葉敏倩，吳峰華，芮鴻飛，陳 通，劉興泉

（浙江農(nóng)林大學(xué)農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院，浙江 杭州 311300）

油茶（Camellia oleiferaAbel.）是山茶科山茶屬多年生常綠小喬木，原產(chǎn)于云貴高原，現(xiàn)廣泛分布于我國(guó)各省份[1-2]。油茶籽油是世界四大木本油料作物之一，被譽(yù)為“東方橄欖油”[3-5]。油茶籽中含有脂肪酸（不飽和脂肪酸93%，其中油酸83%、亞油酸10%）、山茶苷、磷脂質(zhì)皂苷、生育酚和鞣質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[6-7]，具有降血壓、降血脂、抗氧化、提高機(jī)體免疫力等功能[8]。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)油茶籽的加工工藝、抗氧化能力、經(jīng)濟(jì)性狀、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等方面做了大量的研究[9-12]。研究表明，不同產(chǎn)地的油茶籽油在理化指標(biāo)[13]、脂肪酸組成[14-15]、礦物質(zhì)含量[16]方面均存在顯著差異。

主成分分析（principal component analysis，PCA）和系統(tǒng)聚類(lèi)分析（systematic cluster analysis，SCA）因具有可消除評(píng)價(jià)指標(biāo)間的相關(guān)影響、保證評(píng)價(jià)的客觀性優(yōu)點(diǎn)[17]，廣泛應(yīng)用于食品[18]、醫(yī)藥[19]、植物[20]等領(lǐng)域。因此將PCA應(yīng)用于比較不同產(chǎn)地油茶籽油的特征物質(zhì)的研究對(duì)評(píng)價(jià)不同產(chǎn)地油茶籽油的差異性具有重要意義。本研究采用氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometery，GC-MS）聯(lián)用和高效液相色譜法，對(duì)8 種不同產(chǎn)地的脂肪酸、甾醇、角鯊烯和生育酚組成進(jìn)行分析，并利用SCA和PCA對(duì)樣品進(jìn)行評(píng)價(jià)及分類(lèi)，旨在探討不同產(chǎn)地茶籽油特征物質(zhì)的差異，為油茶籽油的開(kāi)發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

油茶籽的采摘時(shí)間在2018年10—11月之間，分別采自：廣西河池市、云南昆明市、浙江衢州市、江西九江市、安徽金寨、湖南邵陽(yáng)市、湖北隨州市、貴州黔東南苗族侗族自治州。每個(gè)產(chǎn)地分別選取成熟的油茶樹(shù)采集油茶籽。將得到的油茶籽去殼后35 ℃干燥至水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%～10%，粉碎種仁40 目過(guò)篩。

十一烷酸標(biāo)準(zhǔn)品 上海安普實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司；膽甾烷醇、δ-生育酚、γ-生育酚、α-生育酚標(biāo)準(zhǔn)品美國(guó)Sigma公司。

1.2 儀器與設(shè)備

LC-20AT高效液相色譜（配有可變波長(zhǎng)紫外檢測(cè)器）、QP-2010 GC-MS聯(lián)用儀 日本島津公司。

1.3 方法

1.3.1 含油量測(cè)定

參考GB 5009—2016《食品中脂肪的測(cè)定》，采用索氏抽提法（第一法）。

1.3.2 脂肪酸組分分析

參考周樑波[21]的方法，通過(guò)KOH-甲醇和H2SO4-甲醇溶液進(jìn)行甲酯化，采用GC-MS分析。

1.3.3 生育酚測(cè)定

皂化：參考GB 5009.82—2016《食品中維生素A、D、E的測(cè)定》方法。

色譜條件：色譜柱：C18Inertsil ODS-SP（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流動(dòng)相：甲醇-水（98∶2，V/V），等度洗脫；紫外檢測(cè)波長(zhǎng)294 nm；流速1.0 mL/min；柱溫25 ℃；進(jìn)樣量20 μL。

1.3.4 甾醇和角鯊烯測(cè)定

皂化參照李志曉[22]的方法。采用GC-MS測(cè)定油茶籽油中甾醇和角鯊烯的含量。

色譜條件：色譜柱：SH-Rtx-Wax（30.0 m×0.25 mm，0.25 μm）；升溫程序：柱溫230 ℃，以2 ℃/min升到250 ℃，保持75 min；載氣（He）流速1 mL/min，進(jìn)樣量1 μL；分流比15∶1。

質(zhì)譜條件：電子電離源；電子能量70 eV；傳輸線溫度250 ℃；離子源溫度230 ℃；離子掃描范圍45～500 u。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

