茶油精煉過程中氧化穩(wěn)定性變化規(guī)律研究

劉 霜，李 暉，廖盧艷，吳衛(wèi)國

（1. 湖南農(nóng)業(yè)大學食品科學技術(shù)學院，湖南 長沙 410128；2. 湖南神農(nóng)國油生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，湖南 衡陽 421200）

茶油，也稱為茶籽油、山茶油，是從山茶科山茶屬植物油茶（Camellia oleiferaAbel）成熟種子提取的植物油，是我國重要的經(jīng)濟產(chǎn)物之一[1]。茶油的氧化穩(wěn)定性是衡量茶油品質(zhì)的重要指標，主要指標有過氧化值、酸價和自由基清除能力。茶油的過氧化值是衡量茶油氧化酸敗程度的指標，由于茶油在氧化作用下會生成過氧化物，過氧化值越大，表明茶油的氧化酸敗現(xiàn)象越嚴重，品質(zhì)越差。茶油氧化酸敗會破壞油中的不飽和脂肪酸和維生素等營養(yǎng)成分，對茶油的色澤、風味和營養(yǎng)品質(zhì)造成不利影響，從而降低茶油的穩(wěn)定性[2]。與過氧化值原理相似，酸價也是衡量茶油氧化酸敗的重要指標，酸價越高，茶油被氧化的程度越深。此外，自由基清除能力也是衡量氧化穩(wěn)定性的重要指標之一。自由基會在氧化酸敗過程中大量產(chǎn)生，反應產(chǎn)生的有毒有味物質(zhì)會對人體的健康造成危害。因此，應當通過精煉來降低茶油酸價和過氧化值，防止茶油品質(zhì)快速惡化，提高茶油氧化穩(wěn)定性[3]。脂肪的氧化酸敗是造成食品變質(zhì)的主要原因，茶油具有良好的抗氧化性，茶油中含有較多抗氧化性物質(zhì)[4]如茶多酚、維生素E、醌類物質(zhì)、單不飽和脂肪酸[5]和類胡蘿卜素等。它們能夠消耗自由基，并且減緩自由基的生成速率[6]。

筆者以冷榨茶油毛油、脫酸油、脫色油、脫蠟油和成品油為材料，探討茶籽油精煉過程中氧化穩(wěn)定性的變化規(guī)律，以期為精煉高品質(zhì)茶油提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 原料與試劑 （1）供試原料：茶油毛油、脫酸油、脫色油、脫蠟油、成品油采樣于湖南神農(nóng)國油生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司。茶油毛油由混合品種茶籽經(jīng)冷榨工藝制得。茶油毛油加入堿液后脫酸取得脫酸油，加入活性白土和活性炭脫色處理取得脫色油，降溫結(jié)晶過濾處理取得脫蠟油。（2）主要試劑：三氯甲烷、碘化鉀、硫代硫酸鈉、石油醚、無水硫酸鈉、可溶性淀粉、重鉻酸鉀、異丙醇、乙醚、冰乙酸、95%乙醇、百里香酚酞指示劑、乙酸乙酯、DPPH、甲醇等，均為分析純試劑；沒食子酸標準品、Trolox 標準品。

1.1.2 儀器與設備 UV-1200 型紫外可見分光光度計[翱藝儀器（上海）有限公司]；SYWF-50 水浴恒溫振蕩器（天津市萊玻特瑞儀器設備有限公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 茶油總酚的測定 （1）沒食子酸標準曲線的繪制。稱取0.1 g 沒食子酸標準品，以甲醇溶液為溶劑于100 mL 容量瓶定容至刻度，搖勻，制成1 mg/mL沒食子標準酸儲備液，分別移取0、2、3、4、6 mL沒食子酸標準液于100 mL 容量瓶中，用甲醇溶液定容至刻度，搖勻，制成濃度分別為0、20、30、40、60 μg/mL 沒食子酸工作液。以沒食子酸工作液的濃度為橫坐標，對應的吸光度為縱坐標，繪制沒食子酸標準曲線[7]。（2）茶油樣品前處理。稱取各階段茶油3 g，加入2 mL 甲醇后旋渦混勻，超聲15 min，萃取3次，合并提取液，氮氣吹干，將殘留物溶于2 mL 乙腈，用3 mL 正己烷洗滌3 次，吹干乙腈層，殘渣溶于2 mL 甲醇。分別移取空白、樣品待測液和沒食子酸工作液各1 mL 于刻度試管中，加入0.5 mL 福林酚試劑、2 mL 7.5%碳酸鈉溶液和6.5 mL 蒸餾水，旋渦振蕩1 min，再靜置1 h，用10 mm 比色皿，在760 nm 波長條件下測定吸光度（A）?？偡雍堪聪铝泄接嬎恪?/p>

