張善英,鄭麗麗,艾斌凌,鄭曉燕,楊 旸,潘永貴*,盛占武,*
(1.海南大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,海南 海口 570228;2.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院??趯?shí)驗(yàn)站,海南 ???570102;3.??谑邢憬渡飳W(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,海南 ???570102)
油茶(Camellia oleifera Abel.)是中國(guó)重要的木本油料樹(shù)種,屬于山茶科(Theaceae)山茶屬(Camellia)常綠喬木或小葉灌木,在我國(guó)主要分布于湖南、江西、云南等南部地區(qū),2015年我國(guó)油茶種植總面積超過(guò)366.67萬(wàn) ha[1]。油茶籽油富含豐富的油酸,其脂肪酸組成與橄欖油相似,被譽(yù)為“東方橄欖油”。此外,油茶籽油還富含多種活性成分,如角鯊烯、多酚、VE等,具有降血脂、預(yù)防高血壓和血管硬化、抗癌[2]以及調(diào)節(jié)腸道致病菌群[3]等作用,具有較高的醫(yī)用價(jià)值,備受廣大消費(fèi)者青睞。
蒸汽爆破技術(shù)是一種原料預(yù)處理技術(shù),其過(guò)程是通過(guò)高溫蒸煮的熱化學(xué)作用耦合瞬時(shí)爆破的物理撕裂作用,改變生物質(zhì)大分子物化特性,從而有效改善物料在后續(xù)利用中的傳質(zhì)和反應(yīng)可及性[4],其作用原理主要是原料的類酸性水解及熱降解作用、蒸汽瞬間釋放的類機(jī)械斷裂作用、纖維素分子內(nèi)和分子間氫鍵破壞作用和纖維素分子鏈斷裂并發(fā)生結(jié)構(gòu)重排作用[5],是一種較好的生物質(zhì)預(yù)處理方法。將蒸汽爆破技術(shù)于用小黑麥秸稈處理,可提高小黑麥秸稈的糖回收率和消化率[6];張棋等[7]用經(jīng)蒸汽爆破技術(shù)處理的粉葛提取黃酮,結(jié)果表明,蒸汽爆破處理可提高黃酮類物質(zhì)的提取效率;蘋(píng)果渣經(jīng)蒸汽爆破處理之后,其結(jié)構(gòu)變得疏松,有利于提高蘋(píng)果渣中果膠的得率和品質(zhì)[8]。蒸汽爆破技術(shù)還可用于漆樹(shù)籽油[9]和玉米胚芽油[10]的提取,提油率和提油效率均高于常規(guī)方法。由此可見(jiàn),蒸汽爆破處理可改變物料表面結(jié)構(gòu)、加速細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的釋放速度,在油脂提取方面具有潛在的應(yīng)用前景。美拉德反應(yīng)即羰氨反應(yīng),廣泛存在于各種食品的熱加工過(guò)程中,產(chǎn)物通常包括酮類、醛類、吡啶類、呋喃類等影響食品風(fēng)味的物質(zhì),顏色是判斷美拉德反應(yīng)程度的一個(gè)明顯標(biāo)志,褐變程度常作為判斷美拉德反應(yīng)變化的依據(jù)之一[11]。目前利用蒸汽爆破預(yù)處理提取油茶籽油的研究國(guó)內(nèi)外鮮有報(bào)道。因此,本研究選擇不同的蒸汽爆破壓力和時(shí)間處理油茶籽,探索不同預(yù)處理?xiàng)l件對(duì)油茶籽油感官品質(zhì)、理化性質(zhì)和活性物質(zhì)的影響,并分析處理前后油品質(zhì)變化的內(nèi)在因素,以期為蒸汽爆破技術(shù)在油脂提取方面的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
油茶籽購(gòu)于海南省瓊海市。
