不同制油工藝對文冠果油特性及品質(zhì)影響的研究

郭 雄，彭吟雪，胡傳榮,2，何東平,2，劉零怡,2

(1.武漢輕工大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，武漢 430023；2.國家糧食局糧油資源綜合開發(fā)工程技術(shù)研究中心，武漢 430023)

油脂加工

不同制油工藝對文冠果油特性及品質(zhì)影響的研究

郭 雄1，彭吟雪1，胡傳榮1,2，何東平1,2，劉零怡1,2

(1.武漢輕工大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，武漢 430023；2.國家糧食局糧油資源綜合開發(fā)工程技術(shù)研究中心，武漢 430023)

研究了不同制油工藝(浸出法、普通螺旋壓榨法、水酶法、超臨界CO2萃取法)對文冠果油特性及品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：浸出法的文冠果油得率最高且色澤最淺，水酶法文冠果油水分及揮發(fā)物含量最高，普通螺旋壓榨法文冠果油酸值最低，水酶法文冠果油過氧化值最低；文冠果油中不飽和脂肪酸以油酸、亞油酸為主，不飽和脂肪酸含量以水酶法的最高，浸出法文冠果油中生育酚、甾醇含量最高；62.℃烘箱實驗中，文冠果油的酸值變化均不大，過氧化值呈指數(shù)下降，生育酚的含量下降；烘箱實驗前后，超臨界CO2萃取的文冠果油的DPPH自由基清除率最大，烘箱實驗后，4種方法制取的文冠果油的DPPH自由基清除率都很低。

文冠果油；制油工藝；酸值；過氧化值；不飽和脂肪酸；DPPH自由基清除率

Abstract：Effects of different oil producing processes (leaching method,ordinary screw press method,aqueous enzymatic extraction method and supercritical CO2extraction method) on the characteristics and quality ofXanthocerassorbifoliaBunge.oil were studied.The results showed that leaching method had the highest oil yield and the lightest oil color,aqueous enzymatic extraction method had the highest moisture and volatile matter content,ordinary screw press method had the lowest acid value,aqueous enzymatic extraction method had the lowest peroxide value.The unsaturated fatty acids inXanthocerassorbifoliaBunge.oil were mainly composed of oleic acid and linoleic acid,the content of unsaturated fatty acids was the highest in aqueous enzymatic extraction oil,tocopherol and sterol contents were the highest in leaching oil.In 62.℃ oven experiment,the fourXanthocerassorbifoliaBunge.oils all had little change of acid value,while peroxide values decreased exponentially,also the contents of tocopherols decreased.The DPPH free radical scavenging rates ofXanthocerassorbifoliaBunge.oil produced by supercritical CO2were the highest before and after 62.℃ oven experiment,and the DPPH free radical scavenging rates of the fourXanthocerassorbifoliaBunge.oils were all very low after oven experiment.

Keywords：XanthocerassorbifoliaBunge.oil; oil producing process; acid value; peroxide value; unsaturated fatty acid; DPPH free radical scavenging rate

文冠果油中含有大量的不飽和脂肪酸，尤其是油酸及亞油酸，這兩種脂肪酸對人體健康十分有益。其中油酸利于軟化血管，在人體新陳代謝過程中有重要作用；亞油酸是人體必需脂肪酸，可以降固醇、降血壓、降血脂，預(yù)防動脈粥樣硬化等[1-3]。

目前國內(nèi)制取文冠果油的方法各有不同。鄧紅等[4]研究了超聲波輔助水相酶法提取文冠果油工藝。梁俊玉等[5]采用超聲鹽破乳輔助酶法提取文冠果油并對文冠果油的脂肪酸進(jìn)行了評價。于鵬[6]采用液壓榨油及用乙醚對壓榨餅進(jìn)行浸出兩步法制備文冠果油。殷振雄等[7]采用熱鹽水法提取文冠果油并對脂肪酸進(jìn)行了分析。阮瑜琳等[8]采用水酶法制備文冠果油。麻起等[9]對文冠果油的超臨界CO2萃取工藝進(jìn)行了研究。周泉城等[10]研究了提取方法對擠壓文冠果油品質(zhì)和貯藏變化的影響。

