制油工艺对山苍子核仁油组分含量的影响

刘汝宽，唐 松，肖志红，张爱华，李培旺,3，孙付保，李 辉，李昌珠，夏 栗

（1. 湖南省林业科学院， 湖南 长沙 410004； 2. 湖南生物油脂工程技术研究中心，湖南 长沙 410004；

3. 木竹资源高效利用湖南省高校2011协同创新中心，湖南 长沙 410004；4. 湖南省农林工业勘察设计研究总院，湖南 长沙 410007）

制油工艺对山苍子核仁油组分含量的影响

刘汝宽1,2，唐 松2，肖志红1，张爱华1，李培旺1,3，孙付保2，李 辉1，李昌珠1,2，夏 栗4

（1. 湖南省林业科学院， 湖南 长沙 410004； 2. 湖南生物油脂工程技术研究中心，湖南 长沙 410004；

3. 木竹资源高效利用湖南省高校2011协同创新中心，湖南 长沙 410004；4. 湖南省农林工业勘察设计研究总院，湖南 长沙 410007）

为提高山苍子的资源化利用率，本文以山苍子提取精油后的加工副产物山苍子核仁为原料，开展了不同制油工艺对其内油脂萃取效果及脂肪酸组成的影响研究。结果表明：山苍子核仁含油率为 35.7%，压榨毛油得率为 26.2%，而采用石油醚浸提后残粕内几乎不含油，提取率高。此外，采用 GC-MS 分析法测定山苍子核仁油的脂肪酸组成，对照结果发现浸提法能实现油脂的高效萃取，所得核仁油中饱和脂肪酸含量少于机械压榨制备的核仁油，不饱和脂肪酸（主要为油酸和亚油酸）近 40%；而月桂酸（十二烷酸）含量为 34.83%，比压榨法得到的月桂酸含量 46% 低，这些关键数据为提高山苍子核仁的资源化利用率提供了数据支撑。

山苍子；核仁油；压榨；脂肪酸；GC-MS

山苍子（Litsea cubeba）别名：山鸡椒、山苍树和木姜子，中药名为毕澄茄，为樟科木姜子属的落叶灌木或小乔木，是一种丰富的木本油料资源，以其果实的实用和药用作用而享有盛名［1］，广泛分布在我国湖南、湖北、四川、云南、贵州、广东、广西、江西、重庆等地。作为我国南方特有的香料植物资源之一，山苍子中含有 4% ～ 8% 精油和 20% ～ 50% 核仁油。其中，精油中富含的柠檬醛（60% ～ 80%）是合成紫罗兰酮、鸢尾酮等名贵香料的理想原料，山苍子精油的高效制备成为了目前山苍子资源开发利用的主流［2-3］。但是，对于提取精油后山苍子核仁的利用却鲜有报道，常被直接焚烧或丢弃，既浪费资源又污染环境。

山苍子核仁中含有丰富的天然油脂、粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、钙、磷等物质［4］，其油脂肪酸组成与椰子油相似，主要为月桂酸（～ 60%）和癸酸（～ 20%）［5］，故可以部分替代椰子油成为合成表面活性剂、食品添加剂和生物柴油等重要原料，进而惠及广大山苍子种植和加工地区的林农以及企业，从而产生良好的经济效益、社会效益和生态效益［6］。

目前，山苍子核仁油的制备主要有两种，机械压榨和有机溶剂浸提［5,7］。但是，相关的研究报道均是以山苍子核仁油得率为指标判断制油工艺的好坏与否，而对其组成成分的变化则关注较少，造成了结论的片面性，进而影响了山苍子核仁油的高效制备。

鉴于此，本文在针对其他油料压榨和浸提制油研究的基础上［8-11］，以山苍子加工剩余物为原料，运用气相色谱-质谱联用技术分别测定压榨制取和石油醚萃取的山苍子核仁油中脂肪酸的组成成分，以期探索出山苍子加工剩余物中核仁油高效制备的合理途径，同时也为山苍子核仁油中月桂酸、癸酸的利用提供必要的化学基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设备

1.1.1 试验材料 山苍子蒸馏加工副产物，（主要是山苍子核仁，自然风干）；氢氧化钠、甲醇、石油醚（30～60 ℃）和氯化钠等化学试剂均为分析纯，正己烷为色谱纯（国药集团化学试剂有限公司（上海））；三氟化硼甲醇溶液（14% wt）（上海安谱实验科技股份有限公司）；蒸馏水为实验室自制。

