油茶籽油及茶叶籽油特征组分分析与比较
2014-05-31张东生薛雅琳
张 东 张东生 薛雅琳 钟 诚 徐 冉 朱 琳
（国家粮食局科学研究院1，北京 100037）
（江南大学食品学院2，无锡 214222）
我国是世界上最早发现和利用茶树的国家，也是世界上最早栽培油茶的国家。据统计，我国油茶种植面积目前已达到400万hm2，年总产油茶籽60余万t，其中以湖南、江西两省的产量最多，占全国总油茶籽产量的60%以上。现有茶园面积约213.33万hm2（3 200万亩），年产茶叶籽约100万t。油茶籽油和茶叶籽油均含较高比例的不饱和脂肪酸以及生育酚、植物甾醇和角鲨烯等，这些营养物质容易被人体消化吸收，且具有降低胆固醇、预防和治疗高血压、心血管疾病的作用[1]。本试验通过对油茶籽油和茶叶籽油的脂肪酸组成、三酰甘油组成、甾醇、生育酚、角鲨烯特征组分的研究，分析油茶籽油及茶籽油的不同点，避免2种油脂在研究与开发应用上的混淆，利于商品油脂的开发。
1 材料与方法
1.1 试验材料
油茶籽样品95个，分别采自湖南、湖北、江西、浙江、广西、福建、云南、安徽、重庆9省市；茶叶籽样品10个，采自福建、云南。
脂肪酸甲酯系列标准品、α、β、γ、δ-生育酚、角鲨烯、桦木醇、胆甾醇、菜籽甾醇、豆甾醇、谷甾醇标准品：美国Sigma公司。
ASE350型溶剂萃取仪：戴安公司；e2695型液相色谱仪配蒸发光散射检测器（2424型）：美国Waters公司；7890A型气相色谱仪配FID检测器、高效液相色谱（1200型）-飞行时间质谱联用仪（6510型）：美国安捷伦公司。
1.2 试验方法
1.2.1 油脂提取
将油茶籽与茶叶籽粉碎，加入硅藻土以8∶1比例混合后装入萃取池，采用ASE350型多相溶剂萃取仪提取，提取温度80℃，加热时间5 min，静态加热3 min，循环数为2，润洗体积60%，提取溶剂为石油醚（沸程30～60℃）。得到提取液并倒入蒸馏瓶于50℃水浴中减压蒸馏，少量残留的石油醚采用氮吹仪吹干，得到油茶籽油及茶叶籽油，冷藏备用。
1.2.2 脂肪酸甲酯制备及组成测定
参照国家标准[2-3]。
1.2.3 三酰甘油分析
样品处理参考AOCS标准；油茶籽油和茶叶籽油三酰甘油定性采用高效液相色谱-飞行时间质谱联用仪，仪器条件及定性方法参考文献[4-6]。
三酰甘油定量采用蒸发光散射-高效液相色谱法，以面积归一化法确定其各自的相对百分含量。
1.2.4 甾醇测定
甾醇总量及各组分比例测定参照标准[7]。分析条件如下：石英毛细管色谱柱：HP-5（30 m×0.25 mm，0.25μm）；载气为高纯氮气，载气流速为36 cm／s；分流比20∶1，进样量 1μL，进样口及检测器温度为320℃。柱温采用程序升温方式，以4℃／min的速度从240℃升至255℃。
1.2.5 生育酚分析
称取油脂样品0.25 g，溶于25 mL正庚烷，过0.45μm尼龙膜，待上机分析。采用液相色谱仪测定。Si60色谱柱（4.6 mm×250 mm，5μm），柱温25℃；流动相为正庚烷：四氢呋喃（1 000∶40，V／V），进样量10μL，荧光检测器，激发波长295 nm，发射波长330 nm[8]。
1.2.6 角鲨烯测定
准确称取油脂样品2 g到250 mL磨口烧瓶中，加入50mL氢氧化钾-乙醇溶液（约1mol／L），80℃回流皂化反应50 min，冷却至室温，将皂化液转移至250 mL分液漏斗中，加入50 mL正己烷，剧烈振荡，静置至溶液分层，将有机相转移至另一只250 mL分液漏斗中，皂化液再分别加入30、20 mL正己烷继续萃取，合并萃取液，每次加入30 mL乙醇溶液（体积分数为10%）洗涤有机相至中性，然后用无水硫酸钠脱去残余水分，40℃旋转蒸发至近干，正己烷定容至10 mL，过0.45μm有机滤膜，备用。
气相色谱分析条件：HP-5毛细管色谱柱（30.0 m×0.32 mm×0.25μm）；检测器：FID检测器。程序升温：从160℃以15℃／min的速率升温到220℃，保持2 min，然后以10℃／min的速率升温到280℃，保持10 min。检测器温度300℃，进样口温度250℃。载气为高纯度氮气（纯度 99.999%）：2 mL／min；进样量：1μL；分流比：20∶1[9]。
1.2.7 数据分析
采用SPSS 16.0进行试验数据统计与分析。
2 结果与分析
2.1 脂肪酸组成
根据给定的色谱分析条件，分别对95个油茶籽样品和10个茶叶籽样品进行分析，脂肪酸组成见表1。油茶籽油主要脂肪酸为油酸（74.31%～83.65%）、棕榈酸（7.12%～9.57%）和亚油酸（5.43%～9.83%）；单不饱和脂肪酸含量最高，为77.50%～84.44%，饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸分别为8.67%～12.04%、5.58%～10.24%，接近前人研究结果[12-13]。其脂肪酸组成与橄榄油相似，被称作“东方橄榄油”[13-14]。油酸（55.64%～57.33%）为茶叶籽油主要脂肪酸，其次为亚油酸（17.16%～23.85%）和棕榈酸（15.56%～19.06%）；饱和脂肪酸含量为18.86%～23.04%，单不饱和脂肪酸为56.53%～58.54%，多不饱和脂肪酸为17.41%～24.68%。与13个省茶籽油脂肪酸均值相比[12]，本研究中棕榈酸和硬脂酸比例略有偏高（文献值分别为15.53%、2.92%）；油酸（57.28%）比例基本一致，无显著性差异；亚油酸偏低（22.30%）；而3种主要脂肪酸比例均在本研究数据范围之内。
