茶叶籽或油茶籽的制油及精炼生产方法
技术领域
本发明涉及一种食用植物油的生产方法,具体的说是一种茶叶籽或油茶籽的制油及精炼生产方法。
背景技术
我国是世界上最早发现和利用茶树的国家,也是世界上最早栽培油茶的国家,具有二三千年的种植历史。茶叶和油茶是同目、同科、同属的植物,是山茶属的不同树种。
据统计,我国油茶种植面积目前已达到400万hm2,年总产油茶籽60余万t,其中以湖南、江西两省的产量最多,占全国总油茶籽产量的60%以上。另外,湖北、广西、安徽、浙江也有较大产量。
另据统计,我国现有茶园面积约213.33万hm2(3200万亩),年产茶叶籽约100万t。
从两者籽粒中提取的油脂分别叫油茶籽油和茶叶籽油,两者均含较高比例的不饱和脂肪酸以及生育酚、植物甾醇和角鲨烯等,这些营养物质容易被人体消化吸收,且具有降低胆固醇、预防和治疗高血压、心血管疾病的作用。前者更有“中国橄榄油”美誉。大力发展茶叶和油茶这两种木本植物,用其果实制取油脂并将其精炼成食用植物油,对于弥补我国食用植物油供应短缺,为人民提供健康食用油具有重要的意义。
油茶籽和茶叶籽在制油和精炼过程中存在以下一些技术问题:
1)油茶果或茶叶果在收集晾晒和烘烤干燥过程中极有可能受到环境污染,尤其是苯荓芘对油茶籽或茶叶籽的污染,而这种污染仅通过简单精炼是无法脱除的。
2)油茶籽和茶叶籽壳仁紧密,剥离较为困难,而仁中的含壳率的高低会直接影响后续制油的榨膛压力,毛油色泽和蜡质含量,以及毛油中受污染物质的含量。
3)茶籽油或茶叶籽油具有收敛性苦涩味和异味,仅依靠简单的精炼过程无法脱除收敛性苦涩味和异味,而高度精炼又会影响其天然成分的保留。
4)传统的油茶籽和茶叶籽制油多采用热榨工艺(入榨温度110-120℃),由于毛油颜色深,为了使成品油达到国家标准,必需进行深度精炼的操作(如脱色吸附剂用量大,温度高达110-120℃;再如脱臭温度高达240-250℃),这样势必增大油脂的精炼损耗,且不能很好的保留油中所含天然成分。近年来,风行低温冷榨工艺(入榨温度常温-65℃),为了降低残油率,消耗的压榨动力上升甚至人为降低榨油机的处理量。
5)低温冷榨毛油只经过沉淀精滤,或者只经简单精炼即得成品油,不能保证油茶籽和茶叶籽成品油的食用安全性。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题,提供一种生产成本低、最大限度保留油茶籽油和茶叶籽油中所含的天然成分、滋味、口感和品质优良、符合国家食用油标准的茶叶籽或油茶籽的制油及精炼生产方法。
技术方案包括清理除杂、适温慢速干燥、离心剥壳及吸风分离、调节水分、压榨制油、磷酸脱胶、复合吸附剂脱色、碱炼脱酸、脱臭、冷却结晶脱蜡得到油茶籽成品油或茶叶籽成品油,
其中,所述复合吸附剂脱色步骤中,经磷酸脱胶后的脱胶油于脱色锅内在绝对压0.8kPa以下,温度95-100℃真空脱水;然后吸入油重3%-5%的复合吸附剂吸附脱色20-30min,过滤废吸附剂,即得脱色油,所述复合吸附剂由活性白土及活性炭组成,所述活性白土与活性炭的重量比为5-9:1-5。
所述压榨制油步骤中,经调节水分后水含量为6%-7%、温度为70-90℃油茶籽或茶叶籽仁直接喂入螺旋榨油机,控制螺旋榨油机的转速为15-23转∕分钟,压缩比为19-21,适温压榨得到毛油,控制压榨饼残油率为重量百分数5-7%。
所述脱臭步骤中,经脱色后的脱色油在绝对压0.67kPa以下,温度200-220℃时进行进行间歇式或连续式脱臭,同时采用压力0.1-0.2Mpa的直接水蒸汽蒸馏,然后冷却至70℃后得脱臭油,所述间歇式脱臭3-4h,所述连续式脱臭0.5-1h。
