牡丹籽油的研究进展

乔舒敏，王悦，吴 澎

（山东农业大学食品科学与工程学院，山东泰安 271018）

牡丹是我国特有的多年生木本植物，因其药用价值和观赏价值较多而在山东、河南等地区广泛栽培。牡丹种植历史悠久，东汉早期就有关于牡丹治疗“血瘀病”的记载，距今已有2 000 多年的历史[1]。牡丹按照用途不同分为观赏型牡丹和油用型牡丹，目前用于栽培的油用牡丹主要有‘凤丹’和‘紫斑’两个品种[2]。牡丹籽油即用牡丹籽仁经过一定的压榨和精炼等工艺提取出的金黄色透明的油，属于花卉产品副产物高附加值再利用的食品新资源，2011 年卫生部发布《卫生部关于批准元宝枫籽油和牡丹籽油作为新资源食品的公告》，牡丹籽油正式作为新资源食品在食品行业中得到开发应用。

牡丹籽油中不饱和脂肪酸的含量可达85%以上，其中α-亚麻酸含量最高，是大豆油的10 倍和玉米油的100 倍以上[2]，除此之外还具有亚油酸、丹皮酚、牡丹多糖、植物甾醇、角鲨烯等多种生理活性物质[3]。α-亚麻酸属n-3 系不饱和脂肪酸，具有改善心血管疾病、降血压、降血脂、保护神经组织、延缓衰老等功能[4]。丹皮酚作为药学领域的研究热点，有抗肿瘤、降血糖、抗菌消炎等药理作用[5]。Wang 等[6]从牡丹籽油中检测到11 种植物甾醇，其中以β-谷甾醇为主，植物甾醇具有抗炎、抗氧化、抗动脉粥样硬化等功能[7]。另外角鲨烯是一种优良的乳剂油性基质，可以保护表皮细胞，防止皮肤干燥[8]。毒理学研究发现，牡丹籽油没有急性毒性和亚急性毒性，具有较高的食用安全性[9]。由此可知，牡丹籽油营养价值高、富含活性成分，还具有一定的药用价值，有着其他食用油不可比拟的优势。

牡丹籽油的成分结构合理且营养价值较高，不易氧化沉积在人体血管壁、心脏冠状动脉等部位，是迄今发现较为适合人体营养的油脂，牡丹籽油因其独特的营养和保健作用，被营养学家视为植物油中的珍品[10]。目前对牡丹籽油的研究主要集中在提取工艺的优化、脂肪酸成分的分析、牡丹籽油的稳定性以及其应用价值上，本文对以上研究进行综述，旨在为牡丹籽油在食品行业的进一步开发应用提供理论支持。

1 牡丹籽油的成分组成及功效

1.1 脂肪酸

油脂营养价值的高低主要取决于其脂肪酸的构成，牡丹籽油中含有软脂酸和硬脂酸等饱和脂肪酸，以及亚麻酸、亚油酸、油酸和花生烯酸等不饱和脂肪酸，其成分结构合理，营养价值较高，同时具有较高的食用安全性[11]。赵菁菁等[12]采用超临界CO2流体萃取牡丹籽油，得率为19.54%，分析检测牡丹籽油的成分发现，其中亚麻酸含量高达41.4%，亚油酸含量为27.4%，油酸含量为23.2%，总不饱和脂肪酸含量高达92.3%。刘颖等[13]研究发现牡丹籽油中饱和脂肪酸含量仅为10.05%，不饱和脂肪酸含量为89.95%，因此牡丹籽油主要以不饱和脂肪酸为主，其中亚麻酸的含量远超传统的花生油和大豆油等食用油。由此可见，牡丹籽油中的脂肪酸含量会因提取工艺、测定方法以及牡丹品种等的不同而存在差异，但总体来看，牡丹籽油中不饱和脂肪酸含量更为丰富，尤其是人体必需脂肪酸亚麻酸和亚油酸[14]，这也是其营养价值和功能特性的重要保障。

高含量的α-亚麻酸是发挥牡丹籽油营养价值和保健功能的重要物质基础[15]。α-亚麻酸是人体所有ω-3 多不饱和脂肪酸的前体物质，可在多种酶作用下生成二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸[16]。其中，EPA 是体内三烯前列腺素的前体物质，DHA 是大脑、视网膜等神经系统磷脂的主要成分，对人体生长发育和正常代谢起重要作用。中国营养协会推荐单不饱和脂肪酸∶多不饱和脂肪酸∶饱和脂肪酸=1∶1∶1，联合国粮食及农业组织推荐的n-6/n-3 比例为5∶1～10∶1，我国传统食用油一般以大豆油和花生油为主，在人们日常饮食中容易缺乏α-亚麻酸，导致n-6/n-3 比例过高[2]，从而易导致机体慢性低度炎症水平提高，影响胰岛素敏感性，促进胰岛素抵抗[17]，因此将食用牡丹籽油与其他食用油进行调和，对于日常饮食营养搭配具有重大现实意义。

