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GC-MS Analysis of Fatty Acids from Tea-seed Oil Extracted by Different Methods

用GC-MS分析不同方法提取的茶油脂肪酸



全 文 :热带亚热带植物学报 2005,13(3):271—274
Journal ofTropical and Subtropical Botany
用 GC—MS分析不同方法提取的茶油脂肪酸
曾虹燕 ,李昌珠2,蒋丽娟2
(1.湘潭大学生物技术研究所,湖南湘潭411105;2.湖南林业科学院,长沙410004)
摘要:用超临界CO:、超声波、微波和机榨4种方法提取茶油,利用GC.MS分析茶油成分。结果表明:超临界CO:萃取
的茶油与超声波和微波提取的主要化学成分几乎无差异,机榨茶油的化学成分与前 3种的有 ‘些差异,未测出维生素
E和角鲨烯。超临界CO:萃取的茶油已达到国家成品茶油的 ‘级标准,超临界CO:萃取法为提取茶油的较理想方法。
关键词:油茶;超临界CO:;超声波;微波;种子油;脂肪酸
中图分类号:Q946.81 文献标识码:A 文章编号:1005—3395(2005)03—0271—04
GC-M S Analysis of Fatty Acids from Tea-seed
Oil Extracted by Different Methods
ZENG Hong.yan , LI Chang-zhu , JIANG Li-juan
(1.The BiotechnologyResearch,mm e,Xiangtan University,Xiangtan411105,China;2.Hunan Academy ofForestry,Changsha410004,China)
Abstract: Seed oiI from Camelia oleifem extracted with different methods(supercritical CO2,microwave,
ultrasonic,and squeezing)was analyzed by GC-MS.Chemical composition ofthe seed oil extracted with the three
methods was similar except squeezing. However, vitamin E and squalene were not found in the
constituents extracted by squeezing.It is suggested that the extraction with supercritical CO2 is an ideal method by
which the oil is up to the first degree of national standard. Physical and chemical properties, and the
constituents of the oil extracted by these methods are tabulated.
Key words:Camelia oleifera;Supercritical CO2;Ultrasonic;Microwave;Seed oil;Faty acids
茶 油 是 从 山 茶 科 (Theaceae)油 茶 (Camelia
ofeifemAbe1)}~子中提取的,又名茶籽油、茶树油或
山茶油。我国是世界上最大的茶油生产基地,油茶
主要分布在我国的西南及湘、赣南部。茶油主要由
油酸、亚油酸和少量的饱和脂肪酸组成。茶油的单
不饱和脂肪酸含量超过 85%以上,甚至达到90%,
亚油酸等多不饱和脂肪酸含量也超过 10%以上。茶
油还含有维生素 E、维生素 D、维生素 K和胡萝 卜
素(维生素A源)。更重要的是其中含有角鲨烯成分,
它是一种生理活性成分,有很好的富氧能力,町抗
缺氧和抗疲劳,具有提高人体免疫力及增进胃肠道
吸收功能,品质完全可与橄榄油媲美。橄榄油是世
界上公认的最好的木本食用植物油,被世界卫生组
织(WHO)推荐为对人体心血管健康有益的保健型
营养油脂 ]。对茶油的化学成分虽已有一些研究,
但利用 GC.MS对超临界 CO,萃取、微波和超声波
辅助 萃取的茶油成 分的分析研究 尚未见报
道[3-5]。本文采用超临界CO,萃取、微波和超声波诱
导萃取和机榨方法分别对油茶进行提取 ,并进行
GC.MS分析和对比,为将来制定茶油提取工艺的
质量标准提供借鉴。
1材料和实验条件
