油料冷榨饼粕的应用研究进展

姜欢笑，蒲 彪，周 婷，罗松明

（四川农业大学食品学院，四川雅安625014）

油料冷榨饼粕的应用研究进展

姜欢笑，蒲 彪*，周 婷，罗松明

（四川农业大学食品学院，四川雅安625014）

阐述了油料冷榨的概念、冷榨饼粕的相关特点以及国内外学者对于冷榨饼粕的应用研究现状。通过与溶剂浸提法、传统压榨法所获得的饼粕进行比较，分析了冷榨饼粕的优势和发展前景，以期为冷榨饼粕综合利用技术的发展提供参考。

冷榨技术，饼粕，研究现状，发展前景

植物油脂是人类主要的食物之一，也是重要的工业原料。在以植物油料为原料制取植物油脂的过程中，产生了大量的饼粕，饼粕的用途随着制油工艺的不同而不同。传统的食用油脂制取技术主要为有机溶剂浸提法和传统机械压榨法。有机溶剂浸提法是通过将油料与有机溶剂充分结合后进行抽提的一种方法，此过程会使提取的油脂和饼粕中残留一定的有机溶剂，存在一定的安全问题，需经精炼去除有机溶剂，而在高温精炼过程中，油脂难免因高温而造成严重氧化，且油脂和饼粕中的一些碳水化合物、蛋白质等营养物质也会受到损失。传统的机械压榨制油工艺多数采用了软化、轧坯和蒸炒、挤压等工序，致使油料中的营养物质发生变性，从而限制了饼粕的用途，使得其饼粕仅可用作肥料或以辅料的形式加入饲料中而不能得到充分的利用，造成资源浪费。且如果大量饼粕存放不当，不仅占用大量土地，而且还会造成环境污染。因此对油料饼粕进行合理的综合开发利用，显得尤为重要。随着科学技术水平的不断发展，人们物质生活条件的日益改善，健康意识与资源综合利用意识的日益提高，冷榨制油技术以其绿色环保为优势在油料加工领域广泛受到重视。

1 油料冷榨及冷榨饼粕的介绍

冷榨制油技术是一种直接将未经过蒸炒或轧胚的油料在室温至65℃之间，经低温榨油机压榨而获得营养价值、分子结构未发生变化的油脂和饼粕的制油技术[1]。冷榨饼粕是以植物油料为原料，经低温螺旋压榨去油后所得到的副产物。相对于经传统方法制油获得的饼粕，经物理低温冷榨工艺制油后获得的油料饼粕可有效的避免传统制油精炼过程中，与溶剂、酸液、碱液、脱色漂土等化学物质直接接触而造成的重金属、酸、碱等有害物质的残留问题，且较好的保护了油料中在高温下易破坏的成分——油脂、蛋白质、糖类、类脂类物质、矿物质等，确保了饼粕的开发和利用价值，但目前我国对于冷榨饼粕的利用还处于初级阶段。

