油茶籽储藏品质变化规律及条件优化

朱广飞，刘 海，李 卫，刘嫣红，谢雨岑，张 悦，谢永康

·农产品加工工程·

油茶籽储藏品质变化规律及条件优化

朱广飞1，刘 海2，李 卫1，刘嫣红1※，谢雨岑3，张 悦1，谢永康1

（1. 中国农业大学工学院，北京 100083；2. 赣南医学院药学院，赣州 341000；3. Department of Biological Systems Engineering, Washington State University, Pullman, WA 99164）

为探讨不同储藏条件下油茶籽品质的变化规律及其原因，找出适宜的储藏条件，该文分别以物料含水率、空气相对湿度和储藏温度为单因素，研究油茶籽储藏过程中的含油率、酸值、过氧化值等品质的变化规律及相应的脂肪酶、脂氧合酶活性，并对微生物的生长情况进行统计分析。运用响应面法，综合考察上述因素对油茶籽品质的影响。结果表明：油茶籽的储藏过程存在3至4个月的后熟期，酸值、过氧化值均随含水率、温度和储藏时间的增加而升高。脂肪酶及微生物的繁殖与酸值的关系比较显著。优化的油茶籽储藏工艺参数为：空气相对湿度57.6%～67.4%，储藏温度17.2～20.4 ℃，物料含水率8.9%～10.4%和储藏时间62.2～110.3 d。该研究可为油茶籽储藏及后续加工提高出油率和保障品质提供技术支持。

水分；储藏；品质控制；油茶籽；后熟；优化；参数

0 引 言

油茶（Abel.）是山茶科，山茶属植物，与油棕、油橄榄、椰子并称为世界四大木本食用油料作物。油茶籽是油茶果的种子，含油率为25%～40%，是在中国南方省份和东南亚一些国家被广泛食用的油脂，其营养价值高，油酸和亚油酸总量高达90%以上，被誉为“东方橄榄油”[1]。中国油茶资源丰富，2017年油茶籽产量为243万t[2]，且仍在逐年增加。

与大宗粮食相比，油茶籽具有独特性质，质密的外壳以及含有维生素E、茶多酚等天然抗氧化剂，均有利于提高油茶籽的储藏稳定性[3]。然而，油茶籽含油率较高，且受到南方温暖潮湿气候的影响，导致其在储藏过程中会因氧化或水解而酸败。目前，对于油茶籽的研究报道大多集中在育种、茶油理化指标和功能特性等方面，关于油茶籽储藏品质的研究较少，对储藏品质变化的内在原因以及储藏工艺的优化并未见诸报道。吴雪辉等[4]研究了油茶籽的吸附等温线及热力学性质，指出20 、30 、40 ℃下的相对安全含水率和绝对安全含水率分别为9.48%、8.00%、8.96%和7.57%、8.51%、7.19%。邢朝宏等[5]研究了油茶籽的储藏稳定性，指出20 ℃下油茶籽在相对湿度低于75.5%、含水率9.8%以下储藏7个月后，油茶籽未发生霉变和虫害现象，油茶籽油的氧化程度较低。王亚萍等[6]研究了4 ℃下不同含水率对油茶籽储藏品质的影响，认为含水率控制在10%以下能较好保持油茶籽的品质。邓立阳等[7]、许帅等[8]等分别对油茶籽气调储藏和包装材料等进行了研究。然而，上述研究仅限于单一因素对油茶籽储藏品质的影响，并没有考察因素之间可能的交互作用及工艺条件的优化。

基于上述分析，本文拟研究不同物料含水率、空气相对湿度和储藏温度下，油茶籽品质随储藏时间的变化规律，并在此基础上采用响应面法考察物料含水率、空气相对湿度、储藏温度和储藏时间对含油率、酸值、过氧化值的影响，建立回归方程，得出优化工艺参数，为油茶籽储藏和后续加工利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验以取自江西赣州的油茶籽（品种为“赣州油”）为研究对象。油茶果皮光滑，色泽发亮，油茶籽壳黑亮，茶籽仁白中带黄，含水率为50.3%±2.4%。经过适当预处理后剥壳取籽，并干制到目标含水率（见表1）后备用。

