Олію насіння чаю отримують із насіння рослини Camellia oleifera. Володіє характерним ароматом, легко зберігається, швидко засвоюється організмом людини, має високу харчову цінність. Ця олія містить різні жирні кислоти, включаючи олеїнову кислоту, лінолеву кислоту, пальмітинову кислоту, стеаринову кислоту та міристинову кислоту.
Існує кілька способів добування олії з насіння чаю. Оскільки олія насіння чаю є-чутливою до тепла й не витримує високих температур, традиційне гаряче пресування значно змінює її колір. Екстракція розчинником, з іншого боку, залишає залишки розчинників, що призводить до низької стабільності продукту та потенційних ризиків для здоров’я.
Різні методи екстракції дають різні результати для олії насіння чаю. Гаряче пресування руйнує поживні речовини в олії, ускладнюючи зберігання кінцевого продукту, спричиняючи значні втрати поживних речовин, знижуючи вихід олії та негативно впливаючи на колір. Екстракція розчинником дає нестабільний продукт із залишковими розчинниками, що шкодить здоров’ю.
Технологія екстракції надкритичної рідини характеризується низьким споживанням енергії, високою ефективністю та відсутністю забруднення. Він простий в експлуатації та легкий у управлінні, і тому широко застосовується в багатьох галузях, таких як харчова промисловість, медицина, хімікати та біохімія. Цей метод екстракції зберігає як поживні речовини, так і активні інгредієнти, не пошкоджуючи олію насіння чаю високими температурами, що робить його екологічним і ефективним процесом. Він зазвичай використовується в харчовій промисловості та переробці зерна і особливо підходить для вилучення функціональних компонентів з рослин. Наприклад, його можна використовувати для вилучення таких олій, як олія волоського горіха, олія виноградних кісточок, обліпихова олія та гарбузова олія, а також такі речовини, як лецитин, ароматизатори та пігменти.
Експерименти показали, що кілька ключових факторів впливають на продуктивність екстракції олії насіння чаю: тиск екстракції, температура екстракції, час екстракції та швидкість потоку CO₂.
Вплив тиску на продуктивність екстракції
Вихід екстракції зростає з підвищенням тиску. Більш високий тиск збільшує щільність CO₂, тим самим підвищуючи його здатність розчиняти масло чайного насіння. Оптимальним тиском екстракції визначено 35 МПа.
Вплив температури на вихід екстракції
Температура має комплексний вплив на розчинність надкритичного CO₂. Під постійним тиском підвищення температури прискорює молекулярний рух, посилює молекулярні взаємодії, зменшує в’язкість рідини та покращує розчинність. Однак це також зменшує щільність рідини, що зменшує здатність рідини переносити масло чайного насіння. Ці два протилежні ефекти разом визначають оптимальну температуру екстракції. Для олії з насіння чаю оптимальна температура екстракції становить 50 градусів.
Вплив швидкості потоку CO₂ на продуктивність екстракції
Під час динамічної екстракції вища швидкість потоку CO₂ призводить до більш високого співвідношення екстрагента-до-матеріалу, що сприяє дифузії та розчинності екстракту. Як показано на малюнку 3, вихід екстракції зростає зі збільшенням швидкості потоку CO₂; однак, коли швидкість потоку перевищує 20 кг/год, вихід екстракції трохи зменшується. Це можна пояснити надмірно високою швидкістю потоку, яка скорочує час перебування CO₂ у матеріалі, що призводить до недостатнього контакту між CO₂ і матеріалом і, таким чином, до зниження розчинності. Експериментальні результати показують, що оптимальна швидкість потоку CO₂ становить 20 кг/год.
Вплив часу екстракції на вихід екстракції
Загальний вихід екстракції поступово зростає зі збільшенням часу екстракції. Як з технічної, так і з економічної точок зору подовження часу екстракції збільшує споживання енергії. Тому відповідний час екстракції становить 150 хвилин.
При екстрагуванні чайної олії з використанням надкритичного CO₂ оптимальні умови процесу (з розміром частинок сировини 40 меш) наступні: тиск 35 МПа, температура 50 градусів, швидкість потоку CO₂ 20 кг/год і час екстракції 150 хвилин. За цих умов вихід екстракції може досягати 33,5%. На відміну від цього, звичайний метод екстракції розчинником займає 6 годин і досягає виходу екстракції лише 30,3%. Надкритичний метод не тільки вимагає менше часу, але й витягує більше олії насіння чаю із сировини, що призводить до більш високого використання сировини. Таким чином, це нова технологія з широкими перспективами розвитку.
Під час екстрагування олії з насіння чаю за допомогою надкритичного CO₂ робоча температура низька, що запобігає руйнуванню чутливих до тепла-компонентів олії та дозволяє олії зберігати свій природний аромат. В експерименті використовувався харчовий-CO₂, тому отриманий продукт не містить залишків розчинників і є натуральною зеленою їжею.