海南油茶籽含油率及脂肪酸组成分析

2019-01-09 05:58:38徐雪峰闫浩杜金风张玉代德财
生物化工 2018年6期
关键词:油茶籽含油率硬脂酸

徐雪峰,闫浩,杜金风,张玉,代德财

(海南科技职业学院 化学与材料工程学院,海南海口 571126)

油茶(Camellia Oleifera)属山茶科山茶属的一种常绿小乔木,为世界四大木本油料之一,主要分布于我国长江流域及以南地区。油茶果成熟期一般在我国传统节气寒露和霜降期间,同时期油茶花开始盛开,其花期长,具有一定观赏性,素有“抱子怀胎”的美誉。近年来技术人员通过运用嫁接等生物技术已培育出很多油茶品种[1]。海南省油茶大部分为本地普通油茶,基本散生于橡胶林等经济林中,处于野生或半野生状态,种植面积小、产量较低[2]。在21世纪初,海南逐步引种了多个油茶品种,并有学者从成活率、保存率等生态学角度对引种品种进行了筛选[3]。另有研究表明,油茶品种、种植地域、甚至是压榨方式等因素均会对茶籽油的成分产生一定影响,影响油的品质[4-5]。

为进一步开发和利用油茶资源,本文将对筛选后试种的3个引种油茶果和本地普通油茶果茶籽中的脂肪进行提取并测定其脂肪酸组成,分析其含油率和脂肪酸的组成,研究结果可为海南油茶种植产业的发展和优质适种油茶品种的筛选提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

从海南海口、澄迈、儋州、五指山等地区采集的本地普通油茶果和引种的3个品种油茶果,经晒干、去壳得油茶籽,用于实验。石油醚(60~90 ℃)、氢氧化钾、无水甲醇、正己烷均为分析纯,硬脂酸甲酯、棕榈酸甲酯、油酸甲酯和亚油酸甲酯为标准品,购于上海源叶生物科技有限公司。

7890B型气相色谱仪(安捷伦),赛多利斯SQP电子天平,HH-2型恒温水浴锅,DZF-6050真空干燥箱,索氏提取器,RV 10 digital旋转蒸发仪(德国IKA),SHZ-DⅢ循环水式多用真空泵。

1.2 实验方法

1.2.1 油茶籽油提取

称取一定质量的油茶籽,去壳后,种仁在研钵中研碎,用石油醚清洗研钵数次,以石油醚为提取剂,在70 ℃水浴中索氏提取10 h,旋转蒸发去除石油醚后得茶油。根据所得茶油的质量和油茶籽的质量计算对应品种的含油率。

1.2.2 脂肪酸甲酯化

取2滴所提取的茶油于试管中,加入2 mL KOHCH3OH溶液(0.5 mol/L),摇匀,于40 ℃水浴中加热30 min进行甲酯化,再加入2 mL正己烷,摇匀静置待分层后,取上层清夜用于GC分析。

1.2.3 脂肪酸组成分析

气相色谱条件:HP-innowax毛细管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm),FID检测器,进样口温度260 ℃,检测器温度260 ℃,升温程序为:120 ℃保持2 min,以10 ℃/min升至250 ℃,保持3 min,进样量1 μL。选择相对含量较高的4种脂肪酸进行分析。

1.2.4 数据分析

利用SPSS22.0统计学软件进行含量分析。

2 结果与讨论

2.1 不同品种油茶籽的含油率

利用索氏提取法对采集的12株不同产地或树龄的油茶籽样品进行提取,并计算其含油率及单株产量,结果如表1所示。

表1 12种油茶籽含油率及单株产量

由表1可知,12株不同的油茶果的单株产量及油茶籽的含油率不同。单株产量的平均值为19.6 kg/株,标准偏差为5.16%,不同树龄的油茶树油茶果的单株产量差异较大,最大的为25.6 kg/株,最小的为8.6 kg/株,50年树龄以上的油茶树单株产量趋于稳定,为22~26 kg/株,这说明油茶果的单株产量在植株的生长阶段随着植株的生长不断增加,一定年限后植株不再生长后逐渐趋于稳定;不同植株油茶籽的含油率在29.5%~41.2%,平均值为37.6%,标准偏差为3.56%,存在一定的差异,这可能与植株品种、气候、土壤、施肥方式、采摘时间等因素有关。

