茶树品种及提取工艺对茶叶籽油脂肪酸组成的影响

黄兵兵 王晓琴 梁杏秋

（华侨大学化工学院1，厦门 361021）

（华侨大学油脂及天然产物研发中心2，厦门 361021）

茶树品种及提取工艺对茶叶籽油脂肪酸组成的影响

黄兵兵1，2王晓琴1，2梁杏秋1，2

（华侨大学化工学院1，厦门 361021）

（华侨大学油脂及天然产物研发中心2，厦门 361021）

本试验对不同茶树品种茶叶籽油及不同工艺条件提取的茶叶籽油脂肪酸组成进行了分析。结果显示：不同品种茶叶籽油饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸比值约为1.0∶2.4∶1.3，其中棕榈酸质量分数为14.11%～16.99%、油酸为46.33%～55.48%、亚油酸为23.17%～29.40%，3种脂肪酸质量分数在90%以上，且品种对其质量分数影响较小；28个品种茶叶籽油中均检测到17种脂肪酸，主成分分析显示硬脂酸、异油酸、十七碳酸、棕榈油酸为特征脂肪酸，其质量分数可用于品种鉴别；茶叶籽油4种提取工艺对质量分数1%以上的棕榈酸、油酸、异油酸、亚油酸无明显差异，变异系数均小于10%，对质量分数低于1%的脂肪酸肉豆蔻酸、棕榈油酸、亚麻酸、花生酸、二十二碳一烯酸、二十二碳二烯酸、山嵛酸、二十四碳酸、二十二碳六烯酸相对质量分数影响较大，变异系数均在10%以上。

茶叶籽油 脂肪酸 提油工艺 茶树品种

茶叶籽是山茶科山茶属植物茶（Camellia Sinensis O.Ktze.）的果实，我国是茶叶的故乡，现有茶园面积约3 200万亩，但长期以来只以茶叶作为主要产业，茶叶籽未得到广泛的认识和重视［1］。茶叶籽油作为一种耐贮存、易吸收、有较高营养保健价值的植物食用油，已被《中华人民共和国卫生部2009年第18号公告》正式批准为新资源食品。茶叶籽油富含不饱和脂肪酸油酸和亚油酸，其中亚油酸质量分数为木本油脂（如油茶籽油、橄榄油）中最高［2］。近年来，茶叶籽油销量逐年攀升，然而由于价格高且利润空间大，市场上出现以菜籽油、玉米油等低价油掺混的假冒产品，但目前还没有国标对茶叶籽油系统规定，仅凭油脂色泽、理化性质很难辨别掺伪茶叶籽油［3］。脂肪酸组成是茶叶籽油的基本鉴别特征，影响其变化的主要因素包括茶树品种以及提取工艺等。本试验旨在提供茶叶籽油脂肪酸组成基础资料，为茶叶籽油及其功能性脂肪酸开发提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料及主要试剂、仪器

28个品种茶叶籽采自福建安溪茶树种质资源圃；不同工艺条件所用的茶叶籽由陕西农场提供，木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶：北京Solarbio公司；37种脂肪酸甲酯混合标品：美国Sigma公司。

6890 N型气相色谱仪：DB-23色谱柱（60 m×0.25 mm×0.25μm）：美国安捷伦科技有限公司；SZC-索氏抽提器：杭州汇尔仪器设备有限公司。

1.2 茶叶籽油提取工艺

压榨法提取茶叶籽油：茶叶籽去壳，采用冷榨、籽经炒过后冷榨、热榨获得茶叶籽油YZ1、YZ2、YZ3。

有机溶剂浸取法提取茶叶籽油：茶叶籽去壳、粉碎、过40目筛后分别用正己烷、石油醚、乙醚做溶剂提取获得茶叶籽油 YJ4、YJ5、YJ6。

水酶法提取茶叶籽油法［4］：茶叶籽去壳、粉碎、过40目筛，采用酸性蛋白酶（pH 5.0）、中性蛋白酶（pH 7.0）、碱性蛋白酶（pH 10.0）酶解茶叶籽粉获得茶叶籽油 SM7、SM8、SM9。

