茶籽功能成分综合利用研究进展

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Research Progress on Utilization of Functional Compositions of Tea Seed
YANG Pei-di, ZHAO Yang, LIU Zhen, CHENG Yang, YANG Yang *
(Tea Research Institute of Hunan Academy of Agricultural Sciences, Changsha, 410125)
第4期
杨培迪等:茶籽功能成分综合利用研究进展
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烟点高,热稳定性好,不易因油温的升高和重复使用 而产生对人体有害的物质,是一种理想的烹饪油。
表 1 茶籽油与常见植物油理化性质比较
油样
茶籽油 菜油 橄榄油 花生油 芝麻油 豆油 油茶油
折光率(20℃)
1.467~1.469 1.471~1.475 1.464~1.473 1.460~1.465 1.469~1.479 1.466~1.470
茶籽壳中含有 2%~3%碱溶性糖,这些糖的结构 和功能与茶叶多糖([ C6H10O5)]n 类似,是一种类似灵 芝多糖和人参多糖的高分子化合物[12]。 1.4 糠醛
糠醛,又名呋喃甲醛,有特殊气味的无色透明 液体,是一种重要的农林化工产品。茶籽壳中糠醛 含量 19%,是已知含糠醛最高的植物[13],是其它原料 的 2~4 倍。用茶籽壳来提取糠醛,理论产量为 47%。 1.5 多缩戊糖
体、糖醛酸和有机酸四部分组成[6],属结构复杂的五
环三萜化合物(图 1)。配基中含茶皂草精醇 A、B、C、
D、E,山茶配基 B 和山茶配基 D,它们均属齐墩果酸
属衍生物,糖体包括葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖、鼠
李糖和木糖。糖醛酸有葡萄糖醛酸和半乳糖醛酸。
有机酸为当归酸、肉桂酸和醋酸。
H3C H
OCO CH3
1 功能成分
1.1 茶籽油
茶籽油取自茶树的种子。茶籽油色泽橙黄透 亮,口感香纯,气味芬芳,不饱和脂肪酸高达 90%以 上,油酸 80%~83%,亚油酸 7%~13%,棕榈酸 8%~ 10%[3],其中亚麻酸是人体必需而又不能合成的;茶 籽油富含蛋白质、氨基酸和维生素 A、B、D、E 和多 种微量元素;茶籽油的油酸及亚油酸含量均高于橄 榄油,物理化学特性也与橄榄油非常相似[1],有“东 方橄榄油”之称,茶籽油还含有橄榄油中所没有的 特定的生理活性物质山茶甙、山茶皂甙、茶多酚等。 茶籽油中不含芥酸、胆固醇、黄曲霉素,其中饱和脂 肪酸∶单不饱和脂肪酸∶多不饱和脂肪酸约为 4∶11∶5, 符合现代营养保健油指标[4],是高血压、心脏病、动 脉粥样硬化、高血脂等患者的营养保健油脂。精炼 的茶籽油,味道香醇,适口性极强,呈无色或淡黄色。 茶籽油有许多优于其他植物油的特性,如茶籽油的
多缩戊糖,又称为戊聚糖,分子式为(C5H8O4)n, 在茶壳中含有大约 28%,是若干戊糖(五碳糖)的缩 合物,其水解的最终产物为戊糖。
2 功能成分提取工艺研究进展
2.1 茶籽油 目前,工业化生产中应用最为广泛的制油工艺
是压榨—— —溶剂浸出法,可得到茶油和饼粕两种产 品,溶剂浸出后还需要脱溶过程,所需设备多、投资 大、污染重,且现行工艺需高温处理,提油后饼粕中 蛋白质品质劣变,必需氨基酸损失严重,导致饼粕 的利用率很低,大多只作为饲料或肥料使用。另外, 使用有机溶剂所带来的环境污染和生产安全问题 已受到广泛的关注。相比之下,采用超临界 CO2 流 体 萃 取 法 ,不 但 油 脂 提 取 率 高 ,杂 质 含 量 低 ,色 泽 浅,而且可省去后续的减压蒸馏和脱臭等精制工 序[14]。由于萃取过程是在低温下进行,提取油脂后的 残粕中有效成分未发生变性与变质,仍保留了原有 性状,可以很方便地用于提取食品蛋白质或饲料蛋 白。水酶法是近年来研究和利用的一种新的提油工 艺,它是利用酶降解植物细胞壁的纤维素骨架,使 包裹在细胞壁内的油脂游离出来,同时也破坏其他
185~196 187~196
