油茶不同部位脂肪酸的閃式提取和GC測定

唐偉卓，趙余慶

（沈陽藥科大學中藥學院，遼寧沈陽 110016）

油茶（Camellia oleifera Abel）又名茶子樹、油茶樹，系山茶科（Theaceae）山茶屬植物，為我國南方重要的木本油料樹種，也是我國基本的木本食用油料樹種，遍布16 個省區。從南宋年間開始種植至今已有2 300 多年的歷史[1]。素有“東方橄欖油”之美譽，與油橄欖、油棕、椰子并稱“世界四大木本油料樹種”[2]。其榨取的油色清味香，營養豐富，是優質食用保健油。油中包含多種活性不飽和脂肪酸，如：油酸、亞油酸、棕櫚酸等。現代研究表明，多不飽和脂肪酸，尤其是ω-3 系列不飽和脂肪酸被發現具有廣泛的生理活性[3]，越來越多的疾病與這些不飽和脂肪酸的攝入和代謝失調有關。它們的活性主要表現在抗炎、抗腫瘤、保護心腦血管、預防血栓性疾病、補腦健腦等方面[4-10]。因此，在生物醫藥和營養保健食品領域，不飽和脂肪酸的開發和應用越來越受到重視。

一般地，活性脂肪酸的提取方法主要采用物理壓榨法和化學提取法。前者在壓榨過程中油料經加熱、機械處理后營養物質易發生變性，導致油脂營養價值下降。化學提取法主要包括水蒸氣蒸餾法[11]、索氏提取法[12]、超聲提取法[13]。這些方法在一定程度上可以實現從富含油脂的油料作物中獲得活性脂肪酸，但是上述方法中大多涉及有機試劑而且存在著提取效率低、試劑消耗大、提取時間長的缺點，從而在一定程度上限制了它們的應用。近幾年，超臨界萃取技術由于具有工藝簡單，萃取效率高、對有效成分破壞少、無溶劑污染等優點[14]已近開始廣泛的用于動植物油脂及其有效成分的提取和分離。但是，超臨界技術存在著設備成本高、維護費用高的缺陷，故普及程度不高。此外，還有運用水酶法提取脂肪酸的報道[15]，該法在提取過程中也不涉及有機試劑，但是目前該法在國外的研究較多，技術較成熟，國內還處于起步階段，因此也沒有得到廣泛應用。

閃式提取技術作為一種新型提取技術，見圖1。

如圖1 所示，利用機械剪切和超速動態分子滲透理論，能夠快速的在幾分鐘內將植物藥材粉碎、使藥材中活性成分在溶劑中快速滲出并達到組織內外平衡，從而實現活性成分快速、高效的提取[16]。此外，它還具有溶劑消耗少、安全環保等特點。正因如此，該技術已經成功應用于多種中藥材中有效成分的提取當中[17-19]。

油茶殼和油茶餅粕屬于油茶籽油壓榨工業中產生的副產品，由于現有壓榨技術的局限，油茶籽中的脂肪酸成分并沒有被完全利用，殘留的油粕中也含有一定量的脂肪酸，而油茶籽外殼中的殘油分析在油脂工業中也并沒有引起重視。

因此，本文采用新型的閃式提取技術對油茶種仁、油茶果殼以及油茶餅粕三個部位進行提取，利用GC 法測定其中脂肪酸的含量，并與常用的4 種提取方法進行比較分析，以期為油茶資源的充分利用提供科學參考。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

超臨界萃取儀：阜寧天潤超臨界萃取有限公司；JHLB-20A 型閃式提取器：河南金鼐科技有限公司；KQ2200B 超聲波清洗儀器：昆山市超聲儀器有限公司；GC122 型安捷倫氣相色譜儀。

