石曉麗 王亞萍 姚小華 仲山民 費學謙 任國平
(中國林業(yè)科學研究院亞熱帶林業(yè)研究所1,富陽 311400)(浙江農林大學農業(yè)與食品科學學院2,臨安 311300)
不同精煉程度油茶籽油儲藏品質變化研究
石曉麗1,2王亞萍1姚小華1仲山民2費學謙1任國平1,2
(中國林業(yè)科學研究院亞熱帶林業(yè)研究所1,富陽 311400)(浙江農林大學農業(yè)與食品科學學院2,臨安 311300)
為了闡明不同精煉程度油茶籽油在儲藏條件下的品質變化規(guī)律并為油茶籽油儲藏技術提供參考依據(jù),采用同一批油茶籽壓榨制取4種不同精煉程度油茶籽油,研究了儲藏期間油樣的質量安全指標與生理活性物質的變化規(guī)律。結果表明:在整個儲藏期間,毛油酸值上升最快,上升了29.85%;堿煉油的酸值和過氧化值上升最慢,分別上升了3.48%和5.97%,適度精煉油中油酸和亞油酸等不飽和脂肪酸的保存最好,且更有利于VE以及角鯊烯的保持。精煉油生理活性物質中VE和角鯊烯在儲藏期間損失較多。從生理活性物質來看,適度精煉更有優(yōu)勢。在采用較好油茶籽油原料的基礎上,通過適度精煉來保證油茶籽油儲藏過程中的品質是可行的。
油茶籽油 精煉程度 儲藏 理化性質
油茶(Camellia oleiferaAbel.)是我國特有的木本油料樹種[1],屬于山茶科(Theaceae)山茶屬(Camellia L.),與烏柏(Sapium sebiferumRoxb.)、油桐(Vernicia fordii(Hemsl.)Airy-Shaw)和核桃(J.regia L.)并稱為我國四大木本油料樹種,被譽為“國家級特色資源”。油茶籽油又名“茶油”,是從油茶種子中提取的食用油,含有90%以上的不飽和脂肪酸,其中油酸含量高于80%[2],尤其含有人體必需而又不能合成的亞麻酸,還富含VE、山茶苷、角鯊烯、β-谷甾醇等生理活性物質,具極高的營養(yǎng)價值,是純天然、優(yōu)質、綠色食用油。
毛油中含有機械雜質、醛酮等對人體有害的物質[3]。國家標準中規(guī)定毛油必須經過精煉加工處理后才能食用,但是研究表明復雜的精煉過程會加劇破壞茶油生理活性物質[4]。油脂在儲藏過程中生物活性物質、營養(yǎng)成分和固有香味等會隨著時間的延長而有不同程度的破壞。
目前不同制油企業(yè)分別采用毛油、堿煉油、精煉油等儲藏方式。部分廠家精煉油在儲藏一定時間后,品質下降,達不到國標要求,不能上市銷售,又要重新進行精煉處理,成本也就大幅提高了。研究了不同精煉程度油茶籽油在儲藏期間的品質變化,以期選出一種合理的方式,使儲藏效率提高、損耗減少、品質下降減緩,為更經濟合理儲藏油茶籽油提供理論依據(jù)。
油茶籽油:浙江山神油茶開發(fā)有限公司經過4種不同精煉工藝制得的油樣。
旋轉蒸發(fā)儀RE-52A:上海亞榮生化儀器廠;GC-2010plus氣相色譜儀:日本島津公司;Agilent1290高效液相色譜儀:美國安捷倫科技公司。
試驗采用同一批油茶籽壓榨制取的4種不同精煉程度油樣(表1),將油樣儲藏在1 000 mL馬口鐵罐中存放在浙江山神油茶開發(fā)有限公司地下油庫,環(huán)境溫度(20±5)℃,濕度(90±2)%,每個月定期取樣測定酸值、過氧化值、脂肪酸、VE、角鯊烯、β-谷甾醇等指標。
表1 不同精煉程度油茶籽油處理工藝
酸值測定參照GB/T 5530—2005[5],過氧化值測定參照GB/T 5538—2005[6]。
取油樣100mg,加苯—石油醚(體積比1∶1)混合液2 mL搖勻,加0.1 mol/L的KOH—CH3OH溶液1 mL,搖勻靜置10 min,加飽和NaCl溶液10 mL,靜置分層后取上層清液分析。分析條件:石英毛細管柱FAMEWAX(30 m×0.32 mm×0.25μm)(美國Restek公司);分流進樣,進樣口為220℃,進樣量1μL,分流比為1∶10。色譜柱起始溫度150℃保持1 min后,以5℃/min升至190℃,保持20min。載氣為N2,流速2 mL/min;H230 mL/min,空氣400 mL/min,尾吹25 mL/min。檢測器溫度為220℃。
參考GB/T 5009.82—2003[7]。
[8]。
