论茶树籽制油的开发

2017-03-26 03:38曹挥华石旭平张龙
蚕桑茶叶通讯 2017年4期
关键词:籽油油脂茶树

曹挥华 石旭平 张龙

(江西省蚕桑茶叶研究所 330202)

论茶树籽制油的开发

曹挥华 石旭平 张龙

(江西省蚕桑茶叶研究所 330202)

简要介绍了茶树籽油的开发意义、研发进展以及加工技术,并提出了发展茶树籽油产业的建议。

茶树籽;制油;加工技术

1 茶树籽油的开发意义

1.1 茶叶籽油有着良好的开发应用前景

茶树籽油是指山茶科山茶属植物茶树(CamelliasinensisO. Ktze)的种子中提取的植物油脂。它与山茶油在主要脂肪酸组成上基本相似,是一种营养成分丰富的优质木本植物油脂。茶树种子(茶树籽)生育期长达15个月左右,俗称“抱子怀胎”,因此内含营养成分丰富,从中提取的茶树籽油富含丰富维生素E、甾醇、茶碱、茶多酚等多种微量生理活性成分,这些物质能够调节免疫活性细胞, 增强免疫功能, 消除人体自由基, 促进新陈代谢, 对提高人体抗病能力, 延缓人体衰老有重要作用。其次茶树籽油中还含有多种微量脂肪酸,例如豆蔻酸、十七酸、山嵛酸、反油酸、异油酸、棕榈油酸、芥酸和鲨鱼酸,对预防皮肤病和治疗高血压、心血管系统疾病很有帮助。在脂肪酸组成方面[1],茶树籽油不饱和脂肪酸含量高达80%以上,其中包括人体不能自身合成的必需脂肪酸亚油酸和亚麻酸,但性质却很稳定,主要得益于茶树籽油内含丰富的天然抗氧化成分茶多酚、维生素E和类胡萝卜素等。

另外,从现代营养学的角度,动物油与植物油的搭配、木本油和草本油的搭配食用已得到人们的公认,在目前草木油作为主要食用油来源的情况下,作为优质木本植物油脂的茶树籽油有着良好的市场前景和广阔的市场空间。

1.2 为我国油料供应提供新来源

发展油料生产,提高我国食用植物油自给率,是国家粮食安全战略的重要组成部分。近年来我国食用植物油总供给量持续增长,但国产食用植物油自给率只有47.5%。进口油脂原料(以及成品油)保持强劲势头,连创新高[2]。开发生产茶树籽油,为我国油料供应提供一条新的来源,可以缓解国内植物油过度依赖进口的局面。

我国现有茶园286万hm2,有充足的茶树籽资源。若茶树籽产量按750kg /hm2计算,我国每年潜在茶树籽资源约214.5万t,以15%提取率计,全国每年可产茶叶籽油32万~35万t。相当或略高于我国目前油茶产业的总产量。随着茶叶籽油提取技术进一步提升、叶籽两用茶树品种应用以及相关配套栽培技术的完善,茶叶籽油产量尚有较大的提升空间。

在我国耕地已非常紧张的情况下, 作为解决食用油需要的一个途径, 发展木本油料是十分必要和可行的。茶树籽油作为我国茶业资源的再利用,一方面其原料来源广泛,以现有茶产业的废弃资源为原料,可以有效地降低产业生产成本,另一方面,茶产业作为林地产业,土地资源多采用山坡、丘陵不适合种植粮食和禾木植物的地方,因此发展茶树籽油产业,不仅可以为我们提供优质高营养木本植物油,而且不会与粮食争土地,符合我国粮食安全基本政策。

1.3 有利于茶产业的持续健康发展

茶产业是我国传统产业,是我国农村经济中重要的支柱型产业,在新形势下,茶产业更是绿色生态产业,十八大提出建设生态文明、秀美中国,茶产业更是从传统产业中焕发出新的生机,茶产业成为新一轮的朝阳产业已得到普通认同。近年来,我国茶园面积飞速增长以及潜在产能的释放,使目前存在的供需矛盾进一步突出,茶产业供给侧改革、产品供应结构调整等显得尤为重要。

作为茶产业自身来说,如何从传统产业中延长产业链;如何从资源全价利用的角度使产业增效落到实处;如何充分利用现代科技的发展在传统产业中寻求新的经济增长点是茶产业从传统走向创新的重要问题。发展茶树籽油生产加工,是对茶产业中废弃资源的创新利用,是对我国传统茶产业的有效补充。从茶树籽中提取高档食用油,再从茶枯饼粕中提取茶皂素、茶黄酮、茶多糖等有益物质, 提高副产品的附加值。茶枯饼粕用于生物饲料生产, 使茶枯饼粕得到充分的利用。资源的高效全价利用,将使传统的茶产业焕发出新的生机。

