凡海清 胡玉玲 钟海雁 杨健美 何重云 王菁 朱勇
文章编号 1000-5269(2024)01-0059-05
DOI:10.15958/j.cnki.gdxbzrb.2024.01.09
收稿日期:2023-06-08
基金项目:国家自然科学基金资助项目(32001352);湖南省高等学校“双一流”学科建设资助项目(应用特色学科)(湘教通[2018]469)
作者简介:凡海清(1995—),女,在读硕士,研究方向:食品科学,E-mail:hqfanf@163.com.
*通讯作者:朱 勇,E-mail:yzhu5@gzu.edu.cn.
摘 要:研究产自贵州、湖南和江西10种油茶籽仁含油率及其脂肪酸组成,为油茶选育与推广提供参考。采用索氏抽提法和气相色谱法分别检测样品的含油率和脂肪酸组成。结果表明,油茶籽仁含油率为26.79%±0.16%~54.98%±0.76%,其中,浙江红花(ZHH)油茶籽仁含油率最高,贵州松桃正大(岑软)油茶(GCR)最低;油茶籽油中含有棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和α-亚麻酸,其中,油酸是主要的不饱和脂肪酸,含量为70.82%±0.26%~84.13%±0.14%,引进品种(HYZ)油茶的油酸含量最高;亚油酸含量为4.62%±0.29%~16.2%±0.23%,GCR的亚油酸和α-亚麻酸含量最高;10种油茶籽油的棕榈酸含量为8.29%±0.04%~13.92%±0.26%;硬脂酸含量为1.38%±0.02%~2.80%±0.10%。油酸和亚油酸含量呈负相关,二者之和介于84.67%±0.19%~89.28%±0.04%。这些结果为油茶选育与推广提供参考。
关键词:油茶;含油率;脂肪酸;油酸
中图分类号:TS222;S603.8
文献标志码:A
油茶(Camellia oleifera)是亚热带常绿灌木或小乔木,在我国分布于江西、湖南、贵州和浙江等南方地区,是一种重要的经济油料作物[1]。据报道,目前,我国油茶种植总面积约为4.7万平方千米,茶油年产量已超过100万吨,计划到2025年实现油茶种植总面积超6万平方千米,茶油年产量提高到200万吨[2]。发展油茶产业,能提高我国食用油供给,助力国家粮油安全,而含油率和脂肪酸组成是决定油茶品质性状和产量的重要因素[3],因此,油茶品种选育与推广对推进油茶产业发展具有关键性作用。
油茶籽油除含有棕榈酸、油酸和亚油酸等脂肪酸外,还含有植物甾醇、多酚、维生素E和角鲨烯等功能性物质[4],长期摄入有助于降低血压和胆固醇、保护肝脏和延缓动脉粥样硬化等功效[5-7],同时油茶籽油还可应用于药物载体和化妆品等领域[4,8-9]。
脂肪酸是人体所需的营养物质,其组成可用于评估油茶籽油营养价值[10],油茶的含油率和脂肪酸组成除与品种相关外,还受产地纬度、气候和海拔等环境因素影响[11-13]。前期研究表明,产地纬度越高,油茶籽油中油酸含量越高,但亚油酸和棕榈酸含量越低[14]。姚小华[12,15]等研究发现,油茶籽油中硬脂酸、亚油酸和亚麻酸含量与产地纬度呈负相关,且亚麻酸含量与海拔高度呈正相关,另外适度低温对提高含油率有利。贺义昌等[16]研究发现,年均温度与湿度是造成浙江红花油茶籽油脂肪酸组成差异的主要因素,较高的温度和较低的湿度可能对油酸积累有利。综上所述,油茶的含油率和脂肪酸组成受品种和产地环境的影响。本文研究产自贵州、湖南和江西10种不同油茶籽仁含油率及其脂肪酸组成,為油茶品种选育与推广提供参考。
1 材料与方法
1.1 油茶籽
浙江红花油茶(ZHH)产自江西省上饶市,常德本地油茶(HCD)、华金(HHJ)、华硕(HHS)和长林18(HCL18)油茶产自湖南省常德市,长林40(GCL40)、长林53(GCL53)、湘林210(GXL210)和岑软油茶(GCR)分别产自贵州省贵定县、玉屏县、松桃县盘信镇和松桃县正大镇,引进品种(HYZ,引进于江西赣州林科所)产自湖南省永州市。
1.2 试剂
石油醚(AR)购于国药集团化学试剂有限公司(上海);氢氧化钾(AR)购于重庆万盛川东化工有限公司(重庆);无水硫酸钠(AR)购于成都金山试剂化学有限公司(成都);正庚烷(HPLC)购于天津市科密化学试剂有限公司(天津);甲醇(HPLC)购于安徽天地高纯溶剂有限公司(安徽)。
1.3 仪器设备
SER148脂肪测定仪(意大利VELP公司,意大利);AR224CN电子天平(奥豪斯仪器(上海)有限公司,上海);HH-6数显恒温水浴锅(上海力辰邦西仪器科技有限公司,上海);GZX-GF101电热恒温鼓风干燥箱(上海跃进医疗器械有限公司,上海);GC7820A气相色谱仪(Agilent科技有限公司,美国)。
1.4 试验方法
1.4.1 油茶籽仁含油率测定
采用脂肪测定仪测定油茶籽仁含油率,将油茶籽仁研磨粉碎,称取3.000 0~5.000 0 g油茶籽仁粉,用滤纸包裹放入滤纸筒,置于仪器对应位置,向抽屉瓶中加入80~100 mL石油醚,打开冷凝水,石油醚回流抽提1.5 h,之后回收石油醚,取下抽屉瓶并于100±5 ℃下干燥至恒重。油茶籽仁含油率=油茶籽油质量/油茶籽仁质量×100[14],油茶籽仁含油率试验重复3次。
1.4.2 脂肪酸组成分析
