預處理條件對香榧仁油品質的影響研究

羅 凡 郭少海 杜孟浩 胡立松 方學智

(中國林業科學研究院亞熱帶林業研究所，富陽 311400)

香榧(Torreyagrandiscv.)屬紅豆杉科(Taxaceae)榧屬(Torreya)植物，又稱榧子、玉榧、細榧等，生長于我國北緯27°～32°亞熱帶丘陵山區[1]，是集材用、藥用[2,3]、果用[4]、油用和觀賞、綠化于一身的多用途珍貴樹種[5]。目前，香榧的種植面積從2000年的2 700 ha2擴大到2017年的近7 000 ha2，香榧籽[6]產量也從800 t増到7 000 t。

香榧種仁含油量55%～60%，脂肪酸基本上由偶數的碳原子數從C16到 C22 組成，不飽和脂肪酸含量占油脂含量的76.1%～82.0%，以亞油酸和油酸為主[7]；飽和脂肪酸以山俞酸和棕櫚酸為主[8]，其中含量較高的山俞酸為榧屬種子特征性成分[9]。香榧油中還含有10%左右珍貴脂肪酸-三不飽和脂肪酸-順5, 10, 14-二十碳三烯酸(又名金松酸)[10,11]。金松酸具有調節血脂、護肝、抑制肝臟和血漿中脂肪酸合成酶、6-磷酸葡萄糖脫氫酶的活性等作用[12]。陳振德等[13]研究發現香榧種子油可促進PGI2合成，抑制TXA2分泌，防治動脈粥樣硬化形成，能選擇性降低TC和TG，升高高密度脂蛋白膽固醇，可明顯降低動脈硬化及高血脂癥病態下的ET水平。隨著香榧作為干果的市場需求量日趨飽和，香榧油[14-16]作為一種極具營養及經濟價值的木本食用油有待進一步開發利用。

熱處理是油脂制備工藝中必不可少的加工環節，不僅可以降低水分還可以提高出油率和賦予油脂特征風味。炒制對香榧品質的影響已有學者進行了研究[17]，提出工藝流程對香榧的油脂氧化和抗氧化活性的影響，并得出第一次炒制是影響香榧品質的重要環節[18]等，但是熱處理對香榧油影響的研究目前鮮有涉及。隨著香榧產業的發展，提高香榧產業化、標準化和規范化生產水平是必然要求，改進傳統加工工藝，提升加工水平成為香榧產業發展最重要的課題之一。

本研究從香榧液壓制油的壓榨條件入手，探討了熱處理方式、時間、溫度等對香榧油理化指標及營養成分的影響，為香榧油液壓制取條件優化以及營養成分形成規律提供基礎數據，也為研究高品質香榧油的生產條件提供依據。

1 材料與方法

1.1 原料與試劑

試驗所用當年成熟香榧籽經過分果蒲采后堆放-蒲爛后脫粒-種核堆漚后熟-清洗曬干等預處理。香榧仁含水率10.78%，含油率54.85%。

無水乙醚、乙醇、正己烷等試劑均為分析純；α-維生素E(≥96%)。

1.2 儀器與設備

DGG-9140熱風烘箱，P70F20L-DG(S0)微波爐(額定頻率：50 Hz，微波功率：800 W以下)，6YY-190 型液壓榨油機，S-114型電子天平，DZG-6030型真空干燥箱，Waters 1525高效液相色譜，743食用油氧化穩定性測定儀。

1.3 加熱條件及制油

分別稱取一定量香榧，平鋪于托盤中，在一定溫度條件下加熱不同時間，加熱后自然冷卻至室溫后剝殼，一部分測定香榧仁的含水率和含油率，其余液壓榨油，冷藏備用。表1所示為熱風和微波兩種加熱方式的不同加熱條件。

表1 實驗所用加熱方式及條件

1.4 品質分析

香榧仁含水率、含油率的測定參考GB 5009.3—2016第3法和GB 5009.6—2016；酸價、過氧化值測定分別參考GB 5009.226—2016和GB 5009.227—2016方法；維生素E測定采用GB 5009.82—2016方法，氧化誘導時間測定參考GB/T 21121—2007方法，稱取3 g油樣，(110±0.1) ℃加速氧化。