2 茶树籽油的研发进展

茶叶虽然作为叶用植物,但早在400年前就有利用茶树种子榨油的相关记载,据《本草纲目》记载:“茶有种生、野生。种者用籽,其籽大如顶指,面圆色黑。其仁入口初甘后苦,最戟入喉。而闽人以榨油食用,茶籽油有清热、解毒功效,可治肝血亏损、明目”。这也是我国最早的关于茶树籽利用的文字记载。1937年日本上野诚一曾对茶树籽的含油量及油的性质进行了研究,开启了现代科学技术对茶叶籽油利用的先河,其后迁本满丸、鸟井秀一和石垣幸三等人又对山茶科的几种植物种子,在油脂性质和制油工艺方面作了比较。苏联曾于20世纪30年代有过这方面的研究,并且进行了一定规模的工业生产实验。近年来,印度、斯里兰卡、土耳其、鸟拉维等产茶国家也引起注意,并相继进行了探索。

20世纪80年代以来,我国的一些研究单位对茶树籽油进行过研究。研究发现茶树籽油属于不干性油,有较强的抗氧化能力和耐高温、低温的性能,茶树籽油的脂肪酸组成与油茶油大体相同。不仅可以食用,而且在医药、日用化工、化妆品、纤维、纺织、制革等方面也会有广阔的用途。例如:茶籽仁中含有20%~30%脂肪酸,是一种含油量较高的原料。茶树籽油中油酸含量高达50%以上,而人体皮肤表层的脂肪酸组成也是以油酸为主,根据相似相溶的原理,茶树籽油极易被人体皮肤所吸收,除油酸滋润皮肤外,用酶法提取的茶树籽油中还含丰富的角烯鳖和维生素E等对皮肤抗衰老作用的成分,因此茶树籽油是一种良好的天然护肤品,在日用化工领域有着良好的应用前景。[3]茶树籽油中不饱和脂肪酸( 油酸、亚油酸和亚麻酸)的含量高达83%~95% , 为各种食用植物油之冠。还有很多优于其他植物油的特性: 烟点高, 热稳定性好; 不含芥酸和三愈酸等难以消化吸收的组分, 也不含有致癌性很强的黄曲霉毒素; 含生理活性物质甾醇、生育酚、角鲨烯等, 能够调节免疫活性细胞, 增强免疫功能,滋润皮肤,对于受损组织可于表面形成一层保护膜,防止感染、促进组织再生和修复功效;清热化湿、杀虫解毒等。[4]

3 茶树籽油生产加工技术

3.1 物理压榨法

压榨即是借助机械外力作用使油脂从油料中挤压出来的流体动力过程。压榨法取油的效果除与压榨本身的因素有关外, 还取决于入榨料的水分、温度、蛋白变性程度等因素。压榨法按压榨方式的不同,又可分为螺旋压榨法和静态液压压榨法,静态液压压榨是目前比较常见的物理压榨方法,与螺旋压榨相比,液压压榨为常温压榨,所得的毛油杂质少,色泽浅,毛油的品质要优于螺旋压榨方式。螺旋压榨法是一种动态压榨方法,该方法的优点主要表现在设备简单投入少,生产过程连续化,但与液压压榨相比,因榨膛温度为100℃以上,因此毛油存在色泽深、杂质多等缺点。总的来说:压榨法存在以下缺点:一是脱油效率低,在饼内常残留4%以上的油脂,甚至高达10%,压榨后的饼残油量高。二是产品杂质多,后续处理工序较为复杂。三是压榨过程的动力消耗大,榨条等零部件易磨损。[5]

3.2 溶剂提取法

溶剂提取法是利用油脂和有机溶剂相互溶解的性质,将油料破碎后,用正己烷等有机溶剂和油料胚片在浸出器内充分接触,将油料中的油脂萃取溶解出来,然后通过过滤和溶剂回收过程,脱除油脂中溶剂。[6]这样得到的毛油再经过进一步的精炼处理,成为最终的食用油。通过溶剂提取法得到的植物油澄清透明、无色无味,营养成分被破坏的程度较小,而且出油率比压榨法要高近50%以上,但其使用的有机溶剂在油脂产品中有一定的残留给食用安全带来一定的隐患。[7]

3.3 水代法

水代法制油技术是利用油料中非油成分对水和油的亲和力不同以及油、水的比重不同,经过一系列加工工艺过程,将油和亲水性非油物质分离后而得到食用油脂的一种油脂提取方法。水代法制油具有设备投资少、生产工艺简单、生产规模灵活机动、产品品质好安全性高等优点。但目前在茶树籽油的提取中应用较少,这主要是因为该方法用于提取茶树籽油提取率低,耗费劳动力大。

