影響茶油冷凍效果的因素分析

黃 閨，譚傳波，凌小輝，賴瓊瑋，2，吳 丹

(1.湖南大三湘茶油股份有限公司，湖南 衡陽 421141； 2. 湖南大三湘油脂機械有限公司，湖南 衡陽 421141)

茶油是從山茶科油茶樹種子中獲得的，又名茶籽油、山茶油，是我國特有的木本油脂[1]。茶油顏色淺黃、澄清透明、風味獨特，是一種非常好的食用植物油。茶油中不飽和脂肪酸含量大于80%，脂肪酸組成與橄欖油的相似，被譽為“東方橄欖油”[2-3]。

現(xiàn)有對油脂冷凍效果影響因素的研究不多，其中以大豆油和棕櫚油研究為主。徐愛軍[4]研究了一級大豆油抗凍性影響因素，結(jié)果表明脂肪酸組成對大豆油的抗凍性影響很大，其中飽和脂肪酸含量與凝固時間有較好的相關(guān)性。賴瓊瑋[5]對棕櫚油冷凍效果的條件進行了分析，得出棕櫚液油在精煉過程中產(chǎn)生的反式脂肪酸是引起其冷凍效果下降的原因。

已有研究中，人們對于茶油加工工藝的關(guān)注和研究很多，對于茶油冷凍試驗影響因素的研究甚少[6]。目前，茶油的加工工藝有多種方法，包括高溫壓榨法、低溫壓榨法、溶劑浸出法、超臨界CO2萃取法、水酶法、水代法等[7]。由劉肖麗等[8]研究的亞臨界流體萃取、超臨界CO2萃取、超聲波提取、壓榨4種提取工藝對茶油品質(zhì)的影響中，得出不同提取工藝的茶油的冷凍試驗結(jié)果是不同的。本文選取了鮮榨鮮提工藝的鮮榨茶油、冷榨冷提的原香茶油和壓榨后精煉的精煉茶油進行冷凍試驗研究，結(jié)合前人研究的經(jīng)驗，從工藝、溫度、水分含量、含雜量、主要脂肪酸組成、反式脂肪酸含量、活性營養(yǎng)成分等多個方面進行研究，分析各因素對茶油冷凍試驗的影響，以期對茶油的生產(chǎn)加工和使用提供幫助。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

鮮榨茶油，取自于湖南大三湘茶油股份有限公司，為新鮮茶籽榨汁后分離過濾所得，水分含量0.09%；原香茶油，取自于湖南大三湘茶油股份有限公司，為干茶籽通過冷榨冷提工藝制取，水分含量0.08%；精煉茶油，取自于湖南大三湘茶油股份有限公司，為干茶籽通過壓榨后精煉制取，水分含量0.02%；異辛烷，色譜純；其他試劑均為分析純；水為蒸餾水。

DC0506低溫恒溫槽，DW-YW110A醫(yī)用低溫箱，HH-6數(shù)顯水浴鍋，BCD-190NISA三星雙門冰箱，Agilent 7890A氣相色譜儀。

1.2 試驗方法

1.2.1 不同溫度下茶油的冷凍試驗

用量筒分別量取30 mL鮮榨茶油3份、30 mL原香茶油3份、30 mL精煉茶油3份分別倒入100 mL冷凍管中，分別編號A、B、C，將裝好油的冷凍管用試管夾夾好，放置于恒溫水浴鍋中加熱至80℃后，靜置冷卻至室溫，分別放置于-15℃醫(yī)用低溫箱、-4℃低溫恒溫槽、0℃冰水混合物(冰水混合物放置在冰箱中)，具體操作如表1所示，考察各茶油在低溫下出現(xiàn)析出物的時間。

表1 不同工藝茶油在不同溫度下的冷凍試驗

注：冷凍試驗依據(jù)GB/T 35877—2018《糧油檢驗 動植物油脂冷凍試驗》方法，并根據(jù)本研究的需求條件對參數(shù)和試驗設(shè)備稍作調(diào)整。

1.2.2 不同水分含量茶油的冷凍試驗

量取200 mL鮮榨茶油、原香茶油、精煉茶油于燒杯中，分別加入10 g無水硫酸鈉進行脫水處理，充分攪拌20 min，用濾紙過濾，得到脫水后的茶油。用移液槍在脫水后的3種工藝茶油中分別注入0.01%、0.03%、0.05%、0.07%、0.09%、0.11%的蒸餾水，充分攪拌后倒入冷凍管中，并猛烈振搖1 min，將所有冷凍管水浴加熱至80℃，冷卻至室溫后，放入溫度為0℃的低溫恒溫槽中，觀察記錄渾濁時間。

