油料冷榨餅粕的應(yīng)用研究進展

姜歡笑，蒲 彪，周 婷，羅松明

（四川農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，四川雅安625014）

油料冷榨餅粕的應(yīng)用研究進展

姜歡笑，蒲 彪*，周 婷，羅松明

（四川農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，四川雅安625014）

闡述了油料冷榨的概念、冷榨餅粕的相關(guān)特點以及國內(nèi)外學(xué)者對于冷榨餅粕的應(yīng)用研究現(xiàn)狀。通過與溶劑浸提法、傳統(tǒng)壓榨法所獲得的餅粕進行比較，分析了冷榨餅粕的優(yōu)勢和發(fā)展前景，以期為冷榨餅粕綜合利用技術(shù)的發(fā)展提供參考。

冷榨技術(shù)，餅粕，研究現(xiàn)狀，發(fā)展前景

植物油脂是人類主要的食物之一，也是重要的工業(yè)原料。在以植物油料為原料制取植物油脂的過程中，產(chǎn)生了大量的餅粕，餅粕的用途隨著制油工藝的不同而不同。傳統(tǒng)的食用油脂制取技術(shù)主要為有機溶劑浸提法和傳統(tǒng)機械壓榨法。有機溶劑浸提法是通過將油料與有機溶劑充分結(jié)合后進行抽提的一種方法，此過程會使提取的油脂和餅粕中殘留一定的有機溶劑，存在一定的安全問題，需經(jīng)精煉去除有機溶劑，而在高溫精煉過程中，油脂難免因高溫而造成嚴(yán)重氧化，且油脂和餅粕中的一些碳水化合物、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)也會受到損失。傳統(tǒng)的機械壓榨制油工藝多數(shù)采用了軟化、軋坯和蒸炒、擠壓等工序，致使油料中的營養(yǎng)物質(zhì)發(fā)生變性，從而限制了餅粕的用途，使得其餅粕僅可用作肥料或以輔料的形式加入飼料中而不能得到充分的利用，造成資源浪費。且如果大量餅粕存放不當(dāng)，不僅占用大量土地，而且還會造成環(huán)境污染。因此對油料餅粕進行合理的綜合開發(fā)利用，顯得尤為重要。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，人們物質(zhì)生活條件的日益改善，健康意識與資源綜合利用意識的日益提高，冷榨制油技術(shù)以其綠色環(huán)保為優(yōu)勢在油料加工領(lǐng)域廣泛受到重視。

1 油料冷榨及冷榨餅粕的介紹

冷榨制油技術(shù)是一種直接將未經(jīng)過蒸炒或軋胚的油料在室溫至65℃之間，經(jīng)低溫榨油機壓榨而獲得營養(yǎng)價值、分子結(jié)構(gòu)未發(fā)生變化的油脂和餅粕的制油技術(shù)[1]。冷榨餅粕是以植物油料為原料，經(jīng)低溫螺旋壓榨去油后所得到的副產(chǎn)物。相對于經(jīng)傳統(tǒng)方法制油獲得的餅粕，經(jīng)物理低溫冷榨工藝制油后獲得的油料餅粕可有效的避免傳統(tǒng)制油精煉過程中，與溶劑、酸液、堿液、脫色漂土等化學(xué)物質(zhì)直接接觸而造成的重金屬、酸、堿等有害物質(zhì)的殘留問題，且較好的保護了油料中在高溫下易破壞的成分——油脂、蛋白質(zhì)、糖類、類脂類物質(zhì)、礦物質(zhì)等，確保了餅粕的開發(fā)和利用價值，但目前我國對于冷榨餅粕的利用還處于初級階段。

