徐雪峰,閆浩,杜金風(fēng),張玉,代德財(cái)
(海南科技職業(yè)學(xué)院 化學(xué)與材料工程學(xué)院,海南???571126)
油茶(Camellia Oleifera)屬山茶科山茶屬的一種常綠小喬木,為世界四大木本油料之一,主要分布于我國(guó)長(zhǎng)江流域及以南地區(qū)。油茶果成熟期一般在我國(guó)傳統(tǒng)節(jié)氣寒露和霜降期間,同時(shí)期油茶花開始盛開,其花期長(zhǎng),具有一定觀賞性,素有“抱子懷胎”的美譽(yù)。近年來技術(shù)人員通過運(yùn)用嫁接等生物技術(shù)已培育出很多油茶品種[1]。海南省油茶大部分為本地普通油茶,基本散生于橡膠林等經(jīng)濟(jì)林中,處于野生或半野生狀態(tài),種植面積小、產(chǎn)量較低[2]。在21世紀(jì)初,海南逐步引種了多個(gè)油茶品種,并有學(xué)者從成活率、保存率等生態(tài)學(xué)角度對(duì)引種品種進(jìn)行了篩選[3]。另有研究表明,油茶品種、種植地域、甚至是壓榨方式等因素均會(huì)對(duì)茶籽油的成分產(chǎn)生一定影響,影響油的品質(zhì)[4-5]。
為進(jìn)一步開發(fā)和利用油茶資源,本文將對(duì)篩選后試種的3個(gè)引種油茶果和本地普通油茶果茶籽中的脂肪進(jìn)行提取并測(cè)定其脂肪酸組成,分析其含油率和脂肪酸的組成,研究結(jié)果可為海南油茶種植產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和優(yōu)質(zhì)適種油茶品種的篩選提供參考。
從海南??凇⒊芜~、儋州、五指山等地區(qū)采集的本地普通油茶果和引種的3個(gè)品種油茶果,經(jīng)曬干、去殼得油茶籽,用于實(shí)驗(yàn)。石油醚(60~90 ℃)、氫氧化鉀、無水甲醇、正己烷均為分析純,硬脂酸甲酯、棕櫚酸甲酯、油酸甲酯和亞油酸甲酯為標(biāo)準(zhǔn)品,購于上海源葉生物科技有限公司。
7890B型氣相色譜儀(安捷倫),賽多利斯SQP電子天平,HH-2型恒溫水浴鍋,DZF-6050真空干燥箱,索氏提取器,RV 10 digital旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(德國(guó)IKA),SHZ-DⅢ循環(huán)水式多用真空泵。
1.2.1 油茶籽油提取
稱取一定質(zhì)量的油茶籽,去殼后,種仁在研缽中研碎,用石油醚清洗研缽數(shù)次,以石油醚為提取劑,在70 ℃水浴中索氏提取10 h,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除石油醚后得茶油。根據(jù)所得茶油的質(zhì)量和油茶籽的質(zhì)量計(jì)算對(duì)應(yīng)品種的含油率。
1.2.2 脂肪酸甲酯化
取2滴所提取的茶油于試管中,加入2 mL KOHCH3OH溶液(0.5 mol/L),搖勻,于40 ℃水浴中加熱30 min進(jìn)行甲酯化,再加入2 mL正己烷,搖勻靜置待分層后,取上層清夜用于GC分析。
1.2.3 脂肪酸組成分析
氣相色譜條件:HP-innowax毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm),F(xiàn)ID檢測(cè)器,進(jìn)樣口溫度260 ℃,檢測(cè)器溫度260 ℃,升溫程序?yàn)椋?20 ℃保持2 min,以10 ℃/min升至250 ℃,保持3 min,進(jìn)樣量1 μL。選擇相對(duì)含量較高的4種脂肪酸進(jìn)行分析。
1.2.4 數(shù)據(jù)分析
利用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行含量分析。
利用索氏提取法對(duì)采集的12株不同產(chǎn)地或樹齡的油茶籽樣品進(jìn)行提取,并計(jì)算其含油率及單株產(chǎn)量,結(jié)果如表1所示。
表1 12種油茶籽含油率及單株產(chǎn)量
由表1可知,12株不同的油茶果的單株產(chǎn)量及油茶籽的含油率不同。單株產(chǎn)量的平均值為19.6 kg/株,標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.16%,不同樹齡的油茶樹油茶果的單株產(chǎn)量差異較大,最大的為25.6 kg/株,最小的為8.6 kg/株,50年樹齡以上的油茶樹單株產(chǎn)量趨于穩(wěn)定,為22~26 kg/株,這說明油茶果的單株產(chǎn)量在植株的生長(zhǎng)階段隨著植株的生長(zhǎng)不斷增加,一定年限后植株不再生長(zhǎng)后逐漸趨于穩(wěn)定;不同植株油茶籽的含油率在29.5%~41.2%,平均值為37.6%,標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.56%,存在一定的差異,這可能與植株品種、氣候、土壤、施肥方式、采摘時(shí)間等因素有關(guān)。
運(yùn)用氣相色譜法對(duì)12種油茶籽中相對(duì)含量較高的脂肪酸油酸、亞油酸、棕櫚酸和硬脂酸進(jìn)行了測(cè)試,4種脂肪酸含量如表2,脂肪酸含量分析如表3。