本文以文冠果為原料，通過比較浸出法、普通螺旋壓榨法、水酶法、超臨界二氧化碳(CO2)萃取法4種不同制油工藝對文冠果油的理化指標(biāo)、營養(yǎng)成分、貨架期、DPPH自由基清除率、油脂老化時間進(jìn)行研究，以期為進(jìn)一步研究文冠果油的提取工藝提供參考。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 原料與試劑

文冠果：甘肅省靖遠(yuǎn)縣；纖維素酶：南寧龐博生物工程有限公司；DPPH：上海聯(lián)碩生物科技有限公司；果膠酶、正己烷、氫氧化鈉、鹽酸、濃硫酸、硼酸溶液、95%乙醇、硫代硫酸鈉、碘化鉀、淀粉、乙腈、甲醇：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；雙蒸水：實驗室自制。

1.1.2 儀器與設(shè)備

安捷倫7890B氣相色譜、安捷倫1200HPLC高效液相色譜：美國Agilent；WSL型羅維朋比色皿；DF-101S集熱式磁力攪拌器；TD5A離心機(jī)；RE52CS旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀；743 Rancimat油脂氧化穩(wěn)定性測定儀：瑞士萬通；TK-0.5單螺旋式壓榨機(jī)：曲阜市魯強(qiáng)機(jī)械制造有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 文冠果油的制取

將文冠果進(jìn)行去殼除雜、烘干處理得到文冠果仁。

浸出法：將文冠果仁粉碎、過篩，然后用濾紙包裹放在浸出器中，用正己烷將文冠果仁中的油脂萃取溶解出來，然后真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)分離并干燥得到文冠果油。

普通螺旋壓榨法：利用TK-0.5單螺旋式壓榨機(jī)，將未經(jīng)炒制的文冠果仁直接壓榨，后經(jīng)過濾而成。

水酶法：取粉碎的文冠果仁10.00 g，在料液比1∶5 的條件下分三步進(jìn)行酶解。第一步，加細(xì)胞壁多糖水解酶(纖維素酶與果膠酶配比1∶2)，加酶量為3%，酶解時間為3 h，待反應(yīng)完成后升溫至80.℃滅酶；第二步，加入堿性蛋白酶，加酶量為1%，酶解時間為1 h，待反應(yīng)完成后升溫至80.℃滅酶；第三步，離心之后吸取上層游離油，再將乳狀液冷凍、解凍、離心、破乳，得另一部分游離油。

超臨界CO2萃取法：將鋼瓶中的CO2冷卻至-5.℃，根據(jù)實驗裝置條件確定超臨界CO2流量為18 L/h。稱取約50 g粉碎的文冠果仁粉裝入裝料筒，將裝料筒放入萃取釜，在設(shè)定的萃取壓力28 MPa和溫度42.℃下萃取文冠果油，萃取192 min后在分離釜中回收文冠果油[9]。

1.2.2 理化指標(biāo)檢測

酸值測定參照GB/T 5530—2005，過氧化值測定參照GB/T 5538—2005，色澤測定參照GB/T 5525—1985。

1.2.3 文冠果油脂肪酸組成分析

甲酯化：采用GB/T 17376—1998中四碳或四碳以上脂肪酸甲酯的特殊制備方法。

氣相色譜分析條件：SP-2560色譜柱(100 m×0.25 mm×0.20 μm)；進(jìn)樣體積1.0 μL；載氣為高純氦氣；分流比50∶1；進(jìn)樣口溫度250.℃；檢測器溫度280.℃；氫氣流量40 mL/min；空氣流量400 mL/min；輔助氣流量40 mL/min；升溫程序為100.℃保持5 min，然后以4.℃/min升溫至230.℃，保持20 min。

1.2.4 營養(yǎng)成分檢測

生育酚測定參考GB/T 5009.82—2003，植物甾醇測定參考GB/T 25223—2010。

1.2.5 62.℃烘箱實驗

烘箱法抗氧化性實驗中，油樣在62.℃條件下的恒溫箱內(nèi)放置1 d相當(dāng)于室溫22.℃條件下儲存16 d，以此來預(yù)測文冠果油的貨架期。取適量油樣置于62.℃烘箱中，每隔4 d取樣檢測其酸值、過氧化值和生育酚含量變化情況，保持28 d。最終通過測定烘箱實驗前后文冠果油的老化時間及對DPPH自由基的清除作用，比較文冠果油抗氧化性的變化。