2 油料冷榨餅粕的成分及利用研究

2.1 油料冷榨餅粕中蛋白質(zhì)的提取

在油料餅粕蛋白質(zhì)提取方面，主要的提取方法有乙醇沉淀法、堿提酸沉法和等電點沉淀法[2]。劉玉蘭[3]等人對以冷榨花生餅粕、高溫花生餅粕為原料制取的醇洗濃縮蛋白的組分、性質(zhì)和結(jié)構(gòu)進行了對比分析。結(jié)果顯示：冷榨花生餅粕醇洗濃縮蛋白和高溫花生餅粕醇洗濃縮蛋白的蛋白質(zhì)含量均達到65%以上；經(jīng)加熱改性后，前者的NSI值（氮溶解度指數(shù)）由20.78%升高至72.33%，后者的NSI值從2.76%升高至18.25%，蛋白的吸水性、吸油性、乳化性、起泡性等功能特性都得到明顯改善；前者蛋白的需氨基酸總量較后者高出2.91%；前者經(jīng)加熱改性后蛋白分子聚集程度下降，聚集體粒度減小且排列均勻松散、更多的小分子蛋白質(zhì)被解離出來，二級結(jié)構(gòu)也發(fā)生改變，這些結(jié)構(gòu)和組分的改變都有利于蛋白功能特性的改善。周露[4]等人采用堿提酸沉法浸提冷榨南瓜籽餅粕，餅粕中蛋白質(zhì)的平均提取率為23.92%，蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)86.48%。對所提取的蛋白質(zhì)進行理化及功能性分析，結(jié)果顯示：提取的冷榨南瓜籽蛋白具有良好的加工性能，特別是持水能力和持油能力均高于大豆分離蛋白。乳化性、起泡性隨蛋白質(zhì)溶液濃度的升高而增大。郭興峰[5]等人對比了熱榨和冷榨脫脂方式所得核桃餅粕的蛋白質(zhì)，并對兩種脫脂餅粕蛋白質(zhì)的加工特性進行了比較研究。結(jié)果顯示：在不同pH值條件下，冷榨核桃蛋白的溶解性和乳化活性指數(shù)均高于熱榨餅粕，但冷榨核桃蛋白的乳化穩(wěn)定性指數(shù)稍低于熱榨核桃蛋白；二者的吸水性和吸油性分別為5.600.30、4.270.16、5.700.28、6.590.21g/g，表明冷榨核桃餅粕分離蛋白的吸水、吸油性均優(yōu)于熱榨核桃分離蛋白，具有更好的加工特性。郭濤[6]等人利用油菜籽經(jīng)脫皮冷榨得到的冷榨餅，再經(jīng)低溫浸出脫溶提取菜籽蛋白，然后用中性蛋白酶ASI.398水解菜籽蛋白得菜籽多肽。通過正交試驗得最佳酶解條件為：pH 7.2、溫度45℃、加酶量5%（酶與原料液的質(zhì)量比）、酶解時間2h、酶解后有75%左右的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為可溶性肽，所得的菜籽多肽流動性好、透明性高、黏度低、熱穩(wěn)定性較好。

研究顯示，某些低肽不僅可以促進人體的生長發(fā)育，同時還具有抗氧化、調(diào)節(jié)免疫功能、清除體內(nèi)自由基、抗菌等生理活性，具有原食品中蛋白質(zhì)或組成氨基酸所不能提供的獨特生物活性[7-8]。因此以廉價的冷榨餅粕為原料提取多肽，不僅節(jié)約了成本，而且為高效利用蛋白質(zhì)資源提供了新的途徑。

2.2 油料冷榨餅粕中活性成分的提取

李玉山[9]等采用冷榨技術(shù)制取千金子油所得餅粕為原料，提取純化了千金子中的千金子甾醇。餅粕在等量（V/m）石油醚60℃條件下提取2次，每次3h，殘油率為2.1%。再對所得粗油進行萃取，考察了萃取劑用量、萃取時間、萃取溫度、萃取次數(shù)對甾醇萃取的影響，通過正交試驗得到最佳萃取工藝為：3倍量（V/V）石油醚60℃萃取0.5h，萃取2次。在純化過程中，以硅膠為填料，石油醚、乙酸乙酯為流動相，流速5mL/min，室溫下進行硅膠柱層析，所得千金子甾醇質(zhì)量分數(shù)達99.4%，收率達0.96%。相較于從有機溶劑法提油得到的餅粕中萃取千金子甾醇，冷榨技術(shù)獲得的餅粕因殘油量較低，可在很大程度上減少溶劑的用量。

