油茶籽油和橄榄油中主要化学成分分析

汤富彬 沈丹玉 刘毅华 钟冬莲 吴亚君 滕 莹

（中国林业科学研究院亚热带林业研究所，富阳 311400）

（中国检验检疫科学研究院，北京 100123）

橄榄油原产于地中海一带的希腊、意大利、西班牙等国家，已有4 000多年的种植和食用历史［1］。基于其极佳的天然保健功效、美容功效和理想烹调用途，被誉为“植物油皇后”、“液体黄金”［2］。在世界植物油贸易中，橄榄油价格最高，为其他食用植物油的3～5倍，我国每年需进口150吨左右。油茶籽油是从山茶科（Theaceae）油茶（Kamellia oleifelaAbel）树种子中获得的，是我国最古老的木本食用植物油之一，其栽培历史有2 300年以上。中国是世界上山茶科植物分布最广的国家，是世界上最大的茶油生产基地，除此之外只有东南亚、日本等国有极少量的分布［3］。油茶籽油因具有预防心脑血管疾病、抗氧化清除自由基等功效而具有“东方橄榄油”、“长寿油”的美称［4－9］。2008年到2010年油茶籽油产量平均年递增量达到7%，2011年国内油茶籽油总产量超过 27万吨［10］。

食用植物油均由皂化物部分和不皂化物部分组成。皂化物部分占99%左右，包括游离脂肪酸和三酰甘油，主要是三酰甘油，三酰甘油的脂肪酸有饱和脂肪酸及不饱和脂肪酸；不皂化物占1%左右，包括游离醇、三萜烯、色素（叶绿素和类胡萝素）、生育酚、多酚、甾醇、角鲨烯及挥发性成分等。在欧盟委员会EEC 1991年颁布的2568指令中规定了不可皂化组分含量的限定值［11］。脂肪酸组成、角鲨烯和甾醇的含量是评价植物油质量的重要指标。

橄榄油为世界公认的优质植物油，油茶籽油是我国特色发展的植物油。分析比较油茶籽油和橄榄油中的脂肪酸组成、角鲨烯和甾醇含量，对于更好地开发和推广我国油茶籽油资源具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

橄榄油：17个样品，市售；油茶籽油：17个样品，来源于我国油茶主产区；37种脂肪酸甲酯混合标准品：纯度为97.8%～99.9%，Supelco公司；角鲨烯标准品、β－谷甾醇标准品：纯度均为99.5%，Sigma公司；异辛烷、甲醇：色谱纯，美国天地试剂公司；氢氧化钾：优级纯，天津市科密欧化学试剂开发中心；氯化钠、正己烷、石油醚、一水硫酸氢钠、无水硫酸钠、无水乙醇：分析纯，国药集团化学试剂有限公司；超纯水。

气相色谱仪：美国Agilent 6890N配氢火焰离子检测器（FID）；旋转蒸发仪：瑞士 BUCHI R－3；Milli－Q超纯水仪：Millipore公司。

1.2 试验方法

1.2.1 脂肪酸的测定（参照GB／T 17376—2008和GB／T 17377—2008）

称取油脂60 mg左右至具塞试管中，用4 mL异辛烷溶解，加2 mol／L的KOH－CH3OH溶液200μL，盖上玻璃塞猛烈振摇30 s进行甲酯化，静置至澄清，加入1 g NaHSO4·H2O猛烈振摇以中和氢氧化钾，盐沉淀后取上清液待测定。

1.2.2 角鲨烯和β－谷甾醇的测定［12］

称取油脂1.0 g左右至100 mL磨口锥形瓶中，加2 mol／L的KOH－C2H5OH溶液50 mL，置于85℃恒温水浴锅中皂化1 h，移出冷却后，转移至500 mL分液漏斗中，加入50 mL饱和NaCl溶液，再加入50 mL石油醚，振摇萃取2 min，静置，待分层后将上层有机相转入250 mL分液漏斗中，下层皂化液再分别用50 mL石油醚重复萃取2次，合并3次的石油醚层于250 mL分液漏斗中，用去离子水洗有机相，洗至中性，有机相过无水硫酸钠脱水后，于40℃水浴中旋转蒸发浓缩至近干，用正己烷溶解并定容至10 mL，过0.45μm有机滤膜，待测定。

