王 挥 杨晓雯 龚吉军,3,4 杨迎洁 张娜娜 章颖逸 唐 静
(国家林业局生物乙醇研究中心1,长沙 410004)(中南林业科技大学食品科学与工程学院2,长沙 410004)(稻谷及副产物深加工国家工程实验室3,长沙 410004)(经济林培育与保护省部共建教育部重点实验室4,长沙 410004)
脱色对化妆品用冷榨茶油品质的影响
王 挥1杨晓雯2龚吉军2,3,4杨迎洁2张娜娜2章颖逸2唐 静2
(国家林业局生物乙醇研究中心1,长沙 410004)(中南林业科技大学食品科学与工程学院2,长沙 410004)(稻谷及副产物深加工国家工程实验室3,长沙 410004)(经济林培育与保护省部共建教育部重点实验室4,长沙 410004)
为了探明脱色对冷榨茶油品质的影响,以冷榨(≤65℃)毛茶油为原料,采用竹炭/活性白土复合脱色剂脱色,测定脱色前后茶油的理化指标、主要生物活性成分、脂肪酸组成与含量、感官品质以及流变学性能。本研究采用的脱色工艺能使冷榨茶油达到无色状态(Y0R0),经脱色后,其酸价和过氧化值分别降至0.05 mg·g-1和0.52 mmol·kg-1,处于非常低的水平;除类胡萝卜素以外,脱色对茶油中的生物活性成分均无明显影响;脱色后,冷榨茶油的风味值仅为0.3分,接近无味状态;而且,脱色也未改变冷榨茶油的脂肪酸组成与含量;此外,脱色对茶油的流变学性能亦无明显影响。脱色处理不仅能使冷榨茶油满足化妆品用油无色、无味的要求,且不会破坏茶油中的生物活性成分,还能提高其保存性能,并对冷榨茶油的其他重要品质特性无负面影响。
脱色 冷榨 茶油 无色化妆品用油
油料的冷榨技术避免了过度加热和过多化学处理,油脂中的生理活性物质未受破坏,保持了其纯天然特性,同时也避免了高温加工时有害物质的产生,因此,冷榨植物油的营养价值大大高于常规热榨植物油。与橄榄油相比,冷榨茶油的理化性质、脂肪酸的组成与含量几乎相同,而 VE含量高于橄榄油[1-2];此外,茶油中还含有橄榄油所没有的山茶苷、山茶皂苷、茶多酚等生理活性物质[3],可见冷榨茶油具有极高的营养保健价值。冷榨茶油为不干性油,可调节皮肤水油平衡,其富含的VE与多酚类物可提高肌肤抗氧化能力,减轻色素沉着,有效防止黑斑、雀斑的形成和皮肤衰老[3-4],因而是一种优质的天然美容护肤品用油。
基于冷榨毛茶油的高质量无色化妆品用油,在低温条件下(≤65℃)进行脱色,对其品质有何影响,鲜见报道。因此,本试验以冷榨毛茶油为原料,试图探明其经低温脱色后品质的变化规律,以期为基于冷榨毛茶油制备无色化妆品用油的工业化生产提供依据。
冷榨毛茶油、热榨毛茶油:郴州邦尔泰苏仙油脂有限公司;脱色冷榨茶油:按照笔者前期研究的方法在实验室自制,复合脱色剂添加量为3.5%,竹炭和活性白土的比例为2∶1(m/m),温度为60℃,时间为30 min,脱色后的色泽值为Y0R0;脱色热榨茶油:实验室自制,按上述同样的方法脱色,脱色后的色泽值为Y2R1.0;竹炭:浙省遂昌县金昊竹炭有限公司;活性白土:天津市大茂化学试剂厂;凹凸棒(复配5%活性炭):无锡市欧佰特吸附材料有限公司;活性炭:承德宏伟活性炭公司;硅藻土:浙江嵊州市华力硅藻土制品有限公司
DZKW-D-2电热恒温水浴锅:北京市永光明医疗仪器厂;90-2磁力搅拌器:上海亚荣生化仪器厂;UV-1600紫外可见分光光度计:北京瑞利分析仪器公司;F/C型通用罗维朋比色计:英国Tintometer公司;NDJ-5S数字黏度计:东莞市力川仪器有限公司。
色泽的测定:参照GB/T 22460—2008《动植物油脂罗维朋的测定》;酸价与过氧化值的测定:参照GB/T 5530—2005《动植物油脂酸值和酸度的测定》;VE含量的测定:参照刘昌盛[5]的方法;角鲨烯含量的测定:参照汪运明等[6]的方法;油茶皂苷含量的测定:参照侯如燕等[7]的方法;甾醇含量的测定:参照刘海霞等[8]的方法;茶多酚含量的测定:参照GB/T 8313—2008《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》;类胡萝卜素含量的测定:类胡萝卜素的提取参照高桂珍等[9]的方法,含量的测定参照GB 12291—1990《水果、蔬菜汁类胡萝卜素全量的测定》;脂肪酸组成的测定:参考文献[10]的方法。
感官评价小组由10名训练有素并具有油脂专业背景的评价员组成。茶油风味特性的描述参考刘昌盛[5]的方法,稍作修改,增加了白土味特性指标。茶油的风味强度从0(无)到5(非常强烈)。茶油的风味总分从0分到5分。0分为感觉不到风味;1分为风味很淡;2分为风味淡;3分为风味不淡不浓;4分为风味较浓;5分为风味浓厚。
温度为 25℃时,分别测定茶油在 6、12、30、60 r/min下的黏度,考察剪切力对其流体性能的影响。试验重复3次,结果取平均值。
控制转速为 6 r/min,分别测定在 10、20、30、40、50、60℃下水浴30 min后茶油的黏度,考察温度对其流体性能的影响。试验重复3次,结果取平均值。
采用PASW Statistics软件(T检验法)对结果进行统计分析。