水代法提取茶叶籽油：茶叶籽去壳、粉碎、过40目筛，分别用pH 5.0，pH 7.0，pH 10.0蒸馏水浸取获得茶叶籽油 SD10、SD11、SD12。

1.3 茶叶籽油脂肪酸GC分析

1.3.1 茶叶籽油脂肪酸甲酯制备

参照国标动植物脂肪酸甲酯的制备［5］。

脂肪酸甲酯化：取100 mg茶叶籽油加入试管中，加入5 mL正己烷溶解，再加入1 mL 1 mol／L的氢氧化钾—甲醇溶液，震荡1 min后静置20 min，取上清液进气相色谱分析。

1.3.2 茶叶籽油脂肪酸GC分析条件

参照国标油脂脂肪酸甲酯气相色谱［6］。

利用安捷伦7890A气相色谱仪分析脂肪酸甲酯的组成，色谱柱为DB-23（60 m×0.25 mm×0.25 μm）；柱温初始温度130℃，保持1 min；以6.5℃／min升至170℃；再以2.75℃／min升至215℃，保持12 min，然后再以40℃／min升至230℃，保持3 min；检测器为FID，氢气流量45mL／min，空气流量400 mL／min。脂肪酸通过与脂肪酸甲酯标准品保留时间比较鉴定，采用面积归一法计算脂肪酸质量分数。

2 结果与分析

2.1 茶叶籽油脂肪酸气相色谱图

图1为37种脂肪酸甲酯标准品气相色谱图，分离出35种脂肪酸甲酯，图2为样品中YZ1的气相色谱图，C4∶0和C6∶0 2种脂肪酸甲酯沸点太低随溶剂一起出峰因而在图中不显示。通过与标准品保留时间比较定性鉴定脂肪酸。最后采用面积归一法计算脂肪酸质量分数。

图1 37种脂肪酸甲酯标准品气相色谱图

图2 样品YZ1脂肪酸甲酯气相色谱图

2.2 茶树品种对茶叶籽油脂肪酸组成的影响

2.2.1 不同品种茶叶籽油脂肪酸组成

28个品种茶叶籽油脂肪酸质量分数见表1，茶叶籽油主要含有17种脂肪酸，饱和脂肪酸质量分数平均为19.75%，其中棕榈酸平均质量分数为16.13%，乞丐仙中棕榈酸质量分数最高16.99%，黄奇中棕榈酸质量分数最低14.11%；单不饱和脂肪酸平均质量分数为53.46%，其中油酸平均质量分数为50.61%，红影中油酸质量分数最高为55.48%，福前菜茶油酸质量分数最低为46.33%；多不饱和脂肪酸平均质量分数为26.43%，其中亚油酸平均质量分数为26.15%，科山种亚油酸质量分数最高为29.40%，红影中亚油酸质量分数最低为23.17%。表2显示茶叶籽油中饱和脂肪酸∶单不饱和脂肪酸∶多不饱和脂肪酸约为1.0∶2.71∶1.34，与已报道的1.0∶2.4∶1.3类似［7］，较接近国际上推荐的脂肪酸比例1∶1∶1。各品种茶叶籽油中饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸变异系数分别为4.39%、3.55%、5.98%，说明茶叶籽油品种之间这3类脂肪酸差异较小，可用于区分茶叶籽油与其他油脂。

2.2.2 茶叶籽油脂肪酸组成的主成分分析

表3显示28个品种都能检测到的脂肪酸有11种，分别为肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、十七碳酸、硬脂酸、油酸、异油酸、亚油酸、亚麻酸、花生酸、花生烯酸。这11种脂肪酸在各品种间质量分数虽然存在差异但最低质量分数均在可检测范围以上，进行主成分分析如表5所示，提取特征值大于1的4个主成分，各品种主要有这4个主成分构成，表中可知主成分1、2、3、4中特征向量最大值对应的是硬脂酸、十七碳酸、异油酸和棕榈油酸，而其他脂肪酸特征向

