蔡庭秀,葉 英,2, ,喬楊波,劉 哲,王進英
(1.青海大學農牧學院,青海西寧 810016;2.青海省青藏高原農產品加工重點實驗室,青海西寧 810016)
狹果茶藨子(Ribes stenocarpumMaxim,RSM)是虎耳草科(Saxifragaceae)茶藨子屬(RibesL.)植物[1],該屬植物形態變異幅度大,品種繁多,全世界約有160多種。主要分布在歐洲、北美等氣候溫暖的地區,亞洲、北美、北非也有分布,基本為北溫帶分布類型。從地理分布來看,亞洲種類最多,我國包含4亞屬10組59種30變種[2],青海地區就有13種1個變種[3]。茶藨子與沙棘、樹莓、山葡萄等尚未被開發完全的野生山果并稱為第三代水果,具有營養價值高、保健功能強、口味獨特、污染小等特點[4]。研究表明,茶藨子中含有大量對人體有益的多糖[5]、黃酮[6]、色素[7]、有機酸[2]、多酚[8]等成分,具有抗癌、改善胃腸功能、調節機體代謝水平、免疫機能、神經反應及抗氧化、延緩衰老等功效[9],在功能性食品、醫療保健方面具有廣闊的開發前景。
茶藨子種子含油量豐富,且油脂組成多為不飽和脂肪酸[10],同時還具有植物甾醇、酚酸、生育酚、微量元素等多種活性物質[11-12]。師治賢等[13]借助毛細管氣相色譜分析法對超臨界萃取所得的茶藨子油脂進行分析,發現其不飽和脂肪酸含量占到總脂肪酸的90%以上,其中亞油酸、γ-亞麻酸、α-亞麻酸含量較高。Flores等[14]檢測發現黑果茶藨籽油中含有多種脂肪酸、有機酸、氨基酸、酚酸等活性物質。目前茶藨子籽油相關研究較少,僅限于對其含油量測定及成分的分析,關于茶藨子籽油精煉工藝還未見報道。毛油精煉工藝有利于去除色素、膠質、游離脂肪酸等物質[15],有利于提高油脂品質同時還可提高油脂的貯藏穩定性[16]。張超奇等[17]對大花黃牡丹籽油的精煉工藝及對其品質的影響進行了研究探討,沈淇元等[18]對牡丹籽油精煉工藝技術研究,林福珍等[19]對梔子果油精煉工藝進行研究,均發現精煉工藝對毛油品質有一定的影響。
本實驗以青藏高原產的狹果茶藨子籽油為研究對象,對其成分及原油脫膠、脫色、脫酸精煉工藝進行研究,明確狹果茶藨子籽油的脂肪酸、不皂化物組成,確定較優油脂精煉工藝,以期為狹果茶藨子籽油的進一步開發提供基礎數據和實踐參考。
狹果茶藨子 采摘自青海互助珠固鄉,烘干,取籽,粉碎過60目篩,石油醚萃取籽油;脂肪酸甲酯混合標準品:棕櫚酸甲酯、棕櫚烯酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亞油酸甲酯、花生酸甲酯、花生四烯酸甲酯、山崳酸甲酯 壇墨質檢科技股份有限公司;活性白土 鞏義市騰龍水處理;活性炭 上海光諾化學科技有限公司;堿性微晶纖維素 河南萬邦實業有限公司;其他試劑 均為分析純。
SOX406脂肪測定儀 山東海能儀器有限公司;200T粉碎機 永康市鉑歐五金制品有限公司;JA1003電子天平 上海良平儀器儀表有限公司;RE-52真空抽濾器 上海亞榮生化儀器廠;UV-1780紫外可見分光光度計 島津儀器(蘇州)有限公司;HJ-4A型數顯恒溫多頭磁力攪拌器 金壇城西崢嶸實驗儀器廠;AI 1310進樣器、TRACE氣相分析儀、ISO LT質譜檢測器 日本島津公司;KQ-300E超聲波清洗機東莞市科橋超聲波設備有限公司。
1.2.1 狹果茶藨子籽油脫膠工藝優化
1.2.1.1 狹果茶藨子籽油脫膠工藝籽油脫膠實驗參考張紅等[20]的方法,并作適當調整。參照朱涵彬等[21]的方法,提取狹果茶藨子籽油:稱取10.00 g茶藨子籽粉,按1:18加入沸程為60~90 ℃的石油醚,于80 ℃抽提4 h,得狹果茶藨子籽油。取1.00 g狹果茶藨子籽油,加入一定量85%磷酸溶液,置于一定溫度的超聲儀中,超聲反應一定時間,隨后加入一定量同溫蒸餾水,繼續反應一段時間后,4500 r/min,離心15 min,取上層油樣參照GB/T 5537-2008《糧油檢驗磷脂含量的測定第二法重量法》,測定油樣及原油磷脂含量,并按公式(1)計算油樣脫膠率:

