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不同提取方法对接骨木籽油品质的影响

2023-07-17郝泽金管业圣

农产品加工 2023年12期
关键词:接骨木亚麻酸籽油

李 彪,郝泽金,2,管业圣

(1. 江西神州通油茶科技有限公司,江西 九江 332801;2. 长沙理工大学食品与生物工程学院,湖南 长沙 410114)

接骨木(Sambucus williamsii Hance),别名戳树、樟木树、公道老树、蒴树、大叶接骨木、舒筋树,忍冬科接骨木属植物,落叶灌木或小乔木,树高6 m 左右。生于山坡、林内、灌丛等地,海拔1 100~2 400 m,主要生长于中国东北、华北,以及朝鲜、俄罗斯部分地区的丘陵地带[1]。国内主要位于吉林、辽宁、河北、陕西、山西、安徽、江苏、河南、湖北、广东、湖南等省份[2]。

接骨木籽含油率高,整籽含油率高达35.0%~44.0%[3],富含高不饱和脂肪酸,其中人体必需脂肪酸高达84%以上,主要为亚麻酸和亚油酸[4]。接骨木籽油富含多种生物活性成分和有效抑菌成分,具有滋润肌肤、抗氧化、杀菌、消炎、止痒等功效,而且可以降血脂、抗衰老、抗癌、对肝脏损伤的预防保护[5-6],不仅可以食用,而且可作为添加物用于香波、护肤等化妆品中,是一种非常优质的化妆品原料油脂。

目前,工业上提油的方法主要是压榨法和浸出法这2 种方法,2 种方法都有一定的不足之处。压榨法榨出的油味重、颜色深,还需进一步精炼,而浸出法虽然可大批量提炼油,但其溶剂残留是一个问题,有安全隐患。研究采用经低温冷榨法、超临界CO2萃取法和有机溶剂浸出法分别得到营养价值高的接骨木籽油,对其提取率、水分、酸价、过氧化值、色泽、碘值、皂化值、折光指数、透明度进一步验证,并采用液相色谱法和气相色谱法分别进行接骨木籽油维E 和脂肪酸组成成分分析,同时还分析了该油的油脂氧化稳定性,对接骨木籽油的营养和提取工艺进行评价,为接骨木籽油生产提供理论依据和开发利用价值。

1 材料与方法

1.1 主要试验材料与仪器

接骨木籽,购于河南郑州。

维E 标准品,贵州迪大科技有限公司提供;脂肪酸甲酯的各种标准品,美国安捷伦公司提供;其他试剂均为分析纯;水为超纯水。

DD85G 型冷榨机,德国IBG MONFORTS 公司产品;Practum224-1CN 型分析天平,赛多利斯科学仪器(北京) 有限公司产品;E2695 型高效液相色谱仪:美国沃特世科技有限公司产品;7890B 型气相色谱仪:美国安捷伦公司产品;892 Rancimat 型氧化稳定性测定仪,瑞士万通公司产品;HA231-50-06 型超临界萃取装置超临界CO2萃取仪,江苏南通华安设备有限公司产品。

1.2 试验方法

1.2.1 榨油方法

(1) 低温冷榨法。准确称取除杂处理后不经炒籽的接骨木籽500 g 进入DD85G 型冷榨油机榨取制油,榨油后精滤(只加助滤剂硅藻土),即得澄清低温冷榨接骨木籽油。

(2) 超临界CO2萃取法。称取接骨木籽粉(过60 目筛) 500 g 装入萃取罐中萃取,萃取釜压力30 MPa,萃取温度45 ℃,萃取时间3 h,分离釜压力10~12 MPa,萃取分离得到接骨木籽油。

(3) 有机溶剂浸出法。称取500 g 接骨木籽粉装入烧杯中,加入2 400 mL 正己烷,浸泡16 h,小心倒出溶液。用800 mL 正己烷洗涤烧瓶,将所提溶液和洗涤液过滤、减压蒸馏后,即可得到接骨木籽油。

