茶油精炼过程中氧化稳定性变化规律研究

刘 霜，李 晖，廖卢艳，吴卫国

（1. 湖南农业大学食品科学技术学院，湖南 长沙 410128；2. 湖南神农国油生态农业发展有限公司，湖南 衡阳 421200）

茶油，也称为茶籽油、山茶油，是从山茶科山茶属植物油茶（Camellia oleiferaAbel）成熟种子提取的植物油，是我国重要的经济产物之一[1]。茶油的氧化稳定性是衡量茶油品质的重要指标，主要指标有过氧化值、酸价和自由基清除能力。茶油的过氧化值是衡量茶油氧化酸败程度的指标，由于茶油在氧化作用下会生成过氧化物，过氧化值越大，表明茶油的氧化酸败现象越严重，品质越差。茶油氧化酸败会破坏油中的不饱和脂肪酸和维生素等营养成分，对茶油的色泽、风味和营养品质造成不利影响，从而降低茶油的稳定性[2]。与过氧化值原理相似，酸价也是衡量茶油氧化酸败的重要指标，酸价越高，茶油被氧化的程度越深。此外，自由基清除能力也是衡量氧化稳定性的重要指标之一。自由基会在氧化酸败过程中大量产生，反应产生的有毒有味物质会对人体的健康造成危害。因此，应当通过精炼来降低茶油酸价和过氧化值，防止茶油品质快速恶化，提高茶油氧化稳定性[3]。脂肪的氧化酸败是造成食品变质的主要原因，茶油具有良好的抗氧化性，茶油中含有较多抗氧化性物质[4]如茶多酚、维生素E、醌类物质、单不饱和脂肪酸[5]和类胡萝卜素等。它们能够消耗自由基，并且减缓自由基的生成速率[6]。

笔者以冷榨茶油毛油、脱酸油、脱色油、脱蜡油和成品油为材料，探讨茶籽油精炼过程中氧化稳定性的变化规律，以期为精炼高品质茶油提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 原料与试剂 （1）供试原料：茶油毛油、脱酸油、脱色油、脱蜡油、成品油采样于湖南神农国油生态农业发展有限公司。茶油毛油由混合品种茶籽经冷榨工艺制得。茶油毛油加入碱液后脱酸取得脱酸油，加入活性白土和活性炭脱色处理取得脱色油，降温结晶过滤处理取得脱蜡油。（2）主要试剂：三氯甲烷、碘化钾、硫代硫酸钠、石油醚、无水硫酸钠、可溶性淀粉、重铬酸钾、异丙醇、乙醚、冰乙酸、95%乙醇、百里香酚酞指示剂、乙酸乙酯、DPPH、甲醇等，均为分析纯试剂；没食子酸标准品、Trolox 标准品。

1.1.2 仪器与设备 UV-1200 型紫外可见分光光度计[翱艺仪器（上海）有限公司]；SYWF-50 水浴恒温振荡器（天津市莱玻特瑞仪器设备有限公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 茶油总酚的测定 （1）没食子酸标准曲线的绘制。称取0.1 g 没食子酸标准品，以甲醇溶液为溶剂于100 mL 容量瓶定容至刻度，摇匀，制成1 mg/mL没食子标准酸储备液，分别移取0、2、3、4、6 mL没食子酸标准液于100 mL 容量瓶中，用甲醇溶液定容至刻度，摇匀，制成浓度分别为0、20、30、40、60 μg/mL 没食子酸工作液。以没食子酸工作液的浓度为横坐标，对应的吸光度为纵坐标，绘制没食子酸标准曲线[7]。（2）茶油样品前处理。称取各阶段茶油3 g，加入2 mL 甲醇后旋涡混匀，超声15 min，萃取3次，合并提取液，氮气吹干，将残留物溶于2 mL 乙腈，用3 mL 正己烷洗涤3 次，吹干乙腈层，残渣溶于2 mL 甲醇。分别移取空白、样品待测液和没食子酸工作液各1 mL 于刻度试管中，加入0.5 mL 福林酚试剂、2 mL 7.5%碳酸钠溶液和6.5 mL 蒸馏水，旋涡振荡1 min，再静置1 h，用10 mm 比色皿，在760 nm 波长条件下测定吸光度（A）。总酚含量按下列公式计算。

式中：X表示茶油中总酚含量（mg/kg）；C表示标准曲线测得的总酚浓度（μg/mL）；D表示样品定容后所稀释的倍数；2 表示洗脱液蒸干后定容的体积（mL）；m表示茶油样品重量（g）。

