壓榨條件對油茶籽毛油揮發(fā)性成分及品質(zhì)的影響

羅 凡 郭少海 費學謙 姚小華 王亞萍 葉曉飛

（中國林業(yè)科學研究院亞熱帶林業(yè)研究所1，富陽 311400）（江西春源綠色食品有限公司2，玉山 334700）

壓榨條件對油茶籽毛油揮發(fā)性成分及品質(zhì)的影響

羅 凡1郭少海1費學謙1姚小華1王亞萍1葉曉飛2

（中國林業(yè)科學研究院亞熱帶林業(yè)研究所1，富陽 311400）（江西春源綠色食品有限公司2，玉山 334700）

為了探討壓榨前處理條件對油茶籽出油率的影響，以及壓榨毛油中理化指標在不同壓榨條件中的形成規(guī)律等問題，本研究考察了不同含殼率、含水率、烘烤溫度和時間等條件下壓榨油茶籽油的揮發(fā)性成分和營養(yǎng)成分的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)壓榨原料的含殼率為20%，含水率4%～5%時，原料在入榨前130℃烘烤1 h后進行一次性螺旋壓榨，低溫離心過濾后生產(chǎn)的茶油揮發(fā)性成分最豐富，營養(yǎng)物質(zhì)的含量也相對較高；茶油的特征揮發(fā)性物質(zhì)包括正辛醛、壬醛、糠醛、正己醇、庚醛、正庚醇、正辛醇、苯乙醛、反式－2－癸烯醛等，構(gòu)成了壓榨茶油的基本風味組成。研究還發(fā)現(xiàn)溫度是揮發(fā)性物質(zhì)和營養(yǎng)成分濃度變化的敏感因素，在茶油加工過程中一定的溫度對揮發(fā)性成分的形成具有至關重要的作用，但是高溫往往對營養(yǎng)成分的保留不利。

油茶籽油 壓榨 溫度 營養(yǎng) 揮發(fā)性成分

油茶是我國重要的木本油料之一，其脂肪酸組成和保健功能與橄欖油相似。在國際市場上，橄欖油美好的氣味、滋味被認為是其重要的優(yōu)點，而茶油產(chǎn)品的揮發(fā)性特征卻略有欠缺。近年來，油脂的特征揮發(fā)性成分的研究日益受到學者的廣泛關注。油脂的揮發(fā)成分主要與栽培品種、氣候、土壤質(zhì)量和果實的成熟周期有關［1］。新鮮的油茶籽油特征氣味的揮發(fā)性化合物主要來自油茶果。這些揮發(fā)物是植物器官通過生物細胞內(nèi)所必需的途徑產(chǎn)生的直接代謝物［2］，但茶油的生產(chǎn)工藝對其產(chǎn)品的揮發(fā)性成分有重要影響。

制油前對油料的預處理是產(chǎn)生油脂揮發(fā)性成分的關鍵［3］，油料的焙烤過程中發(fā)生的Strecker降解、脂肪酸的過氧化反應、美拉德反應等都會導致?lián)]發(fā)性物質(zhì)的產(chǎn)生。有研究指出，構(gòu)成南瓜籽特征香味的主要成分烷基吡嗪和2－乙酞吡咯至少在90℃下才能形成［4］，因此，要使南瓜籽油具有特殊香氣，烘烤溫度必須高于90℃。提油時揉捏時間和溫度對油脂揮發(fā)性成分影響的研究也較多，Angerosa等［5］研究指出，科拉蒂娜橄欖（cv Coratina）中揮發(fā)性成分（E）－2－己烯醛和（E）－2－己烯－1－醇的含量隨溫度的升高而增加；佛奧（cv Frantoio）中前者的量隨溫度的升高而減少，而后者對溫度的變化的反應不具規(guī)律性［6］。

本研究從茶油制油的壓榨條件入手，探討了油茶籽入榨前烘烤條件以及不同壓榨條件對茶油揮發(fā)性成分以及營養(yǎng)成分的影響，為茶油揮發(fā)性成分的形成規(guī)律提供基礎，也為濃香型茶油生產(chǎn)條件的研究提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 原料與試劑

