不同提取方法對梔子籽油品質的影響

陳俊龍， 崔雨同， 鄭娛潔， 王 艷， 許光治， 張有做

(浙江農林大學農業與食品科學學院，杭州 311300)

梔子(Gardenia jasminoides Ellis)又稱黃梔子、山梔子，其果實富含環烯醚萜類、藏紅花素類等多種功能成分，具有保肝利膽、降血糖、神經保護等作用[1]，作為中藥在我國已經有兩千多年的使用歷史[2-4]。梔子也是我國首批藥食兩用資源(2002年)，提取的梔子黃色素已廣泛應用于食品工業中；梔子油脂較高(約20%)，其飽和脂肪酸：單不飽和脂肪酸：多不飽和脂肪酸的比例接近世界衛生組織和中國營養營養學會提出的1∶1∶1[5]，且富含角鯊烯、植物甾醇等微營養元素[6]。最近研究顯示，梔子油對肝損傷、抑郁、神經疾病等有一定的預防保護作用[7-10]。因此梔子是一種寶貴的健康植物油資源。

梔子油的研究相關研究也越來越受到關注，學者已對超臨界CO2萃取[11]、酶法、丁烷亞臨界萃取[12]等提取方法對梔子油產量和品質的影響開展了大量研究，但目前的研究主要集中在梔子全果梔子油的提取及成分分析。梔子仁、梔子皮等梔子不同部位的化合物組成和含量有較大差異。最近，唐卓偉等[13]研究了梔子皮中油脂含量，并優化了提取條件。但目前關于梔子籽中油脂的研究還鮮見報道。

本研究以工業固體廢棄物梔子籽為原料，比較了壓榨法、浸出法和亞臨界萃取法3中提取方法對梔子籽油理化性質、脂肪酸組成及功能性物質成分的影響，以期為梔子籽資源利用、梔子籽油生產加工及品質提升提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

材料：梔子籽、葉綠醇標品(≥90%)、β谷甾醇標品(≥75%)、豆甾醇標品(≥90%)、菜油甾醇標品(≥98%)、菜籽甾醇標品(≥98%)、角鯊烯標品(≥98%)、維生素E標品(≥99%)、韋氏試劑、14%三氟化硼-甲醇溶液、正己烷(色譜級)、甲醇(色譜級)，基準級鄰苯二甲酸氫鉀、乙醚、異丙醇、酚酞、甲醇、三氯甲烷、冰乙酸、無水硫代硫酸鈉、重鉻酸鉀、硫酸、無水乙醇、可溶性淀粉、碘化鉀、環己烷。

設備：BSA224S型電子分析天平，KQ-500DE型數控超聲波清洗器，TGL-20B-C型高速離心機，SHB-Ⅲ-A循環水式多用真空泵，CBE-5L型亞臨界萃取裝置，QP-2010 GC-MS，QEY-1000型粉碎機，DK-8D型電熱恒溫水浴鍋，RE-52A旋轉蒸發儀，N-EVAP型氮吹儀。

1.2 方法

1.2.1 梔子籽油提取方法

梔子籽于80 ℃烘箱條件處理1 h，粉碎，過40目篩后置4 ℃保存備用。

壓榨法：參照郭剛軍[14]實驗方法用液壓式低溫壓榨機進行榨油，得到低溫壓榨梔子籽油毛油。

浸出法：以正己烷為提取溶劑，料液比1∶10為提取條件，在室溫下浸泡72 h，經減壓蒸發得到浸出法梔子籽油毛油(萃取次數為3次)。

亞臨界萃取法：在60 ℃，0.5 MP壓力條件下以丁烷為萃取溶劑，料液比1∶10為提取條件，萃取4 h，萃取混合物固液分離進入蒸發系統，經過減壓蒸發得到丁烷亞臨界萃取梔子籽油(萃取次數為3次)。