1.5 數據處理

采用Microsoft Excel 2016軟件進行數據整理，Origin Pro 9.1軟件作圖，SPSS 22.0軟件對實驗數據進行單因素方差分析和回歸分析，采用最小顯著極差法(LSD法)進行多重比較，顯著水平P<0.05。

2 結果與討論

2.1 熱處理對香榧仁含水率的影響

香榧經過不同溫度熱風或不同功率微波處理一定時間后剝殼，香榧仁含水率的變化情況如圖1所示。

圖1 熱處理對香榧仁含水率的影響

從圖1可知，隨加熱時間延長，香榧仁中的水分逐漸下降，隨熱風加熱溫度或是微波加熱功率的升高下降速度提高。當熱風加熱溫度分別為60、90、120、150 ℃，處理120 min后香榧仁中的水分分別比初始下降34.8%、57.2%、83.6%、93.9%；當微波加熱功率分別為245、420、560、700 W，處理20 min后香榧仁中的水分分別比初始下降46.8%，62.6%，75.5%和83.8%。比較水分下降的時間效率發現熱風60、90、120、150 ℃處理120 min的熱效率分別為0.03、0.05、0.08、0.08%/min，微波245、420、560、700 W處理20 min的熱效率分別為0.25、0.34、0.41、0.45%/min，后者顯著高于前者(P<0.05)。

2.2 熱處理對香榧油酸價的影響

經過不同溫度熱風或不同功率微波處理一定時間后剝殼，香榧仁液壓榨油，香榧油酸價的變化規律如圖2所示。

從圖2可知，隨熱風處理時間的延長，香榧油的酸價呈現先下降后略上升的趨勢，拐點在90 min左右。熱風處理溫度60、90、120、150℃，處理90 min后，香榧油酸價分別比初始下降3.5%、29.2%、27.9%、15.3%，處理120 min后，香榧油酸價分別比90 min時上升16.0%、21.1%、26.8%、27.2%。加熱初期香榧油酸價下降可能是因為水分下降，加熱90 min后酸價上升可能是因為加熱促進了香榧油中部分氧化生成游離脂肪酸，隨微波處理時間的延長，245、420、560 W處理后的香榧，其壓榨油酸價呈下降趨勢，并未出現熱風處理后期酸價升高的現象，可能是因為微波處理時間短；但微波700 W處理10 min后香榧油的酸價明顯上升，說明長時間高功率微波加熱可能加速香榧油酸敗。

2.3 熱處理對香榧油過氧化值的影響

經過不同溫度熱風或不同功率微波處理一定時間后，香榧仁液壓榨油，香榧油過氧化值的變化規律如圖3所示。

從圖3可知，隨熱風處理時間的延長，香榧油過氧化值總體呈現先下降后上升的變化趨勢(150 ℃處理例外，過氧化值在處理初始有短時增加)，隨熱風溫度的增加香榧油過氧化值的變化不顯著。隨微波處理時間的延長，香榧油過氧化值總體呈現先下降后上升又下降的變化趨勢(560 W處理時過氧化值先下降后上升，420 W處理時過氧化值先下降后上升

又再次下降和上升)，隨微波處理功率的增加香榧油過氧化值呈現降低的變化趨勢，只有700 W處理5 min后過氧化值從最低0.037升高到0.058 g/100 g(加熱15 min時)。油脂在氧化酸敗過程中產生的過氧化物不穩定可能是造成不同加熱條件變化規律復雜多變的原因之一。

