核桃油的提取及其穩(wěn)定性的研究

宋士連，王 暢，何澤超

核桃油的提取及其穩(wěn)定性的研究

宋士連，王 暢，何澤超*

采用浸出法，以正己烷（n-hexane）、丙酮（acetone）、石油醚（petroleum ether）為提取劑提取核桃油，結(jié)果在料液比為1∶8時石油醚提油率最高。核桃油的過氧化值可以代表核桃油的品質(zhì)；核桃油的過氧化值越高，品質(zhì)越低。在不同的時間、溫度和抗氧化劑種類不同的條件下，利用核桃油的過氧化值探索核桃油品質(zhì)的過程中發(fā)現(xiàn)，抗氧化能力PG＞BHT＞生育酚，并隨著對核桃油處理時間的延長和溫度的升高，抗氧劑的抗氧化作用減弱，所以在儲存核桃油時要注意溫度不能過高。

核桃油；浸出法；過氧化值

核桃又稱胡桃、羌桃，為胡桃科胡桃屬植物。我國核桃資源豐富、品種繁多，栽培面積和產(chǎn)量均居世界首位[1,2]。核桃仁含有豐富蛋白質(zhì)、脂肪，18種氨基酸種類齊全，成分構(gòu)成合理，同時還含有豐富的維生素(VA、VE等)、黃酮、磷脂，以及鋅、錳、鉻等人體必需的微量元素[3,4]。核桃油富含油酸、亞油酸、亞麻酸等不飽和脂肪酸，具有很高的營養(yǎng)價值。大量的流行病學(xué)和臨床營養(yǎng)試驗研究發(fā)現(xiàn)，長期食用核桃油可以降低血液中膽固醇含量，減少心血管疾病的發(fā)生[5]，對人體具有重要生理作用和藥用價值。但由于核桃油較高的不飽和脂肪酸含量，使得極易氧化，影響其感官品質(zhì)和營養(yǎng)價值。油脂的過氧化值越高，油脂的品質(zhì)越低。

由于浸出法取油出油率高，較易控制操作溫度，得到較高品質(zhì)的核桃油，同時設(shè)備和工序較簡單，功耗低，經(jīng)濟(jì)節(jié)約，有機(jī)溶劑易回收等優(yōu)勢，擬采用浸出法提取核桃油。核桃油的穩(wěn)定性可以通過測定核桃油的過氧化值來反應(yīng)[6]。

本研究采用浸提法，因為不同種類的提取溶劑及其用量對核桃油的產(chǎn)量會產(chǎn)生很大的影響，同時注意到溫度和抗氧劑的種類也會影響到核桃油的抗氧化值。并考慮到實際應(yīng)用，以工業(yè)常用提取溶劑為提取劑，探索核桃油的提取工藝；且在不同溫度及不同抗氧化劑的條件下，探索核桃油最佳儲存條件，以期為核桃油的制備、貯藏和品質(zhì)保持提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 材料與試劑

核桃仁由某四川農(nóng)業(yè)有限公司提供，正己烷、丙酮、石油醚、五水硫代硫酸鈉、無水碳酸鈉、重鉻酸鉀、碘化鉀、濃硫酸、可溶性淀粉、三氯甲烷、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚（BHT）、N-苯乙?；?-L-谷氨酰胺（PG）、冰乙酸、生育酚均為分析純。

1.1.2 儀器與設(shè)備

恒溫干燥箱（DGG-9140AD）、恒溫培養(yǎng)箱（DRP-9162），上海森信實驗儀器有限公司；磁力攪拌器（HJ-2A），金壇市城西崢嶸實驗儀器廠；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（RE–2000），上海亞榮生化儀器廠；分析天平（FA2004B），上海佑科儀器儀表有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 浸提法提取核桃油

1.2.1.1 浸提法提取核桃油流程

浸提法提取核桃油流程如下所示[7]。

核桃仁—去皮—烘干—粉碎—有機(jī)溶劑浸提—抽濾—蒸發(fā)脫溶—核桃油。

1.2.1.2 浸提法提取核桃油步驟

（1）取一定量的核桃仁并稱重，核桃仁去皮并放入115℃的恒溫干燥箱中干燥1 d。

（2）將干燥后的去皮核桃仁小心取出，放入干燥皿，冷卻后放入研缽，研碎成粉末狀并恒重。

（3）取4個燒杯，在每個燒杯中放入10 g核桃仁粉末（精確至 0.001 g）。

（4）按料液比為 1∶6、1∶7、1∶8、1∶9 加入正己烷，用薄膜密封后，放在磁力攪拌器上，以相同的轉(zhuǎn)速攪拌4 h后停止。

（5）將每個燒杯中的混合物進(jìn)行抽濾，過濾掉濾渣，得到有機(jī)溶劑和核桃油的混合油。

（6）分別將4個燒杯中的混合油利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸發(fā)掉其中的有機(jī)溶劑，測留在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)瓶中核桃油的重量。

