何鈺怡,敬思群*,孔嘉欣,朱鴻明,張文軍,張玉龍
1. 韶關(guān)學(xué)院英東食品學(xué)院(韶關(guān) 512005);2. 韶關(guān)市友豐生態(tài)園林開(kāi)發(fā)有限公司(韶關(guān) 512005)
油茶籽油是從山茶科(Camellia)油茶(Camellia oleiferaAbel.)樹(shù)種子中獲得的,是我國(guó)特有的木本油脂,亦稱山茶油,油茶樹(shù)是中國(guó)重要的油料作物之一[1]。油茶籽油脂肪酸組成與世界上公認(rèn)的最好的植物油脂橄欖油相似,有“東方橄欖油”之美稱。油茶籽含油率在50%左右,山茶油營(yíng)養(yǎng)豐富,含脂肪酸(不飽和脂肪酸93%,其中油酸82%,亞油酸11%)[2]、山茶苷、茶多酚、皂苷、鞣質(zhì)及富含抗氧化劑和具有消炎功效的角鯊烯,山茶油還富含維生素E和鈣、鐵、鋅等微量元素[3],被醫(yī)學(xué)家和營(yíng)養(yǎng)學(xué)家譽(yù)為“生命之花”的鋅元素,含量是大豆油的10倍,茶油中所含氨基酸的種類是所有食用油中最多的,尤其是油茶油中含有橄欖油所沒(méi)有的特定生理活性物質(zhì)茶多酚和山茶苷。美國(guó)國(guó)家醫(yī)藥中心實(shí)驗(yàn)證實(shí),油茶油中的茶多酚和山茶苷對(duì)降低膽固醇和抗癌有明顯的功效,抗氧化,耐貯存。鑒于山茶油中含有多種功能性成分,因此長(zhǎng)期食用則具有明顯的預(yù)防心血管硬化、降血壓、降血脂和防癌抗癌的特殊功效[4-6]。
近年來(lái)的大多研究集中于產(chǎn)地和工藝對(duì)山茶油品質(zhì)和抗氧化性的影響[7]。葉洲辰等[8]探究了海南油茶籽油(茶油)與大陸優(yōu)良品系茶油間品質(zhì)差異,采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)、高效液相色譜技術(shù)(HPLC)對(duì)其脂肪酸和角鯊烯、維生素E、豆甾醇及茶多酚等活性成分進(jìn)行檢測(cè),并評(píng)估了茶油提取物的抗氧化能力;仲山民等[9]以壓榨毛油、浸出毛油、精煉成品油3種油茶籽油為原料,對(duì)其主要理化指標(biāo)、脂肪酸組成與含量以及不同年份的變化情況進(jìn)行了分析與比較。油茶樹(shù)一般選擇土層深厚、疏松肥沃的山地紅壤,或者是微酸性的砂壤土,主要生長(zhǎng)在高山和丘陵地區(qū),對(duì)于上坡、下坡、背陽(yáng)、朝陽(yáng)這樣不同立地的油茶籽,其品質(zhì)和功效的差異鮮見(jiàn)研究。僅有王彥花等[10]報(bào)道立地對(duì)油茶籽出油率、理化及角鯊烯含量有顯著影響,而關(guān)于立地對(duì)油茶籽油抗氧化性、氧化穩(wěn)定性及紫外吸收性能的影響未見(jiàn)報(bào)道。
油茶樹(shù)是粵北地區(qū)特色經(jīng)濟(jì)植物,也是韶關(guān)重點(diǎn)發(fā)展的農(nóng)作物之一,僅廣東友豐油茶科技有限公司林場(chǎng)就擁有3萬(wàn)余畝油茶樹(shù)。此次試驗(yàn)通過(guò)對(duì)不同立地(不同坡向以及坡度因子)的油茶籽油抗氧化性、氧化穩(wěn)定性、紫外吸收性能進(jìn)行研究分析,對(duì)油茶樹(shù)科學(xué)種植和油茶籽分類分級(jí)加工有科學(xué)指導(dǎo)作用,為油茶的集約化、規(guī)?;N植提供立地依據(jù)。
油茶籽于2020年11月采自韶關(guān)市湞江區(qū)犁市鎮(zhèn)梅村林場(chǎng),從不同坡向(東坡、南坡、西坡)、坡位(上坡、中坡、下坡)的9個(gè)立地采摘霜降茶籽;不同立地亞臨界萃取油茶籽毛油:以丁烷為萃取溶劑,萃取壓力為0.48 MPa,萃取溫度為50 ℃,每次萃取40 min,分別萃取4次,得到9個(gè)亞臨界萃取油茶籽毛油樣品。
