茶樹(shù)品種及提取工藝對(duì)茶葉籽油脂肪酸組成的影響

黃兵兵 王曉琴 梁杏秋

（華僑大學(xué)化工學(xué)院1，廈門(mén) 361021）

（華僑大學(xué)油脂及天然產(chǎn)物研發(fā)中心2，廈門(mén) 361021）

茶樹(shù)品種及提取工藝對(duì)茶葉籽油脂肪酸組成的影響

黃兵兵1，2王曉琴1，2梁杏秋1，2

（華僑大學(xué)化工學(xué)院1，廈門(mén) 361021）

（華僑大學(xué)油脂及天然產(chǎn)物研發(fā)中心2，廈門(mén) 361021）

本試驗(yàn)對(duì)不同茶樹(shù)品種茶葉籽油及不同工藝條件提取的茶葉籽油脂肪酸組成進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示：不同品種茶葉籽油飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸比值約為1.0∶2.4∶1.3，其中棕櫚酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.11%～16.99%、油酸為46.33%～55.48%、亞油酸為23.17%～29.40%，3種脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)在90%以上，且品種對(duì)其質(zhì)量分?jǐn)?shù)影響較小；28個(gè)品種茶葉籽油中均檢測(cè)到17種脂肪酸，主成分分析顯示硬脂酸、異油酸、十七碳酸、棕櫚油酸為特征脂肪酸，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)可用于品種鑒別；茶葉籽油4種提取工藝對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%以上的棕櫚酸、油酸、異油酸、亞油酸無(wú)明顯差異，變異系數(shù)均小于10%，對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于1%的脂肪酸肉豆蔻酸、棕櫚油酸、亞麻酸、花生酸、二十二碳一烯酸、二十二碳二烯酸、山崳酸、二十四碳酸、二十二碳六烯酸相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)影響較大，變異系數(shù)均在10%以上。

茶葉籽油 脂肪酸 提油工藝 茶樹(shù)品種

茶葉籽是山茶科山茶屬植物茶（Camellia Sinensis O.Ktze.）的果實(shí)，我國(guó)是茶葉的故鄉(xiāng)，現(xiàn)有茶園面積約3 200萬(wàn)畝，但長(zhǎng)期以來(lái)只以茶葉作為主要產(chǎn)業(yè)，茶葉籽未得到廣泛的認(rèn)識(shí)和重視［1］。茶葉籽油作為一種耐貯存、易吸收、有較高營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值的植物食用油，已被《中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部2009年第18號(hào)公告》正式批準(zhǔn)為新資源食品。茶葉籽油富含不飽和脂肪酸油酸和亞油酸，其中亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為木本油脂（如油茶籽油、橄欖油）中最高［2］。近年來(lái)，茶葉籽油銷(xiāo)量逐年攀升，然而由于價(jià)格高且利潤(rùn)空間大，市場(chǎng)上出現(xiàn)以菜籽油、玉米油等低價(jià)油摻混的假冒產(chǎn)品，但目前還沒(méi)有國(guó)標(biāo)對(duì)茶葉籽油系統(tǒng)規(guī)定，僅憑油脂色澤、理化性質(zhì)很難辨別摻偽茶葉籽油［3］。脂肪酸組成是茶葉籽油的基本鑒別特征，影響其變化的主要因素包括茶樹(shù)品種以及提取工藝等。本試驗(yàn)旨在提供茶葉籽油脂肪酸組成基礎(chǔ)資料，為茶葉籽油及其功能性脂肪酸開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料及主要試劑、儀器

28個(gè)品種茶葉籽采自福建安溪茶樹(shù)種質(zhì)資源圃；不同工藝條件所用的茶葉籽由陜西農(nóng)場(chǎng)提供，木瓜蛋白酶、堿性蛋白酶、中性蛋白酶：北京Solarbio公司；37種脂肪酸甲酯混合標(biāo)品：美國(guó)Sigma公司。

6890 N型氣相色譜儀：DB-23色譜柱（60 m×0.25 mm×0.25μm）：美國(guó)安捷倫科技有限公司；SZC-索氏抽提器：杭州匯爾儀器設(shè)備有限公司。

1.2 茶葉籽油提取工藝

壓榨法提取茶葉籽油：茶葉籽去殼，采用冷榨、籽經(jīng)炒過(guò)后冷榨、熱榨獲得茶葉籽油YZ1、YZ2、YZ3。

有機(jī)溶劑浸取法提取茶葉籽油：茶葉籽去殼、粉碎、過(guò)40目篩后分別用正己烷、石油醚、乙醚做溶劑提取獲得茶葉籽油 YJ4、YJ5、YJ6。

水酶法提取茶葉籽油法［4］：茶葉籽去殼、粉碎、過(guò)40目篩，采用酸性蛋白酶（pH 5.0）、中性蛋白酶（pH 7.0）、堿性蛋白酶（pH 10.0）酶解茶葉籽粉獲得茶葉籽油 SM7、SM8、SM9。

