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        油茶果干燥方式對油茶籽活性成分的影響

        2022-11-08 03:16:56李桂珍馬錦林
        廣西林業(yè)科學(xué) 2022年5期
        關(guān)鍵詞:鯊烯香花油茶籽

        李桂珍,谷 瑤,楊 漓,馬錦林

        (廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院 廣西特色經(jīng)濟(jì)林培育與利用重點實驗室,廣西南寧 530002)

        油茶又名茶子樹,主要是指山茶屬(Camellia)植物中油脂含量較高且具有栽培經(jīng)濟(jì)價值的一類植物的總稱[1]。我國已發(fā)現(xiàn)的山茶屬植物有238 種,種子含油率較高的有50多種[2]。廣西種植的油茶品種主要為香花油茶(C.osmantha)[3]和岑軟3 號油茶(C.oleifera'Cenruan 3')。

        油茶籽油是從油茶籽中提取的油脂,其脂肪酸組成與橄欖油十分接近,且含有多種活性成分,被認(rèn)為是“品質(zhì)最佳的植物油”和“東方橄欖油”[4],受到廣大消費者的青睞。油茶籽的品質(zhì)是影響油茶籽油品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一。研究油茶果干燥方式對油茶籽活性成分的影響對實際生產(chǎn)具有指導(dǎo)意義。目前,油茶籽的干燥方式主要有熱風(fēng)干燥、紅外加熱干燥、微波加熱干燥、自然晾曬和堆漚再晾曬等,不同的處理方式對油茶籽品質(zhì)有不同影響[5-10]。王龍祥等[5]以油茶籽為原料,研究微波和紅外處理對壓榨油茶籽油VE中4 種生育酚異構(gòu)體含量的影響,發(fā)現(xiàn)與紅外處理相比,微波處理對α-生育酚影響更大。王亞萍等[6]采用烘干(60 ℃)、曬干、堆漚和陰干的方式處理油茶果,發(fā)現(xiàn)油茶果采后直接曬干處理所得的油茶籽含油率高,油茶籽油品質(zhì)最好,烘干處理次之,二者差異不顯著,但明顯優(yōu)于其他兩種處理方式。這些報道均未針對具體的油茶品種,也未分別對油茶籽仁和籽殼進(jìn)行研究。為更好地反映干燥處理方式對油茶籽油品質(zhì)的影響,提供關(guān)聯(lián)性更密切的依據(jù),本研究選擇常用、容易實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)的3種干燥方式處理香花油茶和岑軟3 號油茶的油茶果,檢測不同種油茶籽仁和籽殼中主要活性成分茶多酚、角鯊烯和生育酚的含量,以期為油茶籽的精細(xì)化利用提供參考。

        1 材料與方法

        1.1 材料與試劑

        11月下旬,在廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院老虎嶺實驗基地(108°21′E,22°56′N)采集香花油茶和岑軟3號油茶鮮果,均為成熟開裂的果實。

        標(biāo)準(zhǔn)品:沒食子酸、角鯊烯和生育酚(α、β、γ 和δ異構(gòu)體)。

        分析純試劑:甲醇、正己烷、無水乙醇、1 mol/L福林酚和無水碳酸鈉。

        色譜純試劑:甲醇、正己烷、1,4-二氧六環(huán)、叔丁基甲醚和乙腈。

        1.2 儀器

        UV-2501PC 紫外可見分光光度計(日本島津公司);PL203電子天平(梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司)(精確至0.000 1 g);電熱恒溫水浴鍋(北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司);L530 離心機(湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(鄭州長城科工貿(mào)有限公司);水循環(huán)真空泵(鄭州長城科工貿(mào)有限公司);電熱鼓風(fēng)干燥箱(天津泰斯特儀器有限公司);HN10-250D 超聲波清洗器(上海漢諾儀器有限公司);高速萬能粉碎機(天津泰斯特儀器有限公司)。Waters 1525 型液相色譜儀(配紫外檢測器)(Aglient 公司);C18 色譜柱(柱長250 mm、內(nèi)徑4.6 mm、粒徑5 μm);Si 60 硅膠柱(柱長250 mm、內(nèi)徑4.6 mm、粒徑5 μm)。

