CN103289816A - 一种茶油加工方法及专用设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种茶油加工方法，包括以下步骤：(1)原料前处理：取茶籽进行低温干燥，而后去壳；(2)制备茶油毛油，过滤；(3)超临界CO₂精炼：将茶油毛油送入超临界CO₂装置中在15～25MPa，30～60℃条件下萃取，去除茶油毛油中的杂质，获得成品茶油。该方法采用超临界CO₂对粗茶油进行除杂，提高茶油质量，减少精炼工序，缩短生产周期，减少排污，并减少精炼过程中茶油营养成分的损失，提高茶油中维生素E、角鲨烯等活性物质的含量，提高成品茶油的质量及其保健功效。本发明还公开了该方法的专用设备。

Description

一种茶油加工方法及专用设备

技术领域

本发明涉及了一种茶油加工方法。本发明还涉及该加工方法的专用设备。

背景技术

茶油，即油茶籽油、茶籽油、山茶油。为山茶科(Theaceae)山茶属(Camellia L．) 植物油茶树(Camellia oleifera Abel)的成熟种子经加工得到的油脂。茶油色清、味香，含油酸、亚油酸等单不饱和脂肪酸达90％以上。油茶籽油还含有丰富的维生素E、维生素D、角鲨烯、甾醇、磷脂等营养素。茶油碘值低，油脂稳定性强，不易氧化等特点，茶油是保健食用油，除了可防治高血压和心血管系统疾病外，还具有清热化湿的功效。茶油除用作食用油脂，还可作药用油脂和化妆品用油。

目前，茶油的加工生产主要采用压榨法和溶剂浸提法制油，再经“五脱”工艺精炼制得成品茶油，“五脱”工艺是指脱胶、脱酸、脱色、脱臭和脱蜡。不仅工艺复杂，五脱中，脱酸需要加入碱液，与油中的酸进行化学反应生成皂，俗称皂脚，此为废油。此过程还需要水洗，产生大量废水。脱色过程要在油中加入白土吸附再过滤出来，产生废渣，因而存在三废问题。

压榨法是用施加物理压力把油脂从油料中分离出来，来源于传统作坊的制油方法。为了提高出油率往往先将茶籽进行蒸、炒等热处理，再进行压榨，此法制得的油（即所谓土榨油，行业上称毛油）除容易产生苯并芘等致癌物质外，其它质量指标（如色泽、气味、口感、卫生指标等）要符合国家标准尚需进一步“五脱”精炼，否则不符合食用油标准。

溶剂浸提法制油一般采用6号溶剂（正己烷）作溶剂浸出茶籽里的油脂，溶剂浸提法虽可大批量浸提制油，但制取的毛油中杂质多、茶油缺乏茶籽仁香味，溶剂浸提的毛油也必须经过“五脱”精炼加工方可达到食用油标准。

“热加工”或“过热加工”会使油中的天然营养成分受到破坏，甚至产生危害人体健康的有害物质。例如，加热温度超过200℃，易产生反式脂肪酸；过热加工易产生苯并芘致癌物质等。目前的工业生产或多或少均有使用“热加工”的工艺。例如压榨前茶籽会先炒制，再压榨。又如溶剂浸提法，因浸出的油脂中含大量有机溶剂，须经多次反复高温蒸馏方能除去溶剂残留。而精炼过程中，脱色、脱臭、脱溶又是在250℃以上高温条件下进行。这些工序都是高温操作，这样使得茶油受热时间长，茶油质量难以保证。而且经过此法精炼，茶油的营养成分基本丢失，失去其营养高的意义。可见，无论是压榨后精炼加工还是浸提后精炼加工的的茶油生产技术，均为热加工技术。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种茶油加工方法，该方法采用超临界CO₂对粗茶油进行除杂，提高茶油质量，减少精炼工序，缩短生产周期，减少排污，并减少精炼过程中茶油营养成分的损失。

本发明的目的之二是提供上述茶油加工方法的专用设备。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种茶油加工方法，包括以下步骤： 

(1) 原料前处理：取茶籽进行低温干燥，而后去壳；

(2) 制备茶油毛油，过滤；

(3) 超临界CO₂精炼：将茶油毛油送入超临界CO₂装置中在15～25MPa，30～60℃条件下萃取，去除茶油毛油中的杂质，获得成品茶油。

本发明所述步骤(1)的低温干燥的温度为≤60℃。采用远红外螺旋机或热风干燥机等，而所述茶籽干燥后的水分为5～10%。

本发明所述步骤(2)采用冷榨方法制备茶油毛油，属物理压榨方法，冷榨的出油温度≤60℃。

作为本发明的一个实施方式，所述步骤(3)的具体操作为：茶油毛油由精炼柱顶端连续泵入装有填料的精炼柱内，与进入精炼柱内超临界CO₂流体在30~60℃，15~25MPa的条件接触，毛油里的杂质，如游离脂肪酸、气味物质等溶解在超临界CO₂流体中，然后超临界CO₂流体进入解析釜中，将压力降低至7~12MPa，杂质则析出，从排放口排出；CO₂再经过冷凝器冷凝后进入CO₂储罐中用于循环使用。

