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微波预处理压榨茶叶籽油及其氧化稳定性

2013-03-19陈升荣罗家星

中国粮油学报 2013年5期
关键词:出油率油样吸光

陈升荣 罗家星 张 彬 周 武 白 雪

(南昌大学中德食品工程中心,南昌 330047)

茶叶籽油为木本植物油,其脂肪酸组成与山茶油和橄榄油相似,不饱和脂肪酸质量分数超过80%,其亚油酸含量高于山茶油,并且VE含量较高。国家卫生部于2009年12月发布公告(2009年第18号)批准茶叶籽油为新资源食品[1]。

压榨法是提取油脂的常用方法。传统的压榨法提取植物油可分为热榨法和冷榨法。热榨法温度高,油脂得率较高,但油脂色泽较深,反式脂肪酸含量增加[2],可能产生有害物苯并芘。冷榨法提取的油脂色泽较浅,可以避免因高温而产生有害物质,但油脂得率低,渣粕中含油较高,需对粕进行溶剂浸提,增加生产成本。

油脂氧化稳定性是油脂品质的一个重要指标。油脂中的微量成分如VE、生育三烯酚等酚类物质和甾醇类物质有抗氧化作用[3],在油脂提取过程中这些活性成分含量会发生变化[4],从而影响油脂的氧化稳定性。

微波具有控制方便、加热速度快、受热体系温度均匀、节能、选择性强和适于工业化生产等优点[5],因此,被广泛用于天然产物有效成分提取。本试验采用微波预处理压榨法提取茶叶籽油,探讨微波预处理压榨茶叶籽油的出油率和品质。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

茶叶籽:江西信江特种农副产品开发有限公司。

正庚烷、正丁醇、三氯甲烷、石油醚(沸程60~90℃),均为分析纯:天津永大化学试剂有限公司;2-TBA(2-硫代巴比妥酸)为分析纯:上海强顺化学试剂有限公司;MDA(丙二醛)为优级纯:南京建成生物工程研究所。

1.2 主要仪器与设备

T6新世纪紫外可见分光光度计:京普析通用仪器有限责任公司;松下NN-K653S型微波炉:家用微波炉;RE-5298旋转蒸发仪:上海亚荣仪器厂;HH-6型电热恒温水浴锅:常州国华电器有限公司;电热恒温鼓风干燥箱:上海跃进医疗器械厂;7312-I型电动搅拌机:上海标本模型厂;压榨设备:自制。

1.3 试验方法

1.3.1 茶叶籽的前处理

将茶叶籽破壳,去壳后用小型粉碎机粉碎茶叶籽仁,筛分,得茶叶籽仁粉,粒度为20~40目,用索氏提取法测茶叶籽仁粉总脂肪含量。

1.3.2 微波预处理压榨茶叶籽油工艺及操作

图1 微波预处理压榨茶叶籽油工艺流程图

称取100 g茶叶籽仁粉,均匀洒水20 g,密封,室温下静置1 h,目的是为了让水分充分渗入茶叶籽仁粉颗粒,平均分成3份,分别放入微波炉中,均选择中高火,微波加热35 s,微波2次,合并3份加热的茶叶籽仁粉,冷却至室温后用自制的压榨设备压榨,在10 MPa压力下压榨10 min,收集茶叶籽油,计算出油率和出油效率,计算公式如下,油样保存于冰箱中待测定。

1.3.3 烘烤压榨茶叶籽油

称取100 g茶叶籽仁粉4份,分别放入烘箱中烘烤,烘烤温度分别设定为 60、80、100、120℃,时间均为1 h,且烘烤过程中每隔20 min搅拌一次,烘烤好的茶叶籽仁粉冷却至室温,在10 MPa压力下压榨10 min,收集茶叶籽油,计算出油率,油样保存于冰箱中待测定。

1.3.4 浸提茶叶籽油

称取100 g茶叶籽仁粉,置于圆底烧瓶中,加入300 mL石油醚(料液比m/V=1∶3),在室温下搅拌浸提1 h,浸提2次,合并提取液,真空下脱溶,收集茶叶籽浸出油,计算出油率,油样保存于冰箱中待测定。

