脱蒲处理对油茶籽油营养品质及抗氧化能力的影响

田潇潇 方学智 刘四黑 杜孟浩

(中国林业科学研究院亚热带林业研究所1,杭州 311400) (贵州省玉屏侗族自治县自然资源局2,玉屏 554000)

油茶是我国特有的优质木本油料树种，已有2300年的栽培历史，主要分布在我国长江流域及以南地区[1]。油茶籽油含有丰富的不饱和脂肪酸，主要是油酸和亚油酸，其中油酸含量高达80%，具有调节血脂、降低低密度脂蛋白胆固醇水平、预防动脉粥样硬化等功效[2]。此外，还富含维生素E、角鲨烯、甾醇、多酚等活性物质，能预防和控制冠心病、高血压等心脑血管疾病，增强机体免疫力[3]，而且能延缓茶油的氧化酸败[4]。

油茶果成熟期为10月—11月，而此时南方多阴雨天气，采后若不及时进行脱蒲烘干处理，油茶果短时间内极易发生霉变，从而产生腐败异味并导致其品质劣变[5-7]，据统计，油茶果的采收至加工之间的损失率高达10%[8]。油茶果含有40%～50%的果蒲(外果皮)，果蒲中含有较高的纤维素和色素，带蒲加工对榨油机磨损较大，同时还会影响茶油的品质[9，10]。油茶果蒲富含的木质素和多缩戊糖等是制取糠醛和木糖的理想原料，还能制取活性炭、食用菌培养基等[11-13]。因此，对油茶果脱蒲处理有利于提高茶油的得率和品质，有助于油茶果高效综合利用。

目前油茶果脱蒲的方式主要是自然晾晒，其操作简单，但效率低，人工成本较高，对自然环境条件的依赖程度很大。近年来，油茶果机械化处理引起研究者们的关注[14，15]。机械爆蒲工艺是在不损害物料品质的前提下，通过快速烘干促进油茶果开裂和干燥的工艺[16]。国内外对油茶果爆蒲的研究较少，主要是比较传统的剥壳-摊晒、堆沤-摊晒和直接摊晒等不同处理对油茶籽油理化指标影响[17]，对于不同脱蒲处理对油茶籽营养物质及抗氧化能力影响的研究鲜见报道。本课题组之前研究了烘干[18]、晾晒[18]、堆沤[19]、阴干[20]等不同采后处理方式对油茶籽品质的影响，在此基础上，本实验研究油茶不同脱蒲工艺(人工脱蒲、晾晒脱蒲和爆蒲)对油茶籽油的理化性质、营养品质及抗氧化能力影响，在此基础上，应用主成分法分析不同方式对油茶籽油的品质影响，以期为油茶果高效处理和高品质油茶籽油的合理加工提供支撑。

1 材料与方法

1.1 实验材料

样品于2019年11月取自贵州省玉屏侗族自治县。同一批次油茶鲜果分成三部份，分别进行人工脱蒲、晾晒脱蒲和爆蒲处理。人工脱蒲(0 d)：将鲜果直接人力裂开，取籽待测；晾晒脱蒲(14 d)：将鲜果置于室外，晒至果蒲开裂，取籽待测；爆蒲处理(7 d)：将油茶鲜果置于烤箱中，于65 ℃烘至果蒲全部裂开，取籽待测。将不同处理的油茶籽样品分别进行索氏提取油茶籽油，在4 ℃冷藏保存备用。

1.2 试剂及仪器设备

脂肪酸甲酯混合标准品、角鲨烯、维生素E标准品(α、β、γ、δ)、β-谷甾醇，没食子酸，1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(≥96%)，6-羟基-2,5,7,8-四甲基苯并二氢吡喃-2-甲酸。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索式提取仪，Q-101平行蒸发仪，Avanti J-E冷冻离心机，1260 Infinity Ⅱ 液相色谱仪，GC-2010 plus气相色谱仪，UV-2550紫外可见分光光度计。

1.3 实验方法

1.3.1 油茶籽仁理化指标测定

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

1.3.2 油茶籽油理化、营养指标及抗氧化能力测定

酸值的测定参考GB 5009.229—2016；过氧化值的测定参考GB 5009.227—2016；色值的测定参考文献[21]；脂肪酸的测定参考GB 5009.168—2016；生育酚的测定参考GB 5009.82—2016；角鲨烯、甾醇和总酚的测定参考文献[22]；氧化稳定性的测定(加速氧化测试)参考GB 21121—2007；油样极性伴随物自由基清除能力的测定参考文献[23-25]，全油自由基清除能力的测定参考文献[23,26]。