1.2.2 茶油过氧化值的测定 参照食品安全国家标准食品中过氧化值的测定[8]进行，单位以g/kg 表示。

1.2.3 茶油酸价的测定 参照食品安全国家标准 食品中酸价的测定[9]进行，单位以mg/g 表示。

1.2.4 茶油DPPH 自由基清除能力的测定 按4 个步骤进行。（1）样品处理。称取5 种不同阶段的茶油1～1.5 g，加入5 mL 乙酸乙酯，每个阶段茶油做3 组重复，振摇混匀。（2）试剂配制。使用乙酸乙酯作为溶剂，配制浓度为0.1 mmol/L 的DPPH 溶液。（3）标准曲线的绘制。以Trolox 为标准品，测定自由基清除能力。以乙酸乙酯为溶剂，配制浓度分别为5、10、20、30、40 μmol/L 的Trolox 标准液。将3 mL DPPH溶液和3 mL Trolox标准液，振摇混匀，避光反应2 h后，以乙酸乙酯为空白，测定517 nm 波长处吸光度A2；将3 mL DPPH 溶液与3 mL 乙酸乙酯振荡混匀，避光反应2 h 后，以乙酸乙酯为空白，测定517 nm 波长处吸光度A1。使用公式R=（1-A2/A1）×100%计算出各阶段茶油的自由基清除率R。以茶油的自由基清除率为纵坐标，Trolox 标准液的浓度为横坐标来绘制标准曲线[10]，得出标准曲线的相关系数和线性回归方程。式中：A1表示3 mL DPPH 和3 mL 乙酸乙酯混合液的吸光度；A2表示3 mL Trolox 标准液混合液和3 mL DPPH 溶液的吸光度。（4）自由基清除能力的测定。将3 mL DPPH 标准液和3 mL 乙酸乙酯混合，振荡混匀，避光反应2 h 后，以乙酸乙酯为空白，在517 nm波长处测定其吸光度A1；将3 mL 样品提取液和3 mL DPPH 溶液混合，振荡混匀，避光反应2 h 后，以乙酸乙酯为空白，在517 nm 波长处测定其吸光度A2。

1.2.5 总酚与过氧化物、酸价、自由基清除能力相关性的测定 利用SPSS 20.0 软件对各阶段茶油的总酚浓度与过氧化值、酸价、自由基清除能力的相关性进行分析。

2 结果与分析

2.1 总酚含量的变化

由表1 可知，在5 种油中毛油的总酚含量最高，经过碱炼工艺后，茶油的总酚含量明显下降，可能是因为碱炼脱酸后，茶油中的酚类物质结构被碱液破坏所致，脱色油总酚浓度高于碱炼油的原因可能是加入了吸附剂，如白土、活性炭等[11]。脱蜡后，茶油总酚浓度上升的原因是低温条件有助于茶油中酚类物质结构恢复，在没有碱液影响的情况下，酚类物质受破坏程度大大降低，总酚含量升高。并且脱蜡后去除油脂中的甘油酯等结晶时，茶油的质量会下降，导致总酚的相对含量上升。

2.2 过氧化值的变化

由表1 可以看出，毛油经过碱炼后过氧化值下降到最低值，精炼过后茶油的过氧化值有所下降，然而成品油的过氧化值达到最高。碱炼脱酸后茶油（脱酸油）的过氧化值比毛油下降了29.3 %，随后脱色油的过氧化值比脱酸油上升了24.3%，脱蜡后茶油（脱蜡油）的过氧化值比脱色油下降了18.4%，成品油的过氧化值相比于脱蜡油上升了195.8%[12]。这说明碱炼脱酸和脱蜡让过氧化值明显下降，成品油时过氧化值达到最高值。

产生这一现象的原因可能是茶油在碱炼脱酸中用碱中和游离脂肪酸时，中和生成的钠皂是一种表面活性物质，具有较强的吸附和吸收能力，可能对茶油中的过氧化物具有一定的吸附作用，使得茶油的过氧化值在此时下降至最低。在脱色阶段油脂的过氧化值有所上升的原因可能是通常采用白土脱除茶油中的色素以及残留的微量有色有味杂质等，同时由于脱色工艺要求在空气中暴露的时间较长，加速了油脂的氧化酸败，使茶油的过氧化值上升。脱蜡阶段茶油的过氧化值下降的原因可能是分离固体脂肪结晶时，将部分过氧化物也一起分离除去[13]。成品油的过氧化值大幅上升的原因可能是毛油中含有较多的抗氧化物质，而在各项精炼后，成品油中的抗氧化性物质含量有所损失，并且茶油在加工和储存过程中由于受到光线、高温、氧气等作用使茶油理化性质发生变化。因此，在制备和储存成品茶油时，应当采取一系列措施避免油脂产生较高过氧化值，如将成品油储存在避光、低氧、适宜温度的条件下，在成品油中混入氮气来降低茶油中的氧气含量，控制脂肪氧化酶活性以及降低水分含量等。

与杨标斌[14]的研究结果进行对比，可以看出该试验常温下茶油的过氧化值为2.7 mmol/kg，并且茶油的过氧化值随温度的升高而增加，这说明冷榨法制取的茶油具有相对较低的过氧化值，具有较好的抗氧化性。

