王亚萍 费学谦 陈 焱 罗 凡 王开良 姚小华
(中国林业科学研究院亚热带林业研究所,富阳 311400)
制油工艺对油茶籽油质量安全的影响分析
王亚萍 费学谦 陈 焱 罗 凡 王开良 姚小华
(中国林业科学研究院亚热带林业研究所,富阳 311400)
对6种制油工艺所得的普通油茶籽油进行了质量安全指标及活性成分的检测。结果表明,制油工艺对油茶籽油的品质和活性成分有明显的影响:油茶籽剥壳后液压榨所得油茶籽油的品质最好,其油的酸值和过氧化值最低,分别为2 mgKOH/g和0.01 g/100 g,且油色较浅,色值R 3.0,Y 33.9,脂肪酸中油酸含量最高;从活性成分来看,油茶籽全籽液压所得的油茶籽油中α-生育酚含量和角鲨烯含量均为最高,为17.8 mg/100 g,油茶籽剥壳后液压所得油茶籽油中β-谷甾醇含量最高;压榨方式所得的油茶籽油苯并(a)芘超标的风险很小,是一种较为安全的制油方式;与螺旋榨相比,液压榨温度较低,较好保持了油茶籽油中固有的成分,保留了原有的生物活性物质。
制油工艺 油茶籽油 质量 安全
油茶(Camellia oleifera Abel.)是山茶科山茶属植物。油茶籽油营养丰富,是一种能与橄榄油相媲美的油酸含量高的特种油脂,在各项主要指标上接近甚至超过橄榄油,被誉为“东方的橄榄油”[1]。
目前油茶籽主要采用压榨法和浸提法制油[2]。压榨法是传统的制油方法,压榨法制油分为土榨和机榨两大类。土榨方法陈旧,劳动强度大,效率低,目前已基本淘汰。机榨包括螺旋榨法和液压榨法。压榨法适应性强,工艺操作简单,生产设备维修方便,生产规模大小灵活,该法生产的油茶籽油较好保持了其特有清香味,是目前我国油茶产区最主要的制油方法[3]。油茶籽压榨前一般要进行蒸炒处理,使油液容易被压出来。但是炒籽过程中的高温有使油茶籽油发生氧化的可能,影响油脂的品质。本试验采用普通螺旋榨和液压榨两种方法制取油茶籽油,研究对比不同制油工艺对油茶籽油品质及功能性成分的影响,为油茶籽油的合理加工提供科学依据。
1.1 试验材料
油茶籽:采自浙江省建德市霞雾农业开发中心油茶基地充分成熟的普通油茶籽。
1.2 试验仪器
6YY-190型液压榨油机:河南汝阳液压机械有限公司;6YL-275型螺旋式榨油机:浙江磐峰机械制造有限公司;Agilent 6890N气相色谱仪、Agilent 5795B液质联用仪:美国安捷伦科技公司;高效液相色谱仪:美国戴安公司。
1.3 试验方法
试验采用6种不同制油工艺(表1),所得油样测定酸值、过氧化值、色值、脂肪酸、α-生育酚、β-谷甾醇、角鲨烯、苯并(α)芘等指标。
表1 油茶籽不同制油工艺编号
1.4 指标测定方法
酸值:参照 GB/T 5530—2005[4]。
过氧化值:参照 GB/T 5009.37—2003[5]。
色值:用罗维朋比色法测定。
脂肪酸:气相色谱法。色谱条件:色谱柱HPINNOWAX 30 m ×0.32 mm i.d.,0.25 μm。进样口温度220℃,检测器 FID 275,柱温 140℃(保持1 min),以4℃/min升到250℃(保持5 min)。
α-生育酚:采用 GB/T 5009.82—2003规定的方法[6]。
甾醇、角鲨烯:采用鲍忠定等[7]的研究方法。
苯并(α)芘:参考 GB/T 22509—2008[8]。
2.1 不同制油工艺对油茶籽油酸值和过氧化值的影响
表2可见,不同制油工艺中,处理3(仁→液压)的油茶籽油的酸值和过氧化值均为最低,其次是处理4(仁→炒→液压),处理6(全籽→炒→螺旋榨)所得油茶籽油的品质最差,其酸值和过氧化值均为最高。这表明种壳在压榨过程中对油的氧化稳定性有负面影响,同时由于烘炒过程中温度较高,且螺旋榨榨膛的温度也较高,在压榨过程中油茶籽油容易发生氧化,致使全籽螺旋压榨的油酸值和过氧化值迅速升高。
表2 不同制油工艺对油茶籽油酸值和过氧化值的影响
2.2 不同制油工艺对油茶籽油脂肪酸组成的影响
油茶籽油中的脂肪酸主要由油酸和亚油酸等不饱和脂肪酸组成,这是人体所必需的且人体又不能自身合成的脂肪酸,一般油酸和亚油酸总质量分数占90%左右,其中油酸质量分数一般在80%以上;饱和脂肪酸质量分数在10%左右,主要由棕榈酸(7%~9%)和硬脂酸(1%~3%)组成。油茶籽油中油酸含量的多少直接影响其品质,由表3可知,制油工艺对油茶籽油的脂肪酸组成无明显的影响,不同加工方法得到的油茶籽油中不饱和脂肪酸(油酸和亚油酸)质量分数均在86.5%以上,其中处理6(全籽→炒→螺旋榨)所得油茶籽油不饱和脂肪酸(油酸和亚油酸)含量最高,质量分数87.1%,但与其他处理无明显差异(P>0.05)。油茶籽仁不炒液压和茶籽仁炒后液压对脂肪酸没有明显的影响,油酸含量均为最高,质量分数达81.8%,结合简化工艺和节约成本考虑,油茶籽脱壳后直接液压能较好的保持油茶籽油中油酸含量。