式中：X表示茶油中總酚含量（mg/kg）；C表示標準曲線測得的總酚濃度（μg/mL）；D表示樣品定容后所稀釋的倍數(shù)；2 表示洗脫液蒸干后定容的體積（mL）；m表示茶油樣品重量（g）。

1.2.2 茶油過氧化值的測定 參照食品安全國家標準食品中過氧化值的測定[8]進行，單位以g/kg 表示。

1.2.3 茶油酸價的測定 參照食品安全國家標準 食品中酸價的測定[9]進行，單位以mg/g 表示。

1.2.4 茶油DPPH 自由基清除能力的測定 按4 個步驟進行。（1）樣品處理。稱取5 種不同階段的茶油1～1.5 g，加入5 mL 乙酸乙酯，每個階段茶油做3 組重復，振搖混勻。（2）試劑配制。使用乙酸乙酯作為溶劑，配制濃度為0.1 mmol/L 的DPPH 溶液。（3）標準曲線的繪制。以Trolox 為標準品，測定自由基清除能力。以乙酸乙酯為溶劑，配制濃度分別為5、10、20、30、40 μmol/L 的Trolox 標準液。將3 mL DPPH溶液和3 mL Trolox標準液，振搖混勻，避光反應2 h后，以乙酸乙酯為空白，測定517 nm 波長處吸光度A2；將3 mL DPPH 溶液與3 mL 乙酸乙酯振蕩混勻，避光反應2 h 后，以乙酸乙酯為空白，測定517 nm 波長處吸光度A1。使用公式R=（1-A2/A1）×100%計算出各階段茶油的自由基清除率R。以茶油的自由基清除率為縱坐標，Trolox 標準液的濃度為橫坐標來繪制標準曲線[10]，得出標準曲線的相關(guān)系數(shù)和線性回歸方程。式中：A1表示3 mL DPPH 和3 mL 乙酸乙酯混合液的吸光度；A2表示3 mL Trolox 標準液混合液和3 mL DPPH 溶液的吸光度。（4）自由基清除能力的測定。將3 mL DPPH 標準液和3 mL 乙酸乙酯混合，振蕩混勻，避光反應2 h 后，以乙酸乙酯為空白，在517 nm波長處測定其吸光度A1；將3 mL 樣品提取液和3 mL DPPH 溶液混合，振蕩混勻，避光反應2 h 后，以乙酸乙酯為空白，在517 nm 波長處測定其吸光度A2。

1.2.5 總酚與過氧化物、酸價、自由基清除能力相關(guān)性的測定 利用SPSS 20.0 軟件對各階段茶油的總酚濃度與過氧化值、酸價、自由基清除能力的相關(guān)性進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 總酚含量的變化

由表1 可知，在5 種油中毛油的總酚含量最高，經(jīng)過堿煉工藝后，茶油的總酚含量明顯下降，可能是因為堿煉脫酸后，茶油中的酚類物質(zhì)結(jié)構(gòu)被堿液破壞所致，脫色油總酚濃度高于堿煉油的原因可能是加入了吸附劑，如白土、活性炭等[11]。脫蠟后，茶油總酚濃度上升的原因是低溫條件有助于茶油中酚類物質(zhì)結(jié)構(gòu)恢復，在沒有堿液影響的情況下，酚類物質(zhì)受破壞程度大大降低，總酚含量升高。并且脫蠟后去除油脂中的甘油酯等結(jié)晶時，茶油的質(zhì)量會下降，導致總酚的相對含量上升。

