不同干燥方式對山桐子油理化性質(zhì)、脂肪酸組成及微量營養(yǎng)成分含量的影響

田瀟瀟，王 羚,2，方學(xué)智，杜孟浩

(1.中國林業(yè)科學(xué)研究院 亞熱帶林業(yè)研究所，杭州 311400； 2.中南林業(yè)科技大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，長沙 410000)

山桐子(IdesiapolycarpaMaxim.)，又名水冬瓜、山梧桐、油葡萄等，是大風(fēng)子科山桐子屬的落葉喬木植物，為我國十大木本食用油料作物之一[1]。山桐子果實含油率高，干果含油率為35.0%～40.9%，被譽為“樹上油庫”[2]。山桐子油呈紅棕色，味苦無毒，富含亞油酸等不飽和脂肪酸和維生素E[3]，食用價值較高。研究表明，山桐子油具有極高的藥用價值，如抗肥胖癥、治療和預(yù)防高血脂及動脈粥樣硬化[4-5]。除食用外，山桐子油亦可用作工業(yè)原料，如提取共軛亞油酸[6]，制備潤滑油、乳化劑、生物柴油等[7]。

國外對山桐子油的研究報道較少，國內(nèi)主要研究山桐子油提取工藝的優(yōu)化[8]，不同地區(qū)[9-10]、不同種源[11-12]、不同生長期[13-14]的山桐子果含油率的變化，山桐子油理化性質(zhì)以及脂肪酸的組成分析等。采后處理是影響油脂品質(zhì)的重要因素，但目前國內(nèi)對山桐子果采后處理研究較少。因此，本文研究山桐子果不同干燥方式對山桐子油理化性質(zhì)、脂肪酸組成及微量營養(yǎng)成分含量的影響，以期為山桐子油的合理利用及高品質(zhì)油的生產(chǎn)提供實驗支持。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

山桐子鮮果，于2018年1月購自四川隆亨生物能源開發(fā)有限公司。

脂肪酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)品、角鯊烯標(biāo)準(zhǔn)品、維生素E標(biāo)準(zhǔn)品、β-谷甾醇標(biāo)準(zhǔn)品，上海安譜實驗科技股份有限公司；正己烷、甲基叔丁基醚、四氫呋喃、甲醇均為色譜純；其他試劑均為分析純。

E-816 SOX索氏提取儀、Q-101平行蒸發(fā)儀，瑞士Buchi有限公司；Avanti J-E冷凍離心機，美國Beckman有限公司；1260 Infinity Ⅱ 液相色譜儀，美國Agilent有限公司；GC-2010 plus氣相色譜儀、UV-2550紫外可見分光光度計，日本島津公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 山桐子鮮果的干燥處理及提油

山桐子鮮果進行3種干燥處理后提油：①一部分鮮果在陰涼通風(fēng)處晾干一個半月，粉碎，索氏提油；②一部分鮮果在陽光下曬干半個月，粉碎，索氏提油；③一部分鮮果105℃殺青后于60℃烘干1 d，粉碎，索氏提油。所有提取的山桐子油在4℃冷藏保存?zhèn)溆茫糠N干燥方式設(shè)置3個重復(fù)。

1.2.2 山桐子果理化指標(biāo)的測定

含水率的測定參考GB 5009.3—2016；含油率的測定參考GB 5009.6—2016。

1.2.3 山桐子油理化指標(biāo)、脂肪酸組成及微量營養(yǎng)成分含量的測定

酸價的測定參考GB 5009.229—2016；過氧化值的測定參考GB 5009.227—2016；皂化值的測定參考GB/T 5534—2008；脂肪酸組成及含量的測定參考GB 5009.168—2016；維生素E組成及含量的測定參考GB 5009.82—2016；角鯊烯、甾醇和總酚組成及含量的測定參考文獻[15]。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2016進行數(shù)據(jù)處理，采用SPSS 22.0進行單因素方差分析和主成分分析。單因素方差分析采用Duncan進行多重比較；主成分分析抽取特征值大于1的因子作為主成分。

2 結(jié)果與分析

2.1 山桐子果理化指標(biāo)(見表1)

表1 不同干燥方式山桐子果的理化指標(biāo) %

注：表中數(shù)據(jù)均為“均值±標(biāo)準(zhǔn)差”(n=3)；顯著性水平為5%，同一行不同字母表示差異顯著。下同。

由表1可知，山桐子鮮果的含水率為54.36%，干燥后的山桐子果含水率由大到小依次為陰干>曬干>烘干，其中山桐子果經(jīng)烘干后的含水率僅為3.24%。不同干燥方式處理后山桐子果的含油率在29.64%～33.05%之間，烘干后山桐子果的含油率較高。由此可見，山桐子果的含油率高低與其含水率成反比。王亞萍等[16]在油茶籽貯藏研究中指出，油料作物含水率越高，其脂肪水解速度越快，含油率越低。