1.2.6 DPPH自由基清除率的測定[11]

準(zhǔn)確稱取DPPH 20 mg，用無水乙醇定容至500 mL 容量瓶中，搖勻后于室溫下存放于暗處備用。再稱取一定量的待測油樣，配制成不同質(zhì)量濃度的待測溶液，用移液槍準(zhǔn)確移取0.2 mL的待測溶液和3.8 mL DPPH振蕩混勻，置于暗處反應(yīng)1 h，在517 nm下測定吸光度As；另取0.2 mL的水與3.8 mL 的DPPH混合后測定吸光度A0；同時測定0.2 mL待測溶液與3.8 mL無水乙醇混合后的吸光度Ar。DPPH自由基清除率的計算公式如下：

1.2.7 文冠果油老化時間的測定

稱取約3.00 g文冠果油，置于Rancimant油脂氧化穩(wěn)定測定儀中，設(shè)置溫度110.℃，測定其老化時間。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同方法制取的文冠果油得率

不同方法制取的文冠果油得率見圖1。

圖1 不同方法制取的文冠果油得率

由圖1可知，文冠果油得率最高的為浸出法(98.04%)，得率最低的為水酶法(68.74%)。因此，就油脂得率而言浸出法最優(yōu)，并且浸出法所需成本最小，也是最為經(jīng)濟(jì)的一種制油方法。

2.2 不同方法制取的文冠果油的理化性質(zhì)

4種不同方法制取的文冠果油的色澤、水分及揮發(fā)物的檢測結(jié)果見表1。

表1 不同方法制取的文冠果油的色澤、水分及揮發(fā)物測定結(jié)果

由表1可知，油樣均呈淡黃色，其中，浸出法的色澤最淺。普通螺旋壓榨法的及超臨界CO2萃取法的色澤最深，普通螺旋壓榨法的油顏色深原因可能是由于壓榨出油口溫度較高，導(dǎo)致油中某些成分遭到破壞或者變性從而加深了油的顏色；而超臨界CO2萃取法的油顏色深，可能是超臨界CO2萃取法制油時萃取了原料物質(zhì)中的色素成分。另外，水酶法制得的文冠果油的水分及揮發(fā)物含量最高，則是因為水酶法制油過程的酶解體系是水環(huán)境，因此其中水分及揮發(fā)物含量較高，需要進(jìn)一步精煉。

不同方法制取的文冠果油的酸值、過氧化值見表2。

表2 不同方法制取的文冠果油的酸值、過氧化值

由表2可知，超臨界CO2萃取法制取的文冠果油酸值(KOH)最高(0.58 mg/g)，這可能是因為超臨界CO2法在超臨界CO2的環(huán)境下高壓處理時間較長，游離脂肪酸增加所致。普通螺旋壓榨法制取的文冠果油酸值(KOH)最低(0.12 mg/g)，可能是由于普通螺旋壓榨法的溫度相對較低，油脂中水分較少，而且提取工藝簡單，壓榨時間較短，游離脂肪酸形成較少。另外浸出法和水酶法因為都有一定的保溫條件，且水酶法處理過程一直處于水浴狀態(tài)，導(dǎo)致游離脂肪酸的形成，因此酸值可能升高。在過氧化值方面，超臨界CO2萃取法的低于浸出法的，原因可能是超臨界CO2萃取法處理過程中未接觸氧氣，無氧化過程。普通螺旋壓榨法的過氧化值最高，則可能因為油脂出口直接接觸氧氣，發(fā)生了氧化過程。從浸出法角度考慮，可能因為制取的文冠果油在后期旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)烘干溶劑的過程中被加熱，且在最后烘干時接觸氧氣導(dǎo)致過氧化值升高。水酶法制取的文冠果油過氧化值最低，原因在于水酶法一直保持在水浴且低溫的狀態(tài)下，因此基本無氧化過程的產(chǎn)生。

