陳升榮 羅家星 張 彬 周 武 白 雪
(南昌大學(xué)中德食品工程中心,南昌 330047)
茶葉籽油為木本植物油,其脂肪酸組成與山茶油和橄欖油相似,不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過80%,其亞油酸含量高于山茶油,并且VE含量較高。國家衛(wèi)生部于2009年12月發(fā)布公告(2009年第18號(hào))批準(zhǔn)茶葉籽油為新資源食品[1]。
壓榨法是提取油脂的常用方法。傳統(tǒng)的壓榨法提取植物油可分為熱榨法和冷榨法。熱榨法溫度高,油脂得率較高,但油脂色澤較深,反式脂肪酸含量增加[2],可能產(chǎn)生有害物苯并芘。冷榨法提取的油脂色澤較淺,可以避免因高溫而產(chǎn)生有害物質(zhì),但油脂得率低,渣粕中含油較高,需對(duì)粕進(jìn)行溶劑浸提,增加生產(chǎn)成本。
油脂氧化穩(wěn)定性是油脂品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。油脂中的微量成分如VE、生育三烯酚等酚類物質(zhì)和甾醇類物質(zhì)有抗氧化作用[3],在油脂提取過程中這些活性成分含量會(huì)發(fā)生變化[4],從而影響油脂的氧化穩(wěn)定性。
微波具有控制方便、加熱速度快、受熱體系溫度均勻、節(jié)能、選擇性強(qiáng)和適于工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)[5],因此,被廣泛用于天然產(chǎn)物有效成分提取。本試驗(yàn)采用微波預(yù)處理壓榨法提取茶葉籽油,探討微波預(yù)處理壓榨茶葉籽油的出油率和品質(zhì)。
茶葉籽:江西信江特種農(nóng)副產(chǎn)品開發(fā)有限公司。
正庚烷、正丁醇、三氯甲烷、石油醚(沸程60~90℃),均為分析純:天津永大化學(xué)試劑有限公司;2-TBA(2-硫代巴比妥酸)為分析純:上海強(qiáng)順化學(xué)試劑有限公司;MDA(丙二醛)為優(yōu)級(jí)純:南京建成生物工程研究所。
T6新世紀(jì)紫外可見分光光度計(jì):京普析通用儀器有限責(zé)任公司;松下NN-K653S型微波爐:家用微波爐;RE-5298旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀:上海亞榮儀器廠;HH-6型電熱恒溫水浴鍋:常州國華電器有限公司;電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱:上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠;7312-I型電動(dòng)攪拌機(jī):上海標(biāo)本模型廠;壓榨設(shè)備:自制。
1.3.1 茶葉籽的前處理
將茶葉籽破殼,去殼后用小型粉碎機(jī)粉碎茶葉籽仁,篩分,得茶葉籽仁粉,粒度為20~40目,用索氏提取法測(cè)茶葉籽仁粉總脂肪含量。
1.3.2 微波預(yù)處理壓榨茶葉籽油工藝及操作
圖1 微波預(yù)處理壓榨茶葉籽油工藝流程圖
稱取100 g茶葉籽仁粉,均勻?yàn)⑺?0 g,密封,室溫下靜置1 h,目的是為了讓水分充分滲入茶葉籽仁粉顆粒,平均分成3份,分別放入微波爐中,均選擇中高火,微波加熱35 s,微波2次,合并3份加熱的茶葉籽仁粉,冷卻至室溫后用自制的壓榨設(shè)備壓榨,在10 MPa壓力下壓榨10 min,收集茶葉籽油,計(jì)算出油率和出油效率,計(jì)算公式如下,油樣保存于冰箱中待測(cè)定。
1.3.3 烘烤壓榨茶葉籽油
稱取100 g茶葉籽仁粉4份,分別放入烘箱中烘烤,烘烤溫度分別設(shè)定為 60、80、100、120℃,時(shí)間均為1 h,且烘烤過程中每隔20 min攪拌一次,烘烤好的茶葉籽仁粉冷卻至室溫,在10 MPa壓力下壓榨10 min,收集茶葉籽油,計(jì)算出油率,油樣保存于冰箱中待測(cè)定。
1.3.4 浸提茶葉籽油
稱取100 g茶葉籽仁粉,置于圓底燒瓶中,加入300 mL石油醚(料液比m/V=1∶3),在室溫下攪拌浸提1 h,浸提2次,合并提取液,真空下脫溶,收集茶葉籽浸出油,計(jì)算出油率,油樣保存于冰箱中待測(cè)定。
1.3.5 茶葉籽油氧化穩(wěn)定性測(cè)定
分別稱取適量的微波預(yù)處理壓榨茶葉籽油、烘烤后壓榨茶葉籽油和浸提茶葉籽油于玻璃皿中,置于烘箱(60±2)℃中烘烤0、5、10、20、40 h冷卻,測(cè)定不同烘烤時(shí)間的茶葉籽油的CD值和TBARS含量,通過CD值和TBARS含量的變化來比較茶葉籽油的氧化穩(wěn)定性。