2 結(jié)果與分析

2.1 油茶籽油脂肪酸組成分析

各產(chǎn)地的油茶籽脂肪酸組成結(jié)果見(jiàn)表1。不同產(chǎn)地油茶籽油含油率范圍為41.38%～54.71%，平均為46.88%。黔東南苗族侗族自治州含油率最低為41.38%，昆明和九江含油率最高分別為54.71%和54.40%。油茶籽中主要的脂肪酸有油酸、亞油酸、棕櫚酸和硬脂酸，不飽和脂肪酸占總脂肪酸的82.67%（九江）～84.99%（金寨）之間，主要有油酸和亞油酸。江西九江油茶籽飽和脂肪酸含量最高（133.79 mg/g），湖北隨州油茶籽的不飽和脂肪酸含量最高（659.40 mg/g），邵陽(yáng)油茶籽的亞油酸含量顯著（P＜0.05）高于其他產(chǎn)地。

表1 不同產(chǎn)地油茶籽油的脂肪酸組成測(cè)定結(jié)果Table 1 Fatty acid compositions of tea seed oils from different producing regions mg/g

2.2 不皂化物分析

甾醇的結(jié)構(gòu)與膽固醇相似，具有防治前列腺肥大、提高免疫力等多種生理功能[23-24]。對(duì)各產(chǎn)地油茶籽油的甾醇組成進(jìn)行分析（表2），檢出8 種甾醇，分別為羊毛甾醇、羽扇豆醇、香樹(shù)脂醇、Δ7-豆甾烯醇、豆甾烷醇、β-谷甾醇、菜油甾醇和計(jì)曼尼醇。其中衢州油茶籽的總甾醇含量最高，昆明最低，分別為316.14 mg/100 g和195.94 mg/100 g。各產(chǎn)地角鯊烯含量差異顯著（P＜0.05），范圍為9.64～29.27 mg/100 g。邵陽(yáng)、衢州、金寨的油茶籽油角鯊烯含量較高，分別為29.27、19.93 mg/100 g和19.87 mg/100 g；九江、河池、昆明、黔東南苗族侗族自治州和隨州含量較低。

表2 不同產(chǎn)地油茶籽油的甾醇、角鯊烯組成測(cè)定結(jié)果Table 2 Sterol and squalene compositions of tea seed oils from different producing regions mg/100 g

生育酚是一種天然抗氧化劑，其組成和含量可以作為評(píng)價(jià)植物油品質(zhì)的重要指標(biāo)[25]。如表3所示，8 種不同產(chǎn)地的油茶籽油所含生育酚總量在112.35～338.74 mg/kg之間，其中α-生育酚占總生育酚的98%左右；其次是γ-生育酚、δ-生育酚含量。不同產(chǎn)地生育酚組成差異顯著（P＜0.05），其中邵陽(yáng)產(chǎn)地的油茶籽油總生育酚含量最高，為338.74 mg/kg；昆明和九江最低，分別為140.32、112.35 mg/kg。

表3 不同產(chǎn)地油茶籽油的生育酚組成測(cè)定結(jié)果Table 3 Tocopherol compositions of tea seed oils from different producing regions mg/kg

2.3 SCA

通過(guò)對(duì)不同產(chǎn)地油茶籽油各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行SCA（圖1），將8 個(gè)不同產(chǎn)地的油茶籽油分為4 類(lèi)：第1類(lèi)聚集了衢州、黔東南苗族侗族自治州、河池、金寨和隨州5 個(gè)產(chǎn)地，第2類(lèi)、第3類(lèi)和第4類(lèi)分別是九江、昆明和邵陽(yáng)。

圖1 不同產(chǎn)地油茶籽油的SCAFig.1 SCA of tea seed oils from different producing regions

2.4 PCA

PCA是將多個(gè)變量通過(guò)線性變換以選出較少個(gè)數(shù)重要變量的一種多元統(tǒng)計(jì)分析方法[26]。對(duì)8 個(gè)不同產(chǎn)地油茶籽油的29 項(xiàng)指標(biāo)采用PCA法對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。分析得到不同主成分載荷和方差貢獻(xiàn)率（表4），前4 個(gè)主成分累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到87.146%，且主成分的特征值均大于1[27]，故選擇前4 個(gè)主成分反映油茶籽油特征物質(zhì)。

由表4可以看出，PC1的特征值為12.333，其貢獻(xiàn)率為42.527%，C20:1n5對(duì)PC1貢獻(xiàn)最大，載荷值為0.967，其次為菜油甾醇、角鯊烯、α-生育酚、總生育酚、C18:2n6和PUFA。PC2的特征值為6.500，其貢獻(xiàn)率為22.415%，PC2與香樹(shù)脂醇呈正相關(guān)，載荷值為0.980，其次是羽扇豆醇、γ-生育酚、β-谷甾醇、羊毛甾醇和計(jì)尼曼醇，與含油率呈負(fù)相關(guān)，載荷值為－0.878。PC3的特征值為3.674，其貢獻(xiàn)率為12.669%，C14:0對(duì)PC3貢獻(xiàn)最大，載荷值為0.902，其次是C22:1、C18:0和飽和脂肪酸，而與C22:2和C17:1呈負(fù)相關(guān)，載荷值分別為－0.945和－0.801。PC4的特征值為2.765，其貢獻(xiàn)率為9.535%，MUFA對(duì)PC4貢獻(xiàn)最大，載荷值為0.961，其次是為C18:1n9、UFA和C20:1n11。