1.2 微量元素

虽然人体每日对微量元素的需求极少，但其却是机体不可或缺的一部分，它们几乎参与人体的全部生理过程，牡丹籽油中含有各种微量元素，其中以Ca 和Na 的含量较高。贾玉良[18]采用电感耦合等离子体质谱测定了牡丹籽油中的Fe、Se、Zn、K、Na、Ca、Mg、Cu、Mn、Pb、As、Hg、Cd 等13 种微量元素的含量。结果显示，牡丹籽油的常量元素中Ca 的含量最高，为153.61 mg/kg，微量元素以Fe 的含量较高，约为54.82 mg/kg，Cu 的含量最低，为0.820 mg/kg，同时，Pb、Hg、As、Cr、Cd 等对人体有害的重金属元素的含量均在检出限以下（0.02 mg/kg）。翟文婷等[19]也发现牡丹籽油中含有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。测定结果表明，牡丹籽油含有Fe、Cu、Zn 等人体必需的微量元素，且含量适中，并具有食用安全性，是一种理想的保健植物油脂[18]。

1.3 其它功能成分

牡丹籽油中还含有一些不皂化物，包括甾醇类、角鲨烯、维生素E 等。王洋等[20]采用气相色谱串联质谱分析法，对牡丹籽油中不皂化物进行分析，发现其中主要的不皂化物是甾醇类化合物，含量达到197.34 mg/100 g，还含有少量的角鲨烯，维生素E 含量也较高，可达98.51 mg/100 g[21]。植物甾醇可预防心血管疾病、促进新陈代谢、调节激素水平、抑制肿瘤细胞增殖[22-23]；角鲨烯是一种天然的三萜类不饱和烃，具有抗癌、抗炎、抗氧化、增强机体免疫以及降血脂等功效[24-25]；维生素E 是人类和动物自身不能合成的，只能从外界获取，它是一种天然抗氧化剂，在体内发挥强抗氧化作用，具有优良的抗衰老、抗肿瘤的效果[26-27]。

2 牡丹籽油的提取工艺

植物油脂的传统提取工艺主要有压榨法和浸出法，新提取工艺主要有压榨法、水酶法、水代法、超临界CO2萃取法、超声波提取法等，目前牡丹籽油的提取主要也是采用这些方法。每种方法各有差异，表1 为不同工艺提取牡丹籽油的研究结果。

表1 牡丹籽油的不同提取工艺及组成成分Table 1 Different extraction techniques and components of peony seed oil

2.1 压榨法

压榨法是一种非常传统的油脂提取方法，通过借助机械外力，将油脂从油料中挤出来，工艺简单灵活、无溶剂残留，但出油率较低，工艺过程中的压榨温度会影响牡丹籽油中热敏性物质的活性[33-34]。赵优萍等[35]采用压榨法得到的牡丹籽油出油率为14.27%，品质较好。李汶罡等[36]进一步研究了低温压榨牡丹籽油的可行性，对适温压榨牡丹籽油的提取工艺进行了优化，所得最大出油率为23.11%。

2.2 溶剂萃取法

溶剂萃取法需要用到有机溶剂，提取过程中不仅会有残留，对环境造成不良影响，还会对其中的生物活性成分造成破坏[33]。Cao 等[37]比较了7 种溶剂对牡丹籽油产率的影响，得出正己烷和异丙醇的油脂得率最高为35.63%。马晓等[38]利用有机溶剂浸出法提取牡丹籽油，得出其出油率为32.93%，相对较高，但安全性有待商榷。

2.3 水酶法

水酶法是提取牡丹籽油的一种新型方法，是以机械破碎为基础，利用有降解作用的酶（如纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、淀粉酶）进行酶解，使油脂从油脂脂体中释放，从而提高出油率，因反应条件比较温和，而且不破坏其他生物成分而备受青睐[34]。盖晴晴等[39]采用酸热预处理辅助水酶法，测得牡丹籽清油提取率为55.31%，总油提取率为90.81%，牡丹籽油酸值、过氧化值等指标均达到牡丹籽油标准，但前期的预处理增加了一定的成本。彭瑶瑶等[30]采用水酶法提取牡丹籽油，最终采用三步酶解结合二次破乳的工艺流程，总油得率达25.4%。

