工藝差異對(duì)油茶籽油品質(zhì)的影響

馬 力 陳永忠 鐘海雁 周 波 彭邵鋒 李志鋼 王湘南王保明 彭映赫 王 瑞

(1. 湖南省林業(yè)科學(xué)院，湖南 長沙 410004；2. 中南林業(yè)科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖南 長沙 410004)

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工藝差異對(duì)油茶籽油品質(zhì)的影響

馬 力1,2陳永忠1鐘海雁2周 波2彭邵鋒1李志鋼1王湘南1王保明1彭映赫1王 瑞1

(1. 湖南省林業(yè)科學(xué)院，湖南 長沙 410004；2. 中南林業(yè)科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖南 長沙 410004)

通過對(duì)熱榨和冷榨2種目前主要壓榨工藝生產(chǎn)的油茶籽油品質(zhì)進(jìn)行研究，采用SPME-GC/MS聯(lián)用法對(duì)熱榨油茶籽油中的揮發(fā)性成分進(jìn)行分析。結(jié)果表明：冷榨油茶籽油的酸值和過氧化值比熱榨油茶籽油低，且顏色較淺，油酸及維生素E、角鯊烯等活性物質(zhì)保存較好。共分離出的65個(gè)成分，包括醛類、醇類、酮類、酚類、酸類、酯類、烴類、醚類、胺類和雜環(huán)類共10類化合物。其中，相對(duì)質(zhì)量含量較高的是雜環(huán)類化合物和醛類化合物，占總揮發(fā)性成分的67.52%，是構(gòu)成熱榨油茶籽油的主要風(fēng)味物質(zhì)。熱榨油茶籽油揮發(fā)性物質(zhì)的種類及相對(duì)含量明顯高于冷榨油茶籽油。

制油工藝；油茶籽油；揮發(fā)性成分；品質(zhì)

香氣成分是構(gòu)成產(chǎn)品加工質(zhì)量和典型性的重要因素，已成為科研領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。固相微萃取 (SPME) 與氣相色譜質(zhì)譜 (GC-MS) 聯(lián)用技術(shù)能將樣品萃取、富集和進(jìn)樣檢測合為一體，大大提高了分析速度和分析方法的靈敏度，具有方法簡單、變異系數(shù)小、無需試劑、提取效果好等優(yōu)點(diǎn)[1-2]，已成為目前油脂風(fēng)味物質(zhì)分析的主流技術(shù)。SPME-GC-MS已廣泛應(yīng)用于亞麻籽油[3]、菜籽油[4]、芝麻油[5]、獼猴桃籽油[6]及杏仁油[7]等油脂中揮發(fā)性成分的研究。Zhong等人[8]研究發(fā)現(xiàn)冷榨油茶籽油香味成分主要由戊醛到壬醛等9種飽和醛和低級(jí)醇類等組成。羅凡等[9]研究表明隨著采摘時(shí)間的延遲，油茶籽油中低碳呈味物質(zhì)含量降低，辛辣和澀味有所減緩。

油茶籽油不僅具有極高的營養(yǎng)保健功能，還具有特殊的氣味。目前油茶籽油的加工工藝主要有壓榨法和浸提法，由于浸出工藝生產(chǎn)的油茶籽油香味成分嚴(yán)重受損，壓榨工藝能夠較好保存油茶籽油特殊的濃郁香氣，受到產(chǎn)區(qū)消費(fèi)者的喜愛。本試驗(yàn)對(duì)目前2種主要壓榨工藝-熱榨和冷榨生產(chǎn)的油茶籽油品質(zhì)進(jìn)行研究，著重對(duì)其揮發(fā)性成分進(jìn)行比較分析，為進(jìn)一步弄清油茶籽油的風(fēng)味提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料來源

供試的油茶籽由湖南省林業(yè)科學(xué)院提供。

1.2 試劑與儀器

乙酸乙酯、甲醇、無水硫酸鈉、乙腈和正己烷，均為色譜純；無水乙醇、冰乙酸、異辛烷、碘化鉀、氫氧化鈉、硝酸銀、石油醚、氫氧化鉀、淀粉、冰乙酸、碘化鉀、硫代硫酸鈉、苯、硫酸鈉和角鯊烯，均為分析純；柱層層析硅膠，為試劑級(jí)。