式中:ω:籽油脫膠率,%;m0:未處理油樣磷脂的含量,mg/g;m1:脫膠處理后油樣磷脂含量,mg/g。
1.2.1.2 狹果茶藨子籽油脫膠工藝 單因素實驗以狹果茶藨子籽油為原料,以超聲輔助法為技術手段,脫膠率為考察指標,固定超聲功率為180 W,進行單因素實驗,研究各因素對籽油脫膠率的影響。
a. 磷酸添加量單因素實驗:固定酸化時間為20 min、加水量3%、脫膠溫度55 ℃、水化時間15 min,選取磷酸添加量為0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%進行單因素實驗,考察磷酸添加量對籽油脫膠率的影響;
b. 脫膠溫度單因素實驗:固定磷酸添加量0.3%、水添加量3%、酸化時間20 min、水化時間15 min,選取脫膠溫度35、45、55、65、75 ℃進行單因素實驗,考察脫膠溫度對籽油脫膠率的影響;
c. 加水量單因素實驗:固定磷酸添加量0.3%、加水量3%、脫膠溫度55 ℃、酸化時間20 min、水化時間15 min,選取加水量為2.0%、3.0%、4.0%、5.0%、6.0%進行單因素實驗,考察加水量對籽油脫膠率的影響;
d. 酸化時間單因素實驗:固定磷酸添加量0.3%、加水量3%、脫膠溫度55 ℃、水化時間15 min,選取酸化時間為10、15、20、25、30 min進行單因素實驗,考察酸化時間對籽油脫膠率的影響;
e. 水化時間單因素實驗:固定磷酸添加量0.3%、加水量3%、脫膠溫度55 ℃、酸化時間20 min,選取水化時間為10、15、20、25、30 min進行單因素實驗,考察水化時間對籽油脫膠率的影響。
1.2.1.3 狹果茶藨子籽油脫膠工藝 響應面試驗基于單因素實驗結果,發現酸化時間15~25 min時,籽油脫膠率波動并不明顯,故在響應面試驗中,固定酸化時間為20 min,選取磷酸添加量、水化時間、加水量、脫膠溫度為因素進行狹果茶藨子籽油脫膠工藝響應面試驗,響應面試驗設計如表1所示。

表1 籽油脫膠工藝響應面試驗因素水平設計Table 1 Response surface test factor level table of seed oil degumming
1.2.2 狹果茶藨子籽油脫酸工藝優化
1.2.2.1 狹果茶藨子籽油脫酸實驗操作要點 籽油脫酸實驗參照盧靜靜等[22]的方法,并作適當調整。取適量微晶纖維素,加入一定量質量分數為20%的氫氧化鈉溶液,在50 ℃下恒溫攪拌90 min,過濾得沉淀物,用95%乙醇沖洗烘干,制得堿性微晶纖維素。取1.00 g脫膠油,按單因素實驗設計加入堿性微晶纖維素,于實驗溫度下恒溫震蕩一定時間,4500 r/min,離心15 min,取上層油樣,按國標法測定并計算籽油酸價,按公式(2)計算籽油脫酸率:

式中:μ:籽油脫酸率,%;O0:未處理油樣酸價,mg KOH/g;O1:脫酸處理后油樣酸價,mg KOH/g。
1.2.2.2 狹果茶藨子籽油脫酸工藝 單因素實驗以狹果茶藨子籽油為原料,以超聲輔助法為技術手段,脫酸率為考察指標,固定超聲功率為180 W,進行單因素實驗,以國標法測定并計算籽油酸價,按公式(2)計算籽油脫酸率,研究各因素對籽油脫酸率的影響。
a. 脫酸溫度單因素實驗:固定脫酸時間為30 min、堿性微晶纖維素添加量為1.5%,選取脫酸溫度35、40、45、50、55 ℃進行單因素實驗,考察脫酸溫度對籽油脫酸率的影響;
b. 脫酸時間單因素實驗:固定脫酸溫度為40 ℃、堿性微晶纖維素添加量為1.5%,選取脫酸時間30、60、90、120、150 min進行單因素實驗,考察脫酸時間對籽油脫酸率的影響;
c. 堿性微晶纖維素添加量單因素實驗:固定脫酸溫度為40 ℃、脫酸時間為30 min,選取堿性微晶纖維素添加量0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%,進行單因素實驗,考察堿性微晶纖維素添加量對籽油脫酸率的影響。
1.2.2.3 狹果茶藨子籽油脫酸工藝 響應面試驗基于單因素實驗,以脫酸時間、脫酸溫度、堿性微晶纖維素添加量為因素,進行狹果茶藨子籽油脫酸工藝響應面試驗,響應面試驗設計如表2所示。

表2 籽油脫酸響應面試驗因素水平表Table 2 Seed oil deacidification response surface test factor level table
1.2.3 狹果茶藨子籽油脫色工藝優化
1.2.3.1 狹果茶藨子籽油脫色實驗操作要點 籽油脫色實驗參考朱建龍等[23]的方法,并作適當調整。取1.00 g的脫膠、脫色后的狹果茶藨子籽油,按單因素實驗設計加入的脫色劑,于實驗溫度下恒溫震蕩反應一段時間,4500 r/min,離心15 min,取上層油樣,于410 nm處測定油樣及原油吸光度,并按公式(3)計算籽油脫色率:

式中:ρ:籽油脫色率,%;A0:未處理油樣吸光值;A1:脫色處理后油樣吸光值。
1.2.3.2 狹果茶藨子籽油脫色工藝 單因素實驗以狹果茶藨子籽油為原料,選取活性白土及活性炭為脫色劑,以脫色率為考察指標,進行狹果茶藨子籽油脫色單因素實驗,按公式(3)計算籽油脫色率,研究各因素對籽油脫色率的影響。
a. 脫色溫度單因素實驗:固定脫色劑添加量為4%、脫色時間為30 min、活性炭與活性白土之比1:3,選取脫色溫度為40、50、60、70、80 ℃進行單因素實驗,考察脫色溫度對籽油脫色率的影響;
b. 脫色劑添加量單因素實驗:固定脫色溫度為40 ℃、脫色時間為30 min、活性碳與活性白土比為1:3,選取脫色劑用量為2%、4%、6%、8%、10%進行單因素實驗,考察脫色劑用量對籽油脫色率的影響;
c. 脫色劑比單因素實驗:固定脫色溫度為40 ℃、脫色時間為30 min,脫色劑添加量為4%,選取活性炭與活性白土之比為1:0、1:2、1:1、2:1、0:1進行單因素實驗,考察脫色劑比對籽油脫色率的影響;
d. 脫色時間單因素實驗:固定脫色溫度為40 ℃、脫色劑添加量為4%、活性炭與活性白土之比1:3,選取脫色時間為10、15、20、25、30 min進行單因素實驗,考察脫色時間對籽油脫色率的影響。
1.2.3.3 狹果茶藨子籽油脫色工藝 響應面試驗基于單因素實驗,選取脫色時間、脫色溫度、脫色劑添加量為因素進行狹果茶藨子籽油脫色工藝響應面試驗,響應面試驗設計如表3所示。