材料 茶籽取 自湖南岳 阳平江产 的油茶
(Camelia oleifem Abe1)的种子。将茶籽压碎成粒状
收稿 日期 :2004—08—27 接受13期:2004—11—19
基金项目: 家“863”项13(2001AA514090和 2003AA214061):湘潭大学学牛创新 金(2004年)资助
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热带亚热带植物学报 第 13卷
(2O一4O目)样品。机榨茶油由湖南林业科学院榨
制。CO,为食品级。
仪器与试剂 江苏南通华安超临界萃取有
限公司生产的HA221—50—06超临界萃取装置:美国
Hewlet—Packard公司产 HP6890/5973型气 一质 一计
算机联用仪(带FID检测器);瑞士BUCH公司HD一
205型旋转薄膜蒸发仪;HF一2.5B循环超声提取机
(北京弘祥隆生物技术开发有限公司)。所用试剂均
为分析纯;石油醚(60—90~C)。
气相色谱 条件 石英毛细管柱 HP一5MS,
50 m×0.25 mm×0.25 m;进样151及检测室温度:
280℃;柱温:l8O℃起以 l2℃min。升至 220℃保持
14 min;载气为氮 气fl00 laa);补 充气:氮 气
40 ml min。;氢气:45 ml min_1.空气:480 ml min。;
RANG=lO:ATTEN=3。
质谱条件 离子源为 EI;电离电压:70 eV;
离子源温度:280℃;质谱范围:50—500 mnau;质量范
围:30—400An3u:扫描周期:l s。
中,减压蒸馏后得到茶油,用无水 Na SO 干燥 24 h
称重,萃取率为33.O2%。
微波萃取法 将茶籽样品准确称量40 g,装
入烧瓶中,加入200 g丙酮在微波功率为630 W、辐
射时间l min的条件下进行微波萃取,重复7次。用
4O ml丙酮洗涤烧瓶的残渣,将滤液集中于一锥形
瓶中。经减压蒸馏回收丙酮,用无水Na SO 干燥样
品,24 h后称重,萃取率为35.75%。
茶油的测定 分别称取4种方法所提取的茶
油100—250 mg,精确至 l mg,放入酯化瓶中,加入
5 ml的甲醇钠f2 mol/L)甲醇溶液及沸石数粒,冷凝
管加热回流约 10 min,冷却后将酯化瓶中溶液倒入
分液漏斗,加入 5 ml水和 5 ml正己烷,振摇2 min
分层弃去水相,取正己烷层进行 GC—MS分析鉴
定I6J。
茶油理化指标测定方法 过氧化值、酸价和
加热试验(280~C)的测定均按GBl 1765—2003标准[6】
进行操作。
2方法 3结果
超临界CO2萃取法 将茶籽300 g装入 l L
的萃取罐内进行超临界 CO 萃取 。萃取压力
30 MPa,萃取温度4O℃,流量 3O kg h_1.分离罐 I压
力为 7—8 MPa,温度 6O℃;分离罐 I压力为 4—
6 MPa,40℃,萃取时间为 120 min,每20 min收集
提取物称量,萃取率为 36.75%,储存于冰箱用
GC—MS分析。
超声波辅助提取法 将茶籽样品40 g装入
烧瓶中,加入 280 g正已烷,浸泡 18 h,放入超声波
反应器 (超声频率为40 kHZ,功率为 180 W)中萃
取0.5 h,取出冷却至室温,小心倒出溶液。用400 ml
正已烷洗涤烧瓶残渣,将所提溶液过滤于一烧瓶
茶油的物化性状和 4种方法的萃取率见表 1,
成分分析结果见表2;茶油的GC图谱见图1。
由表 1可知,超临界CO:萃取的茶油优于微
波、超声波和机榨提取的,超临界CO 、微波和超声
波提取茶油的萃取率相差不大,但大大高于机榨
的。超临界CO 萃取的茶油的理化强制指标为酸价
0.13 mg KOH g。,过氧化值 3.45 mmol kg。,加热试
验(280~C)时油色不变深,无析出物,完全符合国家
成品茶油的一级标准(GB11765—2003)。而微波、超
声波和机榨提 取所得茶油 的理化强制指标
酸价分别为 5.26 mg KOH g- 、5.22 mg KOH 2。和
6.10 mg KOH g一,过氧化值分别为9.03 mmol kg。、
表 1不同方法提取的茶油理化性质及提取率
Table l Physics and chemical properties and extraction rates of tea·seed oils obtained by diferent methods
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第3期 曾虹燕等:用GC—MS分析不同方法提取的茶油脂肪酸 273
h . ⋯.J...I一 L.
