茶叶籽油脱色工艺研究

茶叶籽油脱色工艺研究 食品与发酵科技 FoodandFermentationTechnology 第46卷(第2期)Vo1.46,No.2 茶叶籽油脱色工艺研究 逯与运,麻成金,黄伟,王敬敬,黄群1,2,向勇平. (1.吉首大学食品科学研究所,湖南吉首416000;Z.吉首大学植物保护与利用湖南省 高校重点实验室,湖南吉首 416000;3.湖南省古丈县茶叶局,湖南古丈416300) 摘要:以机榨茶叶籽毛油为原料,对吸附脱色工艺条件进行了研究.选择活性白土 为脱色吸附剂.在单因素实验的 基础上,通过正交实验得出茶叶籽油脱色的优化工艺条件为:活性白土用量为 3.0%,脱色温度为90~C,脱色时间为 25rain,搅拌速度为160r/min,茶叶籽毛油的脱色率为79.32%,可以取得较好的脱色 效果. 关键词:茶叶籽油;吸附剂;脱色率 中图分类号:Ts201.1文献标识码:A文章编号:1674--~506X(2010)02-0073-0004 ResearchoftheDecolorizingTechnologyforTeaSeedOil LUYu-yun,MACheng-jin,HUANGWei,WANGJing-jing,HUANGQ.n,XIANGYong-pi ng~ {1.InstituteofFoodScience,houUniversity,hou416000;2.KeyLaboratoryofPlantResourc esConservationand Utilization,houUniversity,hou416000;3.TeaProjectManagementBureauofGuzhangCou nty, Guzhang416300,Hunan) Abstract:Withmachinepressedteaseedoilasrawmateria1.,bleachingoftheabsorptionproc essconditionswerestudied. Chooseactivatedclayforbleachingadsorbent.basedonsinglefactortest,thebestconditionso fteaseed0ildecolorizingby orthogonaltestaredeterminedasfollows:theadditiveamountofadsorbentis3.O%thebleach ingtemperatureis90?,,the bleachingtimebeing25rainwhiletheagitationspeedis160r/rain..whichcanmakethedeeolo rizingrateaddto79I32%. Keywords:teaseedoil;adsorbent;decolorizingrate doi:10.3969/j.issn.1674一-506X.2010..02-018 我国是茶叶的故乡,茶叶籽资源十分丰富.我国 现有茶园1.OxlO%m.,年产茶叶籽4.0x109kg,可榨取 茶叶籽油5.0x10Shm~".茶叶籽油脂肪酸组成与橄榄 油相似,具有清热解毒,润肠通便,降血脂,保护心血 管等多种功效i21,但现行的油脂加工工艺主要是压榨 法,压榨法制得的茶叶籽油色泽较深,品质较差,不 为消费者青睐. 随着我国经济的不断发展,人们对食用油的品 质要求也越来越高[31.茶叶籽油脂中含有各种色素, 虽然大多数色素对人体无害,但会影响油脂产品的 外观,在一定程度上降低油脂产品的质量等级.为了 产品质量,有必要对茶叶籽油进行一定程度的脱色. 在脱色过程中,吸附剂的种类与用量,脱色温度,脱 色时间和搅拌速度等因素对脱色效果有着不同程度 的影响『31.