兩種方法提取石榴籽油的理化性質(zhì)及其脂肪酸組成分析

李佳潞，黨 輝，楊夢潔，穆明月，梁鑫宇，張海生

（陜西師范大學(xué)食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西西安 710100）

石榴（Punica granatum L.） 又名安石榴，原產(chǎn)波斯（今伊朗） 一帶，公元前2 世紀(jì)時傳入中國，在我國黃河流域及其以南地區(qū)廣為栽培，陜西臨潼、山東棗莊、安徽懷遠(yuǎn)、四川會理和云南蒙自是我國五大石榴產(chǎn)區(qū)。石榴皮渣是石榴汁加工的副產(chǎn)物，多被當(dāng)作廢料丟棄，不僅造成資源的浪費(fèi)，還會污染環(huán)境。石榴皮渣主要成分為石榴籽和石榴皮，石榴籽中含有豐富的石榴籽油，主要成分為棕櫚酸、硬脂酸、亞麻酸、石榴酸、油酸和亞油酸，石榴籽油具有抗氧化、降血脂、抗癌、調(diào)節(jié)免疫等一系列生理活性[1]。對有機(jī)溶劑浸提法和超聲波輔助提取法提取的石榴籽油得率、油脂的理化性質(zhì)、抗氧化活性和脂肪酸組成進(jìn)行分析，以期能為石榴皮渣和石榴籽油的開發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

新鮮甜石榴，購自西安市長安區(qū)朱雀農(nóng)貿(mào)市場，為西安市臨潼硬籽甜石榴；石榴皮渣，西安市臨潼硬籽甜石榴榨汁后的殘渣。

1.2 試劑

DPPH 試劑、抗壞血酸，Sigma 公司提供；石油醚（沸程30～60 ℃）、冰醋酸、乙醚、苯、無水乙醇、95%乙醇、氫氧化鉀、氫氧化鈉、硫代硫酸鈉、碘化鉀、可溶性淀粉等，均為國產(chǎn)分析純。

1.3 儀器設(shè)備

TQ-100 型高速多功能粉碎機(jī)，上海市天祺盛世科技有限公司產(chǎn)品；SY-5000 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：上海亞榮生化儀器廠產(chǎn)品；GCMS-OP2010 型，島津企業(yè)管理中國有限公司產(chǎn)品；GZX-9146 MBE 型數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠產(chǎn)品；JA2003N 型電子天平，廣州澤明科技發(fā)展有限公司產(chǎn)品；HDM-1000C 型數(shù)顯恒溫電熱套，常州榮華儀器制造有限公司產(chǎn)品；BILON-650CT 型多用途恒溫超聲波提取機(jī)，西安比朗生物科技有限公司產(chǎn)品；722 型可見分光光度計，上海光譜儀器有限公司產(chǎn)品。

2 試驗(yàn)方法

2.1 樣品處理

（1） 石榴籽粉。新鮮石榴取籽，置于電熱鼓風(fēng)干燥箱中，于60 ℃恒溫條件下烘干后粉碎過40 目篩，備用。

（2） 石榴皮渣粉。將榨汁后的石榴皮渣置于電熱鼓風(fēng)干燥箱中，于60 ℃恒溫條件下烘干后粉碎過40 目篩，備用。

2.2 石榴籽油的提取

準(zhǔn)確稱取25 g 上述制備好的石榴籽粉末或石榴籽皮渣粉末置于錐形瓶或超聲杯中，按料液比（W/V）1∶10 加入沸程為30～60 ℃的石油醚，錐形瓶封口后在室溫下避光靜置提取24 h，超聲杯在300 W，25 ℃下超聲輔助提取30 min，過濾，提取液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓濃縮，回收石油醚后倒入燒杯，在室溫下避光放置24 h，稱量其質(zhì)量，按下式計算得率。

式中：W——石榴籽油的得率，%；

M1——石榴籽油的總質(zhì)量，g；

M2——石榴籽（石榴皮渣粉末） 的質(zhì)量，g。

2.3 石榴籽油的理化指標(biāo)測定

酸價按照GB 5009.229—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中酸價的測定》的方法測定，碘值按照GB/T 5532—2008《動植物油脂碘值的測定》的方法測定，過氧化值按照GB 5009.227—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中過氧化值的測定》的方法測定，皂化值按照GB/T 5534—2008《動植物油脂皂化值的測定》的方法測定。