        1.3 方法

        1.3.1 油茶鮮果干燥處理

        采集兩個種的油茶果各30 kg,混勻后各分成3份,采用陰干、曬干和烘干對油茶果進(jìn)行處理。陰干處理為將油茶果均勻鋪在實驗室走廊干凈通風(fēng)處,避免陽光直射,直到掰斷籽仁聲音清脆;曬干處理為將油茶果均勻鋪于托盤中,置陽光下干燥,直到掰斷籽仁聲音清脆;烘干處理為將油茶果均勻鋪在托盤中,50 ~ 55 ℃電熱鼓風(fēng)干燥箱熱烘,直到掰斷籽仁聲音清脆。3 種處理方式的時間一致,同時采收,同時處理,同時檢測。

        1.3.2 油茶籽處理

        將干燥處理后的油茶籽挑出、剝好,籽殼和籽仁(帶種皮)分開,分別粉碎,過80目篩,待用。

        1.3.3 茶多酚提取與測定

        采用電子天平分別稱取粉碎好的籽殼和籽仁各2 g,加入10倍70%甲醇水溶液,置于35 ℃超聲波清洗器中超聲提取15 min,取出;在4 000 r/min 下離心10 min,小心倒出上層清液,重復(fù)4 次,合并上層清液,定容至100 mL作為母液。在籽殼中加入1 mL母液,并稀釋至25 mL,待測;在籽仁中加入2 mL 母液,并稀釋至25 mL,待測。

        采用福林酚法測定茶多酚含量[11]。標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制:精密稱取沒食子酸對照品110 mg,置于50 mL燒杯中,加水溶解,定容至100 mL,搖勻,得到?jīng)]食子酸儲備溶液1 mg/L(現(xiàn)配現(xiàn)用)。精密吸取儲備溶液0、1、2、3、4 和5 mL,分別置于100 mL 容量瓶中,加水定容至刻度,得到系列濃度對照溶液。精密吸取系列濃度對照溶液各1 mL,分別置于刻度試管中,加入10%福林酚試劑5 mL,搖勻,反應(yīng)3 ~ 8 min,再加入7.5%碳酸鈉溶液4 mL,加水定容至刻度,搖勻,室溫下放置60 min 后測定。以水為空白,在765 nm 處用紫外可見分光光度計測定其吸光度,以濃度(x,μg/mL)為橫坐標(biāo),吸光度(y)為縱坐標(biāo),繪制曲線,擬合回歸方程。

        1.3.4 角鯊烯提取與測定

        采用電子天平分別稱取粉碎好的籽殼和籽仁4.0和1.2 g,加入20倍分析純正己烷,置于35 ℃超聲波清洗器中超聲提取15 min,取出;于4 000 r/min 下離心10 min,小心倒出上層清液,重復(fù)3 次,合并上層清液。35 ℃真空回收籽殼樣品溶劑后,用色譜純正己烷定容至10 mL,過0.22 μm 有機系濾頭,待測;35 ℃真空回收籽仁樣品溶劑后,參照SN/T 4785-2017[13]的方法凈化后,用色譜純正己烷定容至5 mL,過0.22 μm有機系濾頭,待測。

        采用高效液相色譜法測定角鯊烯含量[12]。

        色譜條件為C18 色譜柱;柱溫40 ℃;流動相為乙腈與叔丁基甲醚的混合物,體積比為乙腈∶叔丁基甲醚= 75∶25;流速1 mL/min;紫外檢測波長210 nm;進(jìn)樣量20 μL。

        標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制:精密稱取角鯊烯對照品25 mg,置于50 mL燒杯中,加入色譜純正己烷溶解,定容至25 mL,搖勻,得到1.0 mg/mL 角鯊烯對照溶液。精密吸取1 mg/mL 對照溶液2.5 mL,加入色譜純正己烷稀釋至25 mL,得到100 μg/mL 角鯊烯對照溶液。精密吸取100 μg/mL 對照溶液0、0.5、1.0、2.0、4.0、6.0 和8.0 mL,分別置于10 mL 容量瓶中,加入色譜純正己烷至刻度,搖勻后測定。以濃度(x,μg/mL)為橫坐標(biāo),峰面積(y)為縱坐標(biāo),繪制曲線,擬合回歸方程。

