脫蒲處理對油茶籽油營養品質及抗氧化能力的影響

田瀟瀟 方學智 劉四黑 杜孟浩

(中國林業科學研究院亞熱帶林業研究所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質木本油料樹種，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[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80%，具有調節血脂、降低低密度脂蛋白膽固醇水平、預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，能預防和控制冠心病、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，采后若不及時進行脫蒲烘干處理，油茶果短時間內極易發生霉變，從而產生腐敗異味并導致其品質劣變[5-7]，據統計，油茶果的采收至加工之間的損失率高達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[9，10]。油茶果蒲富含的木質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，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注[14，15]。機械爆蒲工藝是在不損害物料品質的前提下，通過快速烘干促進油茶果開裂和干燥的工藝[16]。國內外對油茶果爆蒲的研究較少，主要是比較傳統的剝殼-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影響[17]，對于不同脫蒲處理對油茶籽營養物質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的影響，在此基礎上，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、營養品質及抗氧化能力影響，在此基礎上，應用主成分法分析不同方式對油茶籽油的品質影響，以期為油茶果高效處理和高品質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行索氏提取油茶籽油，在4 ℃冷藏保存備用。

1.2 試劑及儀器設備

脂肪酸甲酯混合標準品、角鯊烯、維生素E標準品(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、營養指標及抗氧化能力測定

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[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[22]；氧化穩定性的測定(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[23-25]，全油自由基清除能力的測定參考文獻[23,26]。

1.4 數據處理

采用Microsoft Excel 2016進行數據處理，采用SPSS 22.0進行單因素方差分析和主成分分析。理化、營養指標及抗氧化能力數據單因素方差分析采用Duncan進行多重比較；主成分分析是抽取特征值大于1的因子作為主成分。

2 結果與分析

2.1 含水率和出油率

油茶籽仁的理化指標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]人研究發現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化成油脂。

表1 油茶籽仁的理化指標

2.2 酸值、過氧化值和色值

油茶籽油的理化指標見表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，而經過爆蒲處理的油茶籽油呈橙色。

表2 油茶籽油的理化指標

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化過程，從而導致油酸含量較低。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成分分析如圖1所示，不同脫蒲處理油茶籽油的微量營養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的重要指標之一。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，能促進膽固醇的降解和代謝，也能有效預防和治療冠心病、膽結石等疾病。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，對油脂的儲藏穩定性起到重要的作用，還能調節機體免疫功能，消除體內過量的自由基等。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到完全成熟期，因其微量營養成分含量較低；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系，其氧化酸敗程度低，因此氧化穩定性較高，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成分，因此氧化穩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系[28]。

表4 油茶籽油的氧化穩定性及自由基清除能力(μmol TE/100 g)

2.6 主成分分析

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

依據累計貢獻率大于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率達95.46%，基本能夠反映油茶籽油的主要信息。根據主成分Z1、Z2、Z3和Z4與相應的貢獻率之積的和，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，說明綜合表現越優。由此可以看出，爆蒲油綜合評價較優。

表5 主成分分析

3 結論

通過測定油茶籽油的理化性質、脂肪酸組成、微量營養成分及抗氧化能力，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物質及抗氧化能力的影響。結果表明：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律基本一致。

爆蒲油的微量營養成分含量均較高，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到完全成熟期，因其微量營養成分含量較低；晾曬脫蒲處理未能及時對油茶籽進行干燥處理，在較長的干燥過程中，油茶籽中微量營養成分遭到了不同程度的破壞有關。人工脫蒲油的氧化穩定性較高，為7.49 h，這與其較低的酸值存在關系。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系。經主成分分析綜合評價得出，爆蒲油品質較優。