1.2.3 不同含雜量茶油的冷凍試驗

量取200 mL鮮榨茶油、原香茶油、精煉茶油于燒杯中，分別將0、0.1%、1.0%的過篩(100目)茶籽粉加入茶油中，充分攪拌后倒入冷凍管中，并猛烈振搖1 min，將所有冷凍管水浴加熱至80℃，冷卻至室溫后，放入溫度為0℃的低溫恒溫槽中，觀察記錄渾濁時間。

1.2.4 脂肪酸組成測定

參照GB 5009.168—2016《食品安全國家標準 食品中脂肪酸的測定》。

1.2.5 反式脂肪酸測定

參照GB 5009.257—2016《食品安全國家標準 食品中反式脂肪酸的測定》。

1.2.6 活性營養(yǎng)成分測定

將鮮榨茶油、原香茶油、精煉茶油和1.2.1中-4℃下冷凍后原香茶油和鮮榨茶油的析出物分離后送外檢，主要檢測維生素E、植物甾醇、角鯊烯、木脂素、總多酚、類胡蘿卜素、總?cè)?、原花青素、總皂甙、總黃酮10個營養(yǎng)成分指標。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度對不同工藝茶油冷凍效果的影響

在不同溫度下對3種工藝茶油進行冷凍試驗，分別考察不同溫度(-15、-4、0℃)下茶油出現(xiàn)析出物的時間，結(jié)果如表2所示。

由表2可知，在0℃時，放置1周后3種工藝的茶油均未產(chǎn)生析出物，在-15℃，精煉茶油較鮮榨茶油和原香茶油先析出，且迅速被凍住呈固態(tài)；在-4℃，精煉茶油也比其他兩種工藝茶油先產(chǎn)生析出物，且觀察不同工藝的茶油析出物狀態(tài)不同，精煉茶油析出物為絮狀懸浮物，隨冷凍時間延長，絮狀物增加，冷凍110 h完全凍住呈固態(tài)。鮮榨茶油與原香茶油的冷凍析出物為結(jié)晶顆粒狀，隨冷凍時間延長，結(jié)晶顆粒增加，冷凍120 h后有部分顆粒吸附在試管壁，其余油脂呈澄清透明流動狀態(tài)。析出物的量如圖1、圖2所示(從左至右依次為鮮榨茶油、精煉茶油、原香茶油)。從圖1和圖2可以看出，鮮榨茶油和原香茶油的析出物應(yīng)屬同一析出原理，其狀態(tài)結(jié)構(gòu)相似度高，區(qū)別在于鮮榨茶油的析出物多于原香茶油。

表2 不同溫度下茶油出現(xiàn)析出物的時間

圖1 -4℃冷凍96 h不同工藝茶油狀態(tài)

圖2 -4℃冷凍120 h不同工藝茶油狀態(tài)

2.2 水分含量對不同工藝茶油冷凍效果的影響

對不同水分含量的3種不同工藝茶油進行0℃冷凍試驗，其產(chǎn)生析出物時間如表3所示。

表3 不同水分含量對不同工藝茶油的0℃冷凍試驗效果

由表3可知，在0℃下水分含量對茶油的冷凍試驗結(jié)果影響非常大，水分含量大于0.09%時，在未冷凍的情況下，茶油均已渾濁，主要原因是水和油產(chǎn)生了乳化反應(yīng)，水分含量越高，產(chǎn)生析出物時間越短，水分含量大于等于0.05%時，不同工藝茶油均在20 min內(nèi)產(chǎn)生析出物，而精煉茶油水分含量為0.01%，在60 min后就產(chǎn)生了析出物，故在茶油的生產(chǎn)過程中，要嚴格控制水分。

2.3 含雜量對不同工藝茶油冷凍效果的影響

對不同含雜量的3種不同工藝茶油進行0℃冷凍試驗，其產(chǎn)生析出物時間如表4所示。

表4 不同含雜量對不同工藝茶油的0℃冷凍試驗效果

由表4可知，在0℃冷凍試驗時，含雜量大于等于0.1%時，會加快茶油析出物的產(chǎn)生，對同樣含雜量的不同工藝茶油的冷凍效果影響大小依次為精煉茶油>原香茶油>鮮榨茶油。