2.3 不同方法制取的文冠果油脂肪酸組成

采用不同方法制取的文冠果油的脂肪酸組成見表3。

由表3可知，4種不同方法制取的文冠果油的脂肪酸組成基本相同，總體來說其中以亞油酸含量最高，其次是油酸、芥酸以及二十碳一烯酸。神經(jīng)酸是一種在神經(jīng)組織和腦組織中含量較高的脂肪酸，能夠恢復(fù)神經(jīng)末梢活動，促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞生長和發(fā)育，是大腦神經(jīng)系統(tǒng)生長發(fā)育修復(fù)的必需物質(zhì)。一般植物油中神經(jīng)酸含量很低，現(xiàn)在研究發(fā)現(xiàn)神經(jīng)酸含量較高的元寶楓籽油中神經(jīng)酸含量為5%[12]。因此，進(jìn)一步研究文冠果油十分必要。不同方法制取的文冠果油中脂肪酸組成略有差異，由表3可知，不飽和脂肪酸含量以水酶法制取油的最高，為92.07%，其次是普通螺旋壓榨法的，為91.21%；單不飽和脂肪酸含量以水酶法制取的文冠果油最高，為50.38%，其次是超臨界CO2法的，為49.81%；多不飽和脂肪酸含量以浸出法制取的最高，為41.78%，其次是水酶法的，為41.69%。因此，水酶法制取的文冠果油脂肪酸不飽和程度相對較高，可能是因為水酶法條件相對溫和，能夠更大程度地保留油料的營養(yǎng)物質(zhì)。

表3 不同方法制取的文冠果油的脂肪酸組成 %

2.4 不同方法制取的文冠果油營養(yǎng)成分的比較

2.4.1 生育酚含量

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究已證實，生育酚具有抗氧化、抗癌、預(yù)防近視等功效。油脂中生育酚的抗氧化效果與生育酚的各種同分異構(gòu)體的含量有關(guān)，尤其與α-生育酚的含量有關(guān)，此外與食用油的種類、加工工藝、儲存溫度條件等因素也密切相關(guān)[13-14]。不同方法制取的文冠果油中α-、γ-、δ-生育酚相對含量及生育酚總含量見表4。

由表4可知，不同方法制取的文冠果油中生育酚組成也有區(qū)別，超臨界CO2萃取法制取的文冠果油中γ-生育酚相對含量最高，為72.68%，而浸出法制取的文冠果油中α-生育酚相對含量最高，為17.83%。因為浸出法制取的文冠果油中生育酚總含量最高(530.42 mg/kg)，其中α-生育酚含量最高，因此就生理功效而言，浸出法制油最佳。

表4 不同方法制取的文冠果油中α-、γ-、δ-生育酚相對含量及生育酚總含量

2.4.2 植物甾醇含量

不同方法制取的文冠果油中甾醇含量見圖2。

圖2 不同方法制取的文冠果油中甾醇含量

由圖2可見，浸出法制取的文冠果油中甾醇含量最高，為2 105.06 mg/kg，水酶法的甾醇含量最低，為1 276.55 mg/kg。就植物甾醇的獲取量而言，浸出法最佳，超臨界CO2萃取法次之。

2.5 不同方法制取的文冠果油氧化穩(wěn)定性

2.5.1 烘箱實驗中不同方法制取的文冠果油的酸值、過氧化值

62.℃烘箱實驗中不同方法制取的文冠果油的酸值變化見圖3，過氧化值變化見圖4。

圖3 不同方法制取的文冠果油酸值

由圖3可見，不論哪種制油方法，文冠果油的酸值變化均不大，變化斜率最大的為水酶法制取的文冠果油，原因可能是因為水酶法制取的文冠果油中水分及揮發(fā)物含量較高，因此油脂容易酸??；浸出法和普通螺旋壓榨法制取的文冠果油酸值基本上沒有發(fā)生變化，原因一方面可能是水分及揮發(fā)物含量較少，另外一方面可能是因為浸出法和普通螺旋壓榨法的處理過程沒有接觸到其他可能使得油脂酸敗的物質(zhì)，油脂較為純凈。