所用试剂均为分析纯，来自国药集团化学试剂有限公司。

1.2 试验设备

CTHI-150B恒温恒湿箱（施都凯仪器设备（上海）有限公司）、TU-1810紫外可见分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）、GL-20G-Ⅱ高速冷冻离心机（上海安亭科学仪器厂）、LRH-150生化培养箱（上海一恒科技有限公司）、YXQ-LS75SII立式压力蒸汽灭菌器（上海博迅实业有限公司医疗设备厂）等。

1.3 试验方法

1.3.1 单因素试验设计

选取物料含水率（以下简称含水率，湿基）、空气相对湿度（以下简称相对湿度）、储藏温度（以下简称温度）为影响因素，以含油率、酸值、过氧化值为检测指标，并探究脂肪酶、脂氧合酶活性以及霉菌的生长情况。由于油茶籽产区的月平均气温为8.5～30.1 ℃，月平均相对湿度为67.0%～78.4%（以赣州为例）[9]，并结合文献中安全含水率、温度等条件的报道[4,6]，设定单因素试验方案如表1。分别取相应含水率的油茶籽3 kg装于透气袋中，做好标记，并按照试验方案中的条件置于恒温恒湿箱中储藏，每隔30 d，按四分法取出200 g样品进行检测。每个条件分别做三组平行试验。

表1 单因素试验设计方案

1.3.2 Box-Behnken响应面设计

采用四因素三水平Box-Benhnken响应面试验设计，选取相对湿度（）、温度（）、含水率（）和储藏时间（）为影响因素，含油率（1）、酸值（2）和过氧化值（3）为响应值，零点试验5次。响应面优化试验编码设置如表2所示。

表2 因素水平编码表

1.3.3 指标及检测方法

含油率的测定参照GB/T 14488.1-2008《植物油料：含油量测定》中的索氏抽提法[10]；酸值的测定参考GB 5009.229-2016《食品安全国家标准：食品中酸价的测定》，采用冷溶剂指示剂滴定法[11]；过氧化值的测定参照GB 5009.227-2016《食品安全国家标准：食品中过氧化值的测定》，采用滴定法[12]；脂肪酶活性的测定参照GB/T 5523-2008《粮油检验：粮食、油料的脂肪酶活动度的测定》，采用滴定法[13]；脂氧合酶活性的检测参照Qu等[14]的方法，以亚油酸为底物采用分光度法测定；霉菌的检测参照GB 4789.15-2016《食品安全国家标准：食品微生物学检验：霉菌和酵母计数》的方法[15]，将样品10倍梯度稀释，分别取10-1、10-2、10-3样品稀释液，采用混菌法接种到马铃薯葡萄糖琼脂培养基平板中，于28 ℃恒温培养5 d，进行平板菌落计数和计算，以菌落对数单位（lg CFU/g）为报告结果。

