光皮树油工厂化精炼及理化性质分析

章 挺，周文才，徐海宁，江香梅*

(江西省林业科学院，江西省植物生物技术重点实验室，江西 南昌 330032)

光皮树油工厂化精炼及理化性质分析

章 挺，周文才，徐海宁，江香梅*

(江西省林业科学院，江西省植物生物技术重点实验室，江西 南昌 330032)

将从于都具收集到的光皮树干果压榨出毛油后，通过工厂化精炼，最终得到光皮树精炼油，并对其脂肪酸成分以及理化进行分析。结果表明，光皮树油最主要的3种脂肪酸为亚油酸(34.69%)、油酸(34.47%)、棕榈酸(22.37%)。对光皮树毛油与精炼油比较发现，毛油颜色深(黄77，红12，蓝8.7)，高酸值(15.3mg KOH/g)和高过氧化值(76.9meq/kg)，精炼后得到很大程度改善；一些营养成分(碳水化合物、水分、β-胡萝卜素、VE、尼克酸、硫胺素)和微量元素(钾、钠、镁、磷)在毛油中均有存在，经精炼后，碳水化合物、水分、β-胡萝卜素、钾、镁、磷含量显著下降，V E含量变化不大，尼克酸、硫胺素和钾含量均低于检测下限。

光皮树油；脂肪酸；油脂精炼；营养成分；微量元素

光皮树(Swida wilsoniana)为山茱萸科梾木属落叶乔木，高可达15～20m，树干挺秀、树姿优美，是理想的行道树、庭荫树。该树主要生长在我国中南地区，江西省于都县宽田乡被认为是光皮树的原产地。光皮树果实含油率33%～36%，油的脂肪酸组成中亚油酸、油酸等不饱和脂肪酸达74%以上，VE和β-胡萝卜素的含量分别达到76.7mg/100g和4.7mg/100g[1]，经国家粮食部门鉴定为一级食用油。在江西省于都县宽田乡，当地食用光皮树油已有100多年的历史。由于光皮树果实中含有大量的色素、树脂，在光皮树油的压榨过程中，部分脂肪醇、脂肪醛、酮类、呋喃以及有机胺类化合物进入油中，导致其油食用起来会有特殊的涩味，严重影响口感。随着人们物质生活的提高，最近十几年已经很少有人再食用光皮树油。

光皮树因果油含量高，被认为是中国主要木本油料能源树种之一[2]。曾虹燕等[3]采用超临界CO2、超声波和微波3种方法提取光皮树籽油，并分析不同提取方法对籽油化学成分的影响。李昌株等[4]研究了光皮树油酯交换反应制取成品生物柴油工艺和技术，发现所制取的生物柴油燃烧性能与0#柴油相似，是一种安全(闪点大于105℃)、洁净(灰分小于0.003)的生物质燃料油。此外，与传统的石化柴油相比较，这种可再生能源的生命周期整体能源消耗要低10%左右，并且除NOx外，生命周期HC、CO、PM10、SOx和CO2排放较石化柴油降低，具有生命周期能源效率高、能源消耗和排放低的特点，其发展较石化柴油具有一定的优势[5]。临床应用表明治疗高血脂症的有效率为93.3%，其中降低胆固醇的有效率为100%，食用价值可与山茶油、橄榄油相媲美[6]。为改善光皮树油的品质，提高食用口感，李臣等[7]在实验室内对光皮树油进行了精炼，获得的精炼油完全符合色拉油标准。本实验将对工厂化精炼光皮树油进行初步研究，并对精炼前后油各项理化指标及营养成分进行比较。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

光皮树果采收于江西省于都县宽田乡，待果实成熟后采摘，晒干；食用盐 江西九二盐矿有限公司；食用烧碱 自贡鸿鹤化工股份有限公司；活性白土 信阳易林工业黏土厂；活性炭 上海正宏工贸有限公司。

1.2 仪器与设备

45型圆筒炒籽机 湖北省咸宁科宏食品机械技术有限公司；ZX-95型螺旋榨油机 湖北省武穴市粮油机械厂；2t油脂精炼生产线(包括水洗罐、中和罐、脱色罐及脱臭罐) 江西山村油脂食品有限公司；6890N/5973i气相-质谱联用仪 美国安捷伦公司。