2.2 過氧化值的變化

由表1 可以看出，毛油經(jīng)過堿煉后過氧化值下降到最低值，精煉過后茶油的過氧化值有所下降，然而成品油的過氧化值達到最高。堿煉脫酸后茶油（脫酸油）的過氧化值比毛油下降了29.3 %，隨后脫色油的過氧化值比脫酸油上升了24.3%，脫蠟后茶油（脫蠟油）的過氧化值比脫色油下降了18.4%，成品油的過氧化值相比于脫蠟油上升了195.8%[12]。這說明堿煉脫酸和脫蠟讓過氧化值明顯下降，成品油時過氧化值達到最高值。

產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是茶油在堿煉脫酸中用堿中和游離脂肪酸時，中和生成的鈉皂是一種表面活性物質(zhì)，具有較強的吸附和吸收能力，可能對茶油中的過氧化物具有一定的吸附作用，使得茶油的過氧化值在此時下降至最低。在脫色階段油脂的過氧化值有所上升的原因可能是通常采用白土脫除茶油中的色素以及殘留的微量有色有味雜質(zhì)等，同時由于脫色工藝要求在空氣中暴露的時間較長，加速了油脂的氧化酸敗，使茶油的過氧化值上升。脫蠟階段茶油的過氧化值下降的原因可能是分離固體脂肪結(jié)晶時，將部分過氧化物也一起分離除去[13]。成品油的過氧化值大幅上升的原因可能是毛油中含有較多的抗氧化物質(zhì)，而在各項精煉后，成品油中的抗氧化性物質(zhì)含量有所損失，并且茶油在加工和儲存過程中由于受到光線、高溫、氧氣等作用使茶油理化性質(zhì)發(fā)生變化。因此，在制備和儲存成品茶油時，應當采取一系列措施避免油脂產(chǎn)生較高過氧化值，如將成品油儲存在避光、低氧、適宜溫度的條件下，在成品油中混入氮氣來降低茶油中的氧氣含量，控制脂肪氧化酶活性以及降低水分含量等。

與楊標斌[14]的研究結(jié)果進行對比，可以看出該試驗常溫下茶油的過氧化值為2.7 mmol/kg，并且茶油的過氧化值隨溫度的升高而增加，這說明冷榨法制取的茶油具有相對較低的過氧化值，具有較好的抗氧化性。

2.3 酸價的變化

如表1 所示，毛油的酸價在堿煉脫酸后下降了85.3%，脫色后的酸價又繼續(xù)下降了13.6%，可以看出堿煉脫酸對酸價的下降最為重要，其原因是堿煉脫酸是毛油主要的化學脫酸措施，可以脫除茶油中大部分的游離脂肪酸，讓游離脂肪酸轉(zhuǎn)化為在油脂中不溶的皂角。脫色階段酸價繼續(xù)下降并達到最低值，脫除茶油中的色素主要采用的方法是添加活性白土[15]，白土具有一定的吸附作用，可能會吸附部分游離脂肪酸，從而導致酸價下降。脫蠟油和成品油的酸價分別比脫色油增加了36.8%和42.1%。其原因可能是脫蠟技術(shù)利用油脂中甘油三酯熔點及溶解度不同，在一定的溫度條件下，使油脂分離成固態(tài)和液態(tài)，讓固態(tài)物質(zhì)分離出來[13]，脫蠟階段茶油的酸價上升可能是由于油脂分離為固態(tài)和液態(tài)時，可能會分離出部分游離脂肪酸。

表1 不同精煉階段5 種茶油的總酚含量、過氧化值和酸價比較

2.4 DPPH 自由基清除能力的變化

毛油、脫酸油、脫色油、脫蠟油、成品油的自由基清除率和抗氧化性物質(zhì)濃度如表2 所示。由表2 可知，毛油、脫蠟油、成品油均具有較好的自由基清除率，脫色油的自由基清除率相比于前面3 種油較低，脫酸油自由基清除率則在5 種油中最低，并且對于同一階段的茶油，自由基清除率隨抗氧化性物質(zhì)濃度的增加而逐漸增加。

