陳志香 周 波 梁永銘 鐘海雁

(1.中南林業(yè)科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖南長沙 410004;2.糧食深加工與品質(zhì)控制湖南重點實驗室，湖南長沙 410004;3.稻谷及副產(chǎn)物深加工國家工程實驗室，湖南長沙 410004)

目前中國常用的茶油提取方法有壓榨法、超臨界萃取法、水代法、有機溶劑浸提法等。但由于壓榨法工藝相對簡單，靈活性強，生產(chǎn)設(shè)備的維修比較方便，因而廣大產(chǎn)區(qū)的鄉(xiāng)村榨油坊主要采取液壓壓榨［1］。壓榨分為冷榨和熱榨，冷榨茶油保留了大量的維生素E、茶多酚和角鯊烯等多種活性物質(zhì)，但是出油率較低［2］。熱榨能提高油茶籽的出油率，提高茶油風(fēng)味［3］;但茶籽在炒制過程中，高溫容易導(dǎo)致氧化聚合和某些有害物質(zhì)(苯丙芘)的產(chǎn)生，破壞茶油中的活性成分，且炒制溫度是影響油脂香味的關(guān)鍵因素［4］。本研究擬對茶籽進(jìn)行焙烤預(yù)處理，研究焙烤時間和溫度對壓榨茶油的理化指標(biāo)、總酚含量、脂肪酸以及香氣成分等的影響，旨在提高茶籽出油率和茶油的風(fēng)味的同時，盡量保持茶油的營養(yǎng)價值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

茶籽:普通油茶籽，湖南郴州產(chǎn);

苯并(α)芘標(biāo)準(zhǔn)品:Sigma-Aldrich(St Louis，MO，USA);

乙腈:色譜純，United States Tedia Company，Lnc;

乙酸乙酯、正己醛、2-反-己烯醛幸醛，壬醛、苯甲醛、幸醇、2，5-二甲基吡嗪與十二烷:標(biāo)準(zhǔn)品，Sigma-Aldrich(St Louis，MO，USA)。

1.2 儀器與設(shè)備

磁力加熱攪拌裝置:RCT basic型，德國IKA儀器有限公司;

C18固相萃取:Supel clean TM LC-18型，美國 Supelco公司;

氣相色譜儀:GC-2014型，日本島津公司;

高效液相色譜:Agilent Infinity1260型，美國 Agilent公司;

冷榨油機:D85-1G型，德國科美特公司;

羅維朋比色計:WSL型，杭州大吉光電儀器有限公司。

1.3 分析方法

1.3.1 油茶籽預(yù)處理方法 取等量的茶籽8等份，設(shè)定135，155，175，195 ℃ 4個溫度，每個溫度焙烤15 min和設(shè)定焙烤溫度155℃，焙烤時間5，10，15，20 min，然后分別進(jìn)行螺旋壓榨，然后收集油備用。

1.3.2 酸價、過氧化值、水分及揮發(fā)性、色澤、煙點含量測定

酸值測定按照 GB/T 5530—2005，過氧化值測定參照GB/T 5538—2005，植物油脂水分及揮發(fā)物含量測定法按照GB/T 5528—2008，加熱試驗按照 GB/T 5531—2008，色澤的測定采用GB/T 22460—2008方法，煙點的測定參照GB/T 20795—2006植物油脂煙點測定。

1.3.3 總酚含量、脂肪酸、揮發(fā)性成分的測定 總酚含量測定參考文獻(xiàn)［5］，茶油脂肪酸測定參考文獻(xiàn)［6］，揮發(fā)性成分的測定參考文獻(xiàn)［6］。

1.3.4 苯并芘的測定

(1)色譜條件:色譜柱:Agilent ZORBAX SBC18(4.6 mm×250 mm，5 μm);配有熒光檢測，激發(fā)波長384 nm，發(fā)射波長406 nm。柱溫為35℃;流動相為乙腈/水(體積比85∶15);流速:0.8 mL/min;進(jìn)樣量:10 μL。

(2)苯并芘標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作:采用乙腈作為溶劑，配置苯并芘標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.000 8 ～0.1000 0 μg/mL)，然后將配置好的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)HPLC進(jìn)行分析，以峰面積對標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度做標(biāo)準(zhǔn)曲線，得標(biāo)準(zhǔn)曲線:y=0.000 4x－0.001 2，R2=0.999 2。

