脫蒲處理對油茶籽油營養(yǎng)品質(zhì)及抗氧化能力的影響

田瀟瀟 方學(xué)智 劉四黑 杜孟浩

(中國林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所1,杭州 311400) (貴州省玉屏侗族自治縣自然資源局2,玉屏 554000)

油茶是我國特有的優(yōu)質(zhì)木本油料樹種，已有2300年的栽培歷史，主要分布在我國長江流域及以南地區(qū)[1]。油茶籽油含有豐富的不飽和脂肪酸，主要是油酸和亞油酸，其中油酸含量高達(dá)80%，具有調(diào)節(jié)血脂、降低低密度脂蛋白膽固醇水平、預(yù)防動脈粥樣硬化等功效[2]。此外，還富含維生素E、角鯊烯、甾醇、多酚等活性物質(zhì)，能預(yù)防和控制冠心病、高血壓等心腦血管疾病，增強機體免疫力[3]，而且能延緩茶油的氧化酸敗[4]。

油茶果成熟期為10月—11月，而此時南方多陰雨天氣，采后若不及時進(jìn)行脫蒲烘干處理，油茶果短時間內(nèi)極易發(fā)生霉變，從而產(chǎn)生腐敗異味并導(dǎo)致其品質(zhì)劣變[5-7]，據(jù)統(tǒng)計，油茶果的采收至加工之間的損失率高達(dá)10%[8]。油茶果含有40%～50%的果蒲(外果皮)，果蒲中含有較高的纖維素和色素，帶蒲加工對榨油機磨損較大，同時還會影響茶油的品質(zhì)[9，10]。油茶果蒲富含的木質(zhì)素和多縮戊糖等是制取糠醛和木糖的理想原料，還能制取活性炭、食用菌培養(yǎng)基等[11-13]。因此，對油茶果脫蒲處理有利于提高茶油的得率和品質(zhì)，有助于油茶果高效綜合利用。

目前油茶果脫蒲的方式主要是自然晾曬，其操作簡單，但效率低，人工成本較高，對自然環(huán)境條件的依賴程度很大。近年來，油茶果機械化處理引起研究者們的關(guān)注[14，15]。機械爆蒲工藝是在不損害物料品質(zhì)的前提下，通過快速烘干促進(jìn)油茶果開裂和干燥的工藝[16]。國內(nèi)外對油茶果爆蒲的研究較少，主要是比較傳統(tǒng)的剝殼-攤曬、堆漚-攤曬和直接攤曬等不同處理對油茶籽油理化指標(biāo)影響[17]，對于不同脫蒲處理對油茶籽營養(yǎng)物質(zhì)及抗氧化能力影響的研究鮮見報道。本課題組之前研究了烘干[18]、晾曬[18]、堆漚[19]、陰干[20]等不同采后處理方式對油茶籽品質(zhì)的影響，在此基礎(chǔ)上，本實驗研究油茶不同脫蒲工藝(人工脫蒲、晾曬脫蒲和爆蒲)對油茶籽油的理化性質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)及抗氧化能力影響，在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用主成分法分析不同方式對油茶籽油的品質(zhì)影響，以期為油茶果高效處理和高品質(zhì)油茶籽油的合理加工提供支撐。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

樣品于2019年11月取自貴州省玉屏侗族自治縣。同一批次油茶鮮果分成三部份，分別進(jìn)行人工脫蒲、晾曬脫蒲和爆蒲處理。人工脫蒲(0 d)：將鮮果直接人力裂開，取籽待測；晾曬脫蒲(14 d)：將鮮果置于室外，曬至果蒲開裂，取籽待測；爆蒲處理(7 d)：將油茶鮮果置于烤箱中，于65 ℃烘至果蒲全部裂開，取籽待測。將不同處理的油茶籽樣品分別進(jìn)行索氏提取油茶籽油，在4 ℃冷藏保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 試劑及儀器設(shè)備

脂肪酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)品、角鯊烯、維生素E標(biāo)準(zhǔn)品(α、β、γ、δ)、β-谷甾醇，沒食子酸，1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(≥96%)，6-羥基-2,5,7,8-四甲基苯并二氫吡喃-2-甲酸。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索式提取儀，Q-101平行蒸發(fā)儀，Avanti J-E冷凍離心機，1260 Infinity Ⅱ 液相色譜儀，GC-2010 plus氣相色譜儀，UV-2550紫外可見分光光度計。

