光皮樹油工廠化精煉及理化性質(zhì)分析

章 挺，周文才，徐海寧，江香梅*

(江西省林業(yè)科學(xué)院，江西省植物生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330032)

光皮樹油工廠化精煉及理化性質(zhì)分析

章 挺，周文才，徐海寧，江香梅*

(江西省林業(yè)科學(xué)院，江西省植物生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330032)

將從于都具收集到的光皮樹干果壓榨出毛油后，通過工廠化精煉，最終得到光皮樹精煉油，并對其脂肪酸成分以及理化進(jìn)行分析。結(jié)果表明，光皮樹油最主要的3種脂肪酸為亞油酸(34.69%)、油酸(34.47%)、棕櫚酸(22.37%)。對光皮樹毛油與精煉油比較發(fā)現(xiàn)，毛油顏色深(黃77，紅12，藍(lán)8.7)，高酸值(15.3mg KOH/g)和高過氧化值(76.9meq/kg)，精煉后得到很大程度改善；一些營養(yǎng)成分(碳水化合物、水分、β-胡蘿卜素、VE、尼克酸、硫胺素)和微量元素(鉀、鈉、鎂、磷)在毛油中均有存在，經(jīng)精煉后，碳水化合物、水分、β-胡蘿卜素、鉀、鎂、磷含量顯著下降，V E含量變化不大，尼克酸、硫胺素和鉀含量均低于檢測下限。

光皮樹油；脂肪酸；油脂精煉；營養(yǎng)成分；微量元素

光皮樹(Swida wilsoniana)為山茱萸科梾木屬落葉喬木，高可達(dá)15～20m，樹干挺秀、樹姿優(yōu)美，是理想的行道樹、庭蔭樹。該樹主要生長在我國中南地區(qū)，江西省于都縣寬田鄉(xiāng)被認(rèn)為是光皮樹的原產(chǎn)地。光皮樹果實(shí)含油率33%～36%，油的脂肪酸組成中亞油酸、油酸等不飽和脂肪酸達(dá)74%以上，VE和β-胡蘿卜素的含量分別達(dá)到76.7mg/100g和4.7mg/100g[1]，經(jīng)國家糧食部門鑒定為一級食用油。在江西省于都縣寬田鄉(xiāng)，當(dāng)?shù)厥秤霉馄溆鸵延?00多年的歷史。由于光皮樹果實(shí)中含有大量的色素、樹脂，在光皮樹油的壓榨過程中，部分脂肪醇、脂肪醛、酮類、呋喃以及有機(jī)胺類化合物進(jìn)入油中，導(dǎo)致其油食用起來會有特殊的澀味，嚴(yán)重影響口感。隨著人們物質(zhì)生活的提高，最近十幾年已經(jīng)很少有人再食用光皮樹油。

光皮樹因果油含量高，被認(rèn)為是中國主要木本油料能源樹種之一[2]。曾虹燕等[3]采用超臨界CO2、超聲波和微波3種方法提取光皮樹籽油，并分析不同提取方法對籽油化學(xué)成分的影響。李昌株等[4]研究了光皮樹油酯交換反應(yīng)制取成品生物柴油工藝和技術(shù)，發(fā)現(xiàn)所制取的生物柴油燃燒性能與0#柴油相似，是一種安全(閃點(diǎn)大于105℃)、潔凈(灰分小于0.003)的生物質(zhì)燃料油。此外，與傳統(tǒng)的石化柴油相比較，這種可再生能源的生命周期整體能源消耗要低10%左右，并且除NOx外，生命周期HC、CO、PM10、SOx和CO2排放較石化柴油降低，具有生命周期能源效率高、能源消耗和排放低的特點(diǎn)，其發(fā)展較石化柴油具有一定的優(yōu)勢[5]。臨床應(yīng)用表明治療高血脂癥的有效率為93.3%，其中降低膽固醇的有效率為100%，食用價值可與山茶油、橄欖油相媲美[6]。為改善光皮樹油的品質(zhì)，提高食用口感，李臣等[7]在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對光皮樹油進(jìn)行了精煉，獲得的精煉油完全符合色拉油標(biāo)準(zhǔn)。本實(shí)驗(yàn)將對工廠化精煉光皮樹油進(jìn)行初步研究，并對精煉前后油各項(xiàng)理化指標(biāo)及營養(yǎng)成分進(jìn)行比較。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

光皮樹果采收于江西省于都縣寬田鄉(xiāng)，待果實(shí)成熟后采摘，曬干；食用鹽 江西九二鹽礦有限公司；食用燒堿 自貢鴻鶴化工股份有限公司；活性白土 信陽易林工業(yè)黏土廠；活性炭 上海正宏工貿(mào)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

45型圓筒炒籽機(jī) 湖北省咸寧科宏食品機(jī)械技術(shù)有限公司；ZX-95型螺旋榨油機(jī) 湖北省武穴市糧油機(jī)械廠；2t油脂精煉生產(chǎn)線(包括水洗罐、中和罐、脫色罐及脫臭罐) 江西山村油脂食品有限公司；6890N/5973i氣相-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國安捷倫公司。