本实验对这些影响因素进行研究,优化脱 色工艺条件,旨在为茶叶籽油的产业化生产提供参 考数据. 1材料与方法 1.1原料与试剂 机榨茶叶籽毛油,由湖南湘西自治州古丈县茶叶基 地提供;无水乙醚,乙醇等均为分析纯;硅藻土,大孔 树脂,沸石,活性白土均为食品级. 收稿日期:2010—01-26 基金项目:湖南省科技厅科技计划项目(编号:2009NK3119);湖南省大学生研究性 学习和创新性实验计划项目[编号:湘教通 (2009)320号] 作者简介:逯与运(1988一),男,在读本科,食物资源开发与利用专业. 通讯作者:麻成金,教授,%1:867432123572.,E-mail.'machengjin368@126.eom. 74食品与发酵,/4技2010卑第2期 1.2仪器与设备 电热恒温水浴锅,THZ一82A水浴恒温振荡器, MC一721型分光光度计,JA一5103A精密天平,L)(J一 ?B离心机,GZX一9246MBE数显鼓风干燥箱. 1.3茶叶籽油脱色工艺 1.3.1工艺流程 机榨茶叶籽毛油一加热一加入吸附剂一搅 拌吸附一离心分离一脱色茶叶籽油 1.3.2吸附剂活化 分别取一定量粗,细硅藻土,大孔树脂,沸石,活 性白土于坩埚中,置于l50?干燥箱中烘2h,冷却后 将其置于干燥器中冷却. 1.3.3操作要点 加热:将机榨茶叶籽毛油置于50?恒温水浴锅 中预热30min-40min. 搅拌吸附:加入吸附剂,放入水浴恒温振荡器搅 拌吸附30min-4Omin. 离心分离:在4500r/rain下离心lOmin,分离得 到脱色茶叶籽油. 1.4研究方法 1.4.1吸附剂及吸附脱色工艺单因素实验 比较硅藻土(细),硅藻土(粗),大孔树脂,沸石, 活性自土对茶叶籽毛油吸附脱色效果,选择适合茶叶 籽毛油脱色的吸附剂,然后对吸附剂用量,脱色温度, 搅拌速度和脱色时间等4个因素进行单因素实验. 1.4.2脱色工艺条件优化 在单因素实验基础上,选择吸附剂用量,脱色温 ,脱色时间等为考察因素,采用正交实 度,搅拌速度 验,以脱色率为评价指标,对茶叶籽油脱色工艺条件 进行优化. 1.4.3脱色率计算 在520nm波长处,测定茶叶籽油脂吸光度,按 下面计算脱色率I51: x:鱼x100% Ao 式中:X为油脂脱色率;A.为脱色前油脂吸光 度;A为脱色后油脂吸光度. 2结果与分析 2.1吸附剂选择 比较硅藻土(细),硅藻土(粗),大孔树脂,沸石, 活性白土对茶叶籽毛油吸附脱色效果.茶叶籽毛油 用量为20.0g,加人一定量的吸附脱色剂,在50?下 于恒温水浴振荡器上振荡搅拌30min,离心分离,考 察脱色效果,结果见1. 表1不同吸附剂对茶叶籽毛油脱色效果的影响 Tab.1Theinfluenceofdifferentadsorbentsonthedecolorizingeffect ofteeseedoil 由表1可知,五种吸附剂脱色效果对比,活性白 土较好,而大孔树脂在相同条件下,脱色效果较差. 吸附剂是影响油脂脱色效果的关键因素,不同种类 的吸附剂对不同种类的油脂甚至同一种油脂的脱色 效果都有所差别.活性白土是以膨润土为原料,经过 化学处理加工而成的一种具有较高活性的吸附剂, 对叶绿素及其它胶溶性杂质(如磷脂,蛋白质,粘液 物等)的吸附能力很强,对碱性原子团和极性原子团 表现出更强的吸附能力.本实验选用活性白土作为 油脂脱色的吸附剂比较合适. 2.2吸附剂用量对脱色效果的影响 一 般情况下,对油脂吸附脱色,吸附剂添加量一 般控制在1%一5%,固定其他脱色条件不变,对吸附 剂用量进行单因素实验,实验结果见图1. 