量较小。说明主成分1主要依赖硬脂酸，主成分2主要依赖十七碳酸，主成分3主要依赖异油酸，主成分4主要依赖棕榈油酸，由于各品种构成的4个主成分不同，也就是各品种脂肪酸中硬脂酸、十七碳酸、异油酸、棕榈油酸4个成分不同，因而这4种脂肪酸是各品种茶叶籽油中重要的特征成分。

表1 28个品种茶叶籽油脂肪酸质量分数／%

表2 28品种茶叶籽油脂肪酸统计结果

表3 各品种茶叶籽油脂肪酸主成分分析

2.3 不同工艺提取的茶叶籽油脂肪酸分析结果

2.3.1 不同工艺提取的茶叶籽油脂肪酸组成

表4、表5数据表明不同工艺提取的茶叶籽油中含有17种脂肪酸，不饱和脂肪酸为主要脂肪酸，其中单不饱和脂肪酸质量分数在58.42%～62.32%，主要为油酸，其质量分数为56.22%～59.94%；多不饱和脂肪酸质量分数为20.60%～23.37%，主要为亚油酸，质量分数为19.94%～22.30%；饱和脂肪酸质量分数为20.61%～23.37%，主要为棕榈酸，质量分数为14.41%～14.91%。

2.3.2 不同提取工艺条件对茶叶籽油脂肪酸组成的影响

对各工艺提取的茶叶籽油组间进行统计处理结果如表5所示，各工艺条件提取的茶叶籽油脂肪酸组分变异系数在1.07%～181.19%之间，其中脂肪酸变异系数在10%以下的有棕榈酸、十七碳酸、油酸、异油酸、亚油酸和花生烯酸；脂肪酸变异系数在10%～40%的有肉豆蔻酸、棕榈油酸、硬脂酸、亚麻酸、花生酸、二十二碳一烯酸和二十二碳二烯酸；此外还有山嵛酸、二十四碳酸、二十二碳六烯酸的变异系数超过80%。

总饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸变异系数均在10%以下，差异较小；质量分数在1%以上的大量脂肪酸有棕榈酸14.55%、硬脂酸2.86%、油酸 58.49%、异油酸 1.13%、亚油酸20.39%，除硬脂酸变异系数为15.25%外，其他的变异系数也均小于10%，差异较小；质量分数低于1%的微量脂肪酸除十七碳酸和花生烯酸变异系数低于10%外，其他均高于10%，差异较大；山嵛酸、二十四碳酸和二十二碳六烯酸3种脂肪酸变异系数不仅超过80%，差异极大，甚至在有些工艺条件下检测不出，如用石油醚浸取法和碱性蛋白酶法提取茶叶籽油工艺中甚至检测不到山嵛酸，碱性水代法提取的茶叶籽油中检测不到二十四碳酸，而DHA在有机溶剂浸取法中都检测不到，仅在冷榨法、水酶法、中性水代法的条件下能检测到。综上，不同工艺条件提取方法主要影响茶叶籽油脂肪酸微量脂肪酸的质量分数，对其大量脂肪酸质量分数、总饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸影响都不明显。