1.3 方法

1.3.1 光皮樹油壓榨及精煉

光皮樹干果經(jīng)炒籽機(jī)95℃烘炒后送入榨油機(jī)壓榨，毛油經(jīng)過濾后收集。約2t毛油泵入水洗罐，攪拌并加熱至85℃，加入5%的0.2%鹽水，緩慢攪拌30min后靜置2h，磷脂和一些親水雜質(zhì)從罐底放掉，重復(fù)水洗3次后脫膠油泵入中和罐，緩慢攪拌并加入至55℃，加入20°Be的食用燒堿，用量為中和油脂中自由脂肪酸的量的110%。緩慢攪拌30min后靜置2h，皂腳從罐底泵走并將脫酸油泵入脫色罐，在真空(50mbar)條件下緩慢攪動并預(yù)熱至95℃，依次加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5%的活性白土和質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%的活性炭，95℃攪拌30min后過濾，過濾后的脫色油泵入脫臭罐，脫臭在240℃、2mbar真空下進(jìn)行，30min后得到精煉油。

1.3.2 脂肪酸成分分析

脂肪酸甲酯制備參照國標(biāo)[8]進(jìn)行。氣質(zhì)聯(lián)用條件：HP-5MS彈性石英毛細(xì)管柱(0.25mm×30m，0.25μm)；載氣為高純氦氣，流速1.0mL/min；程序升溫起始溫度60℃，保持3min，以10℃/min升溫至280℃，并維持15min；進(jìn)樣量1μL，分流比30:1；離子源為EI源，電子能量70eV，離子源溫度230℃，四級桿溫度150℃，溶劑延遲4min，質(zhì)量掃描范圍50～500u；標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜譜庫為NIST02。

1.3.3 理化性質(zhì)及營養(yǎng)成分分析

油脂的色澤、酸值、過氧化值測定參照國家標(biāo)準(zhǔn)[9-11]；蛋白質(zhì)、水分、脂肪、灰分、VA、VE、β-胡蘿卜素、核黃素、硫胺素、尼克酸含量測定參照國標(biāo)[12-19]；VC含量測定參照文獻(xiàn)[20]；碳水化合物含量＝100－(蛋白質(zhì)＋脂肪＋水分＋灰分)；磷、硒、碘的含量測定參照國標(biāo)[21-23]；鉀、錳、鐵、鋅、鈉、鎂、銅的含量測定參照文獻(xiàn)[24]。

2 結(jié)果與分析

2.1 油脂中脂肪酸成分及相對含量

精煉油中的脂肪酸成分及相對含量結(jié)果見表1。棕櫚酸、油酸和亞油酸為油脂中最主要的3個脂肪酸，相對含量分別為22.37%、34.47%、34.69%，占油脂成分的91.53%，與其他油脂相比，光皮樹油脂的脂肪酸成分及含量與米糠油較為相似[25]。油酸與亞油酸的相對含量幾乎相當(dāng)，而高不飽和脂肪酸亞麻酸的含量相對低很多，僅為1.98%。不飽和脂肪酸的相對含量占到油脂的74%，與王靜萍等[1]報道一致，但各不飽和脂肪酸所占比例有一定差別。

表1 光皮樹油的脂肪酸成分Table 1 Fatty acid composition of Swida wilsoniana fruit oil

2.2 理化指標(biāo)

光皮樹毛油及精煉油的色澤、酸值及過氧化值見表2。由于含有大量的膠狀物質(zhì)，導(dǎo)致毛油的顏色很深，其色澤為黃77、紅12、藍(lán)8.7。此外，毛油酸值(15.3mg KOH/g)和過氧化值(76.9meq/kg)也很高。通過精煉后，光皮樹精煉油顏色變成透明的橙色(黃4.5，紅0.4)，酸值和過氧化值也顯著降低，分別由原來的15.3mg KOH/g和76.9meq/kg降到0.36mg KOH/g和6.2meq/kg。

表2 光皮樹毛油及精煉油理化性質(zhì)對比Table 2 Comparison of physiochemical properties of crude and refined Swida wilsoniana fruit oil

表3 光皮樹毛油和精煉油營養(yǎng)成分比較Table 3 Comparison of nutrients in crude and refined Swida wilsoniana fruit oil

2.3 營養(yǎng)成分

光皮樹油脂中的一些營養(yǎng)成分如表3所示，蛋白質(zhì)、VA、VC以及核黃素在毛油和精煉油中含量均低于檢測下限。通過精煉碳水化合物由0.49%降到0.2%，水分由0.21%降到0.096%。精煉對油脂中的β-胡蘿卜素、尼克酸以及硫胺素含量產(chǎn)生顯著影響，β-胡蘿卜素含量由精煉前的1.7mg/100g降為0.007mg/100g，毛油中尼克酸以及硫胺素含量分別為1.12mg/100g和35.3μg/100g，在精煉油中兩種物質(zhì)含量均低于檢測下限。

精煉對VE含量有影響，精煉后(β＋γ)-和δ-VE含量降低，相反，α-VE含量有所升高。這種VE的變化趨勢與與先前Van Hoed等[26]和Pestana等[27]報道的米糠油精煉中VE的變化趨勢相同。精煉對光皮樹油中總VE的影響不大。VE和β-胡蘿卜素含量較王靜萍等[1]報道相比要低。

