木瓜籽油制备及性质的研究进展

邓叶俊，黄立新，张彩虹，2，谢普军，张 琼，丁莎莎

(1.中国林业科学研究院林产化学工业研究所，生物质化学利用国家工程实验室，国家林业局林产化学工程重点开放性实验室，江苏省生物质能源与材料重点实验室，南京 210042;2.中国林业科学研究院林业新技术研究所，北京 100091)

油脂加工

木瓜籽油制备及性质的研究进展

邓叶俊1，黄立新1，张彩虹1，2，谢普军1，张 琼1，丁莎莎1

(1.中国林业科学研究院林产化学工业研究所，生物质化学利用国家工程实验室，国家林业局林产化学工程重点开放性实验室，江苏省生物质能源与材料重点实验室，南京 210042;2.中国林业科学研究院林业新技术研究所，北京 100091)

木瓜籽富含油脂，且其油中不饱和脂肪酸含量较高，可以作为药食两用的保健油源加以开发。综述了近年来国内外有关木瓜籽油的营养成分、理化性质、提取方法、精炼以及生理活性等的研究报道，以期为我国木瓜籽油的精深加工利用提供参考。

木瓜籽油；理化性质；提取工艺；生理活性

木瓜，有“百益果王”之称，常被分为两大类：一类是蔷薇科(Rosaceae)木瓜属(Chaenomeles)的木瓜，如木瓜海棠和贴梗海棠(皱皮木瓜、酸木瓜)，是原产于我国温带的木本植物；另一类是番木瓜科(Caricaceae)番木瓜属(Carica)的木瓜(番木瓜)，原产于东南亚，外形与中国木瓜相似[1]。木瓜浑身是宝，果肉、瓜籽、叶等均具有一定的食用和药用价值[2-4]。近年来，随着木瓜的价值不断被发掘，木瓜的种植面积也逐年增大。目前，国内对木瓜的加工主要集中在新鲜果实，将其干燥为瓜脯或用以生产木瓜酒、木瓜醋等[5]，而对其副产品木瓜籽的开发较少，大部分木瓜籽被丢弃，造成极大的浪费。

据文献[6]报道，木瓜籽仁糖分及淀粉含量较低，有利于油脂的提取，木瓜籽的含油量达到21.27%～41.10%，且其品质与油茶籽油和橄榄油相接近[7]，此外还有研究[8]报道利用木瓜籽油开发生物柴油，因此木瓜籽油具有很好的经济价值和应用前景。本文主要就木瓜籽油的营养成分、理化性质、提取方法、精炼及生理活性等方面的研究进展进行概述，以期为今后更好地开发和利用木瓜籽油提供参考。

1 木瓜籽油的营养成分及理化性质

1.1 木瓜籽油营养成分

木瓜籽营养丰富，含有大量的矿物质及活性成分，大部分营养成分在制油过程中被带入木瓜籽油中，使得木瓜籽油营养丰富。木瓜籽油中微量元素含量见表1。

表1 木瓜籽油微量元素含量[9]mg/100 g

从表1可以看出，木瓜籽油中的微量元素含量丰富，人体必需的矿物质K、Ca、Fe、Zn、P的含量较高，具有提高人体免疫力、预防心脑血管疾病功效的微量元素硒也存在于木瓜籽油中；对人体有害元素Pb和As的含量较低，符合国家食用植物油卫生标准。

木瓜籽油的活性成分与脂肪酸组成分别见表2、表3。

表2 木瓜籽油活性成分[10-11] mg/kg

表3 木瓜籽油脂肪酸组成 %

从表2可以看出，木瓜籽油活性成分含量很高，富含多酚、生育酚与黄酮。从表3可以看出，木瓜籽油的脂肪酸种类丰富，其中油酸的含量与油茶籽油、橄榄油相近，不饱和脂肪酸占80%以上。

1.2 木瓜籽油的理化性质

表4列出了目前国内外对木瓜籽油理化性质的研究结果。

表4 木瓜籽油理化性质

从表4可以看出，由于产地和品种的差异，造成木瓜籽油理化性质的区别。木瓜籽油中的游离脂肪酸含量少，木瓜籽油的酸值和过氧化值均低于国家食用植物油标准，从过氧化值来看木瓜籽油达到了二级成品花生油的要求，木瓜籽油可以作为一种优质的植物油。殷建忠等[19]研究了云南野生酸木瓜籽油的急性毒性，采用《食品安全性毒理学评价程序和方法》最大耐受量法对大鼠、小鼠进行急性毒性试验，结果表明野生酸木瓜籽油以急性毒性半数致死量(LD50)毒性分级属实际无毒，这为木瓜籽油应用于食品加工行业提供了理论依据。

