李 彪,郝澤金,2,管業圣
(1. 江西神州通油茶科技有限公司,江西 九江 332801;2. 長沙理工大學食品與生物工程學院,湖南 長沙 410114)
接骨木(Sambucus williamsii Hance),別名戳樹、樟木樹、公道老樹、蒴樹、大葉接骨木、舒筋樹,忍冬科接骨木屬植物,落葉灌木或小喬木,樹高6 m 左右。生于山坡、林內、灌叢等地,海拔1 100~2 400 m,主要生長于中國東北、華北,以及朝鮮、俄羅斯部分地區的丘陵地帶[1]。國內主要位于吉林、遼寧、河北、陜西、山西、安徽、江蘇、河南、湖北、廣東、湖南等省份[2]。
接骨木籽含油率高,整籽含油率高達35.0%~44.0%[3],富含高不飽和脂肪酸,其中人體必需脂肪酸高達84%以上,主要為亞麻酸和亞油酸[4]。接骨木籽油富含多種生物活性成分和有效抑菌成分,具有滋潤肌膚、抗氧化、殺菌、消炎、止癢等功效,而且可以降血脂、抗衰老、抗癌、對肝臟損傷的預防保護[5-6],不僅可以食用,而且可作為添加物用于香波、護膚等化妝品中,是一種非常優質的化妝品原料油脂。
目前,工業上提油的方法主要是壓榨法和浸出法這2 種方法,2 種方法都有一定的不足之處。壓榨法榨出的油味重、顏色深,還需進一步精煉,而浸出法雖然可大批量提煉油,但其溶劑殘留是一個問題,有安全隱患。研究采用經低溫冷榨法、超臨界CO2萃取法和有機溶劑浸出法分別得到營養價值高的接骨木籽油,對其提取率、水分、酸價、過氧化值、色澤、碘值、皂化值、折光指數、透明度進一步驗證,并采用液相色譜法和氣相色譜法分別進行接骨木籽油維E 和脂肪酸組成成分分析,同時還分析了該油的油脂氧化穩定性,對接骨木籽油的營養和提取工藝進行評價,為接骨木籽油生產提供理論依據和開發利用價值。
接骨木籽,購于河南鄭州。
維E 標準品,貴州迪大科技有限公司提供;脂肪酸甲酯的各種標準品,美國安捷倫公司提供;其他試劑均為分析純;水為超純水。
DD85G 型冷榨機,德國IBG MONFORTS 公司產品;Practum224-1CN 型分析天平,賽多利斯科學儀器(北京) 有限公司產品;E2695 型高效液相色譜儀:美國沃特世科技有限公司產品;7890B 型氣相色譜儀:美國安捷倫公司產品;892 Rancimat 型氧化穩定性測定儀,瑞士萬通公司產品;HA231-50-06 型超臨界萃取裝置超臨界CO2萃取儀,江蘇南通華安設備有限公司產品。
1.2.1 榨油方法
(1) 低溫冷榨法。準確稱取除雜處理后不經炒籽的接骨木籽500 g 進入DD85G 型冷榨油機榨取制油,榨油后精濾(只加助濾劑硅藻土),即得澄清低溫冷榨接骨木籽油。
(2) 超臨界CO2萃取法。稱取接骨木籽粉(過60 目篩) 500 g 裝入萃取罐中萃取,萃取釜壓力30 MPa,萃取溫度45 ℃,萃取時間3 h,分離釜壓力10~12 MPa,萃取分離得到接骨木籽油。
(3) 有機溶劑浸出法。稱取500 g 接骨木籽粉裝入燒杯中,加入2 400 mL 正己烷,浸泡16 h,小心倒出溶液。用800 mL 正己烷洗滌燒瓶,將所提溶液和洗滌液過濾、減壓蒸餾后,即可得到接骨木籽油。
1.2.2 接骨木籽油理化指標、維E 和油脂氧化穩定性檢測分析方法
接骨木籽油水分測定參照GB 5009.236—2016,粗脂肪測定參照GB 5009.6—2016,酸價測定參照GB 5009.229—2016,過氧化值測定參照GB 5009.227—2016,色澤測定參照GB/T 22460—2008,透明度的檢測參考GB/T 5525—2008,折光指數的檢測參考GB/T 5527—2010,碘值的檢測參考 GB/T 5532—2008,皂化值的檢測參考GB/T 5534—2008,維E 的檢測參照GB 5009.82—2016。
油脂氧化穩定性測定: 使用892 Rancimat 油脂氧化穩定性測定儀檢測接骨木油在130 ℃下的誘導期(Induction period)。測定的條件:樣品量3.00±0.01 g,空氣流量20.0 L/h。
1.2.3 脂肪酸組成分析
脂肪酸檢測樣品制備,參照GB 5009.168—2016。
氣相條件:氣相色譜柱為DB-wax 型毛細管柱(30 m×0.32 mm×0.25 um),FID 檢測器,載氣N2,流速2 mL/min;分流比1∶10;燃氣H2,流速30 mL/min;進樣口溫度270 ℃;檢測器溫度270 ℃;按照程序升溫,初溫180 ℃,持續30 s,以5 ℃/min 的升溫速度升至200 ℃,然后以15 ℃/min 的升溫速度升至240 ℃,保持時間5 min;再以2 ℃/min 的升溫速度升至242 ℃,保持時間2 min,面積歸一法定量。
以同一批接骨木籽為原料,采用3 種不同的方法提油。
不同提取方法接骨木油的提取率(Mean±SD,n=3) 見表1。

