茶油价值和萃取

茶油树属山茶科山茶属常绿小乔木,是地球上稀有的保健食用油品种。油茶树生长在北纬18°18'—34°34’之间的中国的土地上。油茶树是喜阳植物,只在阳光充足、温度适宜、土壤中富含多种矿物质的地方生长。它们大多长在丘陵和山地间,那里层峦叠嶂、云雾缭绕,堪比人间仙境。茶油是从山茶科油茶树种子中获得的,又名茶籽油、山茶油,是我国特有的木本油脂,主要分布在湖南、江西、广西、广东、福建、浙江等南方省区。

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茶树是宝,经加工后,不仅可作烹调油,还有很多好处,《农息居饮食谱》中记载茶油可润燥、清热和利头目;《农政全书》中有茶油可疗痔疮、退湿热的记录;《纲目拾遗》说,茶油可润肠、清胃和解毒杀菌。《随之居饮食谱》这样说茶油,“茶油烹调肴馔,日用皆宜,蒸熟食之,泽发生光,诸油惟此最为轻清,故诸病不忌。”显然,我们的老祖宗早把茶油视为延年益寿和养颜美容的佳品。现在,很多高级化妆品也强调有茶油成分,以表示化妆品的天然性和独特功效。

茶油中的不饱和脂肪酸含量高达90%,是目前食用油中最高的。食用油中所含的不饱和脂肪酸是人体不可缺少的物质。但这种不饱和脂肪酸在人体内不能自己合成,必须由食物供给。不饱和脂肪酸供应充足,人的皮肤会细嫩润泽,头发乌黑发亮;反之,如果体内缺乏不饱和脂肪酸,就会变得皮肤粗糙、头发脱落。

在民间,人们在传统的饮食习惯中十分注重茶油对人体的营养保护作用,长期以来,总结出:孕妇在孕期食用茶油不仅可以增加母乳,而且对胎儿的正常发育十分有益;婴幼儿及儿童食用茶油可利气、通便、消火、助消化,对促进骨骼等身体发育很有帮助;老年人食用茶油可以去火、养颜、明目、乌发、抑制衰老、长寿健康。有关专家通过对我国65个县区人群流病学调查结果表明:人体消化吸收的油酸含量越高,冠心病及高血压发病率及死亡率越低。长期食用茶油地区的居民,冠心病及癌症患者极少。

茶油原汁的高贵品质,又符合人们崇尚自然、提高生活质量的要求,为当今食用油中的精品,又具有良好的稳定性,保质期长,烟点高耐高温,良好的抗氧化性能,易于消化吸收。

目前,我国食用油消费主要是豆油、菜籽油等低档油品,高档保健食用油消费比例很低。在欧美等发达国家,食用橄榄油已逐渐成为习惯。茶油号称“东方橄榄油”,是我国的特产。大力发展油茶产业,提供品质优良的茶油供应市场,有助于改善国民食用油消费结构,提高国民身体素质。

世界上橄榄油的产销量已达280万吨,而品质超过橄榄油的茶油全国总产销量才25万吨,橄榄油的产地只在地中海一带,但其销售却遍布全球;而茶油产地广泛分布中国,却难以迈出乡村进入城镇,橄榄油的用途不仅仅食用,更是化妆品美容领域的基础用油,而拥有更多疗效的茶油却尚在食用领域徘徊,世界上最大的橄榄油公司销量在20万吨/年,而中国最大的茶油企业规模也不到1万吨/年,在文化内涵上绿色的橄榄枝,已成为世界和平的一种象征,而茶油却养在深闺不为人知。 

令人欣喜的是,经过林业科技工作者的不懈努力,目前我国已成功选育出一大批亩均产油量达到50公斤以上的优良高产新品种(系),并研究开发了一系列配套丰产栽培技术。同时,近几年来,油茶产区各级地方政府对发展油茶产业日益重视,老百姓和有关企业的积极性也普遍高涨。因此,目前在油茶适生区大力发展油茶产业的时机和条件已经成熟,油茶发展潜力十分巨大。

山茶油又称“茶油”、“茶籽油”,其树木被称为“油茶树”、“山茶树”,山茶油在中国已有几千年的食用历史。中国先秦古籍《山海经》中记载“员木,南方油食也”,员木即油茶树。山茶油是从油茶树的果实直接压榨而来。

从茶籽中提取茶油,目前基本上是采用压榨法。我国农村传统的榨油工具为木榨机,劳动强度大,出油率低。它将逐渐被液压机和螺旋机所代替。

1、超临界CO₂萃取茶油材料

CO₂:食用级,纯度为99.8%;乙醚、石油醚、乙醇、氢氧化钾、盐酸、冰乙酸、三氯甲烷、碘化钾、硫代硫酸钠、可溶性淀粉:分析纯;“客味源”高山茶油;“绿海”山茶油和“金龙鱼”山茶油:市销售。

