茶叶籽油理化性质分析及抗氧化剂的筛选

2017-12-11 07:33徐晓燕黄焱琴何任红
中国油脂 2017年11期
关键词:亚油酸籽油基础油

徐晓燕,杨 俊,黄焱琴,唐 迪,何任红

(江苏农林职业技术学院 茶和食品学院,江苏 句容 212400)

茶叶籽油理化性质分析及抗氧化剂的筛选

徐晓燕,杨 俊,黄焱琴,唐 迪,何任红

(江苏农林职业技术学院 茶和食品学院,江苏 句容 212400)

分析了茶叶籽油的理化性质、脂肪酸组成及天然抗氧化剂对茶叶籽油氧化稳定性的影响,筛选最佳的抗氧化剂。结果表明:茶叶籽油的酸值(KOH)为0.216 1 mg/g,过氧化值为0.266 4 mmol/kg,色泽为Y0.5 R0(25.4 mm罗维朋比色槽),外观透明、澄清,无异味;茶叶籽油的脂肪酸主要由油酸(63.580%)、亚油酸(26.460%)和棕榈酸(8.697%)组成,其中不饱和脂肪酸含量高达90%以上,茶叶籽油适合用作化妆品基础油;采用Schaal烘箱法,以BHT为阳性对照,当添加量均为0.02%时,天然抗氧化剂在茶叶籽油中抗氧化效果强弱顺序为: 迷迭香萃取物gt;茶多酚≈BHTgt;VC棕榈酯gt;辅酶Qgt;空白≈VE;迷迭香萃取物添加量为0.02%,茶叶籽油的抗氧化能力最强,且0.01%的柠檬酸对0.02%迷迭香萃取物在茶叶籽油抗氧化后期有一定的增效作用。

茶叶籽油;理化性质;天然抗氧化剂;化妆品基础油

随着人们环保和安全意识的提高,天然植物油类化妆品越来越受到消费者的喜爱。我国化妆品用的植物油主要依赖于进口,开发国产植物油可以增加化妆品基础油的种类。茶叶籽是山茶科植物茶树(CamelliasinensisO.Ktze.)的果实,籽仁含油率一般为25%~35%。茶叶籽油的主要成分是油酸和亚油酸的甘油酯,含量高达80%以上[1],还富含维生素E(VE)、茶多酚、植物甾醇、胡萝卜素、角鲨烯等多种生理活性物质[2],被称为“油黄金”。将茶叶籽油应用于化妆品中不但可以拓宽茶叶籽油的应用领域,还可以大大提高其经济效益。

茶叶籽油中含有多种抗氧化成分,但因其不饱和脂肪酸含量高[3],易在生产和储存过程中受到光线、温度和氧气等因素的影响而发生氧化酸败,不仅破坏其营养价值,还会产生异味和有毒有害物质,对皮肤造成伤害。因此,有必要添加抗氧化剂来延长茶叶籽油的保质期。研究表明,一些人工合成的抗氧化剂可能有一定的毒性,甚至致癌,越来越多的国家已停止或严格限制使用人工合成抗氧化剂[4]。天然抗氧化剂具有安全性高、无毒副作用和抗氧化能力强等优点,越来越受到青睐[5]。天然抗氧化剂可通过提供氢原子作为自由基的受体,破坏脂肪酸氧化的链式反应或螯合油脂中的金属离子来达到抗氧化目的[6]。天然抗氧化剂已在菜籽油[7]、葵花籽油[8]和牡丹籽油[9]等油脂中得到应用,但在茶叶籽油中抗氧化性能的研究鲜有报道。

本研究对茶叶籽油的理化性质和脂肪酸组成进行分析,研究天然抗氧化剂(VE、茶多酚、抗坏血酸(VC)棕榈酯、迷迭香萃取物和辅酶Q)对茶叶籽油氧化稳定性的影响,筛选最佳天然抗氧化剂。为茶叶籽油用作化妆品基础油和延长茶叶籽油的保质期提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 原料与试剂

实验室精制的绿茶叶籽油,绿茶籽采自江苏茶博园,品种为福鼎。迷迭香萃取物(鼠尾草酸≥ 70%)、茶多酚(≥98%),南京泽朗医药科技有限公司;VC棕榈酯(≥98%)、VE(≥98%),西安万方生物科技有限公司;辅酶Q(≥98%),广州鹏远化工有限公司。

硫酸钠、盐酸、氢氧化钾、浓硫酸、甲醇、甲苯、正己烷、生理盐水、三氯甲烷、可溶性淀粉、硫代硫酸钠、酚酞指示剂、碘化钾、碘、冰醋酸、无水乙醇、二叔丁基羟基甲苯(BHT)等,均为分析纯。