2.4 微量元素

由表4可以看出，錳、鐵、鋅、硒、銅、碘6種元素在毛油和精煉油中含量均低于檢測下限；毛油中含有鉀(17mg/kg)，而精煉油中含量低于檢測下限；毛油和精煉油中均含有鈉、鎂、磷3種元素，但含量均在精煉后顯著降低，分別從15、7.1mg/kg和28mg/kg降到9.3、3.7mg/kg和14mg/kg。

表4 精煉對光皮樹油微量元素含量的影響Table 4 Effect of refining process on mineral contents in Swida wilsoniana fruit oil

3 討 論

光皮樹精煉油中不飽和脂肪酸含量高達(dá)74%，不飽和脂肪酸有降血糖、降膽固醇、調(diào)節(jié)血脂等作用[28]。然而，不飽和脂肪酸含量過高導(dǎo)致油脂容易氧化酸敗，不利于油脂的貯藏[29]。光皮樹毛油顏色(黃77，紅12，藍(lán)8.7)過深，酸值(15.3mg KOH/g)、過氧化值(76.9meq/kg)過高，可能是光皮樹果實(shí)中含有大量脂氧化酶所導(dǎo)致。在干果的貯藏和運(yùn)輸工程中，通過酶和氧的共同作用，就會產(chǎn)生自由脂肪酸和過氧化物[30]。因此光皮樹毛油不宜直接食用。通過工廠化精煉后，色澤(黃4.5，紅0.4)得到顯著改善，酸值(0.36mg KOH/g)已達(dá)食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，然而由于毛油過氧化值過高，精煉后過氧化值(6.2meq/kg)雖然已顯著降低，仍未達(dá)到食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

除油脂以外，光皮樹毛油中還含有β-胡蘿卜素、VE、尼克酸、硫胺素等營養(yǎng)物質(zhì)和鉀、鈉、鎂、磷等微量元素，精煉對光皮樹油中這些物質(zhì)或元素存在一定影響。β-胡蘿卜素是光皮樹毛油色素的組成成分之一，脫色處理會對其含量造成很大影響；尼克酸屬水溶性維生素，在水洗脫膠時易被除去；硫胺素屬水溶性維生素，在堿性溶液中不穩(wěn)定，受熱易破壞，水洗脫膠、堿煉脫酸、脫色、脫臭過程中均會降低其含量，因此精煉后β-胡蘿卜素、尼克酸、硫胺素含量均發(fā)生顯著變化。VE屬脂溶性維生素，不溶于水，對熱不敏感，因此，精煉對其含量影響不大。

光皮樹油有很好的治療高血脂癥，降低膽固醇的功效[6]，可以進(jìn)一步優(yōu)化精煉工藝，減少油中營養(yǎng)成分的丟失，開發(fā)出一種高品質(zhì)的保健食用油，在目前食用油供應(yīng)日趨緊張的形勢下，為人們提供一種新的食用油選擇品種。

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Industrial Refining and Physicochemical Characteristics of Fruit Oil from Swida wilsoniana

ZHANG Ting， ZHOU Wen-cai，XU Hai-ning，JIANG Xiang-mei*
(Jiangxi Provicial Key Laboratory for Plant Biotechnology, Jiangxi Academy of Forestry, Nanchang 330032, China)

Crude oil was squeezed from Swida wilsoniana fruits grown in Yudu county, Jiangxi province and refined. The fatty acid composition and physicochemical properties of refined oil were analyzed. The most predominant fatty acids in Swida wilsoniana fruit oil were linoleic acid (34.69%), oleic acid (34.47%) and plamtic acid (22.37%). Crude oil had a very dark color(77Y＋12R＋8.7B), high acid value (15.3 mg KOH/g) and high peroxide value (76.9 meq/kg), but it was greatly improved after refining. Several nutrients (carbohydrates, water, β-carotene, tocopherols, nicotinic acid and thiamine) and minerals (potassium,sodium, magnesium and phosphorus) were detected in crude oil. The refining process could result in significant reduction in the contents of carbohydrates, water, β-carotene, sodium, magnesium and phosphorus although the content of vitamin E did not exhibit an obvious change. Moreover, nicotinic acid, thiamine and potassium were undetectable in refined oil.

Swida wilsoniana fruit oil；fatty acid；oil refining；nutrients；minerals

TS224.6

A

1002-6630(2012)08-0163-04

2011-04-01

國家林業(yè)局引進(jìn)國際先進(jìn)林業(yè)科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目(2010-4-09)；江西省科技廳社發(fā)重點(diǎn)項(xiàng)目(2008AE02100)

章挺(1981—)，男，助理研究員，碩士，研究方向?yàn)橹参镔Y源開發(fā)與利用。E-mail： zhangtycx@163.com

*通信作者：江香梅(1962—)，女，研究員，博士，研究方向?yàn)橹参锷锛夹g(shù)。E-mail：xiangmeijiang@yahoo.com.cn