不同加工处理方式对油茶籽油品质的影响

刘 海， 王 进， 许 杰， 陈 瑶， 缪明胜， 郭少海

(贵州省林业科学研究院,贵阳 550000)

油茶籽油是我国特有的优质木本粮油，其不饱和脂肪酸质量分数高达80%～90%[1, 2]，且脂肪酸组成与橄榄油相似，被誉为“东方橄榄油”[3, 4]，长期食用有明显的降血脂、降血压、降低胆固醇等功效，能有效预防动脉硬化和心脑血管疾病，具有预防肥胖及护肝的作用[5, 6]。油茶籽油中含有多种天然活性物质成分[7]，具有抗病毒、抗氧化、抗肿瘤、提高机体免疫力的功能[8-10]。油茶籽油中所含的活性物质是影响其品质的重要因素之一，其不仅与油茶籽的物种及产地有关[11, 12]，还受加工处理方式的影响[13]。

油茶籽油的提取方式包括压榨法、酶解法、浸提法等[14]，其中压榨法是目前油茶产业规模化生产过程中较为常用的加工工艺，也是我国油茶籽油的传统制取方式。油茶籽压榨前一般会采用焙炒、烘烤、湿蒸等方式进行热处理，破坏油茶籽内部的细胞组织结构，以提高油茶籽油的溶出。不同的预处理方式，会影响其中的微量活性成分的变化，从而影响到油脂的品质变化[15]。本研究采用不同的预处理方式进行油茶籽油压榨制取，分析不同处理方式对油茶籽油中脂肪酸组成与活性物质的影响，在不同阶段采用不同的处理方式，分析油茶籽油品质的变化趋势，为油茶籽油加工利用和品质提升提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

油茶籽，分别采于贵州省黔南州平塘县平舟镇和黔西南州册亨县弼佑镇。本研究所用的油茶籽均在成熟期采摘，每个地区的油茶籽采摘数量均为2 t，经干燥处理后，含水量降到13%以下备用。

乙醚、异丙醇、氢氧化钾、百里香酚酞、酚酞、石油醚、冰乙酸、三氯甲烷、碘化钾、硫代硫酸钠、无水碳酸钠、可溶性淀粉、乙醇、氢氧化钠、三氟化硼、氯化钠、硫酸氢钠、丙酮、福林酚、N-甲基-N-三甲基硅烷七氟丁酰胺、1-甲基咪唑、氧化铝、硝酸铝、醋酸钾为分析纯，正庚烷、甲醇、异辛烷、正己烷、四氢呋喃、桦木醇为色谱纯，重铬酸钾、邻苯二甲酸氢钾为工作基准试剂。脂肪酸甲酯混合标准品、角鲨烯、没食子酸、α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚、δ-生育酚、芦丁均为标准品。

1.1.2 仪器与设备

LH-426型液压榨油机，A1004B型电子天平，Agilent Technologies 6850气质系统串联5975C-VL MSD 三重传感轴质谱检测器，UltiMate3000高效液相色谱仪，KH-FL20E型荧光检测器，UV-1900型紫外可见分光光度计，TGL-20M型冷冻离心机，RE-301型旋转蒸发仪，TH KZ-120型商用智能蒸饭柜。

1.2 方法

1.2.1 油茶籽榨油工艺

1.2.1.1 油茶籽一次压榨工艺

GPS系统是一种可测距与授时的空间定点导航系统，能够为用户提供连续性较高、实时性较强的三维地理位置，从而得出三维速度及时间信息[1]。GPS测绘技术的主要原理是利用GPS装置捕捉并分析卫星发射出测距信号及导航电文，明确信号接受天线的中心地位，并对GPS卫星空间地理位置进行结算。

