姜 偉，王東軍，金書含，趙光輝，何玉蓮

中國石油石油化工研究院大慶化工研究中心，黑龍江大慶 163714

油茶，俗稱山茶，是我國特有的油料樹種，指植物中油脂含量較高、有栽培經(jīng)濟價值的一類植物的總稱。我國是油茶的原產地，有2 300多年的栽培歷史。油茶大部分生長在長江流域及以南地區(qū)，其中浙江省分布面積居全國第4位，產量居全國第1位。另外，在日本、馬來西亞、泰國、緬甸、越南等國也少量栽植。在我國的木本食用油料中，油茶的分布面積就占了80%，長江流域及以南地區(qū)半數(shù)以上的人口食用茶油[1]。

近年來，我國油茶產量產值實現(xiàn)了雙增長，全球茶油總產量的95%以上來自我國。油茶林面積由2008年的4 500萬畝發(fā)展到2016年的6 400多萬畝，油茶籽產量從960 kt增加到2 170 kt，茶油產量由200 kt增加到538.6 kt；油茶產值由110億元增加到661億元。據(jù)初步測算，到2020年茶油產量有望突破6 Mt，年產茶油1.5 Mt。

油茶果實直徑2～4 cm，包含2～3粒種子，種子相對質量為40%，種子仁占整粒種子60%～75%，種仁含油40%～60%。山茶油毛油顏色金黃，有濃郁的香味。精煉山茶油顏色淡黃，澄清透明，具有淡雅的清香味道。從營養(yǎng)學的角度來講，富含甘油脂的茶油屬于療效型保健營養(yǎng)油脂。其品質優(yōu)良，有良好的抗氧化能力和儲存穩(wěn)定性，在室溫避光條件下能放置30年不變質。山茶油還可制成多種化工原料，如肥皂、人造奶油、生發(fā)油、凡士林、機械潤滑油和機件防銹液等。生產中產生的枯餅是一種較好的有機肥料，既能改良土壤，又可殺蟲[2]。

1 試驗原料與方法

1.1 原料

油茶籽果實購自浙江麗水地區(qū)；山茶油毛油分別采用壓榨法和浸出法自制獲得。

正己烷、石油醚、無水乙醇、鹽酸、氧化鋅、氫氧化鉀、濃硫酸、鉬酸鈉、磷酸二氫鉀、硫酸聯(lián)氨和硫代硫酸鈉等，均為分析純；脂肪酸組成分析所用試劑均為色譜純。

1.2 儀器及設備

精密分析天平、密度計，瑞士梅特勒；HP-6890氣相色譜儀，美國安捷倫；分光光度計，北京普析通用；脫殼剝皮機，錦州俏牌機械有限公司；榨油機，長春長白山榨油機廠；旋轉蒸發(fā)儀，上海亞榮生化儀器廠；蒸餾水儀器，賽默飛世爾科技公司。

1.3 小桐子毛油的制備

1.3.1壓榨方法

機械壓榨法是提取山茶油的基本方式。試驗中以山茶籽果實或種籽為原料，利用脫殼剝皮機去除果殼和種皮，得到種仁；然后對種仁進行烘炒，調節(jié)其中的水含量，利用雙螺桿和單螺桿榨油機進行兩級壓榨，再對液體混合物進行過濾，得到山茶毛油。制備工藝如下所示：

干油茶籽→剝殼→種仁→烘炒→壓榨→粗過濾→毛油。

1.3.2浸出方法

溶劑浸出法取油是“固-液萃取”化學方法在制油中的實際應用，它是一種較壓榨法更為先進的制油方法，具有出油效率高、粕的質量好、加工成本低、生產環(huán)境良好、操作人員少等優(yōu)點。但也存在溶劑分離和處理方面的問題[3-4]。制備工藝如下所示：

干油茶籽→剝殼→種仁→粉碎→干粕→進料→浸出器→蒸發(fā)器→浸出毛油。

1.4 分析方法

山茶籽種仁的含油量、山茶油理化性質分析方法見表1。

表1 山茶籽種仁的含油量、毛油理化性質及脂肪酸組成分析方法

2 結果與分析

2.1 山茶籽的主要生物學特征

所用的山茶籽取自浙江麗水北部山區(qū)，受到生存環(huán)境、種植管理及山茶品種等因素的影響，山茶籽的生物學特征與其他地區(qū)所產山茶籽可能會稍有不同，表2列出了本試驗所用的山茶籽的主要生物學特性。

從表2可以看出，所用的山茶籽體積偏小、百粒山茶籽種仁偏輕，但含油率處于正常范圍內，因此對于種植戶來說，需要通過優(yōu)選樹種、加強種植管理及改善種植環(huán)境，來提高山茶籽的含油量，以此增加經(jīng)濟收入[5-7]。

