制油工藝對亞麻籽油品質及脂質伴隨物含量的影響

于 坤，禹 曉，程 晨，陳 鵬，鄭 暢，黃慶德，鄧乾春,*

（1.中國農業科學院油料作物研究所，油料脂質化學與營養湖北省重點實驗室，農業農村部油料加工重點實驗室，湖北 武漢 430062；2.鄭州輕工業大學食品與生物工程學院，河南 鄭州 450001）

亞麻又稱胡麻，主要產于加拿大、阿根廷、美國、中國和印度，亞麻籽含油35%～45%，屬高含油油料作物[1]。亞麻籽油中富含植物來源n-3不飽和脂肪酸α-亞麻酸，其含量最高達65%[2]。此外，亞麻籽油還是多種脂質伴隨物的主要來源，包括生育酚[3]、多酚[4]、植物甾醇[5]、類胡蘿卜素[6]等，這些脂質伴隨物不僅對亞麻籽油的品質有重要影響，還可能與α-亞麻酸協同提高亞麻籽油的生物活性。

目前關于亞麻籽油制取工藝的研究主要包括冷榨法、常規溶劑提取、微波預處理+溶劑提取、加速溶劑萃取、超臨界CO2萃取、亞臨界流體萃取等。其中，冷榨法制油因壓榨溫度低且僅通過冷析法精煉，能最大限度地降低亞麻籽油脂質氧化和保留活性脂質伴隨物，但出油率和脂質伴隨物的油相遷移率均較低。微波作為一種新型的預處理方式，正逐步應用于亞麻籽油的提質制取過程。李媛媛等[7]研究表明微波預處理+浸提與常規浸提相比出油率提高了9.4%，并使亞麻籽油中總酚、黃酮、類胡蘿卜素分別增加了75.0%、37.3%和83.9%。加速溶劑萃取作為一種新型萃取技術，是在高溫高壓下使用有機溶劑萃取目標組分，該方法萃取高效且溶劑消耗顯著降低，已應用于小麥胚芽油和亞麻籽油的提取[8-9]。超臨界CO2萃取主要通過調節超臨界溫度和壓力控制CO2的密度、黏度和擴散系數，從而實現提高油脂萃取率或萃取選擇性，已有研究結果表明，超臨界CO2萃取對亞麻籽油中的α-亞麻酸具有特異性富集作用，并能夠顯著提高亞麻籽油中酚酸含量[8,10]。亞臨界流體萃取技術是一種新型的提取植物油脂的技術，基本工作原理是利用萃取流體（如丙烷、丁烷）在不同壓力和溫度下的兩相變化，完成油脂萃取和脫溶過程，具有產量高、對壓力和溫度要求低、易于工業化的優勢[11]。Zanqui等[12]研究表明，亞臨界丙烷萃取對亞麻籽油中β-生育酚和豆甾醇具有較好的富集作用，分別是傳統溶劑萃取油脂的1.34 倍和3.23 倍。以上研究表明，不同制油工藝對亞麻籽油的品質特性尤其是活性脂質伴隨物富集可能具有特異性影響。但目前研究多集中在制取工藝對油脂得率和理化特性影響方面，而對亞麻籽油中典型活性脂質伴隨物油相遷移規律尚缺乏系統的比較研究。

基于此，本研究系統評價冷榨、微波輔助冷榨、加速溶劑萃取、超臨界CO2萃取、亞臨界流體萃取5 種制油工藝對亞麻籽油理化特性和典型活性脂質伴隨物油相遷移規律的影響。在此基礎上，基于多變量分析探討制取工藝-典型活性脂質伴隨物-油脂氧化穩定性和體外抗氧化活性之間的聯動關系，以期為亞麻籽油的提質制取和高值化加工利用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