榨油機(jī)：湖南省林業(yè)科學(xué)院自制；GZX-9240MBE數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；79-1型磁力加熱攪拌器：常州國華電器有限公司；TD型電子天平：MettlerToledo儀器上海有限公司；手動(dòng)SPME進(jìn)樣器：美國Supelco公司；DVB/CAR on PDMS 萃取頭：美國Supelco公司；7890A氣相色譜儀：美國安捷倫科技公司；5975C質(zhì)譜儀：美國安捷倫科技公司；LC-2010AHT液相色譜儀：日本島津公司；GC-2014AF氣相色譜儀：日本島津公司；WSL-2羅維朋比色儀，上海精密科學(xué)儀器有限公司制造。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 油茶籽油制備方式

1) 熱榨工藝制取油茶籽油。精選粒大、飽滿、已曬干的油茶籽1 kg，烘炒，在室溫條件下用榨油機(jī)榨油，靜置、除雜，得到毛油樣品，樣品密封，4 ℃保存待測。

2) 冷榨工藝制取油茶籽油。精選粒大、飽滿、已曬干的油茶籽1 kg，直接在室溫條件下用榨油機(jī)榨油，靜置、除雜，得到毛油樣品，樣品密封，4 ℃保存待測。

1.3.2 測定分析方法

1) 酸值測定，按GB/T5530—2005執(zhí)行。

2) 過氧化值測定，按GB/T5538—2005執(zhí)行。

3) 碘價(jià)測定，按GB/T5532—2008執(zhí)行。

4) 色澤測定，采用羅維朋比色儀檢測。

5) 脂肪酸測定，采用氣相色譜法。

6) 維生素E，按GB/T5009.82—2003執(zhí)行。

7) 角鯊烯的測定：樣品采用硅膠柱提純處理后，采用液相色譜法測定。

8) 揮發(fā)性成分測定，步驟如下。

固相微萃取條件。稱取2 g油樣，連同一粒攪拌子放入15 mL透明樣品瓶中，將恒溫箱調(diào)至40 ℃，待溫度穩(wěn)定后，將樣品瓶及磁力加熱攪拌器置于恒溫箱中，100 r/min攪拌平衡10 min，然后將SPME針管穿過樣品瓶的硅橡膠瓶墊，伸出纖維頭，頂空萃取30 min，縮回纖維頭，抽出針頭。待氣相色譜儀處于準(zhǔn)備狀態(tài)后，將SPME迅速穿過進(jìn)樣口硅膠隔墊，伸出纖維頭解析2 min，縮回纖維頭，抽出針頭。SPME纖維頭在下次萃取前應(yīng)在進(jìn)樣口260 ℃下洗脫10 min以上。

氣質(zhì)聯(lián)用操作。氣相色譜條件：使用Phenomenex Zebron 30 m × 0.25 mm × 0.25 m毛細(xì)管柱。初始爐溫40 ℃，保持2 min，以5 ℃/min升至70 ℃，并在70 ℃保持1 min，再以10 ℃/min升溫至250 ℃，保持30 min。載氣為高純氮?dú)?，柱前?8.95 mPa，100 ℃下流量0.67 mL/min。檢測器溫度280 ℃，氫氣流量45 mL/min，空氣流量450 mL/min。質(zhì)譜條件：EI電離源，電子能量70 eV，燈絲電流100 μA，電子倍增器電壓1 400 V，傳輸線溫度300 ℃，掃描范圍40～500 amu，四極桿離子源溫度200 ℃。

油茶籽油揮發(fā)性成分定性和定量分析方法。定性分析：運(yùn)用計(jì)算機(jī)譜庫NIST MS 2.0和PBM進(jìn)行初步檢索，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行譜圖解析，確認(rèn)化學(xué)結(jié)構(gòu)。定量分析：采用總離子流圖峰面積通過面積歸一法計(jì)算出各成分的相對(duì)含量。

上述各測定分析指標(biāo)平行測定3次。

1.4 數(shù)據(jù)分析方法

采用Microsoft Excel 2003和Origin 8.5軟件進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 工藝差異對(duì)油茶籽油主要理化指標(biāo)及成分組成的影響