2 油料冷榨饼粕的成分及利用研究

2.1 油料冷榨饼粕中蛋白质的提取

在油料饼粕蛋白质提取方面，主要的提取方法有乙醇沉淀法、碱提酸沉法和等电点沉淀法[2]。刘玉兰[3]等人对以冷榨花生饼粕、高温花生饼粕为原料制取的醇洗浓缩蛋白的组分、性质和结构进行了对比分析。结果显示：冷榨花生饼粕醇洗浓缩蛋白和高温花生饼粕醇洗浓缩蛋白的蛋白质含量均达到65%以上；经加热改性后，前者的NSI值（氮溶解度指数）由20.78%升高至72.33%，后者的NSI值从2.76%升高至18.25%，蛋白的吸水性、吸油性、乳化性、起泡性等功能特性都得到明显改善；前者蛋白的需氨基酸总量较后者高出2.91%；前者经加热改性后蛋白分子聚集程度下降，聚集体粒度减小且排列均匀松散、更多的小分子蛋白质被解离出来，二级结构也发生改变，这些结构和组分的改变都有利于蛋白功能特性的改善。周露[4]等人采用碱提酸沉法浸提冷榨南瓜籽饼粕，饼粕中蛋白质的平均提取率为23.92%，蛋白质质量分数86.48%。对所提取的蛋白质进行理化及功能性分析，结果显示：提取的冷榨南瓜籽蛋白具有良好的加工性能，特别是持水能力和持油能力均高于大豆分离蛋白。乳化性、起泡性随蛋白质溶液浓度的升高而增大。郭兴峰[5]等人对比了热榨和冷榨脱脂方式所得核桃饼粕的蛋白质，并对两种脱脂饼粕蛋白质的加工特性进行了比较研究。结果显示：在不同pH值条件下，冷榨核桃蛋白的溶解性和乳化活性指数均高于热榨饼粕，但冷榨核桃蛋白的乳化稳定性指数稍低于热榨核桃蛋白；二者的吸水性和吸油性分别为5.600.30、4.270.16、5.700.28、6.590.21g/g，表明冷榨核桃饼粕分离蛋白的吸水、吸油性均优于热榨核桃分离蛋白，具有更好的加工特性。郭涛[6]等人利用油菜籽经脱皮冷榨得到的冷榨饼，再经低温浸出脱溶提取菜籽蛋白，然后用中性蛋白酶ASI.398水解菜籽蛋白得菜籽多肽。通过正交试验得最佳酶解条件为：pH 7.2、温度45℃、加酶量5%（酶与原料液的质量比）、酶解时间2h、酶解后有75%左右的蛋白质转化为可溶性肽，所得的菜籽多肽流动性好、透明性高、黏度低、热稳定性较好。

研究显示，某些低肽不仅可以促进人体的生长发育，同时还具有抗氧化、调节免疫功能、清除体内自由基、抗菌等生理活性，具有原食品中蛋白质或组成氨基酸所不能提供的独特生物活性[7-8]。因此以廉价的冷榨饼粕为原料提取多肽，不仅节约了成本，而且为高效利用蛋白质资源提供了新的途径。

2.2 油料冷榨饼粕中活性成分的提取

李玉山[9]等采用冷榨技术制取千金子油所得饼粕为原料，提取纯化了千金子中的千金子甾醇。饼粕在等量（V/m）石油醚60℃条件下提取2次，每次3h，残油率为2.1%。再对所得粗油进行萃取，考察了萃取剂用量、萃取时间、萃取温度、萃取次数对甾醇萃取的影响，通过正交试验得到最佳萃取工艺为：3倍量（V/V）石油醚60℃萃取0.5h，萃取2次。在纯化过程中，以硅胶为填料，石油醚、乙酸乙酯为流动相，流速5mL/min，室温下进行硅胶柱层析，所得千金子甾醇质量分数达99.4%，收率达0.96%。相较于从有机溶剂法提油得到的饼粕中萃取千金子甾醇，冷榨技术获得的饼粕因残油量较低，可在很大程度上减少溶剂的用量。

茶皂素是一种天然的非离子型表面活性剂，经研究表明，冷榨茶籽饼粕中含有10%～13%的茶皂素。张海龙[10]对从冷榨茶籽饼粕中提取制备茶皂素的工艺进行了研究，通过有机溶剂浸提茶籽饼粕得茶皂素粗品，再利用反相柱层析法对所得粗品进行纯化，经HPLC检测、峰面积归一法计算出纯化后的茶皂素纯度可达95%。采用ODS反相色谱柱分离茶皂素单体，得到6种组分，并进行了初步的结构鉴定，分析得到了可能的化学结构式。

花椒籽种皮颜色深褐，冷榨制油所得的花椒饼粕富含天然黑色素，是优质的黑色素提取原料。李荣[11]采用响应面试验对冷榨花椒饼粕黑色素浸提工艺进行了优化，所得色素粗品为棕黑色无定型粉末，得率为6.1%、色价为201.62，再经聚酰胺凝胶层析分离纯化所得黑色素色价为364.58，是未纯化前色素粗品色价的1.8倍。黑色素防紫外线辐射能力强，可被用于制备日用化妆品[12]。黑色素可以保护生物体减少重金属、高温和低温等环境是伤害，也可作为生物抗氧化剂，甚至还可以作为生物半导体材料[13-15]。此种黑色素提取方法可广泛应用于医药、食品、化妆品等领域。

