專利名稱：一種山茶油冷榨及物理精煉工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及山茶籽油的壓榨和精練工藝，特別涉及一種山茶油的低溫冷榨工藝和一種山茶油的物理精煉工藝。
背景技術：
山茶油，又名油茶籽油，是從山茶科植物油茶(Camellia oleifera Abel)樹種子中獲得的，是我國最古老的傳統木本食用植物油之一，其脂肪酸組成與橄欖油極為相似，又被稱為“東方橄欖油”。山茶油中還含有茶多糖、山茶皂甙、黃酮、茶多酚、維生素和植物甾醇等多種活性物質，經常食用具有降低膽固醇、提高高密度脂蛋白、降低低密度脂蛋白、降血脂、防止心腦血管疾病、提高免疫力、抗輻射、清除自由基、預防腫瘤等功效，國際糧農組織已經將其列為重點推廣的健康食用油。
目前山茶油毛油的獲取工藝基本采用浸提制油或蒸炒壓榨法，毛油的精煉工藝基本采用水化脫膠一堿煉脫酸一7jC洗一過濾脫色一高溫蒸汽脫臭一冬化脫脂一成品油。通過高溫蒸炒可以破壞油滴外層的蛋白和磷脂膜，以提高出油率，而浸提工藝則會導致成品油中溶劑殘留。蒸制加工溫度一般在100°C 140°c，炒制加工溫度一般在200°C 300°C，而采用螺旋壓榨機壓榨的腔堂溫度一般在200°C 250°C，上述加工過程會生成致癌物苯并 (a)芘，同時浸提和蒸炒工藝均會使油中存在大量游離脂肪酸，使酸價提高，從而導致油中過氧化物大量產生。化學精煉需要添加堿液中和游離脂肪酸，高溫脫臭等步驟，會使得成品油中維生素含量、植物留醇等營養物質含量降至極低，既破壞了山茶油的營養，堿煉廢液的排放又會導致環境污染。
現有的山茶油壓榨、提取及精煉工藝，存在著溶劑殘留、致癌物超標、營養物質大量損失等問題。但目前也有一些相對較好的山茶油提取和精煉工藝，如授權日為2007年 12月19日，專利號為ZL200610031452. 1的國內專利公開了一種油茶籽油物理低溫冷榨技術新工藝，該工藝采用曬干、破殼、低溫貯存后熟、選籽、清理、剝殼分離、軋胚、冷榨、多重過濾、吸附脫色制得成品茶油，工藝簡單易行，且可以保留大部分營養成分，但此工藝前處理僅采用低溫后熟，未經炒制或其它方式處理，不能破壞油脂外層蛋白和磷脂膜，出油率較低。
又如
公開日為2010年7月14日，公開號為CN101775332A的國內專利中，公開了一種微波預處理水浸取茶籽油的方法，該方法以脫殼茶籽仁為原料，加入茶籽油作為引油劑，粉碎后經微波輻照、熱水調漿、恒溫攪拌、離心分離和真空干燥，得到成品茶籽油。此專利方法仿制橄欖油的加工工藝，拋除了壓榨和浸提工藝以及化學精煉工藝，避免了化學物質的殘留和營養物質的損失，但此方法未考慮山茶籽和油橄欖果這兩種木本油料的采摘加工過程之間的區別，橄欖油為果肉油，從采摘到加工一般必須控制在8小時以內，此時油中游離脂肪酸和過氧化產物極低，可考慮采用此工藝。而油茶樹多生長在低山丘陵地帶，從采摘、運輸、干燥、脫殼到粉碎加工，一般要經過幾十天的時間才能完成，在此過程中產生的游離脂肪酸和脂肪酸過氧化產物無法去除，很難保證成品的質量。
再如
公開日為2008年12月10日，公開號為CN101317611A的國內專利中，公開了一種高酸值油脂多級分子蒸餾連續化脫酸工藝，該方法將高酸值的豬油通過精細過濾、飽和NaCl水洗、薄膜蒸發除水后，再通過2 5次分子蒸餾除去大部分的脂肪酸，此方法避免了堿煉法用堿量高、營養物質損失大等問題，該方法對于高酸值的地溝油和貯藏不當變質腐敗的油脂等劣質油脂的處理比較適合，而對于山茶油等新鮮加工的高檔木本油料不適I=I ο
綜上所述，目前還沒有一種壓榨溫度低、出油率高、能耗低、步驟少、營養價值高、 酸值和過氧化值低的山茶油的冷榨工藝和物理精煉方法。發明內容
本發明的目的在于克服現有山茶油壓榨技術和精煉工藝中存在的上述不足，而提供的一種無需高溫蒸炒預處理的低溫壓榨工藝，以及步驟少、操作簡單、能耗低、產品質量高的物理精煉工藝，避免了化學精煉過程對油品質的損害以及環境污染的山茶油冷榨及物理精煉工藝。