2.2 山桐子油理化指標(biāo)、脂肪酸組成及微量營養(yǎng)成分

實驗提取的山桐子油呈磚紅色，油中還含有脂溶性的游離脂肪酸、固醇、磷脂、蠟及色素等。因山桐子果中含有苦味素[10]，油有一定的苦澀味。

2.2.1 山桐子油的理化指標(biāo)(見表2)

2.2.1.1 酸價

酸價是檢驗油脂酸敗程度、評定油脂品質(zhì)的重要指標(biāo)。由表2可知，不同干燥方式山桐子油的酸價差異較大，總體上山桐子油的酸價與干燥時間成正相關(guān)，烘干油酸價(KOH)為1.90 mg/g，陰干油酸價(KOH)高達12.52 mg/g，是烘干油的6.6倍。原因可能是干燥時間的不同，陰干用了一個半月的時間，在干燥過程中山桐子果實發(fā)生了復(fù)雜的化學(xué)變化，油脂在此過程中被水解為游離脂肪酸，導(dǎo)致酸價上升[16-18]，與方學(xué)智等[18]研究油茶餅殘油品質(zhì)結(jié)果一致。

表2 不同干燥方式山桐子油的理化指標(biāo)

2.2.1.2 過氧化值

過氧化值是衡量油脂酸敗程度的一個指標(biāo)。由表2可知，不同干燥方式山桐子油的過氧化值在0.01～0.06 g/100 g之間，陰干油過氧化值較低，為0.01 g/100 g，曬干油過氧化值最高，達0.06 g/100 g。陰干油過氧化值較低，原因可能是干燥時間較長，生成的過氧化物進一步分解形成含羰基的二次產(chǎn)物所致[19]。

2.2.1.3 皂化值

皂化值表示山桐子油中有機酸性物質(zhì)和酯類的總含量，其大小可以說明油的劣化程度。由表2可知，不同干燥方式山桐子油的皂化值在128.18～137.34 mg/g之間，其大小依次為陰干>曬干>烘干。陰干油酸價最高且游離脂肪酸較多，所以皂化值也較高[20]。除此之外，干燥時間對山桐子油的皂化值也有一定的影響，陰干油干燥時間較長，所含游離脂肪酸與曬干相比較多。

2.2.2 山桐子油的脂肪酸組成及含量(見表3)

由表3可知，山桐子油所含脂肪酸主要為亞油酸、棕櫚酸、油酸和棕櫚烯酸。與其他2種干燥方式相比，曬干所得山桐子油的單不飽和脂肪酸含量最高，為14.14%。山桐子油中多不飽和脂肪酸主要是亞油酸和亞麻酸，含量為66.93%～72.79%。研究表明多不飽和脂肪酸具有降低膽固醇含量、減少動脈血栓的發(fā)生以及抗癌等功能，其含量是衡量油脂營養(yǎng)價值的重要指標(biāo)[21]。由此看出，山桐子油是一種優(yōu)質(zhì)的食用油，具有良好的營養(yǎng)與保健價值。山桐子油中飽和脂肪酸為棕櫚酸、硬脂酸、花生酸，含量為16.04%～18.95%，曬干山桐子油的飽和脂肪酸含量最高。個別飽和脂肪酸含量也有較大不同，曬干油的硬脂酸含量僅約為陰干油的1/2，而花生酸含量遠(yuǎn)高于陰干油和烘干油。

表3 不同干燥方式山桐子油的脂肪酸組成及含量%

脂肪酸陰干油曬干油烘干油C16∶014.75±0.04b17.90±0.10a14.56±0.49bC16∶104.89±0.13b07.08±0.03a04.61±0.45bC18∶001.24±0.20a00.66±0.07b01.47±0.02aC18∶106.04±0.38a06.26±0.22a06.48±0.32aC18∶272.05±0.76a66.20±0.16b71.86±0.49aC18∶300.74±0.05a00.73±0.02a00.71±0.04aC20∶000.05±0.06b00.39±0.27a00.10±0.03abC20∶100.24±0.08b00.80±0.38a00.20±0.16bUFA 83.96a 81.07b 83.86aSFA 16.04b 18.95a 16.13bMUFA 11.17b 14.14a 11.29bPUFA 72.79a 66.93b 72.57a