隴亞9號亞麻籽，由甘肅省農科院提供。

無水乙醇、鹽酸、無水乙醚、石油醚、氫氧化鈉、氫氧化鉀、無水硫酸鈉、硝酸鈉、硝酸鋁、碳酸鈉（均為分析純） 國藥集團化學試劑有限公司；甲醇、異丙醇、正己烷、二氯甲烷（均為色譜純） 德國Merck KGaA公司；37 種脂肪酸甲酯化混標、蘆丁（≥98.2%）上海安譜實驗科技股份有限公司；β-生育酚（≥98%）、γ-生育酚（≥96%）、5α-膽甾醇（≥97%）、福林-酚、芥子酸（≥99.9%）、2,4,6-三吡啶基三嗪（≥99%）、水溶性VE（≥97%）、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-dipheny1-2-picrylhydrazyl，DPPH，≥95%）美國Sigma公司；正丁烷（純度≥99.90%） 武漢紐瑞德特種氣體有限公司；二氧化碳（純度≥99.99%）武漢市明輝氣體科技有限公司。

1.2 儀器與設備

FW80高速萬能粉碎機 天津市泰斯特儀器有限公司；CA59G冷榨機 德國Komet公司；MARSXpress密閉式微波消解儀 美國CEM公司；ASE100加速溶劑萃取儀 美國戴安公司；HA211-50-06超臨界萃取裝置南通市華安超臨界萃取有限公司；PLE-5L亞臨界萃取裝置由中國農業科學院油料作物研究所定制；7890A氣相色譜儀、6890N氣相色譜儀、7890A/5975C氣相色譜-質譜聯用儀 美國Agilent公司；DU800紫外-可見光分光光度計 美國貝克曼庫爾特公司；RV10D旋轉蒸發儀德國IKA集團；XS205電子分析天平 瑞士梅特勒-托利多公司；Rancimat743氧化誘導儀 瑞士萬通公司；Q2000差示掃描量熱（differential scanning calorimeter，DSC）儀 美國TA公司；LC-6AD型半制備液相色譜儀日本島津公司。

1.3 方法

1.3.1 亞麻籽油的制取

亞麻籽原料經高速萬能粉碎機粉碎，過40 目篩，密封放置4 ℃冰箱中待用。

冷榨：采用CA59G榨油機壓榨亞麻籽得到亞麻籽毛油，5 000 r/min離心10 min，取上層油脂，放置－20 ℃冰箱中保存待檢測。

微波輔助冷榨：采用CEM密閉式微波消解儀對亞麻籽進行微波預處理，參考曹偉偉等[13]的方法，稍作修改。將亞麻籽原料水分質量分數調節至15%，密封置于4 ℃冰箱中24 h，使水分分布均勻。將400 g樣品分別平鋪于8 個直徑為85 mm的平皿中，放置在微波爐轉盤上，微波功率800 W，微波時間7 min，微波處理后經榨油機獲得亞麻籽油，5 000 r/min離心10 min，取上層油脂，放置－20 ℃冰箱中保存待檢測。

加速溶劑萃取：采用ASE100型加速溶劑萃取儀制取亞麻籽油，參考Khattab等[8]的方法，稍作修改。準確稱取13.00 g亞麻籽粉末于加速溶劑萃取儀的萃取釜中，設置實驗參數為萃取溫度100 ℃、萃取時間6 min、萃取次數3 次。將萃取儀爐溫升至所設萃取溫度，放入裝有原料的萃取釜，吸取一定體積的溶劑（正己烷），靜態萃取一定時間，然后將收集瓶中經萃取釜濾膜過濾所得提取液轉移至圓底燒瓶，經旋轉蒸發及氮吹揮干溶劑獲得亞麻籽油，放置－20 ℃冰箱中保存待檢測。

