不同干燥方式对山桐子油理化性质、脂肪酸组成及微量营养成分含量的影响

田潇潇，王 羚,2，方学智，杜孟浩

(1.中国林业科学研究院 亚热带林业研究所，杭州 311400； 2.中南林业科技大学 食品科学与工程学院，长沙 410000)

山桐子(IdesiapolycarpaMaxim.)，又名水冬瓜、山梧桐、油葡萄等，是大风子科山桐子属的落叶乔木植物，为我国十大木本食用油料作物之一[1]。山桐子果实含油率高，干果含油率为35.0%～40.9%，被誉为“树上油库”[2]。山桐子油呈红棕色，味苦无毒，富含亚油酸等不饱和脂肪酸和维生素E[3]，食用价值较高。研究表明，山桐子油具有极高的药用价值，如抗肥胖症、治疗和预防高血脂及动脉粥样硬化[4-5]。除食用外，山桐子油亦可用作工业原料，如提取共轭亚油酸[6]，制备润滑油、乳化剂、生物柴油等[7]。

国外对山桐子油的研究报道较少，国内主要研究山桐子油提取工艺的优化[8]，不同地区[9-10]、不同种源[11-12]、不同生长期[13-14]的山桐子果含油率的变化，山桐子油理化性质以及脂肪酸的组成分析等。采后处理是影响油脂品质的重要因素，但目前国内对山桐子果采后处理研究较少。因此，本文研究山桐子果不同干燥方式对山桐子油理化性质、脂肪酸组成及微量营养成分含量的影响，以期为山桐子油的合理利用及高品质油的生产提供实验支持。

1 材料与方法

1.1 实验材料

山桐子鲜果，于2018年1月购自四川隆亨生物能源开发有限公司。

脂肪酸甲酯混合标准品、角鲨烯标准品、维生素E标准品、β-谷甾醇标准品，上海安谱实验科技股份有限公司；正己烷、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、甲醇均为色谱纯；其他试剂均为分析纯。

E-816 SOX索氏提取仪、Q-101平行蒸发仪，瑞士Buchi有限公司；Avanti J-E冷冻离心机，美国Beckman有限公司；1260 Infinity Ⅱ 液相色谱仪，美国Agilent有限公司；GC-2010 plus气相色谱仪、UV-2550紫外可见分光光度计，日本岛津公司。

1.2 实验方法

1.2.1 山桐子鲜果的干燥处理及提油

山桐子鲜果进行3种干燥处理后提油：①一部分鲜果在阴凉通风处晾干一个半月，粉碎，索氏提油；②一部分鲜果在阳光下晒干半个月，粉碎，索氏提油；③一部分鲜果105℃杀青后于60℃烘干1 d，粉碎，索氏提油。所有提取的山桐子油在4℃冷藏保存备用，每种干燥方式设置3个重复。

1.2.2 山桐子果理化指标的测定

含水率的测定参考GB 5009.3—2016；含油率的测定参考GB 5009.6—2016。

1.2.3 山桐子油理化指标、脂肪酸组成及微量营养成分含量的测定

酸价的测定参考GB 5009.229—2016；过氧化值的测定参考GB 5009.227—2016；皂化值的测定参考GB/T 5534—2008；脂肪酸组成及含量的测定参考GB 5009.168—2016；维生素E组成及含量的测定参考GB 5009.82—2016；角鲨烯、甾醇和总酚组成及含量的测定参考文献[15]。

1.2.4 数据处理

采用Microsoft Excel 2016进行数据处理，采用SPSS 22.0进行单因素方差分析和主成分分析。单因素方差分析采用Duncan进行多重比较；主成分分析抽取特征值大于1的因子作为主成分。

2 结果与分析

2.1 山桐子果理化指标(见表1)

表1 不同干燥方式山桐子果的理化指标 %

注：表中数据均为“均值±标准差”(n=3)；显著性水平为5%，同一行不同字母表示差异显著。下同。

由表1可知，山桐子鲜果的含水率为54.36%，干燥后的山桐子果含水率由大到小依次为阴干>晒干>烘干，其中山桐子果经烘干后的含水率仅为3.24%。不同干燥方式处理后山桐子果的含油率在29.64%～33.05%之间，烘干后山桐子果的含油率较高。由此可见，山桐子果的含油率高低与其含水率成反比。王亚萍等[16]在油茶籽贮藏研究中指出，油料作物含水率越高，其脂肪水解速度越快，含油率越低。