表4 各工艺提取的茶叶籽油脂肪酸质量分数／%

表4 （续）

表5 各工艺条件提取的茶叶籽油脂肪酸组成统计结果

3 讨论与结论

茶叶籽油饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸约为1∶2.7∶1.3。其中棕榈酸、油酸、亚油酸质量分数约为16.13%、50.61%、26.15%，棕榈酸占饱和脂肪酸81.87%左右，油酸占单不饱和脂肪酸约94.67%，亚油酸占多不饱和脂肪酸的98.9%左右。以上3种脂肪酸占茶叶籽油脂肪酸组成90%以上。不同的品种和不同工艺提取条件下茶叶籽油棕榈酸、油酸、亚油酸的变异系数均小于10%，可见其组成稳定，受来源和加工因素影响较小，可作为茶叶籽油与其他植物油主要鉴别特征，例如花生油中棕榈酸、油酸、亚油酸质量分数分别为 8%、42%、36%［8］，大豆油中棕榈酸、油酸、亚油酸质量分数10%、27.5%、50%［9］，菜籽油中棕榈酸、油酸、亚油酸质量分数分别为 8.9%、22.3%、40.1%［10］，因此棕榈酸、油酸、亚油酸质量分数可以作为市场上假冒掺伪茶叶籽油鉴别提供理论依据。

28个品种茶叶籽油含有17种脂肪酸，其中每个品种都能检测的脂肪酸有肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、十七碳酸、硬脂酸、油酸、异油酸、亚油酸、亚麻酸、花生酸、花生烯酸。利用主成分分析这11组分发现，棕榈油酸、十七碳酸、硬脂酸、异油酸是4个主成分主要贡献者，虽然质量分数低，却是不同品种间的特征脂肪酸，可用于不同品种间的鉴定。前面所述的棕榈酸、油酸、亚油酸在不同品种间质量分数较为接近，不能作为区分品种的特征脂肪酸。

茶叶籽油中还含有肉豆蔻酸、棕榈油酸、亚麻酸、花生酸、二十二碳一烯酸、二十二碳二烯酸、山嵛酸、二十四碳酸、二十二碳六烯酸等质量分数低于1%的微量脂肪酸。这些少量脂肪酸对人体健康有极其重要意义，如肉豆蔻酸能减少前列腺增生发生几率［11］；α-亚麻酸对细胞具有调节作用，是ω-3系多不饱和脂肪酸的母体，在体内可转化为DHA、DPA、EPA等必需脂肪酸［12］。这些脂肪酸虽然在茶叶籽油中质量分数很少，但对其品质有重要影响，不同工艺提取的茶叶籽油对这些质量分数低于1%的少量脂肪酸有明显差异，对山嵛酸、二十四碳酸、DHA差异非常明显，由于DHA与人体的生理功能密切相关，可维持大脑、视网膜等的正常功能和生长发育，具有抑制血小板凝聚、抗血栓、调血脂、提高免疫力、健脑益智等功效，对抑制炎症和部分癌症、糖尿病的发生也有较好的功效［13］。而压榨法油虽然含有DHA，但压榨温度较高，对油脂中抗氧化成分造成一定的破坏，使多不饱和脂肪酸容易发生自动氧化而变质，不易保存［14-16］，并且其山嵛酸质量分数也较高，不易于被人体吸收［17］；有机溶剂浸出法提取茶叶籽油脂肪酸中未能检测出具有高活性生理作用的DHA，且含有残留有机溶剂对人体有毒害作用，因而不被推广使用；水代法提取茶叶籽油由于乳化现象严重，得油率低等缺点也不被推广；水酶法提取茶叶籽油，单不饱和脂肪酸质量分数较高，且能够检测出DHA，不易被人体消化吸收的山嵛酸质量分数低，中性蛋白酶和碱性蛋白酶酶解法中甚至没有，并且在较低温度下提取可以很好保留茶叶籽中原有的活性成分，延迟茶叶籽油自动氧化速率［18］，全程无污染且有较好的得油率，是高品质食用保健油理想的提取手段。进一步探索工艺参数影响茶叶籽油脂肪酸组成的机理，充分发挥不同油脂开发技术的优势，从而实现显著改善油脂品质是未来研究工作的方向。

