引言

　　油茶(Camellia oleifera Abel.)系山茶科山茶屬植物，是中國特有的油料作物。油茶籽(山茶籽)是油茶的種籽，茶籽油是從油茶籽中提取出來的植物油,油茶籽油主要含有油酸、亞油酸、軟脂酸等脂肪酸，另外，還含有維生素E、角鯊烯等營養成分，是我國特有的一種優良的保健植物油。茶樹籽油傳統加工工藝主要有壓榨法和浸出法兩種，壓榨法成本較低，投資較省，但是出油率低，油品質差，外觀顏色深，要想獲得高品質茶油, 還得經過多步提煉。溶劑浸提法生產效率高，一次性投資較大，油的提取率較高，但浸出法設備多、投資大，毛油成分復雜，需要嚴格的精煉處理，油品風味損失大，濕粕在高溫脫溶過程中變性大。

　　綜合國內外學者研究成果，水相酶解法是一種環保提油工藝，水相酶解工藝是以水作為分散相，酶在水相中水解，油料在水相中進行酶解，以水為溶劑來提取油脂，從而釋放油脂的過程。它的一個顯著特點就是安全性好，無傳統浸出方法中溶劑易燃易爆問題，也不會產生有毒的有機揮發氣體，是一項很有前途的新技術。本文研究的主要內容就是以茶籽為原料，探索影響水酶法提取茶籽油工藝的因素，水酶法提取的主要影響因素有震蕩溫度，震蕩時間，酶解pH值、料液比、酶的種類和用量、原料(茶籽仁)的破碎程度。

　　試驗材料與方法

　　1試驗原料。黃旦茶籽仁，石油醚(30℃～60℃)，檸檬酸，氨水，以上為AR試劑 ，蒸餾水;酸性纖維素酶，纖維素酶最優反應條件為溫度50℃，pH值為5.0;植物蛋白水解專用酶，植物蛋白水解專用酶最優反應條件為溫度38℃，pH值為8.0。

　　2主要試驗儀器。ST-02A型多功能粉碎機，DK-S24型電熱恒溫水浴鍋，DSHZ-300A型旋轉式恒溫振蕩器，Anke GL-20G-Ⅱ型離心機，DELTA 320型pH計。

　　試驗方法。1水酶法提取茶樹籽油脂工藝流程。茶籽→烘焙→清理→剝殼→篩風選→茶仁→粉碎→篩分→蒸汽蒸→加蒸餾水→調pH→加纖維素酶→恒溫震蕩→調pH→加蛋白酶→恒溫攪拌→過濾→離心→石油醚分液分離→水浴分離→烘干去溶劑→油脂

　?、賹⒉枳讶?，通過篩理、分揀、清理等，除去茶籽中的碎殼、霉變的茶籽，清理石塊、鐵雜等雜質。

　?、诜鬯閷⑻幚磉^的茶籽用微型植物粉碎機粉碎，用20目篩篩出茶籽粉。③蒸炒 將處理過的油茶籽粉用蒸架蒸汽蒸20min。④加水 稱取50g粉碎的茶籽粉，加入350ml的蒸餾水邊加水邊攪拌。⑤殺酶 將收集好的漿料放入100℃水浴鍋中加熱30min。⑥加纖維素酶反應 調節漿料的pH值為5.0，稱取0.25g的纖維素酶，放入旋轉式恒溫振蕩器，調節振蕩轉速為170r/min，溫度為50℃，恒溫振蕩8小時。⑦加蛋白酶反應 用氨水溶液調節漿料pH至8.0，稱取0.25g的植物蛋白水解專用酶，在38℃溫度條件下攪拌反應20min。⑧離心分離 將反應后的漿液在8500r/min的轉速下離心15min，取液相層，加入NaCl至料液飽和，用石油醚萃取、分液、烘干，凈制，稱取清油凈重。

　　2 單因素試驗安排。采用單因素試驗設計，分別考察水料比、提取時間、纖維素酶和植物蛋白水解專用酶的用量、離心轉速等反應參數對提取率的影響。單因素試驗設計為：以水料比3:1( mL/g ) ，植物纖維素酶和蛋白水解專用酶量為0.5%茶籽粉的重量，提取溫度50℃，提取時間4h，pH值5.0和8.0，振蕩轉速170r/min，離心時間15min和離心速度4000r/min作為基本條件，在其它條件不變的情況下，分別改變水料比、提取時間、離心速度、纖維素酶和蛋白酶的量進行單因素試驗。

