油茶饼粕的综合利用研究

《广州食品工业科技》总GuangzhouFoodScienceandTechnologyVol.20No.3(81)中图分类号：TS2；文献标识码：A；文章篇号:1007-2764(2004)03-00130-050油茶饼粕的综合利用研究邓桂兰彭超英卢峰（华南理工大学食品与生物工程学院,广州510640）摘要：本文简略介绍了油茶饼粕的来源，主要化学成分及其综合利用的途径和重要意义，综述了从茶粕中提取茶油、茶皂素，用茶粕制取酸洗缓蚀剂、活性碳及茶粕用作饲料的生产方法以及这些产品的实际用途。关键词：油茶饼粕；化学成分；综合利用AStudyontheComprehensiveUtilizationofOil-tea-cakeDengGui-lan，PengChao-ying，LuFeng(CollegeofFoodandBiologicalEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640)Abstract:Thispapermainlydiscussesthesourceandchemicalcomponentsoftheoil-tea-cake,aswellasthewayandimportantvalueofitscomprehensiveutilization.Wecanextractteaoilandteasaponin,prepareacidpickingbuffer-corrodentandactivecarbonandmakeproteinfeedfromtheoil-tea-cake.Theprocreativemethodsandpracticaluseoftheseproductsarepresented.Keywords:Oil-tea-cake;Chemicalcomponents;Comprehensiveutilization油茶饼粕又称茶饼，茶粕，枯饼等，其数量相当于茶油的三倍。我国现有油茶林面积400万hm2，年产茶油约15万吨，油茶饼粕约50万吨[1]。油茶籽仁含油率约40%～45%,目前多采用95#螺旋榨油机,出油效率约93%～95%[2]，榨取茶油后剩下的渣饼即是油茶饼粕。由于油茶饼粕味苦,有毒,目前基本上被废弃，造成了很大的资源浪费。据报道[3],茶粕组成为：粗蛋白15％，粗脂肪5％，糖类40％，粗纤维6％，皂素10－14％，灰分6％，单宁2％，咖啡碱0.95％，水分14％。可见，茶粕含有多种有用成分，我们可用不同的方法对其进行加工利用，使茶粕变废为宝。1残留茶油的提取和精炼茶油是一种营养价值高的植物性食用油。其脂肪组分以不饱和脂肪酸为主，占90.2，饱和脂肪酸仅占9.3％。另外，还含有微量的植物固醇类物质。油茶籽仁经压榨提取茶油后，其饼粕中尚含有3％～5％的油脂，有必要将这部分油脂提取出来。对茶粕进行复榨，可以得到复榨毛茶油。但复榨毛茶油酸价高，黑色素多，杂质含量高，因此对其须进行精炼。收稿日期：2004-06-08作者简介：邓桂兰，女，1978年生，正在攻读硕士研究生复榨毛茶油精炼工艺流程[4]如下：毛油→沉降→离心分离→碱炼→脱色、脱臭→成品复榨毛茶油精炼工艺条件如下：（1）沉降、分离：毛油中加入6％（w/w）的水和0.65％（w/w）的食盐，在68℃左右沉降，然后离心分离，脱水。毛油经盐析、沉降、过滤分离、脱水得到的油脂，其杂质含量和色泽有明显改善。（2）碱炼：选择最佳的碱炼条件是毛茶油精炼的关键。碱炼时碱液浓度为13％，碱炼时间为70min，控制碱炼初始温度在35℃左右，碱炼终了温度在85℃左右。在框式搅拌器，控制搅拌速度开始至加碱中和反应结束时为60－70r/min，中和完毕后，油皂明显分离时，搅拌速度控制为20－30r/min。（3）脱色、脱臭：常用活性碳和活性白土作混合脱色剂进行脱色，效果较好。在对产品要求不是很高的情况下，用混合脱色剂还可免去脱臭工序。