水代法提取茶葉籽油：茶葉籽去殼、粉碎、過(guò)40目篩，分別用pH 5.0，pH 7.0，pH 10.0蒸餾水浸取獲得茶葉籽油 SD10、SD11、SD12。

1.3 茶葉籽油脂肪酸GC分析

1.3.1 茶葉籽油脂肪酸甲酯制備

參照國(guó)標(biāo)動(dòng)植物脂肪酸甲酯的制備［5］。

脂肪酸甲酯化：取100 mg茶葉籽油加入試管中，加入5 mL正己烷溶解，再加入1 mL 1 mol／L的氫氧化鉀—甲醇溶液，震蕩1 min后靜置20 min，取上清液進(jìn)氣相色譜分析。

1.3.2 茶葉籽油脂肪酸GC分析條件

參照國(guó)標(biāo)油脂脂肪酸甲酯氣相色譜［6］。

利用安捷倫7890A氣相色譜儀分析脂肪酸甲酯的組成，色譜柱為DB-23（60 m×0.25 mm×0.25 μm）；柱溫初始溫度130℃，保持1 min；以6.5℃／min升至170℃；再以2.75℃／min升至215℃，保持12 min，然后再以40℃／min升至230℃，保持3 min；檢測(cè)器為FID，氫氣流量45mL／min，空氣流量400 mL／min。脂肪酸通過(guò)與脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品保留時(shí)間比較鑒定，采用面積歸一法計(jì)算脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 茶葉籽油脂肪酸氣相色譜圖

圖1為37種脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品氣相色譜圖，分離出35種脂肪酸甲酯，圖2為樣品中YZ1的氣相色譜圖，C4∶0和C6∶0 2種脂肪酸甲酯沸點(diǎn)太低隨溶劑一起出峰因而在圖中不顯示。通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)品保留時(shí)間比較定性鑒定脂肪酸。最后采用面積歸一法計(jì)算脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

圖1 37種脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品氣相色譜圖

圖2 樣品YZ1脂肪酸甲酯氣相色譜圖

2.2 茶樹(shù)品種對(duì)茶葉籽油脂肪酸組成的影響

2.2.1 不同品種茶葉籽油脂肪酸組成

28個(gè)品種茶葉籽油脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)見(jiàn)表1，茶葉籽油主要含有17種脂肪酸，飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均為19.75%，其中棕櫚酸平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16.13%，乞丐仙中棕櫚酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高16.99%，黃奇中棕櫚酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低14.11%；單不飽和脂肪酸平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為53.46%，其中油酸平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50.61%，紅影中油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高為55.48%，福前菜茶油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低為46.33%；多不飽和脂肪酸平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26.43%，其中亞油酸平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26.15%，科山種亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高為29.40%，紅影中亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低為23.17%。表2顯示茶葉籽油中飽和脂肪酸∶單不飽和脂肪酸∶多不飽和脂肪酸約為1.0∶2.71∶1.34，與已報(bào)道的1.0∶2.4∶1.3類(lèi)似［7］，較接近國(guó)際上推薦的脂肪酸比例1∶1∶1。各品種茶葉籽油中飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸變異系數(shù)分別為4.39%、3.55%、5.98%，說(shuō)明茶葉籽油品種之間這3類(lèi)脂肪酸差異較小，可用于區(qū)分茶葉籽油與其他油脂。

2.2.2 茶葉籽油脂肪酸組成的主成分分析

表3顯示28個(gè)品種都能檢測(cè)到的脂肪酸有11種，分別為肉豆蔻酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、十七碳酸、硬脂酸、油酸、異油酸、亞油酸、亞麻酸、花生酸、花生烯酸。這11種脂肪酸在各品種間質(zhì)量分?jǐn)?shù)雖然存在差異但最低質(zhì)量分?jǐn)?shù)均在可檢測(cè)范圍以上，進(jìn)行主成分分析如表5所示，提取特征值大于1的4個(gè)主成分，各品種主要有這4個(gè)主成分構(gòu)成，表中可知主成分1、2、3、4中特征向量最大值對(duì)應(yīng)的是硬脂酸、十七碳酸、異油酸和棕櫚油酸，而其他脂肪酸特征向

量較小。說(shuō)明主成分1主要依賴硬脂酸，主成分2主要依賴十七碳酸，主成分3主要依賴異油酸，主成分4主要依賴棕櫚油酸，由于各品種構(gòu)成的4個(gè)主成分不同，也就是各品種脂肪酸中硬脂酸、十七碳酸、異油酸、棕櫚油酸4個(gè)成分不同，因而這4種脂肪酸是各品種茶葉籽油中重要的特征成分。