脂肪酸、角鯊烯、α-生育酚、沒(méi)食子酸(均為標(biāo)準(zhǔn)品)、三氟化硼、甲醇 美國(guó)Sigma公司;乙腈 美國(guó)天地公司;其他試劑均購(gòu)于西隴化工股份有限公司。
QBS-80蒸汽爆破實(shí)驗(yàn)臺(tái) 河南省鶴壁正道生物能源有限公司;數(shù)顯水浴恒溫振蕩器 常州普天儀器制造有限公司;AL-104型精密電子天平 上海梅特勒-托利多儀器設(shè)備有限公司;7890B氣相色譜儀 美國(guó)安捷倫科技有限公司;超高效液相色譜儀(ultra performance liquid chromatography,UPLC) 美國(guó)Waters公司;JSM-7500F掃描電子顯微鏡 日本電子株式會(huì)社;UV-1800紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 日本島津儀器有限公司。
1.3.1 油茶籽蒸汽爆破預(yù)處理
將脫殼干燥的油茶籽放入蒸汽爆破物料腔內(nèi),分別于0.8~2.3 MPa條件下處理30 s,于適當(dāng)壓力條件下處理30~120 s,然后在0.087 5 s內(nèi)完成瞬間泄壓,收集物料倉(cāng)內(nèi)的物料,于50 ℃烘箱干燥5 h,粉碎過(guò)40 目篩,粉碎后的樣品于-4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.2 油茶籽油的提取
水代法提取油茶籽油參考郭玉寶等[12]的方法,稱取5 g過(guò)40 目篩的油茶籽粉,按料液比1∶4.5(m/V)添加蒸餾水,攪拌均勻后用1 mol/L NaOH和1 mol/L HCl調(diào)節(jié)pH值至9,于75 ℃水浴搖床中以160 r/min的速度振蕩提取150 min,然后以4 000 r/min離心10 min。將離心后的混合液于-20 ℃冷凍破乳12 h后于常溫下解凍,破乳后4 000 r/min離心10 min,吸取上層清油并稱質(zhì)量,按下式計(jì)算提油率。通過(guò)提油率得出蒸汽爆破預(yù)處理油茶籽的最佳條件。
式中:m1為提取的油茶籽油質(zhì)量/g;m2為油茶籽質(zhì)量/g。
1.3.3 油茶籽微觀結(jié)構(gòu)觀察
為了更好地研究蒸汽爆破對(duì)油茶籽結(jié)構(gòu)的影響并分析其提油機(jī)理,利用掃描電子顯微鏡對(duì)最優(yōu)預(yù)處理?xiàng)l件下經(jīng)蒸汽爆破與未經(jīng)蒸汽爆破處理的油茶籽樣品進(jìn)行分析。將干燥的樣品固定到粘有導(dǎo)電膠帶的樣品臺(tái)上,噴金之后,觀察蒸汽爆破處理對(duì)油茶籽結(jié)構(gòu)的影響。
1.3.4 油茶籽油理化指標(biāo)的測(cè)定
以提油率最高的條件(1.6 MPa、30 s)和未經(jīng)蒸汽爆破預(yù)處理(對(duì)照)得到的油茶籽油為對(duì)象,測(cè)定其理化指標(biāo)。
酸價(jià)根據(jù)LS/T 6107—2012《動(dòng)植物油脂 酸值和酸度測(cè)定 自動(dòng)滴定分析儀法》[13]的方法測(cè)定。
過(guò)氧化值按照LS/T 6106—2012《動(dòng)植物油脂 過(guò)氧化值測(cè)定 自動(dòng)滴定分析儀法》[14]的方法測(cè)定。
碘值按照GB/T 5532—2008《動(dòng)植物油脂 碘值的測(cè)定》[15]的方法測(cè)定。
皂化值按照GB/T 5534—2008《動(dòng)植物油脂 皂化值的測(cè)定》[16]的方法測(cè)定。