2 木瓜籽油的提取方法

2.1 溶剂提取法

溶剂法是一种较为简便和成熟的油脂提取技术，利用相似相容的原理浸提油料，通过简单的分离即可得到油脂。刘书成等[20]以番木瓜籽为原料，在单因素试验的基础上，通过响应面试验优化确定了溶剂浸提番木瓜籽油的最佳工艺为正己烷为溶剂、浸提温度61℃、浸提时间2.5 h、液料比3.18∶1，在此条件下油脂提取率为21.27%。张海涛等[21]以光皮木瓜籽为原料，采用索氏抽提法对其进行提取，在单因素试验基础上，通过正交试验确定了索氏提取光皮木瓜籽油的最佳条件为以乙醚为溶剂、提取时间9 h、料液比1∶7、提取温度48℃，在此条件下木瓜籽的出油率达到了28.77%。溶剂法简单易操作，但有溶剂残留的缺陷，不符合现代人对食品健康的观念。

2.2 超声波辅助提取法

近年来，研究人员将超声波技术与溶剂法相结合，广泛地运用到油脂提取中，它具有提取率高以及不破坏提取物等特点；利用超声波破碎油料细胞，强化传质作用，使溶剂分子渗透到组织细胞中，能更好地与溶质分子相接触，使原料中的油脂更好地被释放出来[22]。Samaram等[23]利用超声波辅助提取番木瓜籽油，并用响应面法优化得到最佳提取工艺为超声温度62.5℃、超声时间38.5 min、料液比1∶7、超声功率700 W，在此条件下出油率为23.3%。严小平等[24]研究利用超声波辅助提取番木瓜籽油，结果表明，影响番木瓜籽油提取率的因素主次顺序是料液比>超声温度>超声时间>超声功率；最佳工艺为石油醚为提取剂、料液比1∶4、超声温度50℃、超声时间20 min、超声功率120 W，在此工艺条件下，番木瓜籽的出油率为35.1%。与溶剂法相比，超声波辅助溶剂提取具有提取时间短、提取温度低以及溶剂消耗量少的优点。

2.3 超临界萃取法

超临界流体萃取技术是以超临界流体为溶剂，利用该状态下的流体具有强渗透能力和高溶解能力进行非极性混合物萃取分离的一项现代油脂加工分离技术。邓楚津等[25]以萃取率为考察指标，探索研究了超临界CO2萃取木瓜籽油的工艺条件，通过单因素试验研究了物料粒径、CO2流量、萃取压力、萃取温度、萃取时间对萃取率的影响，利用响应面优化法确定了超临界CO2萃取番木瓜籽油的最佳工艺为物料粒径20目、CO2流量25 L/h、萃取压力27 MPa、萃取温度54℃、萃取时间3 h，在此条件下，番木瓜籽油的提取率达到30%以上。超临界CO2萃取法条件温和，无有机溶剂残留，在食用油脂提取方面较溶剂法更具优势。

2.4 压榨法

压榨法是利用机械的压榨原理，将物料中的油脂一次性挤出，常用的有螺旋压榨机和液压榨油机。张瑞等[10]以光皮木瓜籽为原料，采用低温压榨的方法，将榨油机的转速调整为1档，榨油机的榨头温度控制在70℃以内，木瓜籽毛油的得率为19%。压榨法的工艺简单、容易掌握，易实现工业化生产，采用压榨法榨油无溶剂污染，油脂的品质也较好；但是木瓜籽壳坚硬，出油率较低，饼中残油高，杂质含量高，并且因挤压造成的高温会对木瓜籽油中的不饱和脂肪酸造成影响。

3 木瓜籽油的精炼

压榨法或浸出法得到的木瓜籽毛油不能直接食用，因其含有水分、色素、脂溶性物质以及游离脂肪酸，影响了木瓜籽油的感官及品质，因此精炼对于木瓜籽油的加工与利用必不可少。

杨海月等[26]对木瓜籽毛油的精炼条件进行了优化，以磷脂含量为指标对木瓜籽毛油水化脱胶过程中脱胶剂种类、脱胶剂添加量、脱胶时间、加水量和脱胶温度进行了单因素试验，并在此基础上对脱胶时间、加水量和脱胶温度进行正交试验，得到的最佳工艺为添加0.2%柠檬酸为脱胶剂、脱胶温度75℃、加水量4%、脱胶时间50 min，在此条件下脱胶木瓜籽油中的磷脂含量可以降到1.605 mg/g；同时杨海月等[26]还研究得到木瓜籽毛油的脱酸最佳工艺为碱液(NaOH)质量分数12%、碱炼温度80℃、超碱量0.30%，在此条件下木瓜籽毛油的酸值(KOH)降为0.95 mg/g；研究结果表明，与木瓜籽毛油相比，脱胶油、脱酸油和精炼油的碘值略升高、过氧化值明显升高、磷脂含量和皂化值均明显下降。

