廣西河池、百色和梧州油茶種子含油率和脂肪酸組成測(cè)定

陳毓靜，王琳琳*，陳小鵬，李 瑩

(廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，廣西 南寧 530004)

廣西河池、百色和梧州油茶種子含油率和脂肪酸組成測(cè)定

陳毓靜，王琳琳*，陳小鵬，李 瑩

(廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，廣西 南寧 530004)

選取廣西油茶重點(diǎn)產(chǎn)區(qū)河池、百色和梧州的主要油茶品種普通油茶、岑溪軟枝油茶及大果紅花油茶的種子為原料，石油醚為溶劑提取油茶種子的油脂及測(cè)定含油率，利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)不同油茶籽油試樣的脂肪酸成分進(jìn)行分析鑒定。結(jié)果表明：4個(gè)不同產(chǎn)地不同品種的油茶種子出仁率為53.29%～68.91%；干籽含油率為47.05%～59.51%；GC-MS共鑒定出14種脂肪酸，單不飽和酸含量為72.91%～80.11%，其中河池巴馬軟枝油茶籽油的單不飽和酸含量最高，為80.11%，主要成分是油酸；多不飽和酸含量為5.85%～9.14%，其中梧州岑溪軟枝油茶籽油的多不飽和酸含量最高，為9.14%，主要成分是亞油酸；飽和脂肪酸含量為13.62%～17.95%，主要成分為棕櫚酸和硬脂酸；同時(shí)，廣西油茶籽油中含有少量的9,10-環(huán)氧-十八碳烷酸尚未見(jiàn)報(bào)道。

油茶；含油率；脂肪酸；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用

油茶籽油系從山茶科植物油茶(Camellia oleifera Abel)種子中提取的油脂，又名茶籽油、茶樹(shù)油或山茶油，是我國(guó)特有的木本油料。油茶籽油不僅色、香、味俱佳，其不飽和脂肪酸組成與橄欖油相似，而且具有預(yù)防高血壓、冠心病、動(dòng)脈粥樣硬化等心血管疾病的功效，被譽(yù)為“東方橄欖油”，特別是廣西河池長(zhǎng)壽之鄉(xiāng)巴馬的茶籽油更有“長(zhǎng)壽油”和“美容油”之美譽(yù)。目前全國(guó)油茶林面積約為400多萬(wàn)hm2，占我國(guó)木本食用油料面積的80%以上[1-2]。

油茶籽油的成分隨油茶樹(shù)品種、地域和氣候的不同存在差異。王湘南等[3]采集湖南、河南和貴州的油茶種子進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)不同品系，不同地點(diǎn)種植的油茶種子脂肪酸組成并不相同；陳永忠等[4]在對(duì)湖南油茶“寒露籽”優(yōu)良無(wú)性系選育及其脂肪酸組成進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，除了棕櫚酸和油酸外其他的脂肪酸在無(wú)性系之間含量均存在差異，部分無(wú)性系中含有芥酸；李大明等[5]研究發(fā)現(xiàn)廣東、江西同地區(qū)普通油茶不飽和脂肪酸酸含量與海拔成有關(guān)；Aranda等[6]對(duì)橄欖油的甘三酯、總脂肪酸組成和sn-2位脂肪酸組成研究時(shí)也指明，脂肪酸組成不僅受品種的影響，也受到氣候、培植灌溉條件和果實(shí)成熟程度等條件的影響。油茶是廣西重要的傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)林樹(shù)種，全區(qū)油茶面積40萬(wàn)hm2，占全國(guó)總面積的10%，年產(chǎn)茶油約4萬(wàn)t，占全國(guó)產(chǎn)量的20%[7]，但目前對(duì)廣西油茶品質(zhì)和成分的研究較少。本實(shí)驗(yàn)對(duì)廣西油茶重點(diǎn)產(chǎn)區(qū)河池、百色和梧州的主要油茶品種——普通油茶、岑溪軟枝油茶和大果紅花油茶種子的含油率和脂肪酸組成進(jìn)行研究，以期為油茶樹(shù)的選擇育種、營(yíng)養(yǎng)分析和油茶籽油脂加工提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

