引言

　　油茶(Camellia oleifera Abel.)系山茶科山茶属植物，是中国特有的油料作物。油茶籽(山茶籽)是油茶的种籽，茶籽油是从油茶籽中提取出来的植物油,油茶籽油主要含有油酸、亚油酸、软脂酸等脂肪酸，另外，还含有维生素E、角鲨烯等营养成分，是我国特有的一种优良的保健植物油。茶树籽油传统加工工艺主要有压榨法和浸出法两种，压榨法成本较低，投资较省，但是出油率低，油品质差，外观颜色深，要想获得高品质茶油, 还得经过多步提炼。溶剂浸提法生产效率高，一次性投资较大，油的提取率较高，但浸出法设备多、投资大，毛油成分复杂，需要严格的精炼处理，油品风味损失大，湿粕在高温脱溶过程中变性大。

　　综合国内外学者研究成果，水相酶解法是一种环保提油工艺，水相酶解工艺是以水作为分散相，酶在水相中水解，油料在水相中进行酶解，以水为溶剂来提取油脂，从而释放油脂的过程。它的一个显著特点就是安全性好，无传统浸出方法中溶剂易燃易爆问题，也不会产生有毒的有机挥发气体，是一项很有前途的新技术。本文研究的主要内容就是以茶籽为原料，探索影响水酶法提取茶籽油工艺的因素，水酶法提取的主要影响因素有震荡温度，震荡时间，酶解pH值、料液比、酶的种类和用量、原料(茶籽仁)的破碎程度。

　　试验材料与方法

　　1试验原料。黄旦茶籽仁，石油醚(30℃～60℃)，柠檬酸，氨水，以上为AR试剂 ，蒸馏水;酸性纤维素酶，纤维素酶最优反应条件为温度50℃，pH值为5.0;植物蛋白水解专用酶，植物蛋白水解专用酶最优反应条件为温度38℃，pH值为8.0。

　　2主要试验仪器。ST-02A型多功能粉碎机，DK-S24型电热恒温水浴锅，DSHZ-300A型旋转式恒温振荡器，Anke GL-20G-Ⅱ型离心机，DELTA 320型pH计。

　　试验方法。1水酶法提取茶树籽油脂工艺流程。茶籽→烘焙→清理→剥壳→筛风选→茶仁→粉碎→筛分→蒸汽蒸→加蒸馏水→调pH→加纤维素酶→恒温震荡→调pH→加蛋白酶→恒温搅拌→过滤→离心→石油醚分液分离→水浴分离→烘干去溶剂→油脂

　　①将茶籽去壳，通过筛理、分拣、清理等，除去茶籽中的碎壳、霉变的茶籽，清理石块、铁杂等杂质。

　　②粉碎将处理过的茶籽用微型植物粉碎机粉碎，用20目筛筛出茶籽粉。③蒸炒 将处理过的油茶籽粉用蒸架蒸汽蒸20min。④加水 称取50g粉碎的茶籽粉，加入350ml的蒸馏水边加水边搅拌。⑤杀酶 将收集好的浆料放入100℃水浴锅中加热30min。⑥加纤维素酶反应 调节浆料的pH值为5.0，称取0.25g的纤维素酶，放入旋转式恒温振荡器，调节振荡转速为170r/min，温度为50℃，恒温振荡8小时。⑦加蛋白酶反应 用氨水溶液调节浆料pH至8.0，称取0.25g的植物蛋白水解专用酶，在38℃温度条件下搅拌反应20min。⑧离心分离 将反应后的浆液在8500r/min的转速下离心15min，取液相层，加入NaCl至料液饱和，用石油醚萃取、分液、烘干，净制，称取清油净重。

　　2 单因素试验安排。采用单因素试验设计，分别考察水料比、提取时间、纤维素酶和植物蛋白水解专用酶的用量、离心转速等反应参数对提取率的影响。单因素试验设计为：以水料比3:1( mL/g ) ，植物纤维素酶和蛋白水解专用酶量为0.5%茶籽粉的重量，提取温度50℃，提取时间4h，pH值5.0和8.0，振荡转速170r/min，离心时间15min和离心速度4000r/min作为基本条件，在其它条件不变的情况下，分别改变水料比、提取时间、离心速度、纤维素酶和蛋白酶的量进行单因素试验。

