文冠果油成分及加工工藝的研究進(jìn)展

劉金鳳，張倩茹，尹 蓉，韓彥龍，高忠東，殷龍龍，孫慧英，王賢萍

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，山西太原 030031；2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所，果樹種質(zhì)創(chuàng)制與利用山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山西太原 030031）

文冠果有著悠久的栽培歷史[1-2]，因其種子含油，在古代就被種植在寺廟旁以提供無煙的燈油和僧人的食用油[3]。近年來，人們利用木本植物（如山杏、無患子、麻瘋樹、桃花心木等）生產(chǎn)綠色、環(huán)保、可再生利用的生物柴油，除此之外，文冠果的種子也同樣是可利用資源，有極大的發(fā)展?jié)摿2]。

文冠果種子油是以文冠果籽仁為原料，經(jīng)過物理壓榨提取、索氏萃取抽提或超臨界CO2萃取等方法提取后精煉而成的清澈透明、色澤金黃、味道甘美、香氣濃郁、營養(yǎng)豐富的油，是木本食用油中的極品。文冠果油為食用油之王，種仁含油率高達(dá)59.86%，不飽和脂肪酸含量在90%以上，其中尤以亞油酸含量最高（高于37%），油酸含量次之（可達(dá)30%以上）。此外，文冠果籽仁油中還含有多種生物活性物質(zhì)，具有降血壓、降血脂、預(yù)防血管硬化、治療慢性肝病、抗氧化、延緩衰老等功效。綜上所述，文冠果籽仁油不僅富含多種營養(yǎng)成分、保健價(jià)值高，而且還具有花生油、葵花籽油、菜籽油等不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。對文冠果油成分及加工工藝的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為文冠果油脂資源的開發(fā)利用提供相關(guān)的理論依據(jù)。

1 文冠果油的成分

1.1 文冠果油脂肪酸的組成

近年來，文冠果油的成分研究已成為科研學(xué)者、各大糧油企業(yè)的研究熱點(diǎn)。

文冠果油中主要脂肪酸成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)見表1。

文冠果油中質(zhì)量分?jǐn)?shù)在1%以上的脂肪酸有亞油酸、油酸、棕櫚酸、硬脂酸、二十碳烯酸、二十二碳烯酸，其中棕櫚酸和硬脂酸為飽和脂肪酸，亞麻酸、亞油酸、二十碳烯酸、二十二碳烯酸為不飽和脂肪酸。文冠果油中不飽和脂肪酸占總含油量的82.22%～91.46%，亞油酸的含量為37.10%～42.49%，油酸的含量為23.56%～32.56%。

表1 文冠果油中主要脂肪酸成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%

不飽和脂肪酸是人體不可或缺的脂肪酸，長期攝入適量的不飽和脂肪酸對機(jī)體抑制產(chǎn)生消化系統(tǒng)功能紊亂及其他多種心腦血管疾病具有良好的預(yù)防、治療功效[9]。因此，油料作物品質(zhì)改良的重點(diǎn)是提高不飽和脂肪酸含量、降低飽和脂肪酸含量。同時(shí)有研究表明，亞油酸進(jìn)入細(xì)胞后，能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞膜活性，參與細(xì)胞能量代謝，調(diào)節(jié)細(xì)胞生存及相關(guān)代謝，起到降低血液膽固醇，預(yù)防高血壓、冠心病、老年性肥胖等作用；油酸能調(diào)節(jié)人體血漿中高、低密度脂蛋白膽固醇的濃度比例，防止人體內(nèi)膽固醇過量。文冠果油中油酸和亞油酸二者總含量高于50%，是天然的預(yù)防高血壓、高血脂、抗氧化的營養(yǎng)健康食用油。