2.4 熱處理對香榧油VE含量的影響

香榧經過不同溫度熱風或不同功率微波處理一定時間后剝殼，香榧仁液壓榨油，香榧油中VE含量變化如圖4所示。

從圖4可知，隨熱風或微波處理時間延長香榧油中的VE含量都呈下降趨勢，加熱強度和下降具有相關性，即熱風溫度越高或微波處理功率越大VE含量下降越多。其中熱風處理溫度60、90、120、150 ℃，處理120 min后，VE含量分別比初始下降3.8%、3.9%、0.6%、3.2%；微波處理245、420、560、700 W處理20 min后，VE含量分別比初始下降14.6%、13.4%、29.9%、50.3%。實驗還發現，在高強度加熱一段時間后VE含量有略微上升的趨勢，比如90 ℃加熱90 min，120 ℃加熱90 min和150 ℃加熱60 min后，VE含量均在30 min內提高了2.7%，2.6%和2.4%；微波560 W處理15 min和微波700 W處理10 min后VE含量也在5 min內提高了8.1%和18.0%，并在繼續加熱下出現VE含量再次下降的現象，比如150 ℃加熱90 min后和700 W功率微波處理15 min后，VE含量分別在加熱30 min和5 min后下降0.76%和21.93%。VE含量下降可能是由于熱處理破壞了VE結構導致其含量下降，這與熱處理強度越大VE含量下降越多的現象相符，高強度加熱后期短時間內VE含量上升可能是因為熱處理破壞了細胞壁釋放了一部分結合態VE或者提高了VE的萃取率[19]，但隨著加熱時間的進一步延長新生成的VE也遭到破壞。實驗結果表明長時間高強度熱處理不利于保留香榧油中豐富的VE含量，2種熱處理方式中微波相比熱風更加不利于保留香榧中的VE。

圖2 熱處理對香榧油酸價的影響

圖3 熱處理對香榧油過氧化值的影響

圖4 熱處理對香榧油中VE含量的影響

2.5 熱處理對香榧油氧化誘導時間的影響

香榧經過不同溫度熱風或不同功率微波處理一定時間后，香榧仁液壓榨油，香榧油氧化誘導時間的變化如圖5所示。

圖5 熱處理對香榧油氧化誘導時間的影響

從圖5可知，熱風和微波處理均提高了香榧油的氧化誘導時間，但是加熱強度不同，氧化誘導時間的提高呈現不同的規律，低強度加熱后香榧油的氧化誘導時間呈現先上升后趨于穩定的變化趨勢，高強度加熱后氧化誘導時間呈現兩個階段的上升趨勢，且第二階段上升更快。熱風60 ℃、熱風90 ℃、微波245 W、微波420 W處理香榧后，壓榨香榧油的氧化穩定時間呈現短時間內提高后保持不變的變化趨勢，在熱風加熱30 min和微波處理5 min時氧化誘導時間分別提高了19.2%、36.9%、35.2%、32.5%。熱風120 ℃、熱風150 ℃、微波560 W、微波700 W處理香榧后，壓榨香榧油的氧化穩定時間第一階段上升出現在熱風加熱30 min和微波處理5 min時，氧化誘導時間分別比初始提高了36.8%、38.0%、35.3%、39.3%，第二階段至加熱結束時氧化誘導時間分別比以上時間點提高了28.4%、34.2%、17.9%、32.3%。低強度加熱和高強度加熱前期香榧油的氧化誘導時間上升可能是因為加熱減少了油中的部分水分，高強度加熱后期香榧油的氧化誘導時間再次上升可能是因為產生了美拉德反應，具有抗氧化性的美拉德反應產物大幅提高了香榧油的氧化誘導時間。

3 結論

本實驗研究了香榧經過熱風和微波兩種熱處理方式后其壓榨香榧油理化品質的變化規律。研究結果表明：隨加熱時間延長，香榧仁水分下降速度與加熱溫度或微波強度正相關，且微波處理降低水分的效率顯著高于熱風(P<0.05)；隨熱風處理時間的延長，香榧油的酸價呈現先下降后略上升的趨勢，拐點在90 min左右；245、420、560 W處理的香榧，其壓榨油酸價呈下降趨勢，但長時間高功率微波加熱可能加速香榧油酸敗。隨處理時間延長香榧油中VE含量下降與加熱強度具有相關性。熱風和微波處理均提高了香榧油的氧化誘導時間，高強度加熱后氧化誘導時間呈現兩次上升, 再次上升可能是因為產生了美拉德反應。本文的研究結果表明熱處理對香榧油理化品質產生了重要的影響，從降低水分的熱效率和保留營養成分考慮，推薦采用420 W微波處理20 min的條件對香榧進行榨前處理。針對香榧油中不同VE異構體、β-谷甾醇、多酚和香氣成分等的影響有待進一步研究。