［1］曾益坤.茶叶籽制油及综合开发利用［J］.中国油脂，2006，31（1）：69-71

［2］王晓琴.水酶法提取茶叶籽油及副产物茶皂素工艺研究［J］.中国粮油学报，2011，26（11）：76-78

［3］王晓琴.响应面分析水酶法提取茶叶籽油工艺优化研究［J］.中国粮油学报，2013，28（5）：40-43

［4］回瑞华，侯冬岩，李铁纯，等.食用植物油掺假的分析与研究［J］.质谱学报，2009，30（4）：216-218

［5］GB／T 17376—2008，脂肪酸甲酯制备［S］

［6］GB／T 17377—2008，脂肪酸甲酯的气相色谱分析［S］

［7］郭华，周建平，罗军武，等.茶籽油的脂肪酸组成测定［J］.中国油脂，2008，33（7）：71-73

［8］刘国琴，李琳，胡松青，等.功率超声和微波处理对花生油脂肪酸组成的影响［J］.中国油脂，2005，30（7）：46-49

［9］范璐，吴娜娜，霍权恭，等.模式识别法分析5种植物油脂［J］.分析化学，2008（8）：1133-1137

［10］郝希成，汪丽萍，张蕊.菜籽油脂肪酸成分标准物质的研制［J］.中国油脂，2011，36（6）：68-71

［11］Veeresh Babu S V，Veeresh B，Patil A A，et al.Lauric acid and myristic acid prevent testosterone induced prostatic hyperplasia in rats［J］.European Journal of Pharmacology，2010，626（2）：262-265

［12］Brenna JT，Salem Jr N，Sinclair A J，et al.α-Linolenic acid supplementation and conversion to n-3 long-chain polyunsaturated fatty acids in humans［J］.Prostaglandins，leukotrienes and essential fatty acids，2009，80（2）：85-91

［13］朱丽娜，张志国，张敏，等.DHA的生理功能及其在食品中的稳定性 ［J］.中国乳品工业，2009，37（2）：45-48

［14］杭晓敏，唐涌濂，柳向龙.多不饱和脂肪酸的研究进展［J］.生物工程进展，2001，21（4）：18-21

［15］Frankel E N.Lipid oxidation［M］.The Oily Press，2005

［16］唐亮，胡蒋宁，刘蓉，等.几种植物油抗氧化物质的测定［J］.中国食品学报，2012，12（8）：210-214

［17］刘如灿.含山嵛酸低热量油脂的制备和评价［D］.无锡：江南大学，2010

［18］肖竹平，郑大贵，叶红德.VC，异 VC及其棕榈酸酯在茶籽油中的抗氧化性能研究［J］.食品科技，2004（11）：52-54.

Effects of Tea Cultivars and Oil Extraction Process on Fatty Acid Component in Tea Seed

Huang Bingbing1，2Wang Xiaoqin1，2Liang Xingqiu1，2
（College of Chemical Technology1，Huaqiao University，Xiamen 361021）
（Oil and Natural Product Research and Development2，Huaqiao University，Xiamen 361021）

The fatty acids composition in tea seed oilwith different extraction conditions and different tea varieties have been studied in the paper.The results indicated that the ratio of saturated fatty acids，monounsaturated fatty acids and polyunsaturated fatty acids is about 1.0∶2.4∶1.3.The relative content of palmitic acid is 14.11% ～16.99%，oleic acid 46.33%～55.48%，linoleic acid 23.17%～29.40%；the content of three fatty acids is above

90%in tea seed oil.28 varieties of tea seed oil utilized in the paper contain 17 kinds of fatty acids，11 kinds of which can bemeasured in tea seed oil.Principal component analysis showed that stearic acid，iso-oleic acid，seventeen carbonic acid and palmitic acid are typical fatty acids.Different extraction processes have no significant differences on the relative contents ofmore than 1%fatty acids，such as palmitic acid，oleic acid，iso-oleic acid and linoleic acid.However，itmainly impacts on the other trace fatty acids，thus affects the oil quality.

tea seed oil，fatty acid，oil extraction process，tea tree cultivar

TS225.1

A

1003-0174（2015）01-0065-07

福建省科技计划重点项目（2012N0016），中央高校基本科研业务费（JB-ZR1155）

2014-02-24

黄兵兵，男，1990年出生，硕士，生物化学与分子生物学

王晓琴，女，1977年出生，副教授，植物活性成分开发