亞臨界流體萃取：采用CBE-5L型亞臨界設備制取亞麻籽油，參考Piva等[14]的方法，稍作修改。實驗參數為萃取溫度45 ℃，萃取壓力0.38 MPa，料液比1∶8（g/mL），萃取時間1 h。稱取300.00 g粉末置于網兜中，系口后把網兜放入萃取罐中，加蓋密封；將萃取系統加熱到實驗所需溫度并抽真空后，導入2.4 L的正丁烷，靜態浸泡萃取特定時間；將萃取液置于分離罐后與萃取罐隔離，開啟壓縮機分別對兩罐進行減壓和溶劑回收，當兩罐中絕對壓力降至0.15 MPa以下時，開啟真空泵與壓縮機串聯工作，直至兩罐絕對壓力降為0.01 MPa后，脫溶結束。從分離罐底部放出萃取的亞麻籽油，稱量并記錄，放入－20 ℃冰箱中保存待檢測。

超臨界CO2萃取：采用HA221-50-06型超臨界設備制取亞麻籽油，參考Pradhan等[10]的方法，稍作修改。準確稱量300.00 g亞麻籽粉末置于萃取罐中，設置萃取溫度42 ℃，萃取壓力30 MPa，萃取時間1.5 h，CO2流速18 L/h，分離I（壓力10 MPa，溫度60 ℃），分離II（壓力為CO2儲罐壓力；溫度35 ℃）。萃取過程中用離心杯每隔30 min從分離I和分離II中收集萃取物，3 次收集結束后，將萃取物5 000 r/min離心10 min，取上層油脂，放置－20 ℃冰箱中保存待檢測。

1.3.2 油脂得率

按式（1）計算油脂得率：

式中：m1為亞麻籽油質量/g；m2為亞麻籽質量/g。

1.3.3 理化指標的測定

酸價測定：參照GB 5009.229—2016《食品中酸價的測定》；過氧化值測定：參照GB 5009.227—2016《食品中過氧化值的測定》；水分含量測定：參照GB 5009.236—2016《動植物油脂 水分及揮發物的測定》；K232、K270值的測定：參照GB/T 22500—2008《動植物油脂紫外吸光度的測定》；色澤測定：參照GB/T 22460—2008《動植物油脂 羅維朋色澤的測定》；脂肪酸組成的測定：參照GB 5009.168—2016《食品中脂肪酸的測定》。

1.3.4 典型脂質伴隨物的測定

1.3.4.1 非極性脂質伴隨物的測定

生育酚：參照AOCS Official Method Ce 8-89。稱取約2.000 g油樣于25 mL容量瓶內，正己烷定容，旋渦混勻，過0.22 μm濾膜，濾液用于高效液相色譜分析，流動相為正己烷-異丙醇（99.5∶0.5，V/V），進樣量20 μL，流速1.0 mL/min。采用外標法定量，β-生育酚標準曲線Y=9 967.2X－6 676.9，R2=0.999 7，γ-生育酚標準曲線Y=9 374.2X－7 484.9，R2=0.999 6。

類胡蘿卜素：參照李媛媛等[7]的方法，稍作修改，采用紫外分光光度法測定；稱取油樣0.200 g于10 mL的比色管中，以石油醚（30～60 ℃）溶解并定容，在1 cm的比色皿中測定其在波長450 nm處的吸光度，并以石油醚作空白。按式（2）計算類胡蘿卜素含量：

式中：E為吸光度；A為類胡蘿卜素的平均消光系數，2 500；m為樣品質量/g。

葉綠素：參照AOCS Official Method Ch 4-91。稱取一定量樣品于25 mL容量瓶中，二氯甲烷定容。采用紫外分光光度計，以二氯甲烷作空白，分別在波長630、670、710 nm處測定吸光度，確保樣品在每個波長下測定的吸光度在0.3～0.8范圍內。按式（3）計算葉綠素含量：

