瓜蒌籽油脱色工艺研究

周海荣，王乃富，杨丽萍，周裔彬

(安徽农业大学 茶与食品科技学院， 合肥230036)

油脂加工

瓜蒌籽油脱色工艺研究

周海荣，王乃富，杨丽萍，周裔彬

(安徽农业大学 茶与食品科技学院， 合肥230036)

脱色是瓜蒌籽油精炼过程中比较难处理的环节。选用活性白土对瓜蒌籽油进行脱色，测定了瓜蒌籽油的脱色率，并探讨了不同脱色工艺对瓜蒌籽油脱色率的影响。结果表明，采用磷脂酶脱胶-脱酸-脱色工艺脱色效果较理想。通过单因素实验确定了最佳工艺条件为：活性白土用量14 g/100 g，脱色温度95℃，脱色时间20 min。在最佳工艺条件下瓜蒌籽油脱色率达到98.5%。

瓜蒌籽；瓜蒌籽油；脱色；脱色率；活性白土

瓜蒌又称吊瓜，是药食两用植物，具有较高的功能特性和营养价值，其干燥成熟的种子瓜蒌籽含油脂、蛋白质、甾醇、三萜及甙，并含多种氨基酸、维生素以及钙、铁、 锌、硒等微量元素，具有较高的营养价值[1]。瓜蒌籽油具有润肺化痰、滑肠通便，降低血脂与血清胆固醇、抗血栓与动脉硬化，调节血糖，抗血小板凝集等作用[2]。因此，瓜蒌籽油具有较好的开发潜力。

随着人民生活水平的不断提高，对食用油的要求也越来越高。色泽是影响人们选购食用油最重要、最直观的因素之一，因而脱色成为深色油脂精炼所必需的工序。食用油脱色一般采用吸附脱色法，常用的吸附剂有活性白土和活性炭。活性炭吸附能力很强，能够吸附高分子物质，对去除油中绿色和红色色素非常有效。此外，活性炭对气体、多环芳烃和残留农药等也有较强的吸附能力[3]，但活性炭吸油率高且价格昂贵。活性白土是用强无机酸酸化处理天然漂土而成的活性较高的吸附剂， 在油脂精炼中应用最广泛。 活性白土对色素及其他胶态物质吸附能力很强，对碱性原子团和极性原子团吸附能力更强[4]。

经压榨得到的瓜蒌籽毛油杂质较多，油色深，酸值高，所以必须对瓜蒌籽毛油进行精炼。通过前期预实验表明，采用常规脱胶-脱酸-脱色的方法很难将瓜蒌籽毛油中色素脱除。有资料[5]表明：对于色泽较深的毛油，也可采用磷脂酶脱胶-助脱色剂辅助活性白土脱色，既可以提高油脂得率，又可以改善成品油的色泽。因此，本文采用活性白土作为脱色剂，研究了瓜蒌籽油磷脂酶脱胶-脱酸-脱色的工艺条件，以获得色泽浅的瓜蒌籽油，为瓜蒌籽油的进一步开发利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 原料与试剂

瓜蒌籽，来自安徽桐城；磷脂酶D，购自Sigma公司；活性白土，江西省玉山县膨润土实业有限公司提供；柠檬酸、氢氧化钠等试剂均为分析纯。

1.1.2 仪器与设备

CA59G型KOMET低温冷榨机，DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器，UV-5800PC紫外分光光度计，JW-3021HR高速冷冻离心机，SHZ-D(III)循环水式真空泵，旋转蒸发仪，BT457系列电子天平，BSA224S电子天平，DK-S24型电热恒温水浴锅，GZX-9070MBE型数显鼓风干燥箱，安捷伦7890B-7000B三重四级杆气质联用仪。

1.2 实验方法

1.2.1 瓜蒌籽毛油的制备

将新鲜带壳的瓜蒌籽在150～180℃条件下炒制15～20 min，冷却备用。取适量炒制冷却后的瓜蒌籽铺于电饭煲中，蒸制 20 min，保持瓜蒌籽中水分含量维持在 6%～10%之间[6]，冷却后于低温冷榨机中榨取获得瓜蒌籽毛油，200目滤布过滤，4℃冰箱保存备用。

1.2.2 常规脱胶-脱酸-脱色工艺(常规脱色法)