試驗所用油茶籽為建德霞霧油茶籽產(chǎn)業(yè)基地提供的新鮮茶籽，挑選籽粒飽滿、含雜少和未經(jīng)過陳化期的油茶籽，在原料清理時除去未成熟粒、破損粒霉變粒和陳化粒。

1.2 儀器與設備

SFY－6鹵素快速水分測定儀：深圳冠亞電子科技有限公司；6YL－275型螺旋式榨油機：浙江磐峰機械制造有限公司；5975B氣相色譜儀：美國安捷倫公司；Waters 1525高效液相色譜儀：美國沃特世公司。

1.3 試驗方法

不同含殼率的影響：將脫殼后的油茶籽仁和油茶籽殼按 9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5.5∶4.5的比例混合，制備成含殼率為10%、20%、30%、40%、45%的壓榨原料。混合后的樣品烘至含水率4%后分別壓榨，壓榨后茶油樣品4℃冷藏待測。

不同含水率的影響：取10.0 kg含殼率20%的油茶籽在濕度為80%～90%環(huán)境中放置若干小時后，取出2.0 kg油茶籽，測定含水率，其余油茶籽放入60℃烘箱中，每隔40 min取2.0 kg油茶籽樣品，測定含水率，直到油茶籽含水率＜2%時停止烘樣，取出的樣品密封保存，樣品完全處理完后壓榨處理。

不同烘烤溫度的影響：將含殼率20%左右的油茶籽分別在120、130、140、150、160℃溫度下烘烤0.5 h，烘后調(diào)整含水率后入榨膛壓榨，壓榨后冷藏茶油待測。

不同烘烤時間的影響：取含殼率20%的油茶籽，在130℃溫度下，分別烘烤0.5、1、1.5、2、2.5 h，烘后茶籽一定濕度環(huán)境內(nèi)停留0.5 h后入榨膛壓榨，壓榨后冷藏茶油待測。

1.4 品質(zhì)分析

含水率、含油率、維生素E、角鯊烯、β－谷甾醇、茶油脂肪酸組成、揮發(fā)性成分的測定參考文獻［7］方法；酸價和過氧化值測定采用GB／T 5009.37—2003方法［8］，茶油中總酚測定采用福林酚比色法［9］。

2 結(jié)果與討論

2.1 含殼率對壓榨油茶籽油品質(zhì)的影響

不同含殼率的油茶籽經(jīng)一次壓榨后，收集油茶籽油和茶餅，分別進行理化和營養(yǎng)成分測定，其中表1為不同含殼率油茶籽壓榨毛油中主要揮發(fā)性成分（質(zhì)量分數(shù)大于5%）的結(jié)果。

從表1可以看出，壓榨茶油中揮發(fā)性成分包括醛類，醇類、酮類、酯類等。主要組分中糠醛、糠醇、苯乙醛、苯甲醛的含量隨著壓榨油茶籽原料中含殼率的升高顯著下降；而其余大部分成分，包括異戊醛、乙醛、正辛醛、異丁醛、正己醇等成分的含量隨著含殼率的升高有升高的趨勢；2，3－戊二酮、壬醛等組分的變化不明顯。

表1 不同含殼率對壓榨茶油中揮發(fā)性成分質(zhì)量分數(shù)的影響／%

隨原料含殼率的升高，壓榨茶油中揮發(fā)性組成也受到影響，其中醛類、呋喃類、酮類、烷烴類的組成比例有所下降，醇、酯、烯類的組成有上升的趨勢。

壓榨時仁中含殼率并不是越低越好，仁中含殼率太低，會造成榨料在榨膛內(nèi)滑膛，使得壓榨難以進行，試驗中選取含殼率10%～45%進行試驗。從圖1可以看出含殼率不但影響壓榨性能，還會影響壓榨出油率，含殼20%左右的油茶籽原料出油率最高，在28%～29%范圍內(nèi)，一般全籽油茶籽的含殼率為40%左右，因此壓榨前可去掉油茶籽殼中25%～50%的籽殼，以提高壓榨效率。從圖2可知，采用單螺桿榨油機壓榨不同含殼率油茶籽，當含殼率小于20%時，油脂的酸價和過氧化值會升高，這可能是由于過低的含殼率影響了榨機的壓榨性能，壓榨出來的茶餅成糊狀，也容易卡機，延長了茶籽在榨膛內(nèi)的停留時間導致的。