所述离心剥壳及吸风分离步骤中,经适温慢速干燥后的油茶籽或茶叶籽采用撞击式剥壳机进行剥壳,剥壳率达80%-85%,壳仁分离后控制仁中含壳率在重量百分数13%-15%。
适温慢速干燥步骤中,采用干燥机在70-80℃下对清理除杂后的油茶籽或茶叶籽进行循环烘干,让一次干燥后的油茶籽或茶叶籽摊凉后再返回继续进行适温干燥,如此循环多次,使物料含水分降到10%-13%以内。
所述磷酸脱胶步骤中,压榨制油步骤中所得的毛油调节初温20-25℃,加入油重0.1%-0.2%的食用级磷酸和油重5%-10%温度45-50℃的热水,搅拌0.5h进行脱胶,终温不超过60℃,然后沉淀6-8h,转出脱胶油并放出油脚得到脱胶油。
所述碱炼脱酸步骤中,将过滤得到的脱色油送入碱炼锅内,搅拌下调节初温30-35℃,加入碱液,超量碱为油重的01%-0.3%,进行中和反应0.5-1.0h,反应完成终温不超过60℃。沉淀8-10h,放出皂脚,得到脱酸油。
发明人对现有的油茶籽油和茶叶籽油的制油工艺进行深入的研究,针对油茶果或茶叶果收集和干燥过程中存在的苯荓芘的污染问题,可通过在复合吸附剂脱色步骤中进行处理,活性白土能吸附脱出油茶籽油或茶叶籽油中所含色素,但几乎不能吸附油中苯荓芘,而只有活性炭能够吸附油中残留的苯荓芘。因此将活性白土与活性炭复合使用,利用活性白土先吸附油中的色素,从而保证了活性炭能更好的吸附油中的苯荓芘,所述复合吸附剂的加入量为油重的3%-5%,并且要求控制活性白土与活性炭的比例为5-9:1-5。活性碳的粉末颗粒非常细且价格昂贵,若添加量过多,不仅大幅增加成本,还会使脱色油与复合吸附剂无法过滤分离,也会造成油茶籽油或茶叶籽油中所含天然成分的吸附损失,若添加量过少,则难以有效吸附油中残留的苯荓芘。通过严格控制复合吸附剂用量及配比可以使成品油达到油茶籽油国家标准(GB11765-2003)中规定的色泽指标,又可以使成品油达到食用植物油卫生标准(GB2716-2005)中规定的苯荓(α)芘≤10μg∕kg,且能良好的保留油茶籽油或茶叶籽油中所含天然成分。
进一步的,压榨制油步骤中,不采用温度低于60℃冷榨,而是以70-90℃的入榨温度、水含量为6%-7%的条件下进行适温压榨,在此特定范围温度和水分条件下,由于水分、温度、原料所含油分以及含壳率的交互作用,使入榨料具备与螺旋榨油机的转速和压缩比相匹配的可塑性和弹性,在此条件下最好可将物料中70%-80%的油脂压榨出来,控制残油率在5-7%。
所述脱臭步骤中,控制脱臭的温度在200-220℃,压力在绝对压0.67kPa以下,是因为考虑深度精炼工艺中脱臭温度通常高达240-250℃,虽然成品油中已完全脱除茶籽油或茶叶籽油中具有的收敛性苦涩味和异味,但油中所含天然成分,如植物甾醇、维生素E、角鲨烯等的的保留率仅为20%-30%。为了既然能除去收敛性苦涩味和异味同时保存天然成分,因而需要严格控制脱臭的温度和真空度,在上述特定脱臭工艺条件下,无论采用连续式脱臭或间歇式脱臭,均可完全脱除茶籽油或茶叶籽油中具有的具有的收敛性苦涩味和异味,且油中所含天然成分,如植物甾醇、维生素E、角鲨烯等的的保留率达60%-70%。而所述脱臭温度也不可过低,过低则不能有效脱除油茶籽油或茶叶籽油中具有的收敛性苦涩味和异味,亦不利于油中残留的苯荓芘的脱除。