采用平塘地区普通油茶籽作为实验原料进行制油生产，先将油茶籽分别进行处理：炒制：将油茶籽倒入预热到175 ℃的炒锅中匀速炒制，在175 ℃下炒制1.5 h后取出，在地上迅速摊开自然冷却；烘制：将油茶籽置于烘盘中，平铺成3～4 cm的厚度，放置烘箱中65 ℃烘制10 h，取出自然冷却。将炒制和烘制冷却后的油茶籽分别进行脱壳，取脱壳后的油茶籽仁在65 MPa压榨1 h制取油茶籽油，每种处理重复3次，并取毛油进行理化指标、脂肪酸组成及活性物质含量测定。

1.2.1.2 油茶籽二次压榨工艺

采用册亨地区普通油茶籽作为实验原料进行制油生产，分3个处理进行：一次压榨对照：采用烘制处理油茶籽一次压榨工艺进行油茶籽油制取；二次压榨对照：将一次压榨的油茶饼粉碎过筛5 mm，65 MPa压榨1 h制取油茶籽油；蒸制处理：将一次压榨的油茶饼粉碎过筛5 mm，平铺在蒸盘中，厚度为2～3 cm，放置蒸饭柜中97 ℃蒸制60 min，取出冷却后65 MPa压榨1 h制取油茶籽油，每种处理重复3次，对制取的毛油进行理化指标、脂肪酸组成及活性物质含量测定。

油茶籽油采用贵州省油茶工程技术研究中心油茶籽油中试液压生产线制取完成。

1.2.2 检测方法

酸价：GB 5009.229—2016第一法；过氧化值：GB 5009.227—2016第一法；脂肪酸组成：GB 5009.168—2016第三法；磷脂：GB/T 5537—2008第二法；角鲨烯：LS/T 6120—2017；多酚：LS/T 6119—2017；植物甾醇：GB/T 25223—2010；维生素E：GB/T 26635—2011；黄酮：SN/T 4592—2016。

1.3 数据处理与分析

用SPSS 26.0软件对各检测数据进行多重比较分析，P<0.05表示差异显著，P>0.05表示差异不显著。

2 结果与分析

2.1 不同处理方式对一次压榨油茶籽油的影响

2.1.1 油茶籽油理化性质分析

烘制与炒制处理后的油茶籽仁压榨出油率分别为29.20%和29.06%，2种处理方式的出油率相差不大。由表1可见，烘制和炒制处理后压榨制取的油茶籽油酸价和过氧化值具有显著差异(P<0.05)，烘制处理压榨的油茶籽油酸价为0.50 mg/g KOH，较炒制处理的酸价低，而烘制的过氧化值较炒制高，但烘制和炒制处理的酸价和过氧化值均远低于国家标准规定的限量值，符合国家标准要求。

表1 不同处理方式压榨制取的油茶籽油酸价和过氧化值测定结果

磷脂是一类广泛存在于油料作物细胞组织中的生物活性物质，在油料压榨制油工艺过程中，油料中的大部分磷脂会溶出进入毛油中。磷脂被认为是引起油脂返色与回味的主要原因之一[16, 17]，是油脂脱胶过程中需要去除的主要物质成分。磷脂含量偏高不仅对油脂质量造成不良影响，同时还会增加油脂的精炼成本[17]。因此，油茶籽油中的磷脂含量越低，其脱胶精炼成本越低，油脂品质越有保障。由图1可见，烘制处理压榨的油茶籽油中磷脂含量与炒制处理具有显著性差异(P<0.05)，烘制处理为1.76 mg/g，而炒制处理为2.19 mg/g，较烘制处理高24.43%，这可能与炒制的温度较高有关，温度越高，对组织结构细胞破坏越大，造成磷脂溶出越多。

注：*表示差异显著(P<0.05)，下同。图1 不同处理方式压榨制取的油茶籽油磷脂含量测定结果

2.1.2 油茶籽油脂肪酸组成分析

不同油茶籽处理压榨制取的油茶籽油脂肪酸组成见表2。烘制和炒制处理压榨的油茶籽油饱和脂肪酸质量分数分别为11.24%和11.02%，不饱和脂肪酸质量分数分别为88.41%和88.57%，差异均不显著(P>0.05)。2种处理压榨制取油茶籽油的花生酸和棕榈油酸2种组分质量分数存在显著性差异(P<0.05)，而其余脂肪酸组分无显著性差异(P>0.05)。由此可见，烘制与炒制的油茶籽处理方式对液压压榨的油茶籽油脂肪酸组分影响不大，与龙婷等[18]研究结果一致。