式中：C為葉綠素含量/（mg/100 g）；A為吸光度；L為樣品池長度/cm；F為校準因子。

1.3.4.2 極性脂質伴隨物的測定

總酚：參照Parry等[15]的方法提取，并稍作修改。準確稱取1.25 g油樣于10 mL離心管中，加入1.5 mL正己烷和1.5 mL 80%甲醇溶液后于室溫下旋渦5 min，5 000 r/min離心10 min，將上層液體轉移至另一個塑料離心管，并按上述步驟重復萃取3 次，將3 次下層提取液合并。參照Folin-Ciocaileu比色法[16]，測定總酚含量。吸取0.5 mL總酚提取液于10 mL比色管中，然后加入5 mL蒸餾水和0.5 mL福林-酚試劑，混合均勻放置3 min后，再加入1 mL澄清的飽和Na2CO3溶液，并用蒸餾水定容至10 mL，旋渦5 s后于室溫反應1 h，在波長765 nm處測定樣品的吸光度，結果用芥子酸當量表示，單位為mg/100 g。芥子酸標準曲線為Y=0.003 4X+0.077 4，R2=0.999 6。

黃酮：測定參照易志[17]方法，并稍作修改。1 mL提取液加入5% NaNO2溶液0.7 mL，搖勻，放置6 min，再加入10% Al(NO3)3溶液0.7 mL，6 min后再加入1 mol/L的NaOH溶液5 mL，混勻，再用60%乙醇溶液定容至刻度，搖勻，放置15 min后在波長510 nm處測定吸光度，結果以蘆丁當量表示，單位為mg/100 g。

1.3.4.3 兩親性脂質伴隨物的測定

植物甾醇：參考黃穎等[18]的方法，并稍作修改。稱取0.2 mg樣品（精確到0.000 1）于50 mL離心管內，加入0.5 mL配制好的5α-膽甾醇內標溶液（0.5 mg/mL），超聲水浴處理5 min加入10 mL 2 mol/L乙醇氫氧化鉀，密封離心管，放入60 ℃水浴搖床反應60 min（轉速100 r/min）。取出后振蕩2 min，加入4 mL水和10 mL正己烷。振蕩2 min后5 000 r/min離心3 min。將上層有機液層轉移到另一只50 mL離心管中，加入10 mL正己烷。振蕩3 min后5 000 r/min離心5 min。將上層有機液相轉移到離心管中。重復2 次。加入1.5 g無水硫酸鈉，靜置澄清。將15 mL提取液轉移到樣品瓶中，在80～85 ℃烘箱中烘干。加入100 μL雙(三甲基硅)三氟乙酰胺（含三甲基氯硅烷）硅烷化試劑，用烘箱在105 ℃加熱反應15 min。取出冷卻至室溫后，加入1 mL正己烷，振蕩30～60 s，進入氣相色譜儀進行分析。

氣相色譜條件：DB-5HT色譜柱（30.0 m×220 μm，0.10 μm）；進樣量1 μL，進樣口和檢測器溫度320 ℃；程序升溫：柱箱溫度60 ℃保持1 min，40 ℃/min升到310 ℃，保持時間10 min；載氣為氦氣，流量2.0 mL/min，分流比25∶1，分流流量50 mL/min。

磷脂：參照GB/T 5537—2008《糧油檢驗 磷脂含量的測定》的第一法鉬藍比色法測定。

1.3.5 油脂的體外抗氧化活性

1.3.5.1 DPPH自由基清除能力

參考Szydlowska-Czerniak等[19]的方法，稍作修改。吸取0.5 mL總酚提取物，加入2.5 mL DPPH-甲醇溶液（38.0 μg/mL），旋渦混勻，避光靜置30 min，紫外-可見分光光度計在波長515 nm處測定吸光度（以甲醇為空白）。按式（4）計算DPPH自由基清除率：

式中：Acontrol為空白樣的吸光度；Asample為測定樣品的吸光度。

將Trolox標準溶液質量濃度（X，μg/mL）與其對應DPPH自由基清除率（Y）進行線性回歸得到方程Y=5.832 9X+0.01，R2=0.999 4。測定結果以Trolox當量計，單位為μmol/100 g。