3.4 超临界萃取法

超临界萃取技术是一种新型的分离技术, 它是以超临界流体为萃取剂, 在临界温度与压力条件下, 从流体或固体物料中获取分离组分的方法,例如利用 C02在超临界状态下对溶质有很高的溶解能力, 而在非超临界状态下对溶质的溶解能力又很低的特性, 来实现对目标成分的提取和分离。与传统方法相比, 超临界萃取技术具有工艺操作简单、无溶剂残留、萃取时间短且萃取温度低,因此油品色泽浅、品质优, 并可省去后续的减压蒸馏和脱臭等精制工序等优点。 但是从目前来看,因萃取设备昂贵且台时产量较低,从而造成生产成本高,在一定程度上也限制了超临界萃取技术在茶树籽油工业化生产上的应用。随着科学技术的进步,这项具有操作温度低、选择性高等优势的新型分离技术,将会拥有更加广阔的发展前景。

4 发展茶树籽油产业的建议

4.1 进一步加强功效研究

茶叶籽油具有以下优异特性:①热稳定性好,不饱和脂肪酸含量高且不易氧化变质,富含人体必须脂肪酸且安全无毒副作用;②对紫外线(UVB)有较强的吸收作用;③较强的渗透性,与皮肤亲和性好,可滋养皮肤;④使头发乌黑发亮,还可以去屑止痒。针对以上特性,一方面应注重茶树籽油的脂肪酸组成及其保健功能的开发研究,为市场拓展提供科技支撑。其次,深入研究茶树籽油的美容抗衰功效,开发具有高附加值的美容护肤品原料或终端产品,探索茶树籽油在日用化工方面的应用价值。另外,充分利用茶树籽油与儿茶素、茶黄素和茶氨酸等茶叶功能成分结合,开发天然高效的系列保健食品或功能食品。

4.2 进一步加强工艺研究

在注重绿色、优质高效茶树籽油提取技术研究的同时,应充分考虑茶树籽油其本身的特点和特性,避免在茶树籽油精制过程中,过度的精炼导致大量的脂溶性维生素和其他营养成分丧失,降低了油脂的营养价值。因而对于茶树籽油的精炼,既要考虑到成品油的外观,又要考虑成品油的得率与内在质量。[8]要注重综合利用技术研究,茶树籽中茶皂素、植物蛋白等营养功效成分丰富,系列功能成分综合提取技术的研究可以大大降低生产成本,而且对于茶产业资源全价利用、产品结构调整、产业提质增效都有着重要的意义。

4.3 进一步做好相关技术体系研究

传统的茶产业是以茶树嫩梢作为收获物,而茶叶籽油的生产则以茶树种子为收获物。对茶树生长而言,生殖生长与营养生长是一对矛盾统一体,从某种程度上,此长彼消,发展茶树籽油产业,不仅仅是茶叶资源的全价利用问题,而且通过茶树种子的资源利用,可以相对减少茶叶产量,对缓解目前日益加剧的供过于求的矛盾有一定的作用,尤其是在目前重采春季名优茶弃采夏秋茶的情况下,客观上为茶树叶籽两用栽培技术模式提供了可能。所以在相关配套技术方面应做好以下几个方面的研究:(1)叶、籽两用茶树良种的选育研究。(2)叶、籽两用茶树栽培技术模式研究。(3)茶树种子高效采收技术研究等。

4.4 进一步做好茶树籽油生产设备升级

目前,茶叶籽油生产组织无序, 以分散式、小作坊生产为主, 没有形成大规模的集中生产。国家及油茶产区各地政府对茶叶籽油生产重视不够, 投资不够,导致茶叶籽油出油率低, 品质较差, 资源浪费严重。在茶叶籽油的生产环节,要改变目前规模小、设备陈旧、技术落后、管理粗放的现状,必须通过政府引导产业技术设备升级,形成规模化生产加工。

[1]孙达,凌益春,王岳飞,等. 茶叶籽油的加工工艺及其保健功效研究进展[J]. 茶叶, 2010, 36(3): 144~147+151.

[2]王汉中. 我国食用油供给安全形势分析与对策建议[J]. 中国油料作物学报, 2007, 29(3): 347~349.

[3]吴秋波.茶籽油提取技术研究进展[J]. 内蒙古石油化工, 2012, 11: 108+129.

[4]阮海健,李少华. 茶籽油加工现状及开发对策[J]. 油料加工与食品机械, 2002 (8): 33~34.

[5]胡庆廷. 双螺旋榨油机用于小桐子仁压榨的研究[J]. 科技与企业, 2013 (10): 389~390.

[6]董占能,邢思敏. 从茶籽中提取茶油、茶皂素的研究[J]. 昆明理工大学学报, 1998, 23 (2): 82~86.

[7]欧阳林,麻成金,黄群,等. 混合溶剂浸提茶叶籽油的研究[J]. 四川食品与发酵, 2007 (4): 20~23.

[8]郭华,何伟,周建平,等. 茶籽油精炼过程中主要理化指标的变化[J]. 现代食品科技, 2009, 25(3): 237~240.

江西省科技厅科研院所基础配套项目(编号:20142BBA13035)。

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