茶葉籽熱處理對其壓榨油品質(zhì)的影響

朱晉萱， 朱躍進(jìn)， 張士康， 劉國艷， 金青哲*

（1.中華全國供銷合作總社 杭州茶葉研究院，浙江 杭州 310016；2.江南大學(xué) 食品學(xué)院，江蘇 無錫 214122）

從茶葉籽中提取的油脂為茶葉籽油。茶葉籽是山茶科山茶屬植物茶樹（Camellia sinensis）的種子，早在我國明代醫(yī)藥學(xué)家李時珍所著的 《本草綱目》中就有記載茶葉籽可以榨油，衛(wèi)生部2009年第18號公告中正式批準(zhǔn)茶葉籽油為新資源食品[1-2]。2010年我國茶園總面積為 3 018萬畝[3]，從1965年起即為世界上茶園面積最大的國家，一般每公頃可產(chǎn)茶葉籽3 000 kg左右[4]。

茶葉籽油中的脂肪伴隨物主要包括甾醇、生育酚、角鯊烯和茶多酚類化合物等[5-7]，大都具有獨特的功能活性[8]。目前國內(nèi)茶葉籽油加工方式以壓榨為主，壓榨又分為冷榨與熱榨。它們主要區(qū)別為熱榨在壓榨前需對茶葉籽進(jìn)行蒸炒加熱工序，冷榨入榨溫度低于80℃，熱榨則在100～130℃[9-10]。熱榨出油率較高，但加熱可能對茶葉籽油的品質(zhì)有不利影響。分析探明茶葉籽油品質(zhì)尤其是其中的脂肪伴隨物是否受加熱操作的影響對茶葉籽油加工條件的確定具有重要意義。作者對不同處理方法制得的湖南茶葉籽毛油的品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行了測定分析，以期為茶葉籽油的工業(yè)化生產(chǎn)條件的優(yōu)化提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 茶葉籽油樣品 茶葉籽原料為2011年12月收集產(chǎn)自湖南湘潭的茶葉籽。將收集的新鮮茶葉籽在45℃下熱風(fēng)干燥12 h，此時水分含量測得為6.16%，為備用樣品。將備用樣品輕度粉碎，直接液壓壓榨，靜置過濾，得到冷榨樣品。將備用樣品分別置于80℃和120℃烘箱中2 h，輕度粉碎，液壓壓榨，靜置過濾，得到80℃樣品和120℃樣品。將備用樣品粉碎后用六號溶劑在常溫下進(jìn)行超聲波浸提，得到浸提樣品。

1.1.2 試劑 α-膽甾烷醇標(biāo)品，美國Sigma公司產(chǎn)品；BSTFA+TMCS（99∶1）試劑，美國 Supelco 公司產(chǎn)品；生育酚混合標(biāo)準(zhǔn)品（含有 α、β、γ、δ 4 種，95%），美國Roche公司產(chǎn)品；正己烷（色譜純），美國J&K化學(xué)公司產(chǎn)品；EGCG標(biāo)品，純度≥93%，購自浙江普麗美地公司產(chǎn)品；福林酚試劑、氫氧化鈉、氫氧化鉀、無水甲醇、酚酞、無水乙醇、正己烷、三氟化硼乙醚、無水碳酸鈉、乙酸乙酯、三氯甲烷、冰乙酸、碘化鉀、硫代硫酸鈉、異辛烷、可溶性淀粉等均為分析純，購自國藥試劑公司產(chǎn)品。

1.1.3 儀器與設(shè)備 儀器:Rancimat 743氧化穩(wěn)定儀:瑞士萬通公司產(chǎn)品；Waters1525高效液相色譜儀，Waters2996二極管陣列檢測器:美國Waters公司產(chǎn)品；GC-14B島津氣相色譜儀:日本島津公司產(chǎn)品；UV-2100分光光度計，Unico公司產(chǎn)品；Trace GC Ultra氣相色譜儀，ISQ質(zhì)譜檢測儀，Al 3000自動進(jìn)樣器，美國TRACE公司產(chǎn)品。

