无色无味活性成分含量高的山茶油及其制备方法及应用
技术领域
本发明涉及山茶油精加工领域，具体涉及一种无色无味活性成分含量高的山茶油及其制备方法和应用。
背景技术
山茶油又名茶籽油、野山茶油，油茶籽油，茶油树籽油，具有降低胆固醇、提高高密度脂蛋白、降低低密度脂蛋白、降血脂、防止心脑血管疾病、提高免疫力、抗辐射、清除自由基、预防肿瘤等功效，是国际粮农组织重点推广的健康食用油，其中还含有茶多糖、山茶皂甙、黄酮、茶多酚、维生素和植物甾醇等多种活性物质，所以山茶油除可食用外，还可用做高档化妆品原料，且附加值高。但是，目前，化妆品用山茶油生产工艺仍无统一标准，主要是参照食用油精炼过程精制而成，从而忽视了化妆品用山茶油的特点，导致精炼山茶油在颜色、气味、活性功效等方面不能满足化妆品用油的要求，如，在山茶油脱臭过程中，温度一般需要长时间保持在200℃以上，导致茶油中活性成分如角鲨烯、VE、甾醇、茶多酚等流失严重，极大的影响山茶油护肤的功效，例如，国内申请号为200510100247.1的专利文献中公开了一种精制山茶油的方法，其采用的高温方法精制山茶油会导致其中特有的各种功能性营养物质被破坏，同时还会在生产过程中产生有害物质及过重的山茶油特有气味。
而专利申请号为201710946580.7的专利文献中公开了一种高品级山茶油精炼工艺：a、制备毛油：B、脱皂；c、水洗；d、脱色；e、脱臭；F、脱脂；G、脱脂油经精滤得成品油。但该方法采用245℃无保护长时间高温脱臭，会导致油脂中活性成分大量损失，且油脂的过氧化值、酸值都会变大，降低山茶籽精炼油的品质。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种无色无味活性成分含量高的山茶油及其制备方法和应用，所制得的山茶油不仅能够满足高品质化妆品用油的标准，又能最大程度保留山茶油的活性成分。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种山茶油的制备方法，包括以下步骤：
A、碱炼脱酸：将压榨山茶籽毛油加热至40℃-95℃，在搅拌条件下加入碱溶液，形成皂粒后停止搅拌，保温静置，去除皂脚和水；
B、水洗：将步骤A处理后得到的山茶油在搅拌条件下加入盐溶液进行水洗，然后静置后去除胶体杂质和水；
C、真空脱水：将步骤B处理后得到的山茶油在真空条件下加热升温，进行脱水；
D、脱色：将步骤C处理后的山茶油降温后，在搅拌条件下加入脱色剂进行脱色，过滤后得到脱色山茶油；
E、惰性气体保护蒸汽脱臭：将脱色山茶油在真空条件下，通入惰性气体，进行搅拌加热；待温度升到130℃-250℃，通入水蒸气进行脱臭；然后关闭水蒸气，降温，得到脱臭山茶油；
F、冬化：将脱臭山茶油冷却后保温，然后去除蜡质和固体杂质，即得所述山茶油。
优选地，步骤A中，所述碱溶液为5-40％的氢氧化钠溶液；所述氢氧化钠溶液的加入质量为山茶籽毛油的0.1-0.8％；所述搅拌转速为5-50r/min；所述静置时间为2-10h。
优选地，步骤B中，所述搅拌转速为10-60r/min；所述盐溶液为1-10％的氯化钠溶液，氯化钠溶液的加入质量为山茶籽毛油的3-10％；所述水洗的搅拌时间为5-40min；所述静置时间为1-10h。
优选地，步骤C中，所述真空条件为保持真空度在0.7-0.95Kpa；所述升温至50-120℃。
优选地，步骤D中，所述降温至40-110℃；所述搅拌转速为10-50r/min；所述脱色剂为活性白土和活性炭；所述脱色时间为10-60min。
优选地，所述活性白土和活性炭的加入质量分别为山茶籽毛油的2-8％、1-5％。
优选地，步骤E中，所述真空条件为保持真空度在0.7-0.99Kpa；所述搅拌转速为20-80r/min；所述水蒸汽的通入量为毛油质量的5％-20％；所述脱臭时间为1-8h；所述降温至10-50℃；所述惰性气体为氮气；所述惰性气体在整个脱臭过程和降温过程均保持通入。氮气作为惰性气体不仅可以保护作用，还能加强油脂的循环混合，使油温分布均匀，从而提高升温效率，缩短整个脱臭时间。