熱榨和冷榨2種工藝生產(chǎn)的油茶籽油理化指標(biāo)和成分組成存在差異 (見表1)，其中，熱榨油茶籽油的酸值和過氧化值明顯高于冷榨油茶籽油。而其不飽和脂肪酸 (油酸、亞油酸)、維生素E和角鯊烯低于冷榨油茶籽油的。

表1 油茶籽油主要理化指標(biāo)及成分組成比較

2.2 熱榨油茶籽油中主要揮發(fā)性成分分析

熱榨油茶籽油揮發(fā)性成分的總離子流圖見下圖1。通過對(duì)各揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行解析、歸類，熱榨油茶籽油揮發(fā)性化學(xué)成分組成及相對(duì)含量見表2。從表2可以看出，共鑒定65種揮發(fā)性成分，包括醛類、醇類、酮類、酚類、酸類、酯類、烴類、醚類、胺類和雜環(huán)類共10類化合物，其中雜環(huán)類化合物19種，包括吡嗪、咪唑、哌啶、嘧啶、呋喃、吡咯、吡唑和噻唑、占總揮發(fā)性成分的39.9%；醛類化合物7種，占總揮發(fā)性成分的27.62%，以糠醛、苯甲醛、苯乙醛和異戊醛為主，其中糠醛含量13.6%，是揮發(fā)性成分中含量最高的；烴類化合物16種，占總揮發(fā)性成分的7.77%；酯類化合物6種，占總揮發(fā)性成分的5.89%；酸類化合物1種，占總揮發(fā)性成分的5.13%；酮類化合物5種，占總揮發(fā)性成分的4.69%；醇類化合物3種，占總揮發(fā)性成分的4.54%；胺類化合物6種，占總揮發(fā)性成分的3.47%；酚類化合物1種，占總揮發(fā)性成分的0.78%；醚類化合物1種，占總揮發(fā)性成分的0.21%。

圖1 熱榨油茶籽油揮發(fā)性成分的總離子流

表2 熱榨油茶籽油主要揮發(fā)性風(fēng)味成分

續(xù)表2

2.3 工藝差異對(duì)油茶籽油中揮發(fā)性成分的影響

原料雖然相同，但熱榨油茶籽油和冷榨油茶籽油的揮發(fā)性物質(zhì)的種類及含量差異明顯 (見圖2)。從化合物種類觀察，冷榨油茶籽油鑒定出的化合物比熱榨工藝獲得的少21種。在試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，兩種工藝生產(chǎn)的油茶籽油共同的特征揮發(fā)性成分很少，僅12種，分別為3-甲基丁醛、庚醛、苯甲醛、壬醛、苯甲醇、丁內(nèi)酯、2-甲基戊烷、正己烷、十二烷、2，5-二甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪和3-乙基-2，5-二甲基吡嗪。從峰面積觀察熱榨油茶籽油的峰面積634 253 776 uv，冷榨油茶籽油的峰面積174 949 067 uv，由此可知，熱榨油茶籽油比冷榨油茶籽油揮發(fā)性成分含量更多。

圖2 油茶籽油揮發(fā)性成分的比較

Fig.2 The comparison of volatile flavor components of oil-tea Camellia seed oil

3 結(jié)論與討論

冷榨油茶籽油的酸值和過氧化值比熱榨油茶籽油低，且顏色較淺，油酸及維生素E、角鯊烯等活性物質(zhì)保存較好。采用SPME-GC/MS聯(lián)用法對(duì)熱榨油茶籽油脂中的揮發(fā)性成分進(jìn)行分析，共分離出65個(gè)成分。包括醛類、醇類、酮類、酚類、酸類、酯類、烴類、醚類、胺類和雜環(huán)類共10類化合物。其中，相對(duì)質(zhì)量含量較高的是雜環(huán)類化合物和醛類化合物，占總揮發(fā)性成分的67.52%，是構(gòu)成熱榨油茶籽油的主要風(fēng)味物質(zhì)。熱榨油茶籽油揮發(fā)性物質(zhì)的種類及相對(duì)含量明顯高于冷榨油茶籽油。