1.2.3 角鲨烯和β－谷甾醇混合标准溶液的配制

准确称取角鲨烯和β－谷甾醇标准品，用正己烷为溶剂，分别配制成质量浓度均为1 000 mg·L－1的标准储备液，保存于冰箱中，使用时根据实际需要配制成不同浓度的标准工作液。

1.2.4 测定条件

1.2.4.1 脂肪酸测定：HP－INNOWAX毛细管色谱柱（30 m×0.25 mm×0.25μm），程序升温，初始温度140℃，保持1 min，以4℃／min升至250℃，保持5 min。进样口温度220℃，进样量1.0μL，FID温度 275℃，氢气 30 mL／min，空气 400 mL／min，氮气25 mL／min。各脂肪酸组分根据标准品出峰时间进行定性，定量按峰面积归一化法计算各脂肪酸组分的相对含量。

1.2.4.2 角鲨烯和β－谷甾醇测定：HP－5毛细管色谱柱（30 m×0.25 mm×0.25μm），程序升温，初始温度160℃，保持1 min；以15℃／min升至280℃，保持5 min；再以5℃／min升至300℃，保持5 min。进样口温度300℃，进样量1.0μL，FID温度330℃，氢气30 mL／min，空气 400 mL／min，氮气25 mL／min。角鲨烯和β－谷甾醇根据标准品出峰时间进行定性，定量按外标法计算。

2 结果与讨论

2.1 脂肪酸组成比较

按照上述条件，油茶籽油和橄榄油中脂肪酸的甲酯化萃取液经HP－INNOWAX色谱柱分离鉴定了8种脂肪酸（图1）。由图1中可以看出橄榄油脂肪酸甲酯和油茶籽油脂肪酸甲酯都能达到很好的分离，定性定量分析结果（表1）。从表1可以看出2种食用油的脂肪酸组成比较接近，都是以油酸为主，橄榄油的油酸平均质量分数为76.16%，而在油茶籽油中达80.64%；其次含量较高的有棕榈酸和亚油酸，在橄榄油中质量分数分别为10.12%和7.14%，油茶籽油中均略高于8%；橄榄油中硬脂酸、棕榈烯酸、亚麻酸、花生酸含量均高于油茶籽油，而顺－11－二十碳烯酸含量则较低。从饱和程度分析，橄榄油饱和脂肪酸质量分数高于油茶籽油，分别为14.11%和10.37%；单不饱和脂肪酸橄榄油质量分数为77.17%，低于油茶籽油的81.29%；而多不饱和脂肪酸含量差异较小，橄榄油和油茶籽油质量分数各为7.91%和8.33%。

图1 橄榄油和油茶籽油样品脂肪酸组成色谱图

表1 橄榄油和油茶籽油中的脂肪酸组成／%

2.2 角鲨烯和β－谷甾醇标准曲线、线性范围及检出限的测定

将混合标准储备液（1 000 mg·L－1）配制成10、20、40、60、80、100 mg／L的标准工作液，按色谱条件，进样量为1.0μL，用质量浓度与峰面积作标准曲线，以信噪比（S／N）为3时，计算角鲨烯和β－谷甾醇的检出限。计算得出的线性范围、线性方程、相关系数和检出限见表2。结果表明：在10～100 mg／L内呈良好的线性。

表2 线性范围、线性方程、相关系数和最低检出限

2.3 角鲨烯和β－谷甾醇含量比较

由于油脂中高含量的脂肪酸及其他高沸点物质对角鲨烯和β－谷甾醇的检测存在干扰，且容易污染仪器进样口和色谱柱，鉴于角鲨烯和β－谷甾醇均为不皂化物，所以将油脂样品经过皂化处理脱掉大量油脂，再经过液液萃取提取出不皂化物中的角鲨烯和β－谷甾醇，净化后经气相色谱检测（图2）。由图2可以看出，样品的油脂绝大部分已经去除，存在的少量几个峰对角鲨烯和β－谷甾醇的检测不造成干扰。

