茶叶籽热处理对其压榨油品质的影响

朱晋萱， 朱跃进， 张士康， 刘国艳， 金青哲*

（1.中华全国供销合作总社 杭州茶叶研究院，浙江 杭州 310016；2.江南大学 食品学院，江苏 无锡 214122）

从茶叶籽中提取的油脂为茶叶籽油。茶叶籽是山茶科山茶属植物茶树（Camellia sinensis）的种子，早在我国明代医药学家李时珍所著的 《本草纲目》中就有记载茶叶籽可以榨油，卫生部2009年第18号公告中正式批准茶叶籽油为新资源食品[1-2]。2010年我国茶园总面积为 3 018万亩[3]，从1965年起即为世界上茶园面积最大的国家，一般每公顷可产茶叶籽3 000 kg左右[4]。

茶叶籽油中的脂肪伴随物主要包括甾醇、生育酚、角鲨烯和茶多酚类化合物等[5-7]，大都具有独特的功能活性[8]。目前国内茶叶籽油加工方式以压榨为主，压榨又分为冷榨与热榨。它们主要区别为热榨在压榨前需对茶叶籽进行蒸炒加热工序，冷榨入榨温度低于80℃，热榨则在100～130℃[9-10]。热榨出油率较高，但加热可能对茶叶籽油的品质有不利影响。分析探明茶叶籽油品质尤其是其中的脂肪伴随物是否受加热操作的影响对茶叶籽油加工条件的确定具有重要意义。作者对不同处理方法制得的湖南茶叶籽毛油的品质相关指标进行了测定分析，以期为茶叶籽油的工业化生产条件的优化提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 茶叶籽油样品 茶叶籽原料为2011年12月收集产自湖南湘潭的茶叶籽。将收集的新鲜茶叶籽在45℃下热风干燥12 h，此时水分含量测得为6.16%，为备用样品。将备用样品轻度粉碎，直接液压压榨，静置过滤，得到冷榨样品。将备用样品分别置于80℃和120℃烘箱中2 h，轻度粉碎，液压压榨，静置过滤，得到80℃样品和120℃样品。将备用样品粉碎后用六号溶剂在常温下进行超声波浸提，得到浸提样品。

1.1.2 试剂 α-胆甾烷醇标品，美国Sigma公司产品；BSTFA+TMCS（99∶1）试剂，美国 Supelco 公司产品；生育酚混合标准品（含有 α、β、γ、δ 4 种，95%），美国Roche公司产品；正己烷（色谱纯），美国J&K化学公司产品；EGCG标品，纯度≥93%，购自浙江普丽美地公司产品；福林酚试剂、氢氧化钠、氢氧化钾、无水甲醇、酚酞、无水乙醇、正己烷、三氟化硼乙醚、无水碳酸钠、乙酸乙酯、三氯甲烷、冰乙酸、碘化钾、硫代硫酸钠、异辛烷、可溶性淀粉等均为分析纯，购自国药试剂公司产品。

1.1.3 仪器与设备 仪器:Rancimat 743氧化稳定仪:瑞士万通公司产品；Waters1525高效液相色谱仪，Waters2996二极管阵列检测器:美国Waters公司产品；GC-14B岛津气相色谱仪:日本岛津公司产品；UV-2100分光光度计，Unico公司产品；Trace GC Ultra气相色谱仪，ISQ质谱检测仪，Al 3000自动进样器，美国TRACE公司产品。

设备:AR2140电子分析天平:梅特勒-托利多仪器上海有限公司产品；RJ-TDL-50A台式低速大容量离心机:无锡瑞江分析仪器有限公司产品；ZK-82BB型电热真空干燥箱:上海实验仪器厂有限公司产品；HN超声波发生器:无锡市华能超声电子有限公司产品；DHG-9076A型电热恒温鼓风干燥箱，上海浦东荣丰科学仪器有限公司产品；Anke TGL-16G台式离心机:上海安亭科学仪器厂产品；WK-800A高速药物粉碎机:青州市精诚机械有限公司产品；荣华HH-2数显恒温水浴锅:江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司产品；XW-80A微型漩涡混合仪:上海沪西分析仪器厂有限公司产品；二乙醇基固相萃取小柱（Diol-SPE），美国赛芬公司产品。

1.2 方法

1.2.1 过氧化值、酸值、OSI值的测定 油样的过氧化值按GBT 5538-2005测定，酸值按GBT 5530-2005测定，OSI值参考GBT 21121-2007用Rancimat 743氧化稳定仪测定。

1.2.2 脂肪酸组成测定 参考文献[11]，CP7489柱，100 m×0.25 mm×0.20 μm， 甲酯化后进样 1 μL，升温程序80℃保持3 min，15℃/min升温至215℃保持20 min，检测器、进样口温度220℃。