所述适温慢速干燥步骤中,不采用常用的高温烘烤,而是采用干燥机在70-80℃下对油茶籽或茶叶籽进行循环烘干,所谓慢速是指,物料在干燥机内的行进速度为0.4-0.6米∕分钟,如此循环多次,通过上述方法才能使物料含水量降到重量百分数10%-13%以内。这样做一方面是考虑烘烤温度对油茶籽或茶叶籽中苯荓芘含量的影响十分显著,烘烤温度越高,油茶籽或茶叶籽受热越不均匀,所制得茶油中苯荓芘的含量越高。另一方面,也容易使油茶籽或茶叶籽的天然成份损失,影响油品的颜色和口感。
进一步的,在工艺步骤中,改变以了过去常规的先脱胶、再脱酸,后脱色、脱臭的常规工艺,按照先脱胶、再脱色,后脱酸、脱臭的工艺流程进行。通过脱胶步骤预先除去毛油中所含的磷脂、蛋白质以及多种树脂状胶质后,进一步有利于后续脱色工序中复合吸附剂充分发挥对色素及苯荓芘污染物的吸附作用。而脱色后再进行脱酸可将活性白土带入油中的酸性在脱酸时一并除去,有效地避免了进入脱臭工序油中酸价的回升,通过工艺调整提高产品品质。
所述撞机式剥壳机可以市场上购得的剥壳机,剥壳后可在吸风压力下根据仁和壳的悬浮速度差异使仁和壳分离。
有益效果:
⑴本发明油茶籽毛油或茶叶籽毛油采用磷酸脱胶,较水化脱胶能更好的脱除油中非水化磷脂,对降低红色有利,且能钝化微量金属对油脂氧化的催化作用,提高油品氧化稳定性,改善油品风味。
⑵本发明油茶籽毛油或茶叶籽毛油脱色采用活性白土及活性炭组成的复合吸附剂,比单一活性白土有更好的吸附效果,尤其是有利于脱除油茶籽油或茶叶籽油中的苯荓芘,也避免吸附过程中油茶籽油或茶叶籽油中所含天然成分的吸附损失。通过对干燥及精炼步骤的多重控制及工序步骤上的调整,使成品油达到食用植物油卫生标准(GB2716-2005)中规定的苯荓(α)芘≤10μg∕kg,并符合国家标准的食用油,从根本上解决苯荓芘污染的问题。
⑶本发明油茶籽毛油或茶叶籽毛油脱臭采用适温脱臭,其脱臭温度比传统的深度精炼油脂脱臭温度低,有利于保留油茶籽油或茶叶籽油中所含天然成分,植物甾醇的保留率达60%以上;维生素E的保留率达70%以上;角鲨烯的保留率达60%以上,且不含收敛性苦涩味和异味,保证了良好的口感滋味和营养。
(4)本发明在主要工艺线路不变的情况下,对工艺条件进行了改进,以适用于油茶籽毛油或茶叶籽的制油过程,最大限度的降低能耗,提高效率、保证成品油质量,使成品油达到油茶籽油国家标准(GB11765-2003)中规定的各项指标。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
1.油茶籽或茶叶籽原料采用筛选设备清理除杂;
2.对清理除杂后的油茶籽或茶叶籽送入烘干机(如采用安陆市天星粮油机械设备有限公司生产的PHGJ型烘干机),在70℃下对清理除杂后的油茶籽或茶叶籽进行循环烘干,让一次干燥后的油茶籽或茶叶籽摊凉后再返回烘干机内进行适温干燥,如此循环多次,使物料含水分降到使籽粒内部所含水分逐渐向表面扩散,使物料含水分降到13%以内,以利于剥壳及仁壳分离。
3.烘干后油茶籽或茶叶籽采用撞击式剥壳机(如采用安陆市天星粮油机械设备有限公司生产的CLBK型号茶籽离心剥壳和壳仁分离机组,兼具离心剥壳和壳仁分离功能)剥壳,剥壳率达80%,根据仁和壳的悬浮速度差异使仁和壳分离,根据茶饼的不同需要,控制仁中含壳率在15%,分离的壳送至壳库。
4.剥壳后的油茶籽或茶叶籽仁采用干燥机,于70℃下干燥,使其水分含量由重量百分比13%降至7%。
5.调节水分至7%的油茶籽或茶叶籽仁在70℃下喂入螺旋榨油机(如采用安陆市天星粮油机械设备有限公司生产的KQZX型号螺旋榨油机),连续压榨出油,毛油经沉淀过滤后送至精炼工序,控制螺旋榨油机的转速为15转∕分钟,压缩比为23,适温压榨得到毛油,油茶籽或茶叶籽压榨饼残油率为重量百分数5%。
