提取方法對3種堅果油脂理化性質(zhì)及氧化穩(wěn)定性的影響

朱振寶，劉夢穎，易建華（.陜西科技大學生命科學與工程學院，陜西西安7002；2.陜西省食品加工工程技術(shù)研究中心，陜西西安7002）

提取方法對3種堅果油脂理化性質(zhì)及氧化穩(wěn)定性的影響

朱振寶1，2，劉夢穎1，易建華1，2
（1.陜西科技大學生命科學與工程學院，陜西西安710021；2.陜西省食品加工工程技術(shù)研究中心，陜西西安710021）

研究了溶劑法和水酶法提取核桃、扁桃、大扁杏仁等3種堅果油脂的理化性質(zhì)，氣相色譜法分析了堅果油脂的脂肪酸組成，比較了加速氧化過程中3種堅果油脂酸價及過氧化值的變化，采用Rancimat油脂氧化儀測定了不同方法得到油脂的氧化穩(wěn)定性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，油脂制備方法對其理化特性和氧化穩(wěn)定性均有重要影響，其中，3種水酶法提取油脂的透明度、酸價和風味均優(yōu)于溶劑法，而氧化穩(wěn)定性均低于溶劑法，但是不同方法提取油脂的折光指數(shù)、碘價、皂化價和不皂化物以及脂肪酸組成等理化特性不存在顯著差異。在加速氧化實驗中，油脂酸價變化不大，而過氧化值和OSI變化較大。3種堅果油脂中，大扁杏仁油最為穩(wěn)定、扁桃油次之，而核桃油最容易氧化。

堅果，堅果油脂，水酶法提油，過氧化值，氧化穩(wěn)定性

流行病學調(diào)查和營養(yǎng)實驗研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，增加堅果攝入，可以調(diào)節(jié)血脂、預防心血管疾病、降低糖尿病、癌癥等的發(fā)病率，降低死亡率［1-3］。堅果油脂中不飽和脂肪酸含量高達90%以上，其中亞油酸和α-亞麻酸為人體必需脂肪酸。國際上通常以亞油酸和α-亞麻酸的含量作為衡量油脂營養(yǎng)價值的重要指標。核桃又名胡桃、羌桃，為胡桃科胡桃屬（Juglans L.）植物，與扁桃、腰果、榛子并列為世界四大干果。核桃油具有核桃仁大部分的營養(yǎng)保健及藥理功效成分，含有多種生物活性成分，除含有豐富的亞油酸、α-亞麻酸和維生素E外，還含有神經(jīng)酸、鱈油酸、二十碳五烯酸（EPA）、二十二碳六烯酸（DHA）、角鯊烯、褪黑素、黃酮、胡蘿卜素等微量功效成分［4］。扁桃（Amygdalus communis L.）又名巴旦杏，為薔薇科李亞科桃屬扁桃亞屬植物，扁桃營養(yǎng)價值很高，扁桃油脂含有豐富的維生素E等生理活性成分［5］，研究表明，長期消費扁桃油脂能夠降低總甘油三酯水平、預防心臟病的發(fā)生［6］。隨著醫(yī)學研究的深入及人們對健康食品的需求，核桃、扁桃等堅果及其油類將成為人們膳食中不可或缺的組成部分。

植物油脂的提取方法主要包括壓榨法、溶劑浸出法、亞臨界以及超臨界流體萃取法等［7］，其中工業(yè)生產(chǎn)以溶劑浸出法和壓榨法工藝為主。溶劑浸出法工藝具有出油率高、成品品質(zhì)較好且脫脂蛋白利用率高等優(yōu)勢，但使用有機溶劑所帶來的環(huán)境污染和生產(chǎn)安全問題已受到廣泛關(guān)注。近年來，水酶法在很多特種油脂如油茶籽［8］、花生［9］、甜杏仁［10］等提取中得到廣泛應用，有些已經(jīng)達到中試規(guī)模水平。水酶法提取油脂是在水劑法加工工藝的基礎上，在加工浸出工藝中引入果膠酶、纖維素酶，以及水解蛋白質(zhì)的蛋白水解酶等，與溶劑浸提法相比，水酶法工藝作用條件溫和，可以有效地保護油脂、蛋白質(zhì)以及膠質(zhì)等可利用成分的品質(zhì)，提高資源的利用率。有研究表明，溶劑法和水酶法提取辣木籽油在理化性質(zhì)和品質(zhì)上存在差異［11］，為了尋找綠色和環(huán)境友好的新型油脂生產(chǎn)工藝，提高堅果油脂的品質(zhì)，本文研究不同提取方法對核桃、扁桃、大扁杏仁等3種堅果油脂的理化性質(zhì)和氧化穩(wěn)定性的影響，比較3種油脂加速氧化實驗中酸價和過氧化值的變化，以期為特種油脂的工業(yè)化生產(chǎn)和質(zhì)量控制提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