(3)油樣預(yù)處理:參照中國GB/T 24893—2010《動物油脂多環(huán)芳烴的測定》。準(zhǔn)確稱取2.000 g油樣，用50 mL的正己烷將其充分溶解，將溶解好的油樣移入預(yù)先活化好的固相萃取柱上，結(jié)束后，用150 mL的正己烷分3次洗脫，收集合并洗脫液后，將其在35℃水浴中旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干。然后準(zhǔn)確加入1 mL的乙腈，移入進(jìn)樣瓶中，過0.45 μm有機濾膜后，進(jìn)入HPLC分析。

(4)樣品中苯并芘結(jié)果的計算:以標(biāo)準(zhǔn)品的保留時間進(jìn)行定性;定量:根據(jù)1.3.4(2)制作的標(biāo)準(zhǔn)曲線，然后測定樣品中的苯并芘的色譜峰在標(biāo)準(zhǔn)曲線上找到相應(yīng)的苯并芘的濃度，再經(jīng)換算得到壓榨茶籽毛油的苯并芘的含量，換算公式:

式中:

X——樣品中苯并芘含量，μg/kg;

C——測得的樣品中苯并芘的質(zhì)量濃度，μg/mL;

m——樣品的質(zhì)量，kg;

V——樣品濃縮后的體積，為1 mL。

1.3.5 主要揮發(fā)物的標(biāo)準(zhǔn)品分析 取一定量的精煉的一級壓榨茶油，對其進(jìn)行脫臭處理，以其為溶劑，十二烷為內(nèi)標(biāo)，將乙酸乙酯、正己醛、2-反-己烯醛、幸醛、壬醛、苯甲醛、幸醇、2，5-二甲基吡嗪與十二烷配制成濃度是4.0 μg/g的單標(biāo)溶液和濃度為 1，2，4，6，8，12 μg/g 混標(biāo)溶液。依據(jù)單標(biāo)色譜圖確定標(biāo)品和內(nèi)標(biāo)的保留時間，以標(biāo)樣的濃度對標(biāo)樣的峰面積繪制每個標(biāo)品的標(biāo)準(zhǔn)曲線。各標(biāo)樣對十二烷的相對響應(yīng)因子(F)如公式(2)，各主要揮發(fā)物含量計算公式如下。

式中:

［Y］﹡——各主要揮發(fā)物含量，μg/g;

area(Y)——某物質(zhì)的峰面積;

［Y］——某物質(zhì)的濃度，μg/g;

slope(Y)——某物質(zhì)的峰的斜率;

area(W)——內(nèi)標(biāo)物的峰面積;

［W］——內(nèi)標(biāo)物的濃度，μg/g;

slope(W)——內(nèi)標(biāo)物的峰的斜率。

1.3.6 數(shù)據(jù)分析 所有數(shù)據(jù)采用SPSS statistics 17.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，所有的數(shù)據(jù)重復(fù)3次。

2 結(jié)果與分析

2.1 焙烤溫度和時間對壓榨茶油理化指標(biāo)的影響

2.1.1 焙烤對壓榨茶油出油率的影響 由圖1、2可知，隨著焙烤溫度升高和時間的延長，出油率呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢。茶油的水分及揮發(fā)物含量隨著焙烤溫度升高和時間的延長而減少，這可能是由于焙烤降低了茶籽的含水率，同時也使茶籽中的內(nèi)部細(xì)胞結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，蛋白質(zhì)發(fā)生變性，茶籽更容易壓榨出油。但隨著焙烤溫度升高和焙烤時間的過長，致使茶籽含水率變低，壓榨出來的茶餅不成型，容易造成榨膛堵塞，造成物料的損失，因而出油率減少。因此，經(jīng)155℃烤籽10 min后壓榨所得的出油率最高。

圖1 焙烤溫度對壓榨茶油的出油率和水分及揮發(fā)物含量的影響Figure 1 Effect of roasting temperature on the oil rate and the water and volatility of pressed camellia oils

圖2 焙烤時間對壓榨茶油的出油率和水分及揮發(fā)物含量的影響Figure 2 Effect of roasting time on the oil rate and the water and volatility of pressed camellia oils

2.1.2 焙烤對壓榨茶油酸值的影響 酸值是評定油脂中游離脂肪酸多少的一項重要指標(biāo)，測定油脂的酸值不僅可以評價油脂質(zhì)量的優(yōu)劣，也是油脂堿煉脫酸時計算加堿的重要依據(jù)。過氧化值是評估油脂氧化產(chǎn)物的指標(biāo)，它反映了油脂受氧化的程度，所以油脂的過氧化值和酸值是評價茶油品質(zhì)的重要指標(biāo)［7］。中國GB 11765—2003規(guī)定壓榨成品茶籽油的一級茶油酸值≤1.0 mg KOH/g，過氧化值≤6.0 mol/kg;二級茶油酸值≤2.5 mg KOH/g，過氧化值≤7.5 mol/kg。由圖3、4可知，高溫焙烤作用會使茶籽毛油的酸值和過氧化值有所升高，經(jīng)155℃烤籽5，10，15 min后壓榨所得的毛油酸值和過氧化值都較低，未經(jīng)精煉，就能達(dá)到一級壓榨油的要求。