优选地，步骤F中，所述冷却至1-10℃、保温2-10h。
本发明还提供了一种根据前述的方法制备的山茶油，所述山茶油无色无味，活性成分VE含量＞500mg/kg，甾醇含量＞1000mg/kg，角鲨烯含量＞400mg/kg。
本发明还提供了一种根据前述的方法制备的山茶油在化妆品中的应用。
1、本发明在山茶油脱臭工艺过程中，创新性的首次采用了氮气保护与水蒸汽蒸馏提取相结合应用于山茶油的脱臭，大大的提高了脱臭效率，具体体现在以下几点：
2、脱臭的升温阶段：山茶油脱臭的原理是，在高温下，借助水蒸汽汽提脱除油脂中的臭味物质，这首先需要加热1.5-3h把山茶油升到130℃-250℃的高温；同时由于脱臭系统机械搅拌的存在，降低了脱臭系统的密封性，增加了山茶油在没有保护的情况下长时间处于较高的温度下被空气氧化的风险，使得山茶油脱臭的难度增加。本发明采用通入氮气作为山茶油升温阶段的保护气，杜绝了山茶油在升温过程中被氧化的可能性，同时通入氮气还能加强山茶油循环混合，使油温分布均匀，从而提高油脂升温效率，缩短脱臭升温所用时间，提高脱臭脱臭工艺效率。
3、脱臭过程：在脱臭过程中，油脂处于较高的温度，如果没有保护会增加油脂被氧化的风险，同时，通入的水蒸气中也会含有一部分氧气，这也会增加脱臭的难度，所以本发明在脱臭阶段一直通入氮气，氮气作为保护气能够很好地保护油脂在脱臭阶段不被氧化。
4、脱臭降温阶段：在山茶油脱臭完成后，需要把油脂温降低到50℃以下，才能再做处理，这是为了防止油脂在较高的温度下与空气接触，导致油脂氧化，使得脱臭工艺失败。本发明同样在山茶油脱臭降温阶段，向脱臭锅内通入氮气，排尽脱臭过程中水蒸汽带入的空气，同时也能杜绝降温过程中山茶油被氧化的风险，另外氮气还能加强山茶油循环混合，使油温分布均匀，从而提高降温速率，缩短脱臭降温所用时间，提高脱臭工艺效率。
5、活性物质的保护：由于在整个脱臭过程通入氮气保护，同时氮气的通入也缩短了整个脱臭过程所用的时间，使得活性物质被氧化的可能性大大降低，最大限度的保留了山茶油中所含的活性物质。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明具有制备工艺简单，生产条件容易控制，生产周期短，得油率高等优点，并具有生产过程温度低，且脱臭过程中通入氮气作为保护气，同时也起到提高升温效率和加快降温的作用，缩短脱臭时间，所以制备出的山茶油不仅无色无味，还能最大限度的保留其所含的活性成分。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
1)碱炼脱酸：称取120kg澄清的压榨山茶籽毛油加入碱炼锅中，加热升温，使温度保持在95℃，随后将毛油质量0.1％的氢氧化钠配成浓度为5％的氢氧化钠溶液，在50r/min搅拌条件下，加入碱炼锅中，待皂粒明显形成，停止搅拌，保温静置10h；然后捞出上层皂脚后，最后从出料阀放出皂脚和水。
2)水洗：将油温保持在40℃，随后在60r/min的搅拌条件下，加入毛油质量3％的氯化钠溶液水洗，氯化钠水溶液的浓度为10％，搅拌40min后，静置10h，然后捞出上层胶体杂质，最后从出料阀放出胶体杂质和水。
3)真空脱水：将水洗后的山茶油注入脱色锅，加热升温，抽真空，同时真空度保持在0.95Kpa左右，到油温升到50℃停止加热，保温到油面不再沸腾为止，此时脱水过程完成。
4)脱色：待油温降到40℃时，在50r/min的搅拌条件下，加入毛油质量8％的活性白土和毛油质量1％的活性炭，搅拌60min，然后过滤，除去白土和活性炭，得到脱色油。