普通油茶籽購(gòu)于廣西百色市；岑溪軟枝油茶籽分別購(gòu)于廣西河池市和梧州市；大果紅花油茶籽購(gòu)于廣西梧州市。

石油醚(沸程60～90℃)、正己烷、甲醇、氫氧化鉀、無(wú)水硫酸鈉均為分析純。

GC-MS-QP5050A氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 日本島津公司；RE-52型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮公司；1793型脂肪抽出器 上海申迪玻璃儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 出仁率、仁殼比測(cè)定

依據(jù)SN/T 0803.10—1999《進(jìn)出口油料出仁率檢測(cè)方法》測(cè)定。將油茶種子去殼，將外殼及籽仁分離，分別稱質(zhì)量，計(jì)算出仁率和仁殼比。

1.2.2 脂肪的提取

依據(jù)GB/T 5009.6—2003《食品中脂肪的測(cè)定》，索式抽提法。取粉碎的油茶籽仁，烘干至質(zhì)量恒定過(guò)40目篩，以石油醚為溶劑，提取油茶籽中的脂肪，然后使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去石油醚，于100℃干燥至質(zhì)量恒定。

1.2.3 油脂甲酯化衍生

按文獻(xiàn)[8]在室溫下將脂肪酸甘油酯轉(zhuǎn)化為脂肪酸甲酯。取油茶籽0.3g，置于10mL容量瓶中，加入3mL正已烷溶解，然后加入3mL無(wú)水甲醇，搖勻；再加入3mL 0.8mol/L氫氧化鉀-甲醇溶液，搖動(dòng)15min，靜置分層，立即取上層溶液進(jìn)行GC-MS分析。

1.2.4 GC-MS分析

色譜條件：DB-5(30m×0.25mm，0.25μm)彈性石英毛細(xì)管柱，載氣為高純氦，分流比60:1，進(jìn)樣量0.07μL，進(jìn)樣口溫度270℃，柱溫采用程序升溫：初溫140℃以2℃/min升至190℃，保持10min，再以10℃/min升至250℃。

質(zhì)譜條件：電子轟擊源(EI)，電子能量70eV，接口溫度250℃，倍增電壓1.2kV，質(zhì)量掃描范圍33～800u，掃描間隔0.5s。

2 結(jié)果與分析

2.1 出仁率、仁殼比和含油率

油茶種子的油脂主要存在于茶籽仁中，茶殼主要由多縮戊糖、纖維素和木質(zhì)素組成，含油極少[9]。分別依據(jù)SN/T 0803.10—1999《進(jìn)出口油料出仁率檢測(cè)方法》和GB/T 5009.6—2003《食品中脂肪的測(cè)定》測(cè)定河池巴馬軟枝油茶籽、百色普通油茶籽、梧州岑溪軟枝油茶籽、梧州大果紅花油茶籽的出仁率、仁殼比以及含油率，結(jié)果如表1所示。

表1 油茶籽的出仁率、仁殼比和含油率Table 1 Kernel percentage, kernel-to-shell ratio and oil content of four samples of Camellia oleifera seeds

由表1可見(jiàn)，在所測(cè)試的4種油茶種子中，出仁率由高到低依次為百色普通油茶、巴馬軟枝油茶、梧州岑溪軟枝油茶、紅花大果油茶?；诟勺训暮吐首罡叩氖羌t花大果油茶，為59.51%，最低的是梧州種植的軟枝油茶，含油率為47.05%，比巴馬種植的軟枝油茶含油率低2.73%。百色普通油茶和巴馬種植油茶的出仁率和含油率指標(biāo)均較高。4種油茶種子含油率平均值為51.62%，根據(jù)文獻(xiàn)[3]報(bào)道，湖南、貴州、河南3省的油茶干籽含油率平均值分別為35.83%、37.93%、31.13%。綜合分析可知，含油率和出仁率除了受品種本身的遺傳性決定外，油茶種子在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，所處的生態(tài)環(huán)境條件不同，氣候條件差異也是引起其變化的重要外因。