核桃仁購于西安本地市場；大扁杏仁購于陜西榆林；扁桃仁購于新疆烏魯木齊；油醚、無水乙醇、氫氧化鉀、冰乙酸、異辛烷、碘化鉀、硫代硫酸鈉、淀粉、鹽酸、乙醚、丙酮、環(huán)己烷、三氯化碘等均購于本地化工商店，若沒有特別說明，均為分析純。

2WAJ型阿貝折光儀上海光學儀器五廠；DV-Ⅲ型流變儀美國博勒飛公司；743Rancimat油脂氧化測定儀瑞士萬通Metrohm公司；Auto System XL氣相色譜儀配FID檢測器，美國PE公司；101-2型電熱鼓風干燥箱北京科偉永興儀器有限公司；RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上海亞榮生化儀器廠。

1.2實驗方法

1.2.1油脂的提?。?2］

1.2.1.13種堅果油脂的溶劑法提取工藝流程堅果原料→去皮→40℃烘干→粉碎→石油醚浸提→抽濾→旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)→堅果毛油。

1.2.1.23種堅果油脂的水酶法提取工藝流程堅果原料→去皮→40℃烘干→粉碎→過80目篩→緩沖液浸泡→100℃滅酶10min→冷卻→加酶（酶底比1∶5）→60℃酶解4h→滅酶→3500r/min離心分離20min→堅果毛油。

1.2.2油脂理化性質(zhì)測定3種堅果油脂的理化性質(zhì)均依據(jù)國標方法測定，透明度、滋氣味：GB/T 5520－2008；折光指數(shù)：GB/T 5527－2010；水分及揮發(fā)物：GB/T 5528－2008；皂化價：GB/T 5534－2008；不皂化物：GB/T 5535.1－2008；碘價：GB/T 5532－2008；酸價：GB/T 5530－2005；過氧化值：GB/T 5538－2005。

粘度：利用DV-Ⅲ型流變儀進行測定，溫度17.6℃、轉(zhuǎn)速175r/min、時間6min。

1.2.33種堅果油脂脂肪酸組成及含量分析氣相色譜法測定，色譜分析條件：FFAP彈性石英毛細管柱（30m×0.25mm×0.3μm）；柱溫：50℃保持5min，以10℃/min升溫速率升到230℃，保持20min；檢測口：FID 270℃；進樣口：250℃。

1.2.43種堅果油脂OSI測定采用743Rancimat油脂氧化穩(wěn)定儀，120℃條件下，分別測定不同方法提取3種堅果油的OSI。測定條件：樣品質(zhì)量（3.00±0.01）g、空氣流量20L/h，向測量池中加入60mL蒸餾水；達到設定溫度開始測定。

1.3數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19.0進行方差分析及顯著性分析。

2　結(jié)果與分析

2.1不同方法提取的3種堅果油脂理化性質(zhì)比較

分別采用溶劑法和水酶法提取3種堅果（核桃、扁桃、大扁杏仁）油脂的理化指標測定結(jié)果見表1。由表1可知，通過溶劑法和水酶法兩種不同方法得到的3種堅果油脂在透明度、折光指數(shù)、碘價、皂化價和不皂化物等特性方面不存在顯著差異（p＞0.05），說明油脂的制取方法不會影響和改變堅果油脂的特征指標，這與前期的研究結(jié)論一致［12］。此外，從3種堅果的碘價來看，無論是水酶法還是溶劑法，扁桃與杏仁油的碘價均比較接近，為半干性油脂，而核桃油的碘價較高，為干性油脂。其原因可能在于，從植物學分類上講，扁桃與大扁杏同屬于薔薇科，而核桃為胡桃科。提取方法對堅果油脂的質(zhì)量指標存在明顯影響，從總體來看，3種堅果溶劑法提取的油脂粘度均小于水酶法，且都略有異味，其原因可能是存在溶劑殘留所致（水分及揮發(fā)物含量分別為：核桃油，1.63%；扁桃油，2.39%；杏仁油，1.99%）。