2.2.3 山桐子油的微量營養(yǎng)成分(見表4)

表4 不同干燥方式山桐子油營養(yǎng)成分含量 mg/100 g

2.2.3.1 維生素E

由表4可知，山桐子油的VE平均含量為157.89 mg/100 g。不同干燥方式所得山桐子油的VE含量呈現(xiàn)較大差異，含量高低依次為曬干>烘干≈陰干，曬干油的VE含量為262.99 mg/100 g，陰干油中的VE損失較大，VE含量僅約為曬干油中的2/5。VE含量受溫度和處理時間等因素影響，石曉麗[22]發(fā)現(xiàn)，溫度越高，油脂中生育酚的損失越大。

2.2.3.2 總酚

總酚指山桐子油中所含的所有酚類物質(zhì)，總酚含量越高，油脂的抗氧化能力越強[23]。由表4可知，不同干燥方式山桐子油中總酚含量在9.33～9.47 mg/100 g之間，3種干燥方式下山桐子油中總酚含量沒有顯著差異。

2.2.3.3 角鯊烯

由表4可知，不同干燥方式山桐子油中角鯊烯含量從高到低依次為烘干>陰干>曬干，烘干、陰干和曬干所得山桐子油中角鯊烯含量分別為40.83、38.64、37.50 mg/100 g。

2.2.3.4β-谷甾醇

由表4可知，不同干燥方式山桐子油中β-谷甾醇含量差異顯著，陰干、曬干、烘干所得山桐子油中β-谷甾醇含量分別為319.78、427.06、394.30 mg/100 g，相比其他2種方式，曬干可以更好地保留山桐子中的β-谷甾醇。溫度太高會導(dǎo)致β-谷甾醇的損失，另外β-谷甾醇受貯藏時間影響也較大，貯藏時間越長，其損失率越大[24]。

2.3 主成分分析

應(yīng)用主成分分析法對不同干燥方式山桐子含油率、山桐子油理化指標(biāo)(酸價、過氧化值、皂化值)、微量營養(yǎng)成分(維生素E、總酚、角鯊烯、β-谷甾醇)、脂肪酸(單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸、總不飽和脂肪酸)進行綜合比較。

依據(jù)累積貢獻率大于75%的原則，不同干燥方式山桐子油樣品前2個主成分因子的累積貢獻率達93.80%，基本能夠反映不同干燥方式山桐子油的主要信息。根據(jù)主成分Z1、Z2與相應(yīng)的貢獻率之積的和，計算不同山桐子油差異程度的綜合得分，結(jié)果見表5。得分越高，說明綜合表現(xiàn)越優(yōu)。由表5可以看出，曬干油綜合評價較優(yōu)。

表5 不同干燥方式山桐子油主成分綜合評價及排名

注：Z1表示過氧化值、單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸、總不飽和脂肪酸、維生素E、角鯊烯；Z2表示酸價、皂化值、含油率、β-谷甾醇、總酚。

3 結(jié) 論

通過測定山桐子果含水率、含油率以及山桐子油酸價、過氧化值、皂化值、脂肪酸組成、維生素E、總酚、角鯊烯和β-谷甾醇，探討了陰干、曬干和烘干3種不同干燥方式對山桐子油理化性質(zhì)、脂肪酸組成及微量營養(yǎng)成分含量的影響。3種不同干燥方式得到的山桐子油理化性質(zhì)及營養(yǎng)物質(zhì)含量差異顯著。山桐子油干燥時間大小依次為陰干>曬干>烘干，陰干油的酸價遠(yuǎn)高于其他兩種干燥方式的油，是曬干油的1.8倍，是烘干油的6.6倍，陰干油皂化值是烘干油的1.1 倍。山桐子油中微量營養(yǎng)成分受干燥方式影響較大，高溫處理會導(dǎo)致油中VE含量降低，曬干油的VE含量是烘干油的2.5倍。3種干燥方式下總酚含量沒有顯著差異。角鯊烯則受干燥時間影響，烘干油中角鯊烯含量最高。干燥方式對β-谷甾醇含量影響顯著，曬干油中β-谷甾醇含量最高。不同干燥方式得到的山桐子油脂肪酸也存在差異，陰干油的多不飽和脂肪酸含量最高。經(jīng)主成分分析綜合比較看，曬干得到的山桐子油的品質(zhì)最優(yōu)，其酸價和皂化值較小，微量營養(yǎng)成分損失小，具有較高的食用價值與保健作用。