1.3 實驗方法

1.3.1 油茶籽仁理化指標(biāo)測定

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

1.3.2 油茶籽油理化、營養(yǎng)指標(biāo)及抗氧化能力測定

酸值的測定參考GB 5009.229—2016；過氧化值的測定參考GB 5009.227—2016；色值的測定參考文獻(xiàn)[21]；脂肪酸的測定參考GB 5009.168—2016；生育酚的測定參考GB 5009.82—2016；角鯊烯、甾醇和總酚的測定參考文獻(xiàn)[22]；氧化穩(wěn)定性的測定(加速氧化測試)參考GB 21121—2007；油樣極性伴隨物自由基清除能力的測定參考文獻(xiàn)[23-25]，全油自由基清除能力的測定參考文獻(xiàn)[23,26]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用SPSS 22.0進(jìn)行單因素方差分析和主成分分析。理化、營養(yǎng)指標(biāo)及抗氧化能力數(shù)據(jù)單因素方差分析采用Duncan進(jìn)行多重比較；主成分分析是抽取特征值大于1的因子作為主成分。

2 結(jié)果與分析

2.1 含水率和出油率

油茶籽仁的理化指標(biāo)及不同脫蒲處理油茶籽的含水率和出油率如表1所示，均存在顯著性差異(P<0.05)。其含水率為6.34%～43.29%，由高到低依次為人工脫蒲、晾曬脫蒲和爆蒲。出油率為45.37%～51.64%，其中，晾曬脫蒲出油率最高，王亞萍等[20]人研究發(fā)現(xiàn)曬干處理的油茶籽出油率較高。這可能是晾曬過程中，淀粉和可溶性糖等有機物已充分轉(zhuǎn)化成油脂。

表1 油茶籽仁的理化指標(biāo)

2.2 酸值、過氧化值和色值

油茶籽油的理化指標(biāo)見表2，人工脫蒲與晾曬脫蒲處理后的油茶籽油顏色呈橙黃色且清亮，而經(jīng)過爆蒲處理的油茶籽油呈橙色。

表2 油茶籽油的理化指標(biāo)

不同脫蒲處理油茶籽油的酸值存在顯著性差異(P<0.05)，為0.36～1.46 mg/g，由高到低依次為爆蒲油、晾曬脫蒲油和人工脫蒲油，因此，其酸值高低與油茶籽脫蒲方式及溫度有一定關(guān)系，相比其他兩種處理方式，爆蒲處理溫度較高，在此過程中可能存在油茶籽的氧化酸敗[27]；但不同處理其過氧化值無顯著性差異，為0.01 g/100 g。均符合GB/T 11765—2018油茶籽原油的質(zhì)量要求。

2.3 脂肪酸組成

油茶籽油的脂肪酸組成及不同脫蒲處理油茶籽油的脂肪酸組成如表3所示。晾曬脫蒲處理的油茶籽油的油酸含量達(dá)81.74%，顯著高于其他處理，而爆蒲油和人工脫蒲油無顯著性差異，與油茶籽出油率的規(guī)律基本一致。這可能是爆蒲處理較高的溫度加快了油脂的氧化，使油酸含量降低；而人工脫蒲油可能未完成油脂的全部轉(zhuǎn)化過程，從而導(dǎo)致油酸含量較低。棕櫚酸含量最高的是人工脫蒲油，而晾曬脫蒲油含量最低，說明油茶果在晾曬過程中，部分飽和脂肪酸轉(zhuǎn)化成了不飽和脂肪酸[19]。人工脫蒲油和爆蒲油中亞油酸含量較高，而晾曬脫蒲油含量最低。不同脫蒲處理對其他脂肪酸含量影響不大。

表3 油茶籽油的脂肪酸組成(%)

2.4 α-生育酚、β-谷甾醇、角鯊烯和總酚

不同脫蒲處理油茶籽油微量營養(yǎng)成分分析如圖1所示，不同脫蒲處理油茶籽油的微量營養(yǎng)成分均存在顯著性差異(P<0.05)。

α-生育酚是一種重要的天然抗氧化劑，可增強油脂的氧化穩(wěn)定性，具有抑制自由基、增強免疫等多種生理功能，其組成和含量是評價油脂品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。不同脫蒲處理油茶籽油中α-生育酚的變化趨勢與其他3種微量營養(yǎng)成分基本一致，其含量為23.49～28.80 mg/100 g，爆蒲油含量最高。

β-谷甾醇是一類重要的天然甾醇物質(zhì)，能促進(jìn)膽固醇的降解和代謝，也能有效預(yù)防和治療冠心病、膽結(jié)石等疾病。不同脫蒲處理油茶籽油中β-谷甾醇含量為63.17～103.41 mg/100 g，爆蒲油含量最高。

角鯊烯是一種脂質(zhì)不皂化物，具有極強的抗氧化能力和生物活性，能抗腫瘤、增強免疫力等。不同脫蒲處理油茶籽油中角鯊烯含量為24.44～54.58 mg/100 g，爆蒲油含量最高。

總酚是茶油中所含的生物酚，其含量越高，油脂的抗氧化能力越強，對油脂的儲藏穩(wěn)定性起到重要的作用，還能調(diào)節(jié)機體免疫功能，消除體內(nèi)過量的自由基等。不同脫蒲處理油茶籽油中總酚含量為1.19～10.28 μg/g，爆蒲油含量最高。

