提取工艺对山茶油活性成分及抑菌效果的影响

张美娜

(吉林工业职业技术学院，吉林 吉林 132013)

山茶油中的不饱和脂肪酸含量高达90%以上，其中油酸74%～87%，亚油酸7%～14%，单不饱和脂肪酸含量是目前食用油中最高的，脂肪酸组成与橄榄油相似，有“东方橄榄油”之称[1]。此外，山茶油中还含有丰富的VE、黄酮、甾醇、多酚、角鲨烯、山茶皂甙等其他生物活性成分，是一种优质的保健食用油[2-4]。

同时也因为高油酸含量以及丰富的活性成分，与皮肤的亲和性好，渗透性强，易于被皮肤吸收，具有抗氧化、抗衰老、清爽、保湿等功效作用，山茶油在化妆品方面的应用也越来越多。与橄榄油、葡萄籽油等其他化妆品基础油相比，山茶油富含多酚、山茶皂甙、植物甾醇、黄酮等一些独特的活性成分。研究[5-7]表明，茶多酚的抗氧化作用较强，而且能抑制多种细菌、真菌、酵母菌，尤其对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌等常见致病细菌的抑制能力较强，山茶皂甙具有光谱抑菌作用，特别是对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、酵母菌有非常强的抑制作用[8]。植物甾醇是一种结构上与动物性胆固醇相似而功能完全不同的植物活性成分，与VE有非常好的协同增效效果，能够清除自由基、抗氧化，且具有独特的消炎作用，对大肠杆菌、金黄色葡萄菌等均具有很好的抑制作用[9-11]。

随着对两千年来山茶油用于婴儿红屁股(尿布疹)、口腔溃疡、痤疮、皮炎等方面的传统的认知，山茶油在功效化妆品上的应用也越来越广，但目前尚未见报道不同工艺制取的山茶油中抑菌活性成分含量的变化以及抑菌效果的研究。本研究拟比较热榨、冷榨、超临界萃取、浸出、水酶法提取5种工艺制取的山茶油的抑菌活性成分含量以及抑菌功效，以期为不同工艺制取的山茶油在功效化妆品特别是在孕妇及婴童化妆品上的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料与仪器

油茶籽：采摘于湖南博邦农林科技股份有限公司太平桥基地，及时自然晒干至水分10%～11%；

VE标准品：HPLC≥98%，阿拉丁试剂(上海)有限公司；

植物甾醇混合标准品(GC≥98%)、山茶皂苷标准品(UV≥90%)、多酚标准品(UV≥98%)：上海源叶生物科技有限公司；

CO2气体：纯度99.99% (食品级)，吉林佰成气体有限公司；

其他试剂均为分析纯；

水为蒸馏水；

双螺旋榨油机：YZZX-120×2型，武汉粮农机械制造有限公司；

超临界萃取装置：HA221-50-06-C型，江苏南通华安超临界萃取有限公司；

冷榨机：DD85G型，德国IBG MONFORTS公司；

恒温磁力加热搅拌器：85-2型，天津泰斯特仪器有限公司；

pH计：DELTA 320型，梅特勒-托利多国际贸易(上海)有限公司；

分析天平：Practum224-1CN型，岛津有限公司；

离心机：L-550型，湖南湘仪离心机仪器有限公司；

高效液相色谱仪：E2695型，美国沃特世科技有限公司；

气相色谱仪：7890B型，美国安捷伦科技有限公司；

紫外可见分光光度计：UV-1780型，岛津仪器(苏州)有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 山茶油的制备

(1) 冷榨工艺：取一定量的油茶籽筛选除杂后，脱除90%的茶壳，采用冷榨机直接进行压榨，静置过滤，得到冷榨山茶油样。

(2) 热榨工艺：取一定量的油茶籽筛选除杂后，脱除90%的茶壳，置于120 ℃烘箱中15 min，然后采用双螺旋榨油机进行压榨，静置过滤，得到热榨山茶油。

(3) 超临界CO2萃取工艺：参考吴雪辉等[12]的方法，取一定量的油茶籽筛选除杂后，脱除90%以上的茶壳，油茶籽仁粉碎过80目，在萃取压力25 MPa，温度40 ℃条件下萃取2.5 h，然后过滤得到超临界CO2萃取山茶油。