1.3 方法

1.3.1 光皮树油压榨及精炼

光皮树干果经炒籽机95℃烘炒后送入榨油机压榨，毛油经过滤后收集。约2t毛油泵入水洗罐，搅拌并加热至85℃，加入5%的0.2%盐水，缓慢搅拌30min后静置2h，磷脂和一些亲水杂质从罐底放掉，重复水洗3次后脱胶油泵入中和罐，缓慢搅拌并加入至55℃，加入20°Be的食用烧碱，用量为中和油脂中自由脂肪酸的量的110%。缓慢搅拌30min后静置2h，皂脚从罐底泵走并将脱酸油泵入脱色罐，在真空(50mbar)条件下缓慢搅动并预热至95℃，依次加入质量分数1.5%的活性白土和质量分数0.5%的活性炭，95℃搅拌30min后过滤，过滤后的脱色油泵入脱臭罐，脱臭在240℃、2mbar真空下进行，30min后得到精炼油。

1.3.2 脂肪酸成分分析

脂肪酸甲酯制备参照国标[8]进行。气质联用条件：HP-5MS弹性石英毛细管柱(0.25mm×30m，0.25μm)；载气为高纯氦气，流速1.0mL/min；程序升温起始温度60℃，保持3min，以10℃/min升温至280℃，并维持15min；进样量1μL，分流比30:1；离子源为EI源，电子能量70eV，离子源温度230℃，四级杆温度150℃，溶剂延迟4min，质量扫描范围50～500u；标准质谱谱库为NIST02。

1.3.3 理化性质及营养成分分析

油脂的色泽、酸值、过氧化值测定参照国家标准[9-11]；蛋白质、水分、脂肪、灰分、VA、VE、β-胡萝卜素、核黄素、硫胺素、尼克酸含量测定参照国标[12-19]；VC含量测定参照文献[20]；碳水化合物含量＝100－(蛋白质＋脂肪＋水分＋灰分)；磷、硒、碘的含量测定参照国标[21-23]；钾、锰、铁、锌、钠、镁、铜的含量测定参照文献[24]。

2 结果与分析

2.1 油脂中脂肪酸成分及相对含量

精炼油中的脂肪酸成分及相对含量结果见表1。棕榈酸、油酸和亚油酸为油脂中最主要的3个脂肪酸，相对含量分别为22.37%、34.47%、34.69%，占油脂成分的91.53%，与其他油脂相比，光皮树油脂的脂肪酸成分及含量与米糠油较为相似[25]。油酸与亚油酸的相对含量几乎相当，而高不饱和脂肪酸亚麻酸的含量相对低很多，仅为1.98%。不饱和脂肪酸的相对含量占到油脂的74%，与王静萍等[1]报道一致，但各不饱和脂肪酸所占比例有一定差别。

表1 光皮树油的脂肪酸成分Table 1 Fatty acid composition of Swida wilsoniana fruit oil

2.2 理化指标

光皮树毛油及精炼油的色泽、酸值及过氧化值见表2。由于含有大量的胶状物质，导致毛油的颜色很深，其色泽为黄77、红12、蓝8.7。此外，毛油酸值(15.3mg KOH/g)和过氧化值(76.9meq/kg)也很高。通过精炼后，光皮树精炼油颜色变成透明的橙色(黄4.5，红0.4)，酸值和过氧化值也显著降低，分别由原来的15.3mg KOH/g和76.9meq/kg降到0.36mg KOH/g和6.2meq/kg。

表2 光皮树毛油及精炼油理化性质对比Table 2 Comparison of physiochemical properties of crude and refined Swida wilsoniana fruit oil

表3 光皮树毛油和精炼油营养成分比较Table 3 Comparison of nutrients in crude and refined Swida wilsoniana fruit oil

2.3 营养成分

光皮树油脂中的一些营养成分如表3所示，蛋白质、VA、VC以及核黄素在毛油和精炼油中含量均低于检测下限。通过精炼碳水化合物由0.49%降到0.2%，水分由0.21%降到0.096%。精炼对油脂中的β-胡萝卜素、尼克酸以及硫胺素含量产生显著影响，β-胡萝卜素含量由精炼前的1.7mg/100g降为0.007mg/100g，毛油中尼克酸以及硫胺素含量分别为1.12mg/100g和35.3μg/100g，在精炼油中两种物质含量均低于检测下限。

精炼对VE含量有影响，精炼后(β＋γ)-和δ-VE含量降低，相反，α-VE含量有所升高。这种VE的变化趋势与与先前Van Hoed等[26]和Pestana等[27]报道的米糠油精炼中VE的变化趋势相同。精炼对光皮树油中总VE的影响不大。VE和β-胡萝卜素含量较王静萍等[1]报道相比要低。

