牡丹籽油提取工艺及其在食品领域的研究进展*

包洪亮，马永杰，蔡静静，刘彤彤，王 平，李海毓

(1 洛阳师范学院数学与科学学院，河南 洛阳 471934；2 洛阳师范学院食品与药品学院，河南 洛阳 471934)

牡丹，属于毛茛科植物，又称洛阳花，木芍药。牡丹有着极大的观赏价值，观赏型的牡丹在春季时盛开，秋季时便落叶休眠。它的花朵形状端丽美观，花色艳丽且纷杂，富丽堂皇。大多是粉色，白色，紫红色。牡丹在我国已有悠久的栽培历史，而中国主要栽培牡丹的中心处于中原地区，其药用价值也极高。牡丹花具有养血益肝，镇痛补血，清热解毒，降血压等药用价值，在秋季采摘牡丹的干燥根皮，进行处理，牡丹皮具有抗菌消炎，保护肝脏，降血糖，抗心律失常等作用。牡丹籽油是牡丹的籽榨出来的油，牡丹籽油中含有丰富的α-亚麻酸、油酸、维生素A、E等多种维持生命活力的核心物质。它不仅可以内服，还可以外用，对于内服具有活血化瘀，消炎杀菌，促进细胞再生，降血脂，预防糖尿病，预防心脏病等作用，对于外用有着可以美容养颜，减缓皱纹的生长，减除一些色素的沉淀，使皮肤细腻光滑[1]。

牡丹籽油曾被相关专家称为世界上最好的油。牡丹籽油适用于大多数人群，它的好处和营养价值有好多，不仅可以在食品方面应用，还可以在化妆品、药品进行实验开发。但大家对牡丹籽油的认知度并不是很高，牡丹籽油在市场上的价格比其他食用油类高，导致牡丹籽油处于一个发展的阶段。需要相关人士不断努力，使牡丹籽油出现在市场中，让人们受益。

1 牡丹籽油营养成分分析

1.1 不饱和脂肪酸

研究发现，牡丹籽油中含有丰富的不饱和脂肪酸，其中，亚麻酸占主要地位，亚油酸次之，油酸紧随其后，而且，提取工艺不同，各成分含量也不尽相同。值得一提的是，在牡丹籽油所含有的亚麻酸中，α-亚麻酸含量最高，尤为常见，已得到学术界公认。牡丹籽油总不饱和脂肪酸含量在90%以上，α-亚麻酸的含量就超过40%，亚油酸和油酸的含量也不低，均高于20%[1]。α-亚麻酸和亚油酸是人体必需的脂肪酸，人体自身不能合成，必须依靠膳食来获取，而α-亚麻酸是EPA和DHA的前体，有利于促进智力水平的提高，且对大脑健康有益。丰富的单不饱和脂肪酸和α-亚麻酸容易被人体所吸收，是牡丹籽油营养和保健功能的重要物质基础[2]。

1.2 微量元素

翟文婷等[3]通过研究，发现了牡丹籽油中含有Ca、Na、Fe、K、Zn和Mg等微量元素，其中Cu的含量最低，为0.73 mg/kg，而Pb、Hg、As、Cd等有害微量元素均低于检出限。钙具有促进骨质生长发育、参与人体凝血过程、缓解神经兴奋性等作用；钠与钾参与维持细胞渗透压的平衡，在体液调节中起着重要作用；铁是血红蛋白的重要组成部分，而血红蛋白主要运输氧气和二氧化碳，当血红蛋白与氧气结合时，形成的氧合血红蛋白可供给全身组织器官，同时将这些组织产生的二氧化碳带出细胞；锌参与人体内各种酶以及核酸、蛋白质等的合成，在人体内生长发育、免疫调节、维生素的利用等过程扮演着重要角色；镁能催化人体多种代谢活动，还能降低钾离子的通透性，阻止胆固醇的合成、抑制神经的兴奋性、维护心肌纤维正常舒缩功能和冠状动脉弹性等都有镁的参与；铜是心脏的“卫士”，还是大脑神经递质的重要成分，又能协助铁完成其造血功能，具有多种作用。牡丹籽油中含有的微量元素有利于其保健作用的推广，为牡丹籽油的长远发展提供了现实的理论依据。