圖3 焙烤溫度對壓榨茶油的過氧化值和酸值的影響Figure 3 Effect of roasting temperature on the peroxide value and acid value of pressed camellia oils

圖4 焙烤時間對壓榨茶油過氧化值和酸值的影響Figure 4 Effect of roasting time on the peroxide value and acid value of pressed camellia oils

2.1.3 焙烤對壓榨茶油中總酚的影響 由圖5、6可知，總酚的含量隨焙烤溫度的升高呈現(xiàn)減少的趨勢。這可能是過高的焙烤溫度和過長的焙烤時間破壞了茶籽中的多酚，因而壓榨后得到的毛油的總酚含量也隨之降低。但是當(dāng)焙烤溫度為155℃時，隨焙烤時間的延長，壓榨毛油中的總酚含量呈現(xiàn)先升高后降低，且在155℃，10 min時含量最高，這可能是由于在155℃，10 min時，茶籽的含水量達(dá)到壓榨的最好狀態(tài)，有利于保留茶籽中的有效營養(yǎng)成分。

2.1.4 焙烤對壓榨茶油中苯并芘、煙點及色澤的影響 由表1可知，只有在焙烤溫度為195℃，焙烤時間15 min時，檢測到其毛油中含有苯并芘(7.41±0.48)μg/kg，這可能是過高的焙烤溫度和過長的焙烤，致使茶籽中的蛋白質(zhì)、脂類、碳水化合物等發(fā)生熱解，產(chǎn)生苯并芘。而焙烤的溫度和時間對毛油的色澤影響不大。煙點隨著焙烤溫度的升高也隨之升高，同時當(dāng)焙烤時間的延長時，煙點也會升高。高溫試驗中，焙烤溫度越高和焙烤時間越長，油脂產(chǎn)生的析出物就越少，而羅維朋比色的變化也越小。煙點高，說明毛油中磷脂的含量相對較低，這可能是由于磷脂不穩(wěn)定，焙烤致使茶籽中的磷脂氧化分解，生成小分子物質(zhì)，因而壓榨茶籽毛油中的含磷脂量減少。在精煉過程中，當(dāng)茶籽毛油中磷脂含量較少時，脫膠的步驟往往可以省去。結(jié)合茶油的水分及揮發(fā)物含量、酸值、過氧化值、煙點、色澤以及280℃加熱試驗結(jié)果，分析發(fā)現(xiàn)焙烤溫度155℃，時間15 min，壓榨茶籽毛油的綜合品質(zhì)與GB 11765—2003比較，除了其280℃加熱試驗只能達(dá)到二級壓榨油的水平外，其他指標(biāo)均達(dá)到了中國一級壓榨油的水平。

圖5 焙烤溫度對壓榨茶油的總酚含量的影響Figure 5 Effect of roasting temperature on the total phenol content in pressed camellia oils

圖6 焙烤時間對壓榨茶油的總酚含量的影響Figure 6 Effect of roasting time on the total content in pressed camellia oils

表1 焙烤溫度和時間對壓榨毛油的其他指標(biāo)的影響Table 1 Effect of roasting temperature and time on the other indicators of pressed camellia oil

表1 焙烤溫度和時間對壓榨毛油的其他指標(biāo)的影響Table 1 Effect of roasting temperature and time on the other indicators of pressed camellia oil

ND為未檢測到或在檢測線以下。

焙烤溫度/℃焙烤時間/min苯并芘含量/(μg·kg－1) 煙點 色澤 280℃加熱試驗135 15 ND 180.5 黃值35，紅值1.3 大量析出物，羅維朋比色:黃色值不變，紅色值增加5.1 155 15 ND 217.1 黃值35，紅值1.8 微量析出物，羅維朋比色:黃色值不變，紅色值增加3.2 175 15 ND 210.5 黃值35，紅值1.7 微量析出物，羅維朋比色:黃色值不變，紅色值增加3.0 195 15 7.41±0.48 224.8 黃值35，紅值2.1 無析出物，羅維朋比色:黃色值不變，紅色值增加小于0.3 155 5 ND 180.2 黃值35，紅值1.2 大量析出物，羅維朋比色:黃色值不變，紅色值增加6.0 155 10 ND 203.0 黃值35，紅值1.4 微量析出物，羅維朋比色:黃色值不變，紅色值增加3.2 155 20 ND 211.4 黃值35，紅值1.9 微量析出物，羅維朋比色:黃色值不變，紅色值增加2.5