脱色前后热榨和冷榨茶油主要理化指标的变化情况见表1。表1的结果表明,缘于制油温度的差异,冷榨毛油色泽比热榨毛油要浅,经相同的脱色工艺(见1.1.1)处理后,冷榨茶油已达到无色的状态,而热榨茶油仍有较浅的色泽;冷榨毛油的酸价和过氧化值都明显低于热榨毛油,经脱色后,冷榨茶油的酸价和过氧化值分别仅为0.08 mg·g-1和0.52 mmol·kg-1,极显著低于热榨茶油(P<0.01)。马力等[10]制备的化妆品用茶油酸值和过氧化值分别为0.1 mg·g-1和 3 mmol·kg-1,较笔者的研究结果稍高。脱色冷榨茶油具有很低的酸价和过氧化值,一方面说明了油脂冷榨工艺的先进性,另一方面也说明脱色这一精制过程不仅能使茶油的色泽符合化妆品用油色泽要求,还能降低其酸价和过氧化值,可提高其保存性。钟瑜等[11]对茶油的精制生产研究中也发现,脱色可以显著降低热榨茶油的酸价和过氧化值,这与笔者的研究存在相似之处。
表1 脱色前后茶油主要理化指标的变化
茶油中富含VE,还含有其他植物油脂所不含有的山茶皂苷、茶多酚、甾醇、角鲨烯等生物活性成分,其营养保健功效甚至高于橄榄油[2,12]。
表2 脱色过程中茶油中主要活性成分的变化
脱色前后茶油中主要活性成分的变化见表2。表2的结果表明,冷榨工艺对保护茶油中热敏性的VE、角鲨烯、山茶皂苷和茶多酚具有良好的效果;而对甾醇和类胡萝卜素而言,冷榨工艺与冷榨工艺没有明显差异(P>0.01)。在低温(≤65℃)条件下,采用竹炭/活性白土复合脱色剂进行脱色,除类胡萝卜素外,对茶油中VE、角鲨烯、山茶皂苷、甾醇和茶多酚几乎没有影响(P>0.01)。故采用低温脱色制备无色化妆品用茶油,可最大限度保护毛茶油中生物活性成分免遭破坏。
化妆品用茶油对感官品质要求极高,需达到无色无味的状态[13]。采用评分试验法对冷榨毛COASO、热榨毛COASO、脱色冷榨COASO以及脱色热榨COASO进行了风味特性评价,结果见表3。从表3可以看出,冷榨毛COASO的风味主要体现为种子味、坚果味、木头味和涩味,其中木头味稍强;而热榨毛COASO的风味主要体现为种子味、坚果味、木头味、涩味、烤味、焦味和苦味,其中最强烈的为烤味和焦味。经脱色处理后,脱色冷榨COASO仅存极微弱的种子味、坚果味和白土味;对脱色热榨COASO而言,除涩味不存在外,其他各种风味均在不同程度上能辨别出来,与脱色冷榨COASO存在显著差异(P<0.05)。由此可见,冷榨毛COASO经竹炭/活性白土复合脱色剂脱色处理后,能达到基本无味的状态。
表3 不同茶油的风味特性比较
脱色前后茶油中脂肪酸含量的变化见表4。表4的结果显示,冷榨工艺和热榨工艺制得茶油除亚麻酸有差异外(P<0.05),其他脂肪酸并无差异。在低温条件下脱色,对茶油中脂肪酸的组成没有明显影响(P>0.05)。至于冷榨工艺和热榨工艺制得茶油的亚麻酸含量存在差异的原因,可能在于热榨时的高温导致含3个不饱和键的亚麻酸快速氧化损失所致,这与刘鑫等[14]对大豆油脱色研究中的发现有相似之处。
表4 脱色前后茶油中脂肪酸含量的变化
油脂的流变学特性与油脂及其制品的质构和稳定性密切相关,是进行工艺设计及新产品开发的重要依据[15]。因此,茶油脱色对其主要流变学性能有何影响,是研制化妆品用茶油前须探明的问题之一。
剪切力变化对黏度的影响见图1。图1的结果表明,随着剪切力的增大,冷榨毛 COASO、热榨毛COASO、脱色冷榨COASO以及脱色热榨COASO的黏度均呈下降趋势,表现出剪切稀化,均属于非牛顿流体。当转速小于12 r/min时,黏度下降速度快,而当转速高于12 r/min时,黏度下降的速率明显减缓。对4种茶油而言,在不同转速下其黏度无明显差异(P>0.05)。这一结果提示,脱色对茶油的流变学性能无影响。
图1 茶油黏度随剪切力变化曲线
温度变化对脱色茶油黏度的影响见图2。图2的结果表明,随着温度的升高,冷榨毛COASO、热榨毛COASO、脱色冷榨COASO以及脱色热榨COASO的黏度在测试的温度范围内均呈缓慢下降的趋势,在10~30℃的范围内,4种茶油的黏度下降速度很快,但超过30℃后,黏度下降的速度明显放缓。刘昌盛[5]的研究表明,菜籽油黏度随温度升高而降低,这与笔者的研究结果存在相似之处。Kim等[16]研究表明,植物油的双键数量与其黏度随温度的变化有关系,而本研究4种方式所制茶油脂肪酸组成基本一致,故其流变学特性也没有差异。而4种茶油随温度升高其黏度变化的趋势线几乎重合,也进一步说明,脱色对茶油的流变学特性无影响。
图2 茶油黏度随温度变化曲线(转速6 r/min)
基于冷榨毛茶油制备无色化妆品用油,脱色是关键工艺,脱色处理不仅能使冷榨茶油满足化妆品用油无色、无味的要求,脱色处理也不会破坏冷榨茶油中的生物活性成分,而且,脱色处理还能提高冷榨茶油的保存性能,而对冷榨茶油的其他重要品质特性亦无负面影响。
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Effects of Decoloring Technology on Quality of Camellia Oleifera Abel Seed Oil Cold-Pressed for Cosmetic Oil
Wang Hui1Yang Xiaowen2Gong Jijun2,3,4Yang Yingjie2Zhang Nana2Zhang Yingyi2Tang Jing2