2.4 水代法

水代法是我国传统提取油脂的方法之一，其制取的油脂品质好、成本低，且对环境污染少，符合安全、营养、绿色的理念，但油脂提取率较低[31]。刘普等[40]采用超声辅助水代法提取牡丹籽油，并对其脂肪酸组成进行分析，研究了超声时间、超声功率、超声温度和液料比4 个主要因素对牡丹籽油提取率的影响，得出在最佳工艺条件下，产油率可达28.850 6%。昌有权等[32]将水代法提取技术和超高压电裂解工程技术结合，优化超高压超高频电裂解辅助水代法，得到出油率为96.40%，以水代法为基础，结合其他工艺，既满足了绿色无污染的需求，又提高了出油率。

2.5 超临界CO2 萃取法

超临界CO2萃取法是以超临界流体为溶剂，利用其高渗透性和高溶解能力来提取分离混合物的过程，其产油量高、溶剂无残留，可减少环境污染[33-34]。赵菁菁等[12]优化了超临界CO2流体萃取牡丹籽油的工艺，得到的出油率为19.54%。史国安等[41]利用超临界CO2萃取法提取牡丹籽油，并且研究了压榨法和超临界CO2萃取法两种工艺提取的牡丹籽油清除DPPH 自由基和抗脂质过氧化能力的差异，结果表明，通过超临界CO2萃取得到的牡丹籽油无论是在DPPH 自由基清除能力还是在抗脂质过氧化能力方面都存在显著的优势。

2.6 超声波萃取法

超声波萃取法利用其空化作用，使溶剂分子渗透到组织细胞中，与溶质分子更好地接触，使细胞中可溶成分更好地释放出来，从而加速植物油脂的渗透，增加油和酚的产量，减少天然活性物质的损失[34]。Li 等[42]采用响应面法优化超声提取条件，优化条件下牡丹籽不同采收时期油脂提取率变化范围为25.35%～30.85%；贺洋洋等[43]采用超声-微波萃取仪对牡丹籽油进行萃取，粗油得率为31.5%，该方法在常温常压下进行，提取时间较短，提取率较高。

2.7 亚临界萃取法

亚临界萃取法高效、低能耗、低成本，且低温操作可以有效避免产品中热敏性物质被破坏[33]。姚茂君等[44]采用亚临界流体技术萃取牡丹籽油，出油率为24.16%，且所得产物具有独特的香味。王林林等[45]也采用这项技术，在优化条件下，牡丹籽提取率达到98.1%，所得牡丹籽油ɑ-亚麻酸含量为41.54%，具有较好的品质。

3 牡丹籽油的稳定性

3.1 影响牡丹籽油氧化稳定性的因素

牡丹籽油中富含不饱和脂肪酸，因不饱和键较多，故更易氧化，在光照、温度、氧气、水分、重金属、微生物等因素的影响下，可产生大量过氧化物和自由基，严重威胁人体健康[2]。油脂在高温油炸时因降解所产生的有毒有害物质如醛、酮、反式脂肪酸等更需要关注[46]。刘佳莹等[47]研究了不同光照、温度、空气、储藏条件对牡丹籽油过氧化值的影响，结果显示，要保证牡丹籽油的过氧化值较低且游离脂肪酸含量不会过高，应在低温、密封、避光的条件下储藏。

3.2 提高稳定性的措施

添加抗氧化剂可有效增强牡丹籽油的稳定性。刘普等[48]采用Schaal 烘箱耐热试验法，研究了天然抗氧化剂和增效剂对牡丹籽油氧化稳定性的影响。结果发现，复合抗氧化剂的抗氧化效果优于同等质量浓度的单一抗氧化剂，可使牡丹籽油的贮藏时间明显延长。王俊朋等[46]研究发现，迷迭香提取物对不饱和脂肪酸的裂解和氧化及反式脂肪酸的生成具有显著抑制作用，说明迷迭香提取物能够降低其油炸过程中的营养损失，延缓油脂品质的下降速率。

近年来微胶囊技术发展迅速，并且微胶囊包埋技术可以对固体、液体等成分进行保护和固定，从而减缓有效成分的流失和提高抗氧化能力，该技术对牡丹籽油脂肪酸组成没有影响，氧化稳定性较好[49]。刘成祥等[50]的研究表明在25 ℃储藏条件下，牡丹籽油微胶囊的货架期为212 d，而未经微胶囊化的牡丹籽油货架期为110 d，因而油脂的微胶囊化能有效延长产品货架期，有助于牡丹籽油的保存及功能产品的开发及推广。