茶皂素是一種天然的非離子型表面活性劑，經(jīng)研究表明，冷榨茶籽餅粕中含有10%～13%的茶皂素。張海龍[10]對從冷榨茶籽餅粕中提取制備茶皂素的工藝進行了研究，通過有機溶劑浸提茶籽餅粕得茶皂素粗品，再利用反相柱層析法對所得粗品進行純化，經(jīng)HPLC檢測、峰面積歸一法計算出純化后的茶皂素純度可達95%。采用ODS反相色譜柱分離茶皂素單體，得到6種組分，并進行了初步的結(jié)構(gòu)鑒定，分析得到了可能的化學(xué)結(jié)構(gòu)式。

花椒籽種皮顏色深褐，冷榨制油所得的花椒餅粕富含天然黑色素，是優(yōu)質(zhì)的黑色素提取原料。李榮[11]采用響應(yīng)面試驗對冷榨花椒餅粕黑色素浸提工藝進行了優(yōu)化，所得色素粗品為棕黑色無定型粉末，得率為6.1%、色價為201.62，再經(jīng)聚酰胺凝膠層析分離純化所得黑色素色價為364.58，是未純化前色素粗品色價的1.8倍。黑色素防紫外線輻射能力強，可被用于制備日用化妝品[12]。黑色素可以保護生物體減少重金屬、高溫和低溫等環(huán)境是傷害，也可作為生物抗氧化劑，甚至還可以作為生物半導(dǎo)體材料[13-15]。此種黑色素提取方法可廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、化妝品等領(lǐng)域。

2.3 油料冷榨餅粕中油脂的提取

冷榨餅粕中殘油量一般為6%～15%，是傳統(tǒng)壓榨餅粕殘油率的1～2倍[16]。Luis A Follegatti-Romero[17]等人研究發(fā)現(xiàn)冷榨印加花生餅粕殘油率為13.8%，他們采用超臨界CO2萃取技術(shù)，在40℃、30MPa和60℃、40MPa條件下從中提取亞麻酸，并測得亞麻酸的萃取率、油溶性、脂肪酸成分和維生素E含量。胡平平[18]等對油茶壓榨餅粕殘油浸提工藝進行了優(yōu)化，選擇石油醚為浸提有機溶劑，利用正交試驗，確定最佳工藝條件為浸提溫度60℃、料液比1∶8（m∶V）、浸提時間7h，最終油茶壓榨餅粕殘油提取率可達8.72%。劉光憲[19]等人對超聲波輔助乙醇提取花生餅粕中的油脂的工藝進行了響應(yīng)面分析，結(jié)果表明，超聲時間42min、超聲波功率89W、乙醇濃度90%、料液比1∶30（m∶V）、提取溫度80℃，油脂提取得率為6.20%。

鑒于冷榨餅粕的高殘油率，從中提取殘余油脂對緩解我國油脂的需求有著重大的意義。

2.4 油料冷榨餅粕的抗氧化活性研究

Soto，Zuniga[20-21]等研究分析了琉璃苣冷榨油餅粕的成分，結(jié)果表明冷榨餅粕中主要成分為蛋白質(zhì)、灰分、粗脂肪、粗纖維（半纖維素、纖維素木質(zhì)素、果膠）等，且餅粕中所含有的酚類物質(zhì)可被二次利用。琉璃苣油中的親脂性抗氧化劑活性功能強，具有較高的應(yīng)用價值，但傳統(tǒng)壓榨得到的琉璃苣油中抗氧化活性成分含量很低，Soto[22]等人利用水酶法與冷榨技術(shù)相結(jié)合的方法從琉璃苣冷榨餅中提取出大量抗氧化物質(zhì)，其中80%為BHA（丁基羥基茴香醚）。油中維生素E的含量穩(wěn)定，脫脂餅粕中含較高純度的多酚類物質(zhì)，維生素E和多酚類物質(zhì)在很大程度上提高了油和餅粕對DPPH自由基（1，1-二苯基-2-三硝基苯肼）的抗氧化能力。