本發明解決上述問題所采用的技術方案是一種山茶油冷榨及物理精煉工藝，其特征是該方法包括以下步驟(1)選取成熟山茶籽，采用微波真空干燥至含水量3-6% (質量含量)，干燥后的山茶籽送入脫殼機脫殼，脫殼率99%以上；用微波真空干燥山茶籽，可以在相對較低的溫度下干燥山茶籽，防止高溫破壞山茶籽中對人體有益的營養物質，干燥至水分含量3-6%，使得山茶籽水分含量既不會太高而影響山茶油的質量，又不會由于水分含量過少而使冷榨工序不易進行。
(2)將脫殼后的山茶籽冷榨壓榨出山茶油，控制榨膛溫度100°C 150°C，出油溫度80°C 120°C;控制榨膛溫度100°C 150°C，使得山茶籽可以在較低的溫度下冷軋，既保護了山茶籽中易氧化的營養物質，又冷榨溫度不至于太低而使得冷榨工序難以進行；出油溫度80°C 120°C既使得溫度不至于太高而保證冷榨出來的山茶籽油的品質，又不至于溫度太低而影響油的流動性而使冷榨效率降低，保證壓榨出來的油的質量。
(3)壓榨出的山茶油毛油通過板框壓濾機除去固體雜質；通過板框壓濾機除去雜質可以處理大量山茶油，還可以除去山茶油毛油中的大部分固體雜質，防止由于固體雜質存在而導致山茶油容易變質，從而提高了山茶油的穩定性，延長了山茶油的保質期。
(4)將壓濾后得到的山茶油，于_5°C 5°C冬化，除去蠟、酯及其它高熔點物質；既去除了山茶油中的部分高分子雜質，提高了山茶油的凝固點，有利于山茶油的儲存，還提高了山茶油的流動性和澄明度。
(5)冬化后的山茶油經過分子蒸餾除去油脂中的游離脂肪酸、油脂過氧化產物、水分及其他低沸點物質；從而除去了山茶油中對人體有害的物質和不穩定因子，有利于提高山茶油的耐儲性和油品。
(6)分子蒸餾后的山茶油再用白土、活性炭和氧化鋁混合物作為過濾介質過濾除去雜質和色素即得成品。通過白土、活性炭和氧化鋁混合物吸附可以除去過濾不能除去的雜質和有害物質，使得山茶油更加安全；白土、活性炭和氧化鋁混合物還可以吸附除去色素等物質，使得山茶油外觀更加美觀。
作為優選，所述步驟(1)中山茶籽干燥采用的是微波真空干燥工藝，干燥時的絕對壓力為7KPa 20KPa，干燥至含水率2 5%。在7KPa 20KPa的真空下，可以得到更加好的干燥效果，但對真空泵要求不高，真空泵運行過程中也不需要消耗很多電力。
作為優選，所述步驟O)中的榨膛溫度控制在120°C 140°C出油溫度控制在 90 100°C。使得冷榨工藝可以取得最佳的工藝效果，特別是在這個溫度區間內色澤、磷脂含量、過氧化值和維生素E的含量等指標綜合起來較其他溫度區間好。
作為優選，所述步驟(5)中分子蒸餾，是采用一次分子蒸餾，絕對壓力為1 90pa， 蒸發溫度為135 °C 195 °C，冷凝溫度為-5 V 25 °C ；山茶油的酸價、過氧化值和氧化有毒產物丙二醛含量從分子蒸餾前的4-6 mg/g、8 10mmol/kg和3 6mg/kg降至0. 05 0. 15mg/g、1 2mmol/kg和1 μ g/kg以下，水份含量低于lmg/kg。。分子蒸餾可以快速而且有效的降低山茶油中的有毒有害物質，降低酸價，提高山茶油的品質。采用一次分子蒸餾相對于采用多次分子蒸餾可以減少能量損耗，提高經濟效益。
作為優選，所述步驟(6)中的過濾過程，過濾介質是采用白土、活性炭和氧化鋁按質量比(60 95): (3 15):(1 15)混合而成的。其中白土為食用油精煉中常用過濾介質，主要吸附非極性和低極性物質，可以有效除去油中色素、磷脂、皂素及其它絮狀雜質，活性炭具有孔隙結構發達、顆粒均勻、比表面積大、吸附能力強等特點，主要吸附極性物質，能有效去除油中色素、游離有機污染物、苯并(a)芘、農藥殘留等，活性氧化鋁是一種比表面積大的分子吸附劑，可以有效去除油中氟、氯污染物及砷、鉛等重金屬污染物。白土、活性炭和氧化鋁按質量比(60 ％) (3 1 (1 1 混合，使得白土、活性炭和氧化鋁之間具有協同作用，可以提高吸附效果。
