柴佳，王華，楊繼紅，李華

（西北農(nóng)林科技大學(xué)葡萄酒學(xué)院，陜西楊凌 712100）

隨著消費(fèi)者需求的不斷增長(zhǎng)，具有營(yíng)養(yǎng)功能性的特色油脂開(kāi)發(fā)，如核桃油、南瓜籽油、葡萄籽油、番茄籽油成為今后油脂開(kāi)發(fā)的一個(gè)重要方面[1]。我國(guó)釀酒工業(yè)每年產(chǎn)生的葡萄籽廢棄物超過(guò)4.2萬(wàn)t[2]，將這些葡萄籽加工成葡萄籽油不僅減少環(huán)境污染，而且能夠增加產(chǎn)品附加值，延長(zhǎng)葡萄加工產(chǎn)業(yè)鏈[3]。

目前應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的食用油脂制取技術(shù)主要有機(jī)械壓榨法、溶劑浸提法[4]。鑒于對(duì)綠色食品的需求及環(huán)保意識(shí)的與日俱增，冷榨制油技術(shù)以減少工業(yè)生產(chǎn)對(duì)產(chǎn)品和環(huán)境的污染為優(yōu)勢(shì)，開(kāi)始應(yīng)用于大宗油脂：菜籽油、花生油及大豆油的制取，并且現(xiàn)已逐漸應(yīng)用于南瓜籽油、杏仁油、核桃油等特色油脂的加工，引起油脂提取領(lǐng)域極大的關(guān)注[1]。

1 冷榨制油技術(shù)

1.1 冷榨制油概念

油料冷榨是指將未蒸炒的油料直接進(jìn)行機(jī)械壓榨獲得油脂，冷榨過(guò)程中油料內(nèi)部的油脂微粒的相對(duì)位置發(fā)生變化。油料在壓榨過(guò)程中，稀疏散落的油料在壓力作用下消除了顆粒間存在的大量孔隙，隨后產(chǎn)生彈塑性變形，成為密實(shí)的散粒體。隨著壓力逐漸增大，油料的細(xì)胞壁破裂使油料顆粒破碎，導(dǎo)致油液滲出，從而破碎的顆粒互相黏結(jié)形成餅粕[5-6]。

1.2 冷榨制油特點(diǎn)

冷榨制油屬于物理制油法，保持溫度恒定的條件下借助機(jī)械力對(duì)物料加壓。該工藝具有以下特點(diǎn)：

1）避免了高溫對(duì)物料的影響，不會(huì)在壓榨過(guò)程中產(chǎn)生反式脂肪酸、油脂聚合體等有害物質(zhì)使油脂、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)變性，保留了壓榨油中的活性物質(zhì)[7]。

2）獲得的冷榨油滿(mǎn)足直接食用的條件，不需要進(jìn)一步油脂精煉，從而避免了冷榨油在精煉過(guò)程中與堿液、脫色白土、磷酸等直接接觸和精煉時(shí)的高溫對(duì)油脂可能造成的穩(wěn)定性破壞，最大限度地保留了油脂中各種脂溶性營(yíng)養(yǎng)成分如VA、VE和油脂的獨(dú)特風(fēng)味[8]。

3）免去了酸堿等各類(lèi)化工原料消耗的同時(shí)，避免了皂角、土洗廢水等各種反應(yīng)肥料對(duì)環(huán)境的污染，因此冷榨工藝是一種對(duì)環(huán)境影響較小的制油工藝，在整個(gè)加工過(guò)程中綠色無(wú)污染。

4）用冷榨法提取的葡萄籽油具有天然無(wú)污染，富含脂溶性營(yíng)養(yǎng)成分和天然風(fēng)味的優(yōu)點(diǎn)，符合目前人們所推崇的食用天然有機(jī)無(wú)污染食品理念。

