不同壓榨方式對油茶籽油品質(zhì)的影響研究

吳雪輝，龍 婷

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，廣州 510642； 2.廣東省油茶工程技術(shù)研究中心，廣州 510642)

油茶(Camelliaoleifera)是山茶科山茶屬植物，與油橄欖、油棕、椰子并稱為世界四大木本油料。從油茶籽中提取的油茶籽油，其脂肪酸組成、理化特性、營養(yǎng)價(jià)值與生理功效等與橄欖油相似，被譽(yù)為“東方橄欖油”[1-6]。

油茶籽油的提取方法主要有壓榨法和浸提法[7]。浸提法出油率高、成本低，但過程中有溶劑的使用，需經(jīng)過精煉加工。壓榨法是物理提取過程，保留了油茶籽油中天然的香味、口感及營養(yǎng)成分[8-10]。本試驗(yàn)采用古法壓榨、螺旋壓榨和液壓壓榨3種方式制取油茶籽油，對比不同壓榨方式對油茶籽油品質(zhì)的影響，為油茶籽油的合理加工提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 原料與試劑

油茶籽油：采用古法壓榨、螺旋壓榨和液壓壓榨制得，由龍川綠油農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司提供。

β-谷甾醇標(biāo)準(zhǔn)品、蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品：上海源葉生物科技有限公司；乙酸酐、三氯甲烷、無水乙醚、甲醇、乙醇、正己烷、環(huán)己烷、異辛烷、冰乙酸、硫代硫酸鈉、氫氧化鈉、鄰苯二甲酸氫鉀、一氯化碘、硝酸鋁、亞硝酸鈉、碘化鉀、硫酸聯(lián)氨、鉬酸鈉、福林酚：分析純。

1.1.2 儀器與設(shè)備

WAY-2W阿貝折光儀；UV-5100紫外分光光度計(jì)；6YL-60螺旋榨油機(jī)；6YY-190液壓榨油機(jī)；HP6890氣相色譜-HP5898質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)：美國Agilent公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 油茶籽油的3種壓榨提取方式

同一批油茶籽經(jīng)過干燥、清理去石后采用3種壓榨方式進(jìn)行提油，其工藝流程為：

古法壓榨：油茶籽→碾碎→汽蒸→包餅、壓坯→上槽→撞榨→油茶籽油。

螺旋壓榨：油茶籽→剝殼→調(diào)質(zhì)→壓榨→油茶籽油。

液壓壓榨：油茶籽→粉碎→裝料→加壓 →油茶籽油。

測定3種壓榨方式得到的油茶籽油感官品質(zhì)、特征指標(biāo)、理化指標(biāo)、營養(yǎng)功能成分，并進(jìn)行脂肪酸組成分析，采用灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)法、主成分分析法綜合評價(jià)3種壓榨方式。

1.2.2 感官評定

參考植物油感官分析方法[11]，結(jié)合油茶籽油的感官特點(diǎn)，選擇色澤、氣味、透明度、黏度、冷凍試驗(yàn)作為評價(jià)油茶籽油感官品質(zhì)的主要指標(biāo)。選擇20名身體健康，無吸煙、酗酒等不良嗜好，對色、香、味有較強(qiáng)分辨力和較高靈敏度的人作為評價(jià)小組成員，分別對古法壓榨、螺旋壓榨、液壓壓榨所得油茶籽油進(jìn)行感官評定。

1.2.3 測定方法

水分及揮發(fā)物：GB/T 9696—2008；過氧化值：GB/T 5538—2005；酸價(jià)： GB/T 5530—2005；皂化值：GB/T 5534—1995；碘值：GB/T 5532—2008；不皂化物：GB/T 5535.2—2008；蠟質(zhì)：丁酮不溶物法；磷脂：GB/T 5537—2008；折光指數(shù)：GB/T 5527—2010；多酚：Folin-Ciocalten法[12]；黃酮：硝酸鋁-亞硝酸鈉比色法[13]；類胡蘿卜素：紫外分光光度法；葉綠素：分光光度法(SN/T 0801.21—2001)；植物甾醇：磷硫鐵比色法[14]；維生素E：GB 1886.233—2016；脂肪酸組成：采用氣質(zhì)聯(lián)用法，按GB 5009.168—2016所述酯交換法進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同壓榨方式對油茶籽油感官品質(zhì)的影響

