提取方法對(duì)3種堅(jiān)果油脂理化性質(zhì)及氧化穩(wěn)定性的影響

朱振寶，劉夢(mèng)穎，易建華（.陜西科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，陜西西安7002；2.陜西省食品加工工程技術(shù)研究中心，陜西西安7002）

提取方法對(duì)3種堅(jiān)果油脂理化性質(zhì)及氧化穩(wěn)定性的影響

朱振寶1，2，劉夢(mèng)穎1，易建華1，2
（1.陜西科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，陜西西安710021；2.陜西省食品加工工程技術(shù)研究中心，陜西西安710021）

研究了溶劑法和水酶法提取核桃、扁桃、大扁杏仁等3種堅(jiān)果油脂的理化性質(zhì)，氣相色譜法分析了堅(jiān)果油脂的脂肪酸組成，比較了加速氧化過程中3種堅(jiān)果油脂酸價(jià)及過氧化值的變化，采用Rancimat油脂氧化儀測(cè)定了不同方法得到油脂的氧化穩(wěn)定性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，油脂制備方法對(duì)其理化特性和氧化穩(wěn)定性均有重要影響，其中，3種水酶法提取油脂的透明度、酸價(jià)和風(fēng)味均優(yōu)于溶劑法，而氧化穩(wěn)定性均低于溶劑法，但是不同方法提取油脂的折光指數(shù)、碘價(jià)、皂化價(jià)和不皂化物以及脂肪酸組成等理化特性不存在顯著差異。在加速氧化實(shí)驗(yàn)中，油脂酸價(jià)變化不大，而過氧化值和OSI變化較大。3種堅(jiān)果油脂中，大扁杏仁油最為穩(wěn)定、扁桃油次之，而核桃油最容易氧化。

堅(jiān)果，堅(jiān)果油脂，水酶法提油，過氧化值，氧化穩(wěn)定性

流行病學(xué)調(diào)查和營養(yǎng)實(shí)驗(yàn)研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，增加堅(jiān)果攝入，可以調(diào)節(jié)血脂、預(yù)防心血管疾病、降低糖尿病、癌癥等的發(fā)病率，降低死亡率［1-3］。堅(jiān)果油脂中不飽和脂肪酸含量高達(dá)90%以上，其中亞油酸和α-亞麻酸為人體必需脂肪酸。國際上通常以亞油酸和α-亞麻酸的含量作為衡量油脂營養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)。核桃又名胡桃、羌桃，為胡桃科胡桃屬（Juglans L.）植物，與扁桃、腰果、榛子并列為世界四大干果。核桃油具有核桃仁大部分的營養(yǎng)保健及藥理功效成分，含有多種生物活性成分，除含有豐富的亞油酸、α-亞麻酸和維生素E外，還含有神經(jīng)酸、鱈油酸、二十碳五烯酸（EPA）、二十二碳六烯酸（DHA）、角鯊烯、褪黑素、黃酮、胡蘿卜素等微量功效成分［4］。扁桃（Amygdalus communis L.）又名巴旦杏，為薔薇科李亞科桃屬扁桃亞屬植物，扁桃營養(yǎng)價(jià)值很高，扁桃油脂含有豐富的維生素E等生理活性成分［5］，研究表明，長期消費(fèi)扁桃油脂能夠降低總甘油三酯水平、預(yù)防心臟病的發(fā)生［6］。隨著醫(yī)學(xué)研究的深入及人們對(duì)健康食品的需求，核桃、扁桃等堅(jiān)果及其油類將成為人們膳食中不可或缺的組成部分。

植物油脂的提取方法主要包括壓榨法、溶劑浸出法、亞臨界以及超臨界流體萃取法等［7］，其中工業(yè)生產(chǎn)以溶劑浸出法和壓榨法工藝為主。溶劑浸出法工藝具有出油率高、成品品質(zhì)較好且脫脂蛋白利用率高等優(yōu)勢(shì)，但使用有機(jī)溶劑所帶來的環(huán)境污染和生產(chǎn)安全問題已受到廣泛關(guān)注。近年來，水酶法在很多特種油脂如油茶籽［8］、花生［9］、甜杏仁［10］等提取中得到廣泛應(yīng)用，有些已經(jīng)達(dá)到中試規(guī)模水平。水酶法提取油脂是在水劑法加工工藝的基礎(chǔ)上，在加工浸出工藝中引入果膠酶、纖維素酶，以及水解蛋白質(zhì)的蛋白水解酶等，與溶劑浸提法相比，水酶法工藝作用條件溫和，可以有效地保護(hù)油脂、蛋白質(zhì)以及膠質(zhì)等可利用成分的品質(zhì)，提高資源的利用率。有研究表明，溶劑法和水酶法提取辣木籽油在理化性質(zhì)和品質(zhì)上存在差異［11］，為了尋找綠色和環(huán)境友好的新型油脂生產(chǎn)工藝，提高堅(jiān)果油脂的品質(zhì)，本文研究不同提取方法對(duì)核桃、扁桃、大扁杏仁等3種堅(jiān)果油脂的理化性質(zhì)和氧化穩(wěn)定性的影響，比較3種油脂加速氧化實(shí)驗(yàn)中酸價(jià)和過氧化值的變化，以期為特種油脂的工業(yè)化生產(chǎn)和質(zhì)量控制提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