1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.3.1 冷榨制油工藝研究

國(guó)外冷榨制油研究開(kāi)展較早，20世紀(jì)90年代末Bernesson，Batgale等就進(jìn)行了螺旋冷榨機(jī)冷榨制油的研究，探討了榨油機(jī)操作參數(shù)與油料性質(zhì)對(duì)出油率的影響，得出了合理的冷榨制油工藝參數(shù)[9]。波蘭專(zhuān)家Stepniewski Andrzej通過(guò)研究在歐洲廣泛種植的油菜品種單粒種子在榨油過(guò)程種的受力強(qiáng)度及其與出油率的關(guān)系，結(jié)果表明種子含水量、溫度對(duì)受力強(qiáng)度和出油率等參數(shù)都有顯著影響，單粒種子的強(qiáng)度與出油率呈正相關(guān)[10]。Zuniga等[11]通過(guò)酶輔助冷榨制取芥花籽油，試驗(yàn)結(jié)果表明：酶預(yù)處理結(jié)合冷榨法制油出油率達(dá)到98%，此方法在提高芥花籽油油品質(zhì)量的同時(shí)也提高了冷榨餅質(zhì)量，但與傳統(tǒng)壓榨制油法相比，酶預(yù)處理結(jié)合冷榨法制取油脂的過(guò)氧化值及自由脂肪酸含量較高，這表明冷榨油被高度氧化，可能是由于樣品儲(chǔ)存在－18℃條件，而沒(méi)有在推薦的－20℃溫度條件下充氮?dú)赓A藏。Soto等[12]同樣采用酶法和冷榨相結(jié)合提取玻璃苣籽油，結(jié)果表明出油率達(dá)到95%，且酶處理不會(huì)影響油的品質(zhì)，制油后的餅粕營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，減少纖維含量，并含有少量VE（生育酚）以及多酚物質(zhì)，使得餅粕抗氧化能力提高。

國(guó)內(nèi)冷榨技術(shù)對(duì)冷榨過(guò)程中的基本特性，規(guī)律也進(jìn)行了大量研究，對(duì)常規(guī)油料及特種油料，如花生油、橄欖油、南瓜籽油等進(jìn)行有關(guān)生產(chǎn)工藝、冷榨油性質(zhì)、冷榨副產(chǎn)品利用的全面研究。范媛等通過(guò)冷榨法制取南瓜籽油的探索研究得出冷榨過(guò)程的最佳工藝條件，結(jié)果表明，該法制取南瓜籽油出油率達(dá)到46.6%，高于Mitra等采用超臨界CO2提取南瓜籽油的出油率（30.7%）[13]，且保留了南瓜籽油中的全部營(yíng)養(yǎng)成分[14]。王世讓等利用冷榨法制取小麥胚芽油，確定了冷榨法制取小麥胚芽油最佳工藝條件，并對(duì)其功效進(jìn)行研究，通過(guò)測(cè)定得出冷榨法制取的小麥胚芽油符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，尤其是VE含量和磷脂含量較高[15]。國(guó)家糧食儲(chǔ)備局西安油脂科學(xué)研究設(shè)計(jì)院與中國(guó)農(nóng)機(jī)院北京油脂裝備設(shè)計(jì)研究所等院企合作的國(guó)家“十一五”科技支撐項(xiàng)目《食品加工關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)》專(zhuān)項(xiàng)的子項(xiàng)“雙低油菜籽制油新工藝與大型冷榨設(shè)備開(kāi)發(fā)”課題通過(guò)科技部驗(yàn)收，解決了熱榨法制油損失營(yíng)養(yǎng)成分，餅粕資源綜合利用程度低等冷榨制油領(lǐng)域多項(xiàng)相關(guān)技術(shù)，積極推動(dòng)油菜籽加工新技術(shù)向產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展，對(duì)行業(yè)的發(fā)展起到重要的支撐與引領(lǐng)作用[16]。

1.3.2 冷榨油性質(zhì)研究

國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家已展開(kāi)對(duì)多種油料種子，如玻璃苣籽油、橄欖油、芥花籽油等冷榨油性質(zhì)的研究。Soto等對(duì)玻璃苣籽冷榨油抗氧化成分作出了分析，研究表明采用冷榨法制取的玻璃苣油中含DPPH清除自由基及VE，VE可以改善玻璃苣油抗氧化性，使其穩(wěn)定，成品油中通常加入外源VE提高油品氧化穩(wěn)定性[12]。