小麥胚芽油,食品級(jí),河北家豐植物油有限公司;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH·),分析純,上海源葉生物科技有限公司。
CBE-20L亞臨界萃取科研實(shí)驗(yàn)裝置(河南省亞臨界生物技術(shù)有限責(zé)任公司);SHE-3000G全波長(zhǎng)多功能酶標(biāo)儀分析儀(上海美譜達(dá)儀器有限公司);UV-2600紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)[島津企業(yè)管理(中國(guó))有限公司];VELP Oxitest油脂氧化分析儀(意大利Velp公司)。
1.2.1 油茶籽油抗氧化活性評(píng)價(jià)
以DPPH·自由基清除能力為抗氧化模型,以IC50值表示DPPH·自由基清除能力,IC50值表示樣品抑制DPPH的吸光度50%時(shí)的樣品濃度,IC50值越小,抗氧化能力越強(qiáng)。參照J(rèn)ing等[11]的方法進(jìn)行,樣品的 DPPH·自由基清除率按式(1)計(jì)算。式中:A1為樣品組吸光度;A2為空白組吸光度;A3為陰性對(duì)照組吸光度。
1.2.2 油茶籽油氧化穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
采用VELP Oxitest油脂氧化分析儀[12]。在85 ℃和100 ℃下測(cè)定待測(cè)油茶籽毛油樣品的誘導(dǎo)時(shí)間,誘導(dǎo)時(shí)間越長(zhǎng),表明油樣抗氧化穩(wěn)定性越強(qiáng)[13]。利用油茶籽毛油誘導(dǎo)期與氧化溫度作圖,推算出油茶籽毛油樣品在20 ℃下的氧化誘導(dǎo)時(shí)間。以小麥胚芽油作對(duì)照。若測(cè)得在20 ℃下保質(zhì)期為24個(gè)月的小麥胚芽油的氧化誘導(dǎo)時(shí)間,由公式就可算出某個(gè)立地油茶籽油的貨架期。式中:A表示油茶籽油樣品的氧化誘導(dǎo)時(shí)間,B表示小麥胚芽油氧化誘導(dǎo)時(shí)間,X表示某一立地的油茶籽油樣品的貨架期。
1.2.3 油茶籽油紫外吸收性能評(píng)價(jià)
以環(huán)己烷為參比設(shè)置基線,設(shè)置掃描波段200~ 400 nm,波長(zhǎng)每增加20 nm測(cè)定1次,試驗(yàn)平行3次,依次測(cè)定9個(gè)油茶籽毛油樣品溶液的平均透光率[14];根據(jù)9個(gè)油茶籽毛油樣品溶液的平均透光率的測(cè)定結(jié)果計(jì)算平均紫外線吸收率。平均紫外線吸收率越大,則油茶籽油紫外線吸收能力越高,防曬性能越好。
數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2016軟件、SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行整理;圖采用Prism 5.0軟件繪制;相關(guān)性分析采用雙變量Pearson檢驗(yàn),p<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
從圖1可知,9個(gè)立地油茶籽毛油均具有清除DPPH自由基的能力,皆呈劑量效應(yīng)關(guān)系。當(dāng)質(zhì)量濃度為10 mg/mL時(shí),抗氧化性從強(qiáng)到弱的順序?yàn)槟现衅拢?7.63%)> 南下毛油(27.08%)>南上毛油(20.28%)>西上毛油(18.59%)>東下毛油(17.76%)>西下毛油(17.54%)>東上毛油(17.08%)>東中毛油(16.36%)>西中毛油(15.28%),以南中坡油茶籽油的抗氧化性最強(qiáng)。
圖1 對(duì)DPPH·自由基清除能力
