張 煜，孟 佳，張 旋，曹萬新，史宣明，方曉璞

中糧工科(西安)國際工程有限公司 (西安 710082)

我國核桃種植面積較大，且產(chǎn)量較高，核桃仁富含蛋白質(zhì)和不飽和脂肪酸，不飽和脂肪酸含量約占含油總量的90%，且富含多種類VE和植物甾醇，營養(yǎng)價(jià)值較高[1]。

制取提取核桃油的方法主要有壓榨法、水代法、水酶法、溶劑浸出法及超臨界流體萃取法等，其中壓榨法又因榨機(jī)機(jī)械形式不同分為螺旋壓榨和液壓壓榨，目前國內(nèi)加工企業(yè)多采用壓榨法提取核桃油。不同工藝對核桃油品質(zhì)影響程度有很大區(qū)別，本文對這些工藝的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行整理論述，以期對國內(nèi)核桃油加工企業(yè)發(fā)展提供參考數(shù)據(jù)。

1 壓榨法

壓榨法是一種傳統(tǒng)制油方法，我國最早有楔式榨油的記錄在14世紀(jì)中葉[2]，其原理為物理機(jī)械壓縮將油料中游離的脂肪擠壓出來，同時(shí)破壞油料細(xì)胞壁，釋放細(xì)胞中的油脂，從而達(dá)到高效固液相分離，提取出油。生產(chǎn)工藝要求原料精選，去雜、去石后進(jìn)行破碎、蒸炒、擠壓，機(jī)榨過程中添加炒籽，經(jīng)榨機(jī)榨制后，保持了油脂的原汁原味，香味濃郁，且無任何添加劑，不含溶劑殘留和含皂量。壓榨法根據(jù)榨機(jī)機(jī)械形式分為單螺旋榨機(jī)、雙螺旋榨機(jī)及液壓榨機(jī)。

1.1 單螺旋榨機(jī)壓榨

目前壓榨制油主要采用單螺旋壓榨機(jī)，此工藝技術(shù)簡易，配套設(shè)備少成本低，可大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)，能夠適應(yīng)各類油料特性。核桃為小品種木本油料，品類繁多且不具有統(tǒng)一性，性狀差異性大，油脂含量高，單螺旋壓榨機(jī)不太適用于核桃壓榨制油工藝。周伯川等[3]采用單螺旋榨油機(jī)制取核桃油時(shí)，為解決核桃因高含油量導(dǎo)致“滑膛”的問題，在核桃仁中添加30%左右核桃殼，但這樣會(huì)導(dǎo)致油中雜質(zhì)過多、色澤過深，同時(shí)對餅中核桃殼分離困難，核桃餅中的優(yōu)質(zhì)蛋白不能夠利用。魯海龍等[4]利用ZX10型單螺旋榨油機(jī)將核桃仁與核桃餅50%比例混合進(jìn)料壓榨，也可解決“滑膛”問題，出油與出餅皆順暢，但餅顏色較深，出油率不高，降低了設(shè)備生產(chǎn)效率。

1.2 雙螺旋榨機(jī)壓榨

近年來國內(nèi)引進(jìn)德國進(jìn)口雙螺旋榨機(jī)進(jìn)行油料冷榨加工，主要適用于高成本、高附加值、高品質(zhì)的油脂產(chǎn)品。雙螺旋區(qū)別于單螺旋榨機(jī)，具有較高的壓縮比，在同一榨籠內(nèi)逆向輸送壓榨，可解決在單螺旋榨機(jī)壓榨高含油油料時(shí)，出現(xiàn)“滑膛”、壓力不足導(dǎo)致不出油等問題。壓榨前需進(jìn)行油料調(diào)質(zhì)，在60 ℃以下烘干處理，降低核桃仁中含水量在經(jīng)過雙螺旋榨機(jī)壓榨，一次壓榨后會(huì)將壓榨餅多次復(fù)榨，以提高出油率[5]。魯海龍等[4]利用SSYZ型雙螺旋榨機(jī)對核桃仁兩次壓榨，第一次壓榨餅殘油9.3%，第二次壓榨餅殘6.7%，壓榨餅顏色較深。

1.3 液壓榨機(jī)壓榨

液壓壓榨為靜態(tài)壓榨法，區(qū)別于螺旋壓榨，由于壓榨過程溫度不高，壓榨進(jìn)程緩慢溫和，是典型的冷榨工藝。植物油的蛋白質(zhì)和活性營養(yǎng)成分最大化保留，榨出的油原色原香原味，一般不用過濾可直接食用，適合核桃等高含油量的油料。此工藝下對核桃餅蛋白高溫變性損壞影響較小，可用于制作核桃蛋白粉、核桃酥及核桃乳等高附加值產(chǎn)品。吳鳳智等[6]利用T50型小型液壓榨機(jī)將核桃仁粉碎后進(jìn)行液壓榨油，工藝條件為壓榨壓力30 MPa、壓榨時(shí)間40 min、入榨水分1.5%, 在此條件下油脂提取率為93.19%，油脂品質(zhì)高于傳統(tǒng)熱榨油, 具有較高的營養(yǎng)。液壓榨油機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、噪音低、能耗低等優(yōu)勢，但同時(shí)存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、處理量小、壓榨周期長且不能連續(xù)生產(chǎn)等缺點(diǎn)[4]，每次壓榨需要包餅包料，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，是制約著核桃加工產(chǎn)業(yè)高效發(fā)展的瓶頸。

