牛油果椰油的濕法制備及其品質(zhì)特性分析

宋晨也,藍(lán)良妹,唐敏敏,宋 菲,李 瑞,趙松林,夏秋瑜

(1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，武漢 430030； 2.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院 椰子研究所，海南 文昌 571339；3.海南大學(xué) 生命科學(xué)與藥學(xué)院，?？?570228; 4.廣東海洋大學(xué) 食品科技學(xué)院, 廣東 湛江 524088)

椰子油主要由中短碳鏈脂肪酸組成，其中辛酸、癸酸含量約占15%， 月桂酸含量約占50%，能被人體迅速消化提供能量，且在體內(nèi)不會轉(zhuǎn)化成脂肪，具有促進新陳代謝、減肥、通便、抑菌等功能；此外由于其分子鏈短，能迅速被皮膚吸收滲透，具有護發(fā)、護膚等特性。近年來初榨椰子油發(fā)展迅速，在國外被稱為“超級食品”或“瓶子里的藥店”，在國內(nèi)也越來越受到消費者認(rèn)可，市場規(guī)模逐年擴大，有關(guān)椰子油功能特性的報道也越來越多。但是椰子油脂肪酸組成單一，由95%以上的飽和脂肪酸組成，另外椰子油中的多酚、甾醇等功能性油脂伴隨物含量也低，因此椰子油的一些營養(yǎng)特性存在爭議。

牛油果也稱為鱷梨，具有極高的營養(yǎng)價值，有“樹木黃油”的美稱，果肉脂肪含量高達30%，牛油果油中含有50%以上的不飽和脂肪酸[1]。研究表明，不飽和脂肪酸具有抗衰老、降血壓、降血脂、增強智力、抗癌、預(yù)防心血管疾病、抑制過敏等重要的生理功能[2]。目前采用水酶法提取牛油果油的研究較多。陳愷嘉等[3]利用番木瓜汁為酶源提取牛油果油，提油率可達75.32%。王麗媛等[4]采用木瓜蛋白酶酶解提取牛油果油，提油率達到79.49%。

目前，還未見將牛油果用于制備營養(yǎng)強化油的報道。本文通過將椰漿和牛油果漿協(xié)同作用，利用椰子油良好的溶解性，制備富含油脂伴隨物和多不飽和脂肪酸的牛油果椰油，為功能性食用椰油產(chǎn)品的開發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

新鮮椰漿，由成熟椰肉壓榨所得，油脂含量28%，由文昌市南椰實業(yè)有限公司提供；牛油果，市售，七八成熟。果膠酶，酶活力30 000 U/g，肇東國科北方酶制劑有限公司；半纖維素酶、 木瓜蛋白酶，酶活力均為100 000 U/g，江蘇富盛德生物工程有限公司；其他試劑均為分析純。

WF-A2000果汁機，浙江省永康市天歌電器有限公司；R-210旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，BUCHI公司；892 Profession Rancimat Metrohm油脂氧化穩(wěn)定性測定儀；MCR102流變儀，奧地利安東帕；MS3000粒度分析儀，英國馬爾文；7230G型分光光度計，上海精密科學(xué)儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 牛油果椰油的制備

牛油果漿制備：將新鮮牛油果清洗、去皮、去核、切塊，加入與果肉等質(zhì)量的溫開水，用勻漿機打漿10 min得到牛油果漿，4℃貯存?zhèn)溆谩?/p>

椰漿超聲波輔助酶解：向新鮮椰漿中加入適量的牛油果漿和木瓜蛋白酶、果膠酶、半纖維素酶，用攪拌器混勻，置于水浴鍋中在適宜溫度下酶解，再超聲輔助處理一段時間，定期監(jiān)測反應(yīng)體系的pH，反應(yīng)過程中體系pH維持在5～6。

牛油果椰油的分離：酶解處理后的椰漿和牛油果漿混合物放入-20℃冰柜冷凍，完全冷凍后轉(zhuǎn)入60℃水浴中加熱一定時間解凍，再重復(fù)冷凍、解凍1次，然后取油層和油乳混合層轉(zhuǎn)入離心管中，在14 000 r/min下離心15 min，分離得到清澈的牛油果椰油。