工艺流程：瓜蒌籽毛油→脱胶→碱炼脱酸→活性白土脱色→过滤分离→脱色油。脱胶方法分别采用水化脱胶和酸法脱胶，具体参照何东平等[7]的方法。

1.2.3 磷脂酶脱胶-脱酸-脱色工艺(新脱色法)

工艺流程：瓜蒌籽毛油→磷脂酶脱胶→碱炼脱酸→活性白土脱色→过滤分离→脱色油。

瓜蒌籽油脱胶方法是采用龚任等[8]方法略作修改(即磷脂酶脱胶)。将经压榨、过滤除杂制得的瓜蒌籽毛油在40～45℃下，加入油质量0.4%、50%的柠檬酸水溶液，以50～60 r/min混合搅拌60 min，再按油质量1.8%的比例加去离子水混合，同时按油和水总质量0.13%的比例加入稀释100倍的磷脂酶D，并于40～50℃下以40～50 r/min速度搅拌反应60 min，经过滤或离心分离去除胶质，即得到脱胶瓜蒌籽油。将脱胶后瓜蒌籽油在70～80℃条件下，加入适量氢氧化钠溶液，以30～40 r/min混合搅拌10 min，过滤后再旋转蒸发去水，即得脱酸油。将脱酸油在一定的搅拌速度下，加入一定量的活性白土，在一定温度下脱色一定时间，经过滤分离活性白土后即得脱色油。

1.2.4 脱色率的测定[9]

以纯水作参比，用分光光度计对瓜蒌籽油进行吸光度测定，用1 cm比色皿于430 nm波长处测定吸光度。根据吸光度按下式计算脱色率。

脱色率=(A1-A2)/A1×100%

式中：A1脱色前瓜蒌籽油的吸光度；A2脱色后瓜蒌籽油的吸光度。

1.2.5 脂肪酸组成分析

甲酯化采用桑八一等[10]方法略作修改。取0.5 g 瓜蒌籽油于50 mL离心管中，加14%三氟化硼-甲醇溶液10 mL，涡旋充分摇匀后置于沸水浴中加热 12 min至变色，冷却后再准确加入20 mL的正己烷和 10 mL的纯水，涡旋后离心(4 500 r/min、10 min)，上清液经无水硫酸钠除水后供GC-MS检测。

GC条件：Agilent DB-5MS色谱柱(30 m×0.25 μm×0.25 mm)；载气为高纯氦气(纯度>99.995%)，流速1.2 mL/min；FID检测器温度280℃；H2流速30 mL/min，空气流速300 mL/min；柱温初始温度60℃， 保持1 min，以10℃/min上升至180℃，保持2 min，再以5℃/min上升至280℃，保持10 min；进样口温度250℃；进样方式为分流进样，分流比为30∶1，进样量1 μL。

MS条件：EI离子源；离子源温度230℃；离子能量70 eV；全扫描测定方式，扫描范围(m/z)50～800。

1.2.6 瓜蒌籽油相关指标测定

水分：GB/T 5009.3—1985；磷脂：GB/T 5537—2008； 酸值：GB/T 5530—2005；碘值：GB/T 5532—2008；皂化值：GB/T 5534—2008；过氧化值：GB/T 5538—2005。

2 结果与讨论

2.1 不同脱胶方法对脱色效果的影响

脱胶是油脂精炼工艺中基本工序，因为压榨法制取的毛油中都含有以磷脂为主要成分的胶体物质，胶质会给精炼带来许多不利影响，若脱胶不完全则会加重后续脱色负担，造成过滤困难、设备结焦和增加白土消耗等[8]。酶法脱胶是一种生化脱胶新技术，与常规化学脱胶相比具有用水量少、不产生皂脚、效率高、油脂得率高等优点[11]。比较了3种脱胶方法对瓜蒌籽油脱胶后磷脂含量的影响，结果表明经酶法脱胶后瓜蒌籽油中磷脂含量由0.49 mg/g降到 0.06 mg/g，酸法脱胶后磷脂含量降到0.14 mg/g，水化脱胶后磷脂含量降到0.25 mg/g。说明3种脱胶方法中，酶法脱胶的效果最好。瓜蒌籽毛油经3种方法脱胶后，在相同的碱炼脱酸和活性白土脱色条件下进行处理，测定脱色油的色泽，结果见图1。