2.2 不同品种油茶籽的脂肪酸组成及含量

运用气相色谱法对12种油茶籽中相对含量较高的脂肪酸油酸、亚油酸、棕榈酸和硬脂酸进行了测试,4种脂肪酸含量如表2,脂肪酸含量分析如表3。

表2 12种油茶籽油脂肪酸组成及含量/%

表3 12种油茶籽脂肪酸含量分析/%

由表2可知,油茶籽油主要由油酸、亚油酸、棕榈酸和硬脂酸组成,其含量均在98%以上。而不同油茶籽油的脂肪酸组成相似却又存在一定差异,作为单不饱和脂肪酸油酸的含量在72.8%~78.9%,作为多不饱和脂肪酸的亚油酸的含量在8.9%~14.3%,两者作为不饱和脂肪酸的主要组成成分,其含量总和的平均值为86.7%。

由表3可知,不同油茶籽油的油酸含量在72.8%~78.9%,平均值76.0%,变异系数2.51%,说明油酸的含量相对比较稳定;亚油酸的含量在8.9%~14.3%,平均值10.7%,变异系数为15.15%,表明不同油茶籽油中的亚油酸含量存在一定差异;棕榈酸含量在9.2%~11.4%,平均值10.3%,变异系数为6.47%,可知不同油茶籽油的棕榈酸含量相对稳定;硬脂酸的含量在1.3%~2.6%,平均值1.9%,变异系数为25.13%,说明不同油茶籽油中的硬脂酸含量差异显著。综上分析,不同油茶籽油中的亚油酸和硬脂酸存在差异性,这可能与油茶籽的品种、地理、气候、种植方式、成熟程度等因素有关[6-7]。

饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸的比例是评价食用油品质的一个重要指标,饱和脂肪酸摄入过多是导致血胆固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白胆固醇升高的主要原因,不饱和脂肪酸在体内具有降血脂、促进血液循环、抑制血小板凝集等作用、能有效抑制动脉粥样硬化等疾病的形成风险,对心脑血管病有良好的防治效果[8],尤其是单不饱和脂肪酸,在降低血清总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的方面,具有与多不饱和脂肪酸相同的效果,但对身体有益的高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)并无明显下降,而且产生脂质过氧化反应的程度也更低[9]。橄榄油是世界上公认的最好的植物油,原因在于其单不饱和脂肪酸含量远远高于其他植物油。世界卫生组织公布的橄榄油脂肪酸组成比例为:饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸相对含量比为15∶75∶10,而本文中所测定的油茶籽油中,忽略其他少量脂肪酸成分,三者的平均含量比为12.2∶76.0∶10.7,其不饱和脂肪酸相对含量高于橄榄油,作为单不饱和脂肪酸的油酸含量(76.0%)也略高于橄榄油,这也与汤富彬等[10]的研究结果相吻合。不同油茶籽油中的个别脂肪酸含量虽存在差异,但组成合理,相对比例较为稳定,不饱和脂肪酸含量平均值为86.7%,具有很好的营养价值,是一种优质食用油。

3 结论

海南不同油茶的单株产量和含油率存在差异,单株产量为8.6~25.6 kg,含油率为29.5%~41.2%。当树龄低于50年时,油茶的单株产量与树龄呈现出一定正相关性,随后趋于稳定。含油率最高(41.2%)的为11号样品,采集于五指山地区的试种2号植株,树龄10年左右;最低的(29.5%)为1号样品,为采集于海口地区的普通油茶,树龄5年左右。实验数据可作为海南油茶育种筛选的理论依据。

油茶籽油中的脂肪酸组成主要为油酸、亚油酸、棕榈酸和硬脂酸,其含量之和占脂肪酸总量的98%以上。油酸和棕榈酸在不同油茶籽油中的含量相对稳定,而亚油酸和硬脂酸存在一定差异。作为评价油品质优劣的不饱和脂肪酸含量在85.8%~87.8%,平均值为86.7%,单不饱和脂肪酸(油酸)相对含量在72.8%~78.9%,均值76.0%,油茶籽油中不饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸的相对含量均高于世界卫生组织公布的橄榄油中两者的相对含量。在此基础上,加快油茶育种,提升加工技术,开发出具有良好保健功能的食用油,有利于加速本地油茶产业的发展和推广。

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