1.4 数据处理

用SPSS 17.0对试验数据进行统计分析，用DesignExpert软件进行响应面分析。

2 结果与分析

2.1 单因素试验分析

2.1.1 不同储藏条件下油茶籽的含油率

含油率的高低直接决定油料的经济价值，是评价油料品质的重要指标之一。从图1a可以看出，随着储藏时间的延长，除含水率7%条件下油茶籽的含油率基本保持不变外，其他含水率条件下含油率总体呈先升高后降低的趋势，许帅等[8,16]报道了类似现象。含水率10%的油茶籽，其含油率增加值最大，第90天时增量达到2.29%。储藏到240 d时，13%和11.5%含水率油茶籽的含油率分别下降了5.15%和3.53%，其他处理的含油率减少量均小于2%。在王亚萍等[6]的研究中，含水率20%的油茶籽含油率下降速率最快，储藏210 d后下降了37.42%，明显高于7%和16%条件下的含油率下降幅度。这可能是因为较低的含水率可以抑制脂肪水解，从而减少含油率的降低幅度，杨如义[17]在对玉米油酸价影响因素的研究中也得到了类似的结论；图1b显示，50%相对湿度下的油茶籽含油率保持稳定，其他处理的含油率均呈先升高后降低的趋势，但没有显著差异（>0.05）。储存240d后，50%相对湿度处理的含油率减少量最小，为0.75%；图1c显示，4℃下油茶籽含油率在储藏期内呈逐渐升高的趋势，其他处理的含油率呈现先升高后降低的趋势。储藏240 d后，15、20和25 ℃处理下的含油率分别减少0.32%、1.16%和3.15%。综上可知，油茶籽在储藏一定时间后，含油率会发生明显的变化，说明油茶籽储藏过程中能够继续完成内部的生理变化，即存在储藏后熟作用[15]，含油率的增加可能由可溶性糖类物质转化而来[18]，后期含油率随着呼吸作用对营养物的消耗而降低[19]。许帅等[8]研究发现，油茶籽储藏至第4个月，含油率可达到最大值，而在马力等[20]的研究中，油茶籽储藏2至3个月时含油率可达最大值，二者的差别主要来源于各自储藏条件的差异。从图1可知，大部分条件下油茶籽储藏3个月时含油率可达最大值，个别条件下需储藏4个月。因此，在本文的研究条件下，油茶籽的后熟期为3至4个月，与花生2至3个月的后熟期比较接近，明显长于玉米等10至20 d的后熟期[21]。

注：图1a中固定因素为相对湿度60%，温度20℃；图1b中固定因素为含水率10%，温度20℃；图1c中固定因素为相对湿度60%，含水率10%。

2.1.2 不同储藏条件下油茶的籽酸值

油脂在储藏过程中会发生酸败变质，油料中油脂的酸值是评价其品质好坏和储藏方法是否合适的重要指标，可以为后续油脂的制取提供参考。图2显示了储藏条件对油茶籽酸值的影响，可以看出含水率、相对湿度和温度对油茶籽酸值的影响均比较显著（<0.05）。图2a显示，不同含水率下的油茶籽，在储藏的前90 d内，其酸值均变化不大，然后随储藏时间的延长均明显增加。储藏240d后，13%和11.5%含水率处理下的酸值分别从0.19 mg/g增加到2.90和2.27 mg/g，显著高于（<0.05）其他处理条件下的酸值，且超出国家二级茶籽油的酸值标准[22]，这可能与较多的水分极易引起油茶籽油的酸败变质有关[6]。Genkawa等[23]关于糙米储藏系统的研究也表明低水分储藏可以抑制物料的酸值等品质指标的劣变；从图2b可以看出，80%相对湿度条件下，油茶籽的酸值随储藏时间的变化显著大于其他条件下的酸值变化（<0.05），第210d时，油茶籽的酸值迅速增加，最终达到3.65 mg/g，已超出国家三级茶籽油的酸值要求，这可能与80%相对湿度条件下微生物的繁殖和代谢产物有关[24]；从图 2c可以看出，与其他温度相比，25 ℃下油茶籽的酸值随储藏时间的延长而显著增加（<0.05），在第210 d和240 d分别可达到2.3和4.03 mg/g。15 ℃和4 ℃下，油茶籽酸值的增加比较缓慢，尤其是4 ℃下，酸值仅从0.19 mg/g增加到0.45 mg/g。周玥等[18]关于茶籽在贮藏过程中主要成分变化的研究得到了类似结果，与25 ℃处理相比，5 ℃下储藏的茶籽酸值上升比较缓慢。这是因为低温能够终止或延缓油脂的酸败过程，明显抑制脂肪的水解，减少酸值的增加，提高油脂贮藏稳定性。综上可知，低水分储藏和低温储藏均可以有效抑制酸值的增加[22]。