2.2 脂肪酸組成分析

2.2.1 色譜條件的選擇

為了使分析樣品中各組分快速汽化，確定進(jìn)樣汽化室溫度250℃；為了避免檢測(cè)器中產(chǎn)生冷凝液，確定檢測(cè)器溫度250℃。油茶籽油中甘三酯的脂肪酸組成主要是十四碳至二十碳的飽和酸及不飽和酸，相對(duì)分子質(zhì)量相接近，特別是十八碳酸中的一烯酸和二烯酸，很難分離，先后采用文獻(xiàn)中曾用于分析油脂脂肪酸組成的柱子DB-1、DB-5和INNOWAX[10]來(lái)分析油茶籽油的脂肪酸組成，發(fā)現(xiàn)DB-5柱子的分離效果要比其他柱子好，在相同條件下，其譜圖的峰形對(duì)稱，穩(wěn)定性好，能分離更多的峰且分離效果較理想，故選用DB-5柱來(lái)進(jìn)行本研究分析。程序升溫條件也是影響組分峰分離的主要原因之一。采用不同的初始溫度以及不同的一階升溫速率來(lái)分離脂肪酸，但由于油茶籽油中亞油酸和油酸的含量較多且沸點(diǎn)相近，太高的初始溫度和太快的升溫速率將造成峰形重疊而無(wú)法分離。通過(guò)調(diào)節(jié)載氣流量、氫氣流量、空氣流量以及分流比得到了分離效果良好，峰形規(guī)則，分離時(shí)間較短的GC分析條件：初溫140℃以2℃/min升至190℃，保持10min，再以10℃/min升至250℃。

2.2.2 油脂脂肪酸測(cè)定結(jié)果

在選定的最佳色譜條件下，分別對(duì)不同產(chǎn)地不同品種的油茶籽油進(jìn)行GC-MS分析，河池巴馬軟枝油茶、百色普通油茶、梧州岑溪軟枝油茶、梧州紅花大果油茶的脂肪酸甲酯的總離子流圖見(jiàn)圖1～4。

脂肪酸組分總離子流圖直接與聯(lián)用儀中的NIST107.LIB、NIST21.LIB、NIST08.LIB、NIST08S.LIB、WILEY7.LIB譜庫(kù)對(duì)照，并結(jié)合文獻(xiàn)[11-12]進(jìn)行人工校對(duì)；確認(rèn)各油茶籽油的脂肪酸組成，相似度(SI)為85%以上。由于油茶籽油甘三酯的脂肪酸組成質(zhì)譜信號(hào)強(qiáng)度響應(yīng)因子十分接近，故采用峰面積歸一化法計(jì)算各組分的相對(duì)含量。廣西不同產(chǎn)地4種油茶籽油脂脂肪酸成分測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。

圖1 河池巴馬軟枝油茶脂肪酸甲酯總離子流圖Fig.1 TIC of FAME in Camellia oleifera Ruanzhi seeds from Hechi

圖2 百色普通油茶的脂肪酸甲酯總離子流圖Fig.2 TIC of FAME in Camellia oleifera Abel seeds from Baise

表2 4種油茶籽油脂肪酸化學(xué)成分及相對(duì)含量Table 2 Fatty acids and their relative contents in four samples of Camellia oleifera seeds

圖3 梧州岑溪軟枝油茶的脂肪酸甲酯總離子流圖Fig.3 TIC of FAME in Camellia oleifera Ruanzhi seeds from Wuzhou