圖4 不同方法制取的文冠果油過氧化值

由圖4可見，過氧化值在62.℃烘箱實驗中基本都呈指數(shù)變化，變化最為顯著的依然是水酶法制取的文冠果油，可能原因是由于其中水分及揮發(fā)物含量較高，加速了油脂的氧化速率。變化最不顯著的是超臨界CO2萃取法制取的文冠果油。還可得到，在62.℃烘箱實驗進(jìn)行到24 d(即理論貨架期1年)的時候，過氧化值均超過了40 mmol/kg。因此，文冠果油應(yīng)該適量添加抗氧化劑，以延長其貨架期。

2.5.2 烘箱實驗中不同方法制取的文冠果油中生育酚含量(見圖5)

圖5 不同方法制取的文冠果油中生育酚含量

由圖5可見，隨著62.℃烘箱實驗的進(jìn)行，不同方法制取的文冠果油中生育酚含量都是下降的，且下降趨勢基本上都是呈現(xiàn)先慢后快?？赡茉蚴巧釉谟椭谐洚?dāng)天然抗氧化劑，隨著實驗的進(jìn)行，天然抗氧化劑逐漸被消耗，后期則呈指數(shù)下降。聯(lián)系圖4，從10 d開始，過氧化值呈指數(shù)趨勢上升，此時生育酚含量也呈指數(shù)趨勢下降。因此，天然未添加抗氧化劑的文冠果油，由于其中天然的生育酚含量，能在常溫下儲存大約半年時間。為延長其貨架期，建議添加適量抗氧化劑。

2.5.3 烘箱實驗前后不同方法制取的文冠果油的老化時間(見表5)

表5 烘箱實驗前后不同方法制取的文冠果油老化時間的變化

由表5可知，通過28 d的62.℃烘箱實驗，4種方法制取的文冠果油老化時間急劇縮短，表明經(jīng)過烘箱實驗的文冠果油氧化程度高，也就是說在室溫下存放大約1年未添加任何抗氧化劑的文冠果油已不適合食用。

2.5.4 烘箱實驗前后不同方法制取的文冠果油DPPH自由基清除能力

62.℃烘箱實驗前4種方法制取的文冠果油DPPH自由基清除率見圖6，62.℃烘箱實驗后4種方法制取的文冠果油DPPH自由基清除率見圖7。

圖6 62.℃烘箱實驗前4種文冠果油DPPH自由基清除率

由圖6可見，隨著油樣質(zhì)量濃度的增大，4種文冠果油對DPPH自由基的清除能力均逐漸增強(qiáng)，超臨界CO2萃取法制取的文冠果油DPPH自由基的清除能力相對最強(qiáng)。

圖7 62.℃烘箱實驗后4種文冠果油DPPH自由基清除率

由圖7可見，經(jīng)過28 d 62.℃烘箱實驗后，無論是哪種方法制取的文冠果油對DPPH自由基的清除率都很低，超臨界CO2萃取法制取的文冠果油DPPH自由基的清除率相對最大。

3 結(jié) 論

(1)4種不同制油工藝中，浸出法的油脂得率最高。

(2)不同方法制取的文冠果油的顏色均呈淡黃色，其中，浸出法的色澤最淺，普通螺旋壓榨法的及超臨界CO2萃取法的色澤最深。水酶法制取的文冠果油的水分及揮發(fā)物含量最高，需要進(jìn)一步精煉。

(3)文冠果油中不飽和脂肪酸含量大于90%，以油酸、亞油酸為主，亞油酸含量在40%左右。

(4)浸出法制取的文冠果油中生育酚總含量最高(530.42 mg/kg)，而普通螺旋壓榨法制取的文冠果油中生育酚總含量最少。超臨界CO2萃取法制取的文冠果油中γ-生育酚相對含量最高(72.68%)。而浸出法制取的文冠果油中α-生育酚相對含量最高(17.83%)。浸出法制取的文冠果油中甾醇含量最高(2 105.06 mg/kg)，水酶法制取的文冠果油中甾醇含量最低(1 276.55 mg/kg)。