牛油果椰油得率=分離所得油的質(zhì)量/原料椰漿質(zhì)量×100%

1.2.2 油脂理化指標(biāo)測定

酸價的測定參考GB 5009.229—2016；過氧化值的測定參考GB 5009.277—2016；碘值的測定參考GB/T 5532—2008；水分含量的測定參考GB 5009.236—2016；皂化值的測定參考GB/T 5534—2008。

1.2.3 脂肪酸組成測定

油脂甲酯化處理參考文獻[5]稍作修改。10 mg油樣溶于1 mL甲苯具塞試管中，加入200 μL抗氧化劑(100 mg BHT溶于100 mL甲苯中)，然后再加入 2 mL含10%乙酰氯的甲醇(制備該試劑時在冰上將1 mL乙酰氯逐滴加入10 mL甲醇，攪拌至少1 h)。蓋上瓶塞，50℃下過夜。然后冷卻，加入5 mL 5%氯化鈉溶液。用正己烷萃取脂肪酸甲酯2次，每次5 mL，合并兩次萃取液，用5 mL 2%碳酸氫鉀溶液清洗，分離正己烷層并用硫酸鈉干燥，待GC分析。

GC分析條件：HP-5色譜柱(30 m×0.25 mm× 0.25 μm )；色譜柱升溫條件為初始溫度100℃保持2 min，以10℃/min的速率上升至180℃，保持2 min，以8℃/min的速率上升至200℃， 保持5 min；載氣為高純度N2，流量3.00 mL/min；空氣流量50 mL/min；氫氣流量50 mL/min；氫火焰離子化檢測器(FID)，檢測器溫度300℃；進樣口溫度300℃；進樣量1 μL；分流比5∶1。

1.2.4 油脂氧化穩(wěn)定性分析

參考蘇帝翰等[6]的方法。稱取3 mL油樣至油脂氧化穩(wěn)定性測定儀的反應(yīng)池試管中，調(diào)節(jié)空氣流量為10 L/min，設(shè)定溫度為120℃。實驗曲線采用儀器自動積分分析，以誘導(dǎo)時間突變點 (OSI)為反應(yīng)終點。

1.2.5 色度的測定

運用色差儀進行色差L、a、b值的測定。 色差儀的3個值分別表示不同的色度。L值反映亮度，0表示黑色，100表示白色；a值反映紅綠色度，正值偏紅，負(fù)值偏綠，絕對值越大則紅色或綠色越深；b值反映橙藍(lán)色度，正值偏橙，負(fù)值偏藍(lán)[7-8]。

1.2.6 總酚酸、黃酮、類胡蘿卜素含量測定

油脂中總酚酸的提取參照Nevin[9-10]等的方法，酚酸含量測定參照Kumar等[11]的方法。黃酮的測定參照吳有鋒等[12]的方法。類胡蘿卜素含量的測定參照楊萬政等[13]的方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 原料預(yù)處理對提油效果的影響

超聲波產(chǎn)生的振動、空化及攪拌等超聲效應(yīng)的協(xié)同作用，能提高物質(zhì)分子運動頻率和速度，能使植物組織在溶劑中產(chǎn)生空化泡崩潰，使組織細(xì)胞破裂，小分子物質(zhì)等更容易滲入植物細(xì)胞中，從而加速反應(yīng)[14]。因此，超聲波輔助提取可提高有效成分的提取率，縮短提取時間，提高提取效率[15], 目前已用于多種油脂的輔助提取[16-18]。本文利用超聲波和酶水解技術(shù)協(xié)同作用提取牛油果椰油，椰漿中加入30%牛油果漿(以椰漿質(zhì)量計，下同)、0.25%木瓜蛋白酶和0.05%半纖維素酶(以物料總質(zhì)量計，下同),在酶解溫度60℃下按表1設(shè)置的參數(shù)制備牛油果椰油，并測定牛油果椰油的酸價，計算牛油果椰油得率，結(jié)果見圖1。

表1 原料預(yù)處理方案

圖1 原料預(yù)處理對提油效果的影響

由圖1可見：超聲處理可提高酶解法的油脂得率，超聲時間相同時，隨著酶解時間的延長，牛油果椰油的得率升高；酶解時間相同時，隨著超聲時間的延長，牛油果椰油的得率升高，酸價降低。綜合比較，組5的牛油果椰油得率最高，酸價最低，故選擇物料酶解1 h，再經(jīng)超聲2 h，冷凍后60℃加熱1 h解凍后再高速離心分離油脂。