表3 籽油脫色響應面實驗因素水平表Table 3 Seed oil decolorization response surface test factor level table
1.2.4 狹果茶藨子籽油理化指標檢測
1.2.4.1 狹果茶藨子籽油酸價、過氧化值、碘值、皂化值測定 酸價測定依照GB 5009.229-2016《食品安全國家標準食品中酸價的測定》;過氧化值測定依照《GB 5009.227-2016 食品安全國家標準食品中過氧化值的測定》;碘值的測定依照《GB/T 5532-2008動植物油脂碘值的測定》;皂化值測定依照《GB/T 5534-2008 動植物油脂皂化值的測定》。
1.2.4.2 狹果茶藨子籽油色澤測定 籽油色澤測定參照梁靜等[24]的方法,并有所調整。用石油醚稀釋脫膠、脫色后的狹果茶藨子籽油250倍,在籽油最大吸收波長410 nm處測定籽油光密度,以光密度表示油脂色澤。
1.2.5 狹果茶藨子籽油中不皂化物測定 狹果茶藨子籽油不皂化物提取根據《GB/T 5535.1-2008 動植物油脂不皂化物測定第1部分:乙醚提取法》,得到籽油不皂化物,待GC-MS分析。
GC-MS分析GC條件:HP-1701石英毛細管柱(60 m×0.25 mm×0.25 μm);進樣口溫度290 ℃;程序升溫:初始溫度60 ℃保持5 min,以20 ℃/min升至275 ℃,保持60 min;載氣(氦氣)流速1 mL/min;進樣量1 μL。
MS條件:EI源,離子源溫度250 ℃,接口溫度285 ℃,掃描范圍50~650 amu。
1.2.6 狹果茶藨子籽油中脂肪酸組成及含量測定
1.2.6.1 狹果茶藨子籽油甲酯化 籽油甲酯化參照覃文霞等[25]的方法,并作適當調整。取0.20 g油樣,用正己烷溶解,加入1 mL的0.5 mol/L氫氧化鉀-甲醇溶液,超聲反應6 min后,蒸餾水定容至10 mL,靜置1 h,取上清液過0.22 μm有機膜,待GC-MS分析。
1.2.6.2 GC-MS分析 借助GC-MS技術,對8種脂肪酸甲酯(棕櫚酸甲酯、棕櫚烯酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亞油酸甲酯、花生酸甲酯、花生四烯酸甲酯、山崳酸甲酯)混合標準品及狹果茶藨子籽油甲酯化樣品進行檢測分析。
GC分析條件:色譜柱 60 m×0.25 μm×0.25 μm;檢測器類型:FID;升溫程序:150 ℃持續5 min,以5 ℃/min升至200 ℃,持續6 min;以2 ℃/min升至230 ℃,持續25 min。氣化溫度:280 ℃,氦氣流量50 mL/min,進樣量1 μL。
MS條件:EI源,離子源溫度250 ℃,接口溫度285 ℃,掃描范圍50~650 amu。
試驗中圖表均采用Origin2018繪制。利用Design-Expert12進行響應面分析,采用SPSS21.0軟件進行試驗數據分析,試驗統計數據以平均值±標準差(±s,n=3)表示,以P<0.05表示顯著性差異,P<0.01表示極顯著性差異。
2.1.1 狹果茶藨子籽油脫膠工藝單因素實驗結果狹果茶藨子籽油脫膠工藝單因素實驗結果如圖1所示,由圖1可知:狹果茶藨子籽油脫膠率隨各因素的增加呈先上升后下降趨勢,并在某一條件達到最高值。當磷酸添加量為0.3%時,籽油的脫膠率達到最高值78.71%±1.60%,磷酸添加過多,導致體系pH降低,絮凝凝膠質分解,從而使籽油脫膠率降低[26];適宜溫度可降低油脂粘度,進而增加磷脂水和能力,并形成膠體而除去,當溫度為45 ℃時,籽油脫膠率達到最高為79.43%±1.20%,而溫度過高,磷脂性質發生改變不易與油分離,造成脫膠率降低[26];適量的水可增加磷脂膠粒的形成,利于除去,當加水量為3.0%時,籽油脫膠率達到最高為78.0%±1.2%,而繼續增大加水量,導致油脂體系被磷脂乳化,致使籽油脫膠率降低[26];由圖1D可知酸化時間為15~25 min時,籽油脫膠率在70.76%±1.22%~76.65%±1.38%間,波動并不顯著,這與張紅[20]等的研究結果相似;而水化時間對籽油脫酸率的影響顯著 (P<0.05),當水化時間為15 min時達到最高78.47%±1.10%,當水化30 min時脫膠率最低,為35.17%±1.30%,原因可能是水化時間過短磷脂凝聚不完全,時間過長油脂發生乳化[20]。故最終確定狹果茶藨子籽油脫膠工藝單因素實驗較優水平為:酸化時間為20 min,水化時間為15 min,磷酸添加量0.3%,加水量3.0%,脫膠溫度為45 ℃。

