羅 凡，陳志吉，費(fèi)學(xué)謙，王 超

(1.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 亞熱帶林業(yè)研究所，杭州 311400; 2.浙江農(nóng)林大學(xué) 農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院，杭州 311300)

油茶是我國(guó)獨(dú)具特色的油料資源，也是世界四大木本油料植物之一。油茶中含有三萜及三萜皂苷類(lèi)、黃酮類(lèi)、脂肪酸類(lèi)、甾體類(lèi)、木脂素類(lèi)以及其他多種化學(xué)物質(zhì)，使其具有抗氧化、癌癥的化學(xué)預(yù)防、降血脂、抑制葡萄糖苷酶、抑菌、抗炎、抗艾滋活性等作用[1]，其中的多糖[2]、黃酮和多酚[3]具有明顯抗腫瘤作用。用油茶種子制取的油茶籽油是一種優(yōu)良食用油脂。但由于營(yíng)養(yǎng)基礎(chǔ)和質(zhì)量安全研究上的滯后導(dǎo)致油茶籽油加工方法和技術(shù)水平受限，使油茶的價(jià)值未能得到充分體現(xiàn)。

油茶籽油的傳統(tǒng)制取方法為油茶果采收后經(jīng)過(guò)晾曬、脫蒲、干燥、榨前蒸炒、去殼、壓榨等工藝獲得壓榨毛油，毛油經(jīng)過(guò)適當(dāng)精煉得到成品油茶籽油。在油茶籽干燥、榨前處理和壓榨等過(guò)程中，溫度不可避免地會(huì)對(duì)油茶籽的內(nèi)部形態(tài)及油茶籽油的風(fēng)味品質(zhì)產(chǎn)生重要影響。油茶籽干燥過(guò)程中處理溫度為40～120℃，處理方式包括熱風(fēng)[4-5]、微波[6-7]、熱風(fēng)-微波耦合[8-9]等，干燥的主要目的是降低油茶籽水分，便于貯藏、運(yùn)輸、壓榨等后續(xù)工藝；榨前處理溫度與處理方式和產(chǎn)品的工藝要求有關(guān)，一般處理溫度在90～150℃，甚至更高，處理方式包括微波、焙炒、烘烤、濕蒸[10]及輻照[11]等，榨前處理的作用主要包括進(jìn)一步調(diào)節(jié)水分、破壞油茶籽內(nèi)部細(xì)胞結(jié)構(gòu)、提高油脂及部分微量營(yíng)養(yǎng)成分的溶出、提供香味成分(美拉德反應(yīng)產(chǎn)物)等；壓榨溫度由不同壓榨設(shè)備決定，一般液壓榨油溫度在40℃左右[12]，雙螺桿榨機(jī)的榨膛溫度在80～100℃，單螺桿榨機(jī)榨膛溫度可達(dá)120℃。本研究組在前期對(duì)壓榨條件影響油茶籽油品質(zhì)的研究中發(fā)現(xiàn)，壓榨前對(duì)油茶籽進(jìn)行不同溫度炒制處理，將明顯影響壓榨后油茶籽毛油的氧化誘導(dǎo)時(shí)間，而總酚和美拉德反應(yīng)產(chǎn)物可能是延長(zhǎng)油茶籽油氧化穩(wěn)定性的主要原因[13]。而本文旨在研究干燥方式對(duì)油茶籽及其壓榨油品質(zhì)的影響。

本文采用熱風(fēng)、紅外、微波3種傳統(tǒng)加熱工藝對(duì)油茶籽進(jìn)行干燥處理，測(cè)定不同加熱條件對(duì)油茶籽仁含水率、含油率，以及油茶籽油氧化誘導(dǎo)時(shí)間、多酚及丙酮醛等抗氧化成分含量的影響規(guī)律，以期為油茶籽基本理化性質(zhì)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為油茶籽油加工工藝提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)中所用油茶籽樣品于2017年12月底采自浙江康能食品有限公司油茶基地，在原料清理時(shí)除去未成熟粒、破損粒和霉變粒，經(jīng)測(cè)定油茶籽仁含水率為6.58%，含油率為53.57%。

DGG-9140熱風(fēng)烘箱(上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司，額定功率1 390 W)，P70F20L-DG(S0)微波爐(額定頻率50 Hz，微波功率800 W以下，廣東格蘭仕微波生活電器制造有限公司)，MG38CB-AA烤箱(額定功率1 800 W，美的集團(tuán)股份有限公司),6YY-190自動(dòng)液壓榨油機(jī)(洛陽(yáng)金廈液壓機(jī)械有限公司)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 油茶籽的干燥及制油

分別稱(chēng)取一定量油茶籽，平鋪于托盤(pán)中，分別采用熱風(fēng)、紅外、微波對(duì)其進(jìn)行干燥處理，在一定溫度或火力條件下加熱不同時(shí)間，自然冷卻至室溫后剝殼，一部分測(cè)定仁的含水率和含油率，其余液壓榨油，得到油茶籽油，冷藏備用。表1為3種干燥方式的處理?xiàng)l件。