設(shè)備:AR2140電子分析天平:梅特勒-托利多儀器上海有限公司產(chǎn)品；RJ-TDL-50A臺式低速大容量離心機:無錫瑞江分析儀器有限公司產(chǎn)品；ZK-82BB型電熱真空干燥箱:上海實驗儀器廠有限公司產(chǎn)品；HN超聲波發(fā)生器:無錫市華能超聲電子有限公司產(chǎn)品；DHG-9076A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海浦東榮豐科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；Anke TGL-16G臺式離心機:上海安亭科學(xué)儀器廠產(chǎn)品；WK-800A高速藥物粉碎機:青州市精誠機械有限公司產(chǎn)品；榮華HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋:江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司產(chǎn)品；XW-80A微型漩渦混合儀:上海滬西分析儀器廠有限公司產(chǎn)品；二乙醇基固相萃取小柱（Diol-SPE），美國賽芬公司產(chǎn)品。

1.2 方法

1.2.1 過氧化值、酸值、OSI值的測定 油樣的過氧化值按GBT 5538-2005測定，酸值按GBT 5530-2005測定，OSI值參考GBT 21121-2007用Rancimat 743氧化穩(wěn)定儀測定。

1.2.2 脂肪酸組成測定 參考文獻(xiàn)[11]，CP7489柱，100 m×0.25 mm×0.20 μm， 甲酯化后進(jìn)樣 1 μL，升溫程序80℃保持3 min，15℃/min升溫至215℃保持20 min，檢測器、進(jìn)樣口溫度220℃。

1.2.3 茶多酚類物質(zhì)測定 樣品前處理:采用固相萃取法提取茶葉籽油中的多酚[12-13]。固相萃取小柱填料為二乙醇基（未封尾），填料500 mg，柱容量6 mL。先分別用6 mL甲醇和6 mL正己烷過柱活化，再準(zhǔn)確稱取茶葉籽油樣品1.5～1.8 g，溶于6 mL正己烷中，將該溶液過柱，然后分別用3 mL正己烷過柱清洗兩次，再用4 mL正己烷-乙酸乙酯（90∶10）過柱，最后用10 mL甲醇洗柱，洗脫液室溫蒸干，溶于1 mL （V（甲醇）∶V（水）=1∶1）中，待測。

測定:參考GB/T 8313-2008測定油中多酚總量?？紤]到茶葉籽油中的多酚以酯型為主，采用的標(biāo)準(zhǔn)品選用酯型兒茶素表沒食子兒茶素沒食子酸酯 （EGCG）。經(jīng)試驗，標(biāo)準(zhǔn)儲備液配制時應(yīng)稱取0.165 g標(biāo)準(zhǔn)品，此時標(biāo)準(zhǔn)曲線各點的吸光度可維持在0.2～0.7左右的可信區(qū)間。將固相萃取得到的各樣品多酚的甲醇-水溶液按GB/T 8313-2008處理，得到吸光度值，代入標(biāo)準(zhǔn)曲線中換算得到茶葉籽油中的茶多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.2.4 生育酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定 采用HPLC法測定[11]。稱取1.0 g油樣，精確至0.001 g置于10 mL棕色容量瓶中，用正己烷溶解，超聲后定容，離心，取20 μL進(jìn)樣。sehperisorb Silica柱，流動相為V（正己烷）∶V（異丙醇）=98.5∶1.5，1 mL/min，柱溫 25℃，檢測波長295 nm。配制混合生育酚標(biāo)準(zhǔn)品的正己烷溶液，質(zhì)量濃度為1 mg/mL。外標(biāo)法測定生育酚含量，標(biāo)樣和3只樣品分別進(jìn)樣，通過標(biāo)樣確定各生育酚的保留時間，同時根據(jù)標(biāo)樣總濃度和總峰面積關(guān)系可對樣品中四種構(gòu)型的生育酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)和總生育酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行計算。

1.2.5 甾醇和角鯊烯測定 采用氣質(zhì)聯(lián)用儀測定。

色譜條件:DB-5柱，柱長30 m，內(nèi)徑0.25 mm。稱取200～300 mg樣品，添加α-膽甾烷醇作為內(nèi)標(biāo)物 （配制1 mg/mL的正己烷溶液，添加0.5 mL即可），皂化處理后用正己烷提取、吹干，再用BSTFA+TMCS（99∶1）試劑硅烷化處理。 進(jìn)樣 0.2 μL，分流比120∶1， 升溫程序 200℃保持 1 min，25℃/min升溫至250℃，再5℃/min升溫至280℃，保持15 min，檢測器、進(jìn)樣口溫度290℃。