本發明與現在技術相比，具有以下優點和效果(1)通過控制微波真空干燥的壓力，7KPa 20KPa，將干燥溫度控制在40°C 60°C，這樣既通過微波振蕩破壞種仁中油滴外層包裹的蛋白和磷脂膜，促進油滴的溶出，提高壓榨出油率，在較低的真空狀態，可以將干燥溫度控制在比較低的溫度，減少高溫和氧氣造成的游離脂肪酸含量提高和油脂過氧化產物增加，降低后續精煉工藝的難度。
物料干燥至含水率3 6%，一方面使得壓榨過程中，不會因壓力過高而導致溫度過高，二是含有少量水分，會使磷脂與水份結合，在油中溶解度降低，避免壓榨油中磷脂含量過高。
(2)通過控制較低的壓榨溫度，避免高溫壓榨造成酸價和過氧化值的提高，又可以防止苯并(a)芘的產生。
(3)通過一步分子蒸餾法，將山茶油的酸價從4 6 mg/g,降至0. 05 0. 15 mg/ g,過氧化值從8 10mg/kg降至1 ang/kg，氧化有毒產物丙二醛從3 6ppm，降至Ippb 以下，水份含量降至Ippm以下。
(4)通過白土、活性炭和氧化鋁混合作為過濾介質過濾，去除顏色較深的色素，并將上述工藝可能殘留的膠質、苯并(a)芘等雜質進一步去除，使得整個工藝更加安全可靠。
(5)本發明中山茶油冷榨及物理精煉工藝采用物理干燥、壓榨和精煉工藝，整個過程綠色環保，出油率高，且成品油微量營養元素保留率高，該工藝所獲得的成品油指標均高于國家一級壓榨油標準。
本發明中山茶油冷榨及物理精煉工藝也適合如香榧、核桃、山核桃、薄殼山核桃、松籽、榛子、云南堅果、文冠果等果仁類木本油料作物。
圖1是本發明中的山茶油冷榨及物理精煉工藝的流程圖。
具體實施方式
下面通過實施例對本發明作進一步的詳細說明，以下實施例是對本發明的解釋而本發明并不局限于以下實施例。
實施例1 如圖1所示山茶油冷榨及物理精煉工藝包括(1)選取成熟山茶籽原料，該原料在M50MHZ頻率的微波采用微波真空干燥，干燥至水分含量3%，壓力控制在12KPa，這樣干燥溫度將被控制在50°C，以免溫度過高和空氣中氧氣導致山茶籽種仁中油脂氧化、分解。由于油茶殼含有苯并(a)芘，因此干燥后的原料脫殼率應在99%以上，以免在壓榨過程中，混入過多的殼，產生苯并(a)芘。本發明中的微波真空干燥至含水量通常在質量含量3-6%之間，例如可以為4%、4. 5%或5%，本發明中微波真空干燥壓力通常為7KPa 20KPa，例如可以為10 KPa、12 KPa、14 KPa、16 KPa或18 KPa0
(2)將脫殼山茶籽冷榨，榨膛溫度140°C，出油溫度100°C，應避免過高的壓力和超過150°C的溫度，產生高酸價和過氧化值的毛油；本發明中的榨膛溫度通常在100 150°C， 例如可以為100°c、110°c、12(rc、13(rc或140°C，出油溫度通常在為80 120°C，例如可以為 90°C、95°C、100°C、105°C或 110°C。
(3)壓榨出的山茶油，通過板框壓濾，除去固體雜質。
(4)將板框過濾得到的山茶油，于2°C冬化，除去高熔點蠟、酯等，本發明中的冬化溫度通常為-5 5°C，例如可以為-4°〇、-31、-21、-11、01、11、21、31或41。冬化是一晶析分離的方法之一，是將油脂冷卻使熔點較高的蠟、酯等結晶析出的過程，本實施例中是將山茶油冷卻使熔點較高的蠟、酯等結晶析出的過程。
(5)冬化后的山茶油，只經過一次分子蒸餾，分子蒸餾條件為絕對壓力70pa，蒸發溫度175°C，冷凝溫度5°C，除去油中的游離脂肪酸、油過氧化產物和水分，所獲得油的酸價從4 6，降至0. 05 0. 15，過氧化值從8 10降至1 2，氧化有毒產物丙二醛從 3 6mg/kg，降至1 μ g/kg以下，水份含量低于lmg/kg。分子蒸餾是一種在高真空下操作的蒸餾方法，這時蒸氣分子的平均自由程大于蒸發表面與冷凝表面之間的距離，從而可利用料液中各組分蒸發速率的差異，對液體混合物進行分離。一次分子蒸餾是指經過一次分子蒸餾工序。本發明中的分子蒸餾壓力通常為1 90pa，例如可以為5pa、10pa、15pa、20pa、 25pa、30pa、35pa、40pa、45pa、50pa、55pa、60pa 或 65pa ；分子蒸餾的蒸發溫度通常為 1；35 195°C,例如可以為 140°C、150°C、160°C、170°C、180°C或 190°C ；冷凝溫度通常為 _5 25°C， 例如可以為0°〇、51、101、151或201。