1.1.2 试验设备 单螺旋榨油机（XLK-2010）（湖南省林业科学院）；脂肪测定仪（SZF-06A）（浙江托普仪器有限公司）；天平（AB104-N）（梅特勒-托利多国际贸易（上海）有限公司）；电热鼓风烘箱（101-E）（上海和呈仪器制造有限公司）；Focus DSQⅡ气-质联用仪（Thermo Fisher Scientific Inc.）；高性能粉碎机（山东青州市精诚机械制造有限公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 压榨制取山苍子核仁油 准确称取一定量山苍子加工副产物，置于单螺旋榨油机内，待压榨完成得到山苍子核仁饼，将收集的毛油经并过滤，置于 4 ℃ 冰箱内密封保存［12］。

1.2.2 有机溶剂浸提制取山苍子核仁油 准确称取一定量山苍子加工副产物，置于索氏抽提器内，并加入适量石油醚，60 ℃ 加热回流提取 8 h 后，旋转蒸发回收石油醚，得到山苍子核仁油，置于 4 ℃ 冰箱内密封保存。

1.2.3 样品理化指标的测定

（1）山苍子加工副产物成分测定

水分：GB/T 14489.1—2008；粗脂肪含量：GB/T 14488.1—2008。

（2）山苍子核仁油中脂肪酸组成测定

采用三氟化硼甲酯化法对山苍子核仁油中脂肪酸进行衍生化（执行 GB/T 17376-2008），通过 GC-MS 对其脂肪酸组成进行定性［13-14］。GC-MS 条件：EI 源；电离电压 70 eV，离子源温度 200 ℃，扫描范围 40～350 aum。色谱条件：FID 检测器，DB-5 毛细管柱，30 m×320 um×0.5 um；氮气（99.999 9%）为载气，流速 1.5 mL/min；柱前压 0.171 MPa，进样口温度 250 ℃，分流比50 : 1，柱温 250 ℃（保持 15 min）。

2 结果与分析

2.1 山苍子核仁压榨前后组分含量变化

对比测定山苍子核仁压榨前后水分、油脂含量的变化，其结果见图 1。

由图 1 知，山苍子核仁含水率和含油率分别达到 6.6% 和 35.7%。然而，本试验原料山苍子核仁的含油率较之其他报道（～ 44%）略有降低［3,6］，这可能是由于山苍子产地及前期精油提取工艺的不同造成的。同时，山苍子核仁经过机械压榨出油后，分离得到山苍子核仁饼，其含水率及残油率分别为 8.7% 和 19.7%，计算知山苍子核仁油中几乎不含水分，有利于山苍子核仁油精炼前的集中储藏。

图1 山苍子核仁压榨前后组分含量Fig.1 Content change of components in Litsea cubeba kernel before and after being pressed

2.2 山苍子核仁有机溶剂浸提制油得率

将山苍子核仁机械压榨、溶剂浸提，分别计量固体剩余量及山苍籽核仁油的重量，其结果见表 1。由表 1 中的数据计算知，山苍子核仁油压榨毛油的得率为 26.2 %，简易精炼损耗为 5%，油脂得率降至 21.2%。再经石油醚处理榨饼后，饼中的残油尽乎全部提出，剩余组分多为蛋白、纤维、多糖和淀粉等，可用于动物饲料或膳食纤维的制备等［15］，具有广阔的工业应用前景。

表1 山苍子核仁制油过程中固体物剩余量和物料内核仁油量Tab.1Mass balance analysis in the process of preparing Litseacubeba kernel oil（g）

2.3 不同工艺制备的山苍子核仁油中脂肪酸组成

利用 GC-MS 法对比分析了物理压榨和溶剂浸提所得山苍子核仁油的脂肪酸组成，其结果见图 2。

由图 2 知，两种方法制备山苍子核仁油的原理虽然不同，所得核仁油化学组分均一致，共鉴定出 9 种脂肪酸，其中饱和脂肪酸 4 种，不饱和脂肪酸 5 种，其差异性主要表现在各组分的含量。将图 2 中的脂肪酸进行归一化处理，得到各脂肪酸的相对含量，见表 2。