（7）計算核桃仁的出油率。

（8）將有機(jī)溶劑換為石油醚和丙酮，重復(fù)上述操作。

1.2.1.3 核桃仁出油率的測定

（1）將小燒杯烘干稱重。

（2）將旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)瓶中以蒸發(fā)掉有機(jī)溶劑的核桃油轉(zhuǎn)移到小燒杯中并稱重。

（3）利用以下公式計算出油率：

1.2.2 核桃油過氧化值的測定

1.2.2.1 核桃油抗氧化實驗步驟

（1）測定不含添加劑的核桃油成品的過氧化值。

（2）取16個錐形瓶，每個錐形瓶中準(zhǔn)確加入25 g不含添加劑的核桃油成品，分4組并編號。

（3）分別向每組的4個燒杯中加入以下成分：1號什么都不加入，2號加入0.005 g BHT，3號加入0.002 5 g PG，4號加入0.005 g生育酚（3種抗氧化劑的加入量對照標(biāo)準(zhǔn)，依次分別為200 mg/kg，100 mg/kg，200 mg/kg），所有燒杯搖勻。

（4）第一組燒杯放入電冰箱中（4℃），第二組燒杯放在25℃恒溫培養(yǎng)箱，第三組燒杯放在35℃的恒溫培養(yǎng)箱中，第四組燒杯放在45℃的恒溫培養(yǎng)箱中。

（5）每隔一段時間取出所有燒杯并搖勻，采用滴定法測定每個燒杯中核桃油的過氧化值。

1.2.2.2 核桃油的過氧化值測定

參照《食品國家安全標(biāo)準(zhǔn)——食品中過氧化值的測定》（GB5009.227——2016）中的滴定法進(jìn)行測定。

2 實驗結(jié)果與分析

2.1 核桃油的提油率

本實驗主要測定以正己烷、丙酮、石油醚這3種浸提溶劑在料液比分別為 1∶6、1∶7、1∶8、1∶9 條件下的出油率，如圖1。

圖1 核桃仁的提油率

由圖1可知，3種有機(jī)溶劑的提油率都是隨著料液比的增長而增大，當(dāng)料液比達(dá)到1∶8的時候，3種有機(jī)溶劑的提油率均達(dá)到峰值；當(dāng)料液比繼續(xù)增長到1∶9時，提油率反而下降，說明1∶8是最佳的料液比。在料液比相同的情況下比較3種有機(jī)溶劑的提油率：石油醚＞正己烷＞丙酮，石油醚的提油率是最高的，說明石油醚的提油效果最好。

2.2 核桃油的穩(wěn)定性

本實驗主要是在核桃油中加入不同種類的抗氧化劑并放在不同溫度下儲存，多次測定其過氧化值，探究溫度和抗氧化劑種類對核桃油穩(wěn)定性的影響。

其中未經(jīng)任何處理的核桃油測得過氧化值為0.063 g/100 g；儲存后的核桃油的過氧化值分別如圖2、圖 3、圖 4、圖 5。

圖2 4℃下核桃油的過氧化值

圖3 25℃下核桃油的過氧化值

由圖2可以看出，4℃冰箱冷藏狀態(tài)下核桃油的氧化非常緩慢，在不加入任何抗氧化劑的情況下就可以達(dá)到比較好的抗氧化效果，加入抗氧化劑的核桃油雖然過氧化值比不加抗氧化劑的核桃油稍低，但差距不大。說明在低溫狀態(tài)下儲存核桃油對核桃油的抗氧化具有非常顯著的效果。

由圖3可以看出，相比于在冷藏狀態(tài)下儲存，在25℃環(huán)境下儲存的核桃油，隨著儲存時間的變長，核桃油的過氧化值有明顯的提高，后期沒加入抗氧化劑的核桃油較冷藏下的過氧化值高了40%左右，加入BHT和PG的核桃油，其過氧化值在中后期明顯比沒加入抗氧化劑的核桃油低，約為20%左右。說明在25℃環(huán)境下，加入抗氧化劑有比較良好的抗氧化效果。