目前鲜有关于木瓜籽油脱色、脱臭、脱蜡方面的报道，所以木瓜籽油的精炼工艺还有待进一步的研究。

4 木瓜籽油的生理活性

木瓜籽油富含不饱和脂肪酸，其中油酸和亚油酸含量较高，油酸在营养界被称为“安全脂肪酸”，作为主要的单不饱和脂肪酸，油酸易被人体消化吸收，适当增加单不饱和脂肪酸摄入对高血压人群降低血脂水平、控制血压有明显的效果[27]；亚油酸是人体中的必需脂肪酸，是组织细胞中线粒体和细胞膜的结构成分，能降低血液中胆固醇的含量、预防动脉粥样硬化[28]。

Afolabi等[29]对番木瓜籽油中总多酚含量进行了测定，结果发现产自奥贡州的番木瓜籽油中的总酚含量达到了119.917 μg/mL，很多研究表明多酚类化合物具有抗氧化、抗菌以及提高人体免疫力的生理活性，对于减缓肥胖、治疗糖尿病以及癌症都有一定积极作用[30-32]，同时木瓜籽油中的多酚类化合物也可以抑制油脂的氧化酸败，从而延长油脂的货架期。同时研究人员在木瓜籽油中检测到了VE等自由基清除剂，所以木瓜籽油也具有一定的抗氧化性能[33]。有研究发现番木瓜中含有异硫氰酸苄酯，且在种子中的含量较高[34]；流行病学研究表明，异硫氰酸苄酯类成分有很强的抗癌活性[35]，在治疗和预防膀胱癌以及乳腺癌等方面具有明显的效果，被认为是最有效的癌症预防因子之一[36-37]。Lee等[38]研究发现，通过压榨法得到的番木瓜籽油中含有异硫氰酸苄酯，且含量达到23.3 g/kg，因此食用木瓜籽油可能对某些癌症具有一定的抑制作用。Afolabi等[39]开展了以番木瓜籽油饲养大鼠的试验，结果表明，使用番木瓜籽油(7%～10%)饲养32 d的大鼠体重有所下降，在脑部测得胆固醇及磷脂的含量明显降低。Afolabi等[40]发现番木瓜籽油对镰刀形贫血症有明显的治疗效果，体外试验结果表明，番木瓜籽油能显著提升血红蛋白浓度，减少镰刀形血细胞的数量，用番木瓜籽油处理的镰刀形细胞血液中过氧化物酶活性明显提升，因此番木瓜籽油可能被开发用于治疗镰刀形贫血症。

5 结束语

木瓜籽油含有丰富的不饱和脂肪酸以及生理活性成分，可以作为一种新型保健类油脂加以开发利用。国外对于番木瓜籽油的营养成分、生理活性以及抗氧化性能研究较为成熟，番木瓜籽油得到充分的开发利用。我国的木瓜资源十分丰富，包括光皮木瓜、皱皮木瓜等多个品种，目前关于木瓜籽油的研究主要集中在木瓜籽油的提取方法及工艺优化，对于木瓜籽油的生理活性以及抗氧化性能方面的研究较少。木瓜籽毛油未经精炼不能直接应用于食品加工行业中，而关于木瓜籽油精炼相关的文献较少。木瓜籽油中含有丰富的不饱和脂肪酸，在外界条件影响下极易发生氧化酸败，影响木瓜籽油的品质，研究提升木瓜籽油抗氧化性能的途径具有深远意义。番木瓜籽油中含有多种活性成分，如异硫氰酸苄酯、多酚、黄酮类化合物等，具有抗氧化和抗癌的特性，开发功能性木瓜籽油，让人们在食用过程中达到保健以及治疗的效果。木瓜籽油作为一种性能优异的天然油料来源，其开发和利用将为木瓜加工行业开辟新途径。

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Research progress on extraction and properties of papaya seed oil

DENG Yejun1，HUANG Lixin1，ZHANG Caihong1，2，XIE Pujun1，ZHANG Qiong1，DING Shasha1

(1. Key Lab of Biomass Energy and Material, Jiangsu Province, Key and Open Lab of Forest Chemical Engineering,State Forestry Administration, National Engineering Lab for Biomass Chemical Utilization, Institute of Chemical Industry of Forest Products,Chinese Academy of Forestry, Nanjing 210042, China; 2. Institute of Forestry New Technology，Chinese Academy of Forestry，Beijing 100091，China)

Papaya seed is rich in oil, and the unsaturated fatty acids content is high in papaya seed oil，which can be explored as a healthy oil source both for diet and medicine. Nutritional components, physicochemical properties, extraction technologies, refining and physiological activities of papaya seed oil at home and abroad were reviewed to provide reference for utilization and deep processing of papaya seed oil in China.

papaya seed oil; physicochemical property; extraction technology; physiological activity

2016-03-29

江苏省重点实验室项目(JSBEM-S-201507)

邓叶俊(1993)，男，在读硕士，研究方向为农林产品深加工(E-mail)yejun_deng@163.com。

黄立新，研究员(E-mail)l_x_huang@163.com。

TS224;TQ646

A

1003-7969(2017)01-0006-05