油茶籽油的提取技术和活性成分研究进展

油茶籽油的提取技术和活性成分研究进展
王召滢;聂韡;贺义昌;曹冰;华小菊
【摘 要】油茶籽油是我国特有的木本油脂, 具有茶多酚、 茶皂素等多种活性成分, 在食品、 医药、 化妆品等行业具有广阔的开发前景.本文综述了油茶籽油的提取技术和主要活性成分, 以期促进油茶籽油的深度开发利用.
【期刊名称】《南方林业科学》
【年(卷),期】2018(046)005
【总页数】4页(P20-23)
【关键词】油茶籽油;提取技术;活性成分;利用
【作 者】王召滢;聂韡;贺义昌;曹冰;华小菊
飞轮齿圈【作者单位】[1]江西省林业科学院,江西南昌330013;;[2]南京野生植物综合利用研究院,江苏
南京210042;;[1]江西省林业科学院,江西南昌330013;;[1]江西省林业科学院,江西南昌330013;;[1]江西省林业科学院,江西南昌330013;
【正文语种】中 文陶瓷滤波器
【中图分类】S794.4
油茶是我国特有的油料树种,与油橄榄、油棕、椰子并称为世界四大木本油料植物,有2300多年栽培和利用历史。油茶籽油是我国最古老的木本食用植物油之一,也是世界四大木本植物油之一,其来源于山茶科植物油茶的成熟种子,经压榨法、浸出法提取的植物油[1]。
古代中医把茶油视为延年益寿和养颜美容的佳品,《本草纲目》记载,“茶籽,苦寒毒,主治喘急咳嗽,去痰垢。”《纲目拾遗》记载“可以痔疮,退湿热。”《农居饮食谱》记载“烹调肴馔,日用皆宜,蒸熟食之,泽发生光,诸油惟此最为轻清,故诸病不忌。”本文就油茶籽油的提取技术及活性成分研究加以综述,展望油茶籽油在食品、医药、化妆品等行业的开发前景,为其进一步开发利用提供参考。
1 油茶籽油的提取技术
1.1 压榨法
压榨法是用纯物理压榨方式,从油茶籽中榨取油茶籽油的方法,其对原料的要求比较高,出油率低,产量少,营养成分保留较好。我国传统的榨油工具为木榨机,劳动强度大,出油率低,现已逐渐被液压机和螺旋机所代替。沈佳奇等[2]以贵州恕江山茶为原料,采用液压榨油技术,通过单因素试验探讨含壳率、蒸胚时间、压榨时间和压榨温度对茶籽油出油率的影响,再采用L9(3)4正交试验设计对液压榨油技术榨取油茶籽油的工艺进行优化并对产品进行质量评价。得到液压法榨取油茶籽油最佳工艺条件为:含壳率7%、蒸胚时间5 min、压榨时间23 min、压榨温度65℃,出油率为84.61%。经检测,所得毛油不饱和脂肪酸含量高达 86.51%,过氧化值低至2.11 mmol·kg-1,毛油泽呈浅黄并有极少沉淀,苯并(α)芘含量远低于螺旋压榨法所得毛油。胡健华等[3]借鉴了油茶籽脱皮冷榨研究的基础上,选用压缩比较大的双螺杆榨油机,35℃以下冷榨,一次压榨饼中残油即可达到8%以下,出油效率可达86%,显示出较大的优越性。除了酸值较高外,其它各指标均达到压榨成品油茶籽油一级标准[4]。
1.2 浸出法
浸出法同压榨法一样是目前生产油茶籽油最常用的方法之一,是利用物理化学原理,用溶剂从油茶籽中抽提出油茶籽油的一种方法。目前常用一些现代化的手段辅助浸提,提高出油率。刘芳等[5]采用微波辅助提取油茶籽油,通过响应面法研究提取的最佳工艺参数,选择提取时间、微波处理功率以及料液比为自变量,出油率为响应值,分析各自变量及其交互作用对油茶得率的影响,并利用预测的二次回归模型优化微波辅助提取油茶籽油的最佳工艺条件:提取时间4 min,微波处理功率500 W,液料比3.4∶1(mL·g-1)。周倩等[6]以茶籽仁为原料,研究了超声波辅助提取、溶剂浸提、溶剂热回流提取法对油茶籽油进行提取的得率,结果表明,超声波辅助提取具有操作简便快捷,提取效率高等特点,在最佳工艺条件下(料液比1︰12,超声波提取温度60℃,提取时间30 min),得率达到40.89%,提取效率为93.14%,所得油茶籽油的各项理化指标均达到国家标准要求,并且降低了酸值。