6.将得到的毛油初温20℃,加入油重0.2%的食用级磷酸和油重5%温度45℃的热水,搅拌0.5h进行脱胶,终温不超过60℃。沉淀6-8h,转出脱胶油并放出油脚。
7.将得到的脱胶油於脱色锅内在绝对压0.8kPa以下(真空度700mmHg以上),温度95℃真空脱水。然后吸入油重3%的活性白土及活性炭吸附脱色20min,活性白土与活性炭的比例为9:1。过滤废吸附剂,即得脱色油。
8.脱色油于碱炼锅内,搅拌下调节初温35℃,根据酸价加入一定浓度的碱液,超量碱为油重的0.1%%。中和反应0.5-1.0h,反应完成终温不超过60℃。沉淀8-10h,转出脱酸油并放出皂脚。
9.脱酸油用油重15%的50℃温水洗涤,去除残留皂脚后,在绝对压0.8kPa以下(真空度700mmHg以上),温度100℃真空脱水。然后连续送入脱臭塔内在绝对压0.67kPa以下(真空度755mmHg以上),温度200℃进行连续式脱臭0.5-1h。并用压力0.1Mpa的直接水蒸汽蒸馏4h,然后冷却至70℃后得脱臭油。
10.脱臭油於冷却结晶锅内,在冷却水蛇管内通入-5℃的冷水,搅拌下24h使油温缓慢降温至2℃,在此温度下保温养晶24h,然后通过脱蜡过滤机,过滤出油茶籽成品油或茶叶籽成品油去包装车间。蜡质则被截留脱蜡过滤机。脱蜡过滤机安装在恒温室内,该室温度保持为4℃,以保证过滤时油中蜡结晶不被融化。
成品油质量达到油茶籽油国家标准(GB11765-2003),苯荓(α)芘≤10μg∕kg或未检出,植物甾醇的保留率达60%以上;维生素E的保留率达70%以上;角鲨烯的保留率达60%以上。不含收敛性苦涩味和异味,。
实施例2:
1.油茶籽或茶叶籽原料采用筛选设备清理除杂
2.对清理除杂后的油茶籽或茶叶籽送入烘干机,在80℃下对清理除杂后的油茶籽或茶叶籽进行循环烘干,让一次干燥后的油茶籽或茶叶籽摊凉后再返回烘干机内进行适温干燥,如此循环多次,使物料含水分降到使籽粒内部所含水分逐渐向表面扩散,使物料含水分降到10%以内,以利于剥壳及仁壳分离。
3.干燥后油茶籽或茶叶籽采用撞击式壳剥机剥壳,剥壳率达85%。然后通过垂直吸风道根据仁和壳的悬浮速度差异使仁和壳分离,根据茶饼的不同需要,控制仁中含壳率在13%的范围调节。分离的壳送至壳库。
4.剥壳后的油茶籽或茶叶籽仁采用干燥机,在80℃下干燥,使其水分含量由重量百分比10%降至6%。
5.调节水分至6%的油茶籽或茶叶籽仁在90℃下喂入螺旋榨油机,连续压榨出油,毛油经沉淀过滤后送至精炼工序,制控制螺旋榨油机的转速为23转∕分钟,压缩比为19,适温压榨得到毛油,油茶籽或茶叶籽压榨饼残油率为重量百分数7%。
6.以上制油工艺所得的毛油初温25℃,加入油重0.1%的食用级磷酸和油重10%温度50℃的热水,搅拌0.5h进行脱胶,终温不超过60℃。沉淀6-8h,转出脱胶油并放出油脚。
7.将得到的脱胶油於脱色锅内,在绝对压0.8kPa以下(真空度700mmHg以上),温度100℃真空脱水。同时吸入油重5%的活性白土及活性炭吸附脱色30min,活性白土与活性炭的质量比例为8:2。过滤废吸附剂,即得脱色油。
8.脱色油於碱炼锅内,搅拌下调节初温30℃,根据酸价加入一定浓度的碱液,超量碱为油重的0.2%。中和反应0.5-1.0h,反应完成终温不超过60℃。沉淀8-10h,转出脱酸油并放出皂脚。
9.脱酸油用油重10%的60℃温水洗涤,去除残留皂脚后,於脱色锅内在绝对压0.8kPa以下(真空度700mmHg以上),温度100℃真空脱水。脱酸油於脱臭锅内在绝对压0.67kPa以下(真空度755mmHg以上),温度220℃进行间歇式脱臭3-4h,并用压力0.2Mpa的直接水蒸汽蒸馏0.5h,然后冷却至70℃后得脱臭油。
