朱遠(yuǎn)坤，張振山，謝慶方，劉玉蘭(河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，鄭州 450001)

杜仲(EucommiaulmoidesOliver)，又名膠木，為杜仲科杜仲屬落葉喬木，是我國(guó)特有的經(jīng)濟(jì)及藥用林木。我國(guó)杜仲資源豐富，全國(guó)種植面積約36萬hm2，主要分布在我國(guó)的西部、中部以及中南部地區(qū)[1]，占世界杜仲總量的99%以上[2]。杜仲因含有豐富的不飽和脂肪酸、桃葉珊瑚甙、多聚環(huán)烯醚萜甙等多種生物活性成分而極具開發(fā)利用價(jià)值[3]。近年來，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)杜仲的化學(xué)成分和藥理作用進(jìn)行了大量研究，發(fā)現(xiàn)杜仲在調(diào)血脂、降血壓、降血糖、抗菌、抗病毒和抑制腦瘤細(xì)胞生長(zhǎng)等方面具有積極作用[4-6]。杜仲翅果含油量為8%～15%，脫殼后的杜仲籽含油量一般為27%～33%。研究表明，杜仲籽油富含不飽和脂肪酸，不飽和脂肪酸含量在90%以上[7-8]，其中α-亞麻酸占61%～63%。由此可見，杜仲籽油是一種良好的功能性油脂。

目前，有關(guān)杜仲籽油的研究主要集中于杜仲籽油萃取方面。焦惠麗等[9]研究了壓榨法對(duì)杜仲籽油得率的影響。麻成金等[10]研究了超臨界CO2制備杜仲籽油的技術(shù)。何國(guó)菊[11]對(duì)石油醚萃取杜仲籽油進(jìn)行了研究。然而，有關(guān)精煉工藝對(duì)杜仲籽油品質(zhì)的影響研究鮮有報(bào)道。

本文以杜仲籽為原料，利用有機(jī)溶劑法萃取杜仲籽油，分別探究脫膠、脫酸、脫色以及脫臭等精煉工序?qū)Χ胖僮延屠砘笜?biāo)、脂肪酸組成、VE含量、磷脂含量以及氧化穩(wěn)定性的影響，研究結(jié)果可為杜仲籽油精煉工藝的設(shè)計(jì)以及杜仲籽油中功能性成分在精煉工藝中的保留提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 原料與試劑

杜仲籽，購(gòu)買于貴州省遵義市，使用前手工去除樹葉、雜草粒、癟粒、霉變粒等雜質(zhì)。烘箱法測(cè)得整籽水分含量為4.54%，索氏抽提法測(cè)得整籽含油量為14.83%(干基)。

正己烷、甲醇、氫氧化鉀、無水硫酸鈉、氯化鈉、無水乙醚、三氯甲烷、無水乙醇等，均為分析純；正己烷，色譜純：美國(guó)生物VBS公司；脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品：美國(guó)Sigma公司；α-、β-、γ-、δ-生育酚和α-、β-、γ-、δ-生育三烯酚標(biāo)準(zhǔn)品：北京三區(qū)生物技術(shù)有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

Agilent GC-7890B氣相色譜儀：美國(guó)安捷倫公司；UV-1100紫外可見分光光度計(jì)：上海美普達(dá)儀器設(shè)備有限公司；Waters-e2695高效液相色譜儀：美國(guó)Waters公司；743Rancimat 氧化酸敗儀：瑞士萬通公司；FW117高速萬能粉碎機(jī)：北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司；RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：上海亞榮生化儀器廠；2WAJ阿貝折光儀：上海申光儀器儀表有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 杜仲籽毛油的制備

清選的杜仲籽用粉碎機(jī)粉碎，準(zhǔn)確稱取100 g粉碎的杜仲籽粉，置于1 000 mL燒杯中，按料液比1∶6 加入正己烷。室溫下，攪拌速率100 r/min，萃取6.5 h。重復(fù)萃取2遍，合并抽濾液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮后在5 000 r/min的轉(zhuǎn)速下離心5 min。上清液即為杜仲籽毛油。按上述方法制備200 g杜仲籽毛油備用。