表1　水酶法與溶劑法提取3種堅果油脂的主要理化性質(zhì)Table 1　Physico-chemical properties of three kinds of nut oils extracted with solvent and aqueous enzymatic methods

表2　3種堅果油脂的脂肪酸組成及含量（%）Table 2　Fatty acid composition of three kinds of nut oils（%）

2.23種堅果油脂的脂肪酸組成及含量分析

3種堅果油脂的脂肪酸組成及含量分析結(jié)果見表2。由表2可以看出，2種提取方法對核桃油、扁桃油、杏仁油的脂肪酸組成及含量無顯著影響（p＞0.05）。3種堅果油脂中都含有豐富的不飽和脂肪酸，但其脂肪酸組成和含量差異很大，核桃油脂中主要以亞油酸為主（60%左右），油酸次之，其次是亞麻酸；而扁桃與杏仁油中主要以油酸為主（70%左右），其次，亞油酸的比例較高（20%左右）。此外，扁桃油、杏仁油中亞麻酸的含量均很低，而核桃油中亞麻酸含量較高，且亞油酸與亞麻酸比例接近6∶1，符合FAO和WTO推薦膳食中ω-6/ω-3脂肪酸比例（5～10∶1）。因此核桃油中的亞油酸和亞麻酸比例更為均衡，接近人體的營養(yǎng)需要，具有比較高的營養(yǎng)價值。

2.3提取方法對3種堅果油脂氧化穩(wěn)定性的影響

2.3.1加速氧化過程中酸價的變化將2種方法提取的堅果油脂在60℃烘箱中加速氧化15d，期間每隔2d分別取樣測定其酸價，結(jié)果分別如圖1所示。由圖1可知，水酶法和溶劑法提取的3種堅果油脂在加速氧化過程中酸價的變化趨勢平緩，說明在貯存期間這3種油脂均未發(fā)生明顯的水解酸敗。2種方法提取的核桃油酸價較為接近，而扁桃油和杏仁油水酶法提取的酸價均低于溶劑法，其原因可能在于游離脂肪酸在不同體系中的溶解度差異所致。此外，從圖1中還可以看出，溶劑法大扁杏仁油脂的酸價比較高，說明油脂中游離脂肪酸含量較高，需要進行后續(xù)精煉。

2.3.2加速氧化過程中過氧化值的變化將2種方法提取的核桃、扁桃和大扁杏仁油，在60℃烘箱中加速氧化15d，期間每隔2d取樣測定過氧化值，結(jié)果分別見圖2。由圖2可知，隨著貯存時間延長，無論是水酶法還是溶劑法，3種堅果油脂的過氧化值均呈現(xiàn)明顯升高趨勢，說明溫度對油脂的氧化穩(wěn)定性影響很大。溫度與油脂的氧化有密切關(guān)系，尤其是堅果油脂中含有大量不飽和脂肪酸，貯存時應盡可能采取低溫避光等措施，防止其發(fā)生氧化劣變。此外，從總體上看，水酶法提取油脂的過氧化值均大于溶劑法提取，說明溶劑法油脂氧化穩(wěn)定性優(yōu)于水酶法，這可能是由于水酶法提取的油脂中會殘留水分，在較高溫度條件下，水分會促使油脂氧化速度加快。

圖1　三種油脂加速氧化過程中酸價變化（a）核桃油（b）扁桃油（c）杏仁油Fig.1　Change of acid value of three kinds of oi（la）walnut oil（b）almond oi（lc）sweet apricot kernel oil