表1 28個(gè)品種茶葉籽油脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)／%

表2 28品種茶葉籽油脂肪酸統(tǒng)計(jì)結(jié)果

表3 各品種茶葉籽油脂肪酸主成分分析

2.3 不同工藝提取的茶葉籽油脂肪酸分析結(jié)果

2.3.1 不同工藝提取的茶葉籽油脂肪酸組成

表4、表5數(shù)據(jù)表明不同工藝提取的茶葉籽油中含有17種脂肪酸，不飽和脂肪酸為主要脂肪酸，其中單不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)在58.42%～62.32%，主要為油酸，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為56.22%～59.94%；多不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.60%～23.37%，主要為亞油酸，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.94%～22.30%；飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.61%～23.37%，主要為棕櫚酸，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.41%～14.91%。

2.3.2 不同提取工藝條件對(duì)茶葉籽油脂肪酸組成的影響

對(duì)各工藝提取的茶葉籽油組間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理結(jié)果如表5所示，各工藝條件提取的茶葉籽油脂肪酸組分變異系數(shù)在1.07%～181.19%之間，其中脂肪酸變異系數(shù)在10%以下的有棕櫚酸、十七碳酸、油酸、異油酸、亞油酸和花生烯酸；脂肪酸變異系數(shù)在10%～40%的有肉豆蔻酸、棕櫚油酸、硬脂酸、亞麻酸、花生酸、二十二碳一烯酸和二十二碳二烯酸；此外還有山崳酸、二十四碳酸、二十二碳六烯酸的變異系數(shù)超過(guò)80%。

總飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸變異系數(shù)均在10%以下，差異較?。毁|(zhì)量分?jǐn)?shù)在1%以上的大量脂肪酸有棕櫚酸14.55%、硬脂酸2.86%、油酸 58.49%、異油酸 1.13%、亞油酸20.39%，除硬脂酸變異系數(shù)為15.25%外，其他的變異系數(shù)也均小于10%，差異較?。毁|(zhì)量分?jǐn)?shù)低于1%的微量脂肪酸除十七碳酸和花生烯酸變異系數(shù)低于10%外，其他均高于10%，差異較大；山崳酸、二十四碳酸和二十二碳六烯酸3種脂肪酸變異系數(shù)不僅超過(guò)80%，差異極大，甚至在有些工藝條件下檢測(cè)不出，如用石油醚浸取法和堿性蛋白酶法提取茶葉籽油工藝中甚至檢測(cè)不到山崳酸，堿性水代法提取的茶葉籽油中檢測(cè)不到二十四碳酸，而DHA在有機(jī)溶劑浸取法中都檢測(cè)不到，僅在冷榨法、水酶法、中性水代法的條件下能檢測(cè)到。綜上，不同工藝條件提取方法主要影響茶葉籽油脂肪酸微量脂肪酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，對(duì)其大量脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)、總飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸影響都不明顯。

表4 各工藝提取的茶葉籽油脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)／%

表4 （續(xù)）

表5 各工藝條件提取的茶葉籽油脂肪酸組成統(tǒng)計(jì)結(jié)果

3 討論與結(jié)論

茶葉籽油飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸約為1∶2.7∶1.3。其中棕櫚酸、油酸、亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為16.13%、50.61%、26.15%，棕櫚酸占飽和脂肪酸81.87%左右，油酸占單不飽和脂肪酸約94.67%，亞油酸占多不飽和脂肪酸的98.9%左右。以上3種脂肪酸占茶葉籽油脂肪酸組成90%以上。不同的品種和不同工藝提取條件下茶葉籽油棕櫚酸、油酸、亞油酸的變異系數(shù)均小于10%，可見(jiàn)其組成穩(wěn)定，受來(lái)源和加工因素影響較小，可作為茶葉籽油與其他植物油主要鑒別特征，例如花生油中棕櫚酸、油酸、亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為 8%、42%、36%［8］，大豆油中棕櫚酸、油酸、亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%、27.5%、50%［9］，菜籽油中棕櫚酸、油酸、亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為 8.9%、22.3%、40.1%［10］，因此棕櫚酸、油酸、亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以作為市場(chǎng)上假冒摻偽茶葉籽油鑒別提供理論依據(jù)。

28個(gè)品種茶葉籽油含有17種脂肪酸，其中每個(gè)品種都能檢測(cè)的脂肪酸有肉豆蔻酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、十七碳酸、硬脂酸、油酸、異油酸、亞油酸、亞麻酸、花生酸、花生烯酸。利用主成分分析這11組分發(fā)現(xiàn)，棕櫚油酸、十七碳酸、硬脂酸、異油酸是4個(gè)主成分主要貢獻(xiàn)者，雖然質(zhì)量分?jǐn)?shù)低，卻是不同品種間的特征脂肪酸，可用于不同品種間的鑒定。前面所述的棕櫚酸、油酸、亞油酸在不同品種間質(zhì)量分?jǐn)?shù)較為接近，不能作為區(qū)分品種的特征脂肪酸。