但要获得优质精炼茶油还需进一步在真空下脱臭。2醇水溶液法提取茶皂素2.1茶皂素的性质和用途茶皂素分子由疏水性的配位基（C30H50O6），亲水性的糖体及有机酸构成，属五环三萜类化合物。茶皂素具有良好的乳化、分散、润湿、去污、发泡、稳泡、130《广州食品工业科技》总GuangzhouFoodScienceandTechnologyVol.20No.3(81)胶粘等多种活性作用，是一种性能优良的天然非离子型表面活性剂。茶皂素溶液能不同程度地破坏红血球，有溶血作用。如果在茶皂素中添加胆固醇等甾醇类物质，其溶血作用消失。茶皂素具有消炎，镇痛，健胃，抗渗透，祛痰等多种药理作用。因此茶皂素广泛应用于农药，医药，日用化工，毛纺，针织等生产行业上。2.2茶皂素的提取茶粕中含有10％～14％的茶皂素，可提取出来制成各种产品。通常从茶粕中提取茶皂素采用有机溶剂法或水溶法，但这两种方法各有利弊。这里介绍一种用醇水溶液提取茶皂素的方法，其工艺流程如下：茶粕→粉碎→水浸提二次→过滤（去滤渣）→用氨调节至PH=10→过滤（滤渣作饲料）→95％乙醇→过滤（滤渣作饲料）→浓缩→加入阳离子型聚丙烯酰胺进行絮凝→过滤（滤渣作饲料）→脱色→干燥→产品3茶粕的营养价值及其用作饲料3.1用脱脂去皂茶粕直接饲喂畜禽茶粕经过脱脂和去除皂素，其无氮浸出物含量丰富，营养价值和能值均较高。茶粕提取皂素前后主要化学成分的变化如表1所示：表1油茶饼粕的主要成分[5]成分油茶饼饼粕（先用已醚提取脂肪）水提皂素后的饼粕醇提皂素后的饼粕皂甙%11.51.10.96总糖%36.442.343.8蛋白质%12.716.717.6脂肪6.30.270.24油茶饼粕经提取皂素后,糖的含量分别增加16.2%(水提)和17.6%(醇提),蛋白质含量分别增加31.3%和38.6%,茶粕糖和蛋白质含量均较高[5]，其蛋白质含量在16％以上，总糖含量在42％以上。刘彦明等用原子吸收光谱法测定各微量元素的含量，如表2。表2茶饼饲料中微量元素分析结果[6]元素CaMgFeMnZnCuCoNiCdPb含量ug⋅g－1792.72361.2983.1197.177.742.809.904.2由表2可见,茶粕饲料中富含多种无机微量元素,特别是对动物生长发育有利的必需元素[7]Mg、Fe、Ca、Mn、Zn、Cu的含量较为丰富,而对动物生长发育不利的有害元素Cd、Pb的含量却很低或近于零.由此可见，脱脂和去除皂素后的茶粕蛋白质和碳水化合物含量均较高，微量元素含量也较为丰富，具有较高的营养价值，其营养与米糠饼相当。经过加工去除其残留皂素，改善其辛辣涩味，是较好的饲料资源[5]。我们用10%碳酸钠水溶液和茶粕一起蒸煮,放置1个月后,口感无辛辣等异味,完全可以作饲料。3.2茶粕饲料进一步发酵生产菌体蛋白饲料随着畜牧业发展，我国对饲料蛋白的需求量日益增加，为此我们必须寻找新的蛋白资源利用混合菌种对茶粕进行固体发酵，可将茶粕非蛋白氮转化为菌体真蛋白，大大提高茶粕饲料的蛋白质含量，并在一定程度上降解纤维素，半纤维素物质，提高了茶粕的适口性和消化吸收率,使茶粕成为一种优良的饲料资源。茶粕菌体蛋白饲料[8]就是在适宜的培养条件下，以茶粕为主要原料，接种黑曲霉，米曲霉，毛霉，白地霉，产盶假丝酵母等微生物，通过发酵，在较短时间内产生大量的菌体蛋白，使茶粕蛋白质含量得到提高，可从发酵前的8.75％提高到16.78％，蛋白质最大提高率为66.7％～99.7％。而且发酵后茶粕氨基酸种类齐全，并含多种维生素，生物酶和未知生长因子等。在此生物转化中，菌体也分解利用部分纤维素，使茶粕纤维素含量由发酵前的25％下降到17.9％，菌种对纤维素的最大分解率为31.5％。虽然其中纤维素含量还相对高，但经过生物发酵的粗纤维，其木质素和纤维素之间的紧密结合已被破坏，使其中部分纤维素和木质素成为易消化的饲料营养成分。4用茶粕培养茶薪菇茶粕饼是茶油产生的下脚料,茶粕饼中粗纤维量约占9.4%，粗蛋白量约占25.8%,是栽培食用菌的极好原料。