本发明第二个目的是通过以下技术方案来实现：上述茶油加工方法的专用设备，包括毛油罐、精炼柱、解析釜、冷凝器和CO₂储罐，所述毛油罐通过泵和管路与精炼柱上端部连接，所述精炼柱下端部装有出油阀门，其内部装有填料，所述精炼柱侧壁上部的接口通过换热器与解析釜连接，所述解析釜通过冷凝器与CO₂储罐连接，所述CO₂储罐通过泵与换热器连接于精炼柱侧壁下部，从而构成超临界CO₂循环回路；所述精炼柱下端部通过阀门和泵与其上端部连接，构成茶油回炼回路。

所述精炼柱与换热器之间设有温度探测器和压力调节阀，而所述解析釜与冷凝器之间设有温度探测器和压力调节阀。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

(1) 本发明先制备茶油毛油，再采用超临界CO₂流体将毛油中的游离脂肪酸、及可能含有的黄曲霉素、苯并芘有害物质萃取出来，脱酸和脱臭一步完成，制得符合国家食用油标准的茶油，整个过程步骤少、操作简单、不损失有用的油脂，且精炼中不产生废物，无“三废”排放，是绿色、环保生产方法。

(2) 本发明的茶籽干燥、榨油和精炼步骤都采用低温处理，营养成分没有被破坏，得以完整保留，制备的茶油中维生素E、角鲨烯等活性物质的含量高于常规技术制备的茶油，成品茶油的质量高，保健功效更好。

(3) 本发明以超临界CO₂流体作溶剂，安全、无毒无害，不与产品发生化学反应，无化学溶剂残留。

附图说明

图1是本发明采用的超临界CO₂装置的结构示意图。

图2是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

图1所示的是本发明实施例1~3使用的超临界CO₂装置，由毛油罐1、精炼柱4、解析釜8、冷凝器12、CO₂储罐13、换热器7、18、泵3、17、21构成。毛油罐1通过泵3与精炼柱4的上端部连接。精炼柱4内部装有填料41，精炼柱4的下端部装有出油阀门19。精炼柱4下端部通过阀门20、泵21与上端部连接，构成茶油回炼回路。精炼柱4侧壁上部的接口通过换热器7与解析釜8连接，精炼柱4与换热器7之间依次装有温度探测器5和压力调节阀6，解析釜8通过冷凝器12与CO₂储罐13连接，解析釜8与冷凝器12之间依次装有温度探测器9、压力调节阀10，CO₂储罐13与泵17连接，中间装有阀门15，泵17与精炼柱4通过换热器18连接，精炼柱侧壁下部与换热器18连接，构成超临界CO₂循环回路。工作时，毛油罐1里的茶油毛油通过泵3进入精炼柱4，与精炼柱4的超临界CO₂流体接触，超临界CO₂流体溶解了茶油毛油中的杂质从超临界CO₂流体出口进入解析釜8中进行分离，杂质从解析釜8的阀门11排出，精炼好的茶油从出油阀门19排出并收集，CO₂则经冷凝器12冷凝后进入CO₂储罐13，再由泵17泵送至精炼柱4内循环使用。需要时，精炼柱4下端的茶油可通过泵21重新回到精炼柱的上端，进行再次精炼。

对比例:常规五脱精炼

(1) 碱炼脱酸：在茶油中加入计算并称量好的碱液（13%氢氧化钠溶液），以70转/分钟的速度搅拌30分钟，慢速30转/分钟继续搅拌，开蒸汽升温至65℃，静置8小时。分离下层沉淀，将上层油吸到水洗锅，搅拌，开蒸汽把油加热至80℃，用85℃的热水洗涤3次以上，至中性。

(2) 脱水：用真空将油吸入脱色罐，升温至105~110℃，脱水，至水分降至0.1%以下。

(3) 脱色：在脱水后的油中加入一定量的活性白土，搅拌30分钟，冷却至70℃，过滤，得到脱色油。

(4) 脱臭：将脱色油吸入脱臭罐，打开真空，先加热油温至150℃，再往油中通入蒸汽翻动油，继续加热至240℃，维持2小时，关闭加热，冷却至25℃，得到脱臭油。

(5) 脱蜡：将脱臭油送入结晶罐，使油温降至0℃，保持5.5小时，过滤，得到精炼油。

实施例一

(1) 原料前处理：取茶籽60℃下进行低温干燥，至茶籽水分为5%，而后去壳；

(2) 对经过处理的茶籽进行冷榨，出油温度60℃，得到茶油毛油，过滤；

(3) 超临界CO₂精炼：茶油毛油连续送进精炼柱内，控制入油速度，与进入精炼柱内超临界CO₂流体在40℃，18MPa的条件接触，毛油里的杂质，如游离脂肪酸、气味物质等溶解在超临界CO₂流体中，然后超临界CO₂流体进入解析釜中，将压力降低至8MPa，杂质则析出，从排放口排出；CO₂再经过冷凝器冷凝后进入CO₂储罐中用于循环使用。去除茶油毛油中的杂质，获得成品茶油。