2.2 不同酶處理對提油效果的影響

在椰漿中加入30%的牛油果漿，分別加入0.1%果膠酶、0.5%半纖維素酶、0.5%木瓜蛋白酶、0.25%木瓜蛋白酶和0.05%果膠酶(稱為二酶復(fù)合)及0.17%木瓜蛋白酶、0.03%果膠酶和0.17%半纖維素酶(稱為三酶復(fù)合)，置于60℃水浴中酶解1 h，超聲2 h后，在-20℃冷凍，再在60℃水浴中加熱1 h解凍，重復(fù)冷凍、解凍過程1次后，取上層油層和油乳混合物在14 000 r/min下離心15 min，分離得到牛油果椰油，牛油果椰油的得率及酸價如圖2所示，氧化穩(wěn)定性如圖3所示。

圖2 不同酶處理對提油效果的影響

由圖2可見：在提油過程中，不同酶處理后的牛油果椰油得率不同，木瓜蛋白酶和果膠酶組成的二酶復(fù)合酶解得到的牛油果椰油得率最高，為22.9%，酸價(KOH)為0.42 mg/g；三酶復(fù)合酶解得到的牛油果椰油得率最低，為20.5%，酸價(KOH)為0.40 mg/g；牛油果椰油得率從高到低依次為二酶復(fù)合、木瓜蛋白酶、半纖維素酶、果膠酶和三酶復(fù)合。三酶復(fù)合酶解牛油果椰油得率最低，可能是因為不同酶之間互相影響，物料乳化體系發(fā)生了變化，或呈膠體狀態(tài)，不利于油的析出。這幾種酶所制備的牛油果椰油的酸價差別不大。

圖3 不同酶處理的牛油果椰油的氧化穩(wěn)定性

由圖3可見，三酶復(fù)合酶解得到的牛油果椰油的氧化誘導(dǎo)時間最長，其次是果膠酶、二酶復(fù)合、半纖維素酶，木瓜蛋白酶的最低。影響油脂氧化穩(wěn)定性的因素有很多，如物料的新鮮程度、油脂的脂肪酸組成、油脂中的抗氧化物質(zhì)或者促氧化物質(zhì)的含量以及油脂的水分含量和雜質(zhì)等。不同酶酶解的牛油果椰油的氧化誘導(dǎo)時間有差異，可能也跟牛油果椰油中含有的植物多酚、甾醇、類胡蘿卜素等天然抗氧化劑有關(guān)，這些天然抗氧化劑在氧化過程中可防止過氧化物降解，延緩二級氧化產(chǎn)物(醇類和羧基化合物)的生成，從而延長氧化誘導(dǎo)時間。結(jié)合牛油果椰油的得率和酸價(圖2)，以添加木瓜蛋白酶和果膠酶二酶復(fù)合協(xié)同作用提油為宜。

2.3 不同酶解溫度對提油效果的影響

在椰漿中加入30%的牛油果漿、0.25%木瓜蛋白酶和0.05%果膠酶，分別置于30、40、50、60℃和70℃水浴酶解1 h，超聲2 h，后將其在-20℃冷凍，再在60℃水浴中加熱1 h解凍，重復(fù)冷凍、解凍1次后，取上層油層和油乳混合層在14 000 r/min下離心15 min，得牛油果椰油。酶解溫度對牛油果椰油得率及酸價的影響如圖4所示。

由圖4可見：在30～70℃范圍內(nèi)，隨著酶解溫度的升高，牛油果椰油的得率先減小后增大再減小，在酶解溫度為60℃時得率最高；酸價隨著酶解溫度升高先減小后增大，60℃時酸價最小。所以，選擇酶解溫度為60℃。

2.4 牛油果漿添加量對提油效果的影響

在椰漿中分別加入20%、30%、40%、45%、50%、60%的牛油果漿，再加入0.25%木瓜蛋白酶和0.05%果膠酶，在水浴60℃下酶解1 h，超聲2 h，后將其在-20℃冷凍，在60℃下解凍1 h，重復(fù)冷凍、解凍1次，取上層油層和油乳混合層在14 000 r/min下離心15 min，得牛油果椰油?？疾觳煌Ｓ凸麧{添加量對牛油果椰油得率及酸價的影響，結(jié)果見圖5。