質(zhì)譜條件:傳輸線溫度250℃，離子源溫度250℃，離子化模式為EI，分子離子碎片掃描范圍為m/z 50～550。

2 結(jié)果與討論

2.1 過氧化值、酸值、OSI值和脂肪酸組成

4種處理方法制得的茶葉籽油過氧化值、酸值、OSI值的測定結(jié)果如表1所示。

表1 基本指標(biāo)Table 1 Basic indicators

由表1可以看出，浸出茶葉籽油酸值最高，這是由于有機溶劑使茶葉籽中的游離脂肪酸盡可能多的被提取出來，也反映出壓榨是一種制備低酸值植物油的方法。同時注意到隨處理溫度升高，壓榨油的酸值呈下降趨勢。由于油料中高水分含量會促進(jìn)甘油三酯水解，導(dǎo)致酸值上升。補充測定80℃和120℃處理后茶葉籽的水分含量，分別為5.47%和3.21%，說明壓榨前的水分含量影響了制得茶葉籽油的酸值。

對過氧化值而言，冷榨和80℃處理的茶葉籽油差別很小，浸出法和120℃處理則明顯偏高。這是由于浸出法中有機溶劑將油料中本來存在的過氧化物較多的提取出來，造成過氧化值的測定結(jié)果較高；實驗中注意到120℃處理2 h后的茶葉籽已有焦味傾向，說明120℃的高溫處理即可致過氧化物大量產(chǎn)生，過氧化值明顯升高。

氧化穩(wěn)定指數(shù)（OSI值）在120℃處理后是最大的，冷榨和浸出處理相當(dāng)，80℃偏低。其原因可能是:120℃處理后飽和脂肪酸含量有所上升導(dǎo)致氧化穩(wěn)定性升高以及120℃處理的油中含有更多的脂肪伴隨物。

4種處理方法制得的茶葉籽油脂肪酸組成測定結(jié)果如表2所示。

表2 主要脂肪酸組成Table 2 Main fatty acid composition %

由表2可以看出，茶葉籽經(jīng)加熱后，其主要脂肪酸組成稍有變化。從脂肪酸種類上看，80℃處理和浸提均檢測到10種脂肪酸，但冷榨和120℃處理則未發(fā)現(xiàn)某些低含量不飽和脂肪酸。總的來看，120℃處理后的茶葉籽油飽和脂肪酸比例大于其它處理方式，不飽和脂肪酸比例稍低，這與其偏大的OSI值相吻合。冷榨與80℃處理的不飽和脂肪酸比例差異很小。

2.2 茶多酚類物質(zhì)測定

用EGCG作標(biāo)品按照GB/T 8313-2008中的福林酚法繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖1所示。

圖1 EGCG標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curve of EGCG

由圖1可以看出，EGCG作標(biāo)品線性擬合良好（R2=0.999）。

按照標(biāo)準(zhǔn)曲線，計算各處理方法制得茶葉籽油中茶多酚類物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)如圖2所示。

圖2 茶多酚類物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)Fig.2 Content of tea polyphenol compounds

茶多酚是一種多酚羥基化合物，親水性佳，在油脂體系中較難穩(wěn)定地存在，直接外加一般會造成油脂的渾濁。據(jù)此可以推測，茶葉籽油中所含的茶多酚類物質(zhì)極可能為茶多酚的酯型化合物，即茶多酚酯，其在油脂體系中較穩(wěn)定[14]。由圖2可知，茶多酚類物質(zhì)在茶葉籽適當(dāng)溫度的加熱處理下較穩(wěn)定，在實驗溫度區(qū)間內(nèi)隨加熱溫度的升高，油中質(zhì)量分?jǐn)?shù)上升。80℃處理即明顯高于冷榨，與浸出法相當(dāng)。在120℃處理下甚至高于浸出法質(zhì)量分?jǐn)?shù)，但120℃處理與80℃處理相比，茶多酚類物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)上升沒有加熱處理與冷榨相比顯著。

2.3 生育酚、角鯊烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定

4種處理方法制得的茶葉籽油生育酚、角鯊烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定結(jié)果如表3所示。