1.2.2 接骨木籽油理化指标、维E 和油脂氧化稳定性检测分析方法

接骨木籽油水分测定参照GB 5009.236—2016,粗脂肪测定参照GB 5009.6—2016,酸价测定参照GB 5009.229—2016,过氧化值测定参照GB 5009.227—2016,色泽测定参照GB/T 22460—2008,透明度的检测参考GB/T 5525—2008,折光指数的检测参考GB/T 5527—2010,碘值的检测参考 GB/T 5532—2008,皂化值的检测参考GB/T 5534—2008,维E 的检测参照GB 5009.82—2016。

油脂氧化稳定性测定: 使用892 Rancimat 油脂氧化稳定性测定仪检测接骨木油在130 ℃下的诱导期(Induction period)。测定的条件:样品量3.00±0.01 g,空气流量20.0 L/h。

1.2.3 脂肪酸组成分析

脂肪酸检测样品制备,参照GB 5009.168—2016。

气相条件:气相色谱柱为DB-wax 型毛细管柱(30 m×0.32 mm×0.25 um),FID 检测器,载气N2,流速2 mL/min;分流比1∶10;燃气H2,流速30 mL/min;进样口温度270 ℃;检测器温度270 ℃;按照程序升温,初温180 ℃,持续30 s,以5 ℃/min 的升温速度升至200 ℃,然后以15 ℃/min 的升温速度升至240 ℃,保持时间5 min;再以2 ℃/min 的升温速度升至242 ℃,保持时间2 min,面积归一法定量。

2 结果与分析

2.1 不同提取方法对接骨木籽油提取率的影响

以同一批接骨木籽为原料,采用3 种不同的方法提油。

不同提取方法接骨木油的提取率(Mean±SD,n=3) 见表1。

表1 不同提取方法接骨木油的提取率/%

从表1 可看出,超临界CO2萃取法提取率最高(80.9%),有机溶剂浸出法稍低(79.2%),提油率最低的是低温冷榨法(73.2%)。

2.2 不同提取方法对接骨木籽油主要理化指标的影响

对3 种不同提取方法所得的接骨木籽油主要理化指标进行测定。

不同提取方法所得接骨木籽油主要理化指标见表2。

表2 不同提取方法所得接骨木籽油主要理化指标

由表2 可知,低温冷榨法制得的油酸价0.24 mg/g,过氧0.28 mmol/kg,出油色泽较其他两种提取方式较深;浸出法制得油色泽较浅,酸价0.42 mg/g 和过氧0.86 mmol/kg,属较低,但其溶剂残留需进一步精炼才可去除;超临界CO2萃取法制得的油酸价1.06 mg/g和过氧化值2.31 mmol/kg,明显高于其他2 种提油方法,这与接骨木籽油不饱和脂肪酸含量高,以及萃取的温度的控制和时间长有关,其他理化指标没有显著差异。

2.3 不同提取方法对接骨木籽油主要脂肪酸组成的影响

不同提取方法所得接骨木籽油主要脂肪酸组成见表3。

表3 不同提取方法所得接骨木籽油主要脂肪酸组成/%

由表3 可知,接骨木籽油的脂肪酸主要是由亚油酸、亚麻酸、油酸、棕榈酸、硬脂酸组成,总体上差异不大,主要的不饱和脂肪酸含量高达79.77%(低温冷榨法),亚麻酸含量高达22.51%。不饱和脂肪酸具有降低胆固醇和三酰甘油、降低血液黏稠度,改善血液微循环的重要功能[7]。在人体必需脂肪酸的生理作用方面,过去人们比较强调ω-6 系列(亚油酸) 脂肪酸的作用,而忽略了ω-3 系列(α - 亚麻酸) 脂肪酸的生理作用。在近年来的研究表明,在人体必需脂肪酸中,ω-3 系列脂肪酸(α -亚麻酸)比ω-6 系列脂肪酸(亚油酸) 具有更为明显的生理作用。它既具有降低胆固醇、抗血栓、预防心脏病的功效,又有降低癌症危险因素的活性和调节人体免疫功能的作用[4]。由表3 可知,3 种提取方法中采用超临界CO2萃取法时不饱和脂肪酸最高(82.02%),饱和脂肪酸最低(16.71%),比低温冷榨法高出2.25%。