圖4 梧州紅花大果油茶的脂肪酸甲酯總離子流圖Fig.4 TIC of FAME in Honghuadaguo seed oil fromWuzhou

表2數(shù)據(jù)表明，油茶籽油中主要有14種脂肪酸，以油酸、棕櫚酸、亞油酸、硬脂酸為主。其中9,10-環(huán)氧-十八碳烷酸在以往的油茶分析報(bào)道中尚未發(fā)現(xiàn)，在小油桐種子油中曾發(fā)現(xiàn)報(bào)道[13]。十八碳烷酸是中性脂肪酸，研究認(rèn)為增加飲食中硬脂酸的含量并不會(huì)增加血漿中膽固醇的濃度，膳食中十八烷酸通過(guò)降低腸道膽固醇吸收從而降低血清和肝臟中膽固醇含量[14]。9,10-環(huán)氧-十八碳烷酸甲酯的質(zhì)譜碎片圖譜如圖5所示。

圖5 9,10-環(huán)氧-十八碳烷酸甲酯的質(zhì)譜圖Fig.5 Mass spectrum of methyl 9,10-epoxy-octadecanoate

圖5 中主要離子峰歸屬如下：m/z 74、87和155為9,10-環(huán)氧-十八碳烷酸甲酯的分子離子峰分別通過(guò)麥?zhǔn)街嘏纽翑嗔?、置換裂解和環(huán)氧基右邊支鏈處σ斷裂得到；m/z 155失去一個(gè)CO，得到m/z 127；9,10-環(huán)氧-十八碳烷酸甲酯分子離子峰通過(guò)麥?zhǔn)街嘏?，i斷裂(誘導(dǎo)斷裂)產(chǎn)生[M－74]+·離子，該離子繼續(xù)斷裂產(chǎn)生系列離子m/z 41、55、69、83；m/z 41、55也可以是甲酯麥?zhǔn)街嘏诺玫降闹行苑肿永^續(xù)斷裂得到；甲酯麥?zhǔn)街嘏诺玫降闹行苑肿釉诃h(huán)氧基團(tuán)處斷裂產(chǎn)生系列m/z 125、97、69、41。離子流圖直接與聯(lián)用儀中的NIST107.LIB、NIST21.LIB、NIST08.LIB、NIST08S.LIB、WILEY7.LIB譜庫(kù)對(duì)照，該物質(zhì)的相似度(SI)為93%，初步判定為9,10-環(huán)氧-十八碳烷酸甲酯。

不飽和酸的含量從高到低依次為河池巴馬軟枝油茶85.96%，百色普通油茶82.79%，梧州紅花大果油茶82.10%和岑溪軟枝油茶82.05%。其中單不飽和酸最高含量為河池巴馬軟枝油茶80.11%，主要是油酸，占79.75%，另外還檢測(cè)出棕櫚油酸、二十四碳一烯酸，以及在植物油中少見(jiàn)的奇數(shù)碳的十七碳烯酸。研究表明，高含量的油酸可以減緩脂肪酸進(jìn)入動(dòng)脈壁的滲透率，單不飽和脂肪酸對(duì)血清膽固醇水平的影響是有利的[15]，它既能降低有害的低密度脂蛋白膽固醇水平，又不降低有益的高密度脂蛋白膽固醇的水平，被營(yíng)養(yǎng)界稱為“安全脂肪酸”[11]。廣西的巴馬被譽(yù)為“長(zhǎng)壽之鄉(xiāng)”，與當(dāng)?shù)厝碎L(zhǎng)期食用本地的油茶籽油有一定的關(guān)系。測(cè)定的4種油茶中，多不飽和脂肪酸為亞油酸，含量為6%～9%。亞油酸是人體必需脂肪酸，具有抗癌、降血壓、防止動(dòng)脈硬化等作用[16]。

油茶籽油中飽和脂肪酸主要是棕櫚酸和硬脂酸，分別含有12%～15%和2%～4%，含量相對(duì)穩(wěn)定，變化不大。同時(shí)還檢測(cè)出有十四碳酸、花生酸和山崳酸。其中山崳酸只在梧州紅花大果油茶和岑溪軟枝油茶中測(cè)出有少量存在，分別為0.53%和0.11%，曾有文獻(xiàn)[17]指出，油茶籽油中不含難消化的山崳酸，但進(jìn)一步研究表明[12,18]油茶籽油中含有山崳酸?？梢?jiàn)油茶籽油的脂肪酸組成與其品種，種植地的氣候等因素確有很大關(guān)系。