2.2 山桐子油理化指标、脂肪酸组成及微量营养成分

实验提取的山桐子油呈砖红色，油中还含有脂溶性的游离脂肪酸、固醇、磷脂、蜡及色素等。因山桐子果中含有苦味素[10]，油有一定的苦涩味。

2.2.1 山桐子油的理化指标(见表2)

2.2.1.1 酸价

酸价是检验油脂酸败程度、评定油脂品质的重要指标。由表2可知，不同干燥方式山桐子油的酸价差异较大，总体上山桐子油的酸价与干燥时间成正相关，烘干油酸价(KOH)为1.90 mg/g，阴干油酸价(KOH)高达12.52 mg/g，是烘干油的6.6倍。原因可能是干燥时间的不同，阴干用了一个半月的时间，在干燥过程中山桐子果实发生了复杂的化学变化，油脂在此过程中被水解为游离脂肪酸，导致酸价上升[16-18]，与方学智等[18]研究油茶饼残油品质结果一致。

表2 不同干燥方式山桐子油的理化指标

2.2.1.2 过氧化值

过氧化值是衡量油脂酸败程度的一个指标。由表2可知，不同干燥方式山桐子油的过氧化值在0.01～0.06 g/100 g之间，阴干油过氧化值较低，为0.01 g/100 g，晒干油过氧化值最高，达0.06 g/100 g。阴干油过氧化值较低，原因可能是干燥时间较长，生成的过氧化物进一步分解形成含羰基的二次产物所致[19]。

2.2.1.3 皂化值

皂化值表示山桐子油中有机酸性物质和酯类的总含量，其大小可以说明油的劣化程度。由表2可知，不同干燥方式山桐子油的皂化值在128.18～137.34 mg/g之间，其大小依次为阴干>晒干>烘干。阴干油酸价最高且游离脂肪酸较多，所以皂化值也较高[20]。除此之外，干燥时间对山桐子油的皂化值也有一定的影响，阴干油干燥时间较长，所含游离脂肪酸与晒干相比较多。

2.2.2 山桐子油的脂肪酸组成及含量(见表3)

由表3可知，山桐子油所含脂肪酸主要为亚油酸、棕榈酸、油酸和棕榈烯酸。与其他2种干燥方式相比，晒干所得山桐子油的单不饱和脂肪酸含量最高，为14.14%。山桐子油中多不饱和脂肪酸主要是亚油酸和亚麻酸，含量为66.93%～72.79%。研究表明多不饱和脂肪酸具有降低胆固醇含量、减少动脉血栓的发生以及抗癌等功能，其含量是衡量油脂营养价值的重要指标[21]。由此看出，山桐子油是一种优质的食用油，具有良好的营养与保健价值。山桐子油中饱和脂肪酸为棕榈酸、硬脂酸、花生酸，含量为16.04%～18.95%，晒干山桐子油的饱和脂肪酸含量最高。个别饱和脂肪酸含量也有较大不同，晒干油的硬脂酸含量仅约为阴干油的1/2，而花生酸含量远高于阴干油和烘干油。

表3 不同干燥方式山桐子油的脂肪酸组成及含量%

脂肪酸阴干油晒干油烘干油C16∶014.75±0.04b17.90±0.10a14.56±0.49bC16∶104.89±0.13b07.08±0.03a04.61±0.45bC18∶001.24±0.20a00.66±0.07b01.47±0.02aC18∶106.04±0.38a06.26±0.22a06.48±0.32aC18∶272.05±0.76a66.20±0.16b71.86±0.49aC18∶300.74±0.05a00.73±0.02a00.71±0.04aC20∶000.05±0.06b00.39±0.27a00.10±0.03abC20∶100.24±0.08b00.80±0.38a00.20±0.16bUFA 83.96a 81.07b 83.86aSFA 16.04b 18.95a 16.13bMUFA 11.17b 14.14a 11.29bPUFA 72.79a 66.93b 72.57a