式中：m為出油總質量/g；M為梔子籽總質量/g。

1.2.2 理化指標的測定

分別按照GB 5009．229—2016《動植物油脂酸價的測定》、GB 5009．227—2016 《動植物油脂過氧化值的測定》、GB 5534—2008《動植物油脂皂化值的測定》、GB/T 5532—2005《動植物油脂碘值的測定》的方法依次測定梔子花籽油的酸值、過氧化值、皂化值和碘值。

1.2.3 脂肪酸組成分析

甲酯化：參照GB/T 17363—2008《動植物油脂脂肪酸甲酯的制備》。

GC-MS：實驗條件用Rxi-5ms型彈性石英毛細血管柱。柱溫最初為150 ℃，保持2 min，隨后以8 ℃/min，上升到170 ℃然后保持2 min，再以2 ℃/min上升到230 ℃保持4 min。進樣口溫度250 ℃，用高純氮氣作為載氣用，流速3.0 mL/min，分流比為30∶1。MS在50～500m/z檢測，在脂肪酸峰面積基礎上計算百分比。

1.2.4 不皂化物組成分析

參照GB/T 5535.1—2008《動植物油脂不皂化物測定》。

GC條件：色譜柱為Rxi-5ms；進樣口溫度300 ℃；進樣分流比20∶1；載氣：高純氮氣；流速：1 mL/min；程序升溫：初始溫度為180 ℃，保持10 min，以20 ℃/min升溫到260 ℃，保持45 min。

MS條件：進樣口溫度230 ℃；離子源溫度230 ℃；全掃描方式；溶劑延遲2 min。

2 結果與討論

2.1 不同提取方法梔子籽油出油率比較

油脂是植物組織的重要組成部分，油脂含量高低是油料作物品質的重要指標。為分析梔子籽油的出油率，本研究采用丁烷亞臨界萃取法、正己烷浸出法和壓榨法3種方法提取梔子籽油，比較了不同提取方法對其出油率的影響。由表1可知，3種提取方法的油脂出油率以此為：丁烷亞臨界萃取法>正己烷浸出法>壓榨法，丁烷亞臨界萃取法出油率最高為(15.4±0.3)%，而壓榨法出油率率最低為(6.5±0.4)%。壓榨法的出油率顯著低于萃取法，壓榨過程餅粕對油脂有一定的吸附力，同時原料帶有的水分也對出油率產生影響，導致大部分油脂未能完全析出。正己烷浸出法與丁烷亞臨界萃取法均屬于溶劑浸提法。但丁烷亞臨界萃取法的出油率顯著高于正己烷浸出法。丁烷亞臨界萃取法過程中，提取劑丁烷流體在壓力的作用下其擴散快、穿透物料的能力強，更有利于油脂溶出，這可能是其出油率更高的原因。因此，從出油率來看丁烷亞臨界萃取法提取梔子籽油的效果最好。

表1 不同提取方法梔子籽油出油率

2.2 不同提取方法對梔子籽油理化性質的影響

為分析提取方法對梔子籽油理化性質的影響，測定了3種梔子籽油的酸價、過氧化值、皂化值和碘值。由表2可知，3種提取方法得到的梔子籽油中壓榨法得到的梔子籽油的酸價和過氧化值均顯著高于其他2種方法，其酸價為(3.15±0.035) mg/g是其他2種方法的2倍多。壓榨過程中油脂從機器中流出的速度較漫，與空氣時間接觸時間長，這可能加速了油脂的氧化分解。皂化值反映油脂的分子量大小，游離脂肪酸會影響油脂的皂化值的分子量大小，游離脂肪酸會影響油脂的皂化值，正己烷浸出法制得的梔子籽油皂化值最低，說明得到的油脂分子量相對較大；丁烷亞臨界萃取法的皂化值最高，游離的脂肪酸含量較高。丁烷亞臨界萃取法得到的梔子籽油碘值最大，說該方法提取的油不飽和脂肪酸含量最好。丁烷亞臨界萃取在無氧密閉萃取釜中完成，能有效防治油脂提取過程脂肪酸的氧化，避免不飽和脂肪酸損失，可保障梔子籽油的品質。