1.3.5 茶叶籽油氧化稳定性测定

分别称取适量的微波预处理压榨茶叶籽油、烘烤后压榨茶叶籽油和浸提茶叶籽油于玻璃皿中,置于烘箱(60±2)℃中烘烤0、5、10、20、40 h冷却,测定不同烘烤时间的茶叶籽油的CD值和TBARS含量,通过CD值和TBARS含量的变化来比较茶叶籽油的氧化稳定性。

1.3.6 测定方法

1.3.6.1 CD值的测定

共轭二烯(CD)含量的测定参照 Wang等[6]方法,准确称取油样0.02~0.03 g于容量瓶中,用正庚烷定容至25 mL,摇匀,在234 nm下测其吸光值,以正庚烷作为参照物。CD值计算如公式如下:

CD=A234/(C×L)

式中:A234为吸光值;C为100 mL溶液中油重/g/100 mL;L为比色皿的宽度/cm。

1.3.6.2 TBARS的测定

硫代巴比妥酸反应物(TBARS)含量的测定参照Neel等[7]方法,准确称取油样 0.05~0.10 g,置于容量瓶中,用正丁醇定容至25 mL,摇匀,取5 mL油样溶液于试管中,加入5 mL 2-TBA溶液(0.5 g 2-TBA/250 mL正丁醇),摇匀,在95℃水浴中反应2 h,之后用冰水冷却,终止反应。在532 nm下测反应物的吸光值,以正丁醇作为参照物。用丙二醛(MDA)标准品绘制标准曲线,试验结果用每克油中含有 MDA量(μmol MDA eq/g)表示。

1.3.6.3 茶叶籽油色泽的测定

茶叶籽油色泽的测定参照Yoshida等[8]方法,称取0.5 g油样于容量瓶中,用三氯甲烷定容至10 mL,摇匀,在420 nm下测溶液的吸光值,以三氯甲烷作为参照物。

1.3.6.4 其他指标测定

粗脂肪含量,按 GB/T 5512—2008测定;酸价(AV),按 GB/T 5530—2008测定;过氧化值(POV),按GB/T 5538—2008测定;不皂化物含量,按 GB/T 5535—2008测定;水分及挥发物含量,按 GB/T 14489.1—2008测定。

1.3.7 统计分析

试验数据采用SPSS13.0统计软件进行统计分析。

2 结果与讨论

2.1 不同处理方法下提取茶叶籽油的出油率

在预试验基础上,本试验选择了一个最优的微波预处理压榨茶叶籽油工艺,从图2可以看出,微波预处理压榨茶叶籽出油率比烘烤后压榨出油率高,比120℃烘烤后压榨出油率高9.6%,为21.81%,出油效率为77.5%,饼粕中残油率为8.08%。说明微波能够很好的破坏细胞壁,使油脂富集。石油醚浸提茶叶籽的出油率为23.45%。

图2 不同处理方法下提取茶叶籽油的出油率

2.2 茶叶籽油的色泽变化

茶叶籽油色泽的深浅随吸光值的增大而加深。从图3中可以看出,微波预处理压榨茶叶籽油与60℃、80℃烘烤后压榨茶叶籽油在吸光值上无明显差异,分别是0.189、0.188、0.191。120℃烘烤后压榨茶叶籽油吸光值为0.221,高于微波预处理压榨和低温烘烤后压榨茶叶籽油,可能是美拉德反应产生了褐色物质。浸提茶叶籽油色泽最浅,吸光值也最低,为0.168。

图3 不同处理方法得到的茶叶籽油420 nm下吸光值

2.3 茶叶籽油的其他理化性质

从表1中可看出,微波预处理压榨茶叶籽油的酸价、过氧化值、不皂物含量和水分及挥发物含量与60、80℃烘烤后压榨茶叶籽油无明显差别。

表1 不同处理方法提取的茶叶籽油理化性质

2.4 茶叶籽油的氧化稳定性

共轭二烯(CD)和丙二醛(MDA)都是油脂氧化产物,CD在234 nm处有强吸收峰,MDA与TBA反应生成的有色物质TBARS在532 nm处有强吸收峰。本试验采用在60℃加速氧化的条件下,通过茶叶籽油的CD值和TBARS含量的变化来比较不同提取方法提取的茶叶籽油的氧化稳定性情况。

