核桃油的提取及其稳定性的研究

2017-12-29宋士连何泽超

种子科技 2017年12期

宋士连，王畅，何泽超

核桃油的提取及其稳定性的研究

宋士连，王畅，何泽超*

采用浸出法，以正己烷（n-hexane）、丙酮（acetone）、石油醚（petroleum ether）为提取剂提取核桃油，结果在料液比为1∶8时石油醚提油率最高。核桃油的过氧化值可以代表核桃油的品质；核桃油的过氧化值越高，品质越低。在不同的时间、温度和抗氧化剂种类不同的条件下，利用核桃油的过氧化值探索核桃油品质的过程中发现，抗氧化能力PG＞BHT＞生育酚，并随着对核桃油处理时间的延长和温度的升高，抗氧剂的抗氧化作用减弱，所以在储存核桃油时要注意温度不能过高。

核桃油；浸出法；过氧化值

核桃又称胡桃、羌桃，为胡桃科胡桃属植物。我国核桃资源丰富、品种繁多，栽培面积和产量均居世界首位[1,2]。核桃仁含有丰富蛋白质、脂肪，18种氨基酸种类齐全，成分构成合理，同时还含有丰富的维生素(VA、VE等)、黄酮、磷脂，以及锌、锰、铬等人体必需的微量元素[3,4]。核桃油富含油酸、亚油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸，具有很高的营养价值。大量的流行病学和临床营养试验研究发现，长期食用核桃油可以降低血液中胆固醇含量，减少心血管疾病的发生[5]，对人体具有重要生理作用和药用价值。但由于核桃油较高的不饱和脂肪酸含量，使得极易氧化，影响其感官品质和营养价值。油脂的过氧化值越高，油脂的品质越低。

由于浸出法取油出油率高，较易控制操作温度，得到较高品质的核桃油，同时设备和工序较简单，功耗低，经济节约，有机溶剂易回收等优势，拟采用浸出法提取核桃油。核桃油的稳定性可以通过测定核桃油的过氧化值来反应[6]。

本研究采用浸提法，因为不同种类的提取溶剂及其用量对核桃油的产量会产生很大的影响，同时注意到温度和抗氧剂的种类也会影响到核桃油的抗氧化值。并考虑到实际应用，以工业常用提取溶剂为提取剂，探索核桃油的提取工艺；且在不同温度及不同抗氧化剂的条件下，探索核桃油最佳储存条件，以期为核桃油的制备、贮藏和品质保持提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 材料与试剂

核桃仁由某四川农业有限公司提供，正己烷、丙酮、石油醚、五水硫代硫酸钠、无水碳酸钠、重铬酸钾、碘化钾、浓硫酸、可溶性淀粉、三氯甲烷、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚（BHT）、N-苯乙酰基 -L-谷氨酰胺（PG）、冰乙酸、生育酚均为分析纯。

1.1.2 仪器与设备

恒温干燥箱（DGG-9140AD）、恒温培养箱（DRP-9162），上海森信实验仪器有限公司；磁力搅拌器（HJ-2A），金坛市城西峥嵘实验仪器厂；旋转蒸发仪（RE–2000），上海亚荣生化仪器厂；分析天平（FA2004B），上海佑科仪器仪表有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 浸提法提取核桃油

1.2.1.1 浸提法提取核桃油流程

浸提法提取核桃油流程如下所示[7]。

核桃仁—去皮—烘干—粉碎—有机溶剂浸提—抽滤—蒸发脱溶—核桃油。

1.2.1.2 浸提法提取核桃油步骤

（1）取一定量的核桃仁并称重，核桃仁去皮并放入115℃的恒温干燥箱中干燥1 d。

（2）将干燥后的去皮核桃仁小心取出，放入干燥皿，冷却后放入研钵，研碎成粉末状并恒重。

（3）取4个烧杯，在每个烧杯中放入10 g核桃仁粉末（精确至 0.001 g）。

（4）按料液比为 1∶6、1∶7、1∶8、1∶9 加入正己烷，用薄膜密封后，放在磁力搅拌器上，以相同的转速搅拌4 h后停止。

（5）将每个烧杯中的混合物进行抽滤，过滤掉滤渣，得到有机溶剂和核桃油的混合油。

（6）分别将4个烧杯中的混合油利用旋转蒸发仪蒸发掉其中的有机溶剂，测留在旋转蒸发瓶中核桃油的重量。

（7）计算核桃仁的出油率。

（8）将有机溶剂换为石油醚和丙酮，重复上述操作。

1.2.1.3 核桃仁出油率的测定

（1）将小烧杯烘干称重。

（2）将旋转蒸发瓶中以蒸发掉有机溶剂的核桃油转移到小烧杯中并称重。

（3）利用以下公式计算出油率：

1.2.2 核桃油过氧化值的测定

1.2.2.1 核桃油抗氧化实验步骤

（1）测定不含添加剂的核桃油成品的过氧化值。

（2）取16个锥形瓶，每个锥形瓶中准确加入25 g不含添加剂的核桃油成品，分4组并编号。

（3）分别向每组的4个烧杯中加入以下成分：1号什么都不加入，2号加入0.005 g BHT，3号加入0.002 5 g PG，4号加入0.005 g生育酚（3种抗氧化剂的加入量对照标准，依次分别为200 mg/kg，100 mg/kg，200 mg/kg），所有烧杯摇匀。