        1.3.5 生育酚提取與測定

        采用電子天平分別稱取粉碎好的籽殼和籽仁各10 g,加入5倍分析純正己烷,置于35 ℃超聲波清洗器中超聲提取15 min,取出;于4 000 r/min 下離心10 min,小心倒出上層清液,重復(fù)6 次,合并上層清液。35 ℃真空回收籽殼樣品溶劑后,用流動相(正己烷∶1,4-二氧六環(huán)= 95∶5)定容至5 mL,過0.22 μm 有機系濾頭,待測;35 ℃真空回收籽仁樣品溶劑后,用流動相定容至10 mL,過0.22 μm 有機系濾頭,待測。

        采用正相高效液相色譜法測定生育酚含量[13]。

        色譜條件為Si 60 硅膠柱;柱溫30 ℃;流動相為正己烷與1,4-二氧六環(huán)的混合物,體積比為正己烷∶1,4-二氧六環(huán)=95∶5;流速1 mL/min;紫外檢測波長294 nm;進(jìn)樣量20 μL。

        標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制:精密稱取生育酚各異構(gòu)體對照品25 mg,分別置于50 mL 燒杯中,加入無水乙醇溶解,定容至25 mL,搖勻,得到1 mg/mL生育酚對照溶液;精密吸取1 mg/mL 對照溶液各2 mL,置于50 mL梨形瓶中,35 ℃下真空旋至2 mL左右,取下,用氮氣吹干,用流動相定容至25 mL,得到80 μg/mL生育酚對照溶液。精密吸取80 μg/mL 對照溶液0、0.25、0.5、1.0、2.0、4.0和6.0 mL,分別置于10 mL容量瓶中,加入流動相至刻度,搖勻后測定。以濃度(x,μg/mL)為橫坐標(biāo),峰面積(y)為縱坐標(biāo),繪制曲線,擬合回歸方程。

        1.4 數(shù)據(jù)處理

        采用Excel 2010軟件處理數(shù)據(jù)及擬合回歸方程。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同干燥方式對油茶籽中茶多酚含量的影響

        茶多酚同時存在于籽仁和籽殼中,籽殼中的含量高于籽仁(表1)。不同干燥方式下,香花油茶籽殼中的茶多酚含量均為籽仁的兩倍以上,岑軟3號油茶籽殼中的茶多酚含量均接近籽仁的兩倍;香花油茶籽仁和籽殼中的茶多酚含量均高于岑軟3號油茶。

        表1 不同干燥方式對籽殼和籽仁中茶多酚含量的影響Tab.1 Effects of different drying methods on contents of tea polyphenols in seed shells and seed kernels(mg/g)

        干燥方式對油茶籽中的茶多酚含量有一定影響。陰干條件下,香花油茶和岑軟3 號油茶籽仁和籽殼中的茶多酚含量均最高;與常規(guī)曬干方式相比,香花油茶籽仁中的茶多酚含量高出4.01%,香花油茶籽殼高出13.87%,岑軟3 號油茶籽仁高出12.70%,岑軟3 號油茶籽殼高出21.40%。烘干條件下,香花油茶和岑軟3 號油茶籽仁和籽殼中的茶多酚含量均最低;與常規(guī)曬干方式相比,香花油茶籽仁中的茶多酚含量降低22.88%,香花油茶籽殼降低14.61%,岑軟3 號油茶籽仁降低6.30%,岑軟3 號油茶籽殼降低1.84%。陰干、曬干和烘干條件下,茶多酚含量均表現(xiàn)為陰干>曬干>烘干,這可能與干燥溫度有關(guān)。烘干的溫度較高,加速茶多酚氧化。