(Bioethanol Research Center,State Forestry Administration1,Changsha 410004)(College of Food Science and Engineering,CSUFT2,Changsha 410004)(National Engineering Laboratory for Rice and Byproducts Processing3,Changsha 410004)(Key Laboratory of Cultivation and Protection for Non-Wood Forest Trees,Ministry of Education4,Changsha 410004)
The paper was aimed to investigate the effect of decolorization onCamellia oleiferaAbel seed oil quality(COASO)cold-pressed.Crude COASO prepared under low temperature(≤65℃)had been taken as thematerial and bamboo charcoal/activated clay as compound decolorant;themainly important indexes including physicochemical
index,main bioactive components in COASO,fatty acid composition&content,sensory quality and rheological propertieswere measured before and after the decolorization process.Decolorization technology was used in the study could produce a colorless state(Y0R0)to realize COASO cold-pressed.After decolorization,the acid value and peroxide value of COASO were reduced to a extremely low level,i.e.0.05 mg/g-1and 0.52 mmol/kg-1respectively;except carotenoid,bioactive components in COASO have not been significantly affected during the process of decolorization;for the flavor of COASO,its average scorewas only 0.3 points,in a state of almost tasteless after decolorization;in addition,the decolorization process did not change the fatty acid composition and the contentof COASO;furthermore,no obvious influence on the rheological propertieswas observed.The result indicated that the decolorization treatment could notonlymake the COASO cold-pressed realize the demand of colorless and tasteless of cosmetic oil,without damage on bioactive components in COASO,but also could improve its property of preservation,with no adverse effects shown on other important quality characteristics.
decolorization,cold-pressed,Camellia oleiferaabel seed oil,colorless cosmetic oil
TS224
A
1003-0174(2015)10-0074-05
湖南省科技计划(2012NK3106),地方高校国家级大学生创新创业训练计划(201310538010),湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划(2013-160),中南林业科技大学大学生研究性学习和创新性实验计划(2013-29),中南林业科技大学“十二五”专业综合改革试点项目(2013-6)
2014-03-02
王挥,男,1974年出生,博士,助理研究员,林产化工、森林食品
龚吉军,男,1972年出生,教授,森林食品、食品天然保鲜剂、林产化工