80 7O 60 篙50 翟40 30 20吸附剂用量/% O与11.522.533.544b555 图1吸附剂用量对脱色效果的影响 1Theinfluenceofadsorbentamountonthedecolodzingeffec1 0fteaseedoil 从图1可知,茶叶籽毛油的脱色率随着活性自 土添加量的上升而增加,在4.5%时达到最大脱色 率.考虑到吸附剂用量在2.0%-3.0%时,脱色后的茶 叶籽油呈浅柠檬黄色与3.5%一4.5%时脱色效果差别 不大;另外使用活性白土越多,由吸附剂吸附所造成 的茶叶籽油损失也越大,生产成本也相应增加,因 此,吸附剂的用量选择2.0%,3.0%. 2.3脱色温度对脱色效果的影响 温度是影响脱色效果的一个重要因素.吸附脱 色过程中既有物理变化,又有化学变化,并伴随着能 量交换.温度过高或过低都会对脱色效果造成不利 影响.通过对脱色温度进行单因素实验,测定茶叶籽 油的脱色率,选择茶叶籽毛油脱色的适宜温度,实验 结果见图2. (1j}】_|156研)逯与运等:茶叶籽油脱色工艺研究75 ,.|46卷 80 70 10 O 吸附剂对色素的吸附达到平衡需一定时问.在一定 温度下,随着时间延长,部分色素将会解吸,而且吸 附剂的吸附作用常加速油脂中某些成分的氧化作 用,导致油脂酸价上升和颜色加深.因此,本实验通 过固定其他脱色条件不变,对脱色时间进行单因素 脱以温度/?实验,选择适宜的脱色时间,实验结果见图4. 30405O6O7080901O0 图2温度对茶叶籽毛油脱色效果的影响 Fjg2Theinfluenceoftemperatureonthedecolorizingeffectofteaseedoil 从图2可以看出,在一定温度范围内,当脱色温 度达到60?后,脱色效果明显;80?时最佳,而超过 9o?以后,随着温度的上升脱色效果反而下降.因为 色素在吸附剂表面上的吸附过程是放热反应,温度 过高不利于色素吸附,而且过高的温度会使原来无 色的色原体生成难于除去的新色素,因此脱色温度 应控制在70?一90?之间. 2.4搅拌速度对脱色效果的影响 活性白土比重较大,容易下沉,搅拌可以使白土 在油中分布均匀,强制增加白土与色素充分接触的 机会.有利于吸附平衡的建立.但过于强烈的搅拌会 促使色素解吸.为了选择较佳的搅拌速度,调节搅拌 机速度为120r/min,140r/rain,160r/min,180r/rain, 200r/min恒温搅拌30min后冷却,离心分离,测定脱 色后油脂吸光度,计算脱色率,实验结果见图3. 50 48 46 44 42 姐)4o 罄33 6 8 34 32 3O 1 图3搅拌速度对茶叶籽毛油脱色效果的影响 FiTheinfluenceofstirringspeedonthedecolorizingeffectofteaseedoil 从图3可以看出,搅拌速度低于120r/min时,茶 叶籽油的脱色效果不好,其原因是活性白土与油脂 不能充分接触,而且部分白土沉淀,造成白土浪费. 但是当搅拌速度高于200r/min时,由于切向力的作 用,使已经吸附的部分色素又重新回到油中,因此, 搅拌速度控制在适当范围,故选择搅拌速度140, 180r/min较为适宜. 2.5脱色时间对脱色效果的影响 脱色时间是影响油脂脱色和品质的另一个重要 因素.油脂脱色是在一定温度和搅拌速度下进行的, 50 48 46 鹱34 32 30 图4时圃对脱色效果的影响 F.岣.4TheinfluoneooftiIneOnthe曲coIofiz_嗍effectoftea8eedoil 从图4可以看出,脱色时间在25min~35min之 间有较好的脱色效果.但氧化作用,会导致脱色油的 酸值随时间延长而升高,因为油脂在脱色过程中,活 性白土表面不仅进行吸附,而且还发生化学反应.