1.2、试验方法:

在二氧化碳超临界萃取分离过程中,对工艺影响较大的因素主要有超临界压力、温度、时间及CO₂的流量等。由于CO₂的流量控制受很多因素的影响,所以实验选用超临界压力、温度和时间作为影响因素,探讨其对茶油提取的影响,确定出较适宜的超临界CO₂萃取条件。油茶籽经过干燥、粉碎后,用超临界CO₂流体萃取设备在一定的温度和压力下萃取适宜的时间,称质量获得的茶油,并按下式计算提取率。

1.3、分析测定方法 

原料油菜籽中脂肪含量:采用索氏抽提法;茶油色泽:罗维朋比色法(GB5525——1985);酸值:酸碱中和法(GB5530);过氧化值:硫代硫酸钠滴定法(GB/T5538);水分及挥发物:干燥法(GB/T5528);不溶性杂质:石油醚分离法(GB5529);即热试验:按GB/T5331执行;溶剂残留量:气象色谱法(GB/T5009.37)

2、结果与分析

2.1、萃取压力对茶油提取率的影响

萃取压力是影响超临界萃取的最重要操作参数之一,准确称取200.0g已烘干粉碎的茶籽粉,装入超临界萃取釜中,分别采用15Pa、20Pa、25Pa,在40℃下萃取2.0h,手机茶油,置于称量瓶中,称质量,并计算茶油提取产率,考察萃取压力对茶油提取效果的影响。 

随着压力的增大,茶油萃取率增加,因为在相同温度下,压力升高,CO₂密度增加,溶解度增大,提取率升高,当压力位25MPa后,茶油提取率已达到93%,考虑过高的萃取压力对操作和设备的使用寿命不利,因此,用超临界CO₂提取茶油压力选用25Pa。

2.2、萃取温度对茶油提取率的影响

萃取温度是超临界萃取中的另一个重要影响参数,在萃取压力25MPa下,选择萃取温度分别为30℃、35℃、40℃、45℃、50℃,萃取2h,称其质量提取的茶油,计算茶油提取率。

在一定的压力下,茶油的提取率基本上随温度的增加而增加,温度对超临界流体溶解能力的影响比较复杂,一方面,温度升高,分子热运动加快,溶质的传质系数、挥发度和扩散速度提高,有利于溶质萃取:另一方面,温度升高流体CO₂分子间距增大,密度减少,分子溶解能力的降低,对萃取不利,温度对萃取效果的间作用力减小,导致流体影响是这两个因素综合作用的结果。从温度对茶油提取效果的影响来看.温度升高引起溶质油挥发性提高和扩散系数的增大,大于CO₂密度下降造成的溶 解度降低,使提取效果呈增加的趋势,但当温度为40℃时,茶油的提取率已达93%,继续提高温度,茶油的提取率增加幅度不大,综合考虑其他因素,超临界萃取茶油,温度以40℃较好。

2.3、萃取时间对茶油提取率的影响 

准确称取200.0g已烘干粉碎的茶籽粉装入超临界萃取釜中,在25MPa,40℃(下分别萃取lh、1.5h、2.5h收集茶油称质量,并计算其提取率。随萃取时间的延长,茶油的萃取率逐渐升高,到2.5h时,茶油的提取率达97.5%。因为萃取刚开始时,由于超临界CO₂与溶质未达到良好接触,萃取量较少,随着萃取时间的延长,传质达到良好状态,单位时间萃取量增大。当萃取时间为2.5h时,原料茶籽中的茶油基本上已经提取完全,因此, 茶油的超临界萃取采用2.5h。

2.4、超临界萃取的茶油的质量指标

超临界CO₂萃取茶油,有时间短、提取率高的特点,但对其提取的茶油品质需进一步考察,将超临界CO₂萃取的茶油与压榨一级茶籽油国标(GBl1765—20031),“客味源”、“绿海”和“金龙鱼”牌的成品茶油进行对比。

超临界CO₂萃取的茶油各项质量指标(除酸值、水分外)均已达到国标压榨茶籽油一级的标准,虽然颜色比其他几种成品油深,但呈现出清澈、透明的金黄色,而且茶籽的香味非常浓郁,比任何一种产品都好,可见,超临界萃取茶油可以省去繁琐的精炼工序,缩短生产周期,减少油的精炼损失,提高成品油产率,因提取温度低,可降低茶油中有益成分的损失,提高茶油的营养价值和品质。

3、结论

利用超临界CO₂流体技术可高效萃取油茶籽中的茶油,有效保留茶油籽中的天然香气和风味,简化精炼工艺,缩短生产周期,减少成品油损失。超临界CO₂萃取茶油的较佳工艺参数为萃取压力25MPa,温度40℃,时间2.5h,茶油提取率可达97.5%。