4 牡丹籽油的应用

4.1 用作食用油

牡丹籽油的应用中最为广泛的就是作为食用油，牡丹籽油是从牡丹籽仁中经过一定的加工工序提取出来的金黄色透明可食用油，富含不饱和脂肪酸，尤其是亚麻酸，还含有多种生物活性成分，是适合人体营养的油脂，因此将牡丹籽油应用到日常膳食中具有一定的现实意义。目前市场上已经出现多个品牌的牡丹籽油，但其出油率比较低，利用超临界CO2萃取法、微波辅助提取法和超声波辅助提取法的出油率也仅在24%～31%之间，远低于常见食用油[11]，因此价格较高。此外调和牡丹籽油的种类较少，长期食用同一种油不利于人体营养平衡，食用调和油不仅可以改善这个问题，还可以摄入丰富的有益伴随物，目前调和油配方中的油种大都是葵花籽油、菜籽油、大豆油和橄榄油[51]，而牡丹籽油作为食用油的方面还需要深入研究，因此可以集中在优化提取工艺、降低生产成本、开发符合消费者需求的调和油以及其它牡丹籽油新型产品等方面。

4.2 作为化妆品用油

牡丹籽油不仅可以作为食用油，还能作为化妆品用油。周畅[52]研究了牡丹籽油的组分及理化性质，表明其富含的不饱和脂肪酸可以促进皮肤新陈代谢、软化角质层、提高皮肤保湿度，而且对牡丹籽初榨油、脱胶油、脱酸油、脱色油、脱臭油的理化性质检测分析结果表明，牡丹精炼油酸值为0.179 mg KOH/g，过氧化值为1.890 mmol/kg，皂化值为189.700 mg KOH/g，颜色呈淡黄色，澄清透明，密度为0.923 9 g/cm3。此外，牡丹籽油在中波段具有较强的吸光度，这些理化性质都满足化妆品基础油的行业标准，目前主要应用在精华液、面膜、素颜霜等产品中。近几年的研究表明牡丹籽油在防晒方面也具有一定的功效，马晓原等[53]研究表明牡丹籽油对于皮肤有一定的防晒、防紫外、修复和美白等功效，可以用于开发清爽、高SPF 值的防晒化妆品。

4.3 生产保健产品

牡丹籽油作为一种新型高端植物油，其中富含的α-亚麻酸可有效促进人体的生长发育、预防和辅助治疗糖尿病、防治心脑血管疾病发生、降低患癌几率、抗菌以及降低血脂，因此，每日适当的摄入牡丹籽油具有一定保健作用[54]。此外牡丹籽油微胶囊技术也为开发牡丹籽油保健产品提供了技术支持，使其具有便携性、稳定性。张乾浩等[55]采用响应面优化了牡丹籽油-鱼油微囊的配方，最终得到多不饱和脂肪酸含量高、种类丰富且各项性能指标良好的微囊产品。微乳液因含有增溶功能性油脂和维生素等疏水性化合物，具有通过在胃肠道中的快速释放来提高吸收能力的特点而备受关注。杨晨等[56]采取相转变法和拟三元相图法制备牡丹籽油微乳液，最终得到微黄澄清透明状液体，同时发现，牡丹籽油微乳液更适用于含有低浓度盐离子的食品。目前市面上以牡丹籽油制作的保健产品还比较少，未来可用牡丹籽油与其他保健品原料进行组合调配，以期开发出更多以ω-3 主导的保健产品。

5 展望

自2011 年国家卫生部批准牡丹籽油作为新资源食品，2014 年国家食品药品监督管理总局将牡丹籽油原料列为可用化妆品目录，牡丹籽油正式进入大众视线，各类研究不断涌现，推动了牡丹籽油的深入发展。首先，牡丹籽油是植物油中较为少见的富含亚麻酸的油脂，在食用、药用、商用等方面都具有良好的应用价值与发展前景，并且可以向功能性食品推进；其次，开发牡丹籽油可以缓解国内食用植物油供应不足的现状，同时还可推动经济发展、解决国民膳食普遍缺乏亚麻酸的问题；再次，牡丹籽油的开发利用为其他农产品废弃物的高附加值再利用提供了一个成功的发展方向，为我国农产品深加工开辟了一条值得借鉴的道路。