1.3 不皂化物

现代研究表明，牡丹籽油中还含有一些不皂化物，包括甾醇类化合物、维生素E和角鲨烯等。其中，植物甾醇作为合成维生素D3等甾类药物的重要中间体，有助于研发具有预防动脉粥样硬化、促进胆固醇降解代谢、调节免疫等功效的保健食品；维生素E和角鲨烯是重要的天然抗氧化剂，具有提高体内超氧化物歧化酶(SOD)的活性、降血脂、降血糖、促进血液循环、调节内分泌、抗衰老等的功能，在食品、化妆品、药品等领域均有广泛应用。需要注意的是，不皂化物并非牡丹籽油的主要成分，但在牡丹籽油独特的生理活性中发挥着重要作用，是不可缺少的一部分[4]。

2 牡丹籽油功效应用

2.1 抗氧化作用

DPPH(1，1-二苯基-2-三硝基苯肼)是一种稳定的氮中心自由基，常用于进行体外抗氧化性评价。此法是根据DPPH自由基中有单电子，其醇溶液呈深紫色，在517 nm附近有最大吸收峰的特性。当存在抗氧化剂时，单电子被配对，从而颜色变浅，最大吸收峰的吸收值降低，其降低程度与其接收的电子数量呈定量关系，可通过分光光度计法进行定量分析。翟文婷等[3]通过DPPH自由基试验，测得供试牡丹籽油对清除DPPH自由基作用的EC为29.30 mg/mL，与莲子胚芽油(48.90 mg/mL)、核桃油(147.0 mg/mL)等其他功能性植物油相比EC值更低，DPPH自由基清除能力更强。

2.2 软化血管

牡丹籽油中的不饱和脂肪酸很丰富，不饱和脂肪酸中占比比较大的是油酸、亚油酸和α-亚麻酸，其中含量最高的是α-亚麻酸。亚油酸可与胆固醇结合使其酯化并促进其向胆酸转变排出体外，从而降低血液中胆固醇水平，减少脂质在血管壁沉积，改善血管壁功能。起到降血脂、软化血管、降低血压的功能，预防或减少动脉粥样硬化的发生率。并且，牡丹籽油中的亚麻酸为n-3系列不饱和脂肪酸，亚麻酸是n-3系不饱和脂肪酸的前体物质，摄入体内后在酶的催化作用下转变为EPA和DHA，其中DHA可明显的减低胆固醇、软化血管，对心血管疾病有一定的预防作用，除此之外，DHA还是大脑和视网膜重要组成部分，因此被称之为脑黄金。而EPA则可以清除血液中多余的胆固醇、甘油三酯等代谢废物，所以被称为“血液清道夫”。

2.3 保肝作用

彭安芳等[5]针对昆明小白鼠进行经口灌胃环磷酰胺7 d，建立肝损伤模型，通过酶联免疫吸附法测定肝功能指标，得到经灌胃给药中混合牡丹籽油试剂的小鼠，谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、丙二醛(MDA)水平的降低作用有显著效果(P<0.05)，对还原型谷胱甘肽GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)水平有显著升高作用(P<0.05)，说明牡丹籽油有较好的抗氧化作用，可明显减少脂质过氧化，有一定的保肝作用。翟文婷等[6]选择SPF级雄性昆明种小鼠为试验动物，体内注射四氯化碳造成急性肝损伤模型，主要表现为转氨酶活力升高，脂质过氧化产物增加。然后对三个剂量组小鼠进行灌胃处理，给药牡丹籽油分别为1.3、4.0、12.0 g/(kg·d)的1% CMC混悬液连续4周，检测肝脏指标，实验结果阳性，得出经灌胃牡丹籽油试剂的小鼠，肝指数水平显著降低(P<0.05)，表明牡丹籽油可有效减轻四氯化碳诱导，对肝损伤有明显保护作用。