表1 3種干燥方式處理?xiàng)l件

1.2.2 油茶籽仁理化指標(biāo)測(cè)定

含水率測(cè)定參考GB 5009.3—2016，含油率測(cè)定參考GB 5009.6—2016。

1.2.3 壓榨油茶籽油理化指標(biāo)的測(cè)定

氧化誘導(dǎo)時(shí)間根據(jù)GB/T 21121—2007方法測(cè)定，總酚含量采用福林酚比色法[14]測(cè)定，丙酮醛含量參考文獻(xiàn)[15]方法測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

2.1 油茶籽仁理化指標(biāo)的變化

2.1.1 含水率的變化(見(jiàn)圖1)

圖1 不同干燥方式下油茶籽仁含水率變化

從圖1可以看出，經(jīng)過(guò)3種干燥方式處理后，油茶籽仁含水率明顯下降，且隨加熱時(shí)間的延長(zhǎng)和加熱強(qiáng)度的增加含水率下降更加顯著。紅外處理的油茶籽在前60 min含水率下降最快，90、120℃和150℃下分別比初始下降了10.8%、39.8%和67.7%，后60 min含水率下降速率略緩，到加熱結(jié)束時(shí)，含水率分別比加熱前下降了27.6%、58.4%和90.0%。微波處理的油茶籽，中低火和中火在初始加熱的10 min內(nèi)含水率下降較慢，分別下降了5.2%和10.4%，加熱結(jié)束時(shí)，含水率分別比初始下降了38.6%和45.3%；中高火和高火加熱5 min后含水率下降速率增快，加熱結(jié)束時(shí)，含水率分別比初始下降了57.0%和75.0%。采用熱風(fēng)加熱后油茶籽仁含水率幾乎呈線性關(guān)系下降，90、120℃和150℃加熱結(jié)束時(shí)，含水率分別降至初始的64.69%、38.23%和19.52%。從含水率降低的速率來(lái)看，3種干燥方式的熱效率大小為微波>紅外>熱風(fēng)，由于物料的入榨水分并不是越低越好，因此部分工藝在榨前需要進(jìn)行水分調(diào)節(jié)。

2.1.2 含油率的變化(見(jiàn)圖2)

圖2 不同干燥方式下油茶籽仁含油率變化

從圖2可以看出，經(jīng)過(guò)加熱，部分油茶籽仁的含油率提高，其中微波和熱風(fēng)處理后油茶籽仁含油率上升較為顯著，前者最高提高了9%，后者最高提高了13%，這可能是因?yàn)楹实慕档?，增加了油茶籽仁中油脂的比例。從含油率增加的情況來(lái)看，3種干燥方式的熱效率大小為微波>熱風(fēng)>紅外。

2.2 油茶籽油品質(zhì)指標(biāo)的變化

2.2.1 氧化誘導(dǎo)時(shí)間的變化(見(jiàn)圖3)

圖3 不同干燥方式下油茶籽油氧化誘導(dǎo)時(shí)間的變化

從圖3可以看出，短時(shí)加熱后油茶籽油的氧化誘導(dǎo)時(shí)間整體呈下降趨勢(shì)，隨后部分緩慢上升，部分上升后又下降，但高強(qiáng)度長(zhǎng)時(shí)加熱條件下，油茶籽油的氧化誘導(dǎo)時(shí)間有明顯上升趨勢(shì)，部分超過(guò)了其他加熱條件，甚至超過(guò)了加熱前，如紅外150℃加熱120 min，氧化誘導(dǎo)時(shí)間達(dá)到7.51 h，比初始的6.03 h提高了24.54%，微波高火加熱20 min，氧化誘導(dǎo)時(shí)間達(dá)到6.59 h，比初始的6.03 h提高了9.29%。氧化誘導(dǎo)時(shí)間不同的變化規(guī)律可能是油茶籽油中水分、天然抗氧化成分和美拉德產(chǎn)物等相互作用的結(jié)果，而高強(qiáng)度下加熱氧化誘導(dǎo)時(shí)間的延長(zhǎng)可能與美拉德產(chǎn)物有關(guān)。

2.2.2 總酚含量的變化(見(jiàn)圖4)