國(guó)內(nèi)專(zhuān)家對(duì)冷榨文冠果油的氧化穩(wěn)定性做了研究，結(jié)果表明，光線(xiàn)、溫度對(duì)文冠果籽油的氧化過(guò)程均有影響，且溫度影響顯著，并通過(guò)冷榨文冠果油進(jìn)行急性毒性、3項(xiàng)遺傳毒性和30 d喂養(yǎng)試驗(yàn)，研究文冠果油的食用安全性[17－18]。

1.3.3 油餅成分及利用的研究

國(guó)外已展開(kāi)關(guān)于冷榨餅性質(zhì)的研究，Zuniga等對(duì)萵苣籽冷榨油餅成分進(jìn)行分析，研究表明冷榨油餅中主要成分為灰分、粗纖維、蛋白質(zhì)，粗纖維包括半纖維素、纖維素、木質(zhì)素、果膠，并且經(jīng)研究證實(shí)冷榨油餅中含有的大量酚類(lèi)物質(zhì)可被再次利用[11]。Zuniga，Soto等在玻璃苣籽冷榨油餅中提取出大量抗氧化物質(zhì)，其中80%為BHA（丁基羥基茴香醚），另外抗氧化物質(zhì)對(duì)提取條件，如pH、溫度和提取方法等非常敏感，高溫有利于多酚物質(zhì)提取，卻會(huì)對(duì)抗氧化物質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響。采用酶法與處理后冷榨得到玻璃苣籽油及餅粕質(zhì)量明顯提高，使餅粕中蛋白質(zhì)所占比例提高，同時(shí)降低纖維含量，且過(guò)氧化物及自由脂肪含量降低，使餅粕品質(zhì)更佳[12－19]。國(guó)內(nèi)亦對(duì)油餅進(jìn)行研究，從中提取出營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，提高了餅粕的綜合利用價(jià)值。楊偉強(qiáng)等研究冷榨花生餅粕中分離蛋白的制備，通過(guò)正交試驗(yàn)結(jié)果分析得到花生分離蛋白堿提酸沉條件[20]。?？〉瘸醮翁剿餮芯坎俗牙湔ワ灥鞍踪|(zhì)和油脂的水酶法提取工藝，比較4種酶對(duì)提取脫皮菜子冷榨餅中的蛋白質(zhì)與油脂的影響[21]。杜蕾蕾等展開(kāi)冷榨核桃餅中核桃蛋白的提取與純化的研究，確定了核桃蛋白的最佳提取工藝，并對(duì)粗核桃蛋白進(jìn)行了純化，制取的高純度蛋白為核桃多肽的研究打下了基礎(chǔ)[22]。