1.3.6 測(cè)定方法
1.3.6.1 CD值的測(cè)定
共軛二烯(CD)含量的測(cè)定參照 Wang等[6]方法,準(zhǔn)確稱取油樣0.02~0.03 g于容量瓶中,用正庚烷定容至25 mL,搖勻,在234 nm下測(cè)其吸光值,以正庚烷作為參照物。CD值計(jì)算如公式如下:
CD=A234/(C×L)
式中:A234為吸光值;C為100 mL溶液中油重/g/100 mL;L為比色皿的寬度/cm。
1.3.6.2 TBARS的測(cè)定
硫代巴比妥酸反應(yīng)物(TBARS)含量的測(cè)定參照Neel等[7]方法,準(zhǔn)確稱取油樣 0.05~0.10 g,置于容量瓶中,用正丁醇定容至25 mL,搖勻,取5 mL油樣溶液于試管中,加入5 mL 2-TBA溶液(0.5 g 2-TBA/250 mL正丁醇),搖勻,在95℃水浴中反應(yīng)2 h,之后用冰水冷卻,終止反應(yīng)。在532 nm下測(cè)反應(yīng)物的吸光值,以正丁醇作為參照物。用丙二醛(MDA)標(biāo)準(zhǔn)品繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,試驗(yàn)結(jié)果用每克油中含有 MDA量(μmol MDA eq/g)表示。
1.3.6.3 茶葉籽油色澤的測(cè)定
茶葉籽油色澤的測(cè)定參照Yoshida等[8]方法,稱取0.5 g油樣于容量瓶中,用三氯甲烷定容至10 mL,搖勻,在420 nm下測(cè)溶液的吸光值,以三氯甲烷作為參照物。
1.3.6.4 其他指標(biāo)測(cè)定
粗脂肪含量,按 GB/T 5512—2008測(cè)定;酸價(jià)(AV),按 GB/T 5530—2008測(cè)定;過氧化值(POV),按GB/T 5538—2008測(cè)定;不皂化物含量,按 GB/T 5535—2008測(cè)定;水分及揮發(fā)物含量,按 GB/T 14489.1—2008測(cè)定。
1.3.7 統(tǒng)計(jì)分析
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
在預(yù)試驗(yàn)基礎(chǔ)上,本試驗(yàn)選擇了一個(gè)最優(yōu)的微波預(yù)處理壓榨茶葉籽油工藝,從圖2可以看出,微波預(yù)處理壓榨茶葉籽出油率比烘烤后壓榨出油率高,比120℃烘烤后壓榨出油率高9.6%,為21.81%,出油效率為77.5%,餅粕中殘油率為8.08%。說明微波能夠很好的破壞細(xì)胞壁,使油脂富集。石油醚浸提茶葉籽的出油率為23.45%。
圖2 不同處理方法下提取茶葉籽油的出油率
茶葉籽油色澤的深淺隨吸光值的增大而加深。從圖3中可以看出,微波預(yù)處理壓榨茶葉籽油與60℃、80℃烘烤后壓榨茶葉籽油在吸光值上無明顯差異,分別是0.189、0.188、0.191。120℃烘烤后壓榨茶葉籽油吸光值為0.221,高于微波預(yù)處理壓榨和低溫烘烤后壓榨茶葉籽油,可能是美拉德反應(yīng)產(chǎn)生了褐色物質(zhì)。浸提茶葉籽油色澤最淺,吸光值也最低,為0.168。
圖3 不同處理方法得到的茶葉籽油420 nm下吸光值
從表1中可看出,微波預(yù)處理壓榨茶葉籽油的酸價(jià)、過氧化值、不皂物含量和水分及揮發(fā)物含量與60、80℃烘烤后壓榨茶葉籽油無明顯差別。
表1 不同處理方法提取的茶葉籽油理化性質(zhì)
共軛二烯(CD)和丙二醛(MDA)都是油脂氧化產(chǎn)物,CD在234 nm處有強(qiáng)吸收峰,MDA與TBA反應(yīng)生成的有色物質(zhì)TBARS在532 nm處有強(qiáng)吸收峰。本試驗(yàn)采用在60℃加速氧化的條件下,通過茶葉籽油的CD值和TBARS含量的變化來比較不同提取方法提取的茶葉籽油的氧化穩(wěn)定性情況。
表2 不同處理方法提取的茶葉籽油的CD值
從表2中可以看出,在0 h時(shí),微波預(yù)處理壓榨茶葉籽油的CD值與100℃烘烤后壓榨茶葉籽油無顯著差異(P>0.05),60℃和80℃烘烤后壓榨茶葉籽油和浸提茶葉籽油無顯著差異(P>0.05),120℃烘烤后壓榨提取的茶葉籽油的CD值明顯大于其他提取方法提取的茶葉籽油,這可能是因?yàn)?20℃烘烤時(shí),物料內(nèi)的油脂已經(jīng)氧化。
表3 不同處理方法提取的茶葉籽油的TBARS