表2 不同处理方式压榨制取的油茶籽油脂肪酸组成/%

2.1.3 油茶籽油活性物质含量分析

从油茶籽油中的活性物质来看，烘制和炒制2种处理方式对油茶籽油的活性物质成分含量影响较大，甾醇总量、角鲨烯、维生素E、总多酚以及总黄酮的含量均存在显著性差异(P<0.05)。其中，烘制处理制取的油茶籽油甾醇总量、角鲨烯、总多酚以及总黄酮含量均较炒制处理高，而炒制处理的维生素E含量较高。由此可见，烘制处理方式能较好保留油茶籽油中的活性物质成分。

植物甾醇是植物油中的一种天然微量活性物质，具有降低胆固醇、抗炎、抗菌、抗溃疡和抗肿瘤等作用[19]。多酚具有天然的抗氧化活性[20]，具有抗菌、抗病毒、降血脂、预防心血管疾病等活性功能[21, 22]，是油茶籽油品质的重要指标。研究表明，油料的烘制预处理可以提高油脂中的甾醇和多酚含量，提高油脂品质[23]。由表3可见，采用烘制和炒制2种处理制取的油茶籽油，其甾醇总量和总多酚含量差异较大，烘制油茶籽制取的油茶籽油甾醇总量为354.63 mg/100 g，较炒制处理高25.84%，总多酚含量为203.87 mg/kg，较炒制处理高14.52%。罗凡等[15]研究也表明，对油茶籽进行150 ℃红外和热风干燥处理，均可提高油茶籽油中的多酚含量，与本研究的结果一致。

表3 不同处理方式压榨制取的油茶籽油活性物质测定结果

2.2 蒸制处理对二次压榨油茶籽油的影响

2.2.1 油茶籽油理化性质分析

由表4可见，一次压榨对照的酸价高于二次压榨对照和蒸制处理的酸价，二次压榨对照和蒸制处理的酸价均为0.61 mg/g KOH，而各处理的油茶籽油过氧化值中，一次压榨对照的过氧化值最高，其次为二次压榨对照，而蒸制处理的过氧化值最低。与国家标准限量相比，各处理压榨的油茶籽油的酸价和过氧化值均远低于国家标准规定限量值，符合国家标准要求。

表4 蒸制处理油茶饼压榨制取的油茶籽油酸价和过氧化值测定结果

由图2可见，蒸制处理与二次压榨对照、一次压榨对照的磷脂含量两两之间差异显著(P<0.05)，其中，蒸制处理的含量最高，为1.26 mg/g，二次压榨对照次之，一次压榨对照最低，为0.21 mg/g。与一次压榨对照相比，二次压榨对照的油茶籽油磷脂含量是一次压榨对照的2倍多，这可能与粉碎处理有关。粉碎的剪切力可以破坏油料的细胞组织结构，使细胞组织中的磷脂更易溶出，导致油茶籽油中的磷脂水平升高。蒸制处理二次压榨油茶籽油的磷脂含量是二次压榨对照的2.74倍，含量较高，可能与温度及水分有关。磷脂属于双亲性物质[24]，在蒸制过程中，蒸汽可以将油饼中的磷脂溶出，加上蒸制温度的影响，更容易使其中的磷脂溶出，导致油茶籽油中的磷脂急剧增加。