186.0 189~195
191.0
凝固点(20℃) 不皂化物(%)
-10~-5
<1
-10~-8
-3~7
<1.4
5~12
<1
-18~-15
<1.5
VE(mg/kg) 510~750
70~190
/ /
从表 1 可以看出,与其它几种植物油相比,茶
籽油的碘值较低,不易氧化;茶籽油的凝固点低,
茶籽油富含多种有益成分,保健功能卓越,并 且适合各个年龄层的人食用,其中的亚麻酸能增加 人体血液高密度脂蛋白的含量,平衡人体血脂,防 止血栓形成,对高血压、心脑血管、肥胖症等有明显
疗效;富含的油酸与 VE 协同作用有助于维持脑细胞 结构,长期食用可增强记忆力。VE 还具有抗氧化的 作用,在烹炒或烘烤食物时,能保留食品原有的新 鲜度。直接饮用茶籽油可达到清肠润胃、杀菌解毒、 清肝降火、清心明目、愈内伤、消炎解毒等保健功效 [21]。老年人食用茶籽油不仅可以去火,还有效减少老 年痴呆症发生机率[22]。 3.1.2 化工行业中的应用
在-5 ℃还能保持液体状态。茶籽油中 VE 含量明显 高于橄榄油,可清除人体自由基延缓衰老,其他几
种植物油中均不含有 VE。 1.2 茶皂素
茶皂素,存在于山茶科植物的种子、根、茎、叶
和花中,是造成茶叶粗青味和苦味的主要物质[5],为
茶籽中含量最高的成分,约为 12%~18%。茶皂素是
皂素中的一类,是一种糖甙化合物,由皂苷元、糖
收稿日期:2012 - 09 - 21 基金项目:现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS~23)和湖南省农业科学院(2011 年度)科技创新项目“茶树特色资源利用研究”。 作者简介:杨培迪(1984- ),男,四川内江人,助理研究员,主要从事茶树种质资源与新品种选育研究。 *通讯作者:yangyangsir@126.com
茶籽油精炼过程的副产物脂肪酸可用来制取 脂肪酸甲酯,是生产烷基醇酰胺、甲酯硝酸盐、多元 醇酯型非离子表面活性剂、高级香皂等多种表面活 性剂的基本原料[24],高压加成后制得的脂肪醇又是 制造氧乙烯型非离子表面活性剂、醇醚硫酸盐 (AES)、脂肪酸硫酸盐(K-12)等表面活性剂的不可 缺少的原料。 3.1.3 化妆品中的应用
茶籽油在工业上是生产油酸的优质原料,而且 工艺简便,产品纯度高。制成的油酸通过氢化可制 取硬化油用于生产肥皂和凡士林,也可经极度氢化 后制得硬脂酸酯作为烤漆专用油。茶籽油提取的亚 油酸可用于油漆、油墨等产品的催干剂以及用作化 工中的乳化剂、塑料生产的增塑剂。食用茶籽油可 进行氢化和脂肪酸重组,制成制茶专用油[23],在制茶 过程中使用,可减轻杀青时茶叶的粘锅现象,减少 爆点或烟焦味,并有利于茶叶做形,大大提高茶叶 成品品质[24]。
Abstract: This article introduced the effective compositions of tea seed (Camellia Sinensis). And also the research progress on utilization of these compositions was reported. Key words: Tea seed, Functional composition, Utilization
多糖的提取方法主要有水提法、酸碱提取法、 复合酶—热水浸提法、含水有机溶剂法等。水提法 所得提取物中有一定量的淀粉、蛋白质,导致过滤 困难,给后处理带来麻烦。酸碱提取法容易破坏多 糖的结构而导致其活性丧失。采用有机溶剂法,主 要采用甲醇和乙醇为提取剂,用甲醇作为提取剂, 所得多糖纯度较高,但是由于甲醇的毒性,一般不 考虑采用。用乙醇浸提,不仅选择性好、渗透性强、 浸出率高、安全,而且易保留多糖的活性成分。 2.4 糠醛
第 39 卷第 4 期 2012 年 12 月
茶叶通讯
TEA C茶OM叶MU通NIC讯ATION
Vol.39,N o.4 Decemb第er,32901卷2
茶籽功能成分综合利用研究进展
杨培迪 赵 洋 刘 振 成 杨 杨 阳 *
(湖南省农业科学院茶叶研究所·长沙·410125)
摘 要:本文对茶籽中的茶籽油、茶皂素、茶籽多糖、糠醛等成分做了较为详尽的介绍,并对其利用现状做了陈述。 关键词:茶籽;功能成分;利用