從表3中可以看到,在0 h時(shí),微波預(yù)處理壓榨茶葉籽油的TBARS含量與120℃烘烤后壓榨提取的茶葉籽油的TBARS含量無顯著差異(P>0.05),與60、80、100℃烘烤后壓榨茶葉籽油和浸提茶葉籽油有顯著差異(P<0.05)。
在此試驗(yàn)條件下,從CD值和TBARS含量變化情況看,微波預(yù)處理壓榨茶葉籽油氧化穩(wěn)定性高于60℃烘烤后壓榨茶葉籽油,與100℃烘烤后壓榨茶葉籽油氧化穩(wěn)定性相當(dāng)。適當(dāng)?shù)臏囟群婵静枞~籽,可以提高茶葉籽油的氧化穩(wěn)定性,可能是烘烤促進(jìn)了VE等抗氧化活性成分在油中的溶解,當(dāng)溫度過高,超過120℃時(shí),氧化穩(wěn)定性下降,可能是高溫下茶葉籽油中抗氧化活性成分被分解破壞了(烘烤之后茶葉籽油由原來的黃色變成無色,說明烘烤已經(jīng)把油里面有抗氧化作用的色素分解掉了,如類胡蘿卜素[9])。微波預(yù)處理壓榨茶葉籽油能有一個(gè)很好的氧化穩(wěn)定性,一方面是微波可以迅速的使物料內(nèi)部溫度達(dá)到一個(gè)較高的溫度,促進(jìn)了抗氧化活性成分在油中的溶解,另一方面,在這較短的時(shí)間內(nèi)不至于使抗氧化活性成分分解。
3.1 微波預(yù)處理壓榨茶葉籽油得率比120℃烘烤后壓榨得油率高9.6%,為 21.81%,提取率為77.5%,餅粕中殘油率為8.08%。
3.2 微波預(yù)處理壓榨茶葉籽油的色澤與低溫烘烤后壓榨茶葉籽油無明顯差別,其他理化指標(biāo)與低溫烘烤后壓榨茶葉籽油也無明顯差別。
3.3 從CD值與TBARS含量的變化趨勢(shì)可以看出,隨著烘烤溫度的升高,壓榨茶葉籽油的氧化穩(wěn)定性上升,當(dāng)溫度過高時(shí)氧化穩(wěn)定性下降。微波預(yù)處理壓榨茶葉籽油氧化穩(wěn)定性高于60℃烘烤后壓榨茶葉籽油氧化穩(wěn)定性,與100℃烘烤后壓榨茶葉籽油氧化穩(wěn)定性相當(dāng)。
[1]馬躍青,張雷,吳衛(wèi)國,等.人工加速老化對(duì)茶葉籽儲(chǔ)藏特性的影響[J].中國糧油學(xué)報(bào),2012,27(6):61-65
[2]蘇德森,林虬.加熱對(duì)油茶籽油中反式脂肪酸形成的影響[J].中國油脂,2010,35(12):62-66
[3]Sodeif Azadmard-Damirchi,F(xiàn)atemeh Habibi-Nodeh,Javad Hesari,et al.Effect of pretreatment with microwaves on oxidative stability and nutraceuticals content of oil from rapeseed[J].Food Chemistry,2010(121):1211-1215
[4]楊金娥,黃慶德,鄭暢,等.烤籽溫度對(duì)壓榨亞麻籽油品質(zhì)的影響[J].中國油脂,2011,36(6):28-31
[5]李鳳英,崔蕊靜,李春華,等.采用微波輔助法提取葡萄籽中的原花青素[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2005,31(1):39-42
[6]Wang J,Shahidi F.Stability characteristics of omega-3 oil and their randomized counterparts[C]//Recent advances in food and flavor chemistry,RSC Publishing,Cambridge,2010:297-307
[7]Neel Chandrasekara,F(xiàn)ereidoon Shahidi.Oxidative stability of cashew oils from raw and roasted nuts[J].Journal of the A-merican Oil Chemists'Society,2011,88:1197-1202
[8]Yoshida H,Takagi S,Mitsuhashi S.Tocopherol distribution and oxidative stability of oils prepared from the hypocotyls of soybeans roasted in microwave oven[J].Journal of the American Oil Chemists'Society,1999,76:915-920
[9]朱玉強(qiáng).天然抗氧化劑研究進(jìn)展[J].甘肅石油與化工,2008(2):8-16.