圖1 籽油脫膠工藝單因素實驗結果Fig.1 Single factor test results of seed oil degumming technology
2.1.2 籽油脫膠工藝優化響應面試驗結果 在單因素實驗結果基礎上,借助響應面試驗對狹果茶藨子籽油脫膠工藝進行優化,對響應面試驗結果進行方差分析,結果如表4所示,對實驗結果進行回歸擬合,得到籽油回歸方程為:Y1=-365.79169+15.95407A+265.56333B+106.31408C+4.84801D+1.99000AB-0.20250AC+0.14480AD-31.78750BC+0.16875BD+0.33350CD-0.73435A2-341.56042B2-17.68992C2-0.084812D2,該模型有99.39%的概率預測實驗值。各因素對脫膠率的影響依次為:D>C>A>B,即脫膠溫度>加水量>水化時間>磷酸添加量。得到狹果茶藨子籽油最佳脫膠工藝條件為:水化時間15.61 min,磷酸添加量0.3%,加水量3.10%,脫膠溫度48.29 ℃,此條件下狹果茶藨子籽油預測脫膠率可達到80.63%,便于實驗操作將條件修正為:水化時間16 min,磷酸添加量0.3%,加水量3.0%,脫膠溫度50 ℃,經驗證實驗得此條件下狹果茶藨子籽油實際脫膠率可達到80.48%±1.20%,與預測值無顯著差異。
2.2.1 狹果茶藨子籽油脫酸單因素實驗結果 狹果茶藨子籽油脫酸單因素實驗結果如圖2所示,由圖可知脫酸率隨脫酸溫度、脫酸時間、微晶纖維素添加量的增大呈先上升后下降趨勢,并在某一條件達到最高值。當脫酸溫度達到45 ℃時籽油脫酸率為57.73%±0.52%,而溫度繼續增大至55 ℃,籽油脫酸率基本保持穩定狀態,說明45~55 ℃為籽油脫酸反應的最適溫度范圍,既可以控制體系內進行良好的酸堿中和反應又能避免油-皂混合物形成,有利于籽油脫酸反應的進行[27];當脫酸時間為90 min時,籽油的脫酸率最高,達到了71.03%±0.53%,而脫酸時間延長籽油中部分中性油被水解、皂化,導致油脂酸價增加,脫酸率降低[28];當堿性微晶纖維素添加量為2.0%時,籽油脫酸最大為59.41%±0.54%,而繼續增大堿性微晶纖維素添加量,籽油的脫酸率有所下降,分析原因可能是堿性微晶纖維素中的無機堿和纖維素堿對油脂中游離脂肪酸吸附率達到飽和[22]。故確定脫酸工藝單因素實驗各因素較優水平為微晶纖維素添加量為2.0%、脫酸時間90 min、脫酸溫度40 ℃。