參考文獻[9]。
酸值是反映油脂酸敗的主要指標,酸值高表明油脂因水解產生的游離脂肪酸多[10]。圖1可見,儲藏期內各工藝茶油的酸值呈波動性上升趨勢。儲藏150 d時,油樣酸值上升幅度為:毛油0.280 8mg/g,堿煉油0.004 5mg/g,適度精煉油0.020 9mg/g,精煉油0.006 0mg/g。毛油的酸值上升速度最快,其次是適度精煉油、精煉油,堿煉油的酸值上升速度最慢。在整個儲藏期間4種油均未超過GB 11765—2003對酸值的要求。在整個儲藏過程中,毛油酸值上升幅度顯著高于其他工藝油樣,這可能是由于毛油中含有較多雜質和水分,且未經過脫酸處理,這些物質的存在更易引起油茶籽油的氧化酸敗。
圖1 不同精煉程度對油茶籽油酸值的影響
由圖2可見,儲藏期間各工藝油樣過氧化值上升幅度分別為:毛油0.314 5 mmol/kg,堿煉油0.126 5 mmol/kg,適度精煉油2.109 9 mmol/kg,精煉油2.690 9 mmol/kg。精煉油的過氧化值上升速度最快,其次是適度精煉油、毛油,堿煉油的過氧化值上升速度最慢。堿煉油的過氧化值在整個儲藏期間的變化值最小。精煉油過氧化值上升最快是因為經過精煉處理后,油品中的抗氧化物損失了。毛油的過氧化值較低,這可能是由于毛油未經過精煉過程中的高溫,其中含有VE等天然抗氧化物質得到較好的保持,有效抑制了油脂的氧化。
圖2 不同精煉程度對油茶籽油過氧化值的影響
油茶籽油中不飽和脂肪酸包括:棕櫚烯酸(C16∶1)、油酸(C18∶1)、亞油酸(C18∶2)、亞麻酸(C18∶3)等,飽和脂肪酸包括:棕櫚酸(C16∶0)、硬脂酸(C18∶0)[11]等。由表2可以看出,無論是在儲藏前還是儲藏后,油酸含量總是處于最高水平,均在80%以上。適度精煉油的亞油酸含量在儲藏前最高,達到7.58%,在儲藏后也最高,為7.36%。但隨著儲藏時間的延長,油酸等不飽和脂肪酸的含量逐漸減少。毛油、堿煉油、適度精煉油、精煉油中油酸含量分別下降了1.82%、1.64%、0.92%、1.46%。儲藏前后毛油、堿煉油、適度精煉油、精煉油中亞油酸含量分別下降了5.39%、4.13%、2.88%、9.22%,這主要是因為在儲藏過程中,茶油中的不飽和脂肪酸含有雙鍵等不飽和鍵容易被氧化。隨著儲藏時間延長,不飽和脂肪酸含量逐漸下降,而飽和脂肪酸的含量變化與不飽和脂肪酸相反。在儲藏過程中,適度精煉油中油酸及亞油酸的減少比其他精煉程度油樣要小,就脂肪酸成分而言,適度精煉油在儲藏過程中,性質更穩(wěn)定,品質保持更好。
表2 不同精煉程度油樣儲藏前后主要脂肪酸組成/%
油茶籽油中含有豐富的VE,VE具有很強的抗氧化作用,可減少不飽和脂肪酸的氧化、控制細胞氧化、良好的清除自由基[12]。如果VE含量高,利于茶油的長期儲藏。
圖3 不同精煉程度對VE的影響
由圖3可見,不同精煉程度油樣中,毛油VE含量的初始值最高,達到了27.3mg/100 g,適度精煉油為21.3mg/100 g,堿煉油為18.1mg/100 g,精煉油最低,僅為17.4mg/100 g??赡苁怯捎诰珶挸善酚徒涍^脫色、脫臭等高溫精煉工藝,VE在高溫下易被氧化,在脫臭過程中大部分VE進入了脫臭餾出物中[13],而適度精煉油避免了脫色和脫臭的高溫過程。在整個儲藏期間,VE隨著儲藏時間的延長呈現(xiàn)波動性下降趨勢,這主要是因為VE是一種抗氧化物,在油脂的氧化過程中VE逐漸被消耗[14]。故儲藏期間,不同工藝中,適度精煉油更有利于茶油中VE含量的保持。
β-谷甾醇是一種植物甾醇,具有抗癌、退熱、消炎、阻礙膽固醇吸收等多種生理功能[15],對油脂也有較強的抗氧化作用。如圖4所示,在整個儲藏期間,油脂由于外界因素不斷被氧化,而β-谷甾醇具有一定的抗氧化能力,在油脂抗氧化過程中不斷被消耗,各工藝茶油的β-谷甾醇含量表現(xiàn)為隨著儲藏時間的延長呈下降趨勢。儲藏前后4種工藝茶油中β-谷甾醇含量分別下降:毛油23.54mg/kg、堿煉油38.37mg/kg、適度精煉油38.77mg/kg、精煉油28.66mg/kg。比較各工藝的初始值發(fā)現(xiàn)精煉油的初始值最小,僅為215.47mg/kg。茶油經過精煉過程后,去除了油脂中各種小分子物質(包括有益的營養(yǎng)成分和有害物質)。