2.4 降血糖

董振兴等[7]选用SD雄性大鼠，连续给予大鼠高脂饲料建高血脂症模型，每日灌胃给药持续一个月，测定并记录各组小鼠的血脂、血糖水平，将所得的实验数据与不给予牡丹籽油的喂食高脂饲料的大鼠作比较，牡丹籽油各剂量组高脂血症小鼠的血糖值均显著降低；之后实验团队通过对小鼠进行尾静脉注射四氧嘧啶的方法来诱导高血糖模型，每日灌胃不同剂量牡丹籽油持续一个月，使小鼠摄入葡萄糖30 min后，所得实验结果与未被给予牡丹籽油的小鼠高血糖模型组相比，血糖水平降低效果明显。得出实验结论牡丹籽油对于增强正常小鼠的糖耐受能力具有一定的作用。

3 提取工艺

牡丹籽油是从牡丹籽中榨出来的油，对于牡丹籽油的提取也是至关重要的，影响牡丹籽油的因素包括浸提溶剂、浸提时间、料液比、浸提温度、浸提时间[8]。目前牡丹籽油仍有很大的开发和研究价值。所以还在不断研究牡丹籽油的提取方法，如何使牡丹籽油的提取工艺流程简单、提取率高。本文介绍一些牡丹籽油的提取方法，如压榨法，超声波辅助提取技术，超临界二氧化碳流体萃取技术，水酶法与亚临界低温提取技术等方法[9]。

3.1 压榨法

压榨法在我国有着千年的历史，是被熟知的一种榨油方法。它借助机械力的力量将牡丹籽中的油压榨出来，压榨取油比其他方法更简单一些，配备设施少，对各种的品种适应力强，易操作，但提取率不是很高。

3.2 超声波辅助提取技术

超声波辅助提取技术是利用物质中有效营养成分的物理状态的存在在超声波的作用下融入溶剂中，得到混合的提取液，再将提取液进行分离和纯化，得到所需物质的一项技术。调查发现，采取超声辅助提取的方法提取牡丹籽饼粕中的油脂，试验结果发现，牡丹籽粒径、浸提时间和浸提料液比对牡丹籽油提取的影响较大，而提取温度则为次要因素。该方法比其他制法具有提取速度快，提取率低等特点[9]。

3.3 超临界CO2流体萃取技术

超临界二氧化碳流体萃取技术是在超临界状态下二氧化碳兼具气相的扩散速度和液相的萃取能力，对油类物质进行提取，它有着良好溶剂的性质，在萃取油类实验中得到了广泛的应用，解决了传统提取方法的在分离中高温加热导致油脂易氧化、酸败等问题，特别适合于生物活性物质和热敏性物质的分离提取。但是这项技术的成本较高，若想使用这项技术，需要加大投资成本。

3.4 水酶法与亚临界萃取

水酶法建立在水代法的基础之上,是一种效率高的油脂加工提取技术。水酶法制油是利用机械和酶的共同作用破坏植物种子细胞壁,从而使细胞壁中的油脂释放出来。其操作简单，易上手，提取出来的油脂纯度较高。但这个方法对水的需求较大，存在环境问题。亚临界是物质介于临界与超临界之间的一种状态。亚临界低温提取技术是萃取溶剂在亚临界状态下扩散能力强、溶解度高、传质速度快等优点的一种新型萃取分离技术，得到的产物提取率高，成本较小。这项术在多年实验的长河里得到了发展和完善，目前已经在提取油类物质得到广泛的应用。

3.5 牡丹籽油复合优化提取方法

超声波辅助水代法是在油脂中用水代替油类进行分离而得到脂肪的方法，达到萃取分离的目的。不需要物理等方法进行提取。在一定条件下，水对蛋白质的亲和力比油大。这个方法具有设备简单，工艺流程简易操作，对环境比较友好。