核桃仁購于西安本地市場(chǎng)；大扁杏仁購于陜西榆林；扁桃仁購于新疆烏魯木齊；油醚、無水乙醇、氫氧化鉀、冰乙酸、異辛烷、碘化鉀、硫代硫酸鈉、淀粉、鹽酸、乙醚、丙酮、環(huán)己烷、三氯化碘等均購于本地化工商店，若沒有特別說明，均為分析純。

2WAJ型阿貝折光儀上海光學(xué)儀器五廠；DV-Ⅲ型流變儀美國博勒飛公司；743Rancimat油脂氧化測(cè)定儀瑞士萬通Metrohm公司；Auto System XL氣相色譜儀配FID檢測(cè)器，美國PE公司；101-2型電熱鼓風(fēng)干燥箱北京科偉永興儀器有限公司；RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上海亞榮生化儀器廠。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1油脂的提取［12］

1.2.1.13種堅(jiān)果油脂的溶劑法提取工藝流程堅(jiān)果原料→去皮→40℃烘干→粉碎→石油醚浸提→抽濾→旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)→堅(jiān)果毛油。

1.2.1.23種堅(jiān)果油脂的水酶法提取工藝流程堅(jiān)果原料→去皮→40℃烘干→粉碎→過80目篩→緩沖液浸泡→100℃滅酶10min→冷卻→加酶（酶底比1∶5）→60℃酶解4h→滅酶→3500r/min離心分離20min→堅(jiān)果毛油。

1.2.2油脂理化性質(zhì)測(cè)定3種堅(jiān)果油脂的理化性質(zhì)均依據(jù)國標(biāo)方法測(cè)定，透明度、滋氣味：GB/T 5520－2008；折光指數(shù)：GB/T 5527－2010；水分及揮發(fā)物：GB/T 5528－2008；皂化價(jià)：GB/T 5534－2008；不皂化物：GB/T 5535.1－2008；碘價(jià)：GB/T 5532－2008；酸價(jià)：GB/T 5530－2005；過氧化值：GB/T 5538－2005。

粘度：利用DV-Ⅲ型流變儀進(jìn)行測(cè)定，溫度17.6℃、轉(zhuǎn)速175r/min、時(shí)間6min。

1.2.33種堅(jiān)果油脂脂肪酸組成及含量分析氣相色譜法測(cè)定，色譜分析條件：FFAP彈性石英毛細(xì)管柱（30m×0.25mm×0.3μm）；柱溫：50℃保持5min，以10℃/min升溫速率升到230℃，保持20min；檢測(cè)口：FID 270℃；進(jìn)樣口：250℃。

1.2.43種堅(jiān)果油脂OSI測(cè)定采用743Rancimat油脂氧化穩(wěn)定儀，120℃條件下，分別測(cè)定不同方法提取3種堅(jiān)果油的OSI。測(cè)定條件：樣品質(zhì)量（3.00±0.01）g、空氣流量20L/h，向測(cè)量池中加入60mL蒸餾水；達(dá)到設(shè)定溫度開始測(cè)定。

