第二章 核桃低温压榨制油技术

第一节 液压冷榨制取核桃油工艺

提取核桃油可以采用液压榨油机，也可以采用螺旋榨油机。螺旋榨油机压榨过程中榨料在榨膛中的动态压榨形式易造成榨膛温度升高，致使榨料中蛋白质变性；而液压榨油机压榨过程中对榨料的静态压榨形式有利于保持压榨过程的低温，可保护油中热敏性营养物质不被破坏，蛋白质不易变性，从而得到高品质的冷榨核桃油，同时可生产低变性核桃蛋白，提高核桃的综合利用率。利用冷榨法生产核桃油，既可保证比较高的出油效率，又可保留核桃油中的微量营养物质，得到高品质的保健核桃油。

核桃仁表面有一层紧密的褐色薄皮衣，单宁含量高，单宁的存在会影响核桃油的口感和色泽，也影响核桃蛋白的后续加工及蛋白质的稳定性，必须对核桃进行较完善的脱皮。以脱皮核桃仁为原料，通过研究液压榨油机压榨的工艺条件，并确定最优工艺条件，对核桃冷榨工业化生产有很好的指导作用。

一、材料与方法

（一）材料

核桃：市售，贵州省六盘水核桃（含粗脂肪67.9%，粗蛋白质17.9%，水分3.8%，灰分2.5%，碳水化合物7.9%）；石油醚（沸程30～60℃）、氢氧化钠、三氯甲烷、冰乙酸、硫代硫酸钠、碘化钾、可溶性淀粉，均为分析纯。

（二）仪器与设备

小型液压压榨机：德州市恒翔机械制造厂；FW-100高速万能粉碎机：天津市泰斯特仪器有限公司；HH-S型数显恒温水浴锅：上海正基仪器有限公司；索氏抽提仪：北京赛福莱科技有限公司；101-1A型数显恒温干燥箱：上海东美建材试剂设备有限公司；FA-1004型电子分析天平：上海良平仪器仪表有限公司；GC-2014型气相色谱分析仪：日本岛津公司。

（三）试验方法

1.工艺流程

2.操作要点

核桃仁脱皮：选用干燥、无病虫害、无霉变的贵州省六盘水核桃，去壳得到核桃仁，利用一定浓度的NaOH溶液65℃浸泡处理后立即用清水漂洗干净。

核桃仁冷榨：脱皮后的核桃仁送入电热恒温烘箱，在50℃鼓风干燥，处理至试验所需水分含量，粉碎，采用小型液压压榨机常温榨油。

核桃仁热榨：脱皮烘干核桃仁，粉碎，130℃烘焙后即用小型液压压榨机常温榨油。

（四）测定方法

按照国家标准规定的方法进行测定分析。

1.核桃仁基本成分的测定

粗脂肪：依据GB 5009.6-2016测定；粗蛋白质：依据GB 5009.5-2016测定；水分：依据GB 5009.236-2016测定；灰分：依据GB 5009.4-2016测定；碳水化合物含量=100%-（水分含量+粗蛋白质含量+粗脂肪含量+灰分含量）。

2.核桃油的品质分析

酸价：依据GB 5009.229-2016测定；过氧化值：依据GB 5009.227-2016测定；碘值：依据GB/T 5532-2008测定；色泽：依据GB/T 22460-2008测定；脂肪酸组成：依据GB 5009.168-2016测定。

二、结果与分析

（一）核桃仁脱皮最佳工艺条件

在NaOH溶液65℃处理条件下，考察NaOH浓度和浸泡时间对核桃仁脱皮的影响，核桃仁脱皮试验结果见表2-1。

从表2-1可以看出，随着NaOH浓度和浸泡时间的增长，脱皮效果也逐渐提高，相反，脱皮核桃仁的质地和色泽逐渐下降。NaOH浓度越高则碱性越强，在脱除种皮的同时，还腐蚀到果肉，导致核桃仁质地变软，同时造成颜色加深，质量损失。浸泡时间过短，溶液未完全润湿核桃仁表皮，脱皮效果不佳，但长时间浸泡又会腐蚀核桃仁使其质地变差，颜色加深，不利于后续加工利用。综合考虑脱皮效果和脱皮核桃仁的质地色泽，最终确定脱皮条件为NaOH浓度0.6%，浸泡时间15min。

（二）冷榨单因素试验

1.压榨压力对出油率的影响

在压榨时间30min，入榨水分含量2%的条件下分别选取10MPa、20MPa、30MPa、40MPa、50MPa进行压榨，计算脱皮核桃仁冷榨油的提取率。压榨压力对出油率的影响如图2-1所示。