2 水代法

水代法即所謂“以水代油”法，是我國一種傳統(tǒng)制油方法，是生產(chǎn)芝麻油的常見的方法，利用油料中的非油成分的親水性的差異，同時(shí)利用水、油密度的不同，用物理方法分離出油脂[7]。劉淼[8]等配制Na2CO3與Ca(OH)2混合溶液，再將核桃仁保溫浸泡，再經(jīng)過水洗、烘烤、去皮、磨漿等工藝，最后離心分離，提取出核桃油，提取核桃油品質(zhì)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，且富含30.37 mg/100 g黃酮。水代法應(yīng)用于核桃制油工藝，具有設(shè)備投資小、能耗低、易操作等優(yōu)點(diǎn)，但存在著出油率低、工藝步驟繁瑣，油水分離較困難等缺點(diǎn)。

3 水酶法

水酶法是一種已有長期研究的制油方法，此方法提取植物油在國外多用于可可、玉米胚、菜籽、大豆、米糠、葵花籽和向日葵等, 并取得良好的效果[9]。油料在經(jīng)過機(jī)械破碎的基礎(chǔ)上，選擇對植物細(xì)胞壁及油料組織有降解作用的酶制劑處理油料，這些水解酶能破壞細(xì)胞壁，通過對脂多糖, 脂蛋白的分解作用, 有利于油脂從油料植物細(xì)胞中釋放, 從而提高出油率[10]。易建華等[11]對水酶法提取核桃油工藝進(jìn)行探究，認(rèn)為酶的選擇對水酶法提取核桃油有較大影響, 主要是影響油的提取率;使用單一酶會(huì)取得較好的效果, 且選擇適宜的復(fù)合酶效果更優(yōu)于單一酶。

4 溶劑浸出法

使用有機(jī)溶劑浸出提取油脂是目前國內(nèi)油脂加工較為普遍的工藝方法，將油料經(jīng)過清選、軋胚、膨化等前處理工段，選用特定溶劑對物料噴淋及浸泡，使油料中的油脂萃取出來，再經(jīng)過脫溶工段提取出油脂。端木凡林等[12]研究用4號(hào)溶劑浸出核桃油，工藝條件為：罐組式浸出器裝料量為65%，料溶比為1∶1，壓力0.3～0.8 MPa，得到浸出淡黃色核桃油，油中殘溶小于50 mg/kg。周如金等[13]研究浸出核桃油優(yōu)化條件：溫度為65 ℃，浸出時(shí)間2.5 h，溶劑比為1∶6.5，核桃油提取率為58.5%。該方法出油率高、產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定，工藝過程能全程自動(dòng)化控制，適用于大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)。但工藝過程使用有機(jī)溶劑，本身存在一定安全風(fēng)險(xiǎn)，生產(chǎn)的油與粕中會(huì)有溶劑殘留，需要增加設(shè)備進(jìn)行脫溶，增加了加工成本。且核桃蛋白經(jīng)過溶劑浸泡后會(huì)發(fā)生變性, 不太適于核桃等需要利用植物蛋白的油料加工。

5 超臨界流體萃取法

超臨界流體萃取原理是利用超臨界流體的溶解能力與其密度的關(guān)系，即利用壓力和溫度對超臨界流體溶解能力的影響而進(jìn)行的，主要使用的萃取溶劑為CO2。此方法萃取及分離溫度較低，提取的油脂澄清透明、色澤淡黃，可獲得高品質(zhì)油脂產(chǎn)品。王豐俊等[14]利用超臨界CO2流體萃取核桃油工藝條件進(jìn)行研究，在得到高品質(zhì)核桃蛋白的同時(shí)核桃油的品質(zhì)也較高。吳彩娥等[15]確定超臨界CO2流體萃取核桃油最佳工藝參數(shù)：粒度30目，萃取溫度45 ℃，萃取壓強(qiáng)30 MPa，分離溫度50 ℃，分離壓強(qiáng)8 MPa，萃取時(shí)間5 h、CO2流量40 L，此條件下核桃油萃取率可達(dá)93.98%。目前超臨界流體萃取技術(shù)小試及中試階段已較為成熟，但工藝條件為高溫高壓，投資成本及能耗都較高，且萃取工藝在高壓狀態(tài)下進(jìn)行，存在一定安全風(fēng)險(xiǎn)，目前在實(shí)際生產(chǎn)上使用超臨界流體萃取還是較少的。

6 結(jié)束語

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國核桃種植面積和產(chǎn)量逐年增加，核桃年產(chǎn)量已居世界前位。但是，目前核桃的價(jià)格偏高，導(dǎo)致加工成本較大；消費(fèi)者認(rèn)可度不高，市場占有率較小，產(chǎn)品附加值低，仍然制約核桃加工企業(yè)良好發(fā)展的最主要因素。核桃油加工企業(yè)應(yīng)該因地制宜，采取適當(dāng)?shù)囊?guī)模，選擇適宜自身的制油方式，在保證油脂品質(zhì)同時(shí)，減少對核桃餅、核桃粕中蛋白的破壞，增加后續(xù)核桃蛋白高值化利用的可能性，走綜合加工利用之路，帶動(dòng)我國核桃產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。