　　①水料比对得油率的影响。依据上述方法对茶籽粉进行水酶法提取，在其他因素不变的情况下，改变料液比分别在1:3、1:4、1:5、1:6情况下的得油率。②提取时间对油脂得油率的影响。依据上述方法对茶籽粉进行水酶法提取，在其他因素不变的情况下，改变提取时间分别测定在酶解3h、6h、9h、12h下的得油率。③离心转速对油脂得油率的影响。依据上述方法对茶籽粉进行水酶法提取，在其他因素不变的情况下，改变料液的离心速度为分别4500/min、6500/min、8500/min、10000/min情况下的得油率。④酶的量对油脂得油率的影响。依据上述方法对茶籽粉进行水酶法提取，在其他因素不变的情况下，改变纤维素酶和蛋白酶的量分别为茶籽粉重量的0%、0.25%、0.5%、1%情况下的得油率。

　　优化试验安排。通过单因素实验确定水酶法提取茶树籽油的振荡时间/h，水料比，纤维素酶%，蛋白酶%四个因素，采用L16(45)正交表进行正交试验，安排如下：

表1   正交试验

　　结果与分析

　　单因素试验结果与分析

　　水料比对得油率的影响。由图1可以看出，在所选范围内，随着水料比的增加，得油率逐步下降。指标以高为好，所以在试验范围内水料比越小越好，但水料比过低时，难以使物料浸没，且料液黏稠粘附严重，损失较大，难于离心，因此综合两个指标选水料比为3:1。

图1   水料比对得油率的影响

图2   振荡时间对得油率的影响

　　振荡时间对得油率的影响。由图2可见，其它按基本条件不变，振荡时间分别为3、6、9、12h，考察提取时间对茶油得油率的影响，随着时间的延长，得油率逐渐增加，但超过9h时增加趋缓。说明在本试验条件下，体系中的油滴聚集起来需要一定的时间，这一点可通过在提取结束后静置一定时间来满足。

图3
   离心转速对油脂得油率的影响

　　离心转速对得油率的影响。茶油得油率在4500r/min到6500r/min随着离心机转速的增大而提高，当转速达到6500r/min以上时得油率呈现平稳状态增幅略微减小。但当转速在8500r/min到10000r/min时，得油率迅速升高。离心是破坏乳化层提取油脂的重要工艺，是利用高速旋转产生的惯性离心力对乳化层分子的剪切作用，达到破乳效果。

　　纤维素酶和蛋白酶的量对得油率的影响

图4   纤维素酶和蛋白酶的量对得油率的影响

　　正交试验结果与分析

表2   水酶法正交试验结果

　　正交试验结果。在无交互作用的情况下，若考核指标越大越好，应取各因素均值K最大的位级为较优位级，反之，则应取K最小的位级为较优位级。由表5可知，对于得油率指标，K31>K21>K41>K11,A3(振荡时间为18h)为最优条件;K12>K22>K42>K32,B1(水料比为3：1)为最优条件;K23>K43>K13>K33,C2(纤维素酶量为0.15g)为最优条件; K44>K34>K24>K14,D4(蛋白素酶量为0.45g)为最优条件。

　　结论

　　本论文初步确定了水酶法从茶籽仁中提取茶籽油的工艺路线，水酶法利用纤维素酶、蛋白酶对已粉碎的茶树籽仁得油率进行了研究，结合实验及相关分析得到以下主要结论：

　　(1)水酶法从油茶籽籽仁中提取茶籽油的较适工艺条件为：水料比3:1;提取时间在一定范围内越长越好，但考虑生产成本，确定提取时间为18h;提取温度为50℃，振荡时pH为5.0，振荡完加蛋白酶时pH为8.0(由这两种酶最适合的酸碱条件决定)，离心转速为8500r/min，离心时间为15min，纤维素酶的量为茶籽粉重的0.3%，蛋白酶的量为茶籽粉重的0.9%。

　　(2)该试验的较适合方案是：取50g粉碎茶籽，蒸气蒸完冷却后加入150mL蒸馏水，调节料液pH为5.0，加纤维素酶，在50℃、170转条件下恒温振荡18小时后，调节料液pH为8.0，加蛋白酶，在38℃搅拌反应20min，在8500 r/min下离心15min，保留固相，取液相层，萃取、分液、烘干，净制，称取清油净重。在此条件下，油提取率可达到最大值为8.86%。