1.3數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19.0進(jìn)行方差分析及顯著性分析。

2　結(jié)果與分析

2.1不同方法提取的3種堅(jiān)果油脂理化性質(zhì)比較

分別采用溶劑法和水酶法提取3種堅(jiān)果（核桃、扁桃、大扁杏仁）油脂的理化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果見表1。由表1可知，通過溶劑法和水酶法兩種不同方法得到的3種堅(jiān)果油脂在透明度、折光指數(shù)、碘價(jià)、皂化價(jià)和不皂化物等特性方面不存在顯著差異（p＞0.05），說明油脂的制取方法不會(huì)影響和改變堅(jiān)果油脂的特征指標(biāo)，這與前期的研究結(jié)論一致［12］。此外，從3種堅(jiān)果的碘價(jià)來看，無論是水酶法還是溶劑法，扁桃與杏仁油的碘價(jià)均比較接近，為半干性油脂，而核桃油的碘價(jià)較高，為干性油脂。其原因可能在于，從植物學(xué)分類上講，扁桃與大扁杏同屬于薔薇科，而核桃為胡桃科。提取方法對(duì)堅(jiān)果油脂的質(zhì)量指標(biāo)存在明顯影響，從總體來看，3種堅(jiān)果溶劑法提取的油脂粘度均小于水酶法，且都略有異味，其原因可能是存在溶劑殘留所致（水分及揮發(fā)物含量分別為：核桃油，1.63%；扁桃油，2.39%；杏仁油，1.99%）。

表1　水酶法與溶劑法提取3種堅(jiān)果油脂的主要理化性質(zhì)Table 1　Physico-chemical properties of three kinds of nut oils extracted with solvent and aqueous enzymatic methods

表2　3種堅(jiān)果油脂的脂肪酸組成及含量（%）Table 2　Fatty acid composition of three kinds of nut oils（%）

2.23種堅(jiān)果油脂的脂肪酸組成及含量分析

3種堅(jiān)果油脂的脂肪酸組成及含量分析結(jié)果見表2。由表2可以看出，2種提取方法對(duì)核桃油、扁桃油、杏仁油的脂肪酸組成及含量無顯著影響（p＞0.05）。3種堅(jiān)果油脂中都含有豐富的不飽和脂肪酸，但其脂肪酸組成和含量差異很大，核桃油脂中主要以亞油酸為主（60%左右），油酸次之，其次是亞麻酸；而扁桃與杏仁油中主要以油酸為主（70%左右），其次，亞油酸的比例較高（20%左右）。此外，扁桃油、杏仁油中亞麻酸的含量均很低，而核桃油中亞麻酸含量較高，且亞油酸與亞麻酸比例接近6∶1，符合FAO和WTO推薦膳食中ω-6/ω-3脂肪酸比例（5～10∶1）。因此核桃油中的亞油酸和亞麻酸比例更為均衡，接近人體的營養(yǎng)需要，具有比較高的營養(yǎng)價(jià)值。

2.3提取方法對(duì)3種堅(jiān)果油脂氧化穩(wěn)定性的影響

2.3.1加速氧化過程中酸價(jià)的變化將2種方法提取的堅(jiān)果油脂在60℃烘箱中加速氧化15d，期間每隔2d分別取樣測(cè)定其酸價(jià)，結(jié)果分別如圖1所示。由圖1可知，水酶法和溶劑法提取的3種堅(jiān)果油脂在加速氧化過程中酸價(jià)的變化趨勢(shì)平緩，說明在貯存期間這3種油脂均未發(fā)生明顯的水解酸敗。2種方法提取的核桃油酸價(jià)較為接近，而扁桃油和杏仁油水酶法提取的酸價(jià)均低于溶劑法，其原因可能在于游離脂肪酸在不同體系中的溶解度差異所致。此外，從圖1中還可以看出，溶劑法大扁杏仁油脂的酸價(jià)比較高，說明油脂中游離脂肪酸含量較高，需要進(jìn)行后續(xù)精煉。

2.3.2加速氧化過程中過氧化值的變化將2種方法提取的核桃、扁桃和大扁杏仁油，在60℃烘箱中加速氧化15d，期間每隔2d取樣測(cè)定過氧化值，結(jié)果分別見圖2。由圖2可知，隨著貯存時(shí)間延長，無論是水酶法還是溶劑法，3種堅(jiān)果油脂的過氧化值均呈現(xiàn)明顯升高趨勢(shì)，說明溫度對(duì)油脂的氧化穩(wěn)定性影響很大。溫度與油脂的氧化有密切關(guān)系，尤其是堅(jiān)果油脂中含有大量不飽和脂肪酸，貯存時(shí)應(yīng)盡可能采取低溫避光等措施，防止其發(fā)生氧化劣變。此外，從總體上看，水酶法提取油脂的過氧化值均大于溶劑法提取，說明溶劑法油脂氧化穩(wěn)定性優(yōu)于水酶法，這可能是由于水酶法提取的油脂中會(huì)殘留水分，在較高溫度條件下，水分會(huì)促使油脂氧化速度加快。

圖1　三種油脂加速氧化過程中酸價(jià)變化（a）核桃油（b）扁桃油（c）杏仁油Fig.1　Change of acid value of three kinds of oi（la）walnut oil（b）almond oi（lc）sweet apricot kernel oil