5)氮气保护蒸汽脱臭：将脱色油注入脱臭锅，加热升温，开启搅拌，转速为80r/min，抽真空，真空度保持在0.70Kpa，同时通入氮气，氮气作为惰性气体不仅可以保护作用，还能加强油脂的循环混合，使油温分布均匀，从而提高升温效率，缩短整个脱臭时间；约加热3h后，温度升到250℃(若不通氮气约需要加热4.5h)，通入水蒸气，但不要关闭氮气，随后恒温恒压脱臭1h；然后，停止加热，关闭水蒸气，水蒸汽的通入量为毛油质量的5％，最后，用冷却水降低油温，同时保持通入氮气(可以加快降温速率和保护油脂不被氧化)，约降温2.5h，油温降低到10℃(若不通氮气约需要降温3.5h)，即得到脱臭油。
6)冬化：把脱臭油后的山茶油注入冬化锅，随后冷却至1℃，保温2h，然后通过板框压滤机除去蜡质和固体杂质，得到无色无味活性成分含量高的化妆品用山茶油。
实施例2
1)碱炼脱酸：称取250kg澄清的压榨山茶籽毛油加入碱炼锅中，加热升温，使温度保持在95℃，随后将毛油质量0.8％的氢氧化钠配成浓度为40％的氢氧化钠溶液，并5r/min的搅拌条件下，加入碱炼锅中，待皂粒明显形成，停止搅拌，保温静置2h；然后捞出上层皂脚，最后从出料阀放出皂脚和水。
2)水洗：将油温保持在90℃，随后在10r/min的搅拌条件下，加入毛油质量10％的氯化钠溶液水洗，氯化钠水溶液的浓度为1％，搅拌5min后，静置1h，然后捞出上层胶体杂质，最后从出料阀放出胶体杂质和水。
3)真空脱水：将水洗后的山茶油注入脱色锅，加热升温，抽真空，同时真空度保持在0.60Kpa，到油温升到120℃停止加热，保温到油面不再沸腾为止，此时脱水过程完成。
4)脱色：待油温降到110℃时，在10r/min的搅拌条件下，加入毛油质量2％的活性白土和毛油质量5％的活性炭，搅拌10min，然后过滤，除去白土和活性炭，得到脱色油。
5)氮气保护蒸汽脱臭：将脱色油注入脱臭锅，加热升温，开启搅拌，转速为20r/min，抽真空，真空度保持在0.99Kpa，同时通入氮气，氮气作为惰性气体不仅可以保护作用，还能加强油脂的循环混合，使油温分布均匀，从而提高升温效率，缩短整个脱臭时间；约加热1.5h后，温度升到130℃(若不通氮气约需要加热2.3h)，通入水蒸气，但不要关闭氮气，随后恒温恒压脱臭8h；然后,停止加热，关闭水蒸气，水蒸汽的通入量为毛油质量的20％，最后，用冷却水降低油温，同时保持通入氮气(可以加快降温速率和保护油脂不被氧化)，约降温1.5h，油温降低到50℃(若不通氮气约2.8h)，即得到脱臭油。
6)冬化：把脱臭油后的山茶油注入冬化锅，随后冷却至10℃，保温10h，然后通过板框压滤机除去蜡质和固体杂质，得到无色无味活性成分含量高的化妆品用山茶油。
实施例3
1)碱炼脱酸：称取180kg澄清的压榨山茶籽毛油加入碱炼锅中，加热升温，使温度保持在60℃，随后将毛油质量0.4％的氢氧化钠配成浓度为20％的氢氧化钠溶液，并20r/min的搅拌条件下，加入碱炼锅中，待皂粒明显形成，停止搅拌，保温静置5h；然后捞出上层皂脚，最后从出料阀放出皂脚和水。
2)水洗：将油温升高到80℃，随后在40r/min的搅拌条件下，加入毛油质量6％的氯化钠溶液水洗，氯化钠水溶液的浓度为4％，搅拌20min后，静置7h，然后捞出上层胶体杂质，最后从出料阀放出胶体杂质和水。
3)真空脱水：将水洗后的山茶油注入脱色锅，加热升温，抽真空，同时真空度保持在0.80Kpa左右，到油温升到90℃停止加热，保温到油面不再沸腾为止，此时脱水过程完成。
4)脱色：待油温降到80℃时，在30r/min的搅拌条件下，加入毛油质量4％的活性白土和毛油质量3％的活性炭，搅拌40min，然后过滤，除去白土和活性炭，得到脱色油。
5)氮气保护蒸汽脱臭：将脱色油注入脱臭锅，加热升温，开启搅拌，转速为60r/min，抽真空，真空度保持在0.97Kpa，同时通入氮气，氮气作为惰性气体不仅可以保护作用，还能加强油脂的循环混合，使油温分布均匀，从而提高升温效率，缩短整个脱臭时间；约加热2h，温度升到180℃(若不通入氮气约加热3h)，通入水蒸气，但不要关闭氮气，随后恒温恒压脱臭4h；然后停止加热，关闭水蒸气，水蒸汽的通入量为毛油质量的15％，最后，用冷却水降低油温，同时保持通入氩气(可以加快降温速率和保护油脂不被氧化)，约降温2.2h，油温降低到20℃(若不通入氮气需要降温3.3h)，即得到脱臭油。