2.4 DPPH 自由基清除率測定

用95%的乙醇將石榴籽油配成質(zhì)量濃度梯度為2，4，6，8，10 mg/mL 的石榴籽油乙醇溶液，用95%乙醇配制0.2 mmol/L 的DPPH 試劑（現(xiàn)配現(xiàn)用、避光保存）。試管中加入各濃度梯度的石榴籽油乙醇溶液3 mL，再分別加入3 mL DPPH 試劑，充分搖勻，放置30 min，同時，用抗壞血酸作為陽性對照，用95%乙醇作為陰性對照，反應(yīng)完成后，測定波長517 nm 波長的吸光度計算清除率。

式中：A0——樣品空白吸光度；

A1——本底吸光度；

A——樣品吸光度。

2.5 脂肪酸組成的測定

石榴籽油脂肪酸組成成分采用GC-MS 法測定。

（1） 甲酯化條件。提前稱量大約100 mg 石榴籽油，將其倒進(jìn)帶瓶塞的試管中，然后向試管中加入（體積比1∶1） 1.5 mL沸程為30～60 ℃的石油醚和苯的混合溶液，充分振蕩該試管，使得油樣充分混勻，然后再加入濃度為0.4 mol/L 的KOH- 甲醇溶液1.5 mL，搖晃使其混勻，室溫下將溶液靜置5～10 min，加入12 mL 蒸餾水，充分振蕩后靜置，觀察發(fā)現(xiàn)溶液分層后，吸取上層清液，做氣相色譜- 質(zhì)譜分析[2]。

（2） GC 條件。RTX-50 型石英毛細(xì)管柱，規(guī)格為0.25 mm×30.0 m×0.25 μm；程序升溫80～280 ℃，280 ℃保持10 min；進(jìn)樣口溫度250 ℃；載氣為高純氦氣，流量1.0 mL/min；進(jìn)樣量0.5 μL。

（3） MS 條件。EI 離子源，電離電壓70 eV，設(shè)置離子源溫度200 ℃，接口溫度230 ℃，電子倍增器電壓1.175 kV，掃描范圍40～550（m/z）。質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫：NIST05[11]。

3 結(jié)果與分析

3.1 2 種提取方法石榴籽油得率比較

分別采用有機(jī)溶劑浸提法和超聲輔助提取法對石榴籽粉末和石榴皮渣粉末中的石榴籽油進(jìn)行提取。

不同提取方法對石榴籽油得率的影響見圖1。

圖1 不同提取方法對石榴籽油得率的影響

由圖1 可知，石榴籽粉末有機(jī)溶劑浸提法的得率為10.09%，而超聲輔助提取法的得率為10.64%；石榴皮渣有機(jī)溶劑浸提法的得率為1.3%，超聲輔助提取法的得率為1.45%，說明超聲輔助提取法比有機(jī)溶劑浸提法的提取效果更好，石榴籽油的得率更高。超聲波輔助提取方法之所以更有利于油脂的萃取分離，是因?yàn)樵诔暪ぷ鲿r產(chǎn)生超聲波的同時，會帶來空化作用，空化作用使石榴籽的細(xì)胞壁破裂，石榴籽細(xì)胞中的油脂更容易溶解在有機(jī)提取劑中，使提取油脂的效率提高并且提高了石榴籽油的提取率[3]。由圖1 還可知，石榴皮渣的油脂得率顯著低于石榴籽，這是因?yàn)槠ぴ钦ブ蟮氖駳堅渲胁粌H有石榴籽，還有大量的石榴皮和瓤，導(dǎo)致油脂得率降低。

3.2 2 種提取方法對石榴籽油理化性質(zhì)的影響

3.2.1 酸價

有機(jī)溶劑浸提法和超聲輔助提取法提取的石榴籽油酸價見圖2。

圖2 有機(jī)溶劑浸提法和超聲輔助提取法提取的石榴籽油酸價

由圖2 可知，石榴籽油的酸價較低，且超聲輔助提取法的酸價略低于有機(jī)溶劑浸提法的酸價。酸價低，油脂中游離脂肪酸含量少，油的品質(zhì)高；酸價高，油脂中的游離脂肪酸含量高，油的品質(zhì)差。說明超聲輔助提取法比有機(jī)溶劑浸提法提取的石榴籽油的品質(zhì)高。