1.2 文冠果油中的其他活性成分

鄧紅[7]的研究結(jié)果表明，不同產(chǎn)地文冠果油中含有17種氨基酸，其中含有人體必需氨基酸7種，含量最高的是具有健腦益智作用的谷氨酸，其次是具有解毒、恢復(fù)肝臟功能的精氨酸，再次是天冬氨酸，以及具有修復(fù)肌肉、控制血糖作用的亮氨酸。文冠果油中還含有VB1，VB2，煙酸，葉酸，泛酸，VC，VE，VA，胡蘿卜素等多種對人體有益的維生素，其中的B族維生素具有抗癌潛能，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)服用葉酸有明顯改變子宮頸癌前狀態(tài)病理變化的作用，可使癌變前細(xì)胞開始恢復(fù)正常狀態(tài)；VE有很好的抗衰老、美容養(yǎng)顏、抑制腫瘤細(xì)胞分裂擴(kuò)散等作用。文冠果油中非皂化部分含有較多的甾醇，是一種較好的抗菌劑[10]。研究人員以文冠果油為原料，采用皂化法提取文冠果植物甾醇的抑菌試驗(yàn)顯示，文冠果甾醇粗提物對大腸桿菌和枯草芽孢桿菌有顯著的抑制作用，特別是對大腸桿菌的抑制作用尤為突出[11]。

1.3 文冠果油中的礦質(zhì)元素組成

礦質(zhì)元素是生命活動(dòng)所必需的物質(zhì)，參與人體全部生理過程，具有重要的生物學(xué)作用、生理功能。對文冠果油樣品經(jīng)消化處理后測定其中的礦質(zhì)元素含量，結(jié)果表明文冠果油中含有多種礦質(zhì)元素包括營養(yǎng)元素N，常量礦物元素K，Mg，P和微量礦物元素Fe，Zn，Mn，Cu，Ba。其中氮是植物構(gòu)成全部蛋白質(zhì)的重要成分，對植物的生長起著關(guān)鍵作用；鋅是植物生長的必需元素；磷是植物內(nèi)能量代謝物質(zhì)運(yùn)送的媒體，其主要作用是促進(jìn)光合作用；鉀是品質(zhì)元素，鉀元素充分時(shí)能夠保證農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[2]。

2 文冠果油加工工藝的研究進(jìn)展

2.1 壓榨提取

物理壓榨法分為冷榨法和熱榨法，其主要區(qū)別在于軋胚前油料是否炒制，為保持油脂的營養(yǎng)成分及其活性，大多采用冷榨法。冷榨法是將未經(jīng)焙炒、軋胚的油料經(jīng)低溫榨油機(jī)壓榨，而獲得營養(yǎng)價(jià)值和分子結(jié)構(gòu)都未發(fā)生變化的油脂及餅粕的一種制油技術(shù)[12]。鄧紅[7]以文冠果籽為原料，通過機(jī)械壓榨法獲取文冠果冷榨油，結(jié)果表明文冠果油冷榨條件為：壓力55±2 MPa，仁殼比9∶1（g∶g），壓榨時(shí)間8 h，冷榨油得率40.44%，種仁含油率58.91%。

2.2 索氏提取

浸出法取油是應(yīng)用固液萃取的原理，選用有機(jī)溶劑（如石油醚、正己烷、丙酮、異丙醇等），經(jīng)過對油料的噴淋和浸泡作用，使油料中的油脂被提取出來的一種方法。常月梅等人[5]采用溶劑索式抽提技術(shù)萃取了4種山西省產(chǎn)的文冠果種子油，抽提13 h，用無水硫酸鈉干燥，回收石油醚，得淡色油脂。結(jié)果表明，山西省4種文冠果籽不飽和脂肪酸含量在91.7%～93.8%，是食用油和生物柴油的優(yōu)質(zhì)原料。王黎麗等人[13]以石油醚為溶劑，得到了最佳提取工藝參數(shù)為種仁粒徑2 mm，提取溫度90℃，提取時(shí)間10 h，料液比1∶5（W∶V），在此條件下平均提取率可達(dá)62.49%。