表2 不同处理方法提取的茶叶籽油的CD值

从表2中可以看出,在0 h时,微波预处理压榨茶叶籽油的CD值与100℃烘烤后压榨茶叶籽油无显著差异(P>0.05),60℃和80℃烘烤后压榨茶叶籽油和浸提茶叶籽油无显著差异(P>0.05),120℃烘烤后压榨提取的茶叶籽油的CD值明显大于其他提取方法提取的茶叶籽油,这可能是因为120℃烘烤时,物料内的油脂已经氧化。

表3 不同处理方法提取的茶叶籽油的TBARS

从表3中可以看到,在0 h时,微波预处理压榨茶叶籽油的TBARS含量与120℃烘烤后压榨提取的茶叶籽油的TBARS含量无显著差异(P>0.05),与60、80、100℃烘烤后压榨茶叶籽油和浸提茶叶籽油有显著差异(P<0.05)。

在此试验条件下,从CD值和TBARS含量变化情况看,微波预处理压榨茶叶籽油氧化稳定性高于60℃烘烤后压榨茶叶籽油,与100℃烘烤后压榨茶叶籽油氧化稳定性相当。适当的温度烘烤茶叶籽,可以提高茶叶籽油的氧化稳定性,可能是烘烤促进了VE等抗氧化活性成分在油中的溶解,当温度过高,超过120℃时,氧化稳定性下降,可能是高温下茶叶籽油中抗氧化活性成分被分解破坏了(烘烤之后茶叶籽油由原来的黄色变成无色,说明烘烤已经把油里面有抗氧化作用的色素分解掉了,如类胡萝卜素[9])。微波预处理压榨茶叶籽油能有一个很好的氧化稳定性,一方面是微波可以迅速的使物料内部温度达到一个较高的温度,促进了抗氧化活性成分在油中的溶解,另一方面,在这较短的时间内不至于使抗氧化活性成分分解。

3 结论

3.1 微波预处理压榨茶叶籽油得率比120℃烘烤后压榨得油率高9.6%,为 21.81%,提取率为77.5%,饼粕中残油率为8.08%。

3.2 微波预处理压榨茶叶籽油的色泽与低温烘烤后压榨茶叶籽油无明显差别,其他理化指标与低温烘烤后压榨茶叶籽油也无明显差别。

3.3 从CD值与TBARS含量的变化趋势可以看出,随着烘烤温度的升高,压榨茶叶籽油的氧化稳定性上升,当温度过高时氧化稳定性下降。微波预处理压榨茶叶籽油氧化稳定性高于60℃烘烤后压榨茶叶籽油氧化稳定性,与100℃烘烤后压榨茶叶籽油氧化稳定性相当。

[1]马跃青,张雷,吴卫国,等.人工加速老化对茶叶籽储藏特性的影响[J].中国粮油学报,2012,27(6):61-65

[2]苏德森,林虬.加热对油茶籽油中反式脂肪酸形成的影响[J].中国油脂,2010,35(12):62-66

[3]Sodeif Azadmard-Damirchi,Fatemeh Habibi-Nodeh,Javad Hesari,et al.Effect of pretreatment with microwaves on oxidative stability and nutraceuticals content of oil from rapeseed[J].Food Chemistry,2010(121):1211-1215

[4]杨金娥,黄庆德,郑畅,等.烤籽温度对压榨亚麻籽油品质的影响[J].中国油脂,2011,36(6):28-31

[5]李凤英,崔蕊静,李春华,等.采用微波辅助法提取葡萄籽中的原花青素[J].食品与发酵工业,2005,31(1):39-42

[6]Wang J,Shahidi F.Stability characteristics of omega-3 oil and their randomized counterparts[C]//Recent advances in food and flavor chemistry,RSC Publishing,Cambridge,2010:297-307

[7]Neel Chandrasekara,Fereidoon Shahidi.Oxidative stability of cashew oils from raw and roasted nuts[J].Journal of the A-merican Oil Chemists'Society,2011,88:1197-1202

[8]Yoshida H,Takagi S,Mitsuhashi S.Tocopherol distribution and oxidative stability of oils prepared from the hypocotyls of soybeans roasted in microwave oven[J].Journal of the American Oil Chemists'Society,1999,76:915-920

[9]朱玉强.天然抗氧化剂研究进展[J].甘肃石油与化工,2008(2):8-16.

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