表2 12種油茶籽油脂肪酸組成及含量/%
表3 12種油茶籽脂肪酸含量分析/%
由表2可知,油茶籽油主要由油酸、亞油酸、棕櫚酸和硬脂酸組成,其含量均在98%以上。而不同油茶籽油的脂肪酸組成相似卻又存在一定差異,作為單不飽和脂肪酸油酸的含量在72.8%~78.9%,作為多不飽和脂肪酸的亞油酸的含量在8.9%~14.3%,兩者作為不飽和脂肪酸的主要組成成分,其含量總和的平均值為86.7%。
由表3可知,不同油茶籽油的油酸含量在72.8%~78.9%,平均值76.0%,變異系數(shù)2.51%,說明油酸的含量相對(duì)比較穩(wěn)定;亞油酸的含量在8.9%~14.3%,平均值10.7%,變異系數(shù)為15.15%,表明不同油茶籽油中的亞油酸含量存在一定差異;棕櫚酸含量在9.2%~11.4%,平均值10.3%,變異系數(shù)為6.47%,可知不同油茶籽油的棕櫚酸含量相對(duì)穩(wěn)定;硬脂酸的含量在1.3%~2.6%,平均值1.9%,變異系數(shù)為25.13%,說明不同油茶籽油中的硬脂酸含量差異顯著。綜上分析,不同油茶籽油中的亞油酸和硬脂酸存在差異性,這可能與油茶籽的品種、地理、氣候、種植方式、成熟程度等因素有關(guān)[6-7]。
飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸的比例是評(píng)價(jià)食用油品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo),飽和脂肪酸攝入過多是導(dǎo)致血膽固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白膽固醇升高的主要原因,不飽和脂肪酸在體內(nèi)具有降血脂、促進(jìn)血液循環(huán)、抑制血小板凝集等作用、能有效抑制動(dòng)脈粥樣硬化等疾病的形成風(fēng)險(xiǎn),對(duì)心腦血管病有良好的防治效果[8],尤其是單不飽和脂肪酸,在降低血清總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)的方面,具有與多不飽和脂肪酸相同的效果,但對(duì)身體有益的高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)并無明顯下降,而且產(chǎn)生脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的程度也更低[9]。橄欖油是世界上公認(rèn)的最好的植物油,原因在于其單不飽和脂肪酸含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他植物油。世界衛(wèi)生組織公布的橄欖油脂肪酸組成比例為:飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸相對(duì)含量比為15∶75∶10,而本文中所測(cè)定的油茶籽油中,忽略其他少量脂肪酸成分,三者的平均含量比為12.2∶76.0∶10.7,其不飽和脂肪酸相對(duì)含量高于橄欖油,作為單不飽和脂肪酸的油酸含量(76.0%)也略高于橄欖油,這也與湯富彬等[10]的研究結(jié)果相吻合。不同油茶籽油中的個(gè)別脂肪酸含量雖存在差異,但組成合理,相對(duì)比例較為穩(wěn)定,不飽和脂肪酸含量平均值為86.7%,具有很好的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,是一種優(yōu)質(zhì)食用油。
海南不同油茶的單株產(chǎn)量和含油率存在差異,單株產(chǎn)量為8.6~25.6 kg,含油率為29.5%~41.2%。當(dāng)樹齡低于50年時(shí),油茶的單株產(chǎn)量與樹齡呈現(xiàn)出一定正相關(guān)性,隨后趨于穩(wěn)定。含油率最高(41.2%)的為11號(hào)樣品,采集于五指山地區(qū)的試種2號(hào)植株,樹齡10年左右;最低的(29.5%)為1號(hào)樣品,為采集于??诘貐^(qū)的普通油茶,樹齡5年左右。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可作為海南油茶育種篩選的理論依據(jù)。
油茶籽油中的脂肪酸組成主要為油酸、亞油酸、棕櫚酸和硬脂酸,其含量之和占脂肪酸總量的98%以上。油酸和棕櫚酸在不同油茶籽油中的含量相對(duì)穩(wěn)定,而亞油酸和硬脂酸存在一定差異。作為評(píng)價(jià)油品質(zhì)優(yōu)劣的不飽和脂肪酸含量在85.8%~87.8%,平均值為86.7%,單不飽和脂肪酸(油酸)相對(duì)含量在72.8%~78.9%,均值76.0%,油茶籽油中不飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸的相對(duì)含量均高于世界衛(wèi)生組織公布的橄欖油中兩者的相對(duì)含量。在此基礎(chǔ)上,加快油茶育種,提升加工技術(shù),開發(fā)出具有良好保健功能的食用油,有利于加速本地油茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和推廣。