(4) 浸出工艺：取一定量的油茶籽筛选除杂后，脱除90%以上的茶壳，油茶籽仁粉碎过80目，在温度60 ℃条件下，加入油茶籽仁粉3倍的正己烷溶剂浸提6 h，然后取混合液120 ℃旋转蒸发分提，直至无液滴流出，过滤得到浸出山茶油。

(5) 水酶法工艺：根据文献[13]的方法，取一定量的油茶籽筛选除杂后，脱除90%以上的茶壳，油茶籽仁粉碎过80目，料液比1∶5.58 (g/mL)，酶添加量2.62%(蛋白酶和纤维素酶的质量比为4∶1)，在52.1 ℃、pH 6.47条件下酶解5 h，然后低温干燥过滤得到水酶法山茶油。

1.2.2 植物甾醇测定 按GB/T 25223—2010执行。

1.2.3 VE测定 按GB 5009.82—2016执行。

1.2.4 多酚测定 按LS/T 6119—2017执行。

1.2.5 山茶油抑菌效果测定 按QB/T 2738—2012悬液定量法执行。

1.2.6 油脂中黄酮含量提取与测定

(1) 提取：称取10.000 0 g山茶油于烧瓶中，加入60%乙醇溶液20 mL，在70 ℃下搅拌萃取1 h，5 000 r/min离心10 min，收集上清液，将油脂按上述条件再次萃取，合并2次上清液并转移至50 mL容量瓶中，用60%乙醇溶液定容，待测[14]。

(2) 标准曲线制作：将芦丁标准样品用60%乙醇溶液溶解，并制备20，40，80，120，160 μg/mL的标准梯度溶液，吸取1 mL各标准梯度溶液分别置于不同的25 mL容量瓶中，分别用60%乙醇溶液添至10 mL，加入5%亚硝酸钠溶液1 mL，摇匀，放置6 min，再加入10%硝酸铝溶液1 mL，6 min 后加入4%氢氧化钠溶液10 mL，混匀，再用60%乙醇溶液定容，摇匀，放置15 min后，于波长510 nm 处测定吸光度，标准系列浓度由低到高对应的吸光度为0.013，0.017，0.041，0.061，0.078，以吸光度为纵坐标，芦丁标准梯度浓度为横坐标，绘制标准曲线，回归方程为：A=0.000 5X+0.001 2(R2=0.993 1)。

(3) 样品检测：吸取3 mL待测溶液，按照标准曲线的测定方法进行检测，测定其在波长510 nm处的吸光度，根据吸光度在标准曲线上找出对应的浓度并计算含量。

1.2.7 油脂中山茶皂苷含量提取与测定

(1) 提取：称取5 g油脂于烧瓶中，加入50%乙醇溶液20 mL，在70 ℃下搅拌萃取1 h，5 000 r/min离心10 min，收集上清液，将油脂按上述条件再次萃取，合并2次上清液并转移至50 mL容量瓶中，用50%乙醇溶液定容，待测[15]。

(2) 标准曲线制作：将山茶皂甙标准样品用50%乙醇溶液溶解，并制备10，100，400，800，1 000 μg/mL的标准梯度溶液，吸取1 mL各标准梯度溶液分别置于不同的10 mL具塞比色管中，分别加入8%香兰素溶液(8 g香兰素溶于100 mL 无水乙醇)1 mL，混匀，再置于冰水浴中缓慢加入77%硫酸溶液3 mL，混匀，置60 ℃水浴反应15 min，取出迅速于冰水浴放置2 min，室温放置10 min于波长545 nm处测定吸光度，以吸光度为纵坐标，山茶皂甙标准梯度浓度为横坐标，绘制标准曲线。回归方程为：A=0.000 3X+0.016 6(R2=0.988 7)。