注：图2a中固定因素为相对湿度60%，温度20℃；图2b中固定因素为含水率10%，温度20℃；图2c中固定因素为相对湿度60%，含水率10%。

2.1.3 不同储藏条件下油茶籽的过氧化值

氧化的实质是油脂中不饱和脂肪酸与氧气发生反应，形成过氧化物或者环氧化物，再进一步氧化成低分子的醛、酮、酸等小分子。过氧化值的测定主要是评价油脂中氢过氧化物的含量，在油脂氧化初期可以合理评价油脂的氧化情况[25]。从图3可以看出，除25 ℃条件下油茶籽的过氧化值呈直线上升外，其他温度以及不同含水率、相对湿度处理的过氧化值在前90 d内，均增长缓慢，且存在波动。这与油脂氧化是一个动态平衡过程有关，在油脂氧化生成氢过氧化物的同时，还存在着氢过氧化物的分解和聚合[23]。储藏前期由于积累的氢过氧化物较少，过氧化值处于波动状的缓慢增长阶段，后期氢过氧化物积累到一定值，分解和聚合速度都会增加，氧化过程的链式反应导致过氧化值的含量急剧增加。120 d后，除4和15 ℃下油茶籽的过氧化值增加比较缓慢外，其他条件下油茶籽的过氧化值均明显增加。对比图3和图2可以看出，随着储藏时间的延长，过氧化值的快速增长阶段比酸值提前出现，因此过氧化值可以作为油茶籽油脂酸败的早期指标[26]。

注：图3a中固定因素为相对湿度60%，温度20 ℃；图3b中固定因素为含水率10%，温度20 ℃；图3c中固定因素为相对湿度60%，含水率10%。

从图3a可以看出，储藏到240 d，含水率13%、11.5%、10%、8.5%和7%处理下油茶籽的过氧化值分别从0.449上升到4.069、3.728、2.652、2.302和1.909 mmol/kg。可见，含水率高的油茶籽不仅容易引起油脂的水解，也易引起油脂的氧化[6]；从图3b可以看出，相对湿度越高，储藏过程中油茶籽的过氧化值也越大，但对比图2b可知，与酸值相比，相对湿度对过氧化值的影响较小；从图 3c和图2c可以看出，与酸值类似，温度对过氧化值的影响也比较明显，各试验组间的差异极显著（＜0.01）。储藏240 d后，25 ℃下的油茶籽过氧化值最高，达到3.126 mmol/kg。丁明等[27]的研究也表明，室温条件下茶籽油过氧化值的增加量明显大于冷藏（5 ℃）条件。这可能是因为在较高温度条件下，相应的水分蒸发较快，游离磷脂吸收的水分减少，增加了它在油中的溶解度，磷脂与空气接触易发生氧化，导致过氧化值的增大[28]。

2.1.4 不同储藏条件下油茶籽脂肪酶和脂氧合酶的活性

脂肪酶具有多种催化能力，可以催化三酰甘油酯及其他一些水不溶性酯类的水解、醇解、酯化、酯交换及酯类的逆向合成反应[29]，脂氧合酶又称脂肪氧化酶，能专一催化具有顺，顺-1，4-戊二烯结构的多不饱和脂肪酸，通过分子内加氧，形成具有共轭双键的氢过氧化衍生物[30]。因此，为进一步探讨油茶籽含油率、酸值和过氧化值变化的内在原因，研究不同储藏条件下脂肪酶及脂氧合酶的活性很有必要。

图4分别显示了脂肪酶和脂氧合酶随储藏时间的变化。从图4a、图4b、图4c可以看出，不同条件下油茶籽脂肪酶活性随储藏时间总体上呈逐渐增加的趋势。温度对脂肪酶活性的影响比较显著（<0.05），温度越高，脂肪酶的活性越大，4 ℃条件，脂肪酶活性变化比较缓慢。对比图2c和图4c可知，储藏过程中温度对油茶籽脂肪酶活性和对酸值的影响规律是一致的；从图4a和图4b可以看出，不同含水率和相对湿度对脂肪酶活性的影响规律并不明显。图4d、图4e、图4f显示，除4 ℃下油茶籽脂氧合酶活性变化不大外[31]，其他条件下的脂氧合酶活性大体上呈先上升后下降的趋势。