3 結(jié) 論

3.1 廣西河池、百色、梧州不同品種的油茶籽油種子的出仁率為53.29%～68.91%；含油率為47.05%～59.51%。屬于較高含油率的油料，其中百色普通油茶和巴馬種植的油茶的出仁率和含油率指標(biāo)均較高。

3.2 通過(guò)GC-MS分析，廣西主要品種油茶中共鑒定出14種成分，不同品種、不同產(chǎn)地和不同地域氣候的油茶種子的脂肪酸種類和含量存在一定的差異，不飽和酸是主要成分，其中不飽和酸含量為82.05%～85.96%，主要是油酸；多不飽和酸含量為5.85%～9.14%，主要成分是亞油酸；飽和脂肪酸含量為13.62%～17.95%，主要成分為棕櫚酸和硬脂酸。

3.3 對(duì)比國(guó)際上關(guān)于橄欖油中油酸含量的要求[19](55%～83%)，油茶籽油中的油酸含量完全可以與橄欖油媲美，是優(yōu)質(zhì)健康的食用油。廣西4個(gè)油茶種子中還檢測(cè)到奇數(shù)碳的十七碳酸以及9,10-環(huán)氧-十八碳烷酸、二十碳一烯酸、花生酸、山崳酸、二十四碳一烯酸，其中9,10-環(huán)氧-十八碳烷酸尚未見(jiàn)報(bào)道。

[1] 馬力. 茶油與橄欖油營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的比較[J]. 糧食與食品工業(yè), 2007, 14(2): 19-21.

[2] WANG Li, LEE F S C, WANG Xiaoru, et al. Feasibility study of quantifying and discriminating soybean oil adulteration in camellia oils by attenuated total reflectance MIR and fiber optic diffuse reflectance NIR[J]. Food Chemistry, 2006, 95(3): 529-536.

[3] 王湘南, 陳永忠, 伍利奇, 等. 油茶種子含油率和脂肪酸組成研究[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào), 2008, 28(3): 11-17.

[4] 陳永忠, 王德斌, 蘇貽銓, 等. 油茶寒露籽優(yōu)良無(wú)性系選育及其脂肪酸組成的研究[J]. 經(jīng)濟(jì)林研究, 1996, 14(3): 1-4.

[5] 李大明, 劉厚培. 外界生態(tài)因子對(duì)油茶品質(zhì)影響到研究[J]. 林業(yè)科學(xué), 1990, 26(5): 389-395.

[6] ARANDA F, GOMEZ-ALONSO S, RIVERA DEL ALAMO R M, et al.Triglyceride, total and 2-position fatty acid composition of Cornicabra virgin olive oil: comparison with other Spanish cultivars[J]. Food Chemistry, 2004, 86(4): 485-492.

[7] 張乃燕. 廣西油茶良種化的現(xiàn)狀及發(fā)展策略[J]. 廣西林業(yè)科學(xué), 2003,32(4): 211-213.

[8] 吳慧勤, 黃曉蘭, 林曉珊, 等. 脂肪酸的色譜保留時(shí)間規(guī)律與質(zhì)譜特征研究及其在食品分析中的應(yīng)用[J]. 分析化學(xué), 2007, 35(7): 998-1003.

[9] 劉玉蘭. 油脂制取工藝學(xué)[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2006: 19.

[10] 孫曉麗, 賈春曉, 毛多斌, 等. 山楂籽超臨界CO2萃取物中脂肪酸的GC-MS分析[J]. 食品研究與開(kāi)發(fā), 2008, 29(11): 127-129.

[11] 張國(guó)武, 闕龍善, 賴筍芽, 等. 6個(gè)油茶優(yōu)良無(wú)性種子脂肪酸組分與含量分析[J]. 江西科學(xué), 2007, 25(1): 33-36.

[12] 黃玉華, 鄧澤元. 植物油中脂肪酸成分的調(diào)查與分析[J]. 食品科技,2007(10): 248-250.