茶薪菇是一种食用及药用价值极高的菌类,也是近几年发展起来的能人工栽培的新品种,该类野生菇主要生长在油茶树和柳树树桩腐烂部位。因此可利用产茶油山区丰富的茶粕饼资源来栽培茶薪菇。徐尔尼等利用茶籽壳和茶粕饼为原料进行了茶薪菇栽培试验[9]，发现以茶籽壳为主料,茶粕饼为辅料栽培茶薪菇是可行的,但过量会使菌丝色泽呈黄色,生长缓慢,其中以茶籽壳70%;米糠20%;茶粕饼5%为最佳。由于茶薪菇的习性,茶籽壳、茶粕饼对茶薪菇菌子实体的形成和生长一定的刺激作用,以茶粕壳和茶粕饼为栽培料的其产量都有所增加。并且由茶籽壳和茶粕饼栽培的茶薪菇口味更鲜美、香味更浓郁。5在茶粕综合利用方面的一些探索性研究5.1油茶饼粕制备活性碳的研究[10]林瑞余等进行了油茶饼粕制备活性碳的研究。活性碳的制备按照ZnCl2法，产品按文献[11]测定其质量指标。去皂饼粕与ZnCl2溶液按质量比为1：1混匀，放置8hr后置于炭化炉中，在300－400℃进行炭化后，131《广州食品工业科技》GuangzhouFoodScienceandTechnologyVol.20No.3(总81)132继续升温到700～720℃进行活化，保持20min，取出冷却后加20ml水和5ml浓盐酸进行漂洗，再加适量酸煮沸30min，水洗至无Zn2＋为止，然后离心分离，在700℃下干燥，粉碎，过200目筛，包装待用。参照上述方法，用未去皂饼粕及杉木屑进行对照实验，结果见表3。表3活性炭产量与质量原料(30g)成品碳重(g)得率(%)脱色力(ml)干燥减重(%)氯化物(%)总铁量(%)灼烧残渣(%)去皂饼粕9.8032.714.0100.30.13.0未去皂饼粕7.2024.09.0100.30.13.0杉木屑4.5815.215.0100.30.13.0注：脱色力为亚甲基蓝去皂饼粕和未去皂饼粕均可用于制备活性炭，去皂饼粕制得的活性炭质量接近于杉木屑的产品，但得率为杉木屑的两倍以上，锌耗相对下降，成本较低。5.2水解油茶饼粕制取酸洗缓蚀剂[12]卢基林用盐酸水解法由茶粕制得了缓蚀剂,认为，由于茶粕含有脂肪酸、多糖类、茶皂素和氨基酸等多种化学成分，而这些成分中又含有大量的羟基、羧基、胺基等功能基团,其缓蚀作用主要表现在两个方面:一是基团中的Ｎ,Ｏ等原子电负性大,又有孤对电子,可与钢样表面Fe原子的空ｄ轨道配位,化学吸附成膜,降低了Fe原子与Ｈ+的反应活性,因而抑制了Fe腐蚀过程。另一方面,有机胺与Ｈ+结合形成RNH+,因静电作用而吸附在阴极区,从而抑制Ｈ+进攻钢样表面的Fe原子,具有缓蚀作用。该缓蚀剂由于有多种功能基团的协同作用,对腐蚀的阴、阳极过程均有明显的抑制作用，故属于混合抑制型缓蚀剂。该缓蚀剂的添加量和效果,与水解条件和浓缩程度有关。5.3油茶皂素抑菌效果的研究[13]黄卫文等以油茶皂素为材料对大肠杆菌,桔青霉,黑曲霉,金黄色葡萄球菌,和117产朊假丝酵母进行了抑菌试验。抑菌检测结果见表4。表4油茶皂素的抑菌效果(抑菌圈直径/mm)皂素浓度/%黑曲霉桔青霉大肠杆菌117产朊假丝酵母金黄色葡萄球菌10.0033.921.033.318.80.05.0026.819.715.815.50.02.5020.213.510.110.20.01.2511.110.57.89.30.00.628.08.36.38.20.00.000.00.00.00.00.0结果表明：均有抑制作用,其中对大肠杆菌和黑曲霉抑制作用较强,对金黄色葡萄球菌无抑制作用。对有效菌的最小抑制浓度在0.625%以下。油茶皂素优良的表面活性性能使其在开发洗发香波、沐浴露、香皂、洗涤剂等方面具有广阔的前景,而油茶皂素对微生物具有的有效抑菌特性,又以它为原料开发的产品可达到既有洗涤效果又有卫生保健功效。综上所述，油茶饼粕原料丰富，产地集中，综合开发油茶饼粕可望获得较大的经济效益。参考文献1张庆华,黄文銮.福建省主要油茶产区油茶立地生产力