王亚萍,费学谦,石晓丽,叶小飞,郭少海,罗 凡
(1.中国林业科学研究院 亚热带林业研究所,浙江 富阳 311400; 2. 江西春源绿色食品有限公司,江西 玉山 334700)
采收期和处理方法对油茶籽及其油脂营养物质积累的影响
王亚萍1,费学谦1,石晓丽1,叶小飞2,郭少海1,罗 凡1
(1.中国林业科学研究院 亚热带林业研究所,浙江 富阳 311400; 2. 江西春源绿色食品有限公司,江西 玉山 334700)
通过对不同采收期和不同处理方法油茶籽及其油脂营养品质的比较分析,探讨了油茶籽成熟过程中营养物质积累变化的动态规律,确定了适宜的采收期和适宜的采后处理方法。结果表明:在浙江省及相似气候区,普通油茶籽以10月末采收为宜;过早采收或过晚捡拾落地籽都有造成油脂酸值和过氧化值升高的风险;过早采收还会导致油中油酸含量、角鲨烯、β-谷甾醇及VE等含量偏低;与10月7日相比,10月28日采收的油茶籽出仁率和粗脂肪含量分别提高了19.80%和38.03%,油脂中的油酸含量提高了2.52%,酸值和过氧化值降低了57%和36%,油中的角鲨烯、β-谷甾醇和VE的含量分别增长了64.7%、108.5%和22.7%。油茶果采后应及时脱蒲取籽尽快晒干,遇到阴雨天气时脱壳后低温烘干,避免采用传统的堆沤处理,以防止油脂品质的劣变。
油茶籽;采收;处理;营养品质;活性成分
油茶(CamelliaoleiferaAbel.)为山茶科山茶属植物,主产江西、湖南、广西等地,与乌柏、油桐和核桃并称为我国四大木本油料树种,与油橄榄、油棕、椰子并称世界四大木本油料树种[1]。油茶籽油营养丰富,是一种优良的食用油,其品质堪比橄榄油,在各项主要指标上接近甚至超过橄榄油,被认为是“品质最佳的植物油”和“东方的橄榄油”[2]。油茶籽油中含有山茶甙、茶多酚等生理活性物质,可以预防血管动脉粥样硬化引起的多种心脑血管疾病,是值得推荐的强健身体的营养油,越来越受到广大消费者的关注。因此,在生产经营中,如何提高油茶的产量和质量成为亟待解决的问题,而合理科学的采后处理技术也是确保原料油茶籽品质的关键。
油茶籽油的产量和品质主要受海拔高度[3]、经纬度[4]、土壤[5]、气候条件[6]等方面的影响。前人在油橄榄果实上的研究发现,采收时间和处理方法的选择在很大程度上影响了其产量和品质[7-9]。在油茶果上,处理方法对不同生长阶段油茶果的品质影响方面还鲜见报道,仅笔者所在研究组对完全成熟的油茶籽做过初步研究[10]。本研究通过对不同采收期和不同处理方法的油茶籽及其油脂营养品质进行了系统的比较分析,探讨油茶籽成熟过程中营养物质积累变化的动态规律,确定适宜的采收期和适宜的采后处理方法,以期为油茶的规范化生产提供科学依据。
1.1 试验材料
1.1.1 原料与试剂
在江西春源绿色食品有限公司的油茶基地选择长势良好、品种一致的7年生普通油茶林地一处,在果实膨大期选定采果植株并作标记。
氢氧化钾、乙醚、乙醇、硫代硫酸钠、碘化钾等试剂均为分析纯,气相色谱法和液相色谱法测定所用的试剂均为色谱纯。
1.1.2 仪器与设备
旋转蒸发仪,瑞士步琪公司;DHG-9423A电热恒温鼓风干燥箱,上海精宏公司;6YY-190型液压榨油机,洛阳金厦液压机械有限公司;B-811索氏萃取仪,瑞士步琪公司;GC-2010 Plus气相色谱仪,日本岛津公司;Agilent 1290高效液相色谱仪,美国安捷伦公司。
1.2 试验方法
1.2.1 油茶籽的采集处理及其油脂提取
从10月7日开始第一次采果,此后每7 d采果一次,每次采果量100 kg,最后一次(即11月11日)为自然成熟开裂的落地籽。除自然成熟落地籽,其他时间采摘的油茶果分别进行直接晒干后去壳、60℃烘干去壳、堆沤后晒干去壳处理,待全部脱蒲后,取部分油茶籽测定出仁率、粗脂肪含量,然后用液压榨油机榨油,测定油脂的脂肪酸、酸值、过氧化值、角鲨烯、β-谷甾醇和VE等指标。
1.2.2 相关指标测定