图2 不同方式制备的山苍子核仁油中组分的GC-MS图谱Fig.2 The main components of Litsea cubeba kernel oil prepared by different process

表2 不同工艺制备的上苍子核仁油主要化学组分含量Tab.2 The main components of Litsea cubeba kernel oil prepared by different process

由表 2 知，压榨山苍子核仁油中含的饱和脂肪酸占总脂肪酸含量 71%，其中主要为月桂酸（46.39%），而浸提山苍子核仁油中饱和脂肪酸占总脂肪酸 60%，主要组分除月桂酸（34.83%）外，还有含有部分棕榈酸（8.98%），并且饱和脂肪酸较少于压榨法得到的山苍子核仁油。总体上看，浸提法能够更多地获得油脂，也有利于饼粕的后续加工，并且所得的油内含有近 40% 不饱和脂肪酸，其中油酸 14.19%、亚油酸 11.26%，有益于人体健康［11］。

3 结论与讨论

（1）山苍子核仁含水率 6.6%、含油率35.7%，压榨后毛油得率为 26.2%，简易精炼损耗为 5%，油脂得率降至 21.2%。榨饼经石油醚浸提，饼中的残油尽乎全部提出，剩余组分多为蛋白、纤维、多糖和淀粉等，具有广阔的工业应用前景。

（2）采用 GC-MS 对比不同方法得到的山苍子核仁油，结果显示：山苍子核仁油化学组分一致，共测出 9 种脂肪酸，其中饱和脂肪酸 4 种，不饱和脂肪酸 5 种，不同方法得到的山苍子核仁油差异性主要表现在各脂肪酸组分的含量。

（3）浸提法相对压榨法更有优势，能够更多地获得目标组分，其油脂中主要脂肪酸为月桂酸，含量超过 34.83%；所得的油脂不饱和脂肪酸含量达到 40%，其中油酸 14.19%、亚油酸11.26%。

［1］黄光文，卢向阳．我国山苍子油研究概况［J］．湖南科技学院学报，2005，26（11）：97-102.

［2］赵铭钦，苏长涛．山苍子油综合利用研究进展［J］．安徽农业科学，2007，35（25）：7866-7868.

［3］赵 婷，陈国华，张鼎华．我国山苍子的研究现状及展望［J］．福建林业科技，2010，37（2）：158-162.

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（文字编校：杨 骏）

The impact of processing techniques on composition of Litsea cubeba kernel oil

LIU Rukuan1,2，TANG Song2，XIAO Zhihong1,3，ZHANG Aihua1，LI Peiwang1,3，SUN Fubao2， LI Hui1，LI Changzhu1,3，XIA Li4
（1. Hunan Academy of Forestry，Changsha 410004，China；2. Hunan Engineering Research Centre for Biodiesel，Changsha 410004，China；3. Hunan Collaborative Innovation Center for Effective Utilizing of Wood amp; Bamboo Resources，Changsha 410004，China；4. Hunan Prospecting Designing amp; Research General Institute for Agriculture，Forestry Industry，Changsha 410007，China）

In order to accelerate the utilization ratio of resources of Litsea cubeba，the extraction of essential oil of L.cubeba processing byproduct L.cubeba kernel as raw material，the effects of different process oil composition on the extraction effect of fat and fatty acid.The results showed that the content of oil was 35.7%.And then，the yield of crude oil prepared by press was 26.2%.There was no kernel oil in the residual L.cubeba kernel cake extracted with petroleum by Soxhlet extraction.In addition, the content in kernel oil by solvent extraction was less than that by press，in which the content of lauric acid only was 35%.However，there was nearly 40% of unsaturated fatty acid in kernel oil from solvent extraction，mainly linoleic acid and oleic acid.While lauric acid（twelve acetic acid）content is 34.83%，lessthanlauric acid content of 46% obtained by pressing，these data provide data support for improving the resource utilization of L.cubeba kernel.

Litsea cubeba；kernel oil；press；fatty acid；GC-MS

TQ 641

A

1003-5710（2017）04-0068 -04

10.3969 / j.issn. 1003-5710.2017.04.014

2017-04-20

国家重点研发计划（2016YFD0600802）；湖南省科技重大专项项目（2016NK1001-3）

刘汝宽（1981-），男，山东省滕州市人，博士，副研究员，主要从事木本油料功能脂质研究；E-mail：liurukuan@gmail.com