油茶籽油和橄欖油中主要化學成分分析

湯富彬 沈丹玉 劉毅華 鐘冬蓮 吳亞君 滕 瑩

（中國林業(yè)科學研究院亞熱帶林業(yè)研究所，富陽 311400）

（中國檢驗檢疫科學研究院，北京 100123）

橄欖油原產于地中海一帶的希臘、意大利、西班牙等國家，已有4 000多年的種植和食用歷史［1］。基于其極佳的天然保健功效、美容功效和理想烹調用途，被譽為“植物油皇后”、“液體黃金”［2］。在世界植物油貿易中，橄欖油價格最高，為其他食用植物油的3～5倍，我國每年需進口150噸左右。油茶籽油是從山茶科（Theaceae）油茶（Kamellia oleifelaAbel）樹種子中獲得的，是我國最古老的木本食用植物油之一，其栽培歷史有2 300年以上。中國是世界上山茶科植物分布最廣的國家，是世界上最大的茶油生產基地，除此之外只有東南亞、日本等國有極少量的分布［3］。油茶籽油因具有預防心腦血管疾病、抗氧化清除自由基等功效而具有“東方橄欖油”、“長壽油”的美稱［4－9］。2008年到2010年油茶籽油產量平均年遞增量達到7%，2011年國內油茶籽油總產量超過 27萬噸［10］。

食用植物油均由皂化物部分和不皂化物部分組成。皂化物部分占99%左右，包括游離脂肪酸和三酰甘油，主要是三酰甘油，三酰甘油的脂肪酸有飽和脂肪酸及不飽和脂肪酸；不皂化物占1%左右，包括游離醇、三萜烯、色素（葉綠素和類胡蘿素）、生育酚、多酚、甾醇、角鯊烯及揮發(fā)性成分等。在歐盟委員會EEC 1991年頒布的2568指令中規(guī)定了不可皂化組分含量的限定值［11］。脂肪酸組成、角鯊烯和甾醇的含量是評價植物油質量的重要指標。

橄欖油為世界公認的優(yōu)質植物油，油茶籽油是我國特色發(fā)展的植物油。分析比較油茶籽油和橄欖油中的脂肪酸組成、角鯊烯和甾醇含量，對于更好地開發(fā)和推廣我國油茶籽油資源具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

橄欖油：17個樣品，市售；油茶籽油：17個樣品，來源于我國油茶主產區(qū)；37種脂肪酸甲酯混合標準品：純度為97.8%～99.9%，Supelco公司；角鯊烯標準品、β－谷甾醇標準品：純度均為99.5%，Sigma公司；異辛烷、甲醇：色譜純，美國天地試劑公司；氫氧化鉀：優(yōu)級純，天津市科密歐化學試劑開發(fā)中心；氯化鈉、正己烷、石油醚、一水硫酸氫鈉、無水硫酸鈉、無水乙醇：分析純，國藥集團化學試劑有限公司；超純水。

氣相色譜儀：美國Agilent 6890N配氫火焰離子檢測器（FID）；旋轉蒸發(fā)儀：瑞士 BUCHI R－3；Milli－Q超純水儀：Millipore公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 脂肪酸的測定（參照GB／T 17376—2008和GB／T 17377—2008）

稱取油脂60 mg左右至具塞試管中，用4 mL異辛烷溶解，加2 mol／L的KOH－CH3OH溶液200μL，蓋上玻璃塞猛烈振搖30 s進行甲酯化，靜置至澄清，加入1 g NaHSO4·H2O猛烈振搖以中和氫氧化鉀，鹽沉淀后取上清液待測定。

1.2.2 角鯊烯和β－谷甾醇的測定［12］

稱取油脂1.0 g左右至100 mL磨口錐形瓶中，加2 mol／L的KOH－C2H5OH溶液50 mL，置于85℃恒溫水浴鍋中皂化1 h，移出冷卻后，轉移至500 mL分液漏斗中，加入50 mL飽和NaCl溶液，再加入50 mL石油醚，振搖萃取2 min，靜置，待分層后將上層有機相轉入250 mL分液漏斗中，下層皂化液再分別用50 mL石油醚重復萃取2次，合并3次的石油醚層于250 mL分液漏斗中，用去離子水洗有機相，洗至中性，有機相過無水硫酸鈉脫水后，于40℃水浴中旋轉蒸發(fā)濃縮至近干，用正己烷溶解并定容至10 mL，過0.45μm有機濾膜，待測定。

1.2.3 角鯊烯和β－谷甾醇混合標準溶液的配制

準確稱取角鯊烯和β－谷甾醇標準品，用正己烷為溶劑，分別配制成質量濃度均為1 000 mg·L－1的標準儲備液，保存于冰箱中，使用時根據實際需要配制成不同濃度的標準工作液。