不同储藏条件下油茶籽的含油率、酸值、过氧化值与脂肪酶活性、脂氧合酶活性、储藏时间的相关性分析结果见表3，可以发现油茶籽含油率与脂肪酶活性呈负相关，但相关性较低（2<0.400），而酸值与脂肪酶活性和脂氧合酶活性均呈正相关，前者的相关系数最高可达到0.830，且系数均极显著（<0.01），而后者的相关性系数较低（2<0.219）。由此可知：1）在储藏过程中，脂肪酶主要起水解作用，而并没起到非水相酶学中的酯化作用[32]；2）油茶籽贮藏过程中的酸值，主要是由于脂肪酶水解脂肪产生的游离脂肪酸[16]。过氧化值与脂氧合酶活性呈正相关，但相关系数比较低。这说明油茶籽油脂氧化中，脂氧合酶的酶促氧化不占主导作用。另外，由于储藏过程中没有光照，可以排除光氧化作用。因此，可以推测油茶籽储藏过程中活化的含烯底物与基态氧3O2发生的游离基反应，即自动氧化，是促成油茶籽油过氧化值增加的主要动力。

注：图4a、4d中固定因素为相对湿度60%，温度20 ℃；图4b、4e中固定因素为含水率10%，温度20 ℃；图4c、4f中固定因素为相对湿度60%，含水率10%。

表3 不同储藏条件下含油率、酸值、过氧化值与脂肪酶活性、脂氧合酶活性和储藏天数的相关性分析

注：a、b、c、d、e、f分别代表储藏时间、含油率、酸值、过氧化值、脂肪酶活性、脂氧合酶活性；*代表显著水平<0.05，**代表显著水平<0.01。

Note: a, b, c, d, e and f representsstorage time, oil content, acid value, peroxide value, lipase activity and lipoxygenase activity; *represents significant (<0.05), **represents highly significant (<0.01).

2.1.5 不同储藏条件下油茶籽霉菌的生长情况

储藏粮堆是一个封闭半封闭的生态系统，既包含温度、湿度等非生物因素，也包括微生物等生物因素[33]。油茶籽粒是具有生物活性的有机体，含有微生物生长的各种营养成分，若保存不当，易造成油茶籽中霉菌的大量繁殖和代谢产物[34]。由于现行标准中并没有给出具体的霉菌限制数[35]，因此本文参考标准LY/T 1922-2010 《核桃仁》[36]中的规定。

表4显示了不同条件下油茶籽储藏过程中霉菌菌落总数的变化情况。可以看出，不同含水率处理下的油茶籽在储藏过程中，霉菌的菌落数存在显著减少的趋势（<0.05），这与相对湿度60%的储藏环境有关，在水分活度0.60（状态平衡时与空气相对湿度在数值上相等）下，大部分微生物不能生存[37]，另外一定程度上还可能与油茶籽中含有抑菌作用的茶皂素等活性成分有关[38-39]；在相对湿度50%、60%、70%条件下，储藏过程中油茶籽的菌落数均呈减少趋势，而80%处理的油茶籽霉菌菌落则逐渐增加，储藏到210d，菌落数达到3.93个对数单位，已接近LY/T 1922-2010中的霉菌菌落数不得超过4个对数单位的规定。这是因为大部分霉菌可在水分活度为0.80～0.87的范围内生长[40]。

对比图2b和表4可知，油茶籽霉菌大量繁殖的时间与酸值急剧增加的时间大致相当，均在210 d左右，可以认为微生物的大量生长和代谢促进了油茶籽酸值的进一步增加。究其原因，可能是霉菌中的根霉、曲霉、青霉、毛霉等均可以代谢产生脂肪酶，脂肪酶的积累及其水解作用促进了油茶籽中油脂水解产生游离脂肪酸[31]；常规条件下，低温可以抑制霉菌的生长，然而本实验的研究结果却表明，4与15 ℃下储藏过程中，油茶籽的霉菌菌落数大于在20和25 ℃下储藏的菌落数，类似现象在连风[39]关于脱脂奶粉中沙门氏菌存活规律的研究和Al-Holy等[41]关于婴儿配方奶粉中阪崎肠杆菌耐热性和存活规律的研究中均有体现。这是因为温度越高，霉菌的活性越大，代谢所需要的水分就越高，然而在相对湿度60%条件，水分活度较低，微生物生长可利用的水分较少，不能满足霉菌的生长需求，致使高温下的霉菌大量死亡，而低温下霉菌的活性受到抑制，故在储藏过程中能相对较好的存活。同时，由于低温下霉菌的活性被抑制，因此不会产生大量的代谢产物，进而导致酸值的进一步增加。