1.2.2 杜仲籽油精煉工藝[12-13]

杜仲籽油精煉采用物理和化學(xué)相結(jié)合的方法。其工藝流程為：毛油→水化脫膠→堿煉脫酸→吸附脫色→水蒸氣脫臭→精煉油。

水化脫膠：稱取毛油(200±1)g置于500 mL的燒杯中，攪拌加熱，待油樣升溫至60～65℃，緩慢加入油質(zhì)量0.1%磷酸和3%蒸餾水，攪拌25 min脫膠，于3 500 r/min離心20 min，將油樣在0.09 MPa、105℃條件下脫水至無氣泡得到脫膠油。

堿煉脫酸：將脫膠油加熱到65℃，加入8%的堿液，當(dāng)皂腳顆粒變大，停止攪拌。離心后將上層的半凈油轉(zhuǎn)移到500 mL燒杯中，加熱到95℃，轉(zhuǎn)入分液漏斗中，用沸水洗滌，直到放出的沸水pH呈中性為止，得脫酸油。

吸附脫色：將脫酸油在攪拌下加熱至90℃進(jìn)行真空脫水后，冷卻至70℃，再加入油質(zhì)量3%的活性白土，攪拌30 min，升溫至90～100℃下攪拌15～20 min。冷卻后破真空，過濾即得脫色油。

水蒸氣脫臭：在真空殘壓小于等于100 Pa條件下，使油溫保持在240℃下脫臭2 h后，關(guān)閉直接蒸汽，將油樣冷卻至80℃以下，破真空，過濾，得精煉油。

1.2.3 杜仲籽油理化指標(biāo)的測(cè)定

酸值測(cè)定參照GB/T 5530—2005；過氧化值測(cè)定參照GB/T 5538—2005；碘值測(cè)定參照GB/T 5532—2008；皂化值測(cè)定參照GB/T 5534—2008；折光指數(shù)測(cè)定參照GB/T 5527—2010；磷脂測(cè)定參照GB/T 5537—2008。

1.2.4 杜仲籽油脂肪酸組成測(cè)定

杜仲籽油脂肪酸甲酯化參照GB/T 17376—2008中的三氟化硼法。氣相色譜條件：氫火焰離子化檢測(cè)器(FID)；HP-88色譜柱(100 m×0.25 mm×0.2 μm)；檢測(cè)器溫度280℃，進(jìn)樣口溫度240℃；柱起始溫度140℃保持5 min，4℃/min升至240℃，保持10 min；載氣N2，流速 22 mL/min；進(jìn)樣量1 μL，分流比50∶1。采用標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)照法定性，面積歸一化法定量。

1.2.5 杜仲籽油中VE含量測(cè)定[14]

準(zhǔn)確稱取0.5 g油樣于10 mL容量瓶中，用正己烷溶解定容，取2～3 mL經(jīng)0.45 μm微濾膜過濾后，用HPLC測(cè)定。根據(jù)相對(duì)保留時(shí)間以及標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程對(duì)VE中的各組分(α-、β-、γ-、δ-生育酚和α-、β-、γ-、δ-生育三烯酚)進(jìn)行定性和定量分析。

HPLC條件：Waters 2475熒光檢測(cè)器；大連依利特NH2柱(250 mm×4.6 mm×5 μm)；流動(dòng)相為異丙醇-正己烷(體積比1∶99)；流速0.8 mL/min；柱溫40℃；激發(fā)波長(zhǎng)298 nm；發(fā)射波長(zhǎng)325 nm。

1.2.6 杜仲籽油氧化誘導(dǎo)時(shí)間測(cè)定

參照文獻(xiàn)[15]方法，稱取杜仲籽油(3±0.05)g于氧化酸敗儀中，在加熱溫度100℃、通氣量20 L/h條件下，測(cè)定杜仲籽油的氧化誘導(dǎo)時(shí)間。