2.4 不同提取方法对接骨木籽油维E 和氧化稳定性的影响

维E,别名生育酚,是脂溶性的维生素,对人体具有重要的生理功能。维E 不仅可使人体的肌肉和生殖系统正常代谢,还可维持中枢神经和血管系统的绝对完整。另外,还具有清除自由基的功效,可作为抗氧化剂使用[8]。植物油脂的氧化稳定性与其本身存在的抗氧化微量成分有关,不同的提油方式及后续的深加工处理都会影响油脂的抗氧化能力,因此选择合适的提油方法可提高油脂的贮藏期和保留油原本的营养成分。

3 种提取方法接骨木籽油维E 含量(Mean±SD,n=3)见表4,3 种提取方法接骨木籽油诱导期(Mean±SD,n=3) 见表5。

表4 3 种提取方法接骨木籽油维E 含量

表5 3 种提取方法接骨木籽油诱导期

由表4 可知,维E 含量以超临界CO2取法所制得的接骨木籽油最高,达到25.97 mg/kg,显著高于低温冷榨法(21.16 mg/kg ,p<0.05) 和有机溶剂浸出法制得的油(23.80 mg/kg,p<0.05),而有机溶剂萃取接骨木籽油的维E 含量显著高于低温冷榨油(p<0.05)。

由表5 可知,低温冷榨油和溶剂浸出油氧化稳定性最好,诱导期分别为3.63 h 和3.66 h,明显高于超临界CO2萃取油(1.45 h,p<0.05),二者没有明显差异。研究分析发现,尽管超临界CO2萃取的油中维E 含量高于低温冷榨油和溶剂浸出油,但是接骨木籽油的氧化稳定性较后两者差。这可能是因为超临界CO2萃取过程比冷榨时的温度要高,反应时间是冷榨时的几十倍,微量抗氧化成分可能在此过程中有所损失。从而导致超临界CO2萃取法比低温冷榨法得到的接骨木籽油酸价和过氧化值都高(表2),氧化稳定性差。溶剂浸出油和低温冷榨油氧化稳定性基本一样,但是溶剂浸出油后续还需要精深加工,抗氧化物质会损失,接骨木籽油的氧化稳定性也会降低。

3 结论

(1) 超临界CO2萃取法、有机溶剂浸出法和低温冷榨法提取率分别为80.9%,79.2%和73.2%。

(2) 3 种不同提取方法所得的接骨木籽油理化指标中酸价、过氧和色泽有差异,超临界CO2萃取油的酸价和过氧化值比低温冷榨油和溶剂浸出油都要高;冷榨法出油色泽较其他2 种提取方式稍深,其他理化指标无明显差异。接骨木籽油的脂肪酸组成主要为亚油酸、亚麻酸、油酸、棕榈酸、硬脂酸,不饱和脂肪酸含量非常高,其中亚麻酸和亚油酸含量也较高,不同的提取方法对接骨木籽油的脂肪酸组成没有影响。

(3) 维E 含量以超临界CO2取法所制得的接骨木籽油最高,达到25.97 mg/kg,但其氧化稳定性(1.45 h)较低温冷榨油(3.63 h) 和溶剂浸出油(3.66 h) 的差。

综上可知,从接骨木籽油的脂肪酸组成、含量和感官可知,接骨木籽油营养价值很高、香味浓郁、开发前景和利用价值都很好;从接骨木籽油品质及实际生产等方面来说,采用低温冷榨法优于其他2 种提取方法,得到的油保质期更长,营养价值更高,工艺也比较简单,更符合实际生产需求,适合广泛推应用,对于低温压榨法产生残油较高的饼粕可以进行综合提取后进一步利用,这还需要进一步研究,也是接下来接骨木籽饼粕的一个研究方向。

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