马 晓,陈 刚,俞智开
(1 河南职业技术学院,河南郑州 450046;2 郑州师范学院,河南郑州)
牡丹,毛茛科芍药属灌木[1]。油用牡丹主要是指毛茛科芍药属牡丹组中结实力强,能够用来生产种子及加工食用牡丹籽油的牡丹类型[2],目前主栽品种为‘凤丹’牡丹和‘紫斑’牡丹。牡丹籽油富含油酸、亚油酸和α-亚麻酸等多种不饱和脂肪酸,具有抗肿瘤、抗炎、改善心血管和调节免疫等功能[3]。牡丹籽油是我国特有的木本坚果油,因其具有丰富的营养,又有医疗保健功效,被称为植物油中的珍品[4]。牡丹籽油具有很高的安全性[5-6],不仅可供食用,还具有较高的医疗、保健价值[7-8],且丹皮是一味重要的中药[9]。由于油用牡丹在产量、出油率、不饱和脂肪酸含量等方面表现良好,近几年得到广泛重视[10]。
目前,关于油用牡丹的研究主要集中在种质资源的油用价值评价[11-12]、油脂加工工艺技术[13]、油用品种评价[14]等方面。而牡丹籽粒采收后的贮藏条件直接影响到牡丹籽粒的出油率和其他籽油指标,故研究牡丹籽粒适宜的贮藏条件有较大的现实意义,但相关研究尚无报道。本文研究了不同温度和含水量对贮藏期内的‘凤丹’牡丹籽粒出油率、籽油游离脂肪酸含量和色差的影响,以期为‘凤丹’牡丹籽粒贮藏提供技术参考。
‘凤丹’牡丹籽粒为2017 年8 月采收的7 年生‘凤丹’牡丹籽粒,室内阴干备用。
石油醚(60~90 ℃)、95%乙醇、邻苯二甲酸氢钾、氢氧化钾、酚酞等均为分析纯。
电子天平(JA3003N):上海菁海仪器有限公司;旋风磨(FOSSSCINOCT410):杭州嘉维创新科技有限公司;电热鼓风干燥箱(DHG-9140):上海一恒科学仪器有限公司;实验室超纯水器(MINID):河南森空仪器设备有限公司;脂肪测定仪(SOX406):海能仪器有限公司;全自动色差计(WSC-80C):北京北光世纪有限公司。
1.2.1 不同贮藏温度对籽粒出油率与籽油游离脂肪酸含量和色差的影响。将牡丹籽粒用自封袋(22.5cm×12.0cm)分装,每袋500g,共30 袋。取15 袋置于(4±0.4)℃条件下(记为T1)封口贮藏,另取15 袋置于(25±0.4)℃条件下(记为CK1)封口贮藏作为对照。于第0、30、60、90、120d 从每袋中取100g 牡丹籽粒剥壳,籽仁经旋风磨粉碎,提取牡丹籽油并测定籽粒出油率、籽油游离脂肪酸含量和色差,重复3 次。
1.2.2 不同含水量对籽粒出油率与籽油游离脂肪酸含量和色差的影响。将牡丹籽粒置于鼓风干燥箱105℃烘干至恒重(含水量为0%,记为T2),用自封袋(22.5cm×12.0cm)分装,每袋500g,共15 袋;另取未烘干的籽粒(含水量为25%,记为CK2)用自封袋(22.5cm×12.0cm)分装,每袋500g,共15 袋作为对照;上述2 个处理均置于(25±0.4)℃条件下封口贮藏。于第0、30、60、90、120d 从每袋中取100g 牡丹籽粒剥壳,籽仁经旋风磨粉碎,提取牡丹籽油并测定籽粒出油率、籽油游离脂肪酸含量和色差,重复3 次。
1.2.3 籽粒出油率的测定。称量65℃烘干至恒重的籽粒,经旋风磨磨粉后,用滤纸包好,置于烘干并冷却至室温的脂肪抽提仪的漏斗中。按1︰5 的比例加入石油醚(60~90℃),65℃回流萃取1.5h,冷却至室温后取下抽提杯,放置通风处使溶剂挥发,于干燥箱中,65℃烘干抽提杯中残留的溶剂,冷却至室温后称重,按下式计算出油率:出油率(%)=(m2-m1)/m×100。式中:m2为抽提杯原质量和脂肪的质量之和(g),m1为抽提杯的原质量(g),m 为牡丹籽粒的质量(g)。
1.2.4 籽油游离脂肪酸的测定。参考周同惠的方法[15],有改动,待回流萃取的牡丹籽油冷却至室温后,将约8.05(±0.03)g 油样品放入250mL 锥形瓶中,加入95%乙醇50mL 混合,滴加酚酞指示剂数滴,用0.1mol/L KOH 标准液(以邻苯二甲酸氢钾进行标定)滴定至酚酞由无色变为粉红色,至少维持10 s 不褪色为滴定终点,按下式计算游离脂肪酸含量。
游离脂肪酸含量=(V×M×A)/10W
式中:V 为氢氧化钾的滴量(mL),M 为标定的氢氧化钾浓度(mol/L),A 为油酸的相对分子质量(282 g/mol),W 为籽油质量(g)。
1.2.5 色差的测定。采用全自动色差计在室温条件下以纯水为参照物,选择透射测量模式进行测量,重复3次。采用亨特表色系统,L 是明暗变化量,a 和b 表示色品坐标,△E 表示总色差值。L大表示偏亮,L小表示偏暗;a大表示偏红,a小表示偏绿;b大表示偏黄,b小表示偏蓝[16]。(△L=L-Lt,△a=a-at,△b=b-bt,[L、a、b 是测得的试样色值,Lt、at、bt 是目标(纯水)色值];总色差△E=[(△L)2+(△a)2+(△b)2]1/2)。