圖5 不同牛油果漿添加量對提油效果的影響

由圖5可見：隨著牛油果漿添加量的增加，牛油果椰油得率先增大后減小，可能是由于原料添加量越高，物料凝膠化程度越大，所以得率有所下降；隨著牛油果漿添加量的增大，酸價前期變化不大，后期有增大的趨勢。綜合考慮，選擇30%的牛油果漿添加量制備牛油果椰油，在該條件下牛油果椰油得率為26.4%，酸價(KOH)為0.36 mg/g 。

綜上，牛油果椰油的最佳提取工藝條件為：椰漿中加入30%的牛油果漿、0.25%木瓜蛋白酶和0.05%果膠酶，60℃下水浴加熱1 h，超聲2 h，于-20℃下完全冷凍，再在60℃下解凍1 h，重復(fù)冷凍、解凍過程1次，取上層油層和油乳混合層在14 000 r/min離心分離15 min。

2.5 牛油果椰油的理化性質(zhì)和活性物質(zhì)含量

采用上述最佳條件制備的牛油果椰油的理化性質(zhì)測定結(jié)果見表2。

表2 牛油果椰油的理化性質(zhì)

由表2可見：牛油果椰油酸價(KOH)為0.36 mg/g，低于菲律賓初榨椰子油國家標(biāo)準(zhǔn)(PNS/BAFPS 22:2004 ICS 67.200.10)0.56 mg/g 的限值，更遠(yuǎn)低于我國GB 2716—2018中3.0 mg/g的限值；過氧化值略高于亞太椰子共同體(APCC)關(guān)于初榨椰子油的限量指標(biāo)(0.038 g/100 g)，但顯著低于我國GB 2716—2018的限量指標(biāo)(0.25 g/100 g)，說明本研究所得牛油果椰油品質(zhì)較佳。牛油果椰油呈淡綠色，兼具椰子及牛油果特有的芳香味。此外，牛油果椰油中油脂伴隨物含量顯著增加，總酚酸含量為(0.24±0.15)mg/g，類胡蘿卜素含量為(0.61±0.03)mg/kg，黃酮含量為(0.013±0.002)mg/mL，而椰子油中類胡蘿卜素和黃酮無檢出，結(jié)果表明該工藝制備的牛油果椰油強化了椰子油營養(yǎng)價值。

2.6 椰子油、牛油果油和牛油果椰油的脂肪酸組成

采用優(yōu)化的工藝分別提取椰子油和牛油果油，測定椰子油、牛油果油和牛油果椰油的主要脂肪酸組成，結(jié)果如表3所示。

表3 椰子油、牛油果油和牛油果椰油的主要脂肪酸組成及含量 %

由表3可見，牛油果油的脂肪酸組成測定結(jié)果與王佳雅等[19]的結(jié)果相近。牛油果椰油的不飽和脂肪酸含量(10.55%)比椰子油的不飽和脂肪酸含量(5.67%)高，飽和脂肪酸含量降低。由此可知，加入牛油果漿后，經(jīng)木瓜蛋白酶和果膠酶酶解，輔以超聲、水浴加熱及冷凍處理，可有效降低椰子油中的飽和脂肪酸含量，提高椰子油中的不飽和脂肪酸含量，改善椰子油的脂肪酸組成。

3 結(jié) 論

牛油果椰油最佳制備工藝條件為：新鮮椰漿中加入30%牛油果漿，加入總物料質(zhì)量0.25%的木瓜蛋白酶和0.05%果膠酶，60℃水浴加熱1 h，超聲2 h，-20℃冷凍后60℃水浴1 h后，重復(fù)冷凍、解凍1次，然后在 14 000 r/min離心15 min。在最佳條件下，牛油果椰油的得率為26.4%，不飽和脂肪酸含量為10.55%，酸價(KOH)為0.36 mg/g，油脂伴隨物含量大幅度增加，其中總酚酸含量為(0.24±0.15)mg/g，類胡蘿卜素含量為(0.61±0.03)mg/kg，黃酮含量為(0.013±0.002)mg/mL。牛油果椰油豐富了椰子油的脂肪酸組成，改善了椰子油的營養(yǎng)功能，可作為功能性產(chǎn)品的配料。