表2 試驗用山茶籽的主要生物學特征

2.2 山茶籽的理化性質

對以上壓榨方法和浸漬方法獲得的山茶油毛油，按照國標分析方法對毛油的相對密度、折光指數(shù)、不溶性雜質、酸值、碘值、皂化值、過氧化值、不皂化物以及溶劑殘留量等多項理化指標進行分析檢測，分析的山茶油毛油的理化性質結果如下表3所示：

表3 山茶油毛油的理化性質

從表3可以看出，壓榨方法與浸漬方法獲得的山茶油毛油相對比，差距主要體現(xiàn)在不溶性雜質與溶劑殘留量兩項指標上，這是由于不同生產工藝所導致的。兩種生產方式生產得到的毛油其他指標性能基本一致，并且都符合GB 11765—2003《油茶籽油》標準對山茶油毛油的指標規(guī)定。值得一提的是，山茶油毛油的酸值非常低，這就有利于山茶油的進一步開發(fā)利用。

將壓榨獲取的山茶油毛油經(jīng)甲酯化處理后，利用質譜和色譜對脂肪酸甲酯進行了定性及定量分析，分析結果見表4。

表4 山茶油毛油脂肪酸組成及相對含量

從表4中可以看出，山茶油毛油中的以油酸和亞油酸為主的不飽和脂肪酸含量可以達到85%以上，常食用高含量的不飽和脂肪酸能明顯降低血液中總膽固醇含量，減少冠心病的發(fā)病率，因此山茶油是一種優(yōu)異的食用油資源。

3 山茶油的綜合利用

3.1 用作食用油

茶油是我國特有的傳統(tǒng)的食用植物油，其生產和發(fā)展的歷史源遠流長，據(jù)公元前三世紀的《山海經(jīng)》記載：“員木，南方油食也”，這里所說的“員木”即油茶。我國疾病預防控制中心營養(yǎng)與食品安全所對茶油和橄欖油進行的對比研究表明，茶油與橄欖油的成分盡管有相似之處，但茶油的食療雙重功能實際上優(yōu)于橄欖油，也優(yōu)于其他任何植物油脂。山茶油中的不飽和脂肪酸高達85%～97%，為各種食用油之冠。

值得注意的是，亞油酸、亞麻酸等必需脂肪酸，是維持人體健康所必需，但并不是說必需脂肪酸在人體內含量越多越好。亞油酸、亞麻酸等多不飽和脂肪酸很容易被氧化形成過氧化脂質而積存于血管壁上，對細胞和組織造成一定的損傷。因此，亞油酸、亞麻酸等必需脂肪酸的攝入應有適當?shù)谋壤?，而山茶油中亞油酸、亞麻酸的比例基本符合人體要求。綜上所述，山茶油是一種營養(yǎng)價值、保健功能都超過一般油脂的優(yōu)質、健康食用油，是國際糧農組織首推的衛(wèi)生保健植物食用油[8-9]。

3.2 用于化妝品業(yè)

護膚品多用油脂作為基質，但是需要解決油脂氧化酸敗的難題，否則使用劣質油脂會使皮膚疼痛發(fā)炎。對山茶油的研究發(fā)現(xiàn)：它富含油酸甘油脂，對酸化有一定的穩(wěn)定性，不易氧化酸敗，它作為純天然植物油在精煉加工過程中，能有效抑制酸價，而且它能吸收紫外線防止肌膚被紫外線灼傷；山茶油成分與人體皮膚相似，能夠滲透皮膚表層，對人體皮膚無刺激和過敏性，能與人體皮膚充分溶合被體表肌膚吸收，能夠捕捉細胞的自由基，具有抗氧化作用；因此可做護膚、護發(fā)之用。此外，山茶油類護膚品涂抹于皮膚能快速在皮膚表面形成一層保護膜，有效鎖住皮膚水分[10]。

3.3 用于醫(yī)療保健

山茶油中含有茶油皂素、山茶甙、山茶皂甙、茶多酚、黃酮類化合物、維生素E等天然活性成分。其中山茶甙有強心作用，山茶皂甙有溶血栓作用，而茶多酚則具有降低膽固醇、預防腫瘤等多種功能。因此，山茶油具有改善血液循環(huán)、抗氧化及調節(jié)免疫功能、預防肥胖、護肝等保健作用。