多酚質(zhì)量濃度測(cè)定參照周晴芬[17]的方法略有改進(jìn)。分別取0、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00、3.50、4.00 μg/mL沒(méi)食子酸,25 ℃下顯色2 h,在765 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度。以沒(méi)食子酸質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo)建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。所得標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=0.070 5x+0.008 5(R2=0.995 3)。取50 μL待測(cè)油茶籽油于刻度試管中,加入6 mL蒸餾水,再先后加入1 mL福林-酚顯色劑、3 mL 7.5 g/100 mL Na2CO3,搖勻后于25 ℃顯色2 h后,在765 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。由標(biāo)準(zhǔn)曲線求得對(duì)應(yīng)的多酚質(zhì)量濃度。
VE含量的測(cè)定按照GB 5009.82—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中維生素A、D、E的測(cè)定》[18]的方法并略有修改。使用配有熒光檢測(cè)器的UPLC測(cè)定提取油茶籽油的生育酚含量。在所有分析中,采用BEH C18色譜柱(50 mm×2.1 mm,1.7 μm)。分析在恒定柱溫(35 ℃)條件下進(jìn)行,流動(dòng)相為100%乙腈,注射量為10 μL,流速為0.5 mL/min。使用熒光檢測(cè)器定量α-生育酚質(zhì)量濃度,激發(fā)波長(zhǎng)和發(fā)射波長(zhǎng)分別為294 nm和338 nm。α-生育酚校準(zhǔn)曲線在0~300 mg/mL的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)進(jìn)行。所得標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=3.65×106x-4.36×105(R2=0.999 8)。樣品中VE含量以每千克油中α-生育酚的質(zhì)量表示。
角鯊烯含量的測(cè)定參考文獻(xiàn)[19]的方法。在裝有火焰離子化檢測(cè)器(flame lonization detector,F(xiàn)ID)和HP-5柱(30 m×0.32 mm,0.25 μm)的氣相色譜儀上分析樣品。使用氮?dú)庾鳛檩d氣,流速為1 mL/min。不分流進(jìn)樣量為1.0 μL,進(jìn)樣口溫度為250 ℃,F(xiàn)ID溫度300 ℃。將柱溫于100 ℃保持5 min,然后以25 ℃/min升至180 ℃,保持1 min,然后以10 ℃/min升至280 ℃。
1.3.5 油茶籽油脂肪酸相對(duì)含量的測(cè)定
取60 mg油茶籽油于圓底燒瓶中,加入2 mL 0.5 mol/L的NaOH-甲醇溶液,將混合液于65 ℃水浴中保持30 min,然后加入10 mL、體積分?jǐn)?shù)10%三氟化硼-甲醇溶液,繼續(xù)于65 ℃條件下水浴5 min,立即加入1 mL飽和氯化鈉溶液和4 mL正己烷,劇烈振蕩30 s,加入適量無(wú)水硫酸鈉,劇烈振蕩5 min,分層后取上清液過(guò)0.45 μm濾膜以待氣相色譜分析,以37 種混合脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)品為參照。定量方法:峰面積歸一化法。