用Microsoft Excel 2010 对数据进行整理并作图,用SPSS 13.0 进行数据统计分析。
2.1.1 贮藏温度对籽粒出油率的影响。如图1 所示,在不同贮藏温度下,‘凤丹’牡丹籽粒出油率均随着贮藏时间延长呈下降趋势。CK1对照组在60d 之前下降趋势明显,60 d 之后下降趋势平缓,第120d 时,出油率降为17.11%,比第0d 时的29.91%下降了42.80%。这与花生[17]籽粒贮藏特性一致。T1处理组的出油率虽然也呈下降趋势,但是较25 ℃贮藏条件下的更为平缓,第90 d 时,出油率保持在23.55%,第120d 时下降到20.46%,显著(p<0.05)高于CK1对照组的出油率。
图1 贮藏温度对籽粒出油率的影响
图2 贮藏温度对籽油游离脂肪酸含量的影响
2.1.2 贮藏温度对籽油游离脂肪酸含量的影响。如图2所示,不同温度下‘凤丹’牡丹籽油的游离脂肪酸含量均随着贮藏时间的延长而增加,贮藏温度越高,游离脂肪酸含量的增加越快。CK1对照组30d 以前增加缓慢,30~90d 增加迅速,第90d 时,达到0.8882mg KOH/g,90 d 后缓慢增加,120d 时的游离脂肪酸含量为0.9235mg KOH/g,较开始时的0.3193mg KOH/g 增加了1.89 倍。T1处理组的游离脂肪酸含量增加缓慢,120d 后为0.4842mgKOH/g,显著(p<0.05)低于CK1的0.9235 mgKOH/g。
2.1.3 贮藏温度对籽油色差的影响。由表1 可知,第120d 时,T1处理组籽油的△L、△a、△b 和△E 变化值均小于CK1对照组。第120d 时,T1处理组籽油的亮度高于对照,未出现红色,而对照出现微弱红色,黄色也弱于对照,整体色差变化值也以T1处理组较小,籽油品质稳定。T1处理组能更好地保持贮藏期内牡丹籽粒籽油的亮度,避免籽油出现红色劣变,延缓黄色值的增加,使籽油呈现浅亮黄色,更利于延长籽粒的贮藏期。
表1 贮藏温度对籽油色差的影响
2.2.1 含水量对籽粒出油率的影响。如图3 所示,在不同含水量条件下,T2处理组与CK2对照组的籽粒出油率均随着贮藏时间的延长呈下降趋势。T2处理组的出油率在30d 之前下降趋势明显,30d 之后趋于平缓,而CK2对照组的出油率在60d 之前下降趋势明显,60d 之后趋于平缓,60~120d 时,T2处理组的出油率均高于对照组。第120d 时,T2处理组与CK2对照组的出油率均较低,CK2对照组的出油率为17.11%,实验组为20.20%,差异显著(p<0.05)。
图3 含水量对籽粒出油率的影响
图4 含水量对籽油游离脂肪酸含量的影响
2.2.2 含水量对籽油游离脂肪酸含量的影响。如图4 所示,不同含水量条件下‘凤丹’牡丹籽油的游离脂肪酸的含量均随着贮藏时间的延长而增加。T2处理组籽油游离脂肪酸的含量在30~60d 增加迅速,60d 时含量为0.7196mg KOH/g,随后趋于平缓,到120d 时其含量达到0.7229mg KOH/g,与CK2对照组0.9235mg KOH/g 差异显著(p<0.05)。
2.2.3 含水量对籽油色差的影响。由表2 可知,第120d时,T2处理组籽油的△L、△a、△b 和△E 的变化值均小于CK2对照组。第120d 时,T2处理组籽油的亮度高于对照,未出现红色而对照出现微弱的红色,黄色值也弱于对照,整体色差变化值也以T2处理组较小,籽油品质稳定。T2处理组能更好地保持贮藏期内牡丹籽粒籽油的亮度,避免籽油出现红色劣变,延缓黄色值的增加,使籽油呈现浅亮黄色,有利于延长籽粒的贮藏期。
表2 含水量对籽油色差的影响
贮藏温度为4℃和含水量0%条件下贮藏的籽粒出油率在120d 时分别高于常温贮藏与未烘干的籽粒出油率3%左右,这对于昂贵的牡丹籽油来说是非常重要的。
贮藏温度为4℃和含水量0%条件下贮藏的牡丹籽油游离脂肪酸含量均远低于常温贮藏的籽油与含水量25%的籽油,国家规定一级牡丹籽油的酸值上限为2mgKOH/g[18],本实验所得结果均符合国家标准。4℃贮藏与含水量0%两种处理在120d 时的游离脂肪酸含量相比,低温更有利于保持该指标处于较低水平。
分别在贮藏温度4℃和含水量0%条件下贮藏的籽粒油在第120d 时的色值分析表明4℃条件下贮藏的籽粒籽油色差变化值小于含水量0%条件下的籽粒籽油,低温更有利于稳定籽油的色泽。综上所述,控制较低的贮藏温度较控制较低的含水量更有利于保持较高的籽粒出油率,降低籽油游离脂肪酸含量,维持较好的籽油色泽。