微波和红外处理油茶籽对压榨油茶籽油中VE含量的影响

王龙祥，罗 凡，郭少海，姚小华，钟海雁

(1.中南林业科技大学 食品学院，长沙 410004； 2.中国林业科学研究院 亚热带林业研究所，杭州 311400)

在我国，油茶籽油作为主要食用油主要是在南方各省，尤其是在湖南省，油茶籽油占湖南省植物油消费量的50%以上[1]。近年来，油茶产业得到了持续性发展，截至2017年底，我国油茶种植面积扩大到436.67万hm2，年产油茶籽油60万t。根据《全国油茶产业发展规划(2009—2020年)》，到2020年，力争使我国油茶种植面积达到466.7万hm2，油茶籽油产量达到250万t。

VE，又称生育酚，是一种天然的脂溶性抗氧化剂，有稳定膜脂双分子层内的多不饱和脂肪酸，清除自由基的作用[2-3]。油茶籽油中不饱和脂肪酸的含量占80%以上，因此研究油茶籽油中VE的含量变化具有一定的代表意义。

油茶籽油中VE的含量与油茶籽的前处理有一定的联系[4-6]。常用的前处理方式有热风干燥、红外加热和微波加热等。虽然热风干燥设备投资低、操作简单，但是热风干燥存在热效率低、干燥品质差、自动化程度低等问题[7]。红外加热具有干燥效率高、清洁无污染的特点，但对较厚物料的干燥效率较低[8]。微波加热具有干燥速度快、高效节能、反应灵敏易控制等优点，但也存在最终水分含量难以控制等缺点[9]。本文以油茶籽油为研究对象，选取微波、红外两种热处理方式处理油茶籽，并研究其对油茶籽压榨毛油中VE含量的影响，以期为油茶籽加工工艺的研究提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

油茶籽，浙江天台康能公司。油茶籽含水率为(8.81±0.04)%，油茶籽仁含油率为(37.14±1.09)%。

α-生育酚(≥96%)、β-生育酚(≥96%)、γ-生育酚(≥96%)、δ-生育酚(≥96%)，美国Sigma公司；正己烷、叔丁基甲基醚、四氢呋喃、甲醇、无水乙醇，均为色谱纯。

S-114分析天平，AP-SC-12A氮吹仪，Agilent LC1260 Ⅱ液相色谱仪(美国安捷伦公司)，MG38-CB-FAA烤箱，P70F20L-DG(S0)微波炉，6YY-190自动液压榨油机(洛阳金夏液压机械有限公司)。

1.2 实验方法

1.2.1 油茶籽处理

油茶籽处理：油茶籽分成两组，一组进行微波处理，一组进行红外处理，处理完成后一部分通过液压榨油机榨取油茶籽毛油，冷藏备用。一部分剥壳得到油茶籽仁，再通过液压榨油机榨取油茶籽仁毛油，冷藏备用。

微波处理条件为微波功率245、420、560、700 W下，分别微波加热5、10、15、20 min。红外处理条件为在90、100、110、120、130、140℃下分别处理30、60、90、120 min。并各自设置空白对照。

1.2.2 VE含量的测定

取1 g左右的样品加入25 mL棕色容量瓶中，用流动相定容至刻度，摇匀，过0.22 μm有机系滤头于棕色进样瓶中，待进样。液相色谱测定条件参照GB 5009.82—2016。

1.2.3 数据处理

所有数据采用Microsoft Excel 2007、SPSS 22进行统计分析。

2 结果与分析

测试结果表明，油茶籽毛油中α-生育酚含量为0.24～0.41 mg/g，β-、γ-、δ-生育酚含量均低于检测限(β-、γ-、δ-生育酚检测限均为0.25 μg/g)，故后续只分析α-生育酚含量。

2.1 微波处理对油茶籽油VE含量的影响

2.1.1 油茶籽仁压榨毛油中α-生育酚含量变化

微波处理油茶籽前后油茶籽仁压榨毛油中α-生育酚含量的变化情况如图1所示。

图1 油茶籽仁压榨毛油中α-生育酚含量变化

由图1可知，油茶籽仁压榨毛油在不同微波功率下的α-生育酚的含量均低于初始含量。这与陈洁等[10]研究微波对葵花籽油中α-生育酚影响的结果一致。微波5 min时，微波功率420 W下α-生育酚含量最低，为0.2 mg/g，比初始α-生育酚含量降低了37.5%。245 W下α-生育酚含量最高，为0.29 mg/g，比初始含量降低了9.4%。α-生育酚含量逐渐降低可能是由于在微波加热过程中油茶籽仁的内部温度升高，发生氧化反应导致α-生育酚降解[11]。微波20 min 时，微波功率420 W 下α-生育酚含量最低，比初始含量降低了40.6%，为0.19 mg/g；微波功率560 W下的α-生育酚含量最高，为0.28 mg/g，为初始含量的87.5%。

