浅谈亚临界液体萃取山茶籽油的优势

2021-09-09淦菁杜渊潘文一刘先铭王辉

粮油与饲料科技 2021年4期

淦菁，杜渊，潘文一，刘先铭，王辉

（江西工业贸易职业技术学院，南昌 330038）

1 茶籽油的营养特征

茶籽油，又称山茶油、茶油，是世界四大食用木本油料之一，被有关营养专家誉为“东方橄榄油”，在某些方面营养价值甚至超过橄榄油。

中国山茶油营养丰富，不饱和脂肪酸含量高达90%以上，其中油酸83%，亚油酸10%，并含有丰富的山茶苷、磷脂质和皂苷，维生素E和鞣质，已知其结构的皂苷元有:22a-基脂醇、玉蕊醇AE、皂苷元SF-1、山茶皂元B和茶皂醇B，山茶油的单不饱和脂肪酸组成生理活性。山茶油含有丰富的维生素E、维生素D、维生素K和胡萝卜素（即维生素A）更为重要的是，山茶油中含有角鲨烯。角鲨烯是一种生理活性成分，有较好的富氧能力以及抗缺氧和抗疲劳，提高人体免疫力以及增进肠胃道吸收功能的功效。[1]

山茶油来自大自然，本身有相当高的营养价值，如采用合理科学的方式提取山茶油，对其营养价值的保留以及副产品综合利用都是非常有益的。

2 传统生产工艺

山茶油生产过程中，传统方式一般是压榨浸出，精炼后得到食用山茶油，在加工过程中浸出（即萃取）方式一般采用环己烷或正己烷为萃取溶剂，其萃取工艺流程和工艺参数如下。

2.1 基本工艺流程

传统6号溶剂浸出法取油基本过程是把油料或预榨饼浸没于溶剂中，使油料绝大多数溶解在溶剂內，形成混合油。然后将所得混合油与固体残渣（即湿粕）分离，混合油再按沸点的差异进行蒸发和气提。使其中的溶剂完全气化，变成溶剂气体而与油分离，从而得到浸出毛油，被气化的溶剂蒸汽经过冷凝、冷却、分水予以回收，然后再投入循环使用，湿粕也要进行烘干脱溶，溶剂蒸汽给予回收循环使用。（见图1）

图1 传统浸出工艺

2.2 主要技术参数

6号溶剂的初馏温度不低于60℃，98%馏出温度不低于90℃，一蒸温度80℃~85℃，二蒸温度100℃左右，气提温度115℃~120℃。[2]

3 亚临界液体萃取山茶籽油

溶剂在高于其沸点，低于其临界温度的区间内，在密闭的容器内，一定的压力下以液化状态存在，被称之为该溶剂的亚临界状态。在亚临界状态区域的萃取，称之为亚临界状态的萃取，其最大优点是低温工艺，同时选择溶剂多样，选用夹带剂，能够使用超声波辅助萃取等方式，能够对目标组分选择性萃取。

亚临界萃取过程一般是：预处理后的油料进入萃取罐，用亚临界液体浸没，萃取出山茶油后分离，然后湿粕脱溶，混合油蒸发，溶剂汽进行加压压缩成液态后回到溶剂罐，循环使用。（见图2）

图2 亚临界萃取过程

溶剂比控制在1:1.5~1:1.2之间，温度控制在25℃~45℃之间，溶剂选用丙烷、丁烷。

4 亚临界萃取山茶油的优势

亚临界液体提取山茶油较传统浸出工艺，在许多方面都具有非常鲜明的优势[3]：

4.1 工序更少，工艺过程更简捷

传统工艺中，混合油必须经过第一次蒸发、第二次蒸发、汽提、分水等工序，而亚临界液体萃取只需要加热、加压两道工序就能完成[4]。

4.2 所需设备更少，更紧凑

由于亚临界液体萃取的工序的精简，可以减少2个蒸发器、2个冷却器、1个汽提塔，还减少了分水箱，大量节约了设备投入，同时，阀门、管道连接也更少，费用也节约。

4.3 精炼车间人数减少

传统工艺设备繁多，湿粕烘干、蒸脱以后，再冷却分水，而亚临界萃取工艺只需要加热、加压即可，人数可由原来的4人减少至2人，人力减少一半，可降低人工成本，也更便于生产管理。

4.4 溶剂成本更低

亚临界液体所用烷烃（主要是丁烷）C4H10，传统工艺用的是己烷（正己烷或环己烷）C6H14。每吨6号溶剂的价格大约6000元左右，每吨丁烷的价格大约3000~4000元，亚临界液体萃取所用溶剂成本价更低，而且，丁烷是石油化工的主要产品，货源广泛、充足。

4.5 溶剂消耗更少

传统工艺中，每吨油料的溶剂消耗大约5kg，而亚临界液体萃取工艺中，每吨油料的溶剂消耗大约4kg。新工艺每吨油料可降低1kg的油耗。若按日处理100 t山茶籽计算，每天可以降低100kg的溶剂消耗。新工艺的毛油及副产品粕中残留更少，单位油料重量的溶剂损耗也更少，更利于降低成本。（数据来源于河南亚临界鲲华公司）

4.6 能耗更低

因提取温度低，蒸汽消耗量更少,能耗成本得以降低。传统工艺中，每加工1 t油料需要消耗大约0.3m3蒸汽，而亚临界液体萃取工艺中，每加工1 t油料需要消耗大约0.2m3蒸汽。按照1 t煤能产汽4.8m3来计算，新工艺的1 t油料的能耗大约降低0.02 t煤。若按日处理100 t山茶籽计算，每天可节约燃煤消耗约2 t。同时，可减少碳排放，改善了传统工艺溶剂汽中水蒸汽排放多易造成水体污染的问题，更加高效环保。[5]