圖4 不同干燥方式下油茶籽油總酚含量的變化

從圖4可以看出，油茶籽經(jīng)過(guò)高溫/高火力加熱(紅外150℃，微波高火，熱風(fēng)150℃)后，壓榨油茶籽油中總酚含量整體隨加熱時(shí)間的延長(zhǎng)持續(xù)增加。其中紅外150℃加熱120 min時(shí)總酚含量達(dá)到94.34 μg/g，比加熱前的7.05 μg/g升高12.38倍；采用微波中高火加熱10 min后以及高火加熱5 min后總酚含量隨加熱時(shí)間延長(zhǎng)升高明顯，加熱15 min時(shí)，兩者總酚含量分別達(dá)到13.68 μg/g和36.71 μg/g，分別比加熱前提高94.04%和4.21倍，加熱20 min時(shí)，兩者總酚含量分別比加熱前提高2.48倍和10.99倍；熱風(fēng)150℃加熱40 min后總酚含量隨加熱時(shí)間延長(zhǎng)明顯升高，加熱120 min時(shí)，總酚含量達(dá)到26.84 μg/g，比加熱前提高2.81倍?？偡雍康纳呖赡苁且?yàn)榧訜崞茐牧思?xì)胞壁導(dǎo)致其溶出率升高，也可能是福林酚檢測(cè)方法所限，后續(xù)有必要采用液相或液質(zhì)聯(lián)用測(cè)定多酚組成的變化。3種干燥方式中，高強(qiáng)度處理對(duì)總酚含量增加影響的順序分別為紅外>微波>熱風(fēng)，這反映了不同干燥方式對(duì)細(xì)胞壁的破壞力。

2.2.3 丙酮醛含量的變化(見(jiàn)圖5)

圖5 不同干燥方式下油茶籽油丙酮醛含量的變化

從圖5可以看出，隨加熱時(shí)間延長(zhǎng)或溫度/火力升高油茶籽油中的丙酮醛含量有上升趨勢(shì)，且加熱強(qiáng)度越大，含量越高。120、150℃紅外分別加熱90、20 min后壓榨油茶籽油中丙酮醛的含量均隨加熱時(shí)間延長(zhǎng)而升高，至加熱結(jié)束，兩者含量分別達(dá)到1.78、14.16 μg/g，分別比初始(0.59 μg/g)提高2.02、23.00倍；采用各種火力微波干燥后油茶籽油中丙酮醛的含量均升高，加熱結(jié)束時(shí)，從中低火到高火4種火力丙酮醛含量分別升高到0.98、1.50、2.88、8.16 μg/g，分別比初始提高0.66、1.54、3.88、12.83倍；熱風(fēng)干燥時(shí)，當(dāng)加熱溫度為120、加熱60 min后和加熱溫度為150℃、加熱20 min后丙酮醛含量均隨加熱時(shí)間延長(zhǎng)顯著升高，至加熱結(jié)束時(shí)，兩個(gè)溫度下丙酮醛含量分別達(dá)到1.61、9.21 μg/g，分別比初始提高1.73、14.61倍。丙酮醛是美拉德反應(yīng)的重要產(chǎn)物之一，結(jié)果表明，在實(shí)驗(yàn)所采用的大部分加熱條件下油茶籽內(nèi)發(fā)生了美拉德反應(yīng)。3種干燥方式中，高強(qiáng)度處理對(duì)丙酮醛含量增加的影響順序分別為紅外>熱風(fēng)>微波，這反映了不同干燥方式對(duì)油茶籽內(nèi)部美拉德反應(yīng)程度的影響力。

3 結(jié) 論

本文通過(guò)分析紅外、熱風(fēng)和微波3種干燥方式處理后油茶籽仁含水率、含油率及壓榨油茶籽油氧化誘導(dǎo)時(shí)間、總酚含量及丙酮醛含量的變化，考察干燥方式對(duì)油茶籽理化性質(zhì)及油茶籽油成分變化的規(guī)律。結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)3種干燥方式處理后，油茶籽仁的含水率都有明顯下降，且隨加熱時(shí)間的延長(zhǎng)和加熱強(qiáng)度的增加下降更加顯著，從含水率降低的速率來(lái)看，3種干燥方式的熱效率分別為微波>紅外>熱風(fēng)；部分油茶籽仁的含油率提高，其中微波和熱風(fēng)處理后油茶籽仁含油率上升較為顯著，前者最高提高了9%，后者最高提高了13%。短時(shí)加熱后油茶籽油的氧化誘導(dǎo)時(shí)間整體呈下降趨勢(shì)，高強(qiáng)度加熱時(shí)油茶籽油的氧化誘導(dǎo)時(shí)間隨加熱時(shí)間的延長(zhǎng)明顯上升，可能與美拉德產(chǎn)物有關(guān)；油茶籽經(jīng)過(guò)高溫/高火力加熱，油茶籽油中總酚含量隨加熱時(shí)間的延長(zhǎng)持續(xù)增加。高強(qiáng)度加熱后，隨加熱時(shí)間延長(zhǎng)和加熱溫度升高油茶籽油中的丙酮醛含量有上升趨勢(shì)，且加熱強(qiáng)度越大，含量越高。綜上，紅外、微波和熱風(fēng)3種干燥方式對(duì)油茶籽內(nèi)部的理化性質(zhì)變化影響各不相同，應(yīng)用時(shí)需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。