表3 不同制油工艺对脂肪酸组分的影响
2.3 不同制油工艺对油茶籽油色泽的影响
用罗维朋比色计测定不同制油工艺所得油茶籽油的色值,结果与感官视觉观察结果基本一致。总体来看(表4),螺旋榨法所得油茶籽油色泽较液压榨的深,无论螺旋榨还是液压榨,油茶籽经炒过后压榨所得油色泽明显比未炒的深。全籽炒后螺旋榨的油色泽最深,R 12.3,Y 22.9,明显高于其他处理,这是由于压榨和炒制过程中的高温所致[9]。茶籽剥壳后直接液压避免了高温而导致的油茶籽油色泽变深,所得的油茶籽油的色泽最浅,R 2.4、Y 24.9,达到了国标 GB/T 11765—2003规定的压榨一级油标准。
表4 不同制油工艺对油茶籽油色值的影响
2.4 不同制油工艺对油茶籽油中活性成分的影响
2.4.1 对生育酚的影响
生育酚是重要的营养物质,也是油脂中的一种天然抗氧化剂,可增强油脂的氧化稳定性,也有增强免疫、维持心血管系统正常功能、保护神经系统、延缓衰老、抗癌等功效。
图1中可见,6种制油工艺所得的油茶籽油中,α-生育酚含量最高的为处理1(全籽→液压),α-生育酚含量为17.8 mg/100 g,其次是处理2(全籽→炒→液压)(17.7 mg/100 g),但两者差异不显著(P>0.05),α-生育酚含量最低的为处理4(仁→炒→液压)(16.3 mg/100 g),与处理6(全籽→炒→螺旋榨)差异不显著,但显著低于其他处理(P<0.01)。究其原因是由于油茶籽经过烘炒过程和螺旋榨榨膛的高温,α-生育酚发生了氧化,含量大大减少,而油茶籽直接液压避免了油茶籽仁与空气的直接接触,且液压榨油过程中的温度较低,直接液压加工的油茶籽没有经过传统热榨工艺中的蒸炒处理,较好地保持了α-生育酚的存在。
图1 不同制油工艺油茶籽油中生育酚含量
2.4.2 对植物甾醇的影响
植物甾醇作为一类天然活性物质,已被确认具有抗炎、退热、抗癌、阻碍胆固醇吸收等多种生理功能,目前已成为欧美市场最受关注的功能性成分之一[10],国际营养学会推荐的未来十大功能性营养成分。有关资料报道植物甾醇具有抗氧化能力,是一种新型的天然抗氧化剂[11]。
如图2所示,不同制油工艺中,处理5(全籽→螺旋榨)所得的油中β-谷甾醇含量最高(1.54 mg/g),显著高于其他处理(P<0.01);处理6次之,其油中的β-谷甾醇含量为0.97 mg/g,显著高于其他4种处理;处理3所得油中β-谷甾醇含量最低,仅为0.25 mg/g。分析原因可能是由于β-谷甾醇性质较为稳定,对高温有一定的耐受性,在螺旋榨过程中,经过榨膛的短时高温,有利于其随油一起被溶出,但是油茶籽在炒制过程中较长时间的高温会引起β-谷甾醇发生氧化。详细机理还有待于进一步研究分析。
图2 不同制油工艺油茶籽油中β-谷甾醇含量
2.4.3 对角鲨烯的影响
角鲨烯是一种生理活性成分,有很好的富氧能力,可抗缺氧和抗疲劳,具有提高人体免疫力及增进胃肠道吸收功能,被广泛应用于医疗保健品和化妆品中。不同制油工艺所得的油茶籽油中的角鲨烯含量与α-生育酚一致(图3)。角鲨烯含量最高的为处理1(全籽→液压),其油中的角鲨烯含量为130.64 μg/g,明显高于其他处理(P <0.01);其次是处理2,与处理3差异不显著(P>0.05);角鲨烯含量最低的为处理4(100.09 μg/g),与处理6差异不显著,但显著低于其他处理(P<0.01)。
图3 不同制油工艺油茶籽油中角鲨烯含量
总体来看,无论液压还是螺旋榨,油茶籽炒后所得油中α-生育酚和角鲨烯含量均显著降低。可见,油茶籽一经高温炒过,其油中的α-生育酚和角鲨烯含量均显著降低,这是由于油茶籽油中的不饱和脂肪酸含量较高,在蒸炒过程中的高温易引起氧化聚合、分解产生过氧化物和某些有害物质,破坏油中的营养物质[12]。
2.5 不同制油工艺对油茶籽油中苯并(α)芘的影响
为了研究油茶籽压榨过程中哪一步骤有产生苯并(α)芘的风险,该试验中加入了油茶籽炒焦后再进行螺旋榨的处理。从表5中可见,不同制油工艺所得的油茶籽油中苯并(α)芘的含量不同,总体来说,茶籽经炒过苯并(α)芘普遍高于未炒的茶籽,全籽不炒螺旋榨所得油茶籽油中的苯并(α)芘含量最低,显著低于全籽炒后螺旋榨所得的油茶籽油中苯并(α)芘含量(2.20 μg/kg),全籽炒焦后螺旋榨所得的油茶籽油中苯并(α)芘含量最高,为4.40 μg/kg。以上方法所得油茶籽油中苯并(a)芘含量均在国标要求范围(10 μg/kg)以内,可见,压榨方式所得的油茶籽油基本没有苯并(α)芘超标的风险,是一种较为安全的制油方式。
