不同干燥方式对压榨油茶籽油品质的影响研究

罗 凡，陈志吉，费学谦，王 超

(1.中国林业科学研究院 亚热带林业研究所，杭州 311400; 2.浙江农林大学 农业与食品科学学院，杭州 311300)

油茶是我国独具特色的油料资源，也是世界四大木本油料植物之一。油茶中含有三萜及三萜皂苷类、黄酮类、脂肪酸类、甾体类、木脂素类以及其他多种化学物质，使其具有抗氧化、癌症的化学预防、降血脂、抑制葡萄糖苷酶、抑菌、抗炎、抗艾滋活性等作用[1]，其中的多糖[2]、黄酮和多酚[3]具有明显抗肿瘤作用。用油茶种子制取的油茶籽油是一种优良食用油脂。但由于营养基础和质量安全研究上的滞后导致油茶籽油加工方法和技术水平受限，使油茶的价值未能得到充分体现。

油茶籽油的传统制取方法为油茶果采收后经过晾晒、脱蒲、干燥、榨前蒸炒、去壳、压榨等工艺获得压榨毛油，毛油经过适当精炼得到成品油茶籽油。在油茶籽干燥、榨前处理和压榨等过程中，温度不可避免地会对油茶籽的内部形态及油茶籽油的风味品质产生重要影响。油茶籽干燥过程中处理温度为40～120℃，处理方式包括热风[4-5]、微波[6-7]、热风-微波耦合[8-9]等，干燥的主要目的是降低油茶籽水分，便于贮藏、运输、压榨等后续工艺；榨前处理温度与处理方式和产品的工艺要求有关，一般处理温度在90～150℃，甚至更高，处理方式包括微波、焙炒、烘烤、湿蒸[10]及辐照[11]等，榨前处理的作用主要包括进一步调节水分、破坏油茶籽内部细胞结构、提高油脂及部分微量营养成分的溶出、提供香味成分(美拉德反应产物)等；压榨温度由不同压榨设备决定，一般液压榨油温度在40℃左右[12]，双螺杆榨机的榨膛温度在80～100℃，单螺杆榨机榨膛温度可达120℃。本研究组在前期对压榨条件影响油茶籽油品质的研究中发现，压榨前对油茶籽进行不同温度炒制处理，将明显影响压榨后油茶籽毛油的氧化诱导时间，而总酚和美拉德反应产物可能是延长油茶籽油氧化稳定性的主要原因[13]。而本文旨在研究干燥方式对油茶籽及其压榨油品质的影响。

本文采用热风、红外、微波3种传统加热工艺对油茶籽进行干燥处理，测定不同加热条件对油茶籽仁含水率、含油率，以及油茶籽油氧化诱导时间、多酚及丙酮醛等抗氧化成分含量的影响规律，以期为油茶籽基本理化性质提供基础数据，为油茶籽油加工工艺提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 实验材料

实验中所用油茶籽样品于2017年12月底采自浙江康能食品有限公司油茶基地，在原料清理时除去未成熟粒、破损粒和霉变粒，经测定油茶籽仁含水率为6.58%，含油率为53.57%。

DGG-9140热风烘箱(上海森信实验仪器有限公司，额定功率1 390 W)，P70F20L-DG(S0)微波炉(额定频率50 Hz，微波功率800 W以下，广东格兰仕微波生活电器制造有限公司)，MG38CB-AA烤箱(额定功率1 800 W，美的集团股份有限公司),6YY-190自动液压榨油机(洛阳金厦液压机械有限公司)。

1.2 实验方法

1.2.1 油茶籽的干燥及制油

分别称取一定量油茶籽，平铺于托盘中，分别采用热风、红外、微波对其进行干燥处理，在一定温度或火力条件下加热不同时间，自然冷却至室温后剥壳，一部分测定仁的含水率和含油率，其余液压榨油，得到油茶籽油，冷藏备用。表1为3种干燥方式的处理条件。

表1 3种干燥方式处理条件

1.2.2 油茶籽仁理化指标测定

含水率测定参考GB 5009.3—2016，含油率测定参考GB 5009.6—2016。

1.2.3 压榨油茶籽油理化指标的测定

氧化诱导时间根据GB/T 21121—2007方法测定，总酚含量采用福林酚比色法[14]测定，丙酮醛含量参考文献[15]方法测定。

2 结果与讨论

2.1 油茶籽仁理化指标的变化

2.1.1 含水率的变化(见图1)

图1 不同干燥方式下油茶籽仁含水率变化

从图1可以看出，经过3种干燥方式处理后，油茶籽仁含水率明显下降，且随加热时间的延长和加热强度的增加含水率下降更加显著。红外处理的油茶籽在前60 min含水率下降最快，90、120℃和150℃下分别比初始下降了10.8%、39.8%和67.7%，后60 min含水率下降速率略缓，到加热结束时，含水率分别比加热前下降了27.6%、58.4%和90.0%。微波处理的油茶籽，中低火和中火在初始加热的10 min内含水率下降较慢，分别下降了5.2%和10.4%，加热结束时，含水率分别比初始下降了38.6%和45.3%；中高火和高火加热5 min后含水率下降速率增快，加热结束时，含水率分别比初始下降了57.0%和75.0%。采用热风加热后油茶籽仁含水率几乎呈线性关系下降，90、120℃和150℃加热结束时，含水率分别降至初始的64.69%、38.23%和19.52%。从含水率降低的速率来看，3种干燥方式的热效率大小为微波>红外>热风，由于物料的入榨水分并不是越低越好，因此部分工艺在榨前需要进行水分调节。