10.脱臭油於冷却结晶锅内,在冷却水蛇管内通入0℃的冷水,搅拌下24h使油温缓慢降温至3℃,在此温度下保温养晶24h,然后通过脱蜡过滤机,过滤出油茶籽成品油或茶叶籽成品油去包装车间。蜡质则被截留脱蜡过滤机。脱蜡过滤机安装在恒温室内,该室温度保持为5℃,以保证过滤时油中蜡结晶不被融化。
成品油质量达到油茶籽油国家标准(GB11765-2003),苯荓(α)芘≤10μg∕kg或未检出,植物甾醇的保留率达60%以上;维生素E的保留率达70%以上;角鲨烯的保留率达60%以上。不含收敛性苦涩味和异味。
实施例3
1.油茶籽或茶叶籽原料采用筛选设备清理除杂;
2.对清理除杂后的油茶籽或茶叶籽送入烘干机,在75℃下对清理除杂后的油茶籽或茶叶籽进行循环烘干,让一次干燥后的油茶籽或茶叶籽摊凉后再返回烘干机内进行适温干燥,如此循环多次,使物料含水分降到使籽粒内部所含水分逐渐向表面扩散,使物料含水分降到12%以内,以利于剥壳及仁壳分离。
3.烘干后油茶籽或茶叶籽采用撞击式剥壳机(如采用安陆市天星粮油机械设备有限公司生产的CLBK型号茶籽离心剥壳和壳仁分离机组,兼具离心剥壳和壳仁分离功能)剥壳,剥壳率达80%。然后通过吸风,根据仁和壳的悬浮速度差异使仁和壳分离,根据茶饼的不同需要,控制仁中含壳率在14%,分离的壳送至壳库。
4.剥壳后的油茶籽或茶叶籽仁采用干燥机,在使其水分含量由重量百分比13%降至7%。
5.调节水分至7%的油茶籽或茶叶籽仁在80℃下喂入螺旋榨油机,连续压榨出油,毛油经沉淀过滤后送至精炼工序,控制螺旋榨油机的转速为19转∕分钟,压缩比为20,适温压榨得到毛油,油茶籽或茶叶籽压榨饼残油率为重量百分数6%。
6.将得到的毛油初温20℃,加入油重0.2%的食用级磷酸和油重8%温度47℃的热水,搅拌0.5h进行脱胶,终温不超过60℃。沉淀6-8h,转出脱胶油并放出油脚。
7.将得到的脱胶油於脱色锅内,用油重12%的55℃温水洗涤,去除残留皂脚后,於脱色锅内在绝对压0.8kPa以下(真空度700mmHg以上),温度98℃真空脱水。然后吸入油重4%的活性白土及活性炭吸附脱色20min,活性白土与活性炭的比例为5:5。过滤废吸附剂,即得脱色油。
8.脱色油於脱酸锅内,搅拌下调节初温32℃,根据酸价加入一定浓度的碱液,超量碱为油重的0.3%%。中和反应0.5-1.0h,反应完成终温不超过60℃。沉淀8-10h,转出脱酸油并放出皂脚。
9.脱酸油用油重12%的55℃温水洗涤,去除残留皂脚后,於脱色锅内在绝对压0.8kPa以下(真空度700mmHg以上),温度98℃真空脱水。然后连续送入脱臭塔内在绝对压0.67kPa以下(真空度755mmHg以上),温度210℃进行连续式脱臭0.5-1h。并用压力0.1Mpa的直接水蒸汽蒸馏4h,然后冷却至70℃后得脱臭油。
10.脱臭油於冷却结晶锅内,在冷却水蛇管内通入-5℃的冷水,搅拌下24h使油温缓慢降温至2℃,在此温度下保温养晶24h,然后通过脱蜡过滤机,过滤出油茶籽成品油或茶叶籽成品油去包装车间。蜡质则被截留脱蜡过滤机。脱蜡过滤机安装在恒温室内,该室温度保持为4℃,以保证过滤时油中蜡结晶不被融化。
成品油质量达到油茶籽油国家标准(GB11765-2003),苯荓(α)芘≤10μg∕kg或未检出,植物甾醇的保留率达60%以上;维生素E的保留率达70%以上;角鲨烯的保留率达60%以上。不含收敛性苦涩味和异味,保证了良好的口感滋味和营养。