(5)在62.℃烘箱實驗中不同制油方法得到的文冠果油的酸值變化均不大；過氧化值基本都呈指數(shù)變化，過氧化值變化最為顯著的是水酶法制取的文冠果油；生育酚含量均下降，且基本上呈現(xiàn)先慢后快的下降趨勢；通過28 d的62.℃烘箱實驗，4種方法制取的文冠果油老化時間急劇縮短。

(6)4種方法制取的文冠果油隨質(zhì)量濃度的增大，對DPPH自由基的清除率逐漸增大，超臨界CO2萃取法制取的文冠果油DPPH自由基的清除率最高。但經(jīng)過28 d的62.℃烘箱實驗后，無論是哪種方式制取的文冠果油對DPPH自由基自由基的清除率都很低，未添加任何抗氧化劑的文冠果油貨架期約為1年。

[1] BELLENGER-GERMAIN S,POISSEN J P,NAME M.Antihypertensive effects of a dietary unsaturated FA mixture in spontaneously hypertensive rats[J].Lipids,2002,37(6):561-567.

[2] PRISCO D,PANICCIA R,BANDINELLI B.Effect of medium-term supplementation with a moderate dose ofn-3 polyunsaturated fatty acids on blood pressure in mild hypertensive patients[J].Thromb Res,1998,91(3):105-112.

[3] POURMORTAZAVI S M,HAJIMIRSADEGHJ S S.Supercritical fluid extraction in plant essential and volatile oil analysis[J].J Chromatogr A,2007,1163:2-24.

[4] 鄧紅,仇農(nóng)學(xué),王軍.超聲輔助水相酶解提取文冠果油[J].農(nóng)產(chǎn)品加工(學(xué)刊),2008(7):53-57.

[5] 梁俊玉,殷振雄,趙保堂,等.超聲鹽破乳輔助酶法提取文冠果油及脂肪酸評價[J].食品工業(yè)科技,2013,34(23):254-259.

[6] 于鵬.兩步法制取文冠果油工藝的研究[J].現(xiàn)代食品科技,2012,28(6):647-650.

[7] 殷振雄,梁俊玉,宋坤,等.熱鹽水法提取文冠果油及其脂肪酸分析[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2013,39(8):233-237.

[8] 阮瑜琳,萬聰,鐘武,等.水酶法同時提取文冠果油及蛋白質(zhì)的研究[J].中國油脂,2016,41(9):1-6.

[9] 麻起,谷克仁,杜雪麗.文冠果油的超臨界CO2萃取工藝研究[J].糧油食品科技,2013,21(4):36-40.

[10] 周泉城,陳浩.提取方法對擠壓文冠果油品質(zhì)和貯藏變化的影響[J].中國糧油學(xué)報,2012,27(6):76-78.

[11] 孟大威,李偉,王鵬君,等.草果精油萃取方法及清除DPPH自由基能力研究[J].香料香精化妝品,2013(6):17-22.

[12] 劉祥義,付惠,張加研,等.云南元寶楓種子含油量及其脂肪酸成分分析[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā),2003,15(1):38-39.

[13] 方學(xué)智,姚小華,王開良.不同制油方法對油茶籽油品質(zhì)的影響[J].中國油脂,2009,34(1): 23-26.

[14] 宋曉燕,楊天奎.天然維生素E的功能及應(yīng)用[J].中國油脂,2000,25(6):45-47.

EffectsofdifferentoilproducingprocessesoncharacteristicsandqualityofXanthocerassorbifoliaBunge.oil

GUO Xiong1,PENG Yinxue1,HU Chuanrong1,2,HE Dongping1,2,LIU Lingyi1,2

(1.College of Food Science and Engineering,Wuhan Polytechnic University,Wuhan 430023,China;2.Grain and Oil Resources Comprehensive Exploitation and Engineering Technology Research Center of State Administration of Grain,Wuhan 430023,China)

TS224;TS225.1

A

1003-7969(2017)09-0008-06

2016-12-18；

2017-05-26

國家糧食公益性行業(yè)科研專項(201313012)

郭 雄(1989)，男，碩士研究生，研究方向為糧食、油脂及植物蛋白(E-mail)1739350076@qq.com。

劉零怡，講師，博士(E-mail)liulingyi607@zju.edu.cn。