氣相色譜條件:用配備有FID和HP-5柱(30 m×0.32 mm,0.25 μm)的氣相色譜儀測(cè)定油茶籽油的脂肪酸組成。載氣為氮?dú)猓魉贋? mL/min,以樣品分流比10:1進(jìn)樣(1 μL)。進(jìn)樣口溫度和前檢測(cè)器溫度分別設(shè)定為250 ℃和300 ℃。升溫程序:柱箱溫度以5 ℃ /min的速率從100 ℃(1 min)升至190 ℃,接著以1 ℃/min的速率升至220 ℃。以每個(gè)峰的積分面積計(jì)算每種脂肪酸的相對(duì)含量,并表示為各個(gè)峰面積占總面積的百分比。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。
1.3.6 美拉德反應(yīng)中間產(chǎn)物含量和非酶褐變指數(shù)的確定
參照Z(yǔ)ou Yanping等[20]的方法,將油茶籽油樣品以1∶20(m/V)的比例用氯仿稀釋,測(cè)定未處理與蒸汽爆破處理的油茶籽油在294 nm和420 nm波長(zhǎng)處的吸光度,以A294nm和A420nm分別表征油茶籽油美拉德反應(yīng)中間產(chǎn)物含量和非酶褐變指數(shù)。
所有實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次,用Origin 8.0軟件作圖,采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,組間比較采用方差齊性檢驗(yàn)和單因素方差分析,P<0.05表示差異顯著。
圖1 蒸汽爆破壓力對(duì)油茶籽預(yù)處理后提油率的影響Fig. 1 Effect of steam pressure on oil yield
維壓時(shí)間為30 s時(shí),不同蒸汽爆破壓力對(duì)油茶籽預(yù)處理后提油率的影響如圖1所示,蒸汽爆破預(yù)處理可以顯著提高油茶籽油的提油率。在0~1.6 MPa壓力范圍之內(nèi),隨著蒸汽爆破壓力的不斷升高,油茶籽油的提油率提高,當(dāng)蒸汽爆破壓力達(dá)到1.6 MPa時(shí)提油率達(dá)到最高(38.95%),是未蒸汽爆破處理的油茶籽提油率的1.27 倍。當(dāng)蒸汽爆破壓力大于1.6 MPa時(shí),油茶籽油的提油率隨壓力的增大逐漸下降,過(guò)高的蒸汽壓力條件導(dǎo)致溫度過(guò)高,使蛋白質(zhì)變性,包裹在其中的油滴不能釋放出來(lái),從而導(dǎo)致提油率下降[10]。因此從提油率和節(jié)能角度來(lái)考慮,選擇1.6 MPa的壓力比較合適。
蒸汽爆破處理時(shí)間是影響提油率的另一個(gè)重要因素,設(shè)置蒸汽爆破壓力為1.6 MPa,不同維壓時(shí)間對(duì)提油率的影響如圖2所示。當(dāng)維壓時(shí)間為30 s時(shí),提油率達(dá)到峰值,縮短時(shí)間或是進(jìn)一步延長(zhǎng)時(shí)間只會(huì)導(dǎo)致提油率下降,時(shí)間過(guò)短時(shí)提油率低是因?yàn)檎羝剖亲詣?dòng)水解過(guò)程,作用時(shí)間短則反應(yīng)不夠充分[21],并且油茶籽的細(xì)胞結(jié)構(gòu)沒(méi)有完全被破壞,不能使包裹于細(xì)胞中的油脂完全釋放出來(lái);作用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則蛋白質(zhì)會(huì)截留或包埋油脂分子[22]。以上研究說(shuō)明蒸汽爆破預(yù)處理油茶籽最佳條件為:蒸汽爆破壓力1.6 MPa、時(shí)間30 s。不同原料所需的蒸汽爆破處理?xiàng)l件有所差異,倪雙雙[10]研究發(fā)現(xiàn)玉米胚芽油的最佳蒸汽爆破條件為1.3 MPa、30 s;而亞麻籽油在2.0 MPa壓力條件下處理30 s,提油率高于其他蒸汽爆破處理?xiàng)l件[23]。蒸汽爆破通過(guò)破壞油茶籽的結(jié)構(gòu)及其細(xì)胞壁,使油脂從細(xì)胞結(jié)構(gòu)中釋放出來(lái),具有效率高、成本低、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn),優(yōu)于污染環(huán)境的溶劑萃取法[24]、成本較高的水酶法[25]、超臨界萃取法[26]和不宜大規(guī)模使用的微波法[27],可廣泛用于油茶籽油的提取。