劉霞[23]等探究了釀酒副產(chǎn)物葡萄籽冷榨提油后餅粕超微粉對衰老小鼠內(nèi)臟、腎臟和肝臟的抗氧化功能的影響。將60只小鼠隨機分為冷榨葡萄籽餅粕超微粉低、中、高劑量組、VE組、衰老模型組和空白組。除空白組腹腔注射等體積生理鹽水外，其他各組腹腔注射D-半乳糖構(gòu)建亞急性衰老模型，同時劑量組灌胃給予冷榨葡萄籽餅粕超微粉，VE組給予油溶性VE，模型組和空白組均給予同體積食用油。維持45d后，考察心臟、肝臟和腎臟中丙二醛含量、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶的活力。結(jié)果表明，冷榨葡萄籽餅粕超微粉可以抵抗由D-半乳糖所致的衰老表征，對內(nèi)臟無不良影響。同時冷榨葡萄籽餅粕超微粉能夠顯著降低小鼠心臟、肝臟和腎臟中脂質(zhì)過氧化物丙二醛的含量，提高超氧化物歧化酶和胱甘肽過氧化物酶的活力，且無毒副作用，有較好的抗氧化、抗衰老作用。

2.5 油料冷榨餅粕作為飼料的應(yīng)用研究

Hessle[24]等對將冷榨大麻籽餅粕代替大豆粉作為蛋白飼料喂養(yǎng)小牛犢的實驗做了對比研究?？疾煨∨俚耐读狭?、牛犢體重增量和排泄物性狀。研究結(jié)果顯示：喂養(yǎng)冷榨大麻籽餅粕的實驗組中性洗滌纖維的攝入量高于大豆粉實驗組。此外，糞便的長粒子數(shù)量有所降低，且排泄物的干物質(zhì)含量和粘度均有所增加，牛犢攝入更多的大麻籽餅粕可有效的降低飼料的轉(zhuǎn)化率。將冷榨大麻籽餅粕代替大豆粉作為蛋白飼料喂養(yǎng)小牛犢還可以改善瘤胃功能。

Magdalena[25]等人為確定冷榨大麻籽餅、亞麻籽餅和油菜籽餅中粗蛋白和氨基酸的回腸表現(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)回腸消化率，對六只裝有后閥T-盲腸插管的雄性閹豬進行四期交叉試驗。結(jié)果表明：食用冷榨菜籽餅粕可顯著降低雄性閹豬對于飼料原料中粗蛋白的回腸表現(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)回腸消化率。飼料原料中氨基酸的回腸表現(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)回腸消化率也受到顯著影響，但沒有一致的趨勢。利用冷榨餅粕喂養(yǎng)的閹豬的總體消化率與一般的蛋白飼料原料相類似。因此表明，冷榨餅粕在很大程度上可以用于豬的喂養(yǎng)中用以替代傳統(tǒng)蛋白飼料。

3 油料冷榨餅粕應(yīng)用的發(fā)展前景

3.1 食用價值

油料冷榨餅粕含有豐富的油脂，作為冷榨制油生產(chǎn)中的一種副產(chǎn)物，其營養(yǎng)價值高，價格低廉，是非常具有開發(fā)潛力的新型油脂資源。油料冷榨餅粕中蛋白質(zhì)變性程度小，可用于制作營養(yǎng)飲料、人造蛋白肉，也可以利用其乳化性、持水性作為脂肪替代物、增味劑、乳化劑、組織改良劑[26]。添加到食品中制成復(fù)合高蛋白食品，起到補充或強化的作用。經(jīng)研究，油料冷榨餅粕具有一定的抗氧化活性，可作為天然食品抗氧化劑來替代BHA（丁基羥基茴香醚）、BHT（丁二基羥基甲苯）、TBHQ（特丁基對苯二酚）等人工合成的食品添加劑。