2.3 油料冷榨饼粕中油脂的提取

冷榨饼粕中残油量一般为6%～15%，是传统压榨饼粕残油率的1～2倍[16]。Luis A Follegatti-Romero[17]等人研究发现冷榨印加花生饼粕残油率为13.8%，他们采用超临界CO2萃取技术，在40℃、30MPa和60℃、40MPa条件下从中提取亚麻酸，并测得亚麻酸的萃取率、油溶性、脂肪酸成分和维生素E含量。胡平平[18]等对油茶压榨饼粕残油浸提工艺进行了优化，选择石油醚为浸提有机溶剂，利用正交试验，确定最佳工艺条件为浸提温度60℃、料液比1∶8（m∶V）、浸提时间7h，最终油茶压榨饼粕残油提取率可达8.72%。刘光宪[19]等人对超声波辅助乙醇提取花生饼粕中的油脂的工艺进行了响应面分析，结果表明，超声时间42min、超声波功率89W、乙醇浓度90%、料液比1∶30（m∶V）、提取温度80℃，油脂提取得率为6.20%。

鉴于冷榨饼粕的高残油率，从中提取残余油脂对缓解我国油脂的需求有着重大的意义。

2.4 油料冷榨饼粕的抗氧化活性研究

Soto，Zuniga[20-21]等研究分析了琉璃苣冷榨油饼粕的成分，结果表明冷榨饼粕中主要成分为蛋白质、灰分、粗脂肪、粗纤维（半纤维素、纤维素木质素、果胶）等，且饼粕中所含有的酚类物质可被二次利用。琉璃苣油中的亲脂性抗氧化剂活性功能强，具有较高的应用价值，但传统压榨得到的琉璃苣油中抗氧化活性成分含量很低，Soto[22]等人利用水酶法与冷榨技术相结合的方法从琉璃苣冷榨饼中提取出大量抗氧化物质，其中80%为BHA（丁基羟基茴香醚）。油中维生素E的含量稳定，脱脂饼粕中含较高纯度的多酚类物质，维生素E和多酚类物质在很大程度上提高了油和饼粕对DPPH自由基（1，1-二苯基-2-三硝基苯肼）的抗氧化能力。

刘霞[23]等探究了酿酒副产物葡萄籽冷榨提油后饼粕超微粉对衰老小鼠内脏、肾脏和肝脏的抗氧化功能的影响。将60只小鼠随机分为冷榨葡萄籽饼粕超微粉低、中、高剂量组、VE组、衰老模型组和空白组。除空白组腹腔注射等体积生理盐水外，其他各组腹腔注射D-半乳糖构建亚急性衰老模型，同时剂量组灌胃给予冷榨葡萄籽饼粕超微粉，VE组给予油溶性VE，模型组和空白组均给予同体积食用油。维持45d后，考察心脏、肝脏和肾脏中丙二醛含量、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶的活力。结果表明，冷榨葡萄籽饼粕超微粉可以抵抗由D-半乳糖所致的衰老表征，对内脏无不良影响。同时冷榨葡萄籽饼粕超微粉能够显著降低小鼠心脏、肝脏和肾脏中脂质过氧化物丙二醛的含量，提高超氧化物歧化酶和胱甘肽过氧化物酶的活力，且无毒副作用，有较好的抗氧化、抗衰老作用。

2.5 油料冷榨饼粕作为饲料的应用研究

Hessle[24]等对将冷榨大麻籽饼粕代替大豆粉作为蛋白饲料喂养小牛犊的实验做了对比研究。考察小牛犊的投料量、牛犊体重增量和排泄物性状。研究结果显示：喂养冷榨大麻籽饼粕的实验组中性洗涤纤维的摄入量高于大豆粉实验组。此外，粪便的长粒子数量有所降低，且排泄物的干物质含量和粘度均有所增加，牛犊摄入更多的大麻籽饼粕可有效的降低饲料的转化率。将冷榨大麻籽饼粕代替大豆粉作为蛋白饲料喂养小牛犊还可以改善瘤胃功能。

Magdalena[25]等人为确定冷榨大麻籽饼、亚麻籽饼和油菜籽饼中粗蛋白和氨基酸的回肠表现和标准回肠消化率，对六只装有后阀T-盲肠插管的雄性阉猪进行四期交叉试验。结果表明：食用冷榨菜籽饼粕可显著降低雄性阉猪对于饲料原料中粗蛋白的回肠表现和标准回肠消化率。饲料原料中氨基酸的回肠表现和标准回肠消化率也受到显著影响，但没有一致的趋势。利用冷榨饼粕喂养的阉猪的总体消化率与一般的蛋白饲料原料相类似。因此表明，冷榨饼粕在很大程度上可以用于猪的喂养中用以替代传统蛋白饲料。