圖2 籽油脫酸工藝優化單因素實驗結果Fig.2 Single factor test results of seed oil deacidification process optimization
2.2.2 籽油脫酸工藝優化響應面試驗結果 借助響應面試驗對狹果茶藨子籽油脫酸工藝進行優化,對響應面試驗結果進行方差分析,結果如表5所示,對實驗結果進行回歸擬合,得到回歸方程為:Y2=-493.69912+0.85482A+101.48475B+21.48105C-0.090967AB+0.010358AC-0.20770BC-6.26250E-003A2-20.93300B2-0.27748C2,該模型有99.72%的概率預測實驗值,各因素對脫酸率的影響依次為:A>C>B,即脫酸時間>脫酸溫度>微晶纖維素添加量。得到狹果茶藨子籽油最佳脫酸工藝條件為:脫酸時間86.12 min,微晶纖維素添加量為2.04%,脫酸溫度39.55 ℃,此條件下狹果茶藨子籽油的脫膠率可達到71.47%,便于實驗操作將條件修正為脫酸時間87 min,微晶纖維素添加量為2.0%,脫酸溫度40 ℃,經驗證實驗得此條件下狹果茶藨子籽油實際脫膠率可達到71.30%±0.54%,與預測值無顯著差異。

表5 方差分析結果Table 5 Analysis of variance table
2.3.1 狹果茶藨子籽油脫色工藝單因素實驗結果狹果茶藨子籽油脫色工藝單因素實驗結果如圖3所示,脫色率隨脫色溫度、脫色劑添加量、脫色劑比例、脫色時間的增大呈先上升后下降趨勢,并在某一條件達到最高值。由圖3A可知,當脫色溫度達到50 ℃時,籽油脫色率達到最高值57.74%±0.45%,說明適宜溫度可以加快脫色劑與色素的接觸,提高籽油脫色率[29],而繼續升高溫度,籽油的脫色率反而下降但波動范圍較小;脫色劑添加量對籽油脫色率的影響較大,在脫色劑添加量為6.0%時,籽油的脫色率最大為65.36%±0.45%,繼續增加脫色劑添加量,籽油的脫色率反而減小,分析原因可能是脫色劑對油脂色素等的吸附能力達到了飽和,并影響了脫色劑與油脂的分離[15];由圖3C可知,單一脫色劑對籽油脫色的效果均小于一定比例復合脫色劑的脫色效果,且當兩者比例為1:1時,脫色率達到最高為65.76%±0.50%,這與李馮程等[15]的研究結果有所不同,可能是研究對象不同,油脂所含的有色物質種類及含量差異造成;脫色時間對籽油脫色率的影響顯著,當籽油脫色時間為20 min時,籽油脫色率達到最高,為61.97%±0.38%,脫色時間不足可能會影響脫色劑與有色物質的接觸,影響脫色效果,而時間過長,則會使油脂造成氧化導致油脂顏色加深,影響脫色效果甚至降低油脂光密度[24]。故確定籽油脫色工藝單因素實驗各因素較優水平為:脫色劑添加量為6.0%、脫色時間20 min、脫色劑比為1:1、脫色溫度50 ℃。

圖3 籽油脫色工藝單因素實驗結果Fig.3 Single factor test results of seed oil decolorization technology
2.3.2 狹果茶藨子籽油脫色工藝優化響應面試驗結果 在單因素實驗結果基礎上,選取對狹果茶藨子籽油脫色工藝影響較大的脫色劑添加量、脫色時間、脫色溫度三因素進行脫色工藝優化響應面試驗,并對響應面試驗結果進行方差分析,結果如表6所示,對實驗結果進行回歸擬合,得到回歸方程為:Y3=-354.08400+19.73088A+20.15630B+6.01837C-0.54400AB+0.034125AC+0.045600BC-0.78981A2-0.47347B2-0.069942 C2,該模型有99.84%的概率預測實驗值,各因素對脫色率的影響依次為:A>C>B,即脫色劑添加量>脫色溫度>脫色時間。得到狹果茶藨子籽油最佳脫色工藝條件為:脫色時間19.87 min,脫色劑添加量為6.75%,脫色溫度51.14 ℃,此條件下狹果茶藨子籽油預測脫色率可達到66.70%,便于實驗操作將實驗條件修正為:脫色時間20 min,脫色劑添加量為7.0%,脫色溫度51 ℃,經驗證實驗得此條件下狹果茶藨子籽油實際脫色率可達到66.48%±0.38%,與預測值無顯著差異。