1.2.4 測定條件

1.2.4.1 脂肪酸測定：HP－INNOWAX毛細管色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25μm），程序升溫，初始溫度140℃，保持1 min，以4℃／min升至250℃，保持5 min。進樣口溫度220℃，進樣量1.0μL，FID溫度 275℃，氫氣 30 mL／min，空氣 400 mL／min，氮氣25 mL／min。各脂肪酸組分根據標準品出峰時間進行定性，定量按峰面積歸一化法計算各脂肪酸組分的相對含量。

1.2.4.2 角鯊烯和β－谷甾醇測定：HP－5毛細管色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25μm），程序升溫，初始溫度160℃，保持1 min；以15℃／min升至280℃，保持5 min；再以5℃／min升至300℃，保持5 min。進樣口溫度300℃，進樣量1.0μL，FID溫度330℃，氫氣30 mL／min，空氣 400 mL／min，氮氣25 mL／min。角鯊烯和β－谷甾醇根據標準品出峰時間進行定性，定量按外標法計算。

2 結果與討論

2.1 脂肪酸組成比較

按照上述條件，油茶籽油和橄欖油中脂肪酸的甲酯化萃取液經HP－INNOWAX色譜柱分離鑒定了8種脂肪酸（圖1）。由圖1中可以看出橄欖油脂肪酸甲酯和油茶籽油脂肪酸甲酯都能達到很好的分離，定性定量分析結果（表1）。從表1可以看出2種食用油的脂肪酸組成比較接近，都是以油酸為主，橄欖油的油酸平均質量分數為76.16%，而在油茶籽油中達80.64%；其次含量較高的有棕櫚酸和亞油酸，在橄欖油中質量分數分別為10.12%和7.14%，油茶籽油中均略高于8%；橄欖油中硬脂酸、棕櫚烯酸、亞麻酸、花生酸含量均高于油茶籽油，而順－11－二十碳烯酸含量則較低。從飽和程度分析，橄欖油飽和脂肪酸質量分數高于油茶籽油，分別為14.11%和10.37%；單不飽和脂肪酸橄欖油質量分數為77.17%，低于油茶籽油的81.29%；而多不飽和脂肪酸含量差異較小，橄欖油和油茶籽油質量分數各為7.91%和8.33%。

圖1 橄欖油和油茶籽油樣品脂肪酸組成色譜圖

表1 橄欖油和油茶籽油中的脂肪酸組成／%

2.2 角鯊烯和β－谷甾醇標準曲線、線性范圍及檢出限的測定

將混合標準儲備液（1 000 mg·L－1）配制成10、20、40、60、80、100 mg／L的標準工作液，按色譜條件，進樣量為1.0μL，用質量濃度與峰面積作標準曲線，以信噪比（S／N）為3時，計算角鯊烯和β－谷甾醇的檢出限。計算得出的線性范圍、線性方程、相關系數和檢出限見表2。結果表明：在10～100 mg／L內呈良好的線性。

表2 線性范圍、線性方程、相關系數和最低檢出限

2.3 角鯊烯和β－谷甾醇含量比較

由于油脂中高含量的脂肪酸及其他高沸點物質對角鯊烯和β－谷甾醇的檢測存在干擾，且容易污染儀器進樣口和色譜柱，鑒于角鯊烯和β－谷甾醇均為不皂化物，所以將油脂樣品經過皂化處理脫掉大量油脂，再經過液液萃取提取出不皂化物中的角鯊烯和β－谷甾醇，凈化后經氣相色譜檢測（圖2）。由圖2可以看出，樣品的油脂絕大部分已經去除，存在的少量幾個峰對角鯊烯和β－谷甾醇的檢測不造成干擾。

圖2 橄欖油和油茶籽油樣品中角鯊烯和β－谷甾醇色譜圖

圖3 橄欖油和油茶籽油中角鯊烯含量

油茶籽油和橄欖油樣品中角鯊烯的含量見圖3，油茶籽油樣品的角鯊烯含量在0.08～0.16 g／kg之間，平均值為0.117 g／kg，橄欖油樣品角鯊烯含量則在 4.5～8.4 g／kg之間，平均值為 5.788 g／kg。橄欖油中角鯊烯含量遠高于其他種類食用油（包括油茶籽油），與報道相符。油茶籽油和橄欖油中β－谷甾醇含量見圖4，油茶籽油中除了有1個樣品β－谷甾醇含量為1.08 g／kg，其他16個樣品均在2.0～3.5 g／kg區(qū)間，平均值為 2.422 g／kg；而橄欖油樣品中β－谷甾醇含量都在1.0～2.0 g／kg區(qū)間，平均值為 1.534 g／kg。