由圖4可以看出，相比于4℃冷藏儲存和25℃儲存狀態(tài)下，在30℃環(huán)境溫度下儲存的核桃油隨著時間的變長，過氧化值有著更加明顯的提高；后期沒加入抗氧化劑的核桃油較冷藏狀態(tài)下的過氧化值提高了70%左右，較25℃環(huán)境下的過氧化值提高了15%左右。加入抗氧化劑BHT和PG的核桃油，其過氧化值在中后期比沒加入抗氧化劑的核桃油低40%左右。說明在30℃的環(huán)境下，加入抗氧化劑的效果非常良好。

由圖5可以看出，相比于4℃冷藏儲存、25℃儲存、35℃儲存，在45℃環(huán)境溫度下儲存的核桃油隨著時間的變長，過氧化值有著巨大的增長；后期沒加入抗氧化劑的核桃油較冷藏狀態(tài)下的過氧化值提高了800%左右，較25℃狀態(tài)提高了500%左右，較35℃狀態(tài)提高了400%左右，說明較高的溫度會在很大程度上加劇加快核桃油的氧化。加入抗氧化劑BHT和PG依然有明顯的效果，但兩種抗氧化劑的效果開始出現(xiàn)明顯的差別，后期加入BHT的核桃油的過氧化值比沒加入抗氧化劑的核桃油低55%左右，加入PG的核桃油的過氧化值比沒加入抗氧化劑的核桃油低75%左右，且在整個測試時間段內(nèi)加入PG的核桃油的過氧化值幾乎都比加入BHT的核桃油低，說明在45℃的儲藏溫度下，抗氧化劑PG的抗氧化效果優(yōu)于BHT。

比較4幅圖可以看出，隨著儲存溫度的升高，不加抗氧化劑的核桃油，其過氧化值的增長幅度越來越大，說明溫度是影響核桃油氧化的一個非常重要的因素，且該增長并不是線性增長。在前期，核桃油的過氧化值的增加速度比較平緩，越往后期增加的速度越快。前3幅圖中，加入抗氧化劑BHT和PG的核桃油的過氧化值基本一致，說明在從4℃冷藏到35℃的環(huán)境溫度下，這兩種抗氧化劑都有良好的抑制核桃油氧化的效果，且將氧化效果控制在相近的水平；但當(dāng)溫度升高到45℃時，這兩種抗氧化劑明顯不再能夠把核桃油的氧化水平限制在前3幅圖的水平，并且均高于前3幅圖中不加抗氧化劑的核桃油的氧化水平，說明高溫對核桃油氧化效果的加劇作用大于抗氧化劑對氧化效果的抑制作用，核桃油的儲存應(yīng)在較低溫度為好。

3 結(jié)論

（1）本實驗主要測定了不同提取劑以及不同料液比下核桃的出油率，得到的結(jié)果是油料和提取劑的最佳料液比為1∶8；提取效果：石油醚＞正己烷＞丙酮。正己烷雖然價格較石油醚更貴，但是沸程范圍小，比石油醚更易于回收進(jìn)行循環(huán)利用，浸出過程中溶劑的消耗較小，因此工業(yè)生產(chǎn)要根據(jù)實際要求選擇適合的提取劑。

（2）本實驗在核桃油中加入不同種類的抗氧化劑并放在不同的環(huán)境溫度下儲存，多次測定過氧化值，由此來探索溫度和抗氧化劑對核桃油氧化程度的影響，得到的結(jié)果是溫度和時間是影響核桃油空氣氧化的兩大因素，溫度升高到一定程度后對核桃油氧化的加速作用大于抗氧化劑抑制氧化的作用。因此核桃油應(yīng)盡可能在低溫環(huán)境下儲藏。

（3）抗氧化劑PG和BHT具有良好的抗氧化性能，且PG的效果要優(yōu)于BHT。

圖4 35℃下核桃油的過氧化值

圖5 45℃下核桃油的過氧化值

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（四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，四川 成都 610065）

1005-2690（2017）12-0149-03

TS225.1

B

宋士連（1991-），女，碩士研究生，研究方向為生化產(chǎn)品分離。何澤超（1961-），男，工學(xué)博士，副教授，研究方向為生化產(chǎn)品分離、污染物生物凈化。

2017-11-03）