圖2 蒸汽爆破維壓時(shí)間對(duì)油茶籽預(yù)處理后提油率的影響Fig. 2 Effect of pressure holding time on oil yield
圖3 油茶籽掃描電子顯微鏡圖Fig. 3 Scanning electron microscopic images of tea seeds
從圖3可以看出,與未經(jīng)蒸汽爆破處理的油茶籽結(jié)構(gòu)相比,經(jīng)蒸汽爆破處理(1.6 MPa、30 s)的油茶籽結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化。未經(jīng)處理的油茶籽結(jié)構(gòu)比較完整,表面相對(duì)較光滑,組織結(jié)構(gòu)比較致密。與未經(jīng)蒸汽爆破處理的油茶籽結(jié)構(gòu)相比,經(jīng)蒸汽爆破處理的油茶籽表面層次增加,表面結(jié)構(gòu)變得比較粗糙,可以觀察到油脂附著在物料表面,說(shuō)明蒸汽爆破使油茶籽結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,有利于油脂的釋放。蒸汽爆破通過(guò)瞬時(shí)高溫高壓過(guò)程,可以在極短時(shí)間有效破壞細(xì)胞內(nèi)部組織和細(xì)胞壁,從而在細(xì)胞表面形成孔隙,有利于油茶籽油的提取。這與蒸汽爆破能夠破壞杜仲葉細(xì)胞壁屏障從而增加綠原酸的釋放[28]、破壞漆樹(shù)籽細(xì)胞壁從而使黃酮釋放量增加[29]的結(jié)論是一致的。
表1 不同蒸汽爆破程度的油茶籽油理化指標(biāo)Table 1 Effect of steam explosion on physicochemical properties of tea seed oil
對(duì)照和蒸汽爆破壓力1.6 MPa、時(shí)間30 s條件下油品的理化性質(zhì)如表1所示。蒸汽爆破預(yù)處理降低了油茶籽油的酸價(jià)和過(guò)氧化值,未經(jīng)蒸汽爆破處理的油茶籽所提取的油茶籽油酸價(jià)、過(guò)氧化值分別是蒸汽爆破處理組的2.02 倍和2.24 倍。油脂在高溫下處理酸價(jià)會(huì)升高[30],但本研究中酸價(jià)降低,可能是蒸汽爆破屬于高溫高壓過(guò)程,因此導(dǎo)致某些游離脂肪酸瞬時(shí)蒸發(fā)。類似的結(jié)果在漆樹(shù)籽當(dāng)中也有發(fā)現(xiàn),經(jīng)蒸汽爆破處理的漆樹(shù)籽油的酸價(jià)和過(guò)氧化值都低于未蒸汽爆破處理的漆樹(shù)籽油[9]。經(jīng)蒸汽爆破處理后的油茶籽油的酸價(jià)和過(guò)氧化值均小于油茶籽原油的GB 11765—2018《油茶籽油》要求的一級(jí)茶籽油標(biāo)準(zhǔn)[31],且接近或者達(dá)到一級(jí)壓榨成品油茶籽油的標(biāo)準(zhǔn),表明由蒸汽爆破預(yù)處理所得油茶籽油的品質(zhì)較好,適用于油脂的預(yù)處理。