圖1 含殼率對油茶籽壓榨效率的影響

圖2 不同含殼率對壓榨油茶籽油的理化品質(zhì)的影響

由圖3和圖4可以看出，含殼率對壓榨后茶油中VE的含量影響不大，隨含殼率的升高，總酚、谷甾醇和角鯊烯的含量均程先增大后減少的趨勢，其拐點分別在20%和30%左右，可能是含殼量提高了微量成分吸附到雜質(zhì)上的比例，導致油中含量略微減少。綜上所述，兼顧揮發(fā)性成分和營養(yǎng)成分的變化規(guī)律，推薦壓榨時采用20%的含殼率，即全籽的殼（含殼40%）去掉50%為最佳壓榨條件。

圖3 含殼率對壓榨茶油中總酚和VE含量的影響

圖4 含殼率對壓榨茶油中角鯊烯和谷甾醇含量的影響

2.2 含水率對壓榨油茶籽油品質(zhì)的影響

不同含水率的油茶籽經(jīng)一次壓榨后，收集油茶籽油和茶餅，分別進行理化和營養(yǎng)成分測定，表2列出了原料在不同含水率的條件下，壓榨茶油中主要揮發(fā)性成分（質(zhì)量分數(shù)大于5%）的相對含量。因為經(jīng)過了低溫烘干的過程，揮發(fā)性成分的種類相比表1有明顯增加。從表2中可以看出隨原料含水率的降低揮發(fā)性成分的種類下降，從40余個下降到32個左右。主要揮發(fā)性成分的含量變化沒有統(tǒng)一規(guī)律，其中正己醛、正辛醛、正己醇、庚醛、戊醇、庚醇的含量出現(xiàn)先減少后增加的趨勢，相反壬醛、正辛醇、正己醇、己酸等出現(xiàn)先增加后減少的趨勢，但兩者的拐點大多出現(xiàn)在4.42%或者5.62%處。

表2 不同茶籽含水率對壓榨茶油中揮發(fā)性成分質(zhì)量分數(shù)的影響

油茶籽的水分對榨料的彈性和塑性有直接影響，關系到榨料的壓榨性能，試驗中，當含水率較低時，出油口流出糊狀油體，榨餅不能成型，榨膛容易堵料，含水率太高時，出油量減少。從圖5可以看出油茶籽的含水率為4%～5%時，出油率最高；而此時壓榨茶油的酸價和過氧化值如圖6所示，也比較低。

圖5 含水率對壓榨茶油出油效率的影響

圖6 含水率對壓榨油茶籽油的理化品質(zhì)的影響

從圖7和圖8可知，當茶籽原料的含水率從2.31%增加到8.27%時，壓榨后油茶籽油中總酚、VE、角鯊烯和谷甾醇等營養(yǎng)成分的含量總體都有隨含水率的增加先增加后降低的變化規(guī)律，并在含水率為4.42%～5.92%時達到最大，這可能由于適當?shù)暮适沟谜C的壓榨性能優(yōu)良，同時具備保留有效營養(yǎng)成分的溫度條件。結(jié)合茶油揮發(fā)性成分隨原料含水率的變化規(guī)律，推薦含水率4%～5%為壓榨的最佳含水率，可以得到比較濃郁的茶油香味，兼具較佳的營養(yǎng)品質(zhì)。