[13] 王兆玉, 林敬明, 徐增富. 幾個(gè)不同產(chǎn)地的小油桐種子含油率及其脂肪酸組成[J]. 南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào), 2008, 28(6): 1045-1046.

[14] 陳銀基, 鞠興榮, 周光宏. 飽和脂肪酸分類與生理功能[J]. 中國(guó)油脂,2008, 33(3): 35-38.

[15] PINELLIA P, GALARDIA C, MULINACCIA N, et al. Minor polar compound and fatty acid analyses in monocultivar virgin olive oils from Tuscany[J]. Food Chemistry, 2003, 80(3): 331-336.

[16] 田洪磊, 詹萍. 新疆小白杏杏仁油的超臨界CO2萃取及其脂肪酸組成分析[J]. 食品科學(xué), 2009, 30(1): 48-49.

[17] 莊瑞林. 中國(guó)油茶[M]. 北京: 中國(guó)林業(yè)出版社, 1986: 341.

[18] 郭華, 周建平, 羅軍武, 等. 茶籽油的脂肪酸組成測(cè)定[J]. 中國(guó)油脂,2008, 33(7): 71-73.

[19] 韓深, 盧曉宇, 邵瑞婷, 等. GC-FID甲酯化法測(cè)定橄欖油中六種脂肪酸[J]. 分析試驗(yàn)室, 2007, 26(增刊1): 136-139.

Oil Content and Fatty Acid Composition of Camellia oleifera Seed in Guangxi

CHEN Yu-jing，WANG Lin-lin*，CHEN Xiao-peng，LI Ying
(College of Chemisty and Chemical Engineering, Guangxi University, Nanning 530004, China)

Petroleum ether extraction was used to determine the oil contents and fatty acid composition of four samples(consisting of 3 cultivars: Camellia oleifera Abel from Baise, Camellia semiserrata Chi from Wuzhou and two samples of Camellia oleifera Ruanzhi from Hechi and Wuzhou, respectively) of Camellia oleifera seeds from the primary production areas of Hechi,Baise and Wuzhou in Guangxi. The determination of fatty acid composition was achieved using GC-MS. The results showed that kernel percentages and oil contents (expressed on the basis of seed dry weight) of four samples of Camellia oleifera seeds ranged from 53.29% to 68.91% and from 47.05% to 59.51%, respectively. Totally 14 fatty acids were identified in them by GCMS, including monounsaturated fatty acids (MUFAs), polyunsaturated fatty acids (PUFAs) saturated and fatty acids (SFAs)accounting for 72.91% to 80.11%, 5.85% to 9.14% and 13.62% to 17.95% of the total fatty acids, respectively. Camellia oleifera Ruanzhi seeds from Hechi had the highest content of MUFAs (80.11%), and the predominant MUFA was oleic acid. The sample having the highest content of PUFAs was Camellia oleifera Ruanzhi seeds from Wuzhou, which contained mostly linoleic acid.The SFAs found in four samples of Camellia oleifera seeds were mainly made up of palmitic acid and stearic acid. Moreover, a small amount of 9,10-epoxystearic acid was first found in Camellia oleifera seeds from Guanxi.

Camellia oleifera seed oil；oil content；fatty acid；GC-MS

S794.4

A

1002-6630(2011)08-0172-05

2010-06-23

國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(20976031)；國(guó)家自然科學(xué)基金地區(qū)項(xiàng)目(31060102)；廣西自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2010GXNSFA013042)；梧州市科技計(jì)劃項(xiàng)目(200901011)；廣西大學(xué)科研基金項(xiàng)目(081020)

陳毓靜(1986—)，女，碩士研究生，研究方向?yàn)檗r(nóng)林產(chǎn)品加工及油脂工程。E-mail：tanee012@sina.com

*通信作者：王琳琳(1971—)，女，教授，博士，研究方向?yàn)檗r(nóng)林產(chǎn)品與精細(xì)化學(xué)品深加工。E-mail：wanglinlin1971@163.com