2.4 微量元素

由表4可以看出，锰、铁、锌、硒、铜、碘6种元素在毛油和精炼油中含量均低于检测下限；毛油中含有钾(17mg/kg)，而精炼油中含量低于检测下限；毛油和精炼油中均含有钠、镁、磷3种元素，但含量均在精炼后显著降低，分别从15、7.1mg/kg和28mg/kg降到9.3、3.7mg/kg和14mg/kg。

表4 精炼对光皮树油微量元素含量的影响Table 4 Effect of refining process on mineral contents in Swida wilsoniana fruit oil

3 讨 论

光皮树精炼油中不饱和脂肪酸含量高达74%，不饱和脂肪酸有降血糖、降胆固醇、调节血脂等作用[28]。然而，不饱和脂肪酸含量过高导致油脂容易氧化酸败，不利于油脂的贮藏[29]。光皮树毛油颜色(黄77，红12，蓝8.7)过深，酸值(15.3mg KOH/g)、过氧化值(76.9meq/kg)过高，可能是光皮树果实中含有大量脂氧化酶所导致。在干果的贮藏和运输工程中，通过酶和氧的共同作用，就会产生自由脂肪酸和过氧化物[30]。因此光皮树毛油不宜直接食用。通过工厂化精炼后，色泽(黄4.5，红0.4)得到显著改善，酸值(0.36mg KOH/g)已达食用植物油卫生标准，然而由于毛油过氧化值过高，精炼后过氧化值(6.2meq/kg)虽然已显著降低，仍未达到食用植物油卫生标准。

除油脂以外，光皮树毛油中还含有β-胡萝卜素、VE、尼克酸、硫胺素等营养物质和钾、钠、镁、磷等微量元素，精炼对光皮树油中这些物质或元素存在一定影响。β-胡萝卜素是光皮树毛油色素的组成成分之一，脱色处理会对其含量造成很大影响；尼克酸属水溶性维生素，在水洗脱胶时易被除去；硫胺素属水溶性维生素，在碱性溶液中不稳定，受热易破坏，水洗脱胶、碱炼脱酸、脱色、脱臭过程中均会降低其含量，因此精炼后β-胡萝卜素、尼克酸、硫胺素含量均发生显著变化。VE属脂溶性维生素，不溶于水，对热不敏感，因此，精炼对其含量影响不大。

光皮树油有很好的治疗高血脂症，降低胆固醇的功效[6]，可以进一步优化精炼工艺，减少油中营养成分的丢失，开发出一种高品质的保健食用油，在目前食用油供应日趋紧张的形势下，为人们提供一种新的食用油选择品种。

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Industrial Refining and Physicochemical Characteristics of Fruit Oil from Swida wilsoniana

ZHANG Ting， ZHOU Wen-cai，XU Hai-ning，JIANG Xiang-mei*
(Jiangxi Provicial Key Laboratory for Plant Biotechnology, Jiangxi Academy of Forestry, Nanchang 330032, China)

Crude oil was squeezed from Swida wilsoniana fruits grown in Yudu county, Jiangxi province and refined. The fatty acid composition and physicochemical properties of refined oil were analyzed. The most predominant fatty acids in Swida wilsoniana fruit oil were linoleic acid (34.69%), oleic acid (34.47%) and plamtic acid (22.37%). Crude oil had a very dark color(77Y＋12R＋8.7B), high acid value (15.3 mg KOH/g) and high peroxide value (76.9 meq/kg), but it was greatly improved after refining. Several nutrients (carbohydrates, water, β-carotene, tocopherols, nicotinic acid and thiamine) and minerals (potassium,sodium, magnesium and phosphorus) were detected in crude oil. The refining process could result in significant reduction in the contents of carbohydrates, water, β-carotene, sodium, magnesium and phosphorus although the content of vitamin E did not exhibit an obvious change. Moreover, nicotinic acid, thiamine and potassium were undetectable in refined oil.

Swida wilsoniana fruit oil；fatty acid；oil refining；nutrients；minerals

TS224.6

A

1002-6630(2012)08-0163-04

2011-04-01

国家林业局引进国际先进林业科学技术项目(2010-4-09)；江西省科技厅社发重点项目(2008AE02100)

章挺(1981—)，男，助理研究员，硕士，研究方向为植物资源开发与利用。E-mail： zhangtycx@163.com

*通信作者：江香梅(1962—)，女，研究员，博士，研究方向为植物生物技术。E-mail：xiangmeijiang@yahoo.com.cn