2.2 工艺优化分析

含油率是划分油茶籽质量等级的最重要的指标[32]，酸值和过氧化值是油茶籽油的重要理化指标[20]。为优化储藏工艺，基于上述单因素试验分析及文献资料研究结果，以含油率（1）、酸值（2）和过氧化值（3）为响应值，选取相对湿度（）、温度（）、含水率（）和储藏时间（）为影响因素，设计Box-Benhnken响应面试验，因素编码表如表2所示，试验方案及结果见表5。

表4 不同条件下油茶籽储藏过程中霉菌菌落数

注：不同小写字母代表组内差异显著（＜0.05）。

Note: Different lowercase letters represent significant intra-group differences（＜0.05）.

表5 响应面试验方案及结果

注：1、1、1、1为、、、的编码值。

Note:1,1,1,1are code of,,,

2.2.1 回归分析及试验方差分析

对试验数据进行多元回归拟合，得到含油率、酸值和过氧化值关于相对湿度、温度、含水率和储藏时间的回归方程，在确保方程显著、失拟项不显著和方程递归性（hierachical）的基础上[42]，舍弃不显著项转换得到优化后的回归方程，分别见公式（1）、公式（2）、公式（3），并对试验结果进行方差分析，结果见表6。

1=−32.454+1.1411+2.5471+4.1061+0.0471−0.0101

1−7.289×10-312-0.04712−0.21512−2.152E-412（1）

2=11.206−0.1051−0.6211−0.2661−0.0321+

4.696×10-311+2.124E−41+0.01211+8.208E−

41+8.066E−411+5.407E−312（2）

3=8.835−0.6011−0.5171−0.0301+0.02411+

1.103×10-311+1.670×10-311+9.446×10-312（3）

表6 回归模型方差分析及相关性分析

由表6中可知，1、2和3回归模型的相关性系数2分别为0.90、0.95、0.91，说明模型能够很好地拟合真实的试验结果[43]，且其回归均极显著（<0.000 1），表明因变量与自变量之间的线性关系显著，即说明这种试验方法是可靠的。回归模型的失拟项均不显著，表明模型与试验数据相符，这些模型的选择是正确的。以上分析，说明1、2和3的回归模型可以分别用来分析和预测这些指标的变化。由表6中回归系数的检验结果可知，影响含油率1的主次顺序是：相对湿度（）=含水率（）>温度（）>储存时间（）；影响酸值2的主次顺序是：温度（）=储藏时间（）>含水率（）>相对湿度（）；对于过氧化值3来说，温度（）、含水率（）、储存时间（）均极显著，大于相对湿度（）的影响。

2.2.2 交互作用分析

由表6可知，相对湿度（）和温度（）的交互作用对含油率和酸值的影响，相对湿度（）和储藏时间（）的交互作用对酸值的影响，温度（）和含水率（）、温度（）和储藏时间（）、含水率（）和储藏时间（）的交互作用对酸值和过氧化值的影响均显著。由图5a可知，保持另外2个变量不变，随着相对湿度（）和温度（）的增加，含油率均呈现先上升后下降的趋势，当相对湿度介于59.0%～68.0%、温度介于18.5 ℃～22.0 ℃之间时，能获得较高的含油率，说明适当高的相对湿度和温度有利于油茶籽储藏后熟作用。关于酸值和过氧化值，相对湿度（）、温度（）、含水率（）、储存时间（）4个变量，在两两交互时，保持其中两个不变，随着另外两个变量的增加，酸值和过氧化值均呈逐渐增加的趋势（仅以图5b为例），说明油茶籽储藏过程中低温、低湿、低含水率和较短的储藏时间有利于保持较好的酸值和过氧化值指标。

图5 因素交互作用对油茶籽品质指标的影响

2.2.3 工艺参数综合优化与验证

市场流通的油茶籽，其最主要的应用价值是制油，上文提及含油率是油茶籽质量等级的最重要因素；其次，保证油脂的理化品质也很重要，应该综合考虑酸值和过氧化值。所以，把他们按照重要程度加上权重系数，将多指标转化为单一指标，进行综合评价很有必要。由于各指标量纲不同，按照公式（4）进行规格化处理，然后通过公式（5）采用综合加权评分法对多指标进行综合评分（见表5）[44]，并对综合评分进行规格化处理，并通过回归分析得出各因素与规格化的综合评分（Y**）之间的回归方程如公式（6）。

