和香樹精（C30H50O）等的甲基甾醇類，而且也含有山茶皂苷（C57H94O30）等的皂苷類，這些組分大多可通過堿煉精制而除去。
鑒于注射用茶油的生產(chǎn)規(guī)模不大（日處理5～10t），但對質(zhì)量要求很高，我們在選擇工藝時，采用與間歇式高檔油精煉相似的工藝，并根據(jù)需要將整個工藝過程分成精制及凈化兩個工段，其中的主要設(shè)備經(jīng)過特制，主要設(shè)備材料全部用不銹鋼。
1．2．1 精制工段工藝流程
堿液 水 白土 餾出物
↓ ↓ ↓ ↑
毛茶油→過濾→堿煉→水洗→脫色→脫臭→（精制茶油）去凈化工段
↓ ↓ ↓ ↓ ↑
餅屑 皂腳 廢水 廢白土 水蒸汽
2．2．2 凈化及罐裝工段工藝流程
冷卻劑
↑
精制茶油→冷凍 →過濾 →儲存→罐裝→注射用茶油
↑ ↓
冷卻劑 結(jié)晶物
2 工藝說明
2．1 毛油預(yù)處理
由于用壓榨法取得的毛茶油品質(zhì)較好，一般僅需要作過濾處理除去其中的餅屑即可，經(jīng)過過濾后雜質(zhì)降至0．2%以下即可進(jìn)入下道工序。（本工藝在榨油車間就必須完成）
2．2 堿煉
考慮到毛茶油中膠質(zhì)含量較低，且酸價也不高，估僅需要進(jìn)行堿煉即可，根據(jù)茶油的性質(zhì)和用途，我們采用低溫堿煉法。控制毛油初溫25℃，加堿量根據(jù)毛油的實(shí)際酸價按公式[理論堿量（t）＝7．13×10－4×油重×酸值]計算理論堿再加油重0．10～0．25%的超量堿確定，堿液的濃度控制在12．66～14．35（18～20波美度），要求堿液在10分鐘內(nèi)加完。開始時攪拌速度70r/m左右，堿液加完后應(yīng)繼續(xù)攪拌，并取樣觀察，當(dāng)出現(xiàn)皂粒凝聚較大且與油呈分離狀態(tài)，則放慢速度（30r/m），同時開間接蒸汽升溫，升溫速度控制在為1．5℃/m左右，再取樣觀察，當(dāng)皂粒大且結(jié)實(shí)，并與油分離較快時，則應(yīng)停止升溫，同時加入鹽水，然后停止攪拌，進(jìn)行沉淀，一般沉淀時間要求在10小時以上。
在這里有一個堿液量準(zhǔn)確控制問題。在以往的工藝設(shè)計中大多數(shù)采用泵體輸送，但泵輸送很難保證量的準(zhǔn)確率。考慮到注射用茶油酸值控制很嚴(yán)格，我們在設(shè)計時中選用了小容量專用比配設(shè)備，采用氣體壓送，堿液進(jìn)鍋也是設(shè)計專用噴頭噴入。
2．3 水洗
接上一道工序，把上層油吸到水洗鍋，攪拌，將油升溫至80℃左右，然后用溫度85℃的熱水進(jìn)行洗滌（三次左右），控制用水量為油重的10%左右，洗滌過程中進(jìn)行慢速攪拌。水洗合格與否采用預(yù)先配置的滴定液做試驗(yàn)，以不顯示明顯堿性為準(zhǔn)。
2．4 脫色
用真空將油吸入脫色罐，升溫至95℃脫水，脫水時間控制在20～30分鐘，降低水分至0．1%以下（至罐內(nèi)水汽消失為止）。降溫至90℃左右加入白土（可事先與少量油混合調(diào)漿，并一次性吸入脫色罐；在實(shí)際生產(chǎn)中有的油品采用干白土真空吸入達(dá)到效果會更好），白土加入量為油重的5～7%（具體用量視成品油要求而定）。脫色時間控制在20分鐘，真空度（殘壓）為97～99kPa，冷卻至80℃以下過濾。
為達(dá)到更好的脫色效果，我們在設(shè)計脫色設(shè)備時，使用了特制的白土噴嘴，從而保證白土與茶油充分、均勻地混合。