（4）第一组烧杯放入电冰箱中（4℃），第二组烧杯放在25℃恒温培养箱，第三组烧杯放在35℃的恒温培养箱中，第四组烧杯放在45℃的恒温培养箱中。

（5）每隔一段时间取出所有烧杯并摇匀，采用滴定法测定每个烧杯中核桃油的过氧化值。

1.2.2.2 核桃油的过氧化值测定

参照《食品国家安全标准——食品中过氧化值的测定》（GB5009.227——2016）中的滴定法进行测定。

2 实验结果与分析

2.1 核桃油的提油率

本实验主要测定以正己烷、丙酮、石油醚这3种浸提溶剂在料液比分别为 1∶6、1∶7、1∶8、1∶9 条件下的出油率，如图1。

图1 核桃仁的提油率

由图1可知，3种有机溶剂的提油率都是随着料液比的增长而增大，当料液比达到1∶8的时候，3种有机溶剂的提油率均达到峰值；当料液比继续增长到1∶9时，提油率反而下降，说明1∶8是最佳的料液比。在料液比相同的情况下比较3种有机溶剂的提油率：石油醚＞正己烷＞丙酮，石油醚的提油率是最高的，说明石油醚的提油效果最好。

2.2 核桃油的稳定性

本实验主要是在核桃油中加入不同种类的抗氧化剂并放在不同温度下储存，多次测定其过氧化值，探究温度和抗氧化剂种类对核桃油稳定性的影响。

其中未经任何处理的核桃油测得过氧化值为0.063 g/100 g；储存后的核桃油的过氧化值分别如图2、图 3、图 4、图 5。

图2 4℃下核桃油的过氧化值

图3 25℃下核桃油的过氧化值

由图2可以看出，4℃冰箱冷藏状态下核桃油的氧化非常缓慢，在不加入任何抗氧化剂的情况下就可以达到比较好的抗氧化效果，加入抗氧化剂的核桃油虽然过氧化值比不加抗氧化剂的核桃油稍低，但差距不大。说明在低温状态下储存核桃油对核桃油的抗氧化具有非常显著的效果。

由图3可以看出，相比于在冷藏状态下储存，在25℃环境下储存的核桃油，随着储存时间的变长，核桃油的过氧化值有明显的提高，后期没加入抗氧化剂的核桃油较冷藏下的过氧化值高了40%左右，加入BHT和PG的核桃油，其过氧化值在中后期明显比没加入抗氧化剂的核桃油低，约为20%左右。说明在25℃环境下，加入抗氧化剂有比较良好的抗氧化效果。

由图4可以看出，相比于4℃冷藏储存和25℃储存状态下，在30℃环境温度下储存的核桃油随着时间的变长，过氧化值有着更加明显的提高；后期没加入抗氧化剂的核桃油较冷藏状态下的过氧化值提高了70%左右，较25℃环境下的过氧化值提高了15%左右。加入抗氧化剂BHT和PG的核桃油，其过氧化值在中后期比没加入抗氧化剂的核桃油低40%左右。说明在30℃的环境下，加入抗氧化剂的效果非常良好。

由图5可以看出，相比于4℃冷藏储存、25℃储存、35℃储存，在45℃环境温度下储存的核桃油随着时间的变长，过氧化值有着巨大的增长；后期没加入抗氧化剂的核桃油较冷藏状态下的过氧化值提高了800%左右，较25℃状态提高了500%左右，较35℃状态提高了400%左右，说明较高的温度会在很大程度上加剧加快核桃油的氧化。加入抗氧化剂BHT和PG依然有明显的效果，但两种抗氧化剂的效果开始出现明显的差别，后期加入BHT的核桃油的过氧化值比没加入抗氧化剂的核桃油低55%左右，加入PG的核桃油的过氧化值比没加入抗氧化剂的核桃油低75%左右，且在整个测试时间段内加入PG的核桃油的过氧化值几乎都比加入BHT的核桃油低，说明在45℃的储藏温度下，抗氧化剂PG的抗氧化效果优于BHT。

比较4幅图可以看出，随着储存温度的升高，不加抗氧化剂的核桃油，其过氧化值的增长幅度越来越大，说明温度是影响核桃油氧化的一个非常重要的因素，且该增长并不是线性增长。在前期，核桃油的过氧化值的增加速度比较平缓，越往后期增加的速度越快。前3幅图中，加入抗氧化剂BHT和PG的核桃油的过氧化值基本一致，说明在从4℃冷藏到35℃的环境温度下，这两种抗氧化剂都有良好的抑制核桃油氧化的效果，且将氧化效果控制在相近的水平；但当温度升高到45℃时，这两种抗氧化剂明显不再能够把核桃油的氧化水平限制在前3幅图的水平，并且均高于前3幅图中不加抗氧化剂的核桃油的氧化水平，说明高温对核桃油氧化效果的加剧作用大于抗氧化剂对氧化效果的抑制作用，核桃油的储存应在较低温度为好。