表6 方差分析表Table 6 Analysis of variance table
狹果茶藨子籽油理化指標檢測結果見表7。由表可知:狹果茶藨子籽油精煉前酸價為0.44±0.02 mg/g,精煉后籽油的酸價顯著降低至0.13±0.01 mg/g,說明脫酸工藝對籽油酸價變化影響較大;籽油精煉后其過氧化值由精煉前0.18±0.02 mg/100 g上升至0.21±0.02 mg/100 g,分析原因可能是超聲、加熱等處理加速了油脂的氧化[30-31],使油脂過氧化值有所增加,但其酸價和過氧化值范圍仍然符合國家相關標準(酸價不超過(KOH)3 mg/g,過氧化值不超過0.40 g/100 g)[32]。碘值和皂化值可分別反應油脂不飽和程度以及脂肪酸分子量大小,結果表明,精煉工藝對兩者影響并不顯著,說明精煉工藝對狹果茶藨子籽油脂肪酸種類的影響不大。精煉后,狹果茶藨子籽油光密度由0.54±0.03降至0.36±0.01,油體更加清澈透明,這說明所選脫色劑和脫色工藝能有效去除籽油中部分色素。

表7 狹果茶藨子籽油理化指標檢測結果Table 7 Determination physicochemical properties of Ribesstenocarpum Maxim seeds oil
借助GC-MS技術對狹果茶藨子籽油不皂化物進行分析,用保留時間和峰面積歸一化計算得到其成分及相對含量,狹果茶藨子籽油不皂化物分析色譜圖見圖4,質譜圖見圖5。

圖4 狹果茶藨子籽油不皂化物成分色譜圖Fig.4 Chromatogram of unsaponifiables in Ribes stenocarpum Maxim seed oil

圖5 狹果茶藨子籽油不皂化物質譜圖Fig.5 Mass spectrum of unsaponifiables in Ribes stenocarpum Maxim seed oil
經質譜庫檢索得到11種不皂化物成分,結果如表8所示。由表可知,狹果茶藨子籽油不皂化物主要為植醇、谷甾醇等,其中植醇相對含量最高,達8.78%,其次為谷甾醇、新植二烯、2-羥基查爾酮、香豆素等,但并未檢測出維生素E,可能與狹果茶藨子產地及油脂加工方式有關[21,33]。孫晴等[10]從糖茶藨子籽油中共鑒定出15種不皂化物,植醇占比較高,該結果與上述實驗結果相似,但其含量約為狹果茶藨子籽油的植醇含量的5倍,此外相同成分還有角鯊烯、菜油甾醇、谷甾醇,但狹果茶藨子籽油中這三類物質占比,均高于糖茶藨子籽油,此外狹果茶藨子籽油中含有香豆素、甘氨酸等特有成分,具有多種生理功能。