1.4 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。理化、营养指标及抗氧化能力数据单因素方差分析采用Duncan进行多重比较；主成分分析是抽取特征值大于1的因子作为主成分。

2 结果与分析

2.1 含水率和出油率

油茶籽仁的理化指标及不同脱蒲处理油茶籽的含水率和出油率如表1所示，均存在显著性差异(P<0.05)。其含水率为6.34%～43.29%，由高到低依次为人工脱蒲、晾晒脱蒲和爆蒲。出油率为45.37%～51.64%，其中，晾晒脱蒲出油率最高，王亚萍等[20]人研究发现晒干处理的油茶籽出油率较高。这可能是晾晒过程中，淀粉和可溶性糖等有机物已充分转化成油脂。

表1 油茶籽仁的理化指标

2.2 酸值、过氧化值和色值

油茶籽油的理化指标见表2，人工脱蒲与晾晒脱蒲处理后的油茶籽油颜色呈橙黄色且清亮，而经过爆蒲处理的油茶籽油呈橙色。

表2 油茶籽油的理化指标

不同脱蒲处理油茶籽油的酸值存在显著性差异(P<0.05)，为0.36～1.46 mg/g，由高到低依次为爆蒲油、晾晒脱蒲油和人工脱蒲油，因此，其酸值高低与油茶籽脱蒲方式及温度有一定关系，相比其他两种处理方式，爆蒲处理温度较高，在此过程中可能存在油茶籽的氧化酸败[27]；但不同处理其过氧化值无显著性差异，为0.01 g/100 g。均符合GB/T 11765—2018油茶籽原油的质量要求。

2.3 脂肪酸组成

油茶籽油的脂肪酸组成及不同脱蒲处理油茶籽油的脂肪酸组成如表3所示。晾晒脱蒲处理的油茶籽油的油酸含量达81.74%，显著高于其他处理，而爆蒲油和人工脱蒲油无显著性差异，与油茶籽出油率的规律基本一致。这可能是爆蒲处理较高的温度加快了油脂的氧化，使油酸含量降低；而人工脱蒲油可能未完成油脂的全部转化过程，从而导致油酸含量较低。棕榈酸含量最高的是人工脱蒲油，而晾晒脱蒲油含量最低，说明油茶果在晾晒过程中，部分饱和脂肪酸转化成了不饱和脂肪酸[19]。人工脱蒲油和爆蒲油中亚油酸含量较高，而晾晒脱蒲油含量最低。不同脱蒲处理对其他脂肪酸含量影响不大。

表3 油茶籽油的脂肪酸组成(%)

2.4 α-生育酚、β-谷甾醇、角鲨烯和总酚

不同脱蒲处理油茶籽油微量营养成分分析如图1所示，不同脱蒲处理油茶籽油的微量营养成分均存在显著性差异(P<0.05)。

α-生育酚是一种重要的天然抗氧化剂，可增强油脂的氧化稳定性，具有抑制自由基、增强免疫等多种生理功能，其组成和含量是评价油脂品质的重要指标之一。不同脱蒲处理油茶籽油中α-生育酚的变化趋势与其他3种微量营养成分基本一致，其含量为23.49～28.80 mg/100 g，爆蒲油含量最高。

β-谷甾醇是一类重要的天然甾醇物质，能促进胆固醇的降解和代谢，也能有效预防和治疗冠心病、胆结石等疾病。不同脱蒲处理油茶籽油中β-谷甾醇含量为63.17～103.41 mg/100 g，爆蒲油含量最高。

角鲨烯是一种脂质不皂化物，具有极强的抗氧化能力和生物活性，能抗肿瘤、增强免疫力等。不同脱蒲处理油茶籽油中角鲨烯含量为24.44～54.58 mg/100 g，爆蒲油含量最高。

总酚是茶油中所含的生物酚，其含量越高，油脂的抗氧化能力越强，对油脂的储藏稳定性起到重要的作用，还能调节机体免疫功能，消除体内过量的自由基等。不同脱蒲处理油茶籽油中总酚含量为1.19～10.28 μg/g，爆蒲油含量最高。