圖7 不同含水率對壓榨茶油中總酚和VE含量的影響

圖8 含水率對壓榨茶油中角鯊烯和谷甾醇含量的影響

2.3 烘烤溫度對壓榨油茶籽油品質(zhì)的影響

不同含殼比例的油茶籽經(jīng)一次壓榨后，收集油茶籽油和茶餅，分別進行理化和營養(yǎng)成分測定，入榨前原料的不同烘烤溫度對壓榨茶油主要揮發(fā)性成分（質(zhì)量分數(shù)大于5%）的影響如表3所示。從表3可以看出，烘烤后揮發(fā)性組分的種類豐富，且隨烘烤溫度升高有先增多后減少的趨勢，其中經(jīng)過120℃烘烤后壓榨茶油的揮發(fā)性成分種類最多有49種。隨烘烤溫度的升高糠醛、苯乙醛、糠醇、正辛醇、正庚醇、吡喃酮、己酸等成分的含量出現(xiàn)先減少后增加的趨勢；相反壬醛、反式－2－癸烯醛、正辛醛等成分的含量出現(xiàn)先增加后減少的趨勢；兩者的拐點出現(xiàn)在120～130℃；而苯乙醇、2－正戊基呋喃、反式－2，4－癸二烯醛、辛酸、丁酸2－甲基丁酯、反式－2－壬醛、苯甲醇、癸醛等成分的含量隨烘烤溫度的升高變化規(guī)律不明顯。

表3 不同烘烤溫度對油茶籽油揮發(fā)性成分質(zhì)量分數(shù)的影響／%

從圖9可以看出烘烤溫度為130℃時，油茶籽的出油率最高，而此時，壓榨油茶籽油的酸價和過氧化值最低（圖10）。

圖9 烘烤溫度對壓榨油茶籽油出油效率的影響

圖10 烘烤溫度對壓榨油茶籽油理化品質(zhì)的影響

考查茶籽原料入榨前的烘烤溫度對壓榨后油茶籽油中VE、總酚、角鯊烯和谷甾醇等含量的影響，結(jié)果如圖11和圖12所示。在120～160℃的烘烤溫度范圍內(nèi)，VE、總酚、角鯊烯和谷甾醇的含量均隨溫度升高略有下降，考慮到烘烤溫度對油茶籽油揮發(fā)性成分以及出油率的影響，選取130℃作為濃香型茶籽油壓榨前的烘烤溫度。

圖11 不同烘烤溫度對壓榨茶油中總酚VE含量的影響

圖12 不同烘烤溫度對壓榨茶油中角鯊烯和谷甾醇含量的影響

2.4 烘烤時間對壓榨油茶籽油品質(zhì)的影響

隨著原料烘烤時間的延長，油茶籽榨出茶油的揮發(fā)性組分的數(shù)量降低，其中各種成分組成所占比例如表4所示（質(zhì)量分數(shù)大于5%）。從表4可以看出，各樣品的揮發(fā)性成分組成豐富，尤其當烘烤1.0 h后，而且醇、酸、酯、烷類物質(zhì)所占比例最大，可見此時茶油中的香味最濃郁。隨著烘烤時間的延長，主要揮發(fā)性成分中乙醛、正辛醛、庚醛的含量有下降的趨勢，而糠醛含量隨著烘烤時間的延長有明顯的增加趨勢，另外大部分揮發(fā)性成分包括壬醛、正己醇等的含量隨著烘烤時間的延長先增大，在烘烤時間為1.0 h時達到頂峰，之后隨烘烤時間的延長又出現(xiàn)減小的趨勢，綜上，選擇烘烤時間為1.0 h，此時原料榨出的茶油香味最醇厚。

表4 不同烘烤時間對油茶籽油揮發(fā)性成分質(zhì)量分數(shù)的影響／%

圖13顯示了不同處理后油茶籽原料的含水率，以及不同溫度烘烤后油茶籽原料壓榨的出油率。從圖13可以看出，經(jīng)過干預的油茶籽原料在烘過后，含水率3%～4%，油茶籽原料壓榨的出油率隨烘烤時間的延長先增大后降低，在1.0 h左右達到最大35%左右。壓榨后油茶籽油的酸價和過氧化值如圖14顯示，可以看出，隨著烘烤時間的延長，酸價和過氧化值有升高的趨勢。

