油茶籽热处理对油茶饼中多糖含量及其抗氧化性影响的研究

罗 凡，黄美群，胡立松，王 超

(1.中国林业科学研究院 亚热带林业研究所，杭州311400; 2.浙江农林大学 农业与食品科学学院，杭州311300)

油茶(Camemaoleifera)，山茶科(Theaceae)山茶属(CamelliaL.)植物，是我国特有的经济效益和生态效益俱佳的木本油料树种。目前，我国油茶籽油年产量已达50多万t，位列国家重点发展的四大油种之一。油茶籽饼粕是油茶籽榨油后的残余物，年平均产量约为39.71万t[1]。油茶籽饼粕中除含有油脂外，还有茶皂素、糖类等物质[2-3]。目前，油茶籽饼粕大部分被用作清塘剂、肥料和燃料，甚至被废弃，少量用于茶皂素的提取，极少部分用作饲料，造成了很大的浪费。

油茶籽多糖对·OH、DPPH·具有较高的清除活性[4-5]，此外还具有明显的降血脂[6]、抗肿瘤[7]、促进小鼠脾脏淋巴细胞的生长[8]等功效。目前油茶籽中多糖的研究主要集中在多糖的提取，如范燕华等[9]以油茶籽饼粕为原料，先用热水浸提，再进一步用碱法提取碱溶性油茶籽饼粕多糖；陈桂冰等[10]对比了Sevage法、三氯乙酸法、聚酰胺法、酶法脱茶籽多糖提取液中蛋白的效果；金日升等[3]利用酶解与传统热水浸提相结合的方法提取油茶籽饼粕多糖。在油茶籽干燥、炒(蒸)制和压榨过程中，温度不可避免地对油茶籽的内部形态及营养成分产生重要影响。热处理对油料的影响包括导致其内部微结构的物理改变和化学变化，如水分的降低、脂质修饰、颜色的变化和经美拉德反应产生新的香味物质等，而微结构和脂质修饰也可能导致敏感脂类的氧化以及抗氧化剂等代谢物含量的变化[11]。

本研究组在前期对压榨条件影响油茶籽油品质的研究中发现，在压榨前对油茶籽进行不同温度炒制处理，压榨后油茶籽中天然成分的含量或升高或降低，呈现不同程度变化[12]。本文旨在研究热处理对油茶籽(仁)多糖含量和抗氧化性的影响，为探索加工过程中油茶籽理化性质变化机理提供理论基础，为油茶籽副产物开发提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 实验材料

油茶籽样品于2017年12月底采自浙江康能食品有限公司油茶基地，在原料清理时除去未成熟粒、破损粒和霉变粒，油茶籽仁含水率6.58%，含油率49.93%。

DGG-9140热风烘箱，P70F20L-DG(S0)微波炉(额定微波频率2 450 MHz，广东格兰仕微波生活电器制造有限公司)，MG38CB-AA烤箱(输出功率700 W，美的集团股份有限公司)，6YY-190自动液压榨油机(洛阳金厦液压机械有限公司)， SPD-10A型紫外检测器(日本岛津公司)。

1.2 实验方法

1.2.1 油茶籽热处理

称取一定量油茶籽平铺于托盘中，分别采用3种加热方式加热不同时间，加热后摊晾自然冷却至室温，剥壳(样品D不剥壳)后液压榨油，油茶籽饼冷藏备用。表1为3种加热方式的具体条件。

表1 3种加热方式及条件

油茶籽分别经过烘箱以热风方式加热处理，经过微波炉以微波方式加热处理，以及经过烤箱以红外加热处理后，剥去油茶籽壳，得到油茶籽仁样品，测定榨油后油茶籽仁饼中多糖含量及其抗氧化性；油茶籽经过烤箱以红外加热处理后，得到油茶籽样品，测定榨油后油茶籽饼中多糖含量及其抗氧化性。