1.2 試劑

油酸甲酯、亞油酸甲酯、棕櫚酸甲酯、硬脂酸甲酯：均購自美國Sigma 公司，純度≥99%。石油醚：天津博迪化工有限公司。

1.3 材料

油茶籽、油茶殼以及油茶餅粕由湖北黃袍山保健食品有限公司提供。

2 方法

2.1 脂肪酸的提取

2.1.1 浸提法

分別稱取油茶種、果殼、餅粕100 g，粉碎后置于1 000 mL 三角瓶中，加入800 mL 石油醚，室溫閉光靜置3 次，時間依次為24、12、8 h。合并提取液，回收溶劑，待測。

2.1.2 回流法

分別稱取油茶種、果殼、餅粕100 g，粉碎后置于1 000 mL 圓底燒瓶瓶中，加入800 mL 石油醚，于90 ℃下水浴回流3 次，時間依次為2、1、1 h。合并提取液，回收溶劑，待測。

2.1.3 超聲提取法

分別稱取油茶種、果殼、餅粕100 g，粉碎后置于1 000 mL 三角瓶中，加入800 mL 石油醚，室溫下超聲提取3 次，時間依次為2、1、1 h。合并提取液，回收溶劑，待測。

2.1.4 閃式提取法

分別稱取油茶種、果殼、餅粕100 g，粉碎后置于閃式提取罐中，加入800 mL 石油醚，室溫下閃式提取3次，時間依次為5、3、3 min，面板電壓操作參數設定為150 V，合并提取液，回收溶劑，待測。

2.1.5 超臨界提取法

分別稱取油茶種、果殼、餅粕100 g，粉碎后置于超臨界反應釜中，設定萃取壓力為30 Pa，萃取溫度為50 ℃，CO2流量設定為20 L/h，提取3 次，時間依次為2、1、1 h，每0.5 小時放料一次，合并提取液，用石油醚萃取，回收溶劑，待測。

2.2 標準溶液配制

分別取油酸甲酯、亞油酸甲酯、棕櫚酸甲酯、硬脂酸甲酯4 種脂肪酸甲酯對照品各10 mg，用石油醚配成各標準品液及標品混合液待進樣分析。

2.3 供試品溶液的制備

取各種油樣100 mg，置10 mL 容量瓶中，加入2 mol/L 的氫氧化鉀甲醇溶液2 mL 和2 mL 石油醚，漩渦振蕩器上振蕩3 min，用石油醚定容至10 mL，靜置，脂肪酸甲酯加入石油醚稀釋至一定濃度待測。

2.4 色譜條件

PEG 柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；進樣口溫度280 ℃；分流比20 ∶1，氫火焰檢測器，檢測器溫度280℃，載氣（氦氣）流速：1 mL/min 氫氣流量：50 mL/min，空氣流量：150 mL/min，進樣口溫度280 ℃進樣量0.6 μL。

3 結果與討論

按上述方法先進行混標進樣分析，得脂肪酸甲酯標準品混合樣氣相色譜圖，見圖2A。

圖2 油茶不同部位脂肪酸閃式提取GC 圖Fig.2 GC Chromatography of the fatty acid methyl ester from different parts of Camellia oleifera by STE

如圖2A 所示，在此條件下，6 種脂肪酸能夠得到良好分離，相鄰峰的分離度較好。6 種脂肪酸保留時間分別為：（1）棕櫚酸6.485 min，（2）硬脂酸10.015 min，（3）油酸10.636 min，（4）亞油酸11.928 min。按上述2.1項進行閃式提取和GC 分析，經過與4 種不飽和脂肪酸甲酯的標準品進行比對分析，見圖2B，C，D，結果發現，油茶果仁、果殼和餅粕中的不飽和脂肪酸主要為油酸、亞油酸、硬脂酸和棕櫚酸，其中油酸為主要成分，種子中的含量高于80%。不同部位脂肪酸含量比較發現，油茶種仁和餅粕中油酸和亞油酸的含量要高于果殼，而果殼中硬脂酸和棕櫚酸的分布相對較高。它們在不同部位的含量分布結果見表1。