在 常压下,活性白土是油脂氧化催化剂,活性白土的活 性越高,其促氧化性能越好,使油脂生成低烟点氧化 产物,表现为酸值升高和白土味加重,而脱色油酸值 越高,白土味越重,意味着脱臭工序中能耗越高,因 此,从节能的角度考虑,脱色时间控制在20min~ 30min之间较好. 2.6脱色工艺条件优化 在单因素实验的基础上,以吸附剂用量,脱色温 度,搅拌速度,脱色时间等为考察因素,进行四因素 三水平正交实验toO'),以脱色率为评价指标,优化 脱色工艺条件参数,各因素水平取值见表2,正交实 验结果见表3,方差分析见表4. 表2正交实验因素水平衰 Tab.2Factorsandlevelsoforthog~expedment 采用方差分析法对正交实验结果进行分析,比 较各因素的R值可见,四个单因素对茶叶籽油脱色 率的影响顺序依次为B>A>D>C,即脱色温度>吸附 剂添加量>脱色时间>搅拌速度.由表2可判断脱色 76食品与发酵,14技2010卑第2期 表3正交实验结果 Tab.3Resultsofo~hogonalexperiment 搅拌速度和脱色时间为误差因素时,脱色温度对脱 色效果有显着影响.综合分析可得茶叶籽毛油脱色 的优化条件为:活性自土添加量3.0%,脱色温度 90c【=,搅拌速度I60r/min,脱色时间25min.进行三组 验证实验,茶叶籽毛油的平均脱色率为79.32%. 3结论 通过对比实验,选择活性白土作为茶叶籽毛油 脱色吸附剂,采用正交实验确定茶叶籽毛油脱色的 优化工艺条件为:活性白土添加量3.0%,脱色温度 90?,搅拌速度160r/rain,脱色时间25rain.此条件 下,茶叶籽毛油的脱色率为79.32%,脱色效果较好. 脱色后的茶叶籽油呈浅柠檬黄色,磷脂,色素类物质 含量均在较低范围,脱色油脂品质较好. 食品交全与卫生 野菜好吃 参考文献: 陈林杰,麻成金,黄群.茶叶籽油精炼研究【J】.中国油料作物 ,20o8,30(2):235—238. 张伟敏,魏静,钟耕.茶叶籽与其他油料作物油脂理化与功 能性质的比较【J】.中国食品添加剂,2007,(02):145-149. 孙志芳,高荫榆,洪雪娥.植物油脱色研究工艺进展【J】.江西 食品工业,2005,(1):3l一33. 齐治国,史高峰.活性凹凸棒土对大麻籽油脱色的研究【J】. 中国油脂,2007,32(8):67—69. 郭华,周建平.茶籽油吸附脱色工艺研究【J】.长沙理工大学 (自然科学版),2004,(1):93—96. 齐玉堂.深色油脂脱色工艺研究【J】.粮食与油脂,2004,(7): 28—29. 李琪琳,韦藤幼.改性膨润土无水精炼油茶籽油工艺研究 【J].中国油脂,2007,32(1):29-31. //=,!!:,.,!,,l,.,,,.,'/,-,!0枞'/ 须慎挖 现在,越来越多的人开始崇尚"绿色食品",有人甚至特意到公园,绿地或郊区挖野菜吃,认为这样有利 于身体健康."这个季节除了挖蒲公英,还有苦菜可挖. 据了解,一些野菜的确具有促进身体健康的功效.比如荠菜可以健胃和脾,明目止血,利尿解毒;马兰 菜可以清热解毒,止血利尿,对牙龈出血,肝炎,dxJL高热,惊风等有一定疗效;蒲公英有清热解毒作用,是患 肝炎和糖尿病人的佳肴.不过,这并不意味着所有的野菜都能吃. 食品专家介绍,自然生长的野菜为了适应野外的恶劣环境,在长期生长过程中,会产生某些毒性物质, 用来抵御外来侵害.还有一些植物会对某些毒素产生富集,比如香椿就可富集亚硝酸盐.如果野菜的毒物 含量较多,就会对人体健康造成危害,严重的还会导致死亡. 此外,在山林里随意挖野菜还会破坏自然景观,导致水土流失.野生植物的生长对于预防水土流失起 到了一定保护作用.然而,挖野菜的人会把野菜连根拔起,至少拔出3厘米左右的土,雨季到来,就容易导致 水土流失.