1.3.5.2 鐵離子還原能力（ferric ion reducing antioxidant power，FRAP）

參考Szydlowska-Czerniak等[20]的方法，稍作修改。FRAP工作液（2.5 mL 10 mmol/L 2,4,6-三吡啶基三嗪-鹽酸溶液，2.5 mL 20 mmol/L FeCl3溶液和25 mL 0.1 mol/L醋酸緩沖液，pH 3.6），現配現用。測試前置37 ℃水浴鍋溫育10 min。取1.0 mL總酚提取物和2 mL溫育后的FRAP工作液于10 mL比色管中，雙蒸水定容，旋渦混勻，避光靜置20 min，紫外-可見分光光度計在波長593 nm處測定吸光度。將Trolox標準溶液質量濃度（X，μg/mL）與其對應的吸光度（Y）進行線性回歸得到方程Y=0.008 8X－0.017 9，R2=0.995。測定結果以Trolox當量計，單位為μmol/100 g。

1.3.6 油脂的氧化穩定性

1.3.6.1 氧化誘導時間

采用氧化誘導儀測定亞麻籽油的氧化誘導時間。稱取3.00 g亞麻籽油樣品于玻璃反應試管中，樣品在恒溫110 ℃條件下，向油脂中以恒定速率通干燥空氣，空氣流量為20 L/h，油脂中易氧化的物質被氧化成小分子易揮發的酸，被空氣帶入盛水的電導率測量池中，在線測定測量池中的電導率，記錄電導率對反應時間的氧化曲線，對曲線求二階導數，記錄油脂加速氧化的誘導時間。

1.3.6.2 氧化起始溫度

測定參照Oomah等[21]方法，稍作修改。氮氣流速為100 mL/min，稱取8 mg亞麻籽油樣品置于鋁盒中，空鋁盒作為參考。樣品和參考鋁盒同時置于熱量計中，樣品從室溫降低到10 ℃維持10 min。升溫程序：初始溫度10 ℃，以2 ℃/min加熱到350 ℃，測定重復3 次。

1.4 數據處理

2 結果與分析

2.1 制油工藝對亞麻籽油基本理化指標的影響

表1 不同制油工藝亞麻籽油的基本理化指標Table 1 Physicochemical properties of flaxseed oils produced by different techniques

由表1可以看出，不同制油工藝亞麻籽油得率存在顯著性差異（P＜0.05），其中微波輔助冷榨亞麻籽油的得率最高，與其他工藝相比增加了4.3%～10.66%。這是由于微波輻射對水分子發生作用，使水分子加快振動頻率，分子間產生摩擦使溫度升高，進而促進油籽胚乳細胞壁及所含的油脂體膜結構破裂[22]，油脂得率增加。加速溶劑萃取亞麻籽油中水分及揮發物含量最高，與其他工藝相比增加了0.04%～0.16%。各工藝亞麻籽油的過氧化值在0.24～0.74 mmol/kg范圍內，酸價在1.29%～2.02%范圍內，其中超臨界CO2萃取亞麻籽油的過氧化值最高，是其他工藝油脂的1.1～3.1 倍。加速溶劑萃取亞麻籽油的酸價最高，是其他工藝油脂的1.3～1.6 倍。這是因為該工藝提取過程處于高溫高壓的環境，并且油脂中水分含量較高，使得甘三酯更易于水解產生較多的游離脂肪酸。雖然不同提取工藝對亞麻籽油的水分及揮發物、過氧化值和酸價的影響不同，但提取的亞麻籽油均滿足GB/T 8235—2019《亞麻籽油》要求。

K232和K270分別代表油脂初級氧化產物共軛二烯和次級氧化產物共軛三烯的積累量，各工藝亞麻籽油的K232值在2.11～2.74范圍內，K270值在0.46～0.68范圍內，整體差異不大。

圖1 不同制油工藝亞麻籽油的外觀Fig. 1 Appearance of flaxseed oils produced by different techniques

