徐雪峰,閆浩,杜金風,張玉,代德財
(海南科技職業(yè)學院 化學與材料工程學院,海南海口 571126)
油茶(Camellia Oleifera)屬山茶科山茶屬的一種常綠小喬木,為世界四大木本油料之一,主要分布于我國長江流域及以南地區(qū)。油茶果成熟期一般在我國傳統(tǒng)節(jié)氣寒露和霜降期間,同時期油茶花開始盛開,其花期長,具有一定觀賞性,素有“抱子懷胎”的美譽。近年來技術(shù)人員通過運用嫁接等生物技術(shù)已培育出很多油茶品種[1]。海南省油茶大部分為本地普通油茶,基本散生于橡膠林等經(jīng)濟林中,處于野生或半野生狀態(tài),種植面積小、產(chǎn)量較低[2]。在21世紀初,海南逐步引種了多個油茶品種,并有學者從成活率、保存率等生態(tài)學角度對引種品種進行了篩選[3]。另有研究表明,油茶品種、種植地域、甚至是壓榨方式等因素均會對茶籽油的成分產(chǎn)生一定影響,影響油的品質(zhì)[4-5]。
為進一步開發(fā)和利用油茶資源,本文將對篩選后試種的3個引種油茶果和本地普通油茶果茶籽中的脂肪進行提取并測定其脂肪酸組成,分析其含油率和脂肪酸的組成,研究結(jié)果可為海南油茶種植產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和優(yōu)質(zhì)適種油茶品種的篩選提供參考。
從海南???、澄邁、儋州、五指山等地區(qū)采集的本地普通油茶果和引種的3個品種油茶果,經(jīng)曬干、去殼得油茶籽,用于實驗。石油醚(60~90 ℃)、氫氧化鉀、無水甲醇、正己烷均為分析純,硬脂酸甲酯、棕櫚酸甲酯、油酸甲酯和亞油酸甲酯為標準品,購于上海源葉生物科技有限公司。
7890B型氣相色譜儀(安捷倫),賽多利斯SQP電子天平,HH-2型恒溫水浴鍋,DZF-6050真空干燥箱,索氏提取器,RV 10 digital旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(德國IKA),SHZ-DⅢ循環(huán)水式多用真空泵。
1.2.1 油茶籽油提取
稱取一定質(zhì)量的油茶籽,去殼后,種仁在研缽中研碎,用石油醚清洗研缽數(shù)次,以石油醚為提取劑,在70 ℃水浴中索氏提取10 h,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除石油醚后得茶油。根據(jù)所得茶油的質(zhì)量和油茶籽的質(zhì)量計算對應品種的含油率。
1.2.2 脂肪酸甲酯化
取2滴所提取的茶油于試管中,加入2 mL KOHCH3OH溶液(0.5 mol/L),搖勻,于40 ℃水浴中加熱30 min進行甲酯化,再加入2 mL正己烷,搖勻靜置待分層后,取上層清夜用于GC分析。
1.2.3 脂肪酸組成分析
氣相色譜條件:HP-innowax毛細管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm),F(xiàn)ID檢測器,進樣口溫度260 ℃,檢測器溫度260 ℃,升溫程序為:120 ℃保持2 min,以10 ℃/min升至250 ℃,保持3 min,進樣量1 μL。選擇相對含量較高的4種脂肪酸進行分析。
1.2.4 數(shù)據(jù)分析
利用SPSS22.0統(tǒng)計學軟件進行含量分析。
利用索氏提取法對采集的12株不同產(chǎn)地或樹齡的油茶籽樣品進行提取,并計算其含油率及單株產(chǎn)量,結(jié)果如表1所示。
表1 12種油茶籽含油率及單株產(chǎn)量
由表1可知,12株不同的油茶果的單株產(chǎn)量及油茶籽的含油率不同。單株產(chǎn)量的平均值為19.6 kg/株,標準偏差為5.16%,不同樹齡的油茶樹油茶果的單株產(chǎn)量差異較大,最大的為25.6 kg/株,最小的為8.6 kg/株,50年樹齡以上的油茶樹單株產(chǎn)量趨于穩(wěn)定,為22~26 kg/株,這說明油茶果的單株產(chǎn)量在植株的生長階段隨著植株的生長不斷增加,一定年限后植株不再生長后逐漸趨于穩(wěn)定;不同植株油茶籽的含油率在29.5%~41.2%,平均值為37.6%,標準偏差為3.56%,存在一定的差異,這可能與植株品種、氣候、土壤、施肥方式、采摘時間等因素有關(guān)。
運用氣相色譜法對12種油茶籽中相對含量較高的脂肪酸油酸、亞油酸、棕櫚酸和硬脂酸進行了測試,4種脂肪酸含量如表2,脂肪酸含量分析如表3。