3.2 工業(yè)價值

油料冷榨餅粕可用來提取優(yōu)質(zhì)的工業(yè)用油，其提取的油脂屬于半干性油，是制取生物柴油、生產(chǎn)涂料、制造肥皂、硫磺油、潤滑油的原料，也可作為礦石浮選劑、塑料增塑劑、皮革加脂劑等精細化工產(chǎn)品的原料，其改性產(chǎn)物還可以作為表面活性劑應(yīng)用于石油開采[27-28]。由于制油后的冷榨餅粕中的蛋白質(zhì)含量較高，可按一定比例作為配合飼料加入家畜的飼料中或作為農(nóng)家肥料。故研究高蛋白含量且價格低廉的油料冷榨餅粕來取代傳統(tǒng)飼料中營養(yǎng)價值一般但成本相對較高的魚粉、血粉、豆粉的實驗顯得尤為重要，但由于部分冷榨餅粕，如油菜粕含有單寧、植酸、芥子堿、硫代葡糖苷等有害物質(zhì)，會對動物的肝功能、消化功能等造成影響，因此需考慮脫毒處理[29-30]。

3.3 醫(yī)藥價值

由于冷榨技術(shù)是純物理壓榨方式，保證了油料中各種生物活性成分的穩(wěn)定不變性，因此可以有效的從餅粕中提取油料中活性成分，如芝麻素、茶皂素、生物堿、總黃酮等活性成分[31-34]，經(jīng)加工利用的冷榨餅粕仍然具有油料本身所具有的一些如溫中止痛、殺蟲止癢、抗菌消炎、散寒止瀉、抑制血栓形成等藥理作用，可用于醫(yī)用。

4 展望

目前的理論技術(shù)研究使得油料冷榨餅粕綜合利用變得較為現(xiàn)實，但將其用于實際加工生產(chǎn)中仍然需要克服許多難題。在綜合利用方面，目前我國對油料冷榨餅粕的利用主要是作為肥料或以輔料的形式少量比例添加于反芻動物、淡水魚、食用菌的養(yǎng)殖飼料中，對油料冷榨餅粕的研究多集中于餅粕蛋白、膳食纖維、油脂、碳水化合物等成分的提取制備，但對餅粕中含有的活性成分提取研究甚少，且目前研究的提取方法、提取率都不理想。隨著冷榨餅粕的深入研究，應(yīng)大力開發(fā)相應(yīng)的功能性產(chǎn)品和進行人體應(yīng)用實驗。隨著我國油料作物產(chǎn)量的迅速增長，以及冷榨技術(shù)在我國的廣泛應(yīng)用，為避免冷榨餅粕繼續(xù)被廢棄填埋或焚燒，得不到合理利用而造成浪費，對油料餅粕進行基礎(chǔ)理論研究，開展應(yīng)用技術(shù)研究已迫在眉睫。綜合開發(fā)利用油料冷榨餅粕既可以解決資源浪費、環(huán)境污染等問題，同時也為油料作物產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟效益的增長指明了方向。

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Application research advance of cold pressed cake in oil extraction

JIANG Huan-xiao，PU Biao*，ZHOU Ting，LUO Song-ming
（College of Food Science，Sichuan Agriculture University，Ya’an 625014，China）

The objective of this paper was expound the concept and the related characteristics of cold pressing. The research status，the application of cold pressed cake was introduced.Compared with solvent extraction and the traditional squeezing method，then the advantages and development prospect of cold pressed cake was analyzed.So as to provide references for the comprehensive utilization of cold pressed cake.

cold pressing；cake；research status；development prospect

TS229

A

1002-0306（2014）08-0397-04

10.13386/j.issn1002-0306.2014.08.083

2013－10－14 *通訊聯(lián)系人

姜歡笑（1989-），女，碩士研究生，研究方向：果蔬加工理論與技術(shù)。

四川農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院橫向合作項目。