1.3 水代法
水代法是利用水浸入到油料种子细胞中去取代其中的油脂,使细胞中的油脂被替换到水相
表面的一种提取植物油的方法。其工艺简单,设备要求低,油脂品质好,更加安全、营养、环保、经济,得到广泛的应用。郭玉宝等[7]利用正交试验确定了油茶籽油的水代法提取最佳工艺条件:料液比1∶4.5(m∶V),溶液pH为9.0,提取温度75℃,提取时间2.5 h,在此条件下油茶籽油提取率可达80.28%;李依娜等[8]利用水代 法提取的寒露油茶籽油,茶油出油率可达到80%,茶油泽金黄透明,有较纯正的茶油特征香气,除了水分及挥发物含量指标外,其他指标均符合国家一级压榨茶油的标准。郑小非等[9]研究表明微波辐照辅助水代法提油率达90%,对营养成分及风味具有较好的保留效果。然而,水代法在提油工艺过程中易产生乳化现象,导致提油率降低。
1.4 水酶法直录播系统
汽结构水酶法是一种新兴的植物油脂提取技术,在水提法加工工艺的基础上,将蛋白酶、果胶酶、纤维素酶、淀粉酶等酶制剂引入到提取工艺中,利用酶的专一性作用于底物,使细胞壁进一步破碎,将包裹在淀粉颗粒、蛋白质中的油脂释放出来。与传统压榨法及有机溶剂浸提法相比,水酶法提取工艺条件温和,无化学试剂残留,可以最大限度地保留油脂中的有利成分;同时,有助于提高后期副产物的加工利用率,做到真正的绿环保。朱俊朋等[
10]以油茶籽为原料,考察了果胶酶、淀粉酶、纤维素酶和葡聚糖酶的酶解效果,通过正交试验数据显示,果胶酶的作用效果最显著,在其用量为2%时油茶籽的最大提油率能达到85.78%。刘瑞兴等[11]根据Box-Behnke的中心组合试验设计原理,在单因素试验的基础上,采用4因素3水平的响应面分析法,得到了水酶法提取油茶籽油的最佳工艺条件,在此条件下,出油效率高达83%,蛋白水解率高达90.4%;茶油中不饱和脂肪酸质量分数高达87.8%,维生素E含量为204.5mg·kg-1,角鲨烯含量为114.4 mg·kg-1,在提取过程中完好地保留了营养活性成分。冯红霞[12]等利用超声波技术辅助水酶法提取油茶籽油,在最佳工艺条件下,游离油提取率达到59.23%,总油提取率达到94.56%。结果说明超声与酶结合使用能够很好的破碎细胞,提高油脂提取率,减少乳状液的生成。
1.5 超临界CO2萃取
超临界流体萃取技术是近十几年来迅速发展的一种提取分离技术,与传统的萃取方法相比,具有萃取速度快、效能高、溶剂消耗量少、温度低、没有溶剂残留、生产周期短、不造成环境污染、操作简便等优点。沈佳奇等[13]采用超临界CO2萃取技术提取油茶籽油,采用单因素和响应面优化试验对萃取压力、萃取温度、萃取流量、物料质量进行了考察,
得到了最佳萃取工艺,提取率为94.89%,茶籽毛油不饱和脂肪酸含量为86.54%。卢泽湘[14]等采用超临界CO2萃取技术对油茶籽进行萃取提取油茶籽油,考察了油茶籽平均粒径、萃取压力、萃取温度、CO2流量、萃取时间对油茶籽油萃取率的影响,得到了最佳工艺条件,在该条件下油茶籽油的萃取率为91.17%,气相谱分析油茶籽油脂肪酸主要由5种脂肪酸组成,其中不饱和脂肪酸占脂肪酸总量的88.28%。黄闪闪等[15]为保证超临界萃取技术高效萃取高品质茶籽油,运用微波前处理加以辅助,利用正交设计得到最佳微波处理条件,再用响应面法对萃取压力、温度和时间等工艺条件进行了优化分析,得到最佳工艺条件,此条件下的萃取效率高达92.76%,远高于未经微波处理的方法,该工艺所得茶籽油VE含量高达182.4 mg·kg-1,只需简单脱酸即达到压榨一级茶籽油标准。