2 冷榨技術(shù)運(yùn)用于提取葡萄籽油的前景

2.1 葡萄籽油的簡(jiǎn)介

葡萄酒釀造過(guò)程產(chǎn)生的廢棄物（皮、籽、梗）約占鮮果總量的20%～30%，其中葡萄籽約占鮮果總重的7%～10%，葡萄籽的含油量約為14%～17%（與主要油料作物大豆含油量相當(dāng)），屬于不飽和脂肪酸的半干性油脂，含有大量不飽和脂肪酸，含量高達(dá)90%以上，包括棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸以及微量亞麻酸、月桂酸、肉豆蔻酸等。其主要功能性成分是亞油酸，為人體必需脂肪酸，含量達(dá)到70%以上[23]，含量比一般食用油甚至藥用油核桃油和紅花油中的都高，它是構(gòu)成人體細(xì)胞膜和皮膚的重要組成之一，對(duì)于兒童大腦和神經(jīng)發(fā)育，以及維持成年人的血脂平衡、降低膽固醇、防止血栓形成，預(yù)防動(dòng)脈硬化等作用都發(fā)揮著重要的作用。此外，葡萄籽油還含有少量（≤1%）亞麻酸，亞麻酸同為人體必需脂肪酸，必須通過(guò)飲食攝入，可通過(guò)肝臟代謝為EPA（二十碳五烯酸）、DHA（二十二碳六烯酸）和DPA（二十二碳五烯酸）3種多不飽和脂肪酸，具有易通過(guò)血管進(jìn)入腦細(xì)胞的特性，是優(yōu)質(zhì)的健腦營(yíng)養(yǎng)素，可促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)、腦和視網(wǎng)膜的發(fā)育，提高腦功能和學(xué)習(xí)記憶，可起到改善記憶力，預(yù)防老年癡呆癥和過(guò)敏癥作用[24]。葡萄籽油含有多種脂溶性維生素（A、E、D、K、P）和多種微量元素（Ca、Fe、Zn、Mn、Cu）。此外，葡萄籽油含有原花青素（OPC），是目前自然界中發(fā)現(xiàn)抗氧化、抗老化、提供酸堿平衡、清除自由基能力最強(qiáng)的物質(zhì)，預(yù)防多種疾病發(fā)生，特別是對(duì)心腦血管疾病有很好的預(yù)防效果[25]。葡萄籽油對(duì)人體微循環(huán)具有改善作用和調(diào)節(jié)機(jī)體免疫力、抗過(guò)敏、抗炎等作用，對(duì)心腦血管疾病患者和腎臟疾病患者有輔助治療作用，也可以促進(jìn)血液循環(huán)，使脂肪逐漸消減，起到減肥瘦身的功效[26]。葡萄籽油營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和醫(yī)療作用均得到國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)界及營(yíng)養(yǎng)學(xué)家的充分肯定。長(zhǎng)期食用葡萄籽油可以防病、治病，還具有黑發(fā)，延年益壽等功效[27]。

2.2 傳統(tǒng)工藝提取葡萄籽油的不足

葡萄籽油主要提取方式有傳統(tǒng)溶劑浸提法、超臨界CO2萃取法、機(jī)械壓榨法、生物酶法[2]。溶劑浸提法雖然操作簡(jiǎn)便提取效率較高，但顯示出工業(yè)缺點(diǎn)：溶劑殘留會(huì)帶來(lái)食品安全隱患，高溫提取環(huán)境破壞有效成分；超臨界CO2萃取法提取效率高，萃取產(chǎn)物無(wú)污染，保留了生物活性功能成分[28]，但由于所需材料、設(shè)備昂貴使得提取成本高，因此主要著眼于小規(guī)模實(shí)驗(yàn)，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。將酶應(yīng)用于食用油提取可改善出油率，但成本大幅增加，因此生物酶法更值得應(yīng)用于化妝品與醫(yī)藥行業(yè)；機(jī)械壓榨法由于設(shè)備簡(jiǎn)易、操作簡(jiǎn)便，容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)受到酒廠(chǎng)青睞，然而傳統(tǒng)壓榨法在105℃高溫下進(jìn)行，易使活性成分和熱不穩(wěn)定成分在加工過(guò)程中遭分解破壞[29]；冷榨法在低于65℃的溫度下對(duì)物料進(jìn)行壓榨，可以避免制油過(guò)程中對(duì)油脂營(yíng)養(yǎng)成分的破壞，最大限度保存葡萄籽油及冷榨餅中生物活性功能成分，因此在工業(yè)化生產(chǎn)中應(yīng)得到推廣。趙瑞等在壓榨溫度50℃，原料溫度50℃，水分含量為5.5%條件下提取葡萄籽油所得原油理化指標(biāo)較好，其中酸價(jià)為3.35 mgKOH/g，說(shuō)明葡萄籽油有輕微變質(zhì)現(xiàn)象，但各項(xiàng)理化指標(biāo)與低溫冷榨油葡萄籽油國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的理化指標(biāo)基本一致，其原因主要是由于試驗(yàn)生產(chǎn)出來(lái)的葡萄籽油為原油，而標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)過(guò)精煉的葡萄籽油。碘價(jià)為131.2 gl/100 g油，說(shuō)明含有不飽和脂肪酸，即葡萄籽油的食用和藥用價(jià)值很高，同時(shí)說(shuō)明采用低溫冷榨技術(shù)提高了蛋白質(zhì)的利用價(jià)值[30]。

2.3 冷榨法制取葡萄籽油的優(yōu)勢(shì)[4，5，8，31]