2.2.3 山桐子油的微量营养成分(见表4)

表4 不同干燥方式山桐子油营养成分含量 mg/100 g

2.2.3.1 维生素E

由表4可知，山桐子油的VE平均含量为157.89 mg/100 g。不同干燥方式所得山桐子油的VE含量呈现较大差异，含量高低依次为晒干>烘干≈阴干，晒干油的VE含量为262.99 mg/100 g，阴干油中的VE损失较大，VE含量仅约为晒干油中的2/5。VE含量受温度和处理时间等因素影响，石晓丽[22]发现，温度越高，油脂中生育酚的损失越大。

2.2.3.2 总酚

总酚指山桐子油中所含的所有酚类物质，总酚含量越高，油脂的抗氧化能力越强[23]。由表4可知，不同干燥方式山桐子油中总酚含量在9.33～9.47 mg/100 g之间，3种干燥方式下山桐子油中总酚含量没有显著差异。

2.2.3.3 角鲨烯

由表4可知，不同干燥方式山桐子油中角鲨烯含量从高到低依次为烘干>阴干>晒干，烘干、阴干和晒干所得山桐子油中角鲨烯含量分别为40.83、38.64、37.50 mg/100 g。

2.2.3.4β-谷甾醇

由表4可知，不同干燥方式山桐子油中β-谷甾醇含量差异显著，阴干、晒干、烘干所得山桐子油中β-谷甾醇含量分别为319.78、427.06、394.30 mg/100 g，相比其他2种方式，晒干可以更好地保留山桐子中的β-谷甾醇。温度太高会导致β-谷甾醇的损失，另外β-谷甾醇受贮藏时间影响也较大，贮藏时间越长，其损失率越大[24]。

2.3 主成分分析

应用主成分分析法对不同干燥方式山桐子含油率、山桐子油理化指标(酸价、过氧化值、皂化值)、微量营养成分(维生素E、总酚、角鲨烯、β-谷甾醇)、脂肪酸(单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸、总不饱和脂肪酸)进行综合比较。

依据累积贡献率大于75%的原则，不同干燥方式山桐子油样品前2个主成分因子的累积贡献率达93.80%，基本能够反映不同干燥方式山桐子油的主要信息。根据主成分Z1、Z2与相应的贡献率之积的和，计算不同山桐子油差异程度的综合得分，结果见表5。得分越高，说明综合表现越优。由表5可以看出，晒干油综合评价较优。

表5 不同干燥方式山桐子油主成分综合评价及排名

注：Z1表示过氧化值、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸、总不饱和脂肪酸、维生素E、角鲨烯；Z2表示酸价、皂化值、含油率、β-谷甾醇、总酚。

3 结 论

通过测定山桐子果含水率、含油率以及山桐子油酸价、过氧化值、皂化值、脂肪酸组成、维生素E、总酚、角鲨烯和β-谷甾醇，探讨了阴干、晒干和烘干3种不同干燥方式对山桐子油理化性质、脂肪酸组成及微量营养成分含量的影响。3种不同干燥方式得到的山桐子油理化性质及营养物质含量差异显著。山桐子油干燥时间大小依次为阴干>晒干>烘干，阴干油的酸价远高于其他两种干燥方式的油，是晒干油的1.8倍，是烘干油的6.6倍，阴干油皂化值是烘干油的1.1 倍。山桐子油中微量营养成分受干燥方式影响较大，高温处理会导致油中VE含量降低，晒干油的VE含量是烘干油的2.5倍。3种干燥方式下总酚含量没有显著差异。角鲨烯则受干燥时间影响，烘干油中角鲨烯含量最高。干燥方式对β-谷甾醇含量影响显著，晒干油中β-谷甾醇含量最高。不同干燥方式得到的山桐子油脂肪酸也存在差异，阴干油的多不饱和脂肪酸含量最高。经主成分分析综合比较看，晒干得到的山桐子油的品质最优，其酸价和皂化值较小，微量营养成分损失小，具有较高的食用价值与保健作用。