圖4 不同精煉程度對β-谷甾醇的影響
角鯊烯是一種脂質不皂化物,具有提高體內超氧化物歧化酶(SOD)活性、促進傷口愈合、抗衰老、抗疲勞等多種功能[16]。由圖5可知,不同工藝中,角鯊烯含量初值由高到低的順序為堿煉油147.81mg/kg、毛油119.34mg/kg、適度精煉油112.34mg/kg、精煉油82.85mg/kg,精煉油中角鯊烯含量最低,這是由于脫臭過程中高真空高溫的條件造成了大量角鯊烯和雜質一起進入脫臭餾出物中而損失[13]。在整個儲藏過程中,各油樣的角鯊烯含量隨儲藏時間的延長而呈減少趨勢,儲藏結束時由高到低的順序為堿煉油111.59mg/kg、適度精煉油96.88mg/kg、毛油83.06mg/kg、精煉油44.01mg/kg,堿煉油在儲藏期間角鯊烯的含量維持在較高水平。儲藏期間各工藝油樣角鯊烯質量分數(shù)分別下降30.40%、24.50%、13.76%、46.88%??梢姡m度精煉油下降幅度最小,即適度精煉油在一定程度上比堿煉油更穩(wěn)定。
圖5 不同精煉程度對角鯊烯的影響
3.1 儲藏一段時期后,油茶籽油均出現(xiàn)一定程度的劣變現(xiàn)象,主要表現(xiàn)為酸值、過氧化值升高,不飽和脂肪酸含量下降,VE、β-谷甾醇、角鯊烯含量下降,最終導致油茶籽油儲藏品質的下降。
3.2 通過對4種不同精煉程度油茶籽油儲藏品質變化的分析結果表明,不同精煉程度對油茶籽油儲藏品質有較大的影響。在整個儲藏期間,毛油酸值上升最快;堿煉油的酸值和過氧化值上升最慢;適度精煉油中油酸和亞油酸等不飽和脂肪酸的保存最好,且更有利于VE以及角鯊烯的保持。精煉油生理活性物質中VE和角鯊烯在儲藏期間損失較多。就酸價過氧化值而言,堿煉油品質最好。從生理活性物質來看,適度精煉更有優(yōu)勢,所以在保證較好油茶籽油原料的基礎上,適度精煉是可行的。
3.3 通過對4種不同精煉程度制得的油茶籽油研究發(fā)現(xiàn),精煉油所含的生理活性物質最少,可見精煉加工過程會引起大量活性物質流失,因此有必要對精煉過程進行改進,尤其是脫臭過程。對于這些活性物質的流失及之后的去向,還需要作進一步研究,以完善工序,提高油茶籽油的品質。
參考文獻
[1]莊瑞林.中國油茶[M].北京:中國林業(yè)出版社,2008:1-14
[2]雷治國,黃永芳,何會蓉.油茶及其種質資源研究進展[J].經濟林研究,2003,21(4):123-125
[3]伍正清,文尚鳳.食用植物油脂精煉的新技術——一種適用于中小型煉油企業(yè)的技術[J].廣西師范大學學報,1995,13(2):81-84
[4]趙光遠,劉倩茹,王瑛瑤,等.油茶籽加工的研究進展[J].食品研究與開發(fā),2011,32(10):169-172
[5]GB/T 5530—2005,動植物油脂酸值價和酸度測定[S]
[6]GB/T 5538—2005,油脂過氧化值測定[S]
[7]GB/T 5009.82—2003,食品中維生素A和維生素E的測定[S]
[8]鐘東蓮,湯富彬,沈丹玉,等.油茶籽油中角鯊烯含量的氣相色譜測定[J].分析實驗室,2011,30(11):104-106
[9]鮑忠定,許榮年,張頌紅.毛細管氣相色譜法測定油中植物甾醇和膽固醇[J].分析化學,2002,30(12):1490-1493
[10]王建華,沈其萍.食用植物油中酸價測定結果的不確定度評定[J].中國衛(wèi)生檢驗志,2004,14(6):783
[11]Becket N,Iuingworth D R,Alaupovic P,et al.Effects of saturated,monounsaturated and n-6 polyunsaturated fatty acids on plasma lipids,lipoproteins and apoproteins in humans[J].The American Journal of Clinical Nutrition,1983,37:355
[12]毛方華,王鴻飛,劉飛,等.油茶籽油的提取及其對自由基清除作用的研究[J].西北林學院學報,2009,24(5):125-128