表5 不同制油工艺对油茶籽油中苯并(α)芘的影响
3.1 与普通螺旋榨相比,液压榨温度较低,较好保持了油茶籽油中固有的成分,保留了原有的生物活性物质。
3.2 对6种制油工艺所得的普通油茶籽油的分析结果表明,不同制油工艺对油茶籽油的品质和活性成分有比较明显的影响。油茶籽剥壳后直接液压榨所得油茶籽油的品质最好,其油的酸值和过氧化值最低,且油色较浅,脂肪酸中油酸含量最高,油中α-生育酚含量和角鲨烯含量均为最高。而全籽炒后螺旋榨所得油茶籽油的酸值和过氧化值最高,油色较深。其油中的α-生育酚含量和角鲨烯含量最低。但普通螺旋榨操作简单,生产规模灵活,生产较为安全,能较好保持油茶籽油特有的清香味。
3.3 采用压榨法(液压榨和螺旋榨)制取油茶籽油产生苯并(α)芘超标的风险很小,是一种较为安全的制油工艺。
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Effects of Oil Extracting Technique on Quality and Safety of Oil-Tea Camellia Seed Oil
Wang Yaping Fei Xueqian Chen Yan Luo Fan Wang Kailiang Yao Xiaohua
(Research Institute of Subtropical Forestry,CAF,Fuyang 311400)
The quality and safety of indicators and active ingredients of six oil extracting technique of camellia oil are determined.The results show that:The oil quality of camellia seeds by hydraulic pressured after shelled are best.The acid value and peroxide value of the oil are lowest,for 2 mgKOH/g and 0.01 g/100 g separately.And the color is lighter,R 3.0,Y 33.9,and the oleic acid content is highest;Viewed from the active ingredient,the α - tocopherol and squalene content in which the whole seed by hydraulic
are the highest for 17.8 mg/100 g,β - income sitosterol in which hydraulic pressured after shelling is the highest;Relatively,queezing is a secure way by which the risk of benzo(α)pyrene exceeded the national standard is very small;Compared with the spiral squeeze,hydraulic temperature is lower,and it can maintain the natural ingredients of camellia oil,retaining the original biologically active substances.
oil extracting technique,oil- tea camellia seed oil,quality,safety
TQ646
A
1003-0174(2012)09-0060-04
国家科技支撑计划(2009BADB1B09),中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(RISF6145),省院合作项目(2010SY01)
2011-12-08
王亚萍,女,1978年出生,助理研究员,经济林产品加工利用