3.2.2 碘值

有機(jī)溶劑浸提法和超聲輔助提取法提取的石榴籽油碘值見圖3。

圖3 有機(jī)溶劑浸提法和超聲輔助提取法提取的石榴籽油碘值

由圖3 可知，通過2 種提取方法比較，超聲輔助提取法提取的石榴籽油的碘值更低。碘值是指100 g油吸收的碘的克數(shù)，碘值越小，油脂的不飽和脂肪酸含量越少，油脂越穩(wěn)定，不易氧化分解。

3.2.3 過氧化值

有機(jī)溶劑浸提法和超聲輔助提取法提取的石榴籽油過氧化值見圖4。

圖4 有機(jī)溶劑浸提法和超聲輔助提取法提取的石榴籽油過氧化值

過氧化值反映的是油脂的氧化程度，過氧化值越低，說明油脂被氧化的程度越小，油脂的品質(zhì)越好。由圖4 可知，超聲輔助提取法提取的石榴籽油過氧化值低于有機(jī)溶劑浸提的石榴籽油的過氧化值。因?yàn)槭褡延透卟伙柡?，所以可以作為保健價值很高的植物油，但同時其容易氧化變質(zhì)，意味著儲存期不長[4]。

3.2.4 皂化值

有機(jī)溶劑浸提法和超聲輔助提取法提取的石榴籽油皂化值見圖5。

圖5 有機(jī)溶劑浸提法和超聲輔助提取法提取的石榴籽油皂化值

由圖5 可知，超聲輔助提取法提取的石榴籽油皂化值小于有機(jī)溶劑浸提法提取的石榴籽油皂化值。皂化值是指皂化1 g 油脂所用KOH 的毫克數(shù)。皂化值越小，說明油脂中游離脂肪酸和甘油酯含量越少。

3.3 2 種提取方法對石榴籽油DPPH 自由基清除率的影響

不同質(zhì)量濃度石榴籽油對DPPH 自由基清除率的影響見圖6。

圖6 不同質(zhì)量濃度石榴籽油對DPPH 自由基清除率的影響

由圖6 可知，石榴籽有機(jī)溶劑浸提法和超聲提取法提取出的石榴籽油對DPPH 自由基的清除率相近，清除率隨著質(zhì)量濃度的升高而增大，在質(zhì)量濃度較低時，石榴籽油的清除率明顯低于維C 的清除率，當(dāng)質(zhì)量濃度升高到8 mg/mL 以后，石榴籽油的清除率與維C 的清除率接近，但始終低于同質(zhì)量濃度的維C 清除率。

3.4 石榴籽油脂肪酸組成分析

采用GC-MS 對有機(jī)溶劑浸提法和超聲波輔助提取法的石榴籽油的脂肪酸組成進(jìn)行了測定。

2 種提取方法石榴籽油的脂肪酸組成見表1。

表1 2 種提取方法石榴籽油的脂肪酸組成 / %

由表1 可知，2 種提取方法提取的石榴籽油均檢測出了8 種脂肪酸，分別是硬脂酸、肉豆蔻酸、油酸、石榴酸、亞油酸、亞麻酸、13,16 - 十八碳二烯酸和順- 11 - 二十碳烯酸。2 種提取方法提取的石榴籽油的脂肪酸含量有一定的差異，超聲輔助提取法比有機(jī)溶劑浸提法石榴酸、不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸的含量更高一些，2 種提取方法石榴酸、不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸的含量分別為58.25%，86.63%，59.96%和59.09%，87.97%，60.55%。石榴籽油中石榴酸的含量高達(dá)59.09%，石榴酸是ω-3 型高度不飽和脂肪酸，與共軛亞油酸（CLA） 的結(jié)構(gòu)類似，被稱為“超級共軛亞油酸”[5]，是涂料等工業(yè)很好的原料[6]。

4 結(jié)論

超聲輔助提取法的提取率、石榴酸和不飽和脂肪酸的含量均高于有機(jī)溶劑浸提法，石榴籽油的理化性質(zhì)也優(yōu)于有機(jī)溶劑浸提法，因此更適合于石榴籽油的提取。通過GC-MS 分析，超聲輔助提取法和有機(jī)溶劑浸提法提取的石榴籽油中均含有硬脂酸、肉豆蔻酸、油酸、石榴酸、亞油酸、亞麻酸、13,16 - 十八碳二烯酸和順- 11 - 二十碳烯酸，而且石榴酸和不飽和脂肪酸的含量較高，是一種優(yōu)質(zhì)的油脂資源。