2．5 脫臭
將脫色油吸入經(jīng)特殊設(shè)計的脫臭鍋，先用間接蒸汽升溫至110℃，再用導(dǎo)熱油升溫至150℃時開直接蒸汽翻動，此直接蒸汽為過熱蒸汽，直接蒸汽應(yīng)先開大一些，但以不使油飛濺太厲害為好。繼續(xù)加溫至240℃計時，此時到分離器取樣觀察，樣品保留。計時2小時后再取樣與原先的樣品作比較，如色澤談下來，稠度稀了時，關(guān)小直接汽閥門，再計時2小時后關(guān)掉加熱系統(tǒng)與直接蒸汽，然后進(jìn)行冷卻，當(dāng)油溫降至70℃關(guān)蒸汽噴射泵，讓油繼續(xù)冷卻（在蒸汽管中通入冷卻水），一直到油溫為室溫（25℃左右）才能翻鍋。脫臭的真空系統(tǒng)采用三級蒸汽噴射泵或四級泵，真空度（絕對壓強(qiáng)）控制在300Pa左右。
常規(guī)脫臭器經(jīng)常出現(xiàn)開始冷卻階段由于油溫度高而引起冷卻管壓力過高，從而產(chǎn)生盤管、鍋體劇烈震動（有拉斷盤管的可能）現(xiàn)象，這是很危險的。為避免這個問題，我們在工藝與設(shè)備的設(shè)計中，考慮在開始階段采用高溫水外加泵力強(qiáng)制冷卻（水溫加高、水量加大以不至于盤管內(nèi)水蒸汽壓力過高），當(dāng)然茶油脫臭器本身的結(jié)構(gòu)與普通脫臭器相比也作了相應(yīng)的改變。
2．6 冷凍（冬化）處理
將脫臭茶油用氣體壓送入冷凍結(jié)晶罐，進(jìn)行冷凍處理，當(dāng)油溫降至3℃以下時，停止夾套中冷凍劑的循環(huán)，使油溫繼續(xù)降至0℃左右，并保持5．5小時，然后進(jìn)行過濾。
由于采用的過濾介質(zhì)是藥用濾紙（藥用油過濾專用膜），冬化設(shè)備的冷凍系統(tǒng)應(yīng)采用自動控制。否則，一旦出現(xiàn)常規(guī)冷凍中因溫度過低造成結(jié)鍋現(xiàn)象，而不得不采取外加熱解凍時，則對于品質(zhì)要求很高的注射用油是不可行的。
3 工藝分析
3．1 有關(guān)質(zhì)量指標(biāo)的控制問題
3．1．1 藥用茶油的原料油要求：外觀為談黃色的澄清液體，酸值不超過3，皂化值185～196，碘值80～88。為保證衛(wèi)生指標(biāo)合格，一般不用浸出茶油而采用壓榨法制得的茶油。考慮到注射用茶油對衛(wèi)生指標(biāo)要求很高，有些外商對油茶籽的產(chǎn)地也提出了要求，如龍游田雨山茶油開發(fā)有限公司就采用經(jīng)核定的浙江省常山縣及江西省婺源縣一帶的不受農(nóng)藥及工業(yè)污染的地區(qū)所產(chǎn)油茶籽制得的原料茶油。
3．1．2 成品油酸價及過氧化物含量控制：為保證成品茶油質(zhì)量，要求控制精后茶油酸價為0．15左右，過氧化物含量在0．01%，并盡可能避免接觸空氣，這樣才能保證產(chǎn)品到目的后酸價低于0．3，過氧化物含量在0．02%以內(nèi)。
3．1．3 成品油色澤的控制：由于注射用茶油對色澤的要求很高（近乎于無色），故要求壓榨法取 油時蒸炒工序一定要控制好，防止料坯結(jié)焦而造成毛茶油色深；同時，在脫色工序，一方面要選脫色效果的脫色劑，另一方面要嚴(yán)格控制脫色溫度，并保證白土的用量，只有這樣才能保證茶油的色澤達(dá)標(biāo)。目前的工藝由于白土用量較大，脫色損耗較大，茶油最終的精煉率為85%左右。
3．2 如何控制重金屬超標(biāo)問題