[13]劉存存,姚小華,方學智,等.加工工序對油茶籽油活性物質含量及理化性質的影響[J].廣東農業(yè)科學,2011(6):100-102
[14]聶明,楊水平,姚小華,等.不同加工方式對油茶籽油理化性質及營養(yǎng)成分的影響[J].林業(yè)科學研究,2010,23(2):165-169
[15]Daguet D.Phytosterol:highly promising compounds[J]. Lipid Technology,2000(12):77-80
[16]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,2012:416-421.
Different Refined Degree on Quality Changes of Camellia Seed Oil During Storage
ShiXiaoli1,2Wang Yaping1YaoXiaohua1Zhong Shanmin2FeiXueqian1Ren Guoping1,2
(Research Institute of Subtropical Forestry,CAF1,F(xiàn)uyang 311400)(School of Agricultural and Food Science,Zhenjiang A&F University2,Lin′an 311300)
In order to clarify the refined different degrees on qualities changes of camellia seed oil during storage and provide reference for the storage technology,the research has selected four refined different degrees camellia seed oils from one batch.The oils have been applied to research the variations of quality,the safety of indicators and physiologically active substances during storage.The results showed that the crude oil acid value increased by 29.85%which was the fastestgrowth speed.The alkaline oil had the slowestgrowth speed of acid value and peroxide value,with increasing by 3.48%and 5.97%respectively.Themoderate refined degree helped to presence oleic and linoleic acids,VE and squalene.The VE and squalene of refined oil physiological activator were lost during storage. By comparison,there weremore physiologically active substances in moderate refined oil.As a result,based on the good raw materials,moderate refining was feasible to ensure the quality during storage.
Camellia seed oil,refined degree,storage,physicochemical property
TS225.1
A
1003-0174(2015)03-0051-05
農業(yè)科技成果轉化資金(2012GB24320593),浙江省省院合作林業(yè)科技項目(2010SY01)
2013-12-03
石曉麗,女,1989年出生,碩士,經濟林產品加工利用
姚小華,男,1962年出生,研究員、博士生導師,經濟林培育與利用