3 油料冷榨饼粕应用的发展前景

3.1 食用价值

油料冷榨饼粕含有丰富的油脂，作为冷榨制油生产中的一种副产物，其营养价值高，价格低廉，是非常具有开发潜力的新型油脂资源。油料冷榨饼粕中蛋白质变性程度小，可用于制作营养饮料、人造蛋白肉，也可以利用其乳化性、持水性作为脂肪替代物、增味剂、乳化剂、组织改良剂[26]。添加到食品中制成复合高蛋白食品，起到补充或强化的作用。经研究，油料冷榨饼粕具有一定的抗氧化活性，可作为天然食品抗氧化剂来替代BHA（丁基羟基茴香醚）、BHT（丁二基羟基甲苯）、TBHQ（特丁基对苯二酚）等人工合成的食品添加剂。

3.2 工业价值

油料冷榨饼粕可用来提取优质的工业用油，其提取的油脂属于半干性油，是制取生物柴油、生产涂料、制造肥皂、硫磺油、润滑油的原料，也可作为矿石浮选剂、塑料增塑剂、皮革加脂剂等精细化工产品的原料，其改性产物还可以作为表面活性剂应用于石油开采[27-28]。由于制油后的冷榨饼粕中的蛋白质含量较高，可按一定比例作为配合饲料加入家畜的饲料中或作为农家肥料。故研究高蛋白含量且价格低廉的油料冷榨饼粕来取代传统饲料中营养价值一般但成本相对较高的鱼粉、血粉、豆粉的实验显得尤为重要，但由于部分冷榨饼粕，如油菜粕含有单宁、植酸、芥子碱、硫代葡糖苷等有害物质，会对动物的肝功能、消化功能等造成影响，因此需考虑脱毒处理[29-30]。

3.3 医药价值

由于冷榨技术是纯物理压榨方式，保证了油料中各种生物活性成分的稳定不变性，因此可以有效的从饼粕中提取油料中活性成分，如芝麻素、茶皂素、生物碱、总黄酮等活性成分[31-34]，经加工利用的冷榨饼粕仍然具有油料本身所具有的一些如温中止痛、杀虫止痒、抗菌消炎、散寒止泻、抑制血栓形成等药理作用，可用于医用。

4 展望

目前的理论技术研究使得油料冷榨饼粕综合利用变得较为现实，但将其用于实际加工生产中仍然需要克服许多难题。在综合利用方面，目前我国对油料冷榨饼粕的利用主要是作为肥料或以辅料的形式少量比例添加于反刍动物、淡水鱼、食用菌的养殖饲料中，对油料冷榨饼粕的研究多集中于饼粕蛋白、膳食纤维、油脂、碳水化合物等成分的提取制备，但对饼粕中含有的活性成分提取研究甚少，且目前研究的提取方法、提取率都不理想。随着冷榨饼粕的深入研究，应大力开发相应的功能性产品和进行人体应用实验。随着我国油料作物产量的迅速增长，以及冷榨技术在我国的广泛应用，为避免冷榨饼粕继续被废弃填埋或焚烧，得不到合理利用而造成浪费，对油料饼粕进行基础理论研究，开展应用技术研究已迫在眉睫。综合开发利用油料冷榨饼粕既可以解决资源浪费、环境污染等问题，同时也为油料作物产业经济效益的增长指明了方向。

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Application research advance of cold pressed cake in oil extraction

JIANG Huan-xiao，PU Biao*，ZHOU Ting，LUO Song-ming
（College of Food Science，Sichuan Agriculture University，Ya’an 625014，China）

The objective of this paper was expound the concept and the related characteristics of cold pressing. The research status，the application of cold pressed cake was introduced.Compared with solvent extraction and the traditional squeezing method，then the advantages and development prospect of cold pressed cake was analyzed.So as to provide references for the comprehensive utilization of cold pressed cake.

cold pressing；cake；research status；development prospect

TS229

A

1002-0306（2014）08-0397-04

10.13386/j.issn1002-0306.2014.08.083

2013－10－14 *通讯联系人

姜欢笑（1989-），女，硕士研究生，研究方向：果蔬加工理论与技术。

四川农业大学食品学院横向合作项目。