A.超临界 CO2萃取 Supercritical CO2 extraction
i . ⋯一 .
C.微波萃取 Microwave extraction
1 .⋯一l⋯.J .I L
B.超声波萃取 Ultrasonic extraction
JIl‘~一L L. _.
D.机榨Squeezing extraction
图 1茶油的 GC图谱
Fig.1 The GC chromatograms ofseeds oil from Camelia oleifera
表 2茶油的化学成分
Table 2 Th e constituents oftea-seed oil
8.96 mmol kg 和 9.25 mmol kg ,加热试验(280~C 1
时油色均变深,有析出物,还未达到成品茶油的四
级标准(GB1 1765—2003)。故超临界CO 萃取率高,
油品质高,质量稳定,处理工艺简单,不经过脱胶、
脱色等精炼过程便可达食用油水平,但成本较高。
微波和超声波虽萃取率高,成本低廉,时间短,但品
质较低,必须经精炼过程才可达食用级水平。综上
所述 超临界 CO 萃取效果最好,为最佳萃取茶油
的方法,且不存在有机溶剂残留所带来的一系列问
题,适合萃取品质要求高的茶油,而微波和超声波
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274 热带亚热带植物学报 第 13卷
也不失为提取茶油的有效方法。
4讨论
通过GC—MS分析,超临界CO,萃取所得的茶
油共分离出 11个峰,鉴定出 8种成分,占其茶油总
相对含量的99.54%f以峰面积计,下同);超声波提取
的茶油共分离出7个峰,所得组分质谱图经计算机
检索并参照标准谱图和质谱的裂解规律,鉴定出5
种成分,占其茶油总相对含量的97.84%:微波萃取
的茶油共分离出 8个峰,鉴定出6种成分,占其茶
油总相对含量的97.27%;机榨提取所得的茶油共分
离出9个峰,鉴定出6种成分,占其茶油总相对含
量的 100%。
从表2可知,4种方法提取的茶油共被鉴定出
12种成分,有3种成分相同,超临界CO 与微波、超
声波萃取的茶油有 5种成分相同,含有维生素E、更
重要的是含有角鲨烯成分;而机榨的未测出这2种
成分。我们所采用的平江茶籽除了超临界 CO 提取
的茶油中含有微量亚油酸外,其它方法提取的茶油
中均未测出亚油酸和亚麻酸,几乎不含多不饱和脂
肪酸,与傅长根的报道【1J有较大出入,这可能是茶籽
油的成分随着茶籽品种和地域的气候环境不同而
有一定的差异。
参考文献
[1]傅长根,周鹏.植物油领域的新军一茶油 [J].江西食品工业,
2003,(2):19—21.
【2]钟海雁,谢碧霞,王承南.我国油茶加工利用研究现状及方向
[J].林业科技开发,2001,15(4):6—8.
【3]Zhou Y H(周永红),Li W G(李伟光),Wang L s(王立升).Deter.
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2003,32(4):181—183.
【5]郑竟成.浸出茶油加工工艺研究[J].食品科技,1999,(4):l1.
f6] Standard Department of China Academy of Preventive Medicine
Sciences(巾国预防医学科学院标准处1.National Standard
Assemble of Food Hygiene: Analysis Methods on Hygiene
Standards ofEdible Plant Oils(4)GB 5009.37-1996【M].Beijing:
Standards Press ofChina,1997.(in Chinese)
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