　?、偎媳葘Φ糜吐实挠绊?。依據上述方法對茶籽粉進行水酶法提取，在其他因素不變的情況下，改變料液比分別在1:3、1:4、1:5、1:6情況下的得油率。②提取時間對油脂得油率的影響。依據上述方法對茶籽粉進行水酶法提取，在其他因素不變的情況下，改變提取時間分別測定在酶解3h、6h、9h、12h下的得油率。③離心轉速對油脂得油率的影響。依據上述方法對茶籽粉進行水酶法提取，在其他因素不變的情況下，改變料液的離心速度為分別4500/min、6500/min、8500/min、10000/min情況下的得油率。④酶的量對油脂得油率的影響。依據上述方法對茶籽粉進行水酶法提取，在其他因素不變的情況下，改變纖維素酶和蛋白酶的量分別為茶籽粉重量的0%、0.25%、0.5%、1%情況下的得油率。

　　優化試驗安排。通過單因素實驗確定水酶法提取茶樹籽油的振蕩時間/h，水料比，纖維素酶%，蛋白酶%四個因素，采用L16(45)正交表進行正交試驗，安排如下：

表1   正交試驗

　　結果與分析

　　單因素試驗結果與分析

　　水料比對得油率的影響。由圖1可以看出，在所選范圍內，隨著水料比的增加，得油率逐步下降。指標以高為好，所以在試驗范圍內水料比越小越好，但水料比過低時，難以使物料浸沒，且料液黏稠粘附嚴重，損失較大，難于離心，因此綜合兩個指標選水料比為3:1。

圖1   水料比對得油率的影響

圖2   振蕩時間對得油率的影響

　　振蕩時間對得油率的影響。由圖2可見，其它按基本條件不變，振蕩時間分別為3、6、9、12h，考察提取時間對茶油得油率的影響，隨著時間的延長，得油率逐漸增加，但超過9h時增加趨緩。說明在本試驗條件下，體系中的油滴聚集起來需要一定的時間，這一點可通過在提取結束后靜置一定時間來滿足。

圖3
   離心轉速對油脂得油率的影響

　　離心轉速對得油率的影響。茶油得油率在4500r/min到6500r/min隨著離心機轉速的增大而提高，當轉速達到6500r/min以上時得油率呈現平穩狀態增幅略微減小。但當轉速在8500r/min到10000r/min時，得油率迅速升高。離心是破壞乳化層提取油脂的重要工藝，是利用高速旋轉產生的慣性離心力對乳化層分子的剪切作用，達到破乳效果。

　　纖維素酶和蛋白酶的量對得油率的影響

圖4   纖維素酶和蛋白酶的量對得油率的影響

　　正交試驗結果與分析

表2   水酶法正交試驗結果

　　正交試驗結果。在無交互作用的情況下，若考核指標越大越好，應取各因素均值K最大的位級為較優位級，反之，則應取K最小的位級為較優位級。由表5可知，對于得油率指標，K31>K21>K41>K11,A3(振蕩時間為18h)為最優條件;K12>K22>K42>K32,B1(水料比為3：1)為最優條件;K23>K43>K13>K33,C2(纖維素酶量為0.15g)為最優條件; K44>K34>K24>K14,D4(蛋白素酶量為0.45g)為最優條件。

　　結論

　　本論文初步確定了水酶法從茶籽仁中提取茶籽油的工藝路線，水酶法利用纖維素酶、蛋白酶對已粉碎的茶樹籽仁得油率進行了研究，結合實驗及相關分析得到以下主要結論：

　　(1)水酶法從油茶籽籽仁中提取茶籽油的較適工藝條件為：水料比3:1;提取時間在一定范圍內越長越好，但考慮生產成本，確定提取時間為18h;提取溫度為50℃，振蕩時pH為5.0，振蕩完加蛋白酶時pH為8.0(由這兩種酶最適合的酸堿條件決定)，離心轉速為8500r/min，離心時間為15min，纖維素酶的量為茶籽粉重的0.3%，蛋白酶的量為茶籽粉重的0.9%。

　　(2)該試驗的較適合方案是：取50g粉碎茶籽，蒸氣蒸完冷卻后加入150mL蒸餾水，調節料液pH為5.0，加纖維素酶，在50℃、170轉條件下恒溫振蕩18小時后，調節料液pH為8.0，加蛋白酶，在38℃攪拌反應20min，在8500 r/min下離心15min，保留固相，取液相層，萃取、分液、烘干，凈制，稱取清油凈重。在此條件下，油提取率可達到最大值為8.86%。