表1 閃式提取油茶不同部位中活性脂肪酸的含量測定結果Table 1 Separate fatty acids from different parts of Camellia oleifera by STE %

此外，為了進一步比較閃式提取與傳統的浸提、回流、超聲提取以及超臨界提取效果的優劣，對油茶果、殼和餅粕中的活性脂肪酸進行了4 種提取方法的同步比較，結果如表2。

由測定結果可知，閃式提取下作為產油主要部位的油茶種仁中油酸的提取率最高。而5 種不同方法提取下，各部位脂肪酸的含量分布趨勢一致，并且它們之間的脂肪酸含量沒有顯著差異。這說明在油茶提油過程中，提取方法對產油率的影響較小。此外，從表2得知，油茶殼和油茶渣中均含有較高含量的油酸以及棕櫚酸，而目前對它們的再利用及重視程度不夠，因此，可以把它們作為殘油的再次提取原料，實現資源的重復利用。為了更全面的比較5 種不同的脂肪酸提取方法，表3 以油酸提取率為主要指標，列舉了5 種方法的具體操作條件，見表3。

可以看出，常規的回流提取、超聲提取和浸提花費時間較長，一般需要論小時計算，如表3 所示，其中浸提花費的時間更長。另外，回流操作在加熱的條件下進行，對脂肪酸的熱穩定性產生影響。而新型的閃提技術在常溫下進行提取，一次提取只需幾分鐘就可以大致達到這幾種常規方法的提取效果，極大的節省了時間、提高了工作效率。雖然在某些成分的提取含量上，閃提略低于這幾種方法，但可以經過工藝的優選（提取時間、提取功率、提取次數），可以進一步提高閃提的效果，發揮該技術的獨特優勢。

表2 不同提取方法提取油茶不同部位中活性脂肪酸的含量測定結果Table 2 Separate fatty acids from different parts of Camellia oleifera by various extract methods

表3 不同提取方法提取油茶種中油酸的比較Table 3 Comparison of oleic acid from different extract methods in the Camellia oleifera seed

不飽和脂肪酸主要包括ω-3 和ω-6 系不飽和脂肪酸，ω-6 脂肪酸中主要有油酸和亞油酸（LA），最主要的是亞油酸（LA），ω-3 脂肪酸中最為主要的是亞麻酸（LNA），當亞油酸與亞麻酸與人體內的某些酶相互作用時，亞油酸會變成γ-亞油酸（GIA），然后再變成花生四烯酸（AA），而亞麻酸則變成了二十碳五稀酸（EPA），然后變成二十二碳六稀酸（DHA），兩系脂肪酸都是必需脂肪酸，是人體不能合成的物質，需要通過食用來攝取。

值得注意的是在體內油酸除了可以作為營養補充劑外還可以降低血液中高、低密度膽固醇，而不降低有益膽固醇。此外，油酸和其他ω-3 系脂肪酸按不同的比例混合，還具有其他的生理活性[20]。油茶籽油中含有大量的油酸，這也進一步說明了油茶籽油可以作為保健食品油進行開發利用。

4 結論

閃式提取技術已經成功的應用于其他中藥材中活性成分的提取上，本文首次利用閃提技術進行油脂類成分的提取，結果說明該技術可以實現快速、高效率的從油茶不同部位中提取活性脂肪酸成分。油茶中的脂肪酸成分主要為油酸，其含量比目前進口的橄欖油中還要高。油茶作為我國傳統大量種植的油料作物，其油茶籽油具有很高的營養價值，因此，可以充分利用這種優勢，對油茶資源進行深入的開發利用。此外，油茶果實、果殼、餅粕中活性脂肪酸的種類和含量差異不大，所以，在對油茶進行油脂加工過程中，對加工原料和榨取后廢棄資源進行進一步研究，將會豐富油茶這一資源的利用度，創造新的價值。

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