1.1.2 仪器与设备

CP214电子天平,美国奥豪斯;TDZ5-WS离心机;GC-2014C气相色谱仪,日本岛津;DZF-6020恒温电热烘箱;WYA-2S阿贝折射仪;WSL-2罗维朋比色计。

1.2 试验方法

1.2.1 茶叶籽油主要理化性质的测定

色泽测定:GB/T 22460—2008;酸值测定:GB/T 15689—2008;过氧化值测定:GB/T 5538—2005;碘值测定:GB/T 5532—2008;皂化值测定:GB/T 5534—2008;折光指数测定:GB/T 5527—2010;密度测定:GB/T 5518—2008(量筒法)。

1.2.2 茶叶籽油脂肪酸组成及相对含量测定

参照文献[10]采用气相色谱法分析测定茶叶籽油脂肪酸组成及相对含量。

1.2.3 油脂加速氧化试验

采用Schaal烘箱法,将空白和含有抗氧化剂的茶叶籽油样品置于(62±1)℃的恒温烘箱加速氧化,每天振荡1次,每次持续约10 s,交换油样在恒温箱中的位置。

2 结果与分析

2.1 茶叶籽油的主要理化性质

茶叶籽油的主要理化性质见表1。

表1 茶叶籽油的主要理化性质

由表1可知,茶叶籽油酸值(KOH)为0.216 1 mg/g,过氧化值为0.266 4 mmol/kg,皂化值(KOH)为192 mg/g,完全符合QB/T 4079—2010《按摩基础油、按摩油》中酸值(KOH)不大于5 mg/g,过氧化值不大于10 mmol/kg,皂化值(KOH)不小于80 mg/g的标准。茶叶籽油的碘值(I)为 89 g/100 g,在油脂分类中属于不干性油脂,适用于化妆品用油。茶叶籽油的色泽为Y0.5 R0,完全符合化妆品基础油的颜色要求。茶叶籽油为淡黄色澄清、透明油状液体,无异味,密度为0.885 g/mL,与水的密度较接近,适合用作化妆品油。综上所述,茶叶籽油的理化性质符合化妆品基础油的要求。

2.2 茶叶籽油的脂肪酸组成及相对含量

茶叶籽油的脂肪酸组成及相对含量见表2。

由表2可知,茶叶籽油的脂肪酸主要由油酸、亚油酸和棕榈酸组成,其中油酸的相对含量高达63.580%,亚油酸相对含量为26.460%,棕榈酸相对含量为8.697%。茶叶籽油脂肪酸组成与甜杏仁油的最为接近,甜杏仁油中油酸的相对含量为69.62%,亚油酸相对含量为23.34%,棕榈酸相对含量为4.426%[11],甜杏仁油是应用最为广泛的化妆品基础油之一。油酸是不饱和脂肪酸中的一种,与皮肤脂肪酸有相似的结构,有促进渗透的作用[12]。亚油酸多用于作化妆品的营养性的添加剂,通常把亚油酸称为“美肌酸”,是优良的皮肤保湿剂。皮肤缺少必需的亚油酸会变干燥,角质层变厚,皮肤修复速度缓慢,常把亚油酸用在护肤化妆品中[13]。茶叶籽油中的油酸、亚油酸含量较高,具有较强的渗透性,可以促进皮肤的新陈代谢,缓解皮肤的干燥现象,滋养皮肤,是一种优质的化妆品用油。

表2茶叶籽油的脂肪酸组成及相对含量

脂肪酸相对含量/%油酸63.580棕榈酸8.697亚油酸26.460反亚油酸0.577顺-11-二十碳烯酸0.481花生酸0.059肉豆蔻酸0.033山嵛酸0.026二十四烷酸0.023γ-亚麻酸0.022芥酸0.010顺-13,16-二十二碳二烯酸0.010十五烷酸0.008顺-5,8,11,14,17-二十碳五烯酸0.006二十三烷酸0.004月桂酸0.003顺-8,11,14-二十碳三烯酸0.001二十一烷酸0.001

2.3 天然抗氧化剂对茶叶籽油氧化稳定性的影响

2.3.1 不同天然抗氧化剂对茶叶籽油氧化稳定性的影响

采用Schaal烘箱法,以不加任何抗氧化剂的茶叶籽油为空白对照,以人工合成抗氧化剂BHT为阳性对照,抗氧化剂添加量均为0.02%,烘箱恒温处理12 d研究VE、茶多酚、迷迭香萃取物、VC棕榈酯、辅酶Q对茶叶籽油氧化稳定性的影响,结果见图1。