根據(jù)雙切線法求出氧化誘導(dǎo)時(shí)間(見(jiàn)表1),圖3是由設(shè)定的2個(gè)氧化溫度85 ℃、100 ℃下測(cè)得誘導(dǎo)時(shí)間由儀器導(dǎo)出的關(guān)于樣品氧化溫度和誘導(dǎo)時(shí)間的線性曲線。不同立地油茶籽毛油在20 ℃下的氧化誘導(dǎo)時(shí)間見(jiàn)圖2。誘導(dǎo)時(shí)間越長(zhǎng),表明油茶籽油抗氧化穩(wěn)定性越強(qiáng)。9個(gè)立地的油茶籽毛油氧化穩(wěn)定性強(qiáng)弱順序?yàn)槟舷缕拢灸现衅拢緰|下坡>東上坡>西上坡>西中坡>南上坡>東中坡>西下坡。
圖3 Oxitest測(cè)定東上坡樣品的氧化溫度和誘導(dǎo)時(shí)間關(guān)系
表1 油茶籽油氧化誘導(dǎo)時(shí)間及貨架期
圖2 不同立地油茶籽油的氧化誘導(dǎo)時(shí)間
200~400nm的紫外光是太陽(yáng)光對(duì)人體皮膚產(chǎn)生有害損傷的主要波長(zhǎng),且按照其對(duì)皮膚損傷用作可將其分為三個(gè)波段:UVC(200~280 nm)、UVB(280~320 nm)、UVA(320~400 nm)。由圖4可知:不同立地的油茶籽毛油對(duì)200~400 nm的紫外線均有比較明顯的吸收效果,特別是UVC波段,對(duì)UVB及UVA波段則明顯變差;平均紫外線吸收率越大,則油茶籽油紫外線吸收能力越高,防曬性能越好,南下油茶籽毛油在200~400 nm 11個(gè)波段的平均紫外線吸收率均為最大,吸收紫外線的能力最好,以南下坡紫外線吸收率最高,達(dá)94.82%,說(shuō)明其防曬能力最強(qiáng)。
圖4 在200~400 nm波長(zhǎng)下的平均紫外吸收能力
不同立地的油茶籽油抗氧化性、氧化穩(wěn)定性和紫外吸收能力總結(jié)見(jiàn)表2。南中坡油茶籽油的抗氧化性最強(qiáng),南下坡的氧化誘導(dǎo)時(shí)間最長(zhǎng),南下毛油的紫外吸收能力最強(qiáng)。
表2 不同立地油茶籽油抗氧化性、氧化穩(wěn)定性和紫外吸收能力試驗(yàn)結(jié)果
由表3可知,不同立地油茶籽油濃度與其抗氧化性(DPPH·清除能力)均呈顯著相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)范圍r=0.955~0.999,說(shuō)明不同立地油茶籽油濃度均與其抗氧化性(DPPH·清除能力)顯著相關(guān)。濃度越高,抗氧化性越強(qiáng)。
表3 不同立地油茶籽油濃度與其抗氧化性的相關(guān)性分析
由表4可知,不同立地油茶籽油在不同波長(zhǎng)下與其紫外線吸收率均呈極顯著相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)范圍r=-0.871~-0.791,為負(fù)相關(guān),與2.3小節(jié)的結(jié)果一致,說(shuō)明不同立地油茶籽油在不同波長(zhǎng)下與其紫外線吸收率顯著相關(guān)。
表4 不同立地油茶籽油與紫外線吸收率的相關(guān)性分析
立地對(duì)油茶籽油的DPPH·自由基清除能力、氧化穩(wěn)定性和紫外吸收能力均具有明顯影響??寡趸芰σ阅现衅掠筒枳延妥饔米顝?qiáng),南下坡的氧化誘導(dǎo)時(shí)間最長(zhǎng),西下坡的氧化誘導(dǎo)時(shí)間最短;不同立地的油茶籽毛油對(duì)200~400 nm的紫外線均有比較明顯的吸收效果,南下坡在200~400 nm 11個(gè)波段的平均紫外線吸收率均為最大,吸收紫外線的能力最好。在實(shí)際應(yīng)用中,若以抗氧化性為導(dǎo)向,則選用南中坡位的油茶籽;若以紫外吸收能力為導(dǎo)向,則選用南下坡位的油茶籽。