图2 蒸制处理油茶饼压榨制取的油茶籽油磷脂含量测定结果

2.2.2 油茶籽油脂肪酸组成分析

蒸制处理是油茶籽油制取工艺中常用的处理方式，利用高温使油料中的蛋白质变性，增加出油率。在本研究中，对一次压榨后粉碎的油茶饼进行蒸制处理，可将二次压榨的出油率提高7.31%，达到10.38%，从而大幅提升油茶籽油的生产效率。由表5可见，不同的压榨阶段榨出的油茶籽油饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸质量分数均无显著差异(P>0.05)，但其中的部分脂肪酸组分质量分数存在差异，二次压榨的油茶籽油硬脂酸、花生酸和亚麻酸质量分数显著高于一次压榨油茶籽油(P<0.05)，而其他脂肪酸组分无显著差异(P>0.05)。

二次压榨中不同方式处理制取的油茶籽油，其饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸均无显著差异(P>0.05)，但饱和脂肪酸组分中的豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、以及花生酸均存在显著差异(P<0.05)，而不饱和脂肪酸组分中的棕榈油酸、亚油酸和亚麻酸也存在显著差异(P<0.05)。其中，棕榈酸和亚油酸的质量分数差异较大，蒸制处理的棕榈酸和亚油酸的质量分数较二次压榨对照分别高1.15%和1.09%，与王文杰等[25]研究基本一致。与蒸制处理制取的油茶籽油相比，二次压榨对照处理的油酸质量分数无显著差异(P>0.05)。由此可见，二次压榨过程中，对油茶饼进行蒸制处理可以影响到其中的部分脂肪酸组分的质量分数。

表5 蒸制处理油茶饼压榨制取的油茶籽油脂肪酸组成/%

2.2.3 油茶籽油活性物质含量分析

由表6可见，不同压榨阶段制取的油茶籽油中的各种活性物质含量具有明显的差异，一次压榨制取的油茶籽油角鲨烯和总多酚含量显著高于二次压榨制取的油茶籽油(P<0.05)，二次压榨的甾醇总量、维生素E含量较高(P<0.05)。二次压榨制取的油茶籽油甾醇总量较一次压榨提高了18.01%，这可能与油茶饼的粉碎工艺有关。一次压榨制取的油茶籽油总多酚含量是二次压榨的1.75倍，表明油茶籽中的多酚主要在一次压榨过程中溶出。

表6 蒸制处理油茶饼压榨制取的油茶籽油活性物质测定结果

二次压榨工艺过程中，蒸制处理对油茶籽油中的活性物质含量具有明显的影响。蒸制处理使油茶籽油中的甾醇总量增加到了583.80 mg/100 g，较二次压榨对照提高了66.51%，对甾醇含量影响较大，而蒸制处理对油茶籽油中的角鲨烯、维生素E、总多酚及总黄酮的含量影响不显著(P>0.05)。对一次压榨的油茶饼进行粉碎蒸制处理后，其制取的油茶籽油甾醇总量约是一次压榨油茶籽油甾醇总量的2倍。吴雪辉等[13]对不同压榨方法进行研究发现，采用汽蒸工艺处理油茶籽的古法压榨方法制取的油茶籽油甾醇含量显著高于螺旋压榨和液压压榨制取的油茶籽油甾醇含量，与本研究结果一致。由此可见，对油茶饼进行粉碎蒸制处理，可以大幅提高油茶籽油甾醇总量，从而提升油茶籽油品质，但其工艺机理有待进一步研究。

3 结论

烘制处理和炒制处理的出油率及脂肪酸组成相差不大，但烘制处理压榨制取的油茶籽油的甾醇总量、角鲨烯、总多酚以及总黄酮的含量较高，制取的油茶籽油品质较好；对一次压榨的油茶饼进行粉碎蒸制处理后压榨，出油率可达10.38%，能有效提高油茶籽油的制取效率，且蒸制处理可大幅提高油茶籽油中的甾醇含量。采用烘制预处理的加工方式更有利于油茶籽油的品质提升，在二次压榨中采取适当的蒸制处理，可提高油茶籽油的出油率，增加部分活性物质含量，但需对制取的油茶籽油进行脱胶精炼，以降低油茶籽油中磷脂含量，减少其对油茶籽油的不良影响。