粗脂肪含量测定参考GB/T 5009.6—2003;脂肪酸组成及含量测定参考GB/T 17376—2008和GB/T 17377—2008;酸值测定采用GB/T 5530—2005;过氧化值测定采用GB/T 5538—2005;角鲨烯测定参考钟东莲等[11]的方法;β-谷甾醇测定参考鲍忠定等[12]的方法;VE测定采用GB/T 5009.82—2003(第一法)规定的方法。
1.2.3 数据分析
采用Excel 2007软件进行分析并作图。利用SPSS 19.0软件中的最小显著差异法(Least-Significant Difference,LSD)多重比较对数据进行分析,并进行显著性差异分析。P<0.01表示差异极显著;P<0.05 表示差异显著;P>0.05表示差异不显著。
2.1 采收期和处理方法对出仁率的影响(见图1)
表观来看,10月7日和10月14日采摘的油茶果剥壳后油茶籽种壳颜色灰白,去壳后籽仁皱缩明显,此后采摘的油茶籽色泽光亮呈褐色,籽仁逐渐趋于饱满。由图1可知,随着采摘时间的延迟油茶籽出仁率呈上升趋势。10月7日至10月28日采摘的油茶籽出仁率差异呈极显著水平(P<0.01),10月7日采摘的出仁率最低,平均为54.94%,此后随采摘时间的延迟出仁率逐渐上升,10月28日采摘的出仁率最高,平均达65.82%;11月11日捡拾落地籽的出仁率稍高于10月28日采摘的油茶籽,平均为66.91%,但二者无显著差异(P>0.05)。可见,过早采摘不利于油茶籽种仁中的物质积累。
图1 采收期和处理方法对油茶籽出仁率的影响
不同处理方法对油茶籽的出仁率没有显著影响,晒干处理的出仁率稍高,但与烘干处理和堆沤处理无显著差异(P>0.05)。
2.2 采收期和处理方法对油茶籽粗脂肪含量及油中脂肪酸组成的影响
2.2.1 采收期和处理方法对油茶籽粗脂肪含量的影响(见图2)
图2 采收期和处理方法对油茶籽粗脂肪含量的影响
由图2可知,采收期对油茶籽的粗脂肪含量有极显著的影响(P<0.01)。总体来看,随着采摘时间的延后,油茶籽中的粗脂肪含量呈上升趋势,这与陈亨业[13]、罗凡[14]、陈江平[15]等的研究结果一致。10月7日采摘的油茶籽粗脂肪含量最低,平均值仅为37.15%,随后油脂积累速度加快,7 d后(10月14日)采摘的油茶籽粗脂肪含量平均值已经上升到45.22%,21 d后(10月28日)达到最高平均值51.28%,此后油脂积累不明显,至11月11日油茶籽自然落地,粗脂肪含量平均值为50.43%。可见,10月28日油脂积累达到最高值,此时采摘的油茶籽粗脂肪含量最高,经济效益较好。
采后不同处理方法对油茶籽中的粗脂肪含量影响不大,总体上是晒干处理的粗脂肪含量较高,其次是烘干处理,堆沤处理的粗脂肪含量较低,这与笔者之前的研究结果基本一致[10]。经方差分析可见,除10月14日,其余时间采摘的油茶果经3种方式处理后籽中的粗脂肪含量影响不显著(P>0.05)。
2.2.2 采收期和处理方法对油茶籽油中脂肪酸组成的影响(见表1)
表1 采收期和处理方法对油茶籽油中脂肪酸组成的影响 %
由表1可知,油茶籽油中的不饱和脂肪酸主要是油酸和亚油酸,其中油酸含量占到80%以上;油茶籽油中饱和脂肪酸含量占10%左右,主要包括棕榈酸和硬脂酸。油酸含量的高低直接影响到油茶籽油的品质。10月7日采摘的油茶籽油中油酸含量较低,平均在80.30%,此后随着油茶籽的逐渐成熟,油中不饱和脂肪酸含量日渐增多,10月14日油酸平均含量上升到81.57%,10月21日达82.35%,但此后的7 d即10月28日无明显变化(82.32%)。11月11日捡拾的落地籽油脂中的油酸含量又有所下降,为80.73%,推测其原因为油茶籽落地后发生了氧化反应导致其中的脂肪酸发生氧化而使得油酸含量下降。
采后处理方法中,晒干处理能较好保持油茶籽油中的油酸含量,其次是烘干处理,堆沤处理的油茶籽油中油酸含量最低,亚油酸则是堆沤处理的高,棕榈酸则是烘干处理的较高。分析原因可能是烘干处理较高的温度加快了油脂的氧化,使油酸含量降低,堆沤处理也容易使得油茶果温度升高,高温高湿条件下双键更易发生断裂,从而导致油中油酸含量下降。