如结果所示，同一批茶油，采用常规五脱精炼方法，成品油中营养成分维生素E含量70mg/kg，角鲨烯含量为25mg/kg，而采用超临界CO₂精炼方法，成品油中营养成分维生素E含量为186mg/kg，角鲨烯含量为145mg/kg。可见，采用本发明的生产方法，比传统方法更有优势。

实施例二

(1) 原料前处理：取茶籽60℃下进行低温干燥，至茶籽水分为6%，而后去壳；

(2) 对经过处理的茶籽进行冷榨，出油温度50℃，得到茶油毛油，过滤；

(3) 超临界CO₂精炼：茶油毛油送进精炼柱内，与进入精炼柱内超临界CO₂流体在55℃，20MPa的条件接触，毛油里的杂质，如游离脂肪酸、气味物质等溶解在超临界CO₂流体中，然后超临界CO₂流体进入解析釜中，将压力降低至9MPa，杂质则析出，从排放口排出；CO₂再经过冷凝器冷凝后进入CO₂储罐中用于循环使用。去除茶油毛油中的杂质，获得成品茶油。

如结果所示，同一批茶油，采用常规五脱精炼方法，成品油中营养成分维生素E含量70mg/kg，角鲨烯含量为25mg/kg，而采用超临界CO₂精炼方法，成品油中营养成分维生素E含量为166mg/kg，角鲨烯含量为142mg/kg。可见，采用本发明的生产方法，比传统方法更有优势。

实施例三

(1) 原料前处理：取茶籽50℃下进行低温干燥，至茶籽水分为8%，而后去壳；

(2) 对经过处理的茶籽进行冷榨，出油温度40℃，得到茶油毛油，过滤；

(3) 超临界CO₂精炼：茶油毛油送进精炼柱内，与进入精炼柱内超临界CO₂流体在45℃，16MPa的条件接触，毛油里的杂质，如游离脂肪酸、气味物质等溶解在超临界CO₂流体中，然后超临界CO₂流体进入解析釜中，将压力降低至8.5MPa，杂质则析出，从排放口排出；CO₂再经过冷凝器冷凝后进入CO₂储罐中用于循环使用。去除茶油毛油中的杂质，获得成品茶油。

如结果所示，同一批茶油，采用常规五脱精炼方法，成品油中营养成分维生素E含量70mg/kg，角鲨烯含量为25mg/kg，而采用超临界CO₂精炼方法，成品油中营养成分维生素E含量为188mg/kg，角鲨烯含量为148mg/kg。可见，采用本发明的生产方法，比传统方法更有优势。

以上实施例仅用于阐述本发明，而本发明的保护范围并非仅仅局限于以上实施例。本技术领域的普通技术人员依据以上本发明公开的内容和各参数所取范围，均可实现本发明的目的。为了提高茶油的纯度，还可以将精炼柱下端出来的茶油泵回精炼柱的上端，进行再次精炼。

Claims (6)

1.一种茶油加工方法，其特征在于，包括以下步骤： 

(1) 原料前处理：取茶籽进行低温干燥，而后去壳；

(2) 制备茶油毛油，过滤；

(3) 超临界CO₂精炼：将茶油毛油送入超临界CO₂装置中在15～25MPa，30～60℃条件下萃取，去除茶油毛油中的杂质，获得成品茶油。

2.根据权利要求1所述的茶油加工方法，其特征在于，所述步骤(1)的低温干燥的温度为≤60℃，而所述茶籽干燥后的水分为5～10%。

3.根据权利要求1所述的茶油加工方法，其特征在于，所述步骤(2)采用冷榨方法制备茶油毛油，冷榨的出油温度≤60℃。

4.根据权利要求1所述的茶油加工方法，其特征在于，所述步骤(3)的具体操作为：茶油毛油由萃取柱顶端连续泵入装有填料的萃取柱内，与进入萃取柱内超临界CO₂流体在30~60℃，15~25MPa的条件接触，毛油里的杂质溶解在超临界CO₂流体中，然后超临界CO₂流体进入解析釜中，将压力降低至7~12MPa，杂质则析出，从排放口排出；CO₂再经过冷凝器冷凝后进入CO₂储罐中用于循环使用。

5.权利要求1或2或3或4所述的茶油加工方法的专用设备，其特征在于，包括毛油罐、精炼柱、解析釜、冷凝器和CO₂储罐，所述毛油罐通过泵和管路与精炼柱上端部连接，所述精炼柱下端部装有出油阀门，其内部装有填料，所述精炼柱侧壁上部的接口通过换热器与解析釜连接，所述解析釜通过冷凝器与CO₂储罐连接，所述CO₂储罐通过泵与换热器连接于精炼柱侧壁下部，从而构成超临界CO₂循环回路；所述精炼柱下端部通过阀门和泵与其上端部连接，构成茶油回炼回路。

6.根据权利要求5所述的茶油加工方法的专用设备，其特征在于，所述精炼柱与换热器之间设有温度探测器和压力调节阀，而所述解析釜与冷凝器之间设有温度探测器和压力调节阀。

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