Y*=100(Y−Ymin)/(Ymax−Ymin) （4）

式中Y第个指标号试验的指标值；Ymax为第个指标的最大值；Ymin为第个指标的最小值，*代表规格化。

Y*=ΣW·Y*（5）

式中Y*为综合加权评分值；W为第个指标的加权系数，运用主客观赋权法（专家调查法和熵权法）[45]确定含油率权重为0.61、酸值权重为0.26、过氧化值权重为0.13。

Y**=−1 261.813+17.473+49.755+59.070+

1.149−0.244−0.028−0.1002−0.8452−

3.1912−3.379×10-32（6）

综合考虑后续制油加工，以规格化的综合评分高于初始油茶籽综合评分值66.24为依据，根据回归方程（6），应用频数分析法[46]，确定操作参数的最优组合方案。结果表明（表7），共有8个方案满足要求，并通过加权平均值和标准差计算得出，当相对湿度57.6%～67.4%，温度17.2～20.4 ℃，含水率8.9%～10.4%和储藏时间62.2～110.3 d时，储藏油茶籽的综合评分有95%的可能性高于66.24。经3组重复试验验证，在相对湿度65.0%、温度20.0 ℃、含水率10%条件下储藏110 d，油茶籽的含油率（1）为51.32%±0.42%，酸值（2）为0.69±0.03 mg/g，过氧化值（3）为1.08±0.16 mmol/kg，综合品质良好，且与预测值的相对误差分别为0.8%，5.22%和4.06%，二者比较接近。通过综合评分的优化，达到了多目标同时优化的目的[47]。另外，该优化工艺参数组合的时间范围处于后熟期内，结合上文交互作用分析的结果和工艺条件，适当高的相对湿度和温度有利于油茶籽的储藏后熟作用，建议在实际操作中处于后熟期的油茶籽储藏，其相对湿度应比后熟期之后的储藏高1%～2%，温度高1～2 ℃。

表7 频数分析表

3 结 论

1）研究了不同相对湿度、温度、含水率下，油茶籽的品质随储藏时间的变化规律，表明油茶籽储藏过程中存在3～4个月的后熟期。脂肪酶水解脂肪产生游离脂肪酸，是油茶籽贮藏过程中酸值增加的内在原因之一，且微生物的大量繁殖和代谢产物会导致酸值的进一步增加。

2）设计了4因素（相对湿度、温度、含水率、储藏时间）、3指标（含油率、酸值、过氧化值）的响应面试验，得出各指标的回归方程，并对回归方程和各因子的显著性进行了检验。分析表明：保持相对湿度和温度不变，随着含水率和储藏时间的增加，含油率呈现先升高后降低的趋势。当相对湿度介于59.0%～68.0%、温度介于18.5～22.0 ℃之间时，能获得较高的含油率，即适当高的相对湿度和温度可以促进油茶籽的储藏后熟作用。对于酸值和过氧化值来说，在两两交互时，在保持任意两个变量不变，随着另外两个变量的增加，其值均逐渐增加，即油茶籽储藏过程中低温、低湿、低含水率和较短的储藏时间有利于保持较好的酸值和过氧化值。

3）采用综合评分法将含油率、酸值、过氧化值转化为单一指标，回归得到综合优化方程。通过频数分析法给出油茶籽储藏的优化工艺参数范围：相对湿度57.6%～67.4%，温度17.2～20.4℃，含水率8.9%～10.4%和储藏时间62.2～110.3 d。为充分发挥油茶籽的后熟作用，提高储藏品质，在实际操作中建议：处于后熟期的油茶籽储藏，其相对湿度应比后熟期之后的储藏高1%～2%，温度高1～2 ℃。

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Change rule of storage quality and optimization of storage condition forseeds

Zhu Guangfei1, Liu Hai2, Li Wei1, Liu Yanhong1※, Xie Yucen3, Zhang Yue1, Xie Yongkang1