碘值反映了油脂中不飽和脂肪酸的含量[32]。本研究中經(jīng)蒸汽爆破處理的油茶籽油碘值((95.97±1.37)g/100 g)高于未對(duì)照組((82.13±0.57)g/100 g)),表明經(jīng)蒸汽爆破處理之后油茶籽油中雙鍵數(shù)目增加、不飽和脂肪酸含量升高。此外,其他不飽和物質(zhì)例如角鯊烯的存在也會(huì)影響碘值的變化[33],從表1可以觀察到,1.6 MPa、30 s蒸汽爆破處理提高了角鯊烯的含量,進(jìn)而使碘值升高。兩組油茶籽油的皂化值無(wú)顯著性差異,其范圍為149.71~161.63 mg/g,低于南瓜籽油(183.37~184.41 mg/g)[34]、燕麥油(185.42~188.38 mg/g)[35]、大豆油(188~195 mg/g)和橄欖油(188~196 mg/g)[32];而皂化值能反映油脂中短鏈脂肪酸比例[36],因此與上述油脂相比,油茶籽油所含的短鏈脂肪酸比例相對(duì)較低。
多酚、VE以及角鯊烯是油茶籽油中重要的微量成分,在抗氧化、預(yù)防癌癥、降低血清膽固醇、預(yù)防心血管疾病等方面具有重要作用[19,37]。由表1可知,經(jīng)過(guò)蒸汽爆破預(yù)處理后,多酚質(zhì)量濃度和VE、角鯊烯含量顯著提高,分別是對(duì)照組的279.20%、159.16%、115.99%,對(duì)于提高油的品質(zhì)有重要作用。這些結(jié)果說(shuō)明在蒸汽爆破過(guò)程中,原料細(xì)胞結(jié)構(gòu)受到破壞,使包裹于細(xì)胞中的微量成分短時(shí)間內(nèi)大量釋放出來(lái),從而增加了它們?cè)谟筒枳延椭械暮?。此外,Qin Lanzhi等[38]研究也發(fā)現(xiàn)適當(dāng)條件的蒸汽爆破處理可以通過(guò)破壞無(wú)花果葉片的結(jié)構(gòu),增加黃酮類化合物的提取量,提高提取效率。因此,蒸汽爆破預(yù)處理不僅使油茶籽油提取率提高,而且增加了油品中的活性物質(zhì)含量。此外,多酚是油的內(nèi)源性抗氧化物質(zhì)[27],VE也具有抗氧化活性,這些活性物質(zhì)含量的提高可能會(huì)增加油茶籽油的氧化穩(wěn)定性,下一步將對(duì)油茶籽的氧化穩(wěn)定性進(jìn)行深入研究。
表2 維壓30 s、不同蒸汽爆破壓力所得油茶籽油脂肪酸相對(duì)含量Table 2 Effect of steam pressure with holding time of 30 s on fatty acid composition of tea seed oil
不同蒸汽爆破處理壓力與時(shí)間對(duì)脂肪酸組成成分含量變化的影響如表2、3所示。每個(gè)處理?xiàng)l件下的油茶籽油都檢測(cè)出了7 種脂肪酸,其中含量比較多的為油酸(C18:1)、亞油酸(C18:2)、棕櫚酸(C16:0)和硬脂酸(C18:0),占總脂肪酸體積分?jǐn)?shù)的98%~99%,這幾種脂肪酸含量與Wang Xiaoqin等[39]分析不同地區(qū)油茶籽油脂肪酸主要成分結(jié)果相同,表明它們是油茶籽油脂肪酸的主要組成成分。本研究所檢測(cè)出的脂肪酸組成成分與Wang Xiaoqin[39]、沈建福[40]和沈冰[41]等報(bào)道的油茶籽油脂肪酸組成成分之間存在著一些差異,這可能與油茶籽品種、生長(zhǎng)地理環(huán)境和氣候不同有關(guān)。不同提取方法對(duì)油茶籽油脂肪酸組成沒(méi)有很大影響,楊輝等[42]通過(guò)比較水酶法、水代法、壓榨法、浸出法以及超臨界法提取油茶籽油,發(fā)現(xiàn)所提取油茶籽油脂肪酸組成相同,表明不同提取方法對(duì)油茶籽油的脂肪酸組成沒(méi)有影響,葛杭麗等[26]也發(fā)現(xiàn)了相同的結(jié)果。