表8 狹果茶藨子籽油不皂化物成分及含量Table 8 Composition and content of unsaponifiables in Ribes stenocarpum Maxim seed oil
植醇是一種鏈形二萜含氧化合物,維生素E和維生素K1的前體,而維生素E具有預防和延緩油脂氧化,提高油脂營養價值的作用[34];角鯊烯是一種高不飽和天然萜類化合物,可提高體內超氧化物歧化酶活性、增強機體免疫力、抗衰老、抗疲勞、抗腫瘤等[35]。狹果茶藨子籽油中含有3種主要的植物甾醇天然醇類化合物,被譽為“生命的鑰匙”,具有降低膽固醇、抗癌、防治心血管疾病等功效[36]。新植二烯為葉綠素的降解物,一種中性致香化合物,在油脂品質中具有重要作用[37]。香豆素具有抗真菌、抗炎、抗氧化、解熱、抗腫瘤、抗潰瘍等多種生理活性[38]。故狹果茶藨子籽油不皂化物,具有良好的應用前景。
油脂混合標準品及狹果茶藨子籽油脂肪酸氣相色譜圖如圖6、圖7所示,狹果茶藨子籽油脂肪酸含量檢測結果如表9所示。狹果茶藨子籽油中主要檢測出8種脂肪酸,其中不飽和脂肪酸4種,占到了檢出脂肪酸的88.89%,亞油酸和油酸含量較高分別達到了50.80%和37.09%。孫晴等[10]從糖茶藨子籽油中共檢測出13種脂肪酸,不飽和脂肪酸占到了86.88%,師治賢等[39]則檢測出8種脂肪酸,不飽和脂肪酸的質量分數在90%以上,檢測結果均存在一定的差異,說明不同茶藨子品種間籽油成分組成有較大差異。不飽和脂肪酸為人體必需脂肪酸,具有維持人體正常代謝和預防疾病等作用[40]。狹果茶藨子籽油作為一種,含有較高不飽和脂肪酸的植物油脂,有望作為人體必需脂肪酸的攝入來源,以滿足人體對不飽和脂肪酸的需求,在功能性食品研發中具有廣闊的開發前景。

圖6 脂肪酸混合標準品色譜圖Fig.6 Chromatogram of fatty acid mixture standard

圖7 狹果茶藨子籽油脂肪酸氣相色譜圖Fig.7 Gas chromatogram of fatty acids in the seed oil of Ribes stenocarpum Maxim

表9 狹果茶藨子籽油脂肪酸分析結果Table 9 Analysis results of fatty acids in the seed oil of Ribes stenocarpum Maxim
利用響應面法對狹果茶藨子籽油的脫膠、脫色、脫酸工藝進行優化,得到狹果茶藨子籽油最佳脫膠工藝條件為:水化時間16 min,磷酸添加量0.3%,加水量3.0%,脫膠溫度50 ℃,此條件下狹果茶藨子籽油的脫膠率可達到80.48%;狹果茶藨子籽油最佳脫色工藝條件為:脫色時間20 min,脫色劑添加量為7.0%,脫色溫度51 ℃,此條件下狹果茶藨子籽油的脫色率可達到66.48%;狹果茶藨子籽油最佳脫酸工藝條件為:脫酸時間87 min,微晶纖維素添加量為2.0%,脫酸溫度40 ℃,此條件下狹果茶藨子籽油的脫膠率可達到71.30%。精煉后,狹果茶藨子籽油品質發生了一定變化,其中酸價和光密度明顯降低,碘值和皂化值也有一定程度下降,過氧化值有輕微上升,這說明精煉工藝可能造成部分油脂輕微氧化,不飽和脂肪酸含量減少,營養價值有所降低,但是可在一定程度上提升狹果茶藨子籽油的感官品質,讓油體更加清澈透亮,游離脂肪酸含量降低,更有利于油脂貯藏,精煉前后所有指標測定值均在國標范圍內浮動,因此本研究優化的“三脫”工藝可用于狹果茶藨子籽油的精制。
經檢測發現,狹果茶藨子籽油含有11種不皂化物,其中植醇相對含量達到了8.78%,其次為谷甾醇、新植二烯、2-羥基查爾酮、香豆素等。狹果茶藨子籽油中共檢測出脂肪酸8種,其中不飽和脂肪酸占88.89%,油酸和亞油酸含量相對較高,分別為37.09%和50.80%。狹果茶藨子作為尚未開發的植物性油料資源,應用前景巨大,本研究結果可為茶藨子資源的開發利用提供一定參考。