茶葉籽油中還含有肉豆蔻酸、棕櫚油酸、亞麻酸、花生酸、二十二碳一烯酸、二十二碳二烯酸、山崳酸、二十四碳酸、二十二碳六烯酸等質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于1%的微量脂肪酸。這些少量脂肪酸對(duì)人體健康有極其重要意義，如肉豆蔻酸能減少前列腺增生發(fā)生幾率［11］；α-亞麻酸對(duì)細(xì)胞具有調(diào)節(jié)作用，是ω-3系多不飽和脂肪酸的母體，在體內(nèi)可轉(zhuǎn)化為DHA、DPA、EPA等必需脂肪酸［12］。這些脂肪酸雖然在茶葉籽油中質(zhì)量分?jǐn)?shù)很少，但對(duì)其品質(zhì)有重要影響，不同工藝提取的茶葉籽油對(duì)這些質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于1%的少量脂肪酸有明顯差異，對(duì)山崳酸、二十四碳酸、DHA差異非常明顯，由于DHA與人體的生理功能密切相關(guān)，可維持大腦、視網(wǎng)膜等的正常功能和生長(zhǎng)發(fā)育，具有抑制血小板凝聚、抗血栓、調(diào)血脂、提高免疫力、健腦益智等功效，對(duì)抑制炎癥和部分癌癥、糖尿病的發(fā)生也有較好的功效［13］。而壓榨法油雖然含有DHA，但壓榨溫度較高，對(duì)油脂中抗氧化成分造成一定的破壞，使多不飽和脂肪酸容易發(fā)生自動(dòng)氧化而變質(zhì)，不易保存［14-16］，并且其山崳酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)也較高，不易于被人體吸收［17］；有機(jī)溶劑浸出法提取茶葉籽油脂肪酸中未能檢測(cè)出具有高活性生理作用的DHA，且含有殘留有機(jī)溶劑對(duì)人體有毒害作用，因而不被推廣使用；水代法提取茶葉籽油由于乳化現(xiàn)象嚴(yán)重，得油率低等缺點(diǎn)也不被推廣；水酶法提取茶葉籽油，單不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，且能夠檢測(cè)出DHA，不易被人體消化吸收的山崳酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)低，中性蛋白酶和堿性蛋白酶酶解法中甚至沒(méi)有，并且在較低溫度下提取可以很好保留茶葉籽中原有的活性成分，延遲茶葉籽油自動(dòng)氧化速率［18］，全程無(wú)污染且有較好的得油率，是高品質(zhì)食用保健油理想的提取手段。進(jìn)一步探索工藝參數(shù)影響茶葉籽油脂肪酸組成的機(jī)理，充分發(fā)揮不同油脂開(kāi)發(fā)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)顯著改善油脂品質(zhì)是未來(lái)研究工作的方向。

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Effects of Tea Cultivars and Oil Extraction Process on Fatty Acid Component in Tea Seed

Huang Bingbing1，2Wang Xiaoqin1，2Liang Xingqiu1，2
（College of Chemical Technology1，Huaqiao University，Xiamen 361021）
（Oil and Natural Product Research and Development2，Huaqiao University，Xiamen 361021）

The fatty acids composition in tea seed oilwith different extraction conditions and different tea varieties have been studied in the paper.The results indicated that the ratio of saturated fatty acids，monounsaturated fatty acids and polyunsaturated fatty acids is about 1.0∶2.4∶1.3.The relative content of palmitic acid is 14.11% ～16.99%，oleic acid 46.33%～55.48%，linoleic acid 23.17%～29.40%；the content of three fatty acids is above

90%in tea seed oil.28 varieties of tea seed oil utilized in the paper contain 17 kinds of fatty acids，11 kinds of which can bemeasured in tea seed oil.Principal component analysis showed that stearic acid，iso-oleic acid，seventeen carbonic acid and palmitic acid are typical fatty acids.Different extraction processes have no significant differences on the relative contents ofmore than 1%fatty acids，such as palmitic acid，oleic acid，iso-oleic acid and linoleic acid.However，itmainly impacts on the other trace fatty acids，thus affects the oil quality.

tea seed oil，fatty acid，oil extraction process，tea tree cultivar

TS225.1

A

1003-0174（2015）01-0065-07

福建省科技計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目（2012N0016），中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)（JB-ZR1155）

2014-02-24

黃兵兵，男，1990年出生，碩士，生物化學(xué)與分子生物學(xué)

王曉琴，女，1977年出生，副教授，植物活性成分開(kāi)發(fā)