20名評價(jià)小組成員分別對古法壓榨、螺旋壓榨、液壓壓榨所得油茶籽油進(jìn)行感官評定，結(jié)果如表1所示。

表1 不同壓榨方式所得油茶籽油的感官品質(zhì)評定結(jié)果

由表1可知，螺旋壓榨油茶籽油的色澤、透明度、冷凍試驗(yàn)感官評分最高。從油茶籽油氣味和黏度上看，古法壓榨油茶籽油最佳；相較于古法壓榨和螺旋壓榨油茶籽油，液壓壓榨油茶籽油的色澤、氣味、透明度、黏度以及冷凍試驗(yàn)的評分均最低。在古法壓榨工藝中，油茶籽在汽蒸過程中細(xì)胞壁逐漸被破壞，油茶籽由“生”變“熟”，香味得到釋放，所得油茶籽油的香味更為濃郁；古法壓榨和液壓壓榨是帶殼壓榨，由于油茶籽殼中含有較多的色素，帶殼壓榨會(huì)導(dǎo)致所得油茶籽油色澤偏深，因此古法壓榨和液壓壓榨所得油茶籽油的色澤較螺旋壓榨的油茶籽油色澤差。

采用定量描述分析法(QDA)對感官品質(zhì)評定結(jié)果進(jìn)行分析，結(jié)果見圖1。定量描述分析法圖中試驗(yàn)點(diǎn)的位置距離坐標(biāo)原點(diǎn)越遠(yuǎn)，表明感官評價(jià)的結(jié)果越好。

圖1 不同壓榨方式所得油茶籽油的感官評價(jià)的QDA圖

從圖1可以看出，古法壓榨油茶籽油和螺旋壓榨油茶籽油的感官品質(zhì)較為接近，液壓壓榨油茶籽油的感官品質(zhì)最差。

2.2 不同壓榨方式對油茶籽油特征指標(biāo)的影響

3種壓榨方式所得油茶籽油的特征指標(biāo)測定結(jié)果如表2所示。

表2 不同壓榨方式所得油茶籽油的特征指標(biāo)

注：同行不同小寫字母表示在α=0.05水平上差異顯著，相同字母表示差異不顯著。下同。

由表2可知，古法壓榨油茶籽油的碘值(I)最大，為85.61 g/100 g，說明古法壓榨所得油茶籽油不飽和程度最高。3種壓榨方式所得油茶籽油的折光指數(shù)和皂化值無顯著性差異(P>0.05)，折光指數(shù)均高于國標(biāo)要求，皂化值均低于國標(biāo)要求，這可能與油茶籽毛油中含較多雜質(zhì)有關(guān)。壓榨方式對油茶籽油的不皂化物含量有顯著性影響(P<0.05)，但均在國標(biāo)范圍內(nèi)。

2.3 不同壓榨方式對油茶籽油理化指標(biāo)的影響

3種壓榨方式所得油茶籽油的理化指標(biāo)測定結(jié)果如表3所示。

表3 不同壓榨方式所得油茶籽油的理化指標(biāo)