由圖1可看出，微波輔助冷榨和加速溶劑萃取亞麻籽油的色澤較深為黃棕色，而其他工藝油脂色澤較淺，均為黃色。采用全自動羅維朋比色儀測定油脂色澤，結果表明，微波輔助冷榨和加速溶劑萃取亞麻籽油的紅黃值較高，而其余各工藝油脂的紅黃值差異較小。

2.2 制油工藝對亞麻籽油中主要脂肪酸組成的影響

表2 不同制油工藝亞麻籽油的主要脂肪酸組成Table 2 Main fatty acid composition of flaxseed oils produced by different techniques

由表2可知，冷榨、微波輔助冷榨、加速溶劑萃取、亞臨界流體萃取4 種工藝亞麻籽油的脂肪酸組成差異不大，主要包括棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、α-亞麻酸，質量分數分別為6.08%～6.20%、5.24%～5.68%、25.19%～26.17%、12.26%～13.37%、48.75%～50.36%。超臨界CO2萃取油脂的脂肪酸組成與其他工藝相比具 有顯著差異（P＜0.05），其中α-亞麻酸的含量與其他工藝油脂相比增加了3.70%～5.31%。相關研究得到了類似的結果。Khattab等[8]報道超臨界CO2萃取亞麻籽油中α-亞麻酸質量分數為57.08%，與常規溶劑萃取和加速溶劑溶劑萃取油脂相比分別增加了0.80%和0.66%。Pradhan等[10]報道超臨界CO2萃取亞麻籽油中α-亞麻酸質量分數為55.0%，分別比索氏提取和冷榨油脂增加了5.0%和1.2%。綜上表明超臨界CO2萃取工藝對亞麻籽油中α-亞麻酸具有較好的富集效果。此外，與其他工藝油脂相比，超臨界CO2萃取亞麻籽油的飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸含量相對較低，僅為10.45%和22.87%，而多不飽和脂肪酸含量較高，相比于其他工藝增加了5.02%～7.34%。相關研究表明，隨著油脂中脂肪酸的不飽和度增加，油脂的氧化穩定性下降，因此超臨界CO2萃取油脂可能會更容易氧化。

世界衛生組織推薦植物油的脂肪酸n-3/n-6合理攝入比例為4∶1～6∶1，這有利于預防心腦血管疾病、高血壓和其他慢性疾病。由表2可知，5 種制油工藝提取的亞麻籽油n-3/n-6在3.47∶1～4.28∶1范圍內，比例較為合理，符合推薦標準。

2.3 制油工藝對亞麻籽油中典型脂質伴隨物的影響

2.3.1 制油工藝對亞麻籽油中生育酚的影響

圖2 不同工藝亞麻籽油中生育酚含量Fig. 2 Tocopherol content of flaxseed oils produced by different techniques

由圖2所示，亞麻籽油中主要有β-生育酚、γ-生育酚，且以γ-生育酚為主（70%左右），含量為35.74～43.24 mg/100 g。Barroso等[23]報道了棕色和黃色冷榨亞麻籽油中生育酚總量分別為60.3 mg/100 g和47.9 mg/100 g，其中γ-生育酚含量分別為38.9 m g/100 g和25.5 mg/100 g， 與本實驗測定結果相似。不同制油工藝對亞麻籽油中生育酚含量具有顯著影響（P＜0.05），其中微波輔助冷榨和加速溶劑萃取亞麻籽油中生育酚總量較高，分別為63.40 mg/100 g和61.29 mg/100 g，而亞臨界流體萃取、超臨界CO2萃取和冷榨亞麻籽油相對較低，分別為54.1、53.1 mg/100 g和51.08 mg/100 g。相關研究得到類似的結果，任我行等[24]研究表明，正己烷浸提亞麻籽油中生育酚總量最高（1 047.6 mg/kg），高于冷榨（1 009.7 mg/kg）、熱榨（839.2 mg/kg）和精煉亞麻籽油（537.0 mg/kg）。這可能是由于生育酚色滿環上連接了一個長碳鏈，使得生育酚的極性相對較弱，與正己烷親和力較強，有利于生育酚遷移至油中。Azadmard-Damirchi等[25]研究發現微波預處理+冷榨菜籽油中生育酚總量達924 μg/g，相比于冷榨菜籽油增加了81.18%。這可能是由于微波預處理破壞了種子的細胞膜結構，進而增加了生育酚的釋放。