2.3 酸价的变化

如表1 所示，毛油的酸价在碱炼脱酸后下降了85.3%，脱色后的酸价又继续下降了13.6%，可以看出碱炼脱酸对酸价的下降最为重要，其原因是碱炼脱酸是毛油主要的化学脱酸措施，可以脱除茶油中大部分的游离脂肪酸，让游离脂肪酸转化为在油脂中不溶的皂角。脱色阶段酸价继续下降并达到最低值，脱除茶油中的色素主要采用的方法是添加活性白土[15]，白土具有一定的吸附作用，可能会吸附部分游离脂肪酸，从而导致酸价下降。脱蜡油和成品油的酸价分别比脱色油增加了36.8%和42.1%。其原因可能是脱蜡技术利用油脂中甘油三酯熔点及溶解度不同，在一定的温度条件下，使油脂分离成固态和液态，让固态物质分离出来[13]，脱蜡阶段茶油的酸价上升可能是由于油脂分离为固态和液态时，可能会分离出部分游离脂肪酸。

表1 不同精炼阶段5 种茶油的总酚含量、过氧化值和酸价比较

2.4 DPPH 自由基清除能力的变化

毛油、脱酸油、脱色油、脱蜡油、成品油的自由基清除率和抗氧化性物质浓度如表2 所示。由表2 可知，毛油、脱蜡油、成品油均具有较好的自由基清除率，脱色油的自由基清除率相比于前面3 种油较低，脱酸油自由基清除率则在5 种油中最低，并且对于同一阶段的茶油，自由基清除率随抗氧化性物质浓度的增加而逐渐增加。

表2 不同精炼阶段5 种茶油的DPPH 自由基清除率和抗氧化物质浓度比较

2.5 总酚与过氧化值、酸价、DPPH 自由基清除能力的相关性

茶油毛油中抗氧化性物质浓度最大，在碱炼脱酸和脱色阶段有大幅下降，原因可能是在碱炼脱酸和脱色过程中，经过加碱和高温处理，茶油中抗氧化物质结构遭到破坏，降低了茶油的抗氧化性物质浓度和自由基清除能力。毛油未经任何加工处理，较好地保存了抗氧化性物质，具有较好的自由基清除率，比成品油中抗氧化性物质浓度高97.7%，比脱蜡油中抗氧化性物质浓度提高104.9%，原因可能是脱蜡油通常采用晶析分离的方法，将油脂冷却，再让凝固点较高的甘油酯等结晶分离出来[16]，在低温条件下部分抗氧化物质结构恢复，从而提高了茶油的抗氧化性物质浓度和自由基清除率。陈晓梅等[17]的研究表明，茶油毛油的自由基清除率最高为23.45%，而该试验用冷榨法制取的茶油自由基清除率则达到60.67%，说明冷榨法更有利于清除茶油的自由基。

如表3 所示，总酚与过氧化值呈负相关，相关性不显著；与酸价和DPPH 自由基清除能力呈正相关，相关性显著。因为酸价是使用氢氧化钾标定测定的，若茶油中含有酚类物质，可能会与氢氧化钾发生反应，增加氢氧化钾消耗量，从而导致酸价升高[18]，因此，总酚的量与酸价呈正相关。总酚含量与DPPH 自由基清除能力呈正相关的原因可能是酚类也是抗氧化性物质的一种，可以增加茶油的自由基清除能力[4]。

表3 总酚含量与过氧化值、酸价、DPPH 自由基清除能力的相关性

3 结 论

茶油毛油的总酚含量最高，经过碱炼脱酸后总酚含量明显下降，然而脱蜡后，茶油总酚含量有所上升，原因可能是低温条件有助于茶油中酚类物质结构恢复，在没有碱液影响的情况下，酚类物质受破坏程度大大减轻，总酚含量升高。

在5 种茶油中过氧化值最低的是脱酸油，毛油经过碱炼脱酸后过氧化值下降，成品油过氧化值相较于脱蜡油大幅上升。成品油的过氧化值上升的原因可能是毛油中的抗氧化物质损失，并且在储存和加工过程中受到光线、高温、氧气等影响发生氧化。因此，为防止成品油品质变化，应选择合适储存条件避光、低温存放。

在5 种茶油中酸价最高的是毛油，碱炼脱酸后，酸价下降最显著。酸价最低的是脱色油，可能是由于经过活性白土及活性炭的吸附作用，部分游离脂肪酸和酸性物质被吸附除去，从而降低脱色油酸价。

在5 种茶油中抗氧化性物质浓度最大的是毛油，在碱炼脱酸阶段抗氧化物质浓度下降最多，因此，可以考虑采用更加温和的脱酸方法减少脱酸油抗氧化物质含量损失，提高自由基清除能力。

总酚与酸价的相关性最强，与自由基清除能力的相关性次之，与过氧化值的相关性不明显。