2.3 采收期和处理方法对油茶籽油酸值和过氧化值的影响(见图3)
酸值与过氧化值是评价油脂品质好坏的重要指标。由图3可知,采收期和处理方法对油茶籽油酸值和过氧化值的影响均较大(P<0.05),且二者变化趋势基本一致。10月7日采摘的油茶籽经处理后所得油的酸值和过氧化值均较高,此后随采收期的延迟,所得油的酸值和过氧化值呈下降趋势,10月14日采摘的油茶籽经处理后所得油的酸值和过氧化值显著低于10月7日采摘处理所得的油茶籽油,直到10月28日,油的酸值表现为最低,此时各处理新得的油茶籽油酸值(KOH)均低于0.5 mg/g,过氧化值也处于较低水平,酸值和过氧化值分别比10月7日降低了57%和36%。而此后捡拾的落地籽(11月11日)油脂的酸值和过氧化值又显著升高。这可能是由于落地的油茶籽更容易受病原菌的侵染和遭受机械损伤所致[8]。
图3 采收期和处理方法对酸值和过氧化值的影响
油茶果采后直接烘干所得油茶籽油的酸值和过氧化值均较高,显著高于晒干处理和堆沤处理所得油的(P<0.05),推测原因可能是烘干过程中的较高温度加速了油茶籽油的氧化酸败[16],而晒干和堆沤两种处理所得油茶籽油的酸值和过氧化值差异均不明显(P>0.05)。可见,油茶果采后直接烘干的方法不可取,应该采后尽快脱壳将油茶籽晒干或低温烘干。
2.4 采收期和处理方法对油茶籽油中活性成分的影响(见图4)
由图4可知,采收期对油茶籽油中的活性成分含量有明显影响。3种活性成分中,VE含量的变化不及角鲨烯和β-谷甾醇明显,但趋势基本一致,均是在10月7日含量较低,此后,随采集的延迟,3种活性成分的含量逐渐升高。就晒干处理来说,角鲨烯含量在10月7日为124.2 μg/g,10月21日时达到204.2 μg/g,此后基本趋于稳定不再升高,至10月28日仅增加了0.4 μg/g,相比10月7日增加了64.7%;β-谷甾醇和VE含量在10月7日分别为16.5 mg/100 g和26 mg/100 g,10月28日时达到最高值 34.4 mg/100 g和31.9 mg/100 g,相比10月7日分别增加了108.5%和22.7%。此后至11月11日自然落地籽的油脂中3种活性成分含量又有所下降,角鲨烯、β-谷甾醇和VE含量分别为110.4 μg/g、21.1 mg/100 g和23.6 mg/100 g,这可能是由于VE和角鲨烯活性较强,油茶籽落地后更容易使得其中的活性物质被氧化而使其含量下降。
图4 采收期和处理方法对油茶籽油中活性成分的影响
油茶果处理方法对油茶籽油中活性成分含量也有显著影响。由图4可知,采后及时晒干处理的油茶籽油中角鲨烯、β-谷甾醇和VE含量最高,其次是烘干处理,堆沤处理的最低,除VE外,各处理的油茶籽油中的角鲨烯、β-谷甾醇含量差异极显著(P<0.01)。
油茶果的采摘直接关系其产量和品质,确保适时采收能够保证油茶籽的产量和品质,提高出油率。未完全成熟的油茶果,在烘干和晒干处理过程不易开裂,容易出现“死果”,需要人工锤击才能破壳取仁。此外,也应避免过迟采摘,否则,易引起油茶果掉落或开裂,不但油茶籽更容易发生霉变变质,且油茶籽散落,收捡困难,易造成不必要的浪费。在浙江省及相似气候区,普通油茶籽以10月末采收为宜。油茶果采后应及时脱蒲取籽进行干燥处理,尽快晒干,遇到阴雨天气时脱壳后低温烘干,避免采用传统的堆沤处理,以防止油脂品质的劣变。
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Effects of harvest time and treatment methods on nutrient accumulation of oil-tea camellia seed and its oil
WANG Yaping1,FEI Xueqian1,SHI Xiaoli1,YE Xiaofei2,GUO Shaohai1,LUO Fan1
(1.Research Institute of Subtropical Forestry,CAF,Fuyang 311400,Zhejiang,China; 2. Jiangxi Chunyuan Green Food Co.,Ltd.,Yushan 334700,Jiangxi,China)