酸價測定方法，GBT 15689-2008植物油料油的酸度測定；過氧化值測定方法， GB/T 5538-2005動植物油脂過氧化值測定；水份含量測定方法，GB/T 5528-2008植物油脂水分及揮發物含量測定法；丙二醛測定方法，GB_T 5009. 181-2003豬油中丙二醛的測定。
(6)分子蒸餾獲得的重組份山茶油，過濾介質配比為白土、活性炭和氧化鋁質量比80 3 2，除去顏色較深的色素，并進一本步去除殘存的一些膠質和苯并(a)芘等微量雜質，即得成品。本發明中的過濾介質中白土、活性炭和氧化鋁的質量比通常為(60 95) (3 15) (1 15)，例如可以為表1中的任何一組數據。
表1過濾介質中白土、活性炭和氧化鋁的質量比
權利要求
1.一種山茶油冷榨及物理精煉工藝，其特征是包括以下步驟(1)選取成熟山茶籽，采用微波真空干燥至含水量3-6%，干燥后的山茶籽送入脫殼機脫殼，脫殼率99%以上；(2)將脫殼后的山茶籽冷榨壓榨出山茶油，榨膛溫度為100 150°C，出油溫度為80 120 0C ；(3)壓榨出的山茶油通過板框壓濾機除去固體雜質；(4)將壓濾后的山茶油于_5°C 5°C冬化，除去蠟、酯和其它高熔點物質；(5)冬化后的山茶油經過分子蒸餾除去山茶油中的游離脂肪酸、油脂過氧化產物、水分及其他低沸點物質；(6)分子蒸餾后的山茶油用白土、活性炭和氧化鋁混合物作為過濾介質過濾除去雜質和色素即得成品。
2.根據權利要求1所述的山茶油冷榨及物理精煉工藝，其特征在于所述步驟(1)中微波真空干燥工藝條件為絕對壓力7KPa 20KPa。
3.根據權利要求1或2所述的山茶油冷榨及物理精煉工藝，其特征在于所述步驟(2) 榨膛溫度控制在120 140°C，出油溫度控制在90 100°C。
4.根據權利要求1或2所述的山茶油冷榨及物理精煉工藝，其特征在于所述步驟(5) 中分子蒸餾采用一次分子蒸餾，條件為絕對壓力1 90pa，蒸發溫度為135 195°C，冷凝溫度為-5 25V ；山茶油的酸價、過氧化值和氧化有毒產物丙二醛含量從分子蒸餾前的 4-6 mg/g、8 10mmol/kg 禾口 3 6mg/kg 分另Ij 降至 0. 05 — 0. 15mg/g、1 2mmol/kg 禾口 1 μ g/ kg以下，水份含量低于lmg/kg。
5.根據權利要求1或2所述的山茶油冷榨及物理精煉工藝，其特征在于所述步驟(6) 中的過濾介質采用質量比為(60 95) (3 15) (1 15)的白土、活性炭和氧化鋁混合物。
全文摘要
本發明涉及山茶籽油的壓榨和物理精練工藝。一種山茶油冷榨及物理精煉工藝，其特征是包括以下步驟(1)選取成熟山茶籽，采用微波真空干燥至含水量3-6%，干燥后的山茶籽送入脫殼機脫殼；(2)將脫殼后的山茶籽冷榨壓榨出山茶油，榨膛溫度為100～150℃，出油溫度為80～120℃；(3)壓榨出的山茶油通過板框壓濾機除去固體雜質；(4)將板框壓濾后的山茶油于-5℃～5℃冬化；(5)冬化后的山茶油經過分子蒸餾除去山茶油中的游離脂肪酸、油脂過氧化產物、水分及其他低沸點物質；(6)分子蒸餾后的山茶油用白土、活性炭和氧化鋁混合物作為過濾介質過濾除去雜質和色素即得成品。綠色環保，出油率高，且成品油微量營養元素保留率高。
文檔編號C11B1/04GK102504938SQ201110350249
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月8日 優先權日2011年11月8日
發明者劉本同, 王衍彬, 童曉青, 錢華 申請人:浙江省林業科學研究院