與未處理組相比,蒸汽爆破處理對(duì)油茶籽油脂肪酸的組成沒(méi)有影響,但對(duì)成分含量有一定影響。從表2、3中可以看出,與對(duì)照組相比,經(jīng)蒸汽爆破處理之后,油茶籽油油酸含量略有上升,而棕櫚酸含量下降,α-亞麻酸和花生酸相對(duì)含量變化不顯著。蒸汽爆破預(yù)處理降低了硬脂酸的相對(duì)含量,但不同壓力對(duì)硬脂酸的相對(duì)含量并沒(méi)有顯著性影響(表2);維壓時(shí)間對(duì)硬脂酸相對(duì)含量影響也不顯著(表3)。以上結(jié)果說(shuō)明在蒸汽爆破過(guò)程中,油茶籽油中的脂肪酸成分在高溫、高壓、高蒸汽的條件下發(fā)生了相互轉(zhuǎn)化。此外,蒸汽爆破預(yù)處理提高了油酸的含量,表明油茶籽油適用于烹飪以及制造人造奶油,并且油酸還具有降低冠心病風(fēng)險(xiǎn)的作用;因此,推斷蒸汽爆破處理的油茶籽油更利于健康[27]。
圖4 蒸汽爆破對(duì)油茶籽油美拉德反應(yīng)中間產(chǎn)物含量的影響Fig. 4 Effect of steam explosion on the intermediate products of Maillard reaction from tea seed oil
在高溫加熱過(guò)程中,氨基酸或蛋白質(zhì)能與多糖或者碳水化合物的羰基發(fā)生美拉德反應(yīng)。有研究表明,在294 nm波長(zhǎng)處的吸光度可以用來(lái)表征美拉德反應(yīng)中間產(chǎn)物含量[43],而在420 nm波長(zhǎng)處的吸光度可以用來(lái)表示美拉德非酶褐變指數(shù)[20]。由圖4、5可知,隨著蒸汽爆破壓力的增大和維壓時(shí)間的延長(zhǎng),樣品在294、420 nm波長(zhǎng)處的吸光度均呈遞增趨勢(shì),2.3 MPa、30 s處理的油茶籽油在294、420 nm波長(zhǎng)處的吸光度分別是未處理組的1.41、1.69 倍,1.6 MPa、120 s處理組分別是未處理組的2.38、2.20 倍。這是因?yàn)殡S著溫度的不斷升高和反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng),逐漸形成的羧甲基糠醛等物質(zhì)會(huì)進(jìn)一步縮合生成褐色可溶性化合物乃至生成類黑精[43];因此在處理壓力較大或者時(shí)間較長(zhǎng)條件下,油脂顏色也會(huì)加深,產(chǎn)生焦糊味。以上結(jié)果表明,蒸汽爆破處理的油茶籽油發(fā)生了美拉德反應(yīng),但美拉德的反應(yīng)程度會(huì)隨著蒸汽爆破壓力升高、反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。Yi Junpeng等[44]也發(fā)現(xiàn)經(jīng)蒸汽爆破處理的芝麻油的顏色要比未處理的顏色深,推斷其發(fā)生了美拉德反應(yīng)。
圖5 蒸汽爆破對(duì)油茶籽油非酶褐變指數(shù)的影響Fig. 5 Effect of steam explosion on non-enzymatic browning index of tea seed oil
在1.6 MPa、30 s的蒸汽爆破預(yù)處理?xiàng)l件下,油茶籽油的提取率是未處理組的1.27 倍,酸價(jià)、過(guò)氧化值降低,碘值提高,多酚質(zhì)量濃度和角鯊烯、VE含量也有所提高;因此汽爆處理提高了油茶籽油提取率和理化性質(zhì)。掃描電子顯微鏡觀察結(jié)果表明蒸汽爆破預(yù)處理破壞了油茶籽微觀結(jié)構(gòu),有利于油脂從細(xì)胞結(jié)構(gòu)中釋放出來(lái),提高提油率。此外,美拉德反應(yīng)中間產(chǎn)物含量變化和非酶褐變指數(shù)的研究表明,油茶籽在蒸汽爆破過(guò)程發(fā)生了美拉德反應(yīng)。以上研究說(shuō)明將蒸汽爆破技術(shù)用于油脂預(yù)處理具有良好的效果。接下來(lái)可對(duì)蒸汽爆破處理與未處理的油茶籽油顏色、香氣成分以及美拉德中間產(chǎn)物的變化進(jìn)一步深入探究,以研究蒸汽爆破處理對(duì)油茶籽油理化性質(zhì)改善的機(jī)制。