        2.2 不同干燥方式對油茶籽中角鯊烯含量的影響

        角鯊烯主要存在于籽仁中;香花油茶籽仁中的角鯊烯含量高于岑軟3 號油茶籽仁;不同干燥方式下,香花油茶籽仁中的角鯊烯含量為岑軟3 號油茶籽仁的1.92~2.38倍(表2)。烘干條件下,香花油茶籽仁和岑軟3 號油茶籽仁中的角鯊烯含量均最高,分別比常規(guī)曬干方式高出79.50%和45.18%;陰干條件下,香花油茶籽仁和岑軟3 號油茶籽仁中的角鯊烯含量均最低,分別比常規(guī)曬干方式降低7.34%和25.12%。低溫烘干更有利于油茶籽仁中角鯊烯的保留,這與角鯊烯在空氣中容易氧化的性質(zhì)有關(guān);烘干在相對密閉的烘箱中進(jìn)行,過程中,空間充滿水汽,可減少與氧氣的接觸。

        表2 不同干燥方式對籽殼和籽仁中角鯊烯含量的影響Tab.2 Effects of different drying methods on contents of squalene in seed shells and seed kernels(μg/g)

        2.3 不同干燥方式對油茶籽中生育酚含量的影響

        香花油茶和岑軟3 號油茶籽含有的生育酚有α-生育酚、β-生育酚和γ-生育酚,主要存在于籽仁中(表3)。籽仁中,α-生育酚在總生育酚中的占比高于其他異構(gòu)體,超過80%。從生育酚總量看,香花油茶籽仁中的含量低于岑軟3 號油茶籽仁,香花油茶籽殼中的含量與岑軟3 號油茶籽殼差別不大。不同干燥方式對生育酚的影響主要在于α-生育酚含量的差異。α-生育酚含量在香花油茶和岑軟3號油茶籽仁中均表現(xiàn)為陰干和烘干差別不大,兩者略高于曬干,可能是因為生育酚對紫外光較敏感,在太陽光作用下更容易氧化。

        表3 不同干燥方式對籽殼和籽仁中生育酚含量的影響Tab.3 Effects of different drying methods on contents of tocopherol in seed shells and seed kernels(μg/g)

        3 討論與結(jié)論

        干燥方式是影響油茶籽品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一。本研究分析陰干、曬干和烘干3 種干燥方式對油茶籽仁和籽殼中活性成分的影響,發(fā)現(xiàn)茶多酚同時存在于籽仁和籽殼中,籽殼中的含量較高;角鯊烯和生育酚主要存在于籽仁中。與岑軟3 號油茶相比,香花油茶籽中的茶多酚和角鯊烯含量均較高,生育酚含量較低。陰干、曬干和烘干3 種干燥方式對茶多酚、角鯊烯和生育酚的影響不同;茶多酚和生育酚含量均在陰干條件下保留較多,角鯊烯則在低溫烘干條件下保留較多。王亞萍等[6]研究中,曬干處理下,油茶籽油中的角鯊烯和生育酚含量較高,烘干處理次之,與本研究結(jié)果有差異,可能與果實采摘時間有關(guān)。王亞萍等[7]和羅凡等[10]的研究結(jié)果均顯示,油茶籽油中各物質(zhì)的含量除與干燥處理方式有關(guān)外,與茶果采收時間也密切相關(guān)。在探討干燥處理方式對油茶籽活性成分的影響時,還需關(guān)注油茶果采收時間。

        茶多酚、角鯊烯和生育酚是油茶籽中主要的活性成分,具有較強的生物活性。茶多酚能有效清除自由基,阻止膜脂過氧化作用,且抑菌譜較廣,具有護(hù)肝益腎、調(diào)節(jié)血脂、血糖和血壓、抗輻射及抗腫瘤等功效,還有助于減肥和美容健膚[14-17]。角鯊烯可幫助皮膚抵抗紫外照射和其他氧化反應(yīng)導(dǎo)致的損傷,有潤膚和保濕的作用[18-19]。生育酚可用于治療口腔潰瘍,可軟化疤痕和促進(jìn)傷口愈合[20-21]。針對這些特殊用途,可采取陰干方式處理油茶籽殼,作為提取茶多酚的原料;可采取烘干方式處理香花油茶籽仁,獲得角鯊烯含量更高的茶籽油,開發(fā)具有功能性的天然化妝品;可采取陰干方式處理岑軟3 號油茶籽仁,獲得生育酚含量更高的茶籽油,開發(fā)醫(yī)用級產(chǎn)品。

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