為控制茶油的重金屬（Pb等）不致超標(biāo)及盡可能減少金屬離子對茶油的作用，我們在工藝安排中采用了如下措施：一是所有接觸油脂的設(shè)備、管道、管件、儀表和閥門的材質(zhì)全部選用不銹鋼（特別是輸送設(shè)備如齒輪泵等），不得有銅質(zhì)接觸油脂，所有的減速機(jī)均配帶接油盤；二是對脫臭鍋等需用水銀真空指示裝置的設(shè)備加裝防止水銀（汞）倒吸入油品中裝置；三是各潤滑部件嚴(yán)格控制使用普通含鉛基潤滑劑；四是成品油的包裝材料嚴(yán)格使用合格的材料。
3．3 為什么在工藝過程中要用冬化處理
經(jīng)精制的茶油在氣溫較高時，外觀及透明度等很好，但在冬天氣溫接近0℃時，往往可能出絲帶形的絮狀飄浮物（根據(jù)化驗(yàn)為非蠟質(zhì)而為固體脂，也有可能為殘留的膠質(zhì)），從而嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量。一開始我們采用傳統(tǒng)的不銹鋼高位儲罐自然結(jié)晶（由于茶油在冬天生產(chǎn)較多，氣溫在<5℃情況下），經(jīng)過過濾也可以達(dá)到較好的效果。但由于受終溫波動較大，有時在市售中實(shí)際臨柜溫度比國家有關(guān)色拉油標(biāo)準(zhǔn)（0℃5．5小時清晰）要低得多，仍會出現(xiàn)沉淀物現(xiàn)象。考慮到注射用油的需要，就把冷凍（冬化）工藝引入。
茶油的冬化工序的工藝參數(shù)與大宗油脂無多大差異。需要特別引起注意的是在這一過程不允許溫度過低，油溫控制在3℃左右為佳。為此，我們采用多夾套形式，而且也特別注意在設(shè)計過程確定油量與冷凍液的量之間的關(guān)系。
為保證冬化效果，工序后段的過濾也很重要，在進(jìn)行工藝設(shè)計時，就需要考慮產(chǎn)品等級、過濾溫度及當(dāng)?shù)鼗蛟椭慕M成情況等。為此，我們在凈化注射用茶油時，采用全不銹鋼過濾機(jī)雙層過濾，也就是在濾油機(jī)過濾紙或者過濾膜面上加覆濾布（用脫脂棉做），這樣的過濾介質(zhì)可使產(chǎn)品獲得更高的等級。此外，在冬化過程中，為提高過濾速度并保證產(chǎn)品的質(zhì)量，可以先過濾上層油后過濾下層油。
3．4 如何延長茶油的保存期
在注射用茶油的開發(fā)過程中，我們一直都很重視如何延長茶油的保存期。由于經(jīng)過多脫之后，原茶油中富含的天然抗氧化劑已剩無幾，且茶油中不飽和酸含量在90%以上（精制后），所以在過氧化值的控制上成了問題的焦點(diǎn)。根據(jù)油脂化學(xué)知識，用一般設(shè)備加工的成品油在初期二個月內(nèi)，均可以達(dá)到相應(yīng)的等級，無需特別注意。注射用茶油（或化妝品用油）由于環(huán)節(jié)較多，往往要經(jīng)過較長的時間才能到達(dá)目的地，這樣就有要可能使原本達(dá)標(biāo)的產(chǎn)品，到用戶手中時存在超標(biāo)的危險（特別是夏季）。為此，我們采用在前道工序中將要求提高，從而達(dá)到了預(yù)期效果。
另外，在過氧化值本身偏高不多的情況下，對精制的茶油，我們認(rèn)為采用再次深度冷凍靜濾，同樣可以達(dá)到注射用油的標(biāo)準(zhǔn)。這是因?yàn)檫^氧化的油脂在溫度較低情況下，還是比較容易結(jié)晶的，從而可以用過濾法加以去除。
編輯：foodnews