1）冷榨制油在低溫條件對(duì)葡萄籽進(jìn)行直接壓榨而不需要蒸炒，減少對(duì)葡萄籽油有益成分的破壞，有效保留在高溫下易氧化的各種營(yíng)養(yǎng)成分。同時(shí)也可避免在高溫下一些膠體、雜質(zhì)溶解到油中，避免營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)遭到破壞，獲得的油質(zhì)純凈且質(zhì)量高，不需精煉，過(guò)濾后即可食用。

2）冷榨油不需要精煉，可以避免在脫酸、脫堿、脫臭等工藝過(guò)程中與堿液、脫色白土、磷酸等化學(xué)藥品的接觸以及脫臭時(shí)高溫對(duì)葡萄籽油中有益成分的破壞，最大程度地保留葡萄籽油的原有風(fēng)味及營(yíng)養(yǎng)成分。

3）冷榨制油工藝綠色環(huán)保，冷榨油及油餅同樣為綠色食品，滿(mǎn)足人們對(duì)生產(chǎn)過(guò)程及產(chǎn)品無(wú)污染的要求。

4）不會(huì)破壞獲得油餅中的多酚、VE等抗氧化營(yíng)養(yǎng)成分，從而可從餅粕中提取纖維、蛋白、果膠、多酚等有效成分。

2.4 冷榨技術(shù)提取葡萄籽油的應(yīng)用前景

目前，我國(guó)大部分酒廠(chǎng)對(duì)葡萄籽綜合利用程度較低，大多情況下葡萄籽與葡萄皮一起加工成為飼料、肥料，甚至直接丟棄，葡萄皮渣易變質(zhì)生蛹，這種處理方式不僅造成環(huán)境污染，也造成了極大的資源浪費(fèi)[32]。法國(guó)、意大利、美國(guó)、西班牙等葡萄酒生產(chǎn)大國(guó)從葡萄籽廢棄物中提取出葡萄籽油用于嬰兒、老人的營(yíng)養(yǎng)油，高空作業(yè)、飛行員、宇航員的高級(jí)保健油，它在食品、醫(yī)藥、化工、化妝品、航空等工業(yè)上有著廣泛的用途。葡萄籽油葡萄籽油含有兩種重要的元素——亞麻酸和原花青素[33]。這兩種產(chǎn)品均屬于高附加值產(chǎn)品，所剩餅粕富含蛋白、碳水化合物、微量與常量營(yíng)養(yǎng)元素，可以加工成優(yōu)質(zhì)飼料。葡萄籽的深加工不但開(kāi)辟了新的油源，在化妝品領(lǐng)域也有很大的發(fā)展前景。利用低溫冷榨技術(shù)制取葡萄籽油，產(chǎn)品品質(zhì)良好、工藝可行、成本低廉、對(duì)環(huán)境無(wú)污染，有一定推廣價(jià)值[34]。

目前國(guó)內(nèi)由于制取葡萄籽油成本較高且生產(chǎn)葡萄籽油較少，使得市場(chǎng)上葡萄籽油價(jià)格較貴，并且都以膠囊包裝作為保健食品銷(xiāo)售，而葡萄籽油具有罕見(jiàn)的高煙點(diǎn)（190℃～230℃）[35]，歐美等國(guó)家已將葡萄籽油作為同橄欖油一樣的食用油食用。于是改造葡萄籽油提取工藝，降低葡萄籽油生產(chǎn)成本是我國(guó)拉動(dòng)葡萄酒副產(chǎn)物生產(chǎn)豐富我國(guó)油料資源的重要環(huán)節(jié)。冷榨制油工藝有著設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低廉的特點(diǎn)，便于工業(yè)大批量生產(chǎn)葡萄籽油的同時(shí)降低了葡萄籽油生產(chǎn)成本。產(chǎn)品的價(jià)格優(yōu)勢(shì)、綠色食品的優(yōu)良品質(zhì)以及綠色環(huán)保的生產(chǎn)工藝決定了冷榨技術(shù)應(yīng)用于葡萄籽油加工的優(yōu)勢(shì)。綜合上述冷榨技術(shù)制油的優(yōu)勢(shì)可以得出，冷榨技術(shù)在葡萄籽油加工中的應(yīng)用前景十分廣闊。

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