(1.100083,;2.341000,;3.99164,)

seed, commonly known as the oil-seed camellia seed or oil-tea camellia seed, just like oil palm, olive and coconut, is one of the most prominent woody edible oilseeds.seed oil, one of the favorite cooking oil used wildly in China’s southern provinces and Southeast Asia, has much in common with olive oil in chemical composition drawing great attention from the public, with high amounts of oleic acids (76.1%-83.3%) and linoleic acid (7.0%-11.03%) and was often titled as “Eastern Olive Oil”. However, it is not easy to store theseeds because of the high total amount of unsaturated fatty acids up to 90% and high temperature and high humidity climate inseed producing area, which are tend to lead to the quality degradation during storage. In order to maintain good storage quality, the effects of storage conditions on quality ofseeds and the reasons for them were explored in this study. Using moisture content of material (7%, 8.5%, 10%, 11.5%, 13%), air relative humidity (50%, 60%, 70, 80%) and storage temperature (4, 15, 20, 25℃) as single factors, the change in oil content, acid value and peroxide value ofseeds were determined during the 8-months storage. At the same time, the lipase activity, lipoxygenase activity and the growth of microorganisms, which were highly related to the increases of acid value and peroxide value, were also investigated during storage. The change trend of oil content showed an increase in the beginning and decreased after the peak, indicating that there was a phenomenon of post-ripening observed during the storage. In this study, the post-ripening period of storedseeds was 3-4 months, which was similar to the post-ripening period of 2-3 months for peanut and was obviously longer than the post-ripening period of 10-20 days for corn. The acid value and peroxide value were increased with the increase of moisture content of material, storage temperature and storage time. The significantly positive correlation between the lipase activity and the acid value indicated that the increase for acid value ofseeds during storage was mainly due to the accumulation of free fatty acids produced by hydrolysis of fat resulting from lipase. Within 6-months storage, only a few of molds ofseeds were observed. However, once microorganisms grew in large quantities with the prolongation of storage time, lipase would be produced to further promote the increase of acid value. In addition, based on the above results, the effects of moisture content of material, air relative humidity, storage temperature and storage time on oil content, acid value and peroxide value were investigated using response surface method. The regression equation predicting quality variation was established and it proposed that suitable air relative humidity and storage temperature can promote the post-ripening ofseeds during storage. The comprehensive optimization ranges ofseed storage parameters, obtained using frequency analysis method from the regression analysis of standardized comprehensive score values, were as follows: air relative humidity of 57.6%-67.4%, temperature of 17.2℃-20.4℃, moisture content of 8.9%-10.4%, storage time of 62.2d-110.3d. Under the optimal conditions, the comprehensive qualities ofseed oil are good. In order to make the best of post-ripening effect and improve the storage quality, it is suggested that in practical operation, air relative humidity of the storage during post-ripening period should be 1%-2% higher than the storage after the post-ripening stage, and the temperature should be 1℃-2℃ higher. This study can provide support for storage and the subsequent oil processing ofseeds to improve the oil production rate and guarantee the quality.

moisture; storage; quality control;seeds; post-ripening; optimization; parameters

朱广飞，刘 海，李 卫，刘嫣红，谢雨岑，张 悦，谢永康. 油茶籽储藏品质变化规律及条件优化[J]. 农业工程学报，2020，36(2)：301－311.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.02.035 http://www.tcsae.org

Zhu Guangfei, Liu Hai, Li Wei, Liu Yanhong, Xie Yucen, Zhang Yue, Xie Yongkang. Change rule of storage quality and optimization of storage condition forseeds[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2020, 36(2): 301－311. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.02.035 http://www.tcsae.org

2019-09-11

2019-12-25

赣南油茶产业开发协同创新中心PI项目（YP201610）

朱广飞，博士生，研究方向为农产品采后加工及储藏。Email：zhuguangfei@cau.edu.cn

刘嫣红，副教授，博士生导师，研究方向为农产品干燥、储藏及食品杀菌。Email：liuyanhong@cau.edu.cn

10.11975/j.issn.1002-6819.2020.02.035

TS222+.1

A

1002-6819(2020)-02-0301-11