油茶籽油脂肪酸组成运用气相色谱法进行分析,称取0.100 0 g油茶籽油,置于平底烧瓶,之后向其中加入1 mL KOH甲醇溶液(浓度为1 mol/L)和40 mL甲醇,连接冷凝回流装置于80 ℃下,并不断摇动烧瓶,直至溶液澄清透明,冷却至室温后将混合溶液转移到分液漏斗,并加入正庚烷用以萃取脂肪酸甲酯,同时加入蒸馏水,重复萃取两次后,正庚烷层转移至烧杯中并用无水硫酸钠干燥萃取液,过滤后用正庚烷定容至100 mL,移取5 mL溶液,用正庚烷定容至50 mL。油茶籽油甲酯化试验重复3次。采用HP-88石英毛细管柱(100 m×0.25 mm×0.2 μm)分离脂肪酸甲酯,1 μL不分流进样,氮气(1 mL/min)作为载气,柱温箱升温程序:50 ℃为起始温度,持续2 min;先以10 ℃/min升至170 ℃,持续10 min;之后以2 ℃/min升至180 ℃,持续10 min;最后以4 ℃/min升至220 ℃,持续10 min。进样口和检测器温度分别为250 ℃和300 ℃[17]。
1.5 数据分析
数据以平均值±标准偏差形式表示,n=3。采用邓肯检验分析数据之间的差异性(SPSS Statistics 22),P<0.05表明数据间有显著性差异。
2 结果与讨论
2.1 油茶籽仁含油率
10种油茶籽仁含油率介于26.79%±0.16%~54.98%±0.76%,其中,浙江红花(ZHH)油茶籽仁含油率最高,其他依次为HYZ(52.37%±0.52%)、GXL210(49.21%±0.59%)、HHJ(46.55%±0.41%)、HCD(44.71%±0.31%)、GCL40(43.61%±2.96%)、HCL18(41.58%±1.19%)、HHS(40.72%±1.98%)、GCL53(30.56%±0.05%)和GCR(26.79%±0.16%),如图1所示。油茶籽仁含油率是油茶品种选育的一个重要指标[18]。据报道,浙江红花油茶籽仁含油率比普通油茶高5%~10%[19-20]。华金和华硕油茶属于中南林业科技大学选育的油茶良种,是湖南省油茶主推品种[21-22]。本研究发现华金(HHJ)油茶籽仁含油率大于华硕(HHS),曹鹏等[23]研究发现,华金油茶出油率大于华硕。长林系列油茶属于中国林科院亚热带林业研究所选育的油茶良种[24],本文研究表明,长林18和长林40油茶籽仁含油率显著高于(P<0.05)长林53,这种差异可能与品种、产地环境等因素有关,湘林210是油茶主推品种之一[21],其籽仁含油率为49.21%±0.59%。本研究选取的10种油茶籽中岑软(GCR)油茶的含油率(26.79%±0.16%)最低,低含油率可能与成熟期、品种等因素有关[25],据报道油茶籽仁含油率随果实成熟度增加而逐渐增加,不同油茶成熟期不同[26-27]。
2.2 脂肪酸组成
10种油茶籽油脂肪酸组成如表1所示,棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和α-亚麻酸是存在于油茶籽油中的脂肪酸,油酸是主要的脂肪酸,含量介于70.82%±0.26%~84.13%±0.14%,其中,HYZ油酸含量最高,GCR含量最低,HHJ与HHS油酸含量分别为78.05%±0.05%和77.99%±0.25%。杨雨晨等[28]分析了长林、湘林等50个油茶的油酸含量,其值介于77.33%~83.67%。据报道,油酸具有降低甘油三酯和胆固醇等功能[6, 29],长期摄入能预防心血管疾病[30-31],因此油酸含量可以作为评估油茶品质的重要指标[32]。亚油酸和α-亚麻酸属于人体必需脂肪酸,其中,亚油酸作为花生四烯酸(AA)的前体,长期摄入具有抗血栓形成作用[33];α-亚麻酸可在体内转化为二十碳五烯酸(EPA)与二十二碳六烯酸(DHA),而DHA是人体神经系统(大脑与视网膜等)磷脂的主要成分,能促进脑细胞发育,改善大脑机能[34-35]。10种油茶籽油亚油酸含量介于4.62%±0.29%~16.2%±0.23%,GCR亚油酸和α-亚麻酸含量显著高于(p<0.05)其他油茶品种,姚小华等[12]对34种油茶籽油脂肪酸组成分析发现,其亚油酸含量介于6.59%~9.71%,徐德兵等[36]分析了37种油茶籽油脂肪酸组成,发现其亚油酸含量介于4.85%~13.74%,本文研究发现GCR油茶籽油亚油酸含量为16.2%±0.23%,这可能与品种、成熟度等因素有关。亚油酸与α-亚麻酸属于多不饱和脂肪酸,双键之间亚甲基非常活泼,易氧化,其中,α-亚麻酸氧化速率是亚油酸的2~4倍[37-38]。10种油茶籽油中油酸与亚油酸含量呈负相关,两者含量之和介于84.67%±0.19%~89.28%±0.04%,这可能是因为油茶中的油酸与亚油酸存在转化关系[14,32,39]。
油料中脂质先在质体内经一系列反应途径形成饱和脂肪酸,随后发生脱氢反应转化为不饱和脂肪酸[14,40]。10种油茶籽油不饱和脂肪酸含量介于84.67%±0.19%~89.63%±0.04%。不饱和脂肪酸可以为人体提供多种功能性质,然而其结构特点又使其在加热过程中易发生氧化和反式异构化反应,生成自由基和反式脂肪酸[17,41],从而降低油脂品质,因此,油脂氧化是油茶籽油加工中需要关注的问题。棕榈酸和硬脂酸是存在于油茶籽油中的饱和脂肪酸,二者含量之和为10.37%±0.04%~15.33%±0.19%。
3 結论