圖4 橄欖油和油茶籽油中β－谷甾醇含量

3 結論

采用氫氧化鉀－甲醇溶液酯交換法對油茶籽油和橄欖油樣品進行甲酯化反應，用氣相色譜法（FID）檢測兩種油脂中脂肪酸甲酯，均得到很好的分離。實驗結果表明，油茶籽油和橄欖油樣品中均分離并鑒定出8種脂肪酸組分，主要含有棕櫚酸、棕櫚烯酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、花生酸和順 －11－二十碳烯酸。油茶籽油和橄欖油中脂肪酸組成接近，但各脂肪酸含量略有差別。油茶籽油中脂肪酸含量由高到低依次為油酸＞棕櫚酸＞亞油酸＞硬脂酸＞順－11－二十碳烯酸＞亞麻酸＞花生酸＞棕櫚烯酸，而橄欖油中依次為油酸＞棕櫚酸＞亞油酸＞硬脂酸＞亞麻酸＞棕櫚烯酸＞花生酸＞順－11－二十碳烯酸。橄欖油飽和程度高于油茶籽油，橄欖油中飽和脂肪酸（SFA，包括棕櫚酸、硬脂酸和花生酸）質量分數為14.11%，而油茶籽油中質量分數為10.37%。油茶籽油和橄欖油中不飽和脂肪酸（UFA）均以單不飽和脂肪酸（MUFA）為主，其中油酸質量分數最高，分別為80.64%和76.16%；此外還含有少量的棕櫚烯酸和順－11－二十碳烯酸，在油茶籽油中質量分數分別為0.11%和0.54%，在橄欖油中質量分數分別為0.71%和0.30%。多不飽和脂肪酸（PUFA）主要包括ω－6系列的亞油酸和ω－3系列的亞麻酸，在油茶籽油中含量則分別為8.07%和0.26%，而在橄欖油中這兩種脂肪酸質量分數分別為7.14%和0.77%。

采用氫氧化鉀－乙醇溶液皂化油茶籽油和橄欖油樣品中的大量脂肪酸和其他油脂成分，用石油醚液－液分配提取不皂化物，用氣相色譜法（FID）測定角鯊烯和β－谷甾醇，不受其他雜峰影響，取得理想的分析效果。研究結果表明，油茶籽油和橄欖油中角鯊烯含量差異較大，橄欖油樣品角鯊烯含量平均值為5.788 g／kg，為油茶籽油中的49.47倍。β－谷甾醇含量則在油茶籽油中更高，平均值為2.422 g／kg，是橄欖油中平均值1.534 g／kg的1.58倍。

油茶籽油和橄欖油的脂肪酸組成很接近，油茶籽油中角鯊烯含量低于橄欖油中的水平，但油茶籽油中β－谷甾醇則高于橄欖油。綜合評價，油茶籽油在化學成分和營養(yǎng)價值上可以與橄欖油相媲美。

［1］石永峰.中國橄欖油市場發(fā)展現狀及建議［J］.中國油脂，2007，32（2）：86－87

［2］王毅謙，曹文忠，楊雪芬.液體黃金——橄欖油［J］.中國檢驗檢疫，2008（7）：62－63

［3］姚小華，王開良，任華東，等.油茶資源與科學利用研究［M］.北京：科學出版社，2012

［4］Lian－Xian Guo，Xiao－Ming Xu，Jian－Ping Yuan，et al.Characterization and Authentication of Significant Chinese Edible Oilseed Oils by Stable Carbon Isotope Analysis［J］.Journal of the American Oil Chemists’Society，2010，87（8）：839－848

［5］Mohammad Ali Sahari，Davood Ataii，Manuchehr Hamedi.Characteristics of tea seed oil in comparison with sunflower and olive oils and its effect as a natural antioxidant［J］.Journal of the American Oil Chemists’Society，2004，81（6）：585－588

［6］Liping Liu，Xiaoli Qin，Zhengxiang Ning，et al.Enzymatic Synthesis of an Isopropyl Ester by Alcoholysis of Camellia Oil［J／OL］.Journal of the American Oil Chemists’Society，DOI：10.1007／s11746－012－2019－9

［7］Yingying Wang，Xuejun Cao.Enzymatic synthesis of fatty acid ethyl esters by utilizing camellia oil soapstocks and diethyl carbonate［J］.Bioresource Technology，2011，102（22）：10173－10179

［8］Daisaku Miuraa，Yoshishige Kidab，Hiroshi Nojimac.Camellia oil and its distillate fractions effectively inhibit the spontaneous metastasis of mouse melanoma BL6 cells［J］.FEBSLetters，2007，581（13）：2541－2548

［9］沈建福，陳中海，肖仁顯，等.不同加工方式對浙江紅花油茶茶油品質的影響［J］.中國糧油學報，2012，27（6）：56－60

［10］中國調研報告網.中國茶油行業(yè)研究分析報告［EB／OL］.北京：千訊信息咨詢有限公司出版，2012.http：／／www.baogaobaogao.com

［11］（EEC）No 2568／91 on the characteristics of olive oil and olive－residue oil and on the relevant methods of analysis［S］

［12］鐘冬蓮，湯富彬，沈丹玉，等.油茶籽油中角鯊烯含量的氣相色譜法測定［J］.分析試驗室，2011，30（11）：104－106.