1.6 亚临界流体萃取法
亚临界萃取技术是继超临界萃取技术后发展起来的一种新型分离技术,不仅具有无毒、无害、无污染、易于和产物分离、提取物活性不破坏、不氧化等优点。萃取压力低,可工业化大规模生产、节能、运行成本低。吴雪辉等[16]采用亚临界丁烷提取油茶籽油,通过正交实验优化了提取工艺参数,在最佳提取工艺条件下油茶籽油的萃取率达到了96.3%,脂
肪酸组成中油酸和亚麻酸的含量高于常规的压榨法和浸出法,并且很好地保留了油中多酚、黄酮、甾醇、类胡萝卜素等活性成分。管晓盛等[17]采用亚临界流体技术萃取油茶籽油,和分子蒸馏技术相结合的工艺,经过单因素和正交试验确定了最佳萃取工艺,提取率可达99.12%,理化指标分析得到的茶油产品酸价偏高,因此结合分子蒸馏技术对其精制,精制油的酸价比传统工艺下降了70.87%。邓泽元等[18]申请的发明专利,公开了一种超声辅助亚临界CO2萃取茶油的方法,该方法充分利用了亚临界CO2萃取技术与超声提取技术的优点,能缩短提取时间,提高萃取率;工作压力低,且萃取温度在30℃以下,不会影响热敏物质的天然活性,提高了茶油的营养价值和品质;设备投入低,精炼工序少,茶油损失少,成品油得率高;无溶剂残留。
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2 油茶籽油的活性成分
油茶籽油是天然木本油脂,主要成份为油酸和亚油酸为主的不饱和脂肪酸,其含量一般在90%以上,除主要组分为油酸外,还含有如亚油酸、亚麻酸等多不饱和脂肪酸;饱和脂肪酸含量一般在10%左右,主要由棕榈酸(7%~9%)和硬脂酸(1%~3%)组成[19]。研究表明,不饱和脂肪酸含量越高,其与人体皮肤的亲和性越好,越容易被皮肤吸收[20]。
罗凡等[21]建立了同时分离、检测茶油中23种酚类物质的高效液相谱方法,通过条件优化,从中确定了茶油中含有羟基酪醇、原儿茶酸、儿茶素、4-羟基苯甲酸、绿原酸、香草酸、表儿茶素没食子酸酯、对香豆酸、阿魏酸9种酚类物质。
茶多酚类物质具有收敛、抑菌、抗炎、抗氧化、抗过敏等性质,添加于化妆品中可增强美白、抗皱、防晒、保湿等护肤功效[22]。茶多酚具有优良的抗辐射功能,可吸收放射性物质,阻挡紫外线和清除紫外线诱导的自由基,从而保护黑素细胞的正常功能,抑制黑素的形成,同时对脂质氧化产生抑制,减轻素沉着,有效防止黑斑、雀斑的形成和皮肤衰老[23]。
茶皂素是一类三萜皂苷类物质,是茶籽油中特有的一类活性组分,具有良好的表面活性和生物活性。聂韡等[24]对10批次茶油采用双溶剂萃取法提取茶皂素类成分,并对其进行了指纹图谱分析,确立了7个共有峰;同时对其进行了抗脂质过氧化的研究,结果显示茶皂素指纹图谱共有峰与茶油的抗脂质过氧化呈显著正相关。茶皂素具有较强的抗氧化性及清除活性氧自由基的能力,可防止雀斑和皱纹;此外,茶皂素还具有去污、杀菌、消炎、止痒等功效,可用于配制高档洗发香波[25]。
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茶油中的其他一些微量成分也具有多种生理活性,例如,角鲨烯具有很好的富氧能力,能使细胞恢复活力,有抗缺氧和抗疲劳的作用;黄酮类化合物具有清除皮肤中自由基、促进皮肤新陈代谢、减少素沉着、润泽肌肤等作用,可防止皮肤老化、防辐射防晒、抑菌消炎;脂溶性维生素可促进机体内层细胞再生,修复皮下受损细胞,增强皮肤的自我更新,调剂皮肤水油平衡,抑制皮肤老化和弹性下降[26]。

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