2.3 超臨界CO2萃取

超臨界CO2萃取技術(shù)是利用超臨界流體的溶解能力與其密度的關(guān)系而實(shí)現(xiàn)萃取的一種新型提取技術(shù)。在超臨界狀態(tài)下，將超臨界流體與待分離的物質(zhì)接觸，使其有選擇性地把不同極性、沸點(diǎn)、分子量的成分依次萃取出來。王婭麗等人[6]應(yīng)用CO2超臨界萃取技術(shù)，對文冠果籽油的提取工藝條件進(jìn)行了試驗(yàn)研究。結(jié)果表明，CO2超臨界萃取文冠果籽油的工藝條件為萃取壓力30 MPa，萃取溫度50℃，CO2流量40 L/h，萃取時(shí)間150 min，在此條件下出油率可達(dá)44.56%。陳鷗等人[14]以文冠果種子為原料，應(yīng)用超臨界CO2流體萃取文冠果油，確定了萃取文冠果油的最佳條件為壓力40 MPa，萃取溫度50℃，時(shí)間120 min，平均得率31.6%。

2.4 超聲波及微波輔助提取

超聲波輔助提取果仁中的油脂其原理在于空化效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)及熱效應(yīng)使得細(xì)胞內(nèi)源物質(zhì)得以釋放，因而超聲波可強(qiáng)化萃取分離過程的傳質(zhì)速率和效果，從而提高出油率、縮短提取時(shí)間、減少提取過程中的損耗。陳曾等人[15]探討了超聲波輔助提取文冠果籽油的工藝條件。結(jié)果表明，在石油醚為提取溶劑、超聲功率150 W下，超聲輔助提取文冠果油的最佳條件為提取溫度70℃，提取時(shí)間34 min，液料比7∶1，出油率可達(dá)58.95%。

微波是一種頻率位于紅外輻射和無線電波之間的電磁波，微波輻射可以加快反應(yīng)速度、減少催化劑用量，有選擇性高、溶劑消耗少、無污染環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。殷振雄[16]采用微波鹽法提取文冠果油，結(jié)果表明微波功率的變化對油脂得率的影響較大，隨著功率的增大，提取率也隨之增大，微波功率在300 W時(shí)提取率可達(dá)86.55%，亞油酸為47.35%，油酸為27.25%。

2.5 水酶法提取

水酶法是利用機(jī)械和酶解方法破壞植物細(xì)胞壁，從而使油脂溶出的一種新型提油方法。這種制油工藝能在提取油脂和蛋白質(zhì)的同時(shí)，不使用有機(jī)溶劑且不需要脫膠工序，從而減少環(huán)境污染，具有處理?xiàng)l件溫和、能耗低、污染少、易處理、提取率高等優(yōu)點(diǎn)。趙芳等人[8]采用氣相色譜、胰脂酶水解法分析了文冠果油脂肪酸組成，文冠果仁中粗脂肪含量達(dá)62%，油脂脂肪酸組成中不飽和脂肪酸含量接近90%。

3 結(jié)語

亞油酸、油酸為人體必需脂肪酸，人體自身不能合成。文冠果油富含多種不飽和脂肪酸，特別是亞油酸、油酸含量比目前市面上主要的食用油高得多，是不可多得的高檔食用油。但目前，山西省對文冠果種質(zhì)資源的調(diào)查、保護(hù)和開發(fā)性研究重視不夠，只有個(gè)別學(xué)者在從事文冠果研究，只有個(gè)別縣市有小規(guī)模種植，對文冠果的加工利用特別是深加工研究少之又少，文冠果油的研究更是幾乎為零，應(yīng)該針對文冠果油中的活性營養(yǎng)功能性成分、預(yù)防保健作用和抗衰老美容等功效進(jìn)行深度開發(fā)和利用，延長其產(chǎn)業(yè)鏈，提高其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。