2.3.33種堅(jiān)果油脂的氧化穩(wěn)定指數(shù)（OSI） 將2種方法提取的3種堅(jiān)果油脂60℃烘箱法加速氧化15d，每隔2d利用Rancimat油脂氧化測(cè)定儀測(cè)定其OSI，結(jié)果見表3。從表3中可知，對(duì)于3種堅(jiān)果油脂，水酶法提取的氧化誘導(dǎo)時(shí)間均低于溶劑法，表明水酶法油脂的氧化穩(wěn)定性低于溶劑法，這與過氧化值的測(cè)定結(jié)果一致。大扁杏仁油的OSI最長，其次是扁桃油，而核桃油最短，這說明3種堅(jiān)果油脂中，杏仁油的氧化穩(wěn)定性最好，其次為扁桃油，而核桃油的穩(wěn)定性最差，其原因可能與不同的堅(jiān)果油脂脂肪酸組成及含量、抗氧化物質(zhì)的組分和含量有關(guān)。影響油脂氧化穩(wěn)定性的因素比較復(fù)雜，如油脂中甘油三酯分子各脂肪酸的位置，維生素E、β-胡蘿卜素、甾醇、磷脂等物質(zhì)的含量［13］。為了揭示3種堅(jiān)果油脂的氧化穩(wěn)定性與具體抗氧化組分之間的相關(guān)性，本實(shí)驗(yàn)室正在進(jìn)行后續(xù)深入研究。

圖2　三種油脂在加速氧化過程中過氧化值變化（a）核桃油（b）扁桃油（c）杏仁油Fig.2　Change of peroxide value of three kinds of oi（la）walnut oi（lb）almond oi（lc）sweet apricot kernel oil

3　結(jié)論

提取方法對(duì)3種堅(jiān)果（核桃、扁桃、大扁杏仁）油脂的部分理化指標(biāo)和氧化穩(wěn)定性具有重要影響，其中，水酶法提取3種油脂的透明度和風(fēng)味均優(yōu)于溶劑法，而氧化穩(wěn)定性低于溶劑法。水酶法提取的扁桃油與杏仁油的酸價(jià)低于溶劑法，而兩種方法提取的核桃油的酸價(jià)差異不大。油脂的制備方法對(duì)折光指數(shù)、碘價(jià)、皂化價(jià)和不皂化物以及脂肪酸組成等理化特性不存在明顯差異（p＞0.05）。這3種堅(jiān)果油脂的不飽和脂肪酸含量均很高，其在加速氧化過程中，酸價(jià)變化不大，而過氧化值和OSI變化較大，其中，大扁杏仁油脂穩(wěn)定性最好、扁桃油次之、而核桃油的氧化穩(wěn)定性較差，容易氧化。

表3　3種堅(jiān)果油脂加速氧化過程的OSI（h）Table 3　The OSI（h）of three kinds of oils in the process of accelerate oxidation

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Influence of preparation methods on the physico-chemical properties and oxidative stability of three kinds of nut oils

ZHU Zhen-bao1，2，LIU Meng-ying1，YI Jian-hua1，2
（1.School of Life Science and Bioengineering Shaanxi University of Science and Technology，Xi’an 710021，China；2.The Research Center of Shaanxi Province for Food Technology＆Engineering，Xi’an 710021，China）

The physico-chemical properties of oils from walnut，almond and sweet apricot kernels were determined following extraction either using solvent or aqueous enzymatic methods.In addition，the fatty acid profiles of different nut oils were investigated by GC and oxidative stability were evaluated by Rancimat method.Results showed that the preparation methods had important effects on the physico-chemical properties and oxidative stability.On the whole，compared with the solvent method，the obtained aqueous enzymatic nut oils had the following quality attributes：the higher transparency，better taste，and lower free fatty acid value.But their oxidative stabilities were lower than that extraction by solvent method.Also，it found that the extraction methods had no different influence on the properties such as refractive index，iodine value，saponification value，unsaponifiable matter and fatty acid composition and so on.Finally，according to the changes of their peroxide value and OSI，the sweet apricot kernel oil was the most stable while walnut oil was easily oxidative during the accelerated oxidation test.

nut；nut oil；aqueous enzymatic extraction；peroxide value；oxidative stability index（OSI）

TS201.1

A

1002-0306（2015）02-0110-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.02.015

2014－04－22

朱振寶（1971-），男，博士研究生，副教授，研究方向：油脂與蛋白質(zhì)化學(xué)研究。

陜西省科技攻關(guān)項(xiàng)目（2011K01-16）；陜西科技大學(xué)博士啟動(dòng)基金（BJ10-26）。