1.2.7 數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì)

上述試驗(yàn)均進(jìn)行3次重復(fù)測(cè)定，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，用SPSS13.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。用方差分析對(duì)各組的組間平均值進(jìn)行比較，顯著水平為p=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 精煉過程中杜仲籽油基本理化指標(biāo)的變化

對(duì)杜仲籽毛油、脫膠油、脫酸油、脫色油及脫臭油分別進(jìn)行折光指數(shù)、酸值、過氧化值、皂化值、碘值以及磷脂含量測(cè)定，結(jié)果見表1。

表1 精煉過程中杜仲籽油基本理化指標(biāo)

注：不同字母表示在同一行數(shù)據(jù)中有顯著性差異，相同字母則表示沒有顯著性差異，顯著性水平為p=0.05。下同。

由表1可以看出，杜仲籽毛油的酸值和過氧化值均較高，這可能是由于杜仲籽油中不飽和脂肪酸含量較高，杜仲籽自身含有的脂肪酶和脂肪氧化酶促進(jìn)了杜仲籽油的水解和氧化。此外，杜仲籽毛油中磷脂含量為(0.53±0.11)%，低于大豆油中的1.1%～3.2%，高于米糠油中的0.1%～0.5%[16]。精煉過程對(duì)杜仲籽油的酸值、過氧化值、磷脂含量以及折光指數(shù)均有顯著影響。其中，對(duì)酸值影響最大的是脫酸和脫臭工序，酸值分別較上個(gè)工序降低了92.3%和75.5%，Zhu等[17]在對(duì)花生油精煉工藝研究時(shí)得到了與此相似的結(jié)果。與毛油相比，脫膠油和脫酸油的過氧化值較高，這可能是由于在脫膠和脫酸過程中發(fā)生氧化所致，這與王向云等[18]研究葡萄籽油在精煉過程中過氧化值的變化趨勢(shì)一致；脫色過程對(duì)降低油脂的過氧化值具有顯著的效果，與脫酸油相比降低了77.7%，脫色油的過氧化值為(2.59±0.37 )mmol/kg，達(dá)到GB 2716—2005《食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的要求。在精煉過程中，碘值的變化沒有顯著差異，皂化值在脫膠、脫酸和脫色階段升高，在脫臭階段降低，但也沒有顯著差異，這與Pal等[19]報(bào)道葵花籽油在精煉過程中的變化趨勢(shì)一致。

2.2 精煉過程中杜仲籽油脂肪酸組成的變化

對(duì)杜仲籽毛油、脫膠油、脫酸油、脫色油及脫臭油分別進(jìn)行脂肪酸組成的測(cè)定，結(jié)果見表2。

表2 精煉過程中杜仲籽油的脂肪酸組成 %

注：SFA表示飽和脂肪酸，PUFA表示多不飽和脂肪酸，MUFA表示單不飽和脂肪酸。

由表2可以看出，杜仲籽油富含不飽和脂肪酸，尤其是亞麻酸。杜仲籽油所含的脂肪酸主要為亞麻酸、油酸、亞油酸和棕櫚酸。亞麻酸是人體必需的脂肪酸，而常見的動(dòng)植物油脂中通常不含有亞麻酸，或者含量很低。如：大豆油中亞麻酸含量在5.0%～11.0%；玉米油中亞麻酸含量小于2.0%；米糠油中亞麻酸含量小于1.0%[20]。亞麻酸對(duì)人體具有降血壓、降血脂、預(yù)防心血管疾病、抑制癌癥、提高智力等作用，因此杜仲籽油在保健品和食品方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

精煉過程對(duì)杜仲籽油的脂肪酸組成影響不顯著。與其他工序相比，脫酸油和脫臭油的不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸比值略低。這可能是由于這兩個(gè)工序均較大程度地脫除了以不飽和脂肪酸為主的游離脂肪酸，與Gutierrez等[21]所報(bào)道的精煉過程中脂肪酸組成變化趨勢(shì)一致。