2.3.33種堅果油脂的氧化穩(wěn)定指數(shù)（OSI） 將2種方法提取的3種堅果油脂60℃烘箱法加速氧化15d，每隔2d利用Rancimat油脂氧化測定儀測定其OSI，結(jié)果見表3。從表3中可知，對于3種堅果油脂，水酶法提取的氧化誘導時間均低于溶劑法，表明水酶法油脂的氧化穩(wěn)定性低于溶劑法，這與過氧化值的測定結(jié)果一致。大扁杏仁油的OSI最長，其次是扁桃油，而核桃油最短，這說明3種堅果油脂中，杏仁油的氧化穩(wěn)定性最好，其次為扁桃油，而核桃油的穩(wěn)定性最差，其原因可能與不同的堅果油脂脂肪酸組成及含量、抗氧化物質(zhì)的組分和含量有關(guān)。影響油脂氧化穩(wěn)定性的因素比較復雜，如油脂中甘油三酯分子各脂肪酸的位置，維生素E、β-胡蘿卜素、甾醇、磷脂等物質(zhì)的含量［13］。為了揭示3種堅果油脂的氧化穩(wěn)定性與具體抗氧化組分之間的相關(guān)性，本實驗室正在進行后續(xù)深入研究。

圖2　三種油脂在加速氧化過程中過氧化值變化（a）核桃油（b）扁桃油（c）杏仁油Fig.2　Change of peroxide value of three kinds of oi（la）walnut oi（lb）almond oi（lc）sweet apricot kernel oil

3　結(jié)論

提取方法對3種堅果（核桃、扁桃、大扁杏仁）油脂的部分理化指標和氧化穩(wěn)定性具有重要影響，其中，水酶法提取3種油脂的透明度和風味均優(yōu)于溶劑法，而氧化穩(wěn)定性低于溶劑法。水酶法提取的扁桃油與杏仁油的酸價低于溶劑法，而兩種方法提取的核桃油的酸價差異不大。油脂的制備方法對折光指數(shù)、碘價、皂化價和不皂化物以及脂肪酸組成等理化特性不存在明顯差異（p＞0.05）。這3種堅果油脂的不飽和脂肪酸含量均很高，其在加速氧化過程中，酸價變化不大，而過氧化值和OSI變化較大，其中，大扁杏仁油脂穩(wěn)定性最好、扁桃油次之、而核桃油的氧化穩(wěn)定性較差，容易氧化。

表3　3種堅果油脂加速氧化過程的OSI（h）Table 3　The OSI（h）of three kinds of oils in the process of accelerate oxidation

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Influence of preparation methods on the physico-chemical properties and oxidative stability of three kinds of nut oils

ZHU Zhen-bao1，2，LIU Meng-ying1，YI Jian-hua1，2
（1.School of Life Science and Bioengineering Shaanxi University of Science and Technology，Xi’an 710021，China；2.The Research Center of Shaanxi Province for Food Technology＆Engineering，Xi’an 710021，China）

The physico-chemical properties of oils from walnut，almond and sweet apricot kernels were determined following extraction either using solvent or aqueous enzymatic methods.In addition，the fatty acid profiles of different nut oils were investigated by GC and oxidative stability were evaluated by Rancimat method.Results showed that the preparation methods had important effects on the physico-chemical properties and oxidative stability.On the whole，compared with the solvent method，the obtained aqueous enzymatic nut oils had the following quality attributes：the higher transparency，better taste，and lower free fatty acid value.But their oxidative stabilities were lower than that extraction by solvent method.Also，it found that the extraction methods had no different influence on the properties such as refractive index，iodine value，saponification value，unsaponifiable matter and fatty acid composition and so on.Finally，according to the changes of their peroxide value and OSI，the sweet apricot kernel oil was the most stable while walnut oil was easily oxidative during the accelerated oxidation test.

nut；nut oil；aqueous enzymatic extraction；peroxide value；oxidative stability index（OSI）

TS201.1

A

1002-0306（2015）02-0110-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.02.015

2014－04－22

朱振寶（1971-），男，博士研究生，副教授，研究方向：油脂與蛋白質(zhì)化學研究。

陜西省科技攻關(guān)項目（2011K01-16）；陜西科技大學博士啟動基金（BJ10-26）。