图1 抗氧化剂对茶叶籽油氧化稳定性的影响

由图1可知,以过氧化值为指标,抗氧化剂在茶叶籽油中的抗氧化效果强弱顺序为:迷迭香萃取物gt;茶多酚≈BHTgt;VC棕榈酯gt;辅酶Qgt;空白≈VE,其中迷迭香萃取物的抗氧化能力最强,并且优于人工合成抗氧化剂BHT。迷迭香萃取物中的鼠尾草酸具有较强的抗氧化能力,可能与其本身是一种酚型二萜类化合物有关,苯环上的2个羟基易离子化成为良好的供氢体[14]。因此,对茶叶籽油而言,迷迭香萃取物是较为理想的抗氧化剂。

2.3.2 不同添加量的迷迭香萃取物对茶叶籽油氧化稳定性的影响

研究添加量分别为0.01%、0.02%、0.04%、0.06%、0.08%和0.10%的迷迭香萃取物对茶叶籽油氧化稳定性的影响。将茶叶籽油在恒温烘箱加速氧化处理12 d,测定过氧化值,结果见图2。

图2 不同添加量的迷迭香萃取物对茶叶籽油氧化稳定性的影响

由图2可知,空白对照的茶叶籽油过氧化值约是QB/T 4079—2010标准的两倍。不同添加量的迷迭香萃取物均能显著提高茶叶籽油的抗氧化能力,但随着迷迭香萃取物添加量的增加,茶叶籽油过氧化值呈先降低,后缓慢升高的现象,迷迭香萃取物添加量为0.02%时,茶叶籽油过氧化值最低。因此,添加量为0.02%的迷迭香萃取物对茶叶籽油抗氧化效果最好。本研究中,迷迭香萃取物的添加量与其抗氧化效果不呈正相关,可能与本试验中迷迭香萃取物的浓度及茶叶籽油有关,需进一步的研究。

2.3.3 0.02%迷迭香萃取物与增效剂柠檬酸对茶叶籽油抗氧化进程的影响

以人工合成抗氧化剂0.02%BHT为阳性对照,不添加抗氧化剂的茶叶籽油为空白对照,Schaal烘箱连续处理36 d,每4 d取样测定过氧化值,研究0.02%迷迭香萃取物,0.02%迷迭香萃取物和0.01%柠檬酸的复配对茶叶籽油抗氧化进程的影响,结果见图3。

由图3可知,随着处理时间的延长,茶叶籽油过氧化值增加。0.02%迷迭香萃取物,0.02%迷迭香萃取物和0.01%柠檬酸的复配使茶叶籽油的过氧化值均显著低于空白对照和0.02%BHT。0.02%迷迭香萃取物与0.02%迷迭香萃取物和0.01%柠檬酸复配相比,前期差异不显著,处理24 d后,差异显著。柠檬酸本身不具有抗氧化作用,但其具有多羟基结构,羟基氢可释放出来,使天然抗氧化剂的功能恢复。同时,柠檬酸多羟基结构能螯合金属离子,将金属离子包容在络合结构中,使其与油脂隔离,不再起助氧化的作用[15]。0.01%的柠檬酸对0.02%迷迭香萃取物在茶叶籽油的抗氧化后期有一定的增效作用。

图3 迷迭香萃取物和柠檬酸对茶叶籽油抗氧化进程的影响

3 结 论

(1)茶叶籽油的主要理化性质:酸值(KOH)为0.216 1 mg/g,过氧化值为0.266 4 mmol/kg,皂化值(KOH)为192 mg/g,碘值(I)为 89 g/100 g,色泽为Y0.5 R0(25.4 mm罗维朋比色槽),完全符合化妆品基础油的要求。

(2)茶叶籽油中主要脂肪酸油酸的相对含量为63.580%,亚油酸的相对含量为26.460%,棕榈酸的相对含量为8.697%。茶叶籽油富含的不饱和脂肪酸,可以促进皮肤新陈代谢,软化角质层,提高皮肤保湿度,适合用作化妆品基础油。

(3)当添加量均为0.02%时,抗氧化剂在茶叶籽油中的抗氧化效果强弱为:迷迭香萃取物gt;茶多酚≈BHTgt;VC棕榈酯gt;辅酶Qgt;空白≈VE。迷迭香萃取物添加量为0.02%,茶叶籽油的抗氧化能力最强,0.01%的柠檬酸对0.02%迷迭香萃取物在茶叶籽油抗氧化后期有一定的增效作用。

[1] 马跃青,张正竹.茶叶籽综合利用研究进展[J].中国油脂,2010,35(9):66-69.

[2] 梁杏秋,王晓琴,黄兵兵.茶叶籽油组成分析及其抗氧化机理研究进展[J].中国粮油学报,2013,28(11):123-127.