表1 不同提取方法接骨木油的提取率/%
從表1 可看出,超臨界CO2萃取法提取率最高(80.9%),有機溶劑浸出法稍低(79.2%),提油率最低的是低溫冷榨法(73.2%)。
對3 種不同提取方法所得的接骨木籽油主要理化指標進行測定。
不同提取方法所得接骨木籽油主要理化指標見表2。

表2 不同提取方法所得接骨木籽油主要理化指標
由表2 可知,低溫冷榨法制得的油酸價0.24 mg/g,過氧0.28 mmol/kg,出油色澤較其他兩種提取方式較深;浸出法制得油色澤較淺,酸價0.42 mg/g 和過氧0.86 mmol/kg,屬較低,但其溶劑殘留需進一步精煉才可去除;超臨界CO2萃取法制得的油酸價1.06 mg/g和過氧化值2.31 mmol/kg,明顯高于其他2 種提油方法,這與接骨木籽油不飽和脂肪酸含量高,以及萃取的溫度的控制和時間長有關,其他理化指標沒有顯著差異。
不同提取方法所得接骨木籽油主要脂肪酸組成見表3。

表3 不同提取方法所得接骨木籽油主要脂肪酸組成/%
由表3 可知,接骨木籽油的脂肪酸主要是由亞油酸、亞麻酸、油酸、棕櫚酸、硬脂酸組成,總體上差異不大,主要的不飽和脂肪酸含量高達79.77%(低溫冷榨法),亞麻酸含量高達22.51%。不飽和脂肪酸具有降低膽固醇和三酰甘油、降低血液黏稠度,改善血液微循環的重要功能[7]。在人體必需脂肪酸的生理作用方面,過去人們比較強調ω-6 系列(亞油酸) 脂肪酸的作用,而忽略了ω-3 系列(α - 亞麻酸) 脂肪酸的生理作用。在近年來的研究表明,在人體必需脂肪酸中,ω-3 系列脂肪酸(α -亞麻酸)比ω-6 系列脂肪酸(亞油酸) 具有更為明顯的生理作用。它既具有降低膽固醇、抗血栓、預防心臟病的功效,又有降低癌癥危險因素的活性和調節人體免疫功能的作用[4]。由表3 可知,3 種提取方法中采用超臨界CO2萃取法時不飽和脂肪酸最高(82.02%),飽和脂肪酸最低(16.71%),比低溫冷榨法高出2.25%。
維E,別名生育酚,是脂溶性的維生素,對人體具有重要的生理功能。維E 不僅可使人體的肌肉和生殖系統正常代謝,還可維持中樞神經和血管系統的絕對完整。另外,還具有清除自由基的功效,可作為抗氧化劑使用[8]。植物油脂的氧化穩定性與其本身存在的抗氧化微量成分有關,不同的提油方式及后續的深加工處理都會影響油脂的抗氧化能力,因此選擇合適的提油方法可提高油脂的貯藏期和保留油原本的營養成分。
3 種提取方法接骨木籽油維E 含量(Mean±SD,n=3)見表4,3 種提取方法接骨木籽油誘導期(Mean±SD,n=3) 見表5。