图2 橄榄油和油茶籽油样品中角鲨烯和β－谷甾醇色谱图

图3 橄榄油和油茶籽油中角鲨烯含量

油茶籽油和橄榄油样品中角鲨烯的含量见图3，油茶籽油样品的角鲨烯含量在0.08～0.16 g／kg之间，平均值为0.117 g／kg，橄榄油样品角鲨烯含量则在 4.5～8.4 g／kg之间，平均值为 5.788 g／kg。橄榄油中角鲨烯含量远高于其他种类食用油（包括油茶籽油），与报道相符。油茶籽油和橄榄油中β－谷甾醇含量见图4，油茶籽油中除了有1个样品β－谷甾醇含量为1.08 g／kg，其他16个样品均在2.0～3.5 g／kg区间，平均值为 2.422 g／kg；而橄榄油样品中β－谷甾醇含量都在1.0～2.0 g／kg区间，平均值为 1.534 g／kg。

图4 橄榄油和油茶籽油中β－谷甾醇含量

3 结论

采用氢氧化钾－甲醇溶液酯交换法对油茶籽油和橄榄油样品进行甲酯化反应，用气相色谱法（FID）检测两种油脂中脂肪酸甲酯，均得到很好的分离。实验结果表明，油茶籽油和橄榄油样品中均分离并鉴定出8种脂肪酸组分，主要含有棕榈酸、棕榈烯酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生酸和顺 －11－二十碳烯酸。油茶籽油和橄榄油中脂肪酸组成接近，但各脂肪酸含量略有差别。油茶籽油中脂肪酸含量由高到低依次为油酸＞棕榈酸＞亚油酸＞硬脂酸＞顺－11－二十碳烯酸＞亚麻酸＞花生酸＞棕榈烯酸，而橄榄油中依次为油酸＞棕榈酸＞亚油酸＞硬脂酸＞亚麻酸＞棕榈烯酸＞花生酸＞顺－11－二十碳烯酸。橄榄油饱和程度高于油茶籽油，橄榄油中饱和脂肪酸（SFA，包括棕榈酸、硬脂酸和花生酸）质量分数为14.11%，而油茶籽油中质量分数为10.37%。油茶籽油和橄榄油中不饱和脂肪酸（UFA）均以单不饱和脂肪酸（MUFA）为主，其中油酸质量分数最高，分别为80.64%和76.16%；此外还含有少量的棕榈烯酸和顺－11－二十碳烯酸，在油茶籽油中质量分数分别为0.11%和0.54%，在橄榄油中质量分数分别为0.71%和0.30%。多不饱和脂肪酸（PUFA）主要包括ω－6系列的亚油酸和ω－3系列的亚麻酸，在油茶籽油中含量则分别为8.07%和0.26%，而在橄榄油中这两种脂肪酸质量分数分别为7.14%和0.77%。

采用氢氧化钾－乙醇溶液皂化油茶籽油和橄榄油样品中的大量脂肪酸和其他油脂成分，用石油醚液－液分配提取不皂化物，用气相色谱法（FID）测定角鲨烯和β－谷甾醇，不受其他杂峰影响，取得理想的分析效果。研究结果表明，油茶籽油和橄榄油中角鲨烯含量差异较大，橄榄油样品角鲨烯含量平均值为5.788 g／kg，为油茶籽油中的49.47倍。β－谷甾醇含量则在油茶籽油中更高，平均值为2.422 g／kg，是橄榄油中平均值1.534 g／kg的1.58倍。

油茶籽油和橄榄油的脂肪酸组成很接近，油茶籽油中角鲨烯含量低于橄榄油中的水平，但油茶籽油中β－谷甾醇则高于橄榄油。综合评价，油茶籽油在化学成分和营养价值上可以与橄榄油相媲美。

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［11］（EEC）No 2568／91 on the characteristics of olive oil and olive－residue oil and on the relevant methods of analysis［S］

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