6)冬化：把脱臭油后的山茶油注入冬化锅，随后冷却至5℃，保温6h，然后通过板框压滤机除去蜡质和固体杂质，得到无色无味活性成分含量高的化妆品用山茶油。
实施例4
1)碱炼脱酸：称取220kg澄清的压榨山茶籽毛油加入碱炼锅中，加热升温，使温度保持在75℃，随后将毛油质量0.6％的氢氧化钠配成浓度为30％的氢氧化钠溶液，并在35r/min的搅拌条件下，加入碱炼锅中，待皂粒明显形成，保温静置8h；然后捞出上层皂脚，最后从出料阀放出皂脚和水。
2)水洗：将油温保持在85℃，然后在25r/min的搅拌条件下，加入毛油质量8％的氯化钠溶液水洗，氯化钠水溶液的浓度为6％，搅拌30min后，静置5h，最后捞出上层胶体杂质后从出料阀放出胶体杂质和水。
3)真空脱水：将水洗后的山茶油注入脱色锅，加热升温，抽真空，同时真空度保持在0.85Kpa左右，到油温升到100℃停止加热，保温到油面不再沸腾为止，此时脱水过程完成。
4)脱色：待油温降到70℃时，在转速为20r/min搅拌条件下，加入毛油质量6％的活性白土和毛油质量4％的活性炭，搅拌35min，然后过滤，除去白土和活性炭，得到脱色油。
5)氮气保护蒸汽脱臭：将脱色油注入脱臭锅，加热升温，开启搅拌，转速为40r/min，抽真空，真空度保持在0.94Kpa，同时通入氮气，氮气作为惰性气体不仅可以起到保护作用，还能加强油脂的循环混合，使油温分布均匀，从而提高升温效率，缩短整个脱臭时间；约加热2.2h，温度升到200℃(若不通入氮气需要加热3.3h)，通入水蒸气，但不要关闭氮气，随后恒温恒压脱臭6h；然后停止加热，关闭水蒸气，水蒸汽的通入量为毛油质量的10％，最后，用冷却水降低油温，同时保持通入氮气(可以加快降温速率和保护油脂不被氧化)，约降温2h，油温降低到30℃(若不通入氮气需降温3.2h)，即得到脱臭油。
6)冬化：把脱臭后的山茶油注入冬化锅，随后冷却至6℃，保温8h，然后通过板框压滤机除去蜡质和固体杂质，得到无色无味活性成分含量高的化妆品用山茶油。
下表为通过本发明实施例1、2、3、4制备得到的化妆品用山茶油理化及活性指标数据统计，如表1所示：
表1
由上表检测数据可知，通过本发明方法制备的山茶油酸值＜0.1mgKOH/g，过氧化值＜0.3mmoL/kg，水分含量≤0.04％，黄色值≤0.5，红色值≤0.08，趋于无色无味无烟无酸败，各项指标均达到国家标准GB11765-2018一级压榨茶籽油及化妆品用油的要求，主要活性成分VE含量＞500mg/kg，甾醇含量＞1000mg/kg，角鲨烯含量＞400mg/kg，在高级化妆品领域中具有广泛的应用。
对比例1
本对比例与实施例1的方法基本相同，不同之处仅在于：步骤5)中，本对比例采用的真空度保持在0.5Kpa。
对比例2
本对比例与实施例2的方法基本相同，不同之处仅在于：步骤5)中，本对比例不进行通入氮气的步骤。
对比例3
本对比例与实施例2的方法基本相同，不同之处仅在于：步骤5)中，本对比例仅在用冷却水降低油温的过程中不保持通入氮气，整个降温过程需要2.8小时。
下表为通过本发明对比例1、2、3制备得到的化妆品用山茶油理化及活性指标数据统计，如表2所示：
表2
对比例1-3制备的油脂的气味均存在油脂香味，不通入氮气很容易导致油脂被空气氧化，油脂氧化会使油脂气味发生变化。因此通入氮气保护可以很好地避免油脂被氧化，在较为温和的条件下也能获得无味的山茶油。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，以上实施例仅用于说明本发明，而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