[3] 恽卓婷,廖鲜艳,翁新楚. 茶叶籽油与油茶籽油理化性质及脂肪酸组成比较[J]. 食品工业科技, 2011,32(6):136-138.

[4] 刘荣,郑旭煦,殷钟意. 天然抗氧化剂在植物油脂中的应用研究进展[J]. 重庆工商大学学报(自然科学版), 2015,32(10):43-47.

[5] 梁云. 几种天然抗氧化剂抗氧化性能比较研究[D]. 江苏 无锡:江南大学, 2008.

[6] 陆洋,杨波涛,陈凤香. 复配天然抗氧化剂对食用油脂抗氧化效果研究[J]. 食品科学, 2009,30(11):55-57.

[7] 王茜茜,袁建,王立峰,等. 3种天然抗氧化剂对菜籽油储藏稳定性影响的研究[J]. 中国油脂,2013,38(1):60-63.

[8] 翟柱成,吴克刚,柴向华, 等. 天然抗氧化剂对葵花籽油抗氧化作用的研究[J]. 食品工业科技,2010,31(3):148-150.

[9] 高原菊. 天然抗氧化剂对牡丹籽油氧化稳定性的影响[J]. 食品与机械,2014,30(6):153-155.

[10] 陈中海,肖仁显,沈建福, 等. 7种低温冷榨油茶籽油的理化性质及氧化稳定性分析[J].中国油脂,2012,37(8):34-38.

[11] 周畅. 牡丹籽油作为化妆品基础油的开发研究[D]. 上海:上海交通大学, 2015.

[12] 梁媛媛, 江键, 崔黎丽, 等. 驻极体促进药物透皮吸收的研究进展[J]. 中国医学物理学杂志, 2007,24(4):264-266.

[13] 曲永洵. 谈谈油脂的保健功能[J]. 中国油脂, 2000,25(5):39-40.

[14] 宋萧萧,李扬,马文君, 等. 鼠尾草酸对山茶油氧化稳定性的影响研究[J].中国油脂,2016,41(2):39-43.

[15] 大连轻工业学院. 食品分析[M]. 北京: 中国轻工业出版社,2010: 40-220.

Analysisofphysicochemicalpropertiesofteaseedoilandselectionofantioxidants

XU Xiaoyan, YANG Jun, HUANG Yanqin, TANG Di, HE Renhong

(Tea and Food College, Jiangsu Vocational College of Agriculture and Forestry, Jurong 212400, Jiangsu, China)

The physicochemical properties and fatty acid composition of tea seed oil were analyzed, and the effects of natural antioxidants on oxidative stability of tea seed oil were studied to select the optimal antioxidant. The results showed that the acid value, peroxide value and color were 0.216 1 mgKOH/g, 0.266 4 mmol/kg and Y0.5 R0(25.4 mm groove) respectively. The tea seed oil was clear, transparent and had no peculiar smell. The fatty acids of tea seed oil were mainly composed of oleic acid(63.580%), linoleic acid(26.460%) and palmitic acid(8.697%), and the content of unsaturated fatty acid was above 90%. Tea seed oil was suitable for cosmetic base oil. With BHT as positive control, when dosage of antioxidant was 0.02%, the antioxidant effect of rosemary extract was the strongest, followed by tea polyphenols and BHT, VCpalmitate, coenzyme Q, blank control and VE. When dosage of rosemary extract was 0.02%, tea seed oil had the strongest antioxidation capacity and citric acid of 0.01% had a certain synergism to the rosemary extract of 0.02% at later antioxidation period of tea seed oil.

tea seed oil; physicochemical property; natural antioxidant; cosmetic base oil

TS225.1;TQ646.2

A

1003-7969(2017)11-0038-04

2017-01-17;

2017-07-22

江苏农林职业技术学院科技项目(2015kj017)

徐晓燕(1982),女,副教授,硕士,研究方向为生物化学、化工(E-mail)19489288@qq.com。

猜你喜欢
亚油酸籽油基础油
不同提取方式下塔拉籽油提取率及其相关性质的研究
近期亚洲基础油市场情况
滩羊肉中油酸和亚油酸含量的近红外预测模型建立
牡丹籽油制备工艺及其稳定性研究
ExxonMobil公司鹿特丹炼油厂Ⅱ类基础油投产将使美国出口路线发生变化
供应过剩致润滑油基础油利润下滑
4种槭树种子油脂肪酸组成及含量比较
亚麻籽油前体脂质体稳定性及释放性能研究
欧洲基础油市场格局生变
浅析植物油在婴儿配方乳粉中的应用