综上，微波功率420 W下α-生育酚的含量均最低，可以认为420 W是α-生育酚氧化消耗最快的功率。微波加热过程中，出现了α-生育酚含量升高的现象，如在微波功率560 W 下微波15～20 min，这可能是微波加热产生的高温使α-生育酚与脂质自由基氧化反应生成α-生育酚醌，进而被空气中的氧气氧化成α-生育氢醌——可作为氧化还原剂将生育酚自由基还原为生育酚[12-13]；也有可能是微波处理破坏了油茶籽的细胞结构，增加了α-生育酚的溶出[14]所致，如微波功率245 W下微波10～15 min。

2.1.2 油茶籽压榨毛油中α-生育酚含量变化

油茶籽微波处理前后油茶籽压榨毛油中α-生育酚含量变化如图2所示。

图2 油茶籽压榨毛油中α-生育酚含量变化

由图2可知，油茶籽压榨毛油的初始α-生育酚含量(0.28 mg/g)低于油茶籽仁压榨毛油中的初始含量(0.32 mg/g)，这是因为油茶籽壳中主要成分为水分、灰分、粗蛋白、茶皂素、木质素等[15]，不含α-生育酚。随着微波时间延长，α-生育酚含量升高，微波5 min时，微波功率560 W和245 W的α-生育酚含量最高，为0.38 mg/g，比初始增加了35.7%。微波20 min时，微波功率245 W的α-生育酚含量增加最少，含量为0.34 mg/g，比初始增加了21.4%；微波功率560 W下α-生育酚含量最高，为0.37 mg/g，比初始增加了32.1%。

α-生育酚含量出现先升高后降低的现象，可能是由于微波处理使得油茶籽细胞内的α-生育酚溶出[15]导致，而后随着微波功率增加和微波时间的延长，油茶籽压榨毛油温度升高，α-生育酚发生降解导致其含量降低[11]。整个微波过程中，微波功率420 W的α-生育酚含量基本都低于其他功率，微波功率560 W下的α-生育酚含量都大于其他功率的，结合微波处理油茶籽仁压榨毛油的结果推断，α-生育酚消耗速度最快的功率是420 W，最佳微波处理条件是560 W。

2.2 红外处理对油茶籽油VE含量的影响

2.2.1 油茶籽仁压榨毛油中α-生育酚含量变化

红外处理油茶籽前后油茶籽仁压榨毛油α-生育酚含量变化如图3所示。

图3 油茶籽仁压榨毛油中α-生育酚含量变化

由图3可以看出，红外加热30 min时，100℃下α-生育酚含量最低，为0.24 mg/g，比初始α-生育酚含量降低了25%。红外加热120 min时，90℃下α-生育酚含量最低，为0.25 mg/g，比初始含量降低了21.9%。110～140℃时α-生育酚含量整体趋势较90、100℃平缓，可能是α-生育酚的消耗与细胞中α-生育酚溶出和其他物质的转化生成α-生育酚的含量平衡所致。红外处理的油茶籽仁压榨毛油α-生育酚含量最低为0.24 mg/g，比微波处理的(0.19 mg/g)多26.3%。说明微波处理对α-生育酚含量的影响大于红外处理。这与Fišnar等[16]的研究结果相一致。

2.2.2 油茶籽压榨毛油α-生育酚含量变化

红外处理油茶籽前后油茶籽压榨毛油中α-生育酚含量变化如图4所示。

图4 油茶籽压榨毛油中α-生育酚含量变化

由图4可以看出，红外处理90 min，110、120℃时α-生育酚含量最高，为0.41 mg/g，比初始含量增加了46.4%。红外处理120 min，110℃时α-生育酚含量最低，为0.31 mg/g，比初始含量增加了10.7%。在红外处理过程中，α-生育酚含量变化可能是由于非剧烈温度的加热促进生育酚的转化生成、细胞溶出和氧化反应消耗所致。微波处理油茶籽油α-生育酚含量最高为0.38 mg/g，红外处理比其高7%。原因可能为微波处理是从分子内部加热，较容易引发α-生育酚的氧化反应。红外处理通过外部热传导，较难引发α-生育酚的氧化反应。结合红外处理油茶籽仁压榨毛油分析，发现130℃下α-生育酚的最终含量最高，故推测130℃是最佳红外处理条件。

3 结 论

研究了微波和红外处理油茶籽对压榨油茶籽仁毛油和压榨油茶籽毛油VE中4种生育酚异构体含量的影响。结果发现：油茶籽油中VE以α-生育酚为主；油茶籽仁和油茶籽压榨毛油中α-生育酚初始含量存在一定的差异。微波处理最佳条件为560 W，红外处理最佳条件为130℃。微波处理比红外处理对α-生育酚含量影响更大。