2.4 脂肪酸組成對不同工藝茶油冷凍效果的影響

對鮮榨茶油、原香茶油、精煉茶油進行脂肪酸組成及含量測定，結(jié)果如表5所示。

表5 不同工藝茶油的主要脂肪酸組成及含量 %

由表5可知，不同工藝茶油的主要脂肪酸組成并無明顯區(qū)別，且無明顯特征變化。初步判斷脂肪酸的組成不是影響不同工藝茶油冷凍試驗現(xiàn)象的主要因素。

2.5 反式脂肪酸對不同工藝茶油冷凍效果的影響

將不同工藝的鮮榨茶油、原香茶油、精煉茶油封樣后送檢反式脂肪酸，結(jié)果如表6所示。

表6 不同工藝茶油反式脂肪酸含量

mg/kg

由表6可知，鮮榨茶油不含反式脂肪酸，而經(jīng)過精煉工序的茶油反式脂肪酸含量最高，這是因為油脂在脫臭過程中反式脂肪酸會隨著溫度的升高而增加[9]，而反式脂肪酸的熔點高于順式脂肪酸的熔點，反式油酸的熔點比順式油酸的熔點高30℃[10]。植物油在加熱、油炸等條件下，由于溫度、氧化等作用會產(chǎn)生反式脂肪酸[11]。傳統(tǒng)的精煉“六脫”工藝在去除有害成分的同時，可能造成油中油酸等不飽和脂肪酸在高溫作用下發(fā)生聚合作用[12]。油脂在精煉工藝中，含有的不飽和脂肪酸致使油脂在脫色脫臭過程中出現(xiàn)了一定量的反式構(gòu)型脂肪酸甘油酯[13]，很大程度上影響了油脂的抗冷凍能力[5]。諸多影響因素，造成了通過高溫精煉后的茶油比低溫處理的鮮榨茶油和原香茶油抗凍性更差。

2.6 活性營養(yǎng)成分對不同工藝茶油冷凍效果的影響

將不同工藝的鮮榨茶油、原香茶油、精煉茶油和1.2.1中-4℃下冷凍后原香茶油和鮮榨茶油的析出物分離后封樣送檢到檢測機構(gòu)檢測維生素E、植物甾醇、角鯊烯、木脂素、總多酚、類胡蘿卜素、總?cè)?、原花青素、總皂甙、總黃酮等活性營養(yǎng)成分含量，結(jié)果如表7所示。

表7 不同工藝茶油活性營養(yǎng)成分組成及含量

由表7可知，不同工藝茶油的活性營養(yǎng)成分含量由高到低的順序為鮮榨茶油>原香茶油>精煉茶油。相關(guān)研究表明，生物活性成分在精煉加工過程中呈下降趨勢[14]。而這類活性營養(yǎng)成分在低溫下容易析出，從表7中原香茶油和鮮榨茶油冷凍析出物的活性營養(yǎng)成分來看，析出后的活性營養(yǎng)成分均高于未經(jīng)冷凍處理的茶油。由此可見，影響鮮榨茶油、原香茶油冷凍效果的主要原因可能是活性營養(yǎng)成分，而鮮榨茶油的活性營養(yǎng)成分比原香茶油的高，所析出的物質(zhì)也比原香茶油的更多。

3 結(jié) 論

本研究發(fā)現(xiàn)，鮮榨茶油、原香茶油與精煉茶油的冷凍效果不一樣，未經(jīng)高溫精煉工藝處理的茶油抗凍性更好。不同工藝的茶油冷凍后析出物狀態(tài)不同，精煉茶油析出物為絮狀懸浮物，隨冷凍時間延長，絮狀物增加，在-4℃、冷凍110 h完全凍住呈固態(tài)，鮮榨茶油與原香茶油的冷凍析出物為結(jié)晶顆粒狀，隨冷凍時間延長，結(jié)晶顆粒增加，在-4℃冷凍120 h有部分結(jié)晶顆粒吸附在試管壁，其余油脂呈澄清透明流動狀態(tài)。分析影響精煉茶油的冷凍效果的主要因素可能為經(jīng)過高溫處理后產(chǎn)生的反式脂肪酸，使得油脂的熔點升高，更容易被凍住，而采用低溫工藝處理的茶油，在未達到茶油熔點的情況下，會析出顆粒狀晶體，但不會完全凍住。

通過研究發(fā)現(xiàn)，活性營養(yǎng)成分更高的鮮榨茶油較原香茶油的顆粒狀晶體更多，經(jīng)分析，析出的顆粒狀晶體為飽和脂肪酸和熔點較高的活性營養(yǎng)成分。為了更充分地分析茶油的冷凍因素，本研究通過對水分含量、含雜量等因素進行試驗，結(jié)果表明水分和含雜量對不同工藝茶油的冷凍試驗都會產(chǎn)生影響，影響程度大小依次為精煉茶油>原香茶油>鮮榨茶油。

從本研究的結(jié)果來看，影響茶油冷凍效果有諸多因素，工藝、溫度、水分、雜質(zhì)、反式脂肪酸含量、活性營養(yǎng)成分都會對茶油的冷凍效果產(chǎn)生影響，我們在對茶油冷凍試驗分析原因時，需要多方面考慮其影響因素。