現(xiàn)代醫(yī)學證明，富含單不飽和脂肪酸的山茶油在防治心血管硬化性疾病，調節(jié)膽固醇、血脂含量，降低血小板聚集率、腫瘤生長幾率及血栓和動脈粥樣硬化斑塊形成，調節(jié)人體機能等方面有顯著功效。王萍等[11]研究了山茶油對動脈粥樣硬化(AS)形成及脂質代謝、血栓素B2(TXB2)和脂質過氧化物(LPO)的影響 結果顯示，山茶油可顯著延緩AS形成，其機理可能是山茶油中富含的單不飽和脂肪酸(MUFA)進入組織后，通過降低血脂、肝脂，增大高密度脂蛋白-膽固醇(HDL-C)與血清膽固醇(TC)的比值，抑制TXB的釋放，增加機體抗氧化酶SOD和GSH-Px的活性，以及降低血漿、肝臟LPO生成等環(huán)節(jié)而產生作用。

葉新民等[12]采用TBA法研究山茶油抑制小鼠肝臟體外過氧化作用，研究發(fā)現(xiàn)，山茶油能有效清除激發(fā)態(tài)自由基，對肝脂質過氧化有顯著抑制作用。馮翔等[13]研究了富含不同種類不飽和脂肪酸的3種油脂，山茶油、玉米油、魚油對小鼠免疫功能及體內脂質過氧化物的影響，結果表明其影響明顯不同，綜合各項免疫指標，得出山茶油的正向免疫調節(jié)作用最強。這可能是由于山茶油的單不飽和脂肪酸含量最多，故具有抗氧化及調節(jié)免疫功能，而魚油的n-3PUFA含量高，易發(fā)生脂質過氧化作用，可能對免疫功能有抑制作用。

3.4 用于制備生物燃料

山茶油含甘油三酯，其脂肪酸碳鏈以C16和C18為主，與化石柴油接近。在催化劑作用下可與甲醇發(fā)生酯交換反應，生成脂肪酸甲酯(即第一代生物柴油)。

孫書生等[14]研究了不同山茶油生物柴油比例混合燃料的熱重特性，并在R180柴油機上進行試驗，分析比較了柴油機的經(jīng)濟性和排放特性。結果表明：山茶油生物柴油與化石柴油混合性良好，柴油機動力性并未受到明顯影響；與化石柴油相比，混合燃料的當量燃油消耗率略為增加；CH排放降低，CO排放在中低負荷時降低，高負荷時增加，NO排放在中間轉速時隨著生物柴油比例的提高先增加后降低，高速時降低。研究證明山茶油生物柴油用于柴油機具有良好的替代柴油、減少排放的效果。

4 結論及建議

1)隨著生活水平的不斷提高，人們對食品營養(yǎng)健康的追求也會不斷提升，山茶油作為一種富含人體必需脂肪酸及多種維生素的高級植物油，能改變單一油脂造成的營養(yǎng)不均，充分平衡人體營養(yǎng)。有利于身體健康，符合當代油脂消費趨勢，有著巨大的發(fā)展空間。

2)當前，消費領域都在提倡“回歸自然”，護膚品生產制造領域更是強調產品的“純天然”特點，隨著山茶油的各類功能化妝品的研究挖掘，山茶油在護膚品的應用將越來越廣，其將在未來化妝品占據(jù)重要地位，成為發(fā)展等必然趨勢。

3)山茶油中含有大量其他植物油脂所不含的功能性天然活性成分。其中山茶甙有強心作用，山茶皂甙有溶血栓作用，而茶多酚則具有降低膽固醇、預防腫瘤等多種功能。因此，繼續(xù)加大山茶油在醫(yī)療，譬如改善血液循環(huán)、抗氧化、調節(jié)免疫力、預防肥胖、護肝等方面的開發(fā)力度，具有很大的經(jīng)濟潛力。

4)山茶油脂肪酸碳鏈以C16和C18為主，很適合作為生物柴油和航空生物燃料的原料。但由于山茶油自身的營養(yǎng)特點、藥用性能以及價格，將其作為生物燃料的原料是一種極大的資源浪費。

5)山茶油毛油中不飽和脂肪酸含量可以達到85%以上，是一種優(yōu)異的食用油資源。同時，其酸值僅為2 mgKOH/g左右，明顯低于其他植物油脂，依照國家標準，食用油的酸值越低越好，而這是由于山茶油中所含有的山茶苷和茶多酚等活性物質對山茶油中的脂肪酸甘油酯的氧化具有抑制作用。

6)可以從油茶的種植環(huán)境、種植區(qū)域、培育技術、提取工藝等多方面入手，借以提升市場上所售山茶油品質。譬如可以集中相對優(yōu)質氣候、土地資源來生產山茶油，還可以改進山茶油的提取工藝，將原來落后的壓榨法改為現(xiàn)在較為成熟的浸提法等。在提高油茶種植戶的經(jīng)濟收入基礎上，使油茶資源能夠做成各種食用油產品和功能性產品，走進更多普通百姓的生活中。