1.2.2 油茶籽(仁)饼中多糖含量的测定

样品中多糖含量的测定参考SN/T 4260—2015方法，并略作改动。称取粉碎油茶籽(仁)饼1.0 g 于具塞离心管中，加入5 mL水浸润，缓慢加入20 mL无水乙醇，旋涡振荡混匀，超声提取30 min。提取结束后，于4 000 r/min离心10 min，弃去上清液。不溶物用10 mL 80%乙醇溶液洗涤、离心。用25 mL水将离心沉淀移入圆底烧瓶，加入25 mL水，70℃水浴中提取1 h，8 000 r/min离心10 min，上清液转移至100 mL容量瓶中，残渣加入25 mL水重复提取3次，合并上清液，加水定容，得到样品测定液。

取1.0 mL样品测定液加入1.0 mL 6%苯酚溶液，然后快速加入5.0 mL硫酸，静置10 min。旋涡振荡使反应液充分混合，然后将试管置于30℃水浴中反应20 min，490 nm测吸光值。以葡萄糖制定标准曲线，线性方程为y=0.105 6x+0.014 8，R2=0.999 5(x为吸光值，y为葡萄糖质量浓度，mg/mL)。

1.2.3 多糖的ABTS+自由基清除能力测定

参考Han等[13]方法配制ABTS反应液。使用时将其稀释至吸光值在0.75～0.80范围，取6 mL稀释液与200 μL多糖提取液(油茶籽(仁)饼多糖提取液)混合，避光反应30 min，测734 nm处吸光值(At)，取6 mL稀释液与200 μL甲醇，避光反应30 min，734 nm处测吸光度值(A0)。按下式计算ABTS+自由基清除率。

ABTS+自由基清除率=(A0-At)/A0×100%

2 结果与讨论

2.1 热处理对油茶饼中多糖含量的影响

经测定，加热前油茶籽仁及油茶籽得到的油茶饼中多糖含量分别为44.34、19.27 mg/g，油茶籽经过不同条件加热后得到的油茶饼多糖含量变化如图1所示。

从图1可以看出，各种加热方式中，短时低温加热时，油茶饼中多糖含量随加热时间延长略有提升，可能是因为加热促进了分子的热运动性，从而提高了多糖的溶解度[14]，但随加热时间的延长，油茶饼中的多糖含量随加热强度的增加而减少,这可能是因为高温破坏了多糖的稳定性[15]。从图1A可以看出：热风加热时，多糖含量随加热时间的延长呈现先增加后减小的趋势；最大值出现在90℃加热20 min时，最小值出现在150℃加热90 min时，分别为66.30、35.72 mg/g，比初始增加49.5%和减少19.4%。从图1B可以看出，微波加热时，700 W加热下随加热时间的延长油茶籽仁饼中多糖含量先减少后增加，尤其是加热15～20 min，多糖含量从39.05 mg/g 升高到53.07 mg/g，提高了35.9%，而其余3种火力加热下油茶籽仁饼中多糖含量先增加后减少，在低火力(245 W)加热10 min多糖含量上升到49.37 mg/g，比初始提高了11.3%，而中火力(420 W)和中高火力(560 W)加热时，均是在加热15 min时多糖含量上升到最高，分别为67.42、64.46 mg/g，比初始提高了52.1%和45.4%。

从图1C和图1D可以看出：中低温(90、120℃)对油茶籽红外加热时，油茶籽仁饼中多糖含量缓慢上升，高温(150℃)加热时，油茶籽仁饼多糖含量持续下降，在加热120 min结束时，90、120、150℃条件下，油茶籽仁饼中多糖含量分别比初始上升5.3%、8.1%及下降29.5%；与油茶籽仁饼相似，中低温(90、120℃)对油茶籽红外加热初期(0～40 min)，油茶籽饼中多糖含量上升，最高达到21.79、22.81 mg/g，分别比初始提高了13.1%和18.4%，高温(150℃)加热时油茶籽饼多糖含量持续下降，最低降至12.40 mg/g，比初始降低了35.7%。与油茶籽仁饼不同的是，在加热后期，120℃处理的油茶籽饼多糖含量呈现先下降后上升的趋势，这与150℃加热时类似，高温加热后期多糖含量的升高可能是因为美拉德反应生成的糠醛或羟甲基糠醛与苯酚反应引起吸光值的增加。