(3) 检测：吸取1 mL待测溶液，按照标准曲线的测定方法进行检测，测定其在波长545 nm处的吸光度，根据吸光度在标准曲线上找出对应的浓度并计算含量。

2 结果与分析

2.1 对山茶油活性成分的影响

2.1.1 VE含量 由图1可以看出，冷榨工艺制取的山茶油中VE含量最高，达到786.3 mg/kg，超临界CO2萃取油次之，经过常规五脱精炼工艺处理的精炼山茶油VE含量最低，显著低于其他几种工艺制取的。不同工艺的处理温度对山茶油中VE的含量影响显著，高温热处理对山茶油中VE的破坏较大，冷榨茶油由于压榨温度较低VE保留较多。

2.1.2 植物甾醇含量 由图2可以看出，5种工艺制取的山茶油原油，总植物甾醇含量变化不大，热榨工艺制取的山茶油中总植物甾醇含量最高，达到3 962.0 mg/kg，浸出油次之，低温处理的冷榨油和水酶法油反而更低，说明适当的温度处理有利于甾醇在制油过程中从油茶籽中随油脂游离出来，与李志晓等[16]的研究一致。

图1 提取工艺对山茶油VE含量的影响Figure 1 Effects of different processing techniques on vitamin E content in Camellia Oil

图2 提取工艺对山茶油植物甾醇含量的影响Figure 2 Effects of different techniques on phytosterol content in Camellia Oil

2.1.3 多酚含量 由图3可以看出，超临界CO2萃取工艺制取的山茶油中多酚含量最高，达到了21.32 mg/kg，冷榨油次之，达到了16.11 mg/kg，水酶法油最低，只有1.14 mg/kg，可能是多酚为水溶性物质，在水酶法制油过程中，油茶籽中的多酚首先溶于水中，造成水酶法油中多酚含量显著低于其他几种制油工艺的。

图3 提取工艺对山茶油多酚含量的影响Figure 3 Effects of different techniques on polyphenol content in Camellia Oil

2.1.4 山茶皂苷含量 由图4可以看出，冷榨工艺制取的山茶油中山茶皂苷含量最高，达到3 789.0 mg/kg，热榨油次之，经过超临界萃取的山茶油含量最低，可能是山茶皂甙极性较高，不易溶于非极性的超临界状态的二氧化碳中。

2.1.5 黄酮含量 由图5可以看出，浸出工艺制取的山茶油中黄酮含量最高，达到38.9 mg/kg，冷榨油次之，经过水酶法提取的山茶油含量最低，可能是黄酮溶于水中降低油中含量。

图4 提取工艺对山茶油山茶皂苷含量的影响Figure 4 Effects of different techniques on saponins of camellia content in Camellia Oil

图5 提取工艺对山茶油黄酮含量的影响Figure 5 Effects of different techniques on total flavonoids content in Camellia Oil

2.2 对山茶油抑菌效果的影响

由表1可知，冷榨油对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌3种菌的抑制效果最好，热榨油对白色念珠菌的抑制效果最好。整体来看，5种不同工艺制取的山茶油均对4种常见的细菌有一定的抑制作用，且冷榨山茶油和热榨山茶油对4种常见的细菌都达到了较强的抑制作用。这是由于山茶油中富含有山茶皂苷、多酚、植物甾醇以及黄酮等多种抑菌活性成分，组成了一个复杂而高效的抑菌体系，起到非常好的抑菌、消炎功效。

表1 不同工艺山茶油的抑菌效果†Table 1 Results of different techniques on Camellia Oil bacteriostatic effect %

† 50%～90%表示产品对某种菌有抑制作用；≥90%表示产品对某种菌有较强抑制作用。

3 结论

(1) 山茶油中富含多种活性成分，其中冷榨工艺制取的山茶油中VE、山茶皂苷含量最高，分别达到了786.3，3 789.0 mg/kg；热榨油植物甾醇含量最高，达到了3 962.0 mg/kg；超临界CO2萃取油多酚含量最高，达到了21.32 mg/kg，浸出油总黄酮含量最高，达到了38.9 mg/kg。

(2) 5种不同工艺制取的山茶油均对4种常见的细菌有一定的抑制作用，其中冷榨山茶油和热榨山茶油对4种常见的细菌都达到了较强的抑制作用。

(3) 本试验对5种不同工艺制取的山茶油抑菌效果及主要功效成分做了系统的分析，后续将对其添加到化妆品中的实际效果及添加比例作进一步研究。