注：“-”表示油茶籽油國標(biāo)中未作要求。

由表3可知，古法壓榨所得油茶籽油的水分及揮發(fā)物含量最高，這可能與“汽蒸”工藝有關(guān)。3種壓榨方式所得油茶籽油的酸價(jià)、過氧化值、磷脂含量和蠟質(zhì)含量存在顯著差異(P<0.05)，古法壓榨所得油茶籽油的過氧化值、磷脂含量和蠟質(zhì)含量均最低，分別為1.29 mmol/kg、0.68 mg/g和0.38%，而液壓壓榨所得油茶籽油的酸價(jià)、磷脂含量和蠟質(zhì)含量均最高，過氧化值也顯著高于古法壓榨，這可能由于液壓壓榨油茶籽過程中油茶籽油氧化酸敗加快，從而所得油茶籽油的理化指標(biāo)較差。

表4 主要因子初始化值及關(guān)聯(lián)系數(shù)

表5 不同壓榨方式所得油茶籽油理化指標(biāo)的綜合評分

由表5可知，古法壓榨油茶籽油的理化指標(biāo)綜合評分最高，說明古法壓榨所得油茶籽油的理化指標(biāo)最好，其次是螺旋壓榨油茶籽油，液壓壓榨油茶籽油的理化指標(biāo)最差。

2.4 不同壓榨方式對油茶籽油營養(yǎng)功能成分的影響

不同壓榨方式所得油茶籽油的營養(yǎng)功能成分含量的測定結(jié)果如表6所示。

表6 不同壓榨方式所得油茶籽油的營養(yǎng)功能成分含量

由表6可知，壓榨方式對油茶籽油中的營養(yǎng)功能成分影響顯著(P<0.05)。液壓壓榨所得油茶籽油的類胡蘿卜素和植物甾醇含量最高，分別為2.72 mg/kg和4 045.69 mg/kg。古法壓榨所得油茶籽油中的多酚、黃酮含量顯著高于螺旋壓榨和液壓壓榨所得油茶籽油中的含量，分別為66.19 mg/kg和86.54 mg/kg。維生素E以螺旋壓榨所得油茶籽油的含量最高，為306 mg/kg。

為綜合評價(jià)3種壓榨方式對各營養(yǎng)功能成分的影響，將表6中的數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理后，采用主成分分析法進(jìn)行分析，結(jié)果如表7所示。

由表7可知，前兩個(gè)主成分的特征值大于1，且累積方差貢獻(xiàn)率達(dá)到87.281%，故可以提取前兩個(gè)主成分作為統(tǒng)計(jì)不同壓榨方式所得油茶籽油的營養(yǎng)功能成分的主要指標(biāo)。各營養(yǎng)功能成分的主成分特征向量值如表8所示。

表7 特征值與方差貢獻(xiàn)率

表8 各營養(yǎng)功能成分的主成分特征向量值

由表8可知，在第一主成分(PC1)中，類胡蘿卜素和多酚的特征向量值(絕對值)較大，說明二者對油茶籽油營養(yǎng)價(jià)值的貢獻(xiàn)較大，其次是黃酮、維生素E，植物甾醇貢獻(xiàn)最小；在第二組成分(PC2)中，植物甾醇和維生素E的特征向量值(絕對值)較大，表明3種壓榨方式所得的油茶籽油在第二主成分上的差異主要在于植物甾醇和維生素E。將主成分特征向量值乘以原始變量標(biāo)準(zhǔn)化值之后的變量即為各主成分的函數(shù)表達(dá)式，如下。

PC1=-0.523X1+0.198X2+0.541X3+0.489X4+0.394X5

(1)

PC2=0.348X1+0.614X2+0.200X3+0.365X4-0.574X5

(2)

式中：X1、X2、X3、X4、X5分別代表類胡蘿卜素、植物甾醇、多酚、黃酮、維生素E的標(biāo)準(zhǔn)化值。

將類胡蘿卜素、植物甾醇、多酚、黃酮、維生素E的標(biāo)準(zhǔn)化值代入各主成分的函數(shù)表達(dá)式，得到主成分1和主成分2的得分。然后再結(jié)合各主成分的特征值，得到綜合評分模型：

Y(總分)=0.688PC1+0.312PC2

(3)