表2 12種油茶籽油脂肪酸組成及含量/%
表3 12種油茶籽脂肪酸含量分析/%
由表2可知,油茶籽油主要由油酸、亞油酸、棕櫚酸和硬脂酸組成,其含量均在98%以上。而不同油茶籽油的脂肪酸組成相似卻又存在一定差異,作為單不飽和脂肪酸油酸的含量在72.8%~78.9%,作為多不飽和脂肪酸的亞油酸的含量在8.9%~14.3%,兩者作為不飽和脂肪酸的主要組成成分,其含量總和的平均值為86.7%。
由表3可知,不同油茶籽油的油酸含量在72.8%~78.9%,平均值76.0%,變異系數(shù)2.51%,說明油酸的含量相對比較穩(wěn)定;亞油酸的含量在8.9%~14.3%,平均值10.7%,變異系數(shù)為15.15%,表明不同油茶籽油中的亞油酸含量存在一定差異;棕櫚酸含量在9.2%~11.4%,平均值10.3%,變異系數(shù)為6.47%,可知不同油茶籽油的棕櫚酸含量相對穩(wěn)定;硬脂酸的含量在1.3%~2.6%,平均值1.9%,變異系數(shù)為25.13%,說明不同油茶籽油中的硬脂酸含量差異顯著。綜上分析,不同油茶籽油中的亞油酸和硬脂酸存在差異性,這可能與油茶籽的品種、地理、氣候、種植方式、成熟程度等因素有關(guān)[6-7]。
飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸的比例是評價食用油品質(zhì)的一個重要指標,飽和脂肪酸攝入過多是導致血膽固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白膽固醇升高的主要原因,不飽和脂肪酸在體內(nèi)具有降血脂、促進血液循環(huán)、抑制血小板凝集等作用、能有效抑制動脈粥樣硬化等疾病的形成風險,對心腦血管病有良好的防治效果[8],尤其是單不飽和脂肪酸,在降低血清總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)的方面,具有與多不飽和脂肪酸相同的效果,但對身體有益的高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)并無明顯下降,而且產(chǎn)生脂質(zhì)過氧化反應的程度也更低[9]。橄欖油是世界上公認的最好的植物油,原因在于其單不飽和脂肪酸含量遠遠高于其他植物油。世界衛(wèi)生組織公布的橄欖油脂肪酸組成比例為:飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸相對含量比為15∶75∶10,而本文中所測定的油茶籽油中,忽略其他少量脂肪酸成分,三者的平均含量比為12.2∶76.0∶10.7,其不飽和脂肪酸相對含量高于橄欖油,作為單不飽和脂肪酸的油酸含量(76.0%)也略高于橄欖油,這也與湯富彬等[10]的研究結(jié)果相吻合。不同油茶籽油中的個別脂肪酸含量雖存在差異,但組成合理,相對比例較為穩(wěn)定,不飽和脂肪酸含量平均值為86.7%,具有很好的營養(yǎng)價值,是一種優(yōu)質(zhì)食用油。
海南不同油茶的單株產(chǎn)量和含油率存在差異,單株產(chǎn)量為8.6~25.6 kg,含油率為29.5%~41.2%。當樹齡低于50年時,油茶的單株產(chǎn)量與樹齡呈現(xiàn)出一定正相關(guān)性,隨后趨于穩(wěn)定。含油率最高(41.2%)的為11號樣品,采集于五指山地區(qū)的試種2號植株,樹齡10年左右;最低的(29.5%)為1號樣品,為采集于??诘貐^(qū)的普通油茶,樹齡5年左右。實驗數(shù)據(jù)可作為海南油茶育種篩選的理論依據(jù)。
油茶籽油中的脂肪酸組成主要為油酸、亞油酸、棕櫚酸和硬脂酸,其含量之和占脂肪酸總量的98%以上。油酸和棕櫚酸在不同油茶籽油中的含量相對穩(wěn)定,而亞油酸和硬脂酸存在一定差異。作為評價油品質(zhì)優(yōu)劣的不飽和脂肪酸含量在85.8%~87.8%,平均值為86.7%,單不飽和脂肪酸(油酸)相對含量在72.8%~78.9%,均值76.0%,油茶籽油中不飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸的相對含量均高于世界衛(wèi)生組織公布的橄欖油中兩者的相對含量。在此基礎(chǔ)上,加快油茶育種,提升加工技術(shù),開發(fā)出具有良好保健功能的食用油,有利于加速本地油茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和推廣。