The effects of different harvest time and treatment methods on nutritional quality of oil-tea camellia seed and its oil were comparatively analyzed to study the dynamic regulation of nutrient accumulation during the mature of oil-tea camellia seed and determine the optimal harvest time and postharvest treatment method.The results showed that in Zhejiang province and similar climate areas,the appropriate harvest time of common oil-tea camellia seed was in the end of October,and premature harvest or too late to pick up the ground seed could both lead to the increase of acid value and peroxide value of oil-tea camellia seed oil. Premature harvest could reduce the contents of oleic acid,squalene,β-sitosterol and vitamin E in oil-tea camellia seed oil. Compared with the sample harvested on October 7th,the kernel rate and crude fat content in oil-tea camellia seed harvested on October 28th were increased by 19.80% and 38.03% respectively,and the contents of oleic acid,squalene,β-sitosterol and vitamin E in the oil increased by 2.52%,64.7%,108.5% and 22.7% respectively,while the acid value and peroxide value decreased by 57% and 36% respectively. The green shell should be removed from harvested oil-tea camellia fruit in time and be dried in the sun or at low temperature in rainy days as soon as possible,and the traditional retting should be avoid to prevent the deterioration of oil quality.
oil-tea camellia seed; harvest;treatment; nutritional quality; active ingredient
2016-06-14;
2016-12-19
农业科技成果转化资金项目(2012GB24320593)
王亚萍(1978),女,助理研究员,硕士,研究方向为经济林采后质量控制技术(E-mail)wypeasy@163.com。
TS222;TQ646
A
1003-7969(2017)04-0020-05
油脂加工