2.3 精煉過程中杜仲籽油VE含量的變化

對(duì)杜仲籽毛油、脫膠油、脫酸油、脫色油及脫臭油分別進(jìn)行VE含量的測(cè)定，結(jié)果見表3。

表3 精煉過程中杜仲籽油中VE的含量 mg/kg

注：TP為生育酚。

由表3可以看出，杜仲籽油中含有豐富的VE。杜仲籽毛油中的VE含量為2 353.98 mg/kg，高于大豆油中的721～1 423 mg/kg，玉米油中的330～1 370 mg/kg[22]。精煉過程對(duì)杜仲籽油中VE的含量均有顯著影響，杜仲籽油中VE總量由毛油中的2 353.98 mg/kg 降低至脫臭油中的1 191.77 mg/kg，VE總量損失了49.37%。其中，β-TP損失率最高，為59.20%，其次為γ-TP和δ-TP，損失率分別為49.46%和47.99%。VE總量在脫臭階段損失率最大(22.93%)，一方面可能是由于高溫導(dǎo)致了VE氧化分解，另一方面可能是由于脫臭過程中通入的水蒸氣帶走了部分VE。此外，在脫酸和脫膠工序由于堿液的作用以及皂腳和膠質(zhì)的吸附[23]，杜仲籽油中VE的含量均有明顯降低，VE損失率分別為17.38%和6.27%。

2.4 精煉過程中杜仲籽油氧化穩(wěn)定性的變化

Rancimat法是ISO 6886和AOCS Cd 12b-92推薦的評(píng)定油脂氧化穩(wěn)定性的常用方法，該方法通過儀器自動(dòng)測(cè)定的氧化誘導(dǎo)時(shí)間來評(píng)判油脂的氧化穩(wěn)定性，氧化誘導(dǎo)時(shí)間越長(zhǎng)油脂的氧化穩(wěn)定性越高。對(duì)杜仲籽毛油、脫膠油、脫酸油、脫色油及脫臭油分別進(jìn)行氧化誘導(dǎo)時(shí)間的測(cè)定，結(jié)果見表4。

表4 精煉過程中杜仲籽油的氧化誘導(dǎo)時(shí)間

由表4可以看出，在加熱溫度100℃、通氣量20 L/h 的條件下，杜仲籽油的氧化誘導(dǎo)時(shí)間由毛油中的5.03 h縮短到脫臭油中的0.17 h，精煉過程對(duì)杜仲籽油的氧化誘導(dǎo)時(shí)間具有顯著影響(p<0.05)，杜仲籽油的氧化穩(wěn)定性隨精煉加工過程的深入不斷降低。這可能與杜仲籽油中VE含量的減少有關(guān)，VE是一種天然的抗氧化劑，對(duì)維持油脂的氧化穩(wěn)定性、延長(zhǎng)貨架期具有明顯的作用。通過計(jì)算得出，在精煉過程中，杜仲籽油的氧化誘導(dǎo)時(shí)間和VE含量之間具有較高的相關(guān)性(R2=0.981 7)。

3 結(jié) 論

杜仲籽油經(jīng)過精煉后，其酸值、過氧化值均明顯降低，達(dá)到了GB 2716—2005《食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的要求。杜仲籽油富含多不飽和脂肪酸，尤其是亞麻酸(60%以上)，精煉過程對(duì)杜仲籽油脂肪酸組成影響不顯著。杜仲籽油具有較高的VE含量，精煉過程對(duì)杜仲籽油中VE的含量均有顯著影響，其中脫臭工序的影響最大，β-TP損失率最高。杜仲籽油的氧化穩(wěn)定性隨精煉過程的深入逐漸降低，杜仲籽油的氧化穩(wěn)定性和VE含量之間具有很好的相關(guān)性。

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