表2 不同精煉階段5 種茶油的DPPH 自由基清除率和抗氧化物質(zhì)濃度比較

2.5 總酚與過氧化值、酸價、DPPH 自由基清除能力的相關(guān)性

茶油毛油中抗氧化性物質(zhì)濃度最大，在堿煉脫酸和脫色階段有大幅下降，原因可能是在堿煉脫酸和脫色過程中，經(jīng)過加堿和高溫處理，茶油中抗氧化物質(zhì)結(jié)構(gòu)遭到破壞，降低了茶油的抗氧化性物質(zhì)濃度和自由基清除能力。毛油未經(jīng)任何加工處理，較好地保存了抗氧化性物質(zhì)，具有較好的自由基清除率，比成品油中抗氧化性物質(zhì)濃度高97.7%，比脫蠟油中抗氧化性物質(zhì)濃度提高104.9%，原因可能是脫蠟油通常采用晶析分離的方法，將油脂冷卻，再讓凝固點較高的甘油酯等結(jié)晶分離出來[16]，在低溫條件下部分抗氧化物質(zhì)結(jié)構(gòu)恢復，從而提高了茶油的抗氧化性物質(zhì)濃度和自由基清除率。陳曉梅等[17]的研究表明，茶油毛油的自由基清除率最高為23.45%，而該試驗用冷榨法制取的茶油自由基清除率則達到60.67%，說明冷榨法更有利于清除茶油的自由基。

如表3 所示，總酚與過氧化值呈負相關(guān)，相關(guān)性不顯著；與酸價和DPPH 自由基清除能力呈正相關(guān)，相關(guān)性顯著。因為酸價是使用氫氧化鉀標定測定的，若茶油中含有酚類物質(zhì)，可能會與氫氧化鉀發(fā)生反應，增加氫氧化鉀消耗量，從而導致酸價升高[18]，因此，總酚的量與酸價呈正相關(guān)?？偡雍颗cDPPH 自由基清除能力呈正相關(guān)的原因可能是酚類也是抗氧化性物質(zhì)的一種，可以增加茶油的自由基清除能力[4]。

表3 總酚含量與過氧化值、酸價、DPPH 自由基清除能力的相關(guān)性

3 結(jié) 論

茶油毛油的總酚含量最高，經(jīng)過堿煉脫酸后總酚含量明顯下降，然而脫蠟后，茶油總酚含量有所上升，原因可能是低溫條件有助于茶油中酚類物質(zhì)結(jié)構(gòu)恢復，在沒有堿液影響的情況下，酚類物質(zhì)受破壞程度大大減輕，總酚含量升高。

在5 種茶油中過氧化值最低的是脫酸油，毛油經(jīng)過堿煉脫酸后過氧化值下降，成品油過氧化值相較于脫蠟油大幅上升。成品油的過氧化值上升的原因可能是毛油中的抗氧化物質(zhì)損失，并且在儲存和加工過程中受到光線、高溫、氧氣等影響發(fā)生氧化。因此，為防止成品油品質(zhì)變化，應選擇合適儲存條件避光、低溫存放。

在5 種茶油中酸價最高的是毛油，堿煉脫酸后，酸價下降最顯著。酸價最低的是脫色油，可能是由于經(jīng)過活性白土及活性炭的吸附作用，部分游離脂肪酸和酸性物質(zhì)被吸附除去，從而降低脫色油酸價。

在5 種茶油中抗氧化性物質(zhì)濃度最大的是毛油，在堿煉脫酸階段抗氧化物質(zhì)濃度下降最多，因此，可以考慮采用更加溫和的脫酸方法減少脫酸油抗氧化物質(zhì)含量損失，提高自由基清除能力。

總酚與酸價的相關(guān)性最強，與自由基清除能力的相關(guān)性次之，與過氧化值的相關(guān)性不明顯。