茶籽原料入榨前的烘烤時間對壓榨后油茶籽油中VE、總酚、角鯊烯和谷甾醇等含量的影響如圖15和圖16所示。從圖15～圖16中可以看出隨烘烤時間的延長，總酚、VE、角鯊烯和谷甾醇的含量都有下降的趨勢，綜合考慮到揮發(fā)性成分，選擇1.0 h作為油茶籽入榨前的烘烤時間。

圖13 不同烘烤時間對油茶籽壓榨效率的影響

圖14 不同烘烤時間對油茶籽油理化品質(zhì)的影響

圖15 烘烤時間對壓榨茶油中總酚和VE含量的影響

圖16 烘烤時間對壓榨茶油中角鯊烯和谷甾醇含量的影響

3 結(jié)論

經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn)，含殼率、含水率、烘烤溫度、烘烤時間等條件顯著影響油脂揮發(fā)成分的數(shù)量與組成，同時對出油率、酸價、過氧化值、總酚、VE、角鯊烯、β－谷甾醇含量也有不同影響。當含殼率20%，含水4%～5%，130℃烘烤1 h后茶油的揮發(fā)性成分最濃郁，營養(yǎng)成分的含量也最豐富。揮發(fā)性成分中正辛醛、壬醛、糠醛、正己醇、庚醛、正庚醇、正辛醇、苯乙醛、反式－2－癸烯醛、辛酸、己酸等是組成茶油的特征揮發(fā)性物質(zhì)，構(gòu)成了壓榨茶油的基本風味組成。研究還發(fā)現(xiàn)溫度是揮發(fā)性物質(zhì)和營養(yǎng)成分濃度變化的敏感因素，茶油加工過程中一定的溫度對揮發(fā)性成分的形成具有至關重要的作用，但是高溫往往對營養(yǎng)成分的保留不利。

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The Effects of Pressing Conditions on Volatile Organic Compounds and the Quality of Crude Camellia Oil

Luo Fan1Guo Shaohai1Fei Xueqian1Yao Xiaohua1Wang Yaping1Ye Xiaofei2
（Research Institute of Subtropical Forestry，Chinese Academy of Forestry1，F(xiàn)uyang 311400）（Jiang Xi Chunyuan of Green Food Co.，Ltd.2，Yushan 334700）

In order to acknowledge the effect of pretreatments on the oil yield，the physical and chemical indicators of squeezing camellia oil，the volatile components and nutrient concentrations under different pretreatments conditions including the rate of hull，moisture content，baking temperature and time，have been studied in the paper.The results showed that on the condition of the shell content of raw material 20%，moisture content 4%～5%and raw material in the one－off squeeze before 130℃ baking 1 h，the volatile composition was the most abundant.The nutrient content was relatively high after cryogenic centrifugal filtration.The volatilities as octanal，1－nonanal，furfural，hexyl alcohol，heptaldehyde，heptanol，capryl alcohol，phenylacetaldehyde and 3－h(huán)eptylacrolein were the main characteristic compositions of camellia oil，which constituted the basic flavor of squeezing tea oil.The results showed that the temperature was a sensitive factor for the changes of volatile and nutrient concentrations.In the process of camellia oil processing，the certain temperature had important effects on the formation of volatile components，but high temperature often was adverse to the nutrient composition of reserves.

camellia oil，press，temperature，nutrition，volatile components

S37

A

1003－0174（2015）04－0061－06

中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務費專項（RISF 2013006），農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化項目（2013GB24320 614），采后處理及壓榨方式對茶油品質(zhì)的影響（1312004）

2013－12－09

羅凡，女，1980年出生，助理研究員，經(jīng)濟林產(chǎn)品加工利用