茶籽发酵液回收利用技术研究

2023-10-09 08:43薛武超赵月梅郭欣杨
安徽农学通报 2023年17期
关键词:茶籽油油渣毛油

薛武超 赵月梅 郭欣杨 项 蛟

(1贵州师范学院生物科学学院,贵州贵阳 550018;2贵州酵油坊茶籽科技有限公司,贵州贵阳 550018)

中国是茶的原产地,拥有10.67 万hm2的茶园,茶籽年产量达84万t,资源非常丰富[1]。茶籽中富含茶多酚、维生素E和亚油酸等营养物质,经过提取制成的茶籽油不仅具有抗氧化功能,还能起到降低血压和血脂等作用[2]。茶籽油的营养价值可以与橄榄油媲美[3-4]。由于茶籽油是中国特有的,因此也被称为“东方橄榄油”[5]。姜金仲等[6-7]报道了一种新型茶叶籽制油工艺——茶叶籽生物发酵法生产工艺。该工艺在生产过程中会生产出大量的发酵液,这些发酵液若不加以回收利用,不仅会造成资源浪费,还可能造成环境负担。为此,笔者对茶籽发酵液进行了循环再打浆研究,探究加入奥斯液后对各项指标的影响。

1 材料与方法

1.1 材料、仪器及药品

茶叶籽仁(已室温条件贮藏2.5年),由贵州酵油坊茶籽科技有限公司提供;打浆机、水浴锅、烧杯、玻璃棒、碱式滴定管、锥形瓶、量筒、天平、漏勺、铁架台、固定夹、奥斯液,由贵州酵油坊茶籽科技有限公司提供。

1.2 试验方法

取茶叶籽仁1 000 g,按照比例加入茶叶籽酵母及茶叶籽乳酸菌(由贵州酵油坊茶籽科技有限公司提供),用20 ℃的水浸泡16 h后,打浆机加清水打浆2 次,每次添加清水1 500 mL 进行打浆,过滤。2 次打浆的滤液混合均匀,静置2 h后取出沉淀烘干,计算预沉淀的产率,上层液体放入37 ℃恒温水浴锅发酵16 h。记录计算鲜滤渣的产率,取鲜滤渣50 g 各3份烘干,计算干滤渣的产率。

滤液发酵结束后,取出顶层,用试验室标准制油方法进行制油,记录毛油和油渣的产率。倒出黄棕色发酵液,自然静置沉淀8 h,取出底部沉淀在60 ℃烘箱中进行烘干,计算发酵沉淀产率。

沉淀结束后,倒出上清液,测定pH,取出发酵液沉淀进行烘干,计算原始中层液沉淀产率,按照pH值计算发酵液的元亨山度(Y0),并按照1.0 Y0及1.5 Y0添加发酵液处理剂(奥斯液),观察奥斯液处理对发酵效果的影响。按照上述方法循环打浆7轮,每组重复3次。

2 结果与分析

由图1~2 可知,通过茶叶籽水浆发酵中层液循环打浆处理后,添加1.0 倍Y0奥斯液组毛油、预沉淀、发酵沉淀产率分别提升0.28%、0.68%、1.63%,油渣、原始中层液沉淀的产率分别下降4.99%、0.10%;添加1.5 倍Y0奥斯液组毛油、预沉淀、发酵沉淀产率分别提升0.31%、1.33%、1.10%,油渣、原始中层液沉淀的产率分别下降0.50%、0.07%。添加1.0 倍Y0奥斯液组和添加1.5 倍Y0奥斯液组通过循环打浆毛油产率均有所提升,添加1.0倍Y0奥斯液组循环至第6轮趋于平稳,添加1.5倍Y0奥斯液组循环至第6 轮趋于平稳;2 组预沉淀、发酵沉淀总体呈上升趋势;油渣、原始中层液沉淀的产率总体呈下降趋势。

图1 添加1.0倍Y0奥斯液打浆结果

图2 添加1.5倍Y0奥斯液打浆结果

3 结论与讨论

3.1 结论

添加1.0 倍、1.5 倍的Y0奥斯液均能提高茶叶籽毛油的产率,尤其是在循环打浆后期。同时,2个试验组的预沉淀和发酵沉淀产率也略微上升。2组油渣和原始中层液沉淀产率总体呈下降趋势。因此,添加适量的奥斯液可以改善茶叶籽发酵中层液循环再打浆的效果,提高毛油产率,减少油渣和原始中层液的产生。

3.2 讨论

试验中使用的茶叶籽储存时间较长[8],茶叶籽的储存时间会影响茶叶籽的产油率,茶叶籽储存时间越长,产油率越低,加上有霉变和蛀虫的茶叶籽,以及浸泡时间、发酵温度等会影响到茶叶籽的产油率等指标,因此从清水打浆开始产油率便出现波动。另外,在取出预沉淀、发酵沉淀和原始中层液时,无法充分分离上层液体和下层沉淀,因此从清水打浆开始各指标便出现了不同程度的波动。并且由于打浆时茶叶籽的质量较低以及试验过程中滤渣无法从打浆机内充分取出,导致鲜滤渣产率与干滤渣产率的试验数据出现较大波动。

目前,主流的茶籽油生产工艺有冷压榨法[9]、热压榨法[10]、水酶法[11-13]、一般溶剂浸出法[14]及二氧化碳超临界萃取法[15-16]等。冷压榨法会使茶籽中20%的蛋白质变性,难以榨出油来;热压榨法的高温处理会使茶籽中18%淀粉糊化,不仅会使出油率下降,还会造成淀粉资源浪费;一般溶剂浸出法的出油率相对较高,但由于使用了大量的化学萃取剂,不仅会使耗能加大,出油成本提高,而且萃取剂难以回收并残留在毛油中,对油的质量造成影响,这些问题难以驱使人们的消费使用;水酶法与二氧化碳超临界萃取法现阶段生产成本较高,设备投资高,技术难度大,整套生产工艺尚未成熟,没有完整的生产流程。

上述生产工艺不仅不能提高茶籽的出油率,还会损失大量的茶籽副产品。在现阶段下,使用姜金仲独创的新型茶叶籽生物发酵法生产工艺[17]和对茶叶籽发酵液进行研究,不仅能够做到低成本生产高品质的茶籽油,还能减少生产过程中的资源浪费以及对环境的负担,提高对茶籽废弃物的再利用,增加其附加值。另外,该工艺设备简单,能耗及生产成本低,易于在条件简陋的山区推广,适用于所有产地的茶叶籽。

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