图1 不同脱胶方法对脱色效果的影响

从图1可以看出，不同脱胶方法对后续脱色效果的影响显著，脱胶效果与脱色效果成正比关系。采用磷脂酶脱胶不仅脱胶效果好，脱色效果也更佳。本实验采用新脱色法进行以下实验。

2.2 瓜蒌籽油脱色单因素实验

影响油脂吸附脱色的因素，除了吸附剂用量，搅拌速度、脱色温度、脱色时间均对脱色效果有影响。有资料[12]表明，活性白土用量、脱色温度是脱色工艺的首要条件，脱色时间、搅拌速度等是次要条件。本文采用固定搅拌速度，即以保持常压下活性白土在油中呈均匀的悬浮状态不沉底即可。

2.2.1 活性白土用量对脱色效果的影响

取5份同量的经脱胶、碱炼的瓜蒌籽油，在脱色温度95℃、脱色时间20 min下，考察活性白土用量对瓜蒌籽油脱色效果的影响，结果见图2。

图2 活性白土用量对脱色效果的影响

从图2可以看出，随着活性白土用量的增大，瓜蒌籽油的脱色效果越好，但当活性白土用量达到14 g/100 g以后，再增加活性白土用量，脱色率有下降趋势。活性白土用量过多，不仅会增加油脂精炼成本，还会造成油脂过氧化值增大、酸值升高、油脂带有过浓土腥味等一系列不利影响，给油脂后续精炼带来困难。因此，活性白土对瓜蒌籽油脱色的用量以14 g/100 g为宜。

2.2.2 脱色温度对脱色效果的影响

取5份同量的经脱胶、碱炼的瓜蒌籽油，在活性白土用量14 g/100 g、脱色时间20 min下，考察脱色温度对瓜蒌籽油脱色效果的影响，结果见图3。

图3 脱色温度对脱色效果的影响

活性白土对瓜蒌籽油中色素吸附效果受脱色温度影响较大，脱色温度升高分子运动加快,瓜蒌籽油的黏度降低，有利于活性白土吸附瓜蒌籽油中的色素，反应速度加快,达到吸附平衡的时间短；脱色温度太高,活性白土对瓜蒌籽油中色素的吸附能力降低,并引起油脂回色；脱色温度太低也达不到预期脱色目的。从图3可以看出，随着脱色温度升高，脱色效果越好，但当脱色温度大于95℃时，活性白土的脱色能力下降。因此，活性白土对瓜蒌籽油的脱色温度选为95℃。

2.2.3 脱色时间对脱色效果的影响

取5份同量的经脱胶、碱炼的瓜蒌籽油，在脱色温度95℃、活性白土用量14 g/100 g下，考察脱色时间对瓜蒌籽油脱色效果的影响，结果见图4。

图4 脱色时间对脱色率的影响

从图4可以看出，在脱色时间20 min之前，随着时间的延长，活性白土对瓜蒌籽油脱色效果越好，但当脱色时间超过20 min后，脱色效果变化不明显，这可能是吸附剂已经达到吸附平衡。因此，选择20 min为最佳脱色时间。

通过以上实验结果得到采用新脱色法的最佳工艺条件为：活性白土用量14 g/100 g，脱色温度95℃，脱色时间20 min。在最佳工艺条件下脱色率达到98.5%，脱色效果较为理想。

2.3 瓜蒌籽油脂肪酸组成分析

经1.2.5方法对瓜蒌籽油脂肪酸组成进行分析，结果见表1，其中脱色瓜蒌籽油采用新脱色法制得。

表1 脱色前后瓜蒌籽油脂肪酸组成及相对含量 %

瓜蒌籽油具有较高的营养价值，主要原因在于瓜蒌籽油中含有大量的不饱和脂肪酸。从表1可以看出，脱色瓜蒌籽油中多不饱和脂肪酸含量高达65.88%，其中亚油酸含量32.17%。亚油酸是必需脂肪酸，人体自身无法合成，必须从膳食中摄取来满足身体所需。对脱色前后瓜蒌籽油对照结果表明该脱色工艺对瓜蒌籽油脂肪酸组成几乎无影响，很好地保留了瓜蒌籽油的营养成分。