目前，工業(yè)上油茶籽油制取主要采用壓榨法和溶劑法。水酶法和冷榨法是一種新型的油脂制取方法。冷榨技術(shù)制取油茶籽油可避免對(duì)油茶籽的過度加熱和過多的化學(xué)處理，使得成品油的質(zhì)量得到提升，可避免高溫加工油脂時(shí)產(chǎn)生有害物質(zhì)，又盡可能保留油中的生理活性物質(zhì)，如維生素E、角鯊烯、甾醇等，同時(shí)在油的滋味和外觀等方面保持油脂的純天然特性，油脂加工后的餅粕品質(zhì)相應(yīng)得到提高[10]。本研究表明，熱榨油茶籽油的酸值和過氧化值顯著高于冷榨油茶籽油，這是因?yàn)闊嵴ビ筒枳延徒?jīng)過高溫蒸炒，使油脂氧化、聚合、分解所致。同時(shí)，熱榨油茶籽油的不飽和脂肪酸、活性成分明顯低于冷榨油茶籽油的。由此表明，冷榨油茶籽油的品質(zhì)優(yōu)于熱榨油茶籽油，冷榨技術(shù)應(yīng)該作為今后油茶加工的主要研究與開發(fā)方向之一。

油茶籽油具有其獨(dú)特的香味。熱榨油茶籽油的主要揮發(fā)性成分包括醛類、醇類、酮類、酚類、酸類、酯類、烴類、醚類、胺類和雜環(huán)類等。根據(jù)本研究結(jié)果，雜環(huán)類化合物是總揮發(fā)性成分含量中占最多的，楊湄等[4]研究結(jié)果表明是由于熱榨油茶籽油經(jīng)過高溫烘炒工序，在這個(gè)過程中產(chǎn)生大量的美拉德反應(yīng)，美拉德反應(yīng)中碳水化合物與蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)生成吡嗪、吡咯等雜環(huán)類化合物。本研究中雜環(huán)類化合物和醛類化合物占總揮發(fā)性成分的67.52%，是構(gòu)成熱榨油茶籽油的主要風(fēng)味物質(zhì)，該研究結(jié)果與譚永華等[11]、況小玲等[12]認(rèn)為油茶籽油主要揮發(fā)性成分為醛類物質(zhì)，結(jié)果略有不同，可能是由于本試驗(yàn)經(jīng)過高溫烘炒過程，產(chǎn)生大量的美拉德反應(yīng)所致。從本研究可以看出，熱榨油茶籽油中糠醛是揮發(fā)性成分中含量最高的，占13.6%。糠醛暴露在日光或空氣中極易變成棕色或深紅色，這可能是熱榨油茶籽油顏色比冷榨油茶籽油深的原因[13]。本試驗(yàn)的結(jié)果可為加工風(fēng)味油茶籽油提供參考依據(jù)。

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(責(zé)任編輯 張 坤)

The Effect of Techniques on Quality of Oil-tea Camellia Seed Oil

Ma Li1,2, Chen Yongzhong1, Zhong Haiyan2, Zhou Bo2, Peng Shaofeng1, Li Zhigang1,Wang Xiangnan1, Wang Baoming1, Peng Yinghe1, Wang Rui1

(1. Hunan Academy of Forestry, Changsha Hunnan 410004, China;2. College of Food Science and Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha Hunan 410004, China)

By studying the quality of hot-pressed and cold-pressed oil-tea camellia seed oil, the volatile components in hot-pressed oil-tea camellia seed oil were analyzed by using SPME-GC/MS. The results indicated that compared with hot-pressed oil-tea camellia seed oil, cold-pressed one has lower acid value, peroxide value and lighter color, with better-preserved oleic acid, vitamin E and squalene. The isolated 65 components comprising of 10 categories of chemical compounds including aldehydes, alcohols, ketones, phenols, acids, esters, hydrocarbons, ethers, amines and heterocyclic compounds. Among these, heterocyclic compounds and aldehydes were of relatively higher contents, occupying 67.52% of all volatile components, contributing to the main flavor substance that constituted hot oil-tea camellia seed oil. The varieties and relative content of volatile substances in hot oil-tea oil significantly surpassed those in cold oil-tea camellia seed oil.

extracting oil technology, oil-tea camellia seed oil, volatile substances, quality

10. 11929/j. issn. 2095-1914. 2016. 06. 027

2016-02-14

國家科技部項(xiàng)目 (2011FU125X11) 資助。

S786

A

2095-1914(2016)06-0164-06

第1作者：馬力 (1982—)，女，博士。研究方向：油脂加工。Email: 276841095@qq.com。