2.2 焙烤溫度與時間對壓榨茶籽油的脂肪酸組成的影響

茶油中主要含有棕櫚酸、硬脂酸、亞麻酸和少量的亞麻酸以及花生烯酸。而本試驗所用的茶籽中未檢測出花生烯酸。由表2可知，焙烤溫度與時間對茶油的脂肪酸組成有一定的影響，隨著焙烤溫度的升高與時間的延長棕櫚酸和亞油酸的含量升高，硬脂酸和油酸的含量基本不變，亞麻酸的含量有所降低。

表2 焙烤溫度與時間對壓榨茶籽油的脂肪酸組成的影響Table 2 Effect of roasting temperature and time on the change of fatty acid composition of the pressed camellia oil

2.3 焙烤對壓榨茶籽油風(fēng)味的影響

經(jīng)回歸分析發(fā)現(xiàn)，各標(biāo)品在1～12 μg/g時呈現(xiàn)出良好的線性，相關(guān)系數(shù) R2在0.964～0.992。各標(biāo)品的檢測限在0.98～1.95 μg/g時，其中檢測限最低的是乙酸乙酯，最高的是幸醛(表3)?；厥章式Y(jié)果見表4。本方法對茶油樣品的加標(biāo)回收率在95.41% ～107.43%，各標(biāo)品的回收率都在95%之上，說明該方法準(zhǔn)確度很好，符合試驗要求。重復(fù)試驗結(jié)果見表5，8種標(biāo)品的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍1.94% ～4.88%，RSD＜5.00%，可見該方法有較好的重復(fù)性。

經(jīng)焙烤處理后的茶籽，壓榨得到毛油，其風(fēng)味物質(zhì)隨著焙烤溫度升高而增多。由表6可知，含量最高的是壬醛，焙烤溫度是壓榨茶油的主要風(fēng)味物質(zhì)種類和濃度的主要敏感因素，其中壬醛受焙烤溫度變化最大。吡嗪等雜環(huán)類芳香化合物是構(gòu)成熱榨油烤香味的主要風(fēng)味物質(zhì)［8］;2，5-二甲基吡嗪具有炒花生香氣和巧克力、奶油風(fēng)味，其濃度隨著焙烤溫度增加而增加，這是因為隨著焙烤溫度的升高，美拉德反應(yīng)越加劇，2，5-二甲基吡嗪等風(fēng)味物質(zhì)含量也逐步增多。經(jīng)195℃烤籽15 min后壓榨所得的毛油的風(fēng)味物質(zhì)種類和濃度最高。但結(jié)合出油率值、過氧化值、總酚含量、脂肪酸組成、苯并芘含量、煙點、色澤、280℃加熱試驗以及風(fēng)味物質(zhì)，推薦焙烤溫度155℃，時間15 min，作為油茶籽入榨前的預(yù)處理條件。

表3 標(biāo)準(zhǔn)品的回歸參數(shù)和檢測限Table 3 Regression parameters and detection limits of volatile compounds

表4 回收率試驗結(jié)果Table 4 Results of recovery testing

表5 重復(fù)性試驗結(jié)果Table 5 Results of the repeatability testing

表6 焙烤對壓榨茶油的風(fēng)味物質(zhì)含量的影響Table 6 Effect of roasting on the content of flavor substances the pressed camellia oil

3 結(jié)論

研究發(fā)現(xiàn)，焙烤對壓榨茶籽毛油的酸值、過氧化值、總酚含量以及煙點有很大的影響，焙烤溫度對茶籽油中主要揮發(fā)性風(fēng)味成分含量的影響是顯著的。綜合考慮上述指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)焙烤溫度155℃，時間15 min，壓榨茶籽毛油的綜合品質(zhì)與GB 11765—2003比較，除了其280℃加熱試驗只能達(dá)到二級壓榨油的水平外，其他指標(biāo)都達(dá)到了中國一級壓榨油的水平。而且經(jīng)過此溫度與時間預(yù)處理的茶籽，壓榨后得到的毛油主要揮發(fā)性風(fēng)味成分的相對含量有所提高。因此，把焙烤溫度155℃，時間15 min作為茶籽入榨前預(yù)處理條件，不僅可以提高茶油出油率和茶油的風(fēng)味，且為減少下一步精煉工藝提供基礎(chǔ)，一定程度上保持了茶油的營養(yǎng)價值。

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