爆蒲處理的油茶籽油中微量營養(yǎng)成分含量均較高，α-生育酚、總酚含量分別為人工脫蒲油的1.23倍、8.64倍，β-谷甾醇、角鯊烯含量分別為晾曬脫蒲油的1.64倍、2.23倍?？赡苁潜烟幚淼挠筒枳延蛦恿丝寡趸瘷C制，促進(jìn)了α-生育酚、總酚等抗氧化物含量的增加，而人工脫蒲處理的油茶果未達(dá)到完全成熟期，因其微量營養(yǎng)成分含量較低；晾曬脫蒲處理干燥時間較長，油茶籽中微量營養(yǎng)成分可能遭到了不同程度的破壞。

2.5 抗氧化能力的分析

油茶籽油的氧化穩(wěn)定性及自由基清除能力見表4。不同脫蒲處理油茶籽油的氧化穩(wěn)定性具有顯著性差異(P<0.05)，為5.09～7.49 h，平均值為6.34 h，由高到低依次為人工脫蒲油、爆蒲油和晾曬脫蒲油，這與人工脫蒲油較低的酸值存在關(guān)系，其氧化酸敗程度低，因此氧化穩(wěn)定性較高，而爆蒲油氧化酸敗后啟動抗氧化機制，含有較為豐富的微量營養(yǎng)成分，因此氧化穩(wěn)定性比晾曬脫蒲油高。

不同脫蒲處理油茶籽油的極性伴隨物及全油DPPH自由基清除能力具有顯著性差異(P<0.05)。極性伴隨物DPPH自由基清除能力為16.40～21.21 μmol TE/100 g。全油DPPH自由基清除能力為46.69 μmol TE/100 g～51.33 μmol TE/100 g，爆蒲油清除能力較強，這與爆蒲油較高含量的α-生育酚、β-谷甾醇、角鯊烯及總酚含量有密不可分的關(guān)系[28]。

表4 油茶籽油的氧化穩(wěn)定性及自由基清除能力(μmol TE/100 g)

2.6 主成分分析

應(yīng)用主成分分析法對不同脫蒲處理油茶籽油的理化性質(zhì)(酸值、過氧化值)、脂肪酸組成、微量營養(yǎng)成分(α-生育酚、β-谷甾醇、角鯊烯及總酚)及抗氧化能力(氧化穩(wěn)定性、DPPH自由基清除能力)進(jìn)行綜合比較。

依據(jù)累計貢獻(xiàn)率大于75%的原則，不同脫蒲處理油茶籽油樣品前4個主成分因子的累計貢獻(xiàn)率達(dá)95.46%，基本能夠反映油茶籽油的主要信息。根據(jù)主成分Z1、Z2、Z3和Z4與相應(yīng)的貢獻(xiàn)率之積的和，計算不同油茶籽油差異程度的綜合得分，主成分分析如表5所示，得分越高，說明綜合表現(xiàn)越優(yōu)。由此可以看出，爆蒲油綜合評價較優(yōu)。

表5 主成分分析

3 結(jié)論

通過測定油茶籽油的理化性質(zhì)、脂肪酸組成、微量營養(yǎng)成分及抗氧化能力，探討了人工脫蒲、晾曬脫蒲以及爆蒲三種不同處理方式對油茶籽油營養(yǎng)物質(zhì)及抗氧化能力的影響。結(jié)果表明：晾曬脫蒲油茶籽出油率最高，為51.64%，這可能是晾曬過程中，淀粉和可溶性糖等有機物已充分轉(zhuǎn)化成油脂。酸值由高到低依次為爆蒲油、晾曬脫蒲油和人工脫蒲油，相比其他兩種處理方式，爆蒲處理溫度較高，在此過程中加速了油茶籽的氧化酸敗。晾曬脫蒲處理能較好地保持油茶籽油的油酸含量，高達(dá)81.74%，而爆蒲油和人工脫蒲油含量較低且無顯著性差異，與油茶籽出油率的規(guī)律基本一致。

爆蒲油的微量營養(yǎng)成分含量均較高，α-生育酚、總酚含量分別為人工脫蒲油的1.23、8.64倍，β-谷甾醇、角鯊烯含量分別為晾曬脫蒲油的1.64倍、2.23倍，而人工脫蒲處理的油茶果未達(dá)到完全成熟期，因其微量營養(yǎng)成分含量較低；晾曬脫蒲處理未能及時對油茶籽進(jìn)行干燥處理，在較長的干燥過程中，油茶籽中微量營養(yǎng)成分遭到了不同程度的破壞有關(guān)。人工脫蒲油的氧化穩(wěn)定性較高，為7.49 h，這與其較低的酸值存在關(guān)系。爆蒲油全油DPPH自由基清除能力較強，這與爆蒲油較高含量的α-生育酚、β-谷甾醇、角鯊烯及總酚含量有密不可分的關(guān)系。經(jīng)主成分分析綜合評價得出，爆蒲油品質(zhì)較優(yōu)。