1.2.3 茶多酚类物质测定 样品前处理:采用固相萃取法提取茶叶籽油中的多酚[12-13]。固相萃取小柱填料为二乙醇基（未封尾），填料500 mg，柱容量6 mL。先分别用6 mL甲醇和6 mL正己烷过柱活化，再准确称取茶叶籽油样品1.5～1.8 g，溶于6 mL正己烷中，将该溶液过柱，然后分别用3 mL正己烷过柱清洗两次，再用4 mL正己烷-乙酸乙酯（90∶10）过柱，最后用10 mL甲醇洗柱，洗脱液室温蒸干，溶于1 mL （V（甲醇）∶V（水）=1∶1）中，待测。

测定:参考GB/T 8313-2008测定油中多酚总量。考虑到茶叶籽油中的多酚以酯型为主，采用的标准品选用酯型儿茶素表没食子儿茶素没食子酸酯 （EGCG）。经试验，标准储备液配制时应称取0.165 g标准品，此时标准曲线各点的吸光度可维持在0.2～0.7左右的可信区间。将固相萃取得到的各样品多酚的甲醇-水溶液按GB/T 8313-2008处理，得到吸光度值，代入标准曲线中换算得到茶叶籽油中的茶多酚质量分数。

1.2.4 生育酚质量分数测定 采用HPLC法测定[11]。称取1.0 g油样，精确至0.001 g置于10 mL棕色容量瓶中，用正己烷溶解，超声后定容，离心，取20 μL进样。sehperisorb Silica柱，流动相为V（正己烷）∶V（异丙醇）=98.5∶1.5，1 mL/min，柱温 25℃，检测波长295 nm。配制混合生育酚标准品的正己烷溶液，质量浓度为1 mg/mL。外标法测定生育酚含量，标样和3只样品分别进样，通过标样确定各生育酚的保留时间，同时根据标样总浓度和总峰面积关系可对样品中四种构型的生育酚质量分数和总生育酚质量分数进行计算。

1.2.5 甾醇和角鲨烯测定 采用气质联用仪测定。

色谱条件:DB-5柱，柱长30 m，内径0.25 mm。称取200～300 mg样品，添加α-胆甾烷醇作为内标物 （配制1 mg/mL的正己烷溶液，添加0.5 mL即可），皂化处理后用正己烷提取、吹干，再用BSTFA+TMCS（99∶1）试剂硅烷化处理。 进样 0.2 μL，分流比120∶1， 升温程序 200℃保持 1 min，25℃/min升温至250℃，再5℃/min升温至280℃，保持15 min，检测器、进样口温度290℃。

质谱条件:传输线温度250℃，离子源温度250℃，离子化模式为EI，分子离子碎片扫描范围为m/z 50～550。

2 结果与讨论

2.1 过氧化值、酸值、OSI值和脂肪酸组成

4种处理方法制得的茶叶籽油过氧化值、酸值、OSI值的测定结果如表1所示。

表1 基本指标Table 1 Basic indicators

由表1可以看出，浸出茶叶籽油酸值最高，这是由于有机溶剂使茶叶籽中的游离脂肪酸尽可能多的被提取出来，也反映出压榨是一种制备低酸值植物油的方法。同时注意到随处理温度升高，压榨油的酸值呈下降趋势。由于油料中高水分含量会促进甘油三酯水解，导致酸值上升。补充测定80℃和120℃处理后茶叶籽的水分含量，分别为5.47%和3.21%，说明压榨前的水分含量影响了制得茶叶籽油的酸值。

对过氧化值而言，冷榨和80℃处理的茶叶籽油差别很小，浸出法和120℃处理则明显偏高。这是由于浸出法中有机溶剂将油料中本来存在的过氧化物较多的提取出来，造成过氧化值的测定结果较高；实验中注意到120℃处理2 h后的茶叶籽已有焦味倾向，说明120℃的高温处理即可致过氧化物大量产生，过氧化值明显升高。

氧化稳定指数（OSI值）在120℃处理后是最大的，冷榨和浸出处理相当，80℃偏低。其原因可能是:120℃处理后饱和脂肪酸含量有所上升导致氧化稳定性升高以及120℃处理的油中含有更多的脂肪伴随物。

4种处理方法制得的茶叶籽油脂肪酸组成测定结果如表2所示。

表2 主要脂肪酸组成Table 2 Main fatty acid composition %

由表2可以看出，茶叶籽经加热后，其主要脂肪酸组成稍有变化。从脂肪酸种类上看，80℃处理和浸提均检测到10种脂肪酸，但冷榨和120℃处理则未发现某些低含量不饱和脂肪酸。总的来看，120℃处理后的茶叶籽油饱和脂肪酸比例大于其它处理方式，不饱和脂肪酸比例稍低，这与其偏大的OSI值相吻合。冷榨与80℃处理的不饱和脂肪酸比例差异很小。