由图2-1可知，随着压力的升高，压力小于30MPa时核桃油提取率显著增加，当压力大于30MPa后，增长趋势缓慢。综合考虑能耗和动力等因素，30MPa为较优压榨压力。

2.压榨时间对出油率的影响

在压榨压力30MPa，入榨水分含量2%的条件下，分别选取压榨时间10min、20min、30min、40min、50min进行压榨，计算核桃仁冷榨油的提取率。压榨时间对出油率的影响如图2-2所示。

由图2-2可知，压榨时间小于30min时，提取率增加较明显，时间大于30min后增加趋势缓慢。通常压榨时间长，提取率高，但是当压榨时间达到一定的值后，出油率随时间变化缓慢，最后将不随时间变化而改变。此外，压榨时间过长，降低了设备的生产效率。综合考虑以上因素，30min为较优压榨时间。

3.入榨水分对出油率的影响

在压榨压力30MPa，压榨时间30min条件下，分别采用入榨水分为1%、2%、3%、4%、5%进行压榨，计算核桃仁冷榨油提取率。入榨水分对出油率的影响如图2-3所示。

由图2-3可知，当水分含量在1%～2%时，出油率缓慢降低，之后随着水分含量的增加，出油率显著下降。这是因为，水分对油料的弹性、塑性、机械强度、导热性、组织结构等物理性质产生影响，随着水分含量的增加，可塑性也逐渐增加。所以，选择水分含量2%为入榨较优水分。

（三）冷榨优化正交试验结果

在单因素试验的基础上，选取压榨压力、压榨时间、入榨水分为试验因素，以出油率为试验指标，设置3因素3水平试验，选用L₉（3⁴）正交表安排试验。结果表明，压榨压力对出油率的影响最为显著，其次是水分和时间。最佳工艺条件为压榨压力30MPa、压榨时间40min、入榨水分1.5%，通过验证试验，在此条件下油脂提取率为93.19%。

（四）核桃油理化性质

将冷榨核桃油与热榨核桃油、国家压榨核桃油质量标准进行比较，核桃油理化特性见表2-2。

由表2-2可知，液压冷榨提取的核桃油品质好，冷榨核桃油在原料处理和液压压榨过程中都保持较低温度，所测试核桃油的酸价、过氧化值、色泽都明显优于热榨油样及国家标准。

（五）冷、热榨核桃油的脂肪酸组成与含量比较

将冷榨核桃油脂肪酸、热榨核桃油脂肪酸分别经甲酯化后采用气相色谱分析，根据峰面积大小，分别计算出冷、热核桃油中各类脂肪酸的相对含量，冷榨核桃油与热榨核桃油的脂肪酸组成及其相对含量见表2-3。

由表2-3可知，核桃油中主要含有的是不饱和脂肪酸，其中亚油酸含量最高，其次是油酸和亚麻酸。冷、热榨核桃油脂肪酸组成基本相同，冷榨核桃油的不饱和脂肪酸含量，特别是多不饱和脂肪酸含量高于热榨油，而热榨核桃油的饱和脂肪酸和低不饱和脂肪酸比冷榨油高，这是由于在核桃热榨高温处理过程中，核桃油中的不饱和脂肪酸被部分氧化。此外，试验结果还显示，冷榨核桃油亚麻酸、亚油酸含量均高于热榨核桃油，且其总含量高于一般食用性植物油。亚麻酸（ALA）和亚油酸（LA）是人体必需脂肪酸，是人体合成前列腺素的前驱物质，可调节血压、促进新陈代谢。核桃油中亚麻酸与亚油酸的组成与比例较为平衡，更符合人体的营养需求。与其他植物油脂所不同的是，核桃油脂还同时富含ω-3和ω-6脂肪酸，在营养价值上优于一般植物油，是极具营养的高级保健油。

三、结论

核桃仁碱法脱皮最佳工艺条件为：NaOH浓度0.6%，浸泡温度65℃，浸泡时间15min，在此脱皮条件下得到的核桃仁质地良好。通过单因素试验和正交试验，得到核桃油液压冷榨最佳工艺条件为：压榨压力30MPa、压榨时间40min、入榨水分1.5%，在此条件下油脂提取率为93.19%，得到的核桃油品质高，酸价为0.33mg/g，过氧化值为0.25（mmol/kg），色泽为Y20、R1.0，各项理化指标均达到国家标准。液压冷榨核桃油的不饱和脂肪酸含量达到93.03%，高于传统热榨油，具有较高的营养，对其保健作用可进行深层次的开发利用。