表4 3 種提取方法接骨木籽油維E 含量

表5 3 種提取方法接骨木籽油誘導期
由表4 可知,維E 含量以超臨界CO2取法所制得的接骨木籽油最高,達到25.97 mg/kg,顯著高于低溫冷榨法(21.16 mg/kg ,p<0.05) 和有機溶劑浸出法制得的油(23.80 mg/kg,p<0.05),而有機溶劑萃取接骨木籽油的維E 含量顯著高于低溫冷榨油(p<0.05)。
由表5 可知,低溫冷榨油和溶劑浸出油氧化穩定性最好,誘導期分別為3.63 h 和3.66 h,明顯高于超臨界CO2萃取油(1.45 h,p<0.05),二者沒有明顯差異。研究分析發現,盡管超臨界CO2萃取的油中維E 含量高于低溫冷榨油和溶劑浸出油,但是接骨木籽油的氧化穩定性較后兩者差。這可能是因為超臨界CO2萃取過程比冷榨時的溫度要高,反應時間是冷榨時的幾十倍,微量抗氧化成分可能在此過程中有所損失。從而導致超臨界CO2萃取法比低溫冷榨法得到的接骨木籽油酸價和過氧化值都高(表2),氧化穩定性差。溶劑浸出油和低溫冷榨油氧化穩定性基本一樣,但是溶劑浸出油后續還需要精深加工,抗氧化物質會損失,接骨木籽油的氧化穩定性也會降低。
(1) 超臨界CO2萃取法、有機溶劑浸出法和低溫冷榨法提取率分別為80.9%,79.2%和73.2%。
(2) 3 種不同提取方法所得的接骨木籽油理化指標中酸價、過氧和色澤有差異,超臨界CO2萃取油的酸價和過氧化值比低溫冷榨油和溶劑浸出油都要高;冷榨法出油色澤較其他2 種提取方式稍深,其他理化指標無明顯差異。接骨木籽油的脂肪酸組成主要為亞油酸、亞麻酸、油酸、棕櫚酸、硬脂酸,不飽和脂肪酸含量非常高,其中亞麻酸和亞油酸含量也較高,不同的提取方法對接骨木籽油的脂肪酸組成沒有影響。
(3) 維E 含量以超臨界CO2取法所制得的接骨木籽油最高,達到25.97 mg/kg,但其氧化穩定性(1.45 h)較低溫冷榨油(3.63 h) 和溶劑浸出油(3.66 h) 的差。
綜上可知,從接骨木籽油的脂肪酸組成、含量和感官可知,接骨木籽油營養價值很高、香味濃郁、開發前景和利用價值都很好;從接骨木籽油品質及實際生產等方面來說,采用低溫冷榨法優于其他2 種提取方法,得到的油保質期更長,營養價值更高,工藝也比較簡單,更符合實際生產需求,適合廣泛推應用,對于低溫壓榨法產生殘油較高的餅粕可以進行綜合提取后進一步利用,這還需要進一步研究,也是接下來接骨木籽餅粕的一個研究方向。