2.2 茶多酚类物质测定

用EGCG作标品按照GB/T 8313-2008中的福林酚法绘制的标准曲线如图1所示。

图1 EGCG标准曲线Fig.1 Standard curve of EGCG

由图1可以看出，EGCG作标品线性拟合良好（R2=0.999）。

按照标准曲线，计算各处理方法制得茶叶籽油中茶多酚类物质质量分数如图2所示。

图2 茶多酚类物质质量分数Fig.2 Content of tea polyphenol compounds

茶多酚是一种多酚羟基化合物，亲水性佳，在油脂体系中较难稳定地存在，直接外加一般会造成油脂的浑浊。据此可以推测，茶叶籽油中所含的茶多酚类物质极可能为茶多酚的酯型化合物，即茶多酚酯，其在油脂体系中较稳定[14]。由图2可知，茶多酚类物质在茶叶籽适当温度的加热处理下较稳定，在实验温度区间内随加热温度的升高，油中质量分数上升。80℃处理即明显高于冷榨，与浸出法相当。在120℃处理下甚至高于浸出法质量分数，但120℃处理与80℃处理相比，茶多酚类物质质量分数上升没有加热处理与冷榨相比显著。

2.3 生育酚、角鲨烯质量分数测定

4种处理方法制得的茶叶籽油生育酚、角鲨烯质量分数测定结果如表3所示。

表3 生育酚、角鲨烯质量分数测定结果Table 3 Determination results of tocopherol and squalene content（mg/kg）

由表3可知，浸提得到的茶叶籽油中生育酚质量分数最高，热处理使制得的茶叶籽油中生育酚质量分数降低，加热处理后仅测能出α-生育酚，80℃处理后的茶叶籽油中生育酚质量分数与冷榨相差不大。对角鲨烯而言，加热操作提高了压榨油中角鲨烯质量分数，120℃处理后其质量分数甚至接近浸提油中的质量分数。

2.4 茶叶籽油中甾醇及其它成分的分析

4种处理方法制得的茶叶籽油GC-MS总离子流图出峰时间基本一致，峰形也较为相似，列出浸提处理的总离子流图，如图3所示。甾醇种类的分析确定方法及说明可参考文献[13]。

图3 气相色谱总离子流图Fig.3 Gas chromatogram result of total ion current

经计算，4种处理方法制得茶叶籽油中甾醇及其它成分的质量分数如图4所示。

图4 甾醇等物质的质量分数Fig.4 Content of substances such as phytosterols

由图4可知，4种处理方法得到的甾醇等物质种类一致，压榨和浸出制得的茶叶籽油中含量最多的甾醇均为羊毛甾醇（Lanosterol），其次为 Δ7，22-麦角甾二烯醇（ergosta-7，22-dien-3-ol）。 与文献[14]相比较可以看出，无论浸提还是压榨，或者是否进行热处理，均不影响茶叶籽油中主要甾醇的种类，但不同的处理方法对其在油中的质量分数有一定影响。茶叶籽油中加热操作提高了压榨油中的甾醇质量分数，羊毛甾醇甚至稍高于浸提。这是因为羊毛甾醇较其他植物甾醇更稳定，加热对其影响不大。与制油方式相比，处理温度对其在油中含量影响更大。综合比较各处理方式下茶叶籽油中甾醇等物质质量分数，可看出80℃处理后得到的茶叶籽油麦角甾二烯醇质量分数最高，谷甾醇和香树脂醇质量分数优于冷榨和120℃处理，与常温浸提油基本持平。计算4种处理方法得到的茶叶籽毛油中总甾醇质量分数，80℃下是最高的，达到3 393 mg/kg，略高于浸提油3 292 mg/kg，高于120℃下的3 173 mg/kg和冷榨的2 894 mg/kg。究其原因，一方面是加热处理有利于甾醇等脂肪伴随物从茶叶籽中随油脂游离出来；另一方面，80℃处理较120℃温和，对甾醇等物质尤其是不饱和度较高的麦角甾二烯醇和谷甾醇破坏不大。

3 结语

测定了4种处理方法制得茶叶籽油的品质指标，包括酸值、过氧化值、OSI值等基本指标和脂肪酸组成、脂肪伴随物含量。对基本指标而言，80℃和120℃的热处理在酸值和OSI值上与冷榨差异不大，但120℃处理后过氧化值有明显升高。脂肪酸组成上，四种处理方法测得结果稍有不同，120℃加热后饱和脂肪酸比例与冷榨相比有所上升，不饱和脂肪酸比例有所下降。值得注意的是，在本实验温度区间内，加热后，油中茶多酚类物质含量较冷榨有明显升高，接近浸提油。同时，角鲨烯和甾醇类物质也发现类似情况，加热处理后油中甾醇类物质含量甚至优于常温浸提，麦角甾醇在80℃下油中含量最高。但是加热处理会破坏茶叶籽油中的生育酚，即使是温和的热处理（80℃）也会使其在油中的含量下降，温度越高，含量越低。所以，综合来看，适当的加热处理对提高茶叶籽油的品质是有利的。但是温度不能过高，依本实验结果可认为80℃左右是一个合适的加热处理条件。如果需采用120℃及以上则应适当缩短加热时间，以得到综合品质较高的茶叶籽油。

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