表2 不同方法提取梔子籽油的理化性質

2.3 不同提取方法對梔子籽油脂肪酸組成的影響

表3為3種不同方法提取梔子籽油的脂肪酸組成；梔子籽油以亞麻油酸(53.27%～54.091%)、油酸(19.483%～21.322%)、棕櫚酸(19.507%～20.632%)為主要脂肪酸，此外，含有少量的硬脂酸(3.097%～3.537%)、亞麻酸(0.225%～0.251%)，壓榨法提取梔子籽油的飽和脂肪酸顯著低于正己烷浸出和丁烷亞臨界萃取法提取的樣品，單不飽和脂肪酸(主要為油酸)顯著高于其他兩種提取方法，3種提取方法梔子籽油的多不飽和脂肪酸含量無明顯差異。亞油酸具有抗癌、抗動脈粥樣硬化、抗氧化、提高免疫等多種功能；油酸對人體健康非常有益，可以由選擇性地降低對人體健康有害的低密度蛋白質(Low-density lipoprotein, LDL),同時不破壞對人體有利的高密度膽固醇(High-density lipoprotein, HDL),從而有效預防預防心腦血管疾病的發生[15];還能通過增強胰島素敏感性，進而控制血糖和體重，具有非常重要的保健功能與價值；棕櫚酸可以降低血清中膽固醇的含量。梔子籽油飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸含量相對均衡。

2.4 不同提取方法梔子籽油主要不皂化物成分測定

油脂不皂化物中含有植物甾醇、角鯊烯、維生素E、多酚類等成分，這些成分具有降血脂等多種生物活性，是評價植物油營養品質的重要指標，且大多具有抗氧化活性，其含量與油脂氧化穩定性直接相關。本實驗研究了3種提取方法獲得的梔子籽油不皂化物成分，由表4可知，丁烷亞臨界萃取法提取的梔子籽油中角鯊烯、維生素E、菜籽甾醇和β-谷甾醇的含量最高，分別為277.64、15.62、195.184、253.629、430.634 mg/100 g，其中β-谷甾醇的含量是其他2種提取方法的2倍多；壓榨梔子籽油中葉綠醇和豆甾醇的含量最高；正己烷浸出油各成分的含量介于兩者之間。說明不同提取方法對梔子籽油植物甾醇、角鯊烯等微營養成分含量有重要影響。梔子籽油中也含有豐富的微營養物質如角鯊烯、維生素E和植物甾醇等。角鯊烯被廣泛應用與醫療保健用品和化妝品中[16]。維生素作為重要的抗氧化物被應用于各行各業中，對于癌癥一級非酒精性脂肪肝的治療有著重要的作用[17,18]。植物油中植物甾醇提供人體每日膳食總含量的40%，植物甾醇有著抗癌、調節內分泌以及降低膽固醇等作用，在醫藥和食品添加劑中廣泛應用[19]。丁烷亞臨界萃取法提取的梔子籽油能更好地保存活性物質，得到的優質品質更佳。

表4 不同提取方法對梔子籽油主要不皂化成分含量影響/mg/100 g

3 結論

本實驗研究了3種提取方法對梔子籽油的出油率、理化品質、脂肪酸組成以及不皂化物組成及含量進行了分析，正己烷浸出法和丁烷亞臨界萃取法出油率顯著高于壓榨法，其中丁烷亞臨界萃取法出油率達到(15.4±0.3)%；梔子籽油脂肪酸組成和含量與梔子果油差別不大，提取方法其影響較小；丁烷亞臨界萃取梔子籽油的酸價、過氧化值較其他提取方法低，且不皂化物中角鯊烯、植物甾醇等微營養物質含量更高。丁烷亞臨界萃取法提取的梔子籽油品質更好、活性物質成分含量豐富，具有較高的營養價值和保健功效。