在PCA的基礎(chǔ)上，根據(jù)綜合主成分值的得分公式[28]，求得各產(chǎn)地油茶籽油的主成分得分和綜合得分（表4、5）。在PC1中邵陽(yáng)的得分最高，為2.150；PC2得分最高的是衢州，為1.342；PC3中得分最高的是九江，為2.242；PC4中評(píng)價(jià)最高是隨州，為1.676。最終得到綜合評(píng)分中邵陽(yáng)的綜合得分最高，為0.496，昆明最低，為－0.884。PCA得到的分類(lèi)結(jié)果與聚類(lèi)分析基本一致。

表4 PCA因子載荷矩陣Table 4 PCA loading matrix

表5 不同產(chǎn)地油茶籽油主成分得分和綜合得分Table 5 Principal component scores and comprehensive scores of tea seed oils from different producing regions

3 討論與結(jié)論

木本油料產(chǎn)業(yè)是我國(guó)的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，油茶籽油作為木本糧油之一，是健康優(yōu)質(zhì)的食用植物油的重要來(lái)源。不同油茶籽油中的營(yíng)養(yǎng)成分各不相同，除了品種這個(gè)主要的因素外，產(chǎn)地對(duì)油茶籽油也具有較大的影響。有研究發(fā)現(xiàn)不同產(chǎn)地對(duì)油茶籽油組成成分的影響，可能與氣候和緯度有關(guān)。楊穎[29]和蔣元華[30]等研究發(fā)現(xiàn)降水、日照、氣溫等因素造成了對(duì)不同產(chǎn)地油茶籽的差異；何小三[15]和劉琦[14]等發(fā)現(xiàn)茶油中飽和脂肪酸含量隨產(chǎn)地緯度的增加呈升高的趨勢(shì)，不飽和脂肪酸含量則呈降低的趨勢(shì)。

田瀟瀟等[31]研究得浙江省的油茶籽含油率為36.26%～61.39%，安徽省為36.26%～61.39%；梁文杰等[32]在對(duì)溫州油茶籽油的脂肪酸研究中共檢測(cè)出棕飽和脂肪酸櫚酸和硬脂酸以及不飽和脂肪酸棕櫚烯酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、順-11-二十碳烯酸，與本研究相比，未檢測(cè)出山崳酸等微量脂肪酸；何小三等[15]對(duì)江西油茶籽油中的脂肪酸研究中，還測(cè)出了微量的α-亞麻酸。不同研究者所檢測(cè)出的油茶籽油組分存在些微差異，但主要成分均相似。本實(shí)驗(yàn)測(cè)定了8 個(gè)不同產(chǎn)地油茶籽含油率和12 種脂肪酸，結(jié)果顯示各產(chǎn)地的油茶籽平均含油率為46.88%，普遍超過(guò)40%且差異顯著；不飽和脂肪酸平均含量為629.85 mg/100 g，油酸平均含量為525.83 mg/100 g，亞油酸平均含量為90.60 mg/100 g，油茶籽是高油酸的優(yōu)質(zhì)木本油。

Wang Xiaoqin等[33]在湖南、廣西等產(chǎn)地油茶籽油的成分中共檢測(cè)出角鯊烯和13 種植物甾醇，與本研究相比未檢測(cè)出計(jì)曼尼醇，但檢測(cè)出了24-亞甲基環(huán)阿爾坦-3-醇。黃連琴等[34]共檢測(cè)出α-生育酚和γ-生育酚兩種主要的生育酚，李志曉[22]則對(duì)不同產(chǎn)地油茶籽油中生育酚的研究中，測(cè)出了少量的δ-生育酚。本研究共檢測(cè)出8 種甾醇、角鯊烯和3 種生育酚，其中總甾醇平均含量為276.74 mg/100 g，角鯊烯平均含量為18.07 mg/100 g，總生育酚平均含量為216.04 mg/kg。

本實(shí)驗(yàn)采用SCA、PCA和綜合分析對(duì)油茶籽油進(jìn)行差異性分析。SCA將8 個(gè)產(chǎn)地油茶籽油分為4 類(lèi)，第1類(lèi)聚集了衢州、黔東南苗族侗族自治州、河池、金寨和隨州5 個(gè)產(chǎn)地；邵陽(yáng)、九江和昆明各自聚為一類(lèi)。PCA對(duì)各產(chǎn)地的油茶籽油進(jìn)行主成分的提取和綜合評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)邵陽(yáng)的油茶籽油得分較最高，因此邵陽(yáng)油茶籽油具有較高含量的特征組分。