2.4 瓜蒌籽油品质分析

对脱色前后瓜蒌籽油相关指标进行了检测，结果见表2。

表2 瓜萎籽油相关指标测定结果

从表2可以看出，脱色后的瓜蒌籽油颜色变浅，经全波长扫描的吸光度也非常低，过氧化值和酸值大大降低，说明瓜蒌籽油的质量变好，油中游离脂肪酸含量降低，有利于贮藏。该脱色工艺不仅提升了瓜蒌籽油品质，还保留了瓜蒌籽油特有的清香。

3 结 论

经筛选得到的新脱色法即磷脂酶脱胶-脱酸-脱色工艺，解决了瓜蒌籽油脱色困难这一难题。磷脂酶脱胶-脱酸-脱色工艺的最佳工艺条件为：活性白土用量14 g/100 g，脱色温度95℃，脱色时间20 min。在最佳工艺条件下脱色率达到98.5%。采用新脱色法对瓜蒌籽油脱色，不仅脱色效果理想，还提升了瓜蒌籽油品质，有利于贮藏。由于瓜蒌籽毛油外观呈棕褐色，所以新脱色工艺得到的工艺参数活性白土用量比较大。此后将进一步对瓜蒌籽油中色素成分进行研究，探索瓜蒌籽油难脱色的原因。

[1] 陈鸿才,钱东南,钭凌娟.吊瓜籽抗氧化技术研究[J].现代园艺，2010(5):17-22.

[2] 刘金娜,温春秀,刘铭，等.瓜蒌的化学成分和药理活性研究进展[J].中药材，2013,36(5)：843-848.

[3] 马传国. 油脂加工工艺与设备[M]. 北京: 化学工业出版社, 2004:71-87.

[4] 董建林,魏冰. 高酸值油脂助脱色与酯化脱酸工艺的研究[J].中国油脂，2000, 25(6): 82-85.

[5] 周红茹.植物油固定红色素的脱除[J].中国油脂，2006，31(12)：31-32.

[6] 范丽媛.瓜蒌籽油体外抗氧化活性、氧化稳定性及煎炸过程中品质变化研究[D].合肥：安徽农业大学，2016.

[7] 何东平,闫子鹏.油脂精炼与加工工艺学[M].北京：化学工业出版社，2012.

[8] 龚任,周俊梅,李维琳，等.一种浓香菜籽油酶法脱胶的方法:CN201510049752.1[P].2015-05-27.

[9] 樊振江，陈怡平，刘钢湖.活性白土对芝麻油脱色效果的研究[J].食品工程，2007，12(4)：26-27.

[10] 桑八一,张尧北平,宛晓春,等.六种茶叶碎末对草鱼生长及脂类的影响[J].饲料工业,2014,35(24)：16-21.

[11] 吴道银，荣菊，朱向臣，等.谈磷脂酶和酶法脱胶[J].粮食与油脂，2003(6):41.

[12] 张余权，钟南雁.化妆品用茶油精炼工艺的研究[D]. 南宁：广西艺术学院，2003.

Bleaching of trichosanthes seed oil

ZHOU Hairong，WANG Naifu，YANG Liping，ZHOU Yibin

(College of Tea & Food Science and Technology, Anhui Agriculture University,Hefei 230036,China)

Bleaching is a difficult link in the process of refining of trichosanthes seed oil. The trichosanthes seed oil was bleached using activated clay. The bleaching rate of trichosanthes seed oil was measured, and the effects of different bleaching processes on the bleaching rate were also discussed. The results showed that the effect of phospholipase degumming-deacidification-bleaching process was ideal. The optimal bleaching conditions were obtained by single factor experiment as follows: dosage of activated clay 14 g/100 g, bleaching temperature 95℃ and bleaching time 20 min. Under these conditions，the bleaching rate reached 98.5%.

trichosanthes seed; trichosanthes seed oil; bleaching; bleaching rate; activated clay

2016-09-22;

2017-02-18

安徽省2017年度重点研究与开发计划项目

周海荣(1990)，女，在读硕士，研究方向为食品分析与检验(E-mail)974647320@qq.com。

周裔彬，教授，博士生导师(E-mail)2465601523@qq.com。

TS224.6； TS225.1

A

1003-7969(2017)06-0016-04