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茶叶通讯
第 39 卷
的碳水化合物和蛋白质等分子结合在一起的油脂 复合体,从而使油脂释放出来[15]。与传统工艺相比, 它有以下优点:条件温和,出油率高,色泽浅,易于 精炼;脱脂后的饼粕蛋白质变性低,可利用性好;油 与饼粕易分离,简化工艺,提高设备处理能力、降低 生产成本;降低能耗,污染小,易于处理,有利于节 能、环保,符合可持续发展的原则[16,17]。 2.2 茶皂素
茶籽油中的主要成份是油酸甘油酯,并含有多 种脂溶性成分,如 VE、角鲨烯等生理活性成分,与皮 肤亲和性极好[25],可直接涂抹在皮肤上,形成天然保 护膜[26],有效防止由 UVB 引起的表皮细胞内的核酸 和蛋白质变性(Sunburn 现象),以及对使皮肤颜色 加深的 UVA 也有吸收。可以作为一种优质的天然 高级美容护肤品原料,热稳定性好,不易氧化变质, 安全无毒副作用;既能防腐杀菌,又能平衡油脂的 分泌,其性能优于矿物油。已开发的茶籽油产品有: 护肤护发系列、香波系列、高级香皂系列、婴幼儿系 列等,深得消费者喜爱,还远销欧美。 3.2 茶皂素的应用 3.2.1 食品行业中的应用
为 223℃~224℃[7],平均分子式为 C57H90O26,味苦辛, 易溶于含水甲醇、含水乙醇、正丁醇及冰醋酸、醋酐
和吡啶中[8~10],相对分子质量为 1200~2800 道尔顿。
茶皂素的 HLB 值(亲水亲油平衡值)采用乳化法测
定为 16,有较好的分散、发泡、去污性能[11],具有泡
沫低、酸性弱、扩散快、易清洗的特点。 1.3 茶籽多糖
茶 树(Camellia Sinensis)的 种 子(以 下 简 称 茶 籽),由茶籽仁和茶籽壳组成。茶籽仁中富含油脂、 皂素等物质;茶籽壳中含有丰富的多糖、糠醛,并且 利用茶籽壳还可以制备优质的木糖醇、活性炭 [1]。目 前,茶籽主要用来提取茶籽油。我国茶籽油年产量 约为 15 万吨,但现有精制加工厂生产能力仅 4 万 吨左右,因此,茶籽油生产加工的空间还很大。从产 品开发的广度和深度看,现有精制加工企业规模 小 ,产 品 单 一 ,除 了 精 制 油 外 ,其 他 副 产 品 如 茶 皂 素、茶多糖、茶饼粕的生产开发力度远远不够,高附 加值的深加工产品几乎是空白。如果能充分有效的 利用茶籽资源,可提高茶产业总体经济效益,具有 广阔的市场前景[2]。
糠醛的生产主要采用稀酸加压水解法和常压 连续水解法。常压连续水解法采用常压设备,可以 提高出醛率,降级原料消耗,降低生产成本,但此工 艺还有待进一步的研究、完善[20]。
3 功能成分的应用
3.1 茶籽油的应用 3.1.1 食品保健医疗行业中的应用
《中国中医药大辞典》记载:茶籽油能增强血管 弹性和韧性,延缓动脉粥样硬化,增加肠胃吸收功 能,促进内分泌腺体激素分泌。防治神经功能下降, 提高人体免疫力。
根据资料 ,用 [18,19] 来提取茶皂素的方法主要为 水浸法和有机溶剂浸提法。水浸法生产工艺简单, 设备投资少,见效快;但生产过程中水处理量大,浓 缩能耗大,干燥时茶皂素容易分解,产品颜色深、纯 度低。有机溶剂法主要是乙醇提取法。相对水浸法 来说,乙醇提取的产品颜色较浅,纯度也较高。但生 产工艺、生产设备较复杂,设备要求高,投资大,成 本高。 2.3 茶籽多糖
半乳糖 葡萄糖醛酸
H COOCH3
CH2OH
CH2OH
COOH

OH
HO O O
OO
OH

HO
R1 R2
HO HO O O
OH 阿拉伯糖 R1、R2:反(侧)白芷酸和醛酸
OO OH HO
OH
木糖
R1=CHO、CH2OH、CH3 R2=CHO、CH3
图 1 茶皂素分子结构式
纯茶皂素为乳白色或淡黄色无定形粉末,熔点
1.4ห้องสมุดไป่ตู้88
比重(20℃)
0.910~0.912 0.909~0.914 0.918~0.919 0.914~0.917 0.913~0.929 0.919~0.925 0.901~0.919
碘值
83~89 97.0 75~88 86~107 104.0 124~139 81.0~84.8
皂化值
193~196 189.8
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