微波预处理超临界萃取法利用微波技术对原料预处理，再利用超临界萃取技术提取牡丹籽油。这个方法对牡丹籽油的提取率较高，降低油品的水分及挥发物的含量。

牡丹籽油的提取效率具体还是要有实验得出，各个方法的利弊都很明显，要不断实验，从中得到最优化的方法提取牡丹籽油。通过控制微波功率和提取温度一定，改变微波辐照时间，随着微波辐照时间增大，出油率增加，但增加到一定程度，出油率开始下降，主要原因是固态的牡丹籽粉末与溶剂相互渗透，牡丹籽油含油量较高，所以出油率随微波辐照时间的增加而升高，但随着时间增长，牡丹籽油中的含油量降低，导致它的出油率会随着微波辐照时间的变化而变化，呈现相反的关系。通过控制微波功率和微波辐照时间，改变反应体系的温度，在刚开始温度上升过程中，由于升高温度可加速牡丹籽粉末与溶剂的接触面积，进而使牡丹籽油的溶出速度大大提高，所以刚开始出油率上升，但当温度达到一定程度时，其出油率就会下降，可能是因溶剂挥发性使牡丹籽油挥发，也可能是牡丹籽油本身发生了变化，导致出油率降低[9]。

4 食品领域研究进展

在现代食品发展中，制成食用油是牡丹籽油走进平民百姓家中最直接也是最广泛的方式，而且，牡丹籽油有多种食用方式，其中，烹饪、酱料和调味品等都是牡丹籽油作为食用油较为普遍的应用。 在酱料的制作上，冷酱料和热酱料最好的油脂成份是牡丹籽油，它在保护新鲜酱料的色泽方面并不落后于普通食用油。在油炸食物时，食用油的温度太高或反复油炸都会使游离脂肪酸形成和增加有害自由基，还会降低油的质量并导致酸败，而牡丹籽油的烟点较高，在230 ℃左右，远高于其它常用食用油的烟点值，能够反复使用，是最适合煎炸的油类。

从目前的市场情况来看，牡丹籽油比橄榄油、亚麻油、茶油等其他功能性植物油价格偏高，这是牡丹籽油未能走向大众化的原因之一。其次，牡丹籽油的产品类型多用小包装，瓶装调和油以及软胶囊产品占据的市场份额较大。宣传不到位也是制约牡丹籽油长远发展的一大阻碍。作为一种新资源食品，牡丹籽油丰富的营养与保健功能在得到全国人民的一致认可之前还有很长的路要走。在熟悉市场行情的基础上，结合政策并制定科学的营销策略，是牡丹籽油迅速占领市场的重要途径[10]，值得推广和实践。朱文学等[11]的实验结果表明牡丹籽油急性毒性、遗传毒性和亚急性毒性的占比均为0，食用安全性较高。昝丽霞等[12]测定了牡丹籽油中含有的42种脂肪酸后，发现了牡丹籽油中除含有亚麻酸、亚油酸、油酸外，在主要为C9～C26脂肪酸系列中，C16和C18的脂肪酸相对丰度最高。据不完全统计，牡丹籽油的现有相关食用产品已有260多种，其中，牡丹籽油凝胶糖果是目前市场上已经出现的一类产品，这类糖果在保证牡丹籽油原有营养成分的基础上，以补充亚麻酸，增强记忆力等为卖点在市场推出。苏建辉等[13]研制出了一种保健食品配方，该配方的主要成分有牡丹籽油、茶多酚和银杏黄酮，辅料有绞股蓝皂苷和苦瓜提取物，在辅助降血糖、降血脂保健食品的配方研发上提供了现代科学依据。赵贵红等[14]以牡丹籽油、海藻粉、全麦粉、白砂糖为主料研制出了一款饼干，丰富了饼干品种。

5 结 语

在21世纪科技与物质大跨度提升的前提下，发展和机遇也随之而来，各行各业在百花齐放的同时也在百家争鸣，而在不久的将来，人们的物质和精神生活都会有质的飞跃，健康——这一围绕人们终身的话题，只会越来越受到人民群众的关注，这为食品领域的发展提供了强有力的支撑。现阶段的食品正进行着如火如荼的转型，由“营养型”向“健康保健型”的转变将会是食品领域的一场重大变革。在此期间，牡丹籽油因自身具有抗氧化、衰老、保肝降糖等多样化的功能，可以满足不同年龄、不同性别人群的需要，以牡丹籽油为辅料做成的功能食品也将具有广阔的发展前景。可以这样说，未来的牡丹籽油不单单会是在食品领域发光发亮，也会在更多的领域绽放属于它的光彩。