茶叶籽油中棕榈酸含量为油茶籽油的2倍，亚油酸为油茶籽油的2.4倍；而油茶籽油中油酸比茶叶籽油含量高，约为后者的1.4倍。茶叶籽油中饱和脂肪酸（主要为棕榈酸和硬脂酸）含量为油茶籽油的2倍，达到 21.61%，与花生油（22.26%）接近[15]。
表1 油茶籽油和茶叶籽油脂肪酸组成／%
2.2 三酰甘油组成
天然植物油脂主要成分为三酰甘油，其含量大于98%[16]，并且每种植物油脂有其各自独特的三酰甘油特性[17]。本试验测定了油茶籽油和茶叶籽油三酰甘油组成，结果见表2。油茶籽油主要三酰甘油为OOO、SLO、LOO，分别占 81.23%、14.62%、1.88%，其中OOO最高，含量约为茶叶籽油的2倍，而SLO含量仅为茶叶籽油（30.17%）的一半。茶叶籽油中含量最高的三酰甘油为OOO（44.24%），其次为SLO和LOO，分别占30.17%、9.96%。油茶籽油中未检出PLL、PPL和LLO或痕量检出；茶叶籽油中的LOO为油茶籽油的5.29倍；这些特性均可以作为油脂掺伪检验的标志[18]。
张东等[6]曾采用液质联用分析了油茶籽油和特级初榨橄榄油的三酰甘油组成，两者OOO含量一致，约占总三酰甘油的55%，但与本研究结果（81.23%）相差较大。这可能是由于使用不同检测器引起的系统误差，质谱中三酰甘油的响应会受到脂肪酰基不饱和度影响，如饱和三酰甘油很难形成[M＋H]＋离子[19]。
表2 油茶籽油和茶籽油三酰甘油组成
2.3 甾醇、生育酚和角鲨烯含量
油茶籽油和茶叶籽油中的伴随物甾醇、生育酚和角鲨烯含量分布见表3。2种油脂甾醇含量分别为1 099～2 298，499～927 mg／kg，结果与文献报道一致[20]。β-谷甾醇和Δ7-豆甾烯醇为其主要组分，占总量80%以上。
表3可见，油茶籽油和茶叶籽油中生育酚以α型为主，占总生育酚90%以上，δ型未检出，其余2种异构体含量较小。同时，2种油脂中的少数样品未检测到任何生育酚，这可能与样品所处的地域环境等有关。样品中生育酚分布范围较广，除去未检出生育酚的样品，油茶籽油中3种结构生育酚最小含量分别为116、5.6和12mg／kg，而茶叶籽油分别为130、3.8和6.1 mg／kg。角鲨烯在油茶籽油中的分布范围较茶叶籽油要广，前者为21～336 mg／kg，后者为108～198 mg／kg。但是，这些伴随物的含量会受到油脂精炼程度的影响，其中脱臭工艺影响最大，α-生育酚、甾醇、角鲨烯的含量分别损失52.1%、34.5%和55.4%，脱色工艺使3种油脂伴随物分别损失11.5%、9.5%、8.5%[21]。因此，应尽可能优化精炼工艺，减少化学精炼过程，适当应用生物精炼如酶法精炼等工艺，减少生物活性物质的损失。
表3 油茶籽油和茶叶籽油中甾醇、生育酚和角鲨烯含量
3 结论
通过研究油茶籽油和茶叶籽油的脂肪酸组成、三酰甘油组成、甾醇、维生素E、角鲨烯等，证明了2种油脂之间的差异。油茶籽油主要组分脂肪酸分别为油酸（74.31%～83.65%）、棕榈酸（7.12%～9.57%）和亚油酸（5.43%～9.83%）；单不饱和脂肪酸占77.50%～84.44%，饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸分别为8.67%～12.04%、5.58%～10.24%；茶叶籽油主要脂肪酸为油酸（55.64%～57.33%）、亚油酸（17.16%～23.85%）和棕榈酸（15.56%～19.06%），饱和脂肪酸含量为18.86%～23.04%，单不饱和脂肪酸为56.53%～58.54%，多不饱和脂肪酸为17.41%～24.68%。油茶籽油主要三酰甘油为OOO、SLO、LOO，分别占81.23%、14.62%、1.88%，其中OOO最高；茶叶籽油中百分含量最高的三酰甘油为OOO（44.24%），其次为 SLO和 LOO，分别占 30.17%、9.96%。油茶籽油和茶叶籽油甾醇含量分别为1 099～2 298，499～927 mg／kg，β-谷甾醇和Δ7-豆甾烯醇为其主要组分，占总量80%以上。油茶籽油和茶叶籽油中生育酚以α型为主，占总生育酚的90%以上，δ型未检出，其余2种异构体含量较小。角鲨烯在油茶籽油中的分布范围较茶叶籽油要广，前者为21～336 mg／kg，后者为108～198 mg／kg。
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