10种油茶籽仁含油率为26.79%±0.16%~54.98%±0.76%,其中,浙江红花油茶籽仁含油率最高,油茶籽油中含有棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和α-亚麻酸,不饱和脂肪酸含量介于84.67%±0.19%~89.63%±0.04%,其中,油酸是主要的不饱和脂肪酸,油酸和亚油酸含量呈负相关,二者之和介于84.67%±0.19%~89.28%±0.04%。油酸含量最高的为产自湖南永州引进品种(HYZ)(84.13%±0.14%),亚油酸与α-亚麻酸含量最高的是贵州松桃正大(岑软)油茶(GCR),含量分别为16.2%±0.23%、0.67%±0.03%。这些结果为油茶选育与推广提供参考。
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(责任编辑:于慧梅)
Oil Content and Fatty Acid Profile of 10 Camellia oleifera Seeds
FAN Haiqing1, HU Yuling2, ZHONG Haiyan3, YANG Jianmei1, HE Chongyun1, WANG Jing1, ZHU Yong*1
(1.School of Liquor and Food Engineering, Guizhou University, Guiyang 550025, China; 2.College of Agriculture
and Forestry Engineering and Planning, Tongren University, Tongren 554300, China; 3.College of Food Science and Engineering, Central South University of Forestry & Technology, Changsha 410004, China)
Abstract:
The oil content and fatty acid profile of 10 different Camellia oleifera seeds harvested from Guizhou, Hunan and Jiangxi provinces were studied, providing references for the breeding and popularization of Camellia oleifera. The oil content and fatty acid profile of the samples were determined by Soxhlet extraction methood and gas chromatography, respectively. The results indicated that the oil contents of Camellia oleifera seed kernel were between 26.79%±0.16% and 54.98%±0.76%, among of which camellia chekiangoleosa (ZHH) was top-ranked whlie Guizhou Songtao Zhengda (Cenruan) (GCR) was the lowest. Palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid and α-linolenic acid were presented in camellia oil, in which oleic acid was the dominant unsaturated fatty acid, with the contents ranged from 70.82%±0.26% to 84.13%±0.14%, the oleic acid content of HYZ was the highest; the linoleic acid contents were between 4.62%±0.29% and 16.2%±0.23%, the contents of linoleic acid and α-linolenic acid of GCR were first-rate. The palmitic acid and stearic acid contents of 10 different camellia oil were 8.29%±0.04%~13.92%±0.26%, 1.38%±0.02%~2.80%±0.10%, respectively. The relationship between oleic acid and linoleic acid contents showed negative correlation, of which the sum ranged from 84.67%±0.19% to 89.28%±0.04%. These results provided references for the breeding and popularization of Camellia oleifera.
Key words:
Camellia oleifera; oil content; fatty acid; oleic acid