油茶籽饼和油茶籽仁饼中多糖含量的变化不同的现象主要表现在，油茶籽饼中的多糖在高温加热初期其含量下降更多，在加热末期其含量上升更快，这可能是因为美拉德反应生成的糠醛或羟甲基糠醛含量上升。

2.2 热处理对油茶饼中多糖的抗氧化活性的影响

对油茶饼中多糖进行了ABTS+自由基清除能力的测定，结果如图2所示。

从图2A可以看出：经热风加热处理的油茶籽仁饼中多糖的ABTS+自由基清除率均在加热初期显著提高，除了90℃外，120、150℃加热后期ABTS+自由基清除率略有下降，加热120 min时，3个温度的ABTS+自由基清除率分别为99.24%、97.98%和97.16%。从图2B可以看出，与热风加热相似，微波加热初期4种火力下油茶籽仁饼中多糖ABTS+自由基清除率增加，到后期几乎保持稳定，只有中高火力(560 W)加热后期ABTS+自由基清除率仍提升，到加热结束，其清除率升高到97.87%，超出其他3种火力下的油茶籽仁多糖。

从图2C和图2D可以看出，经过红外加热后，油茶籽(仁)多糖的抗氧化性都有提高，随着加热温度的升高，油茶籽仁中多糖的ABTS+自由基清除率降低，150℃加热120 min后多糖的ABTS+自由基清除率为94.92%。但是红外不同加热温度对油茶籽中多糖的ABTS+自由基清除率影响不明显，但高温(150℃)加热后期ABTS+自由基清除率明显低于90、120℃的，加热120 min后多糖的ABTS+自由基清除率为92.67%。

2.3 单位多糖的抗氧化性

由于不同热处理后油茶饼中多糖含量有所变化，因此将2.2和2.1中的数据结合，讨论单位多糖的抗氧化性，结果如图3所示。

从图3可以看出，油茶籽经过不同方式的热处理后，其单位多糖的ABTS+自由基清除率随加热强度的增加而增加，尤其是在热风和红外加热60 min时，高温(150℃)处理后的油茶饼中单位多糖的ABTS+自由基清除率明显高于低温(90℃)处理的。在热风和红外150℃加热60 min后，单位多糖的ABTS+自由基清除率分别比90℃加热后增加了34.8%和58.4%，高火力(700 W)微波加热5 min后，单位多糖的ABTS+自由基清除率比低火力(245 W)加热后增加了38.7%。

结合图1可以看出，虽然低温加热有利于保留油茶籽(仁)中多糖含量，但是高温加热后单位多糖的抗氧化性能更强，这可能是因为高温时多糖组成或者结构发生了变化，产生了抗氧化能力更强的多糖类物质，具体转变途径以及物质结构有待于进一步研究。

3 结 论

考察了3种热处理方式下油茶籽仁和油茶籽中多糖含量及其抗氧化能力的变化。油茶籽中的多糖主要集中在仁中，其中油茶籽仁饼和油茶籽饼中多糖的含量分别为44.34、19.27 mg/g，适度加热可以略提高油茶籽(仁)饼中的多糖含量，但是高温(150℃)或是高火力微波(700 W)加热可能会导致油茶籽仁饼和油茶籽饼中多糖含量下降；油茶籽(仁)中的多糖具有较高的抗氧化活性(ABTS+自由基清除率>92%)；尽管高温加热后油茶籽(仁)饼中的多糖含量有所下降，但是单位多糖的抗氧化性能提高，这可能是因为高温加热导致油茶籽(仁)多糖组成或结构发生了变化，具体原因有待于进一步研究。