根據(jù)式(3)計(jì)算出油茶籽油營養(yǎng)功能成分的綜合得分，如表9所示。

表9 不同壓榨方式所得油茶籽油的主成分綜合得分

由表9可知，3種壓榨方式所得油茶籽油的主成分綜合得分大小依次為古法壓榨>螺旋壓榨>液壓壓榨，即從營養(yǎng)功能成分看，古法壓榨所得油茶籽油的營養(yǎng)價(jià)值更高，保健功能更強(qiáng)。這是因?yàn)楣欧▔赫ミ^程中油茶籽所受壓力和摩擦力相對較小，因此壓榨過程溫度相對較低，對營養(yǎng)功能成分的破壞相對較少，總體營養(yǎng)價(jià)值更高。

2.5 不同壓榨方式對油茶籽油脂肪酸組成的影響

采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)技術(shù)測定3種壓榨方式所得油茶籽油的脂肪酸組成及含量，結(jié)果如表10所示。

表10 不同壓榨方式所得油茶籽油的主要脂肪酸組成及含量

由表10可以看出，3種壓榨方式所得油茶籽油的脂肪酸組成基本沒有差別，均為十六碳烯酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、花生一烯酸等，但各脂肪酸的含量略有差異。棕櫚酸、花生一烯酸含量基本相同，亞油酸在古法壓榨油茶籽油和螺旋壓榨油茶籽油中含量相同，但古法壓榨油茶籽油中的油酸含量最高，為78.4%，比螺旋壓榨和液壓壓榨高出2.1個(gè)百分點(diǎn)；十六碳烯酸和硬脂酸以液壓壓榨的最高，分別為0.5%、3.1%；不飽和脂肪酸含量以古法壓榨的最高，為88.0%，比螺旋壓榨和液壓壓榨的分別高出2.2、2.6個(gè)百分點(diǎn)，表明古法壓榨油茶籽油的不飽和度更高，這與碘值的測定結(jié)果一致。

3 結(jié) 論

(1)壓榨方式對油茶籽油的色澤、氣味、黏度、透明度及冷凍試驗(yàn)結(jié)果有一定的影響，古法壓榨和螺旋壓榨所得油茶籽油的感官品質(zhì)較為接近，液壓壓榨油茶籽油的感官品質(zhì)最差。

(2)各壓榨方式所得油茶籽油的折光指數(shù)和皂化值接近，碘值和不皂化物含量有顯著差異，但均在國標(biāo)范圍內(nèi)。不同壓榨方式所得油茶籽油的水分及揮發(fā)物含量、蠟質(zhì)含量、酸價(jià)、過氧化值和磷脂含量均存在顯著差異，灰色關(guān)聯(lián)度法綜合評分大小依次為古法壓榨>螺旋壓榨>液壓壓榨，說明古法壓榨所得油茶籽油的理化品質(zhì)最好。

(3)不同壓榨方式所得油茶籽油中各營養(yǎng)功能成分的含量存在顯著性差異。類胡蘿卜素、植物甾醇含量以液壓壓榨所得油茶籽油的最高，多酚、黃酮含量在古法壓榨所得油茶籽油中最多，而螺旋壓榨所得油茶籽油中維生素E含量最高，主成分綜合得分大小依次為古法壓榨>螺旋壓榨>液壓壓榨，表明古法壓榨所得油茶籽油的營養(yǎng)價(jià)值更高，保健功能更強(qiáng)。

(4)油茶籽油脂肪酸組成差異不大，但各脂肪酸含量略有不同。古法壓榨所得油茶籽油的油酸含量最高，硬脂酸含量最低，飽和度最低，不飽合度最高。

(5)較之螺旋壓榨和液壓壓榨，古法壓榨所得油茶籽油感官品質(zhì)、理化指標(biāo)最好，營養(yǎng)價(jià)值最高，古法壓榨是一種較優(yōu)的油茶籽油生產(chǎn)加工方法。