表3 生育酚、角鯊烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定結(jié)果Table 3 Determination results of tocopherol and squalene content（mg/kg）

由表3可知，浸提得到的茶葉籽油中生育酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，熱處理使制得的茶葉籽油中生育酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低，加熱處理后僅測能出α-生育酚，80℃處理后的茶葉籽油中生育酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)與冷榨相差不大。對角鯊烯而言，加熱操作提高了壓榨油中角鯊烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)，120℃處理后其質(zhì)量分?jǐn)?shù)甚至接近浸提油中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

2.4 茶葉籽油中甾醇及其它成分的分析

4種處理方法制得的茶葉籽油GC-MS總離子流圖出峰時間基本一致，峰形也較為相似，列出浸提處理的總離子流圖，如圖3所示。甾醇種類的分析確定方法及說明可參考文獻(xiàn)[13]。

圖3 氣相色譜總離子流圖Fig.3 Gas chromatogram result of total ion current

經(jīng)計算，4種處理方法制得茶葉籽油中甾醇及其它成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如圖4所示。

圖4 甾醇等物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Fig.4 Content of substances such as phytosterols

由圖4可知，4種處理方法得到的甾醇等物質(zhì)種類一致，壓榨和浸出制得的茶葉籽油中含量最多的甾醇均為羊毛甾醇（Lanosterol），其次為 Δ7，22-麥角甾二烯醇（ergosta-7，22-dien-3-ol）。 與文獻(xiàn)[14]相比較可以看出，無論浸提還是壓榨，或者是否進(jìn)行熱處理，均不影響茶葉籽油中主要甾醇的種類，但不同的處理方法對其在油中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有一定影響。茶葉籽油中加熱操作提高了壓榨油中的甾醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)，羊毛甾醇甚至稍高于浸提。這是因為羊毛甾醇較其他植物甾醇更穩(wěn)定，加熱對其影響不大。與制油方式相比，處理溫度對其在油中含量影響更大。綜合比較各處理方式下茶葉籽油中甾醇等物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可看出80℃處理后得到的茶葉籽油麥角甾二烯醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，谷甾醇和香樹脂醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)于冷榨和120℃處理，與常溫浸提油基本持平。計算4種處理方法得到的茶葉籽毛油中總甾醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)，80℃下是最高的，達(dá)到3 393 mg/kg，略高于浸提油3 292 mg/kg，高于120℃下的3 173 mg/kg和冷榨的2 894 mg/kg。究其原因，一方面是加熱處理有利于甾醇等脂肪伴隨物從茶葉籽中隨油脂游離出來；另一方面，80℃處理較120℃溫和，對甾醇等物質(zhì)尤其是不飽和度較高的麥角甾二烯醇和谷甾醇破壞不大。

3 結(jié)語

測定了4種處理方法制得茶葉籽油的品質(zhì)指標(biāo)，包括酸值、過氧化值、OSI值等基本指標(biāo)和脂肪酸組成、脂肪伴隨物含量。對基本指標(biāo)而言，80℃和120℃的熱處理在酸值和OSI值上與冷榨差異不大，但120℃處理后過氧化值有明顯升高。脂肪酸組成上，四種處理方法測得結(jié)果稍有不同，120℃加熱后飽和脂肪酸比例與冷榨相比有所上升，不飽和脂肪酸比例有所下降。值得注意的是，在本實驗溫度區(qū)間內(nèi)，加熱后，油中茶多酚類物質(zhì)含量較冷榨有明顯升高，接近浸提油。同時，角鯊烯和甾醇類物質(zhì)也發(fā)現(xiàn)類似情況，加熱處理后油中甾醇類物質(zhì)含量甚至優(yōu)于常溫浸提，麥角甾醇在80℃下油中含量最高。但是加熱處理會破壞茶葉籽油中的生育酚，即使是溫和的熱處理（80℃）也會使其在油中的含量下降，溫度越高，含量越低。所以，綜合來看，適當(dāng)?shù)募訜崽幚韺μ岣卟枞~籽油的品質(zhì)是有利的。但是溫度不能過高，依本實驗結(jié)果可認(rèn)為80℃左右是一個合適的加熱處理條件。如果需采用120℃及以上則應(yīng)適當(dāng)縮短加熱時間，以得到綜合品質(zhì)較高的茶葉籽油。

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