2.1.2 含油率的变化(见图2)

图2 不同干燥方式下油茶籽仁含油率变化

从图2可以看出，经过加热，部分油茶籽仁的含油率提高，其中微波和热风处理后油茶籽仁含油率上升较为显著，前者最高提高了9%，后者最高提高了13%，这可能是因为含水率的降低，增加了油茶籽仁中油脂的比例。从含油率增加的情况来看，3种干燥方式的热效率大小为微波>热风>红外。

2.2 油茶籽油品质指标的变化

2.2.1 氧化诱导时间的变化(见图3)

图3 不同干燥方式下油茶籽油氧化诱导时间的变化

从图3可以看出，短时加热后油茶籽油的氧化诱导时间整体呈下降趋势，随后部分缓慢上升，部分上升后又下降，但高强度长时加热条件下，油茶籽油的氧化诱导时间有明显上升趋势，部分超过了其他加热条件，甚至超过了加热前，如红外150℃加热120 min，氧化诱导时间达到7.51 h，比初始的6.03 h提高了24.54%，微波高火加热20 min，氧化诱导时间达到6.59 h，比初始的6.03 h提高了9.29%。氧化诱导时间不同的变化规律可能是油茶籽油中水分、天然抗氧化成分和美拉德产物等相互作用的结果，而高强度下加热氧化诱导时间的延长可能与美拉德产物有关。

2.2.2 总酚含量的变化(见图4)

图4 不同干燥方式下油茶籽油总酚含量的变化

从图4可以看出，油茶籽经过高温/高火力加热(红外150℃，微波高火，热风150℃)后，压榨油茶籽油中总酚含量整体随加热时间的延长持续增加。其中红外150℃加热120 min时总酚含量达到94.34 μg/g，比加热前的7.05 μg/g升高12.38倍；采用微波中高火加热10 min后以及高火加热5 min后总酚含量随加热时间延长升高明显，加热15 min时，两者总酚含量分别达到13.68 μg/g和36.71 μg/g，分别比加热前提高94.04%和4.21倍，加热20 min时，两者总酚含量分别比加热前提高2.48倍和10.99倍；热风150℃加热40 min后总酚含量随加热时间延长明显升高，加热120 min时，总酚含量达到26.84 μg/g，比加热前提高2.81倍。总酚含量的升高可能是因为加热破坏了细胞壁导致其溶出率升高，也可能是福林酚检测方法所限，后续有必要采用液相或液质联用测定多酚组成的变化。3种干燥方式中，高强度处理对总酚含量增加影响的顺序分别为红外>微波>热风，这反映了不同干燥方式对细胞壁的破坏力。

2.2.3 丙酮醛含量的变化(见图5)

图5 不同干燥方式下油茶籽油丙酮醛含量的变化

从图5可以看出，随加热时间延长或温度/火力升高油茶籽油中的丙酮醛含量有上升趋势，且加热强度越大，含量越高。120、150℃红外分别加热90、20 min后压榨油茶籽油中丙酮醛的含量均随加热时间延长而升高，至加热结束，两者含量分别达到1.78、14.16 μg/g，分别比初始(0.59 μg/g)提高2.02、23.00倍；采用各种火力微波干燥后油茶籽油中丙酮醛的含量均升高，加热结束时，从中低火到高火4种火力丙酮醛含量分别升高到0.98、1.50、2.88、8.16 μg/g，分别比初始提高0.66、1.54、3.88、12.83倍；热风干燥时，当加热温度为120、加热60 min后和加热温度为150℃、加热20 min后丙酮醛含量均随加热时间延长显著升高，至加热结束时，两个温度下丙酮醛含量分别达到1.61、9.21 μg/g，分别比初始提高1.73、14.61倍。丙酮醛是美拉德反应的重要产物之一，结果表明，在实验所采用的大部分加热条件下油茶籽内发生了美拉德反应。3种干燥方式中，高强度处理对丙酮醛含量增加的影响顺序分别为红外>热风>微波，这反映了不同干燥方式对油茶籽内部美拉德反应程度的影响力。

3 结 论

本文通过分析红外、热风和微波3种干燥方式处理后油茶籽仁含水率、含油率及压榨油茶籽油氧化诱导时间、总酚含量及丙酮醛含量的变化，考察干燥方式对油茶籽理化性质及油茶籽油成分变化的规律。结果表明，经过3种干燥方式处理后，油茶籽仁的含水率都有明显下降，且随加热时间的延长和加热强度的增加下降更加显著，从含水率降低的速率来看，3种干燥方式的热效率分别为微波>红外>热风；部分油茶籽仁的含油率提高，其中微波和热风处理后油茶籽仁含油率上升较为显著，前者最高提高了9%，后者最高提高了13%。短时加热后油茶籽油的氧化诱导时间整体呈下降趋势，高强度加热时油茶籽油的氧化诱导时间随加热时间的延长明显上升，可能与美拉德产物有关；油茶籽经过高温/高火力加热，油茶籽油中总酚含量随加热时间的延长持续增加。高强度加热后，随加热时间延长和加热温度升高油茶籽油中的丙酮醛含量有上升趋势，且加热强度越大，含量越高。综上，红外、微波和热风3种干燥方式对油茶籽内部的理化性质变化影响各不相同，应用时需根据实际情况进行选择。