爆蒲处理的油茶籽油中微量营养成分含量均较高，α-生育酚、总酚含量分别为人工脱蒲油的1.23倍、8.64倍，β-谷甾醇、角鲨烯含量分别为晾晒脱蒲油的1.64倍、2.23倍。可能是爆蒲处理的油茶籽油启动了抗氧化机制，促进了α-生育酚、总酚等抗氧化物含量的增加，而人工脱蒲处理的油茶果未达到完全成熟期，因其微量营养成分含量较低；晾晒脱蒲处理干燥时间较长，油茶籽中微量营养成分可能遭到了不同程度的破坏。

2.5 抗氧化能力的分析

油茶籽油的氧化稳定性及自由基清除能力见表4。不同脱蒲处理油茶籽油的氧化稳定性具有显著性差异(P<0.05)，为5.09～7.49 h，平均值为6.34 h，由高到低依次为人工脱蒲油、爆蒲油和晾晒脱蒲油，这与人工脱蒲油较低的酸值存在关系，其氧化酸败程度低，因此氧化稳定性较高，而爆蒲油氧化酸败后启动抗氧化机制，含有较为丰富的微量营养成分，因此氧化稳定性比晾晒脱蒲油高。

不同脱蒲处理油茶籽油的极性伴随物及全油DPPH自由基清除能力具有显著性差异(P<0.05)。极性伴随物DPPH自由基清除能力为16.40～21.21 μmol TE/100 g。全油DPPH自由基清除能力为46.69 μmol TE/100 g～51.33 μmol TE/100 g，爆蒲油清除能力较强，这与爆蒲油较高含量的α-生育酚、β-谷甾醇、角鲨烯及总酚含量有密不可分的关系[28]。

表4 油茶籽油的氧化稳定性及自由基清除能力(μmol TE/100 g)

2.6 主成分分析

应用主成分分析法对不同脱蒲处理油茶籽油的理化性质(酸值、过氧化值)、脂肪酸组成、微量营养成分(α-生育酚、β-谷甾醇、角鲨烯及总酚)及抗氧化能力(氧化稳定性、DPPH自由基清除能力)进行综合比较。

依据累计贡献率大于75%的原则，不同脱蒲处理油茶籽油样品前4个主成分因子的累计贡献率达95.46%，基本能够反映油茶籽油的主要信息。根据主成分Z1、Z2、Z3和Z4与相应的贡献率之积的和，计算不同油茶籽油差异程度的综合得分，主成分分析如表5所示，得分越高，说明综合表现越优。由此可以看出，爆蒲油综合评价较优。

表5 主成分分析

3 结论

通过测定油茶籽油的理化性质、脂肪酸组成、微量营养成分及抗氧化能力，探讨了人工脱蒲、晾晒脱蒲以及爆蒲三种不同处理方式对油茶籽油营养物质及抗氧化能力的影响。结果表明：晾晒脱蒲油茶籽出油率最高，为51.64%，这可能是晾晒过程中，淀粉和可溶性糖等有机物已充分转化成油脂。酸值由高到低依次为爆蒲油、晾晒脱蒲油和人工脱蒲油，相比其他两种处理方式，爆蒲处理温度较高，在此过程中加速了油茶籽的氧化酸败。晾晒脱蒲处理能较好地保持油茶籽油的油酸含量，高达81.74%，而爆蒲油和人工脱蒲油含量较低且无显著性差异，与油茶籽出油率的规律基本一致。

爆蒲油的微量营养成分含量均较高，α-生育酚、总酚含量分别为人工脱蒲油的1.23、8.64倍，β-谷甾醇、角鲨烯含量分别为晾晒脱蒲油的1.64倍、2.23倍，而人工脱蒲处理的油茶果未达到完全成熟期，因其微量营养成分含量较低；晾晒脱蒲处理未能及时对油茶籽进行干燥处理，在较长的干燥过程中，油茶籽中微量营养成分遭到了不同程度的破坏有关。人工脱蒲油的氧化稳定性较高，为7.49 h，这与其较低的酸值存在关系。爆蒲油全油DPPH自由基清除能力较强，这与爆蒲油较高含量的α-生育酚、β-谷甾醇、角鲨烯及总酚含量有密不可分的关系。经主成分分析综合评价得出，爆蒲油品质较优。