2.3.2 制油工藝對亞麻籽油中色素的影響

圖3 不同工藝亞麻籽油的色素含量Fig. 3 Pigment contents of flaxseed oils produced by different techniques

亞麻籽油中的色素主要以類胡蘿卜素和葉綠素為主。由圖3所示，不同工藝亞麻籽油中類胡蘿卜素含量為1.40～3.36 mg/kg，葉綠素含量為0.021～0.062 mg/100 g。李媛媛等[7]測定了微波+溶劑浸提亞麻籽油的類胡蘿卜素含量為1.20～3.09 mg/kg，與本實驗測定結果相似。Choo等[26]報道了不同品種的冷榨亞麻籽油中葉綠素含量為0.080～0.576 mg/100 g，比本研究測定結果偏高，可能是品種之間存在差異。不同提取工藝對色素含量具有顯著影響（P＜0.05），其中加速溶劑萃取亞麻籽油的類胡蘿卜含量最高（3.36 mg/kg），分別是冷榨的1.48 倍、微波輔助冷榨的1.34 倍、超臨界CO2萃取的2. 4 倍、亞臨界流體萃取的1.29 倍。同樣，加速溶劑萃取亞麻籽油的葉綠素含量也最高（0.062 mg/100 g），分別是冷榨的1.77 倍、微波輔助冷榨的1.11 倍、超臨界CO2萃取、亞臨界流體萃取的2.95 倍。這是由于色素類物質偏 非極性，與正己烷互相親和，故加速溶劑萃取工藝更有利于色素類物質遷移至油中。此外，油脂中色素含量與油脂色澤相對應，加速溶劑萃取和微波輔助冷榨亞麻籽油中色素含量較高，故表現為油脂的色澤較深。

2.3.3 制油工藝對亞麻籽油中總酚的影響

圖4 不同工藝亞麻籽油中總酚含量Fig. 4 Total phenolic contents of flaxseed oils produced by different techniques

由圖4所示，不同工藝亞麻籽油中總酚含量為8.07～13.60 mg/100 g。Herchi等[27]報道了冷榨亞麻籽油中總酚含量為10.71～14.07 mg/100 g（以咖啡酸計），與本實驗測定結果相似。不同提取工藝對油脂中總酚含量具有顯著影響（P＜0.05），其中超臨界CO2萃取亞麻籽油中總酚含量最高（13.60 mg/100 g），其次是微波輔助冷榨油脂（12.62 mg/100 g），而冷榨、加速溶劑萃取、亞臨界流體萃取亞麻籽油相對較低，分別為9.30、8.35 mg/100 g和8.07 mg/100 g。相關研究得到類似的結果，Khairullah等[28]報道了超臨界CO2萃取的黑種草油中的總酚質量濃度達到160.51 mg/100 mL（以沒食子酸計），與冷榨油相比增加了70.03%；Khattab等[8]報道超臨界CO2萃取提取的亞麻籽油中酚類物質總量達47.58 μg/g，是傳統溶劑浸出油的3.03 倍，表明超臨界CO2萃取有利于富集酚類物質。曹偉偉等[13]報道微波輔助冷榨亞麻籽油中總酚含量是冷榨亞麻籽油的1.41 倍。這可能是由于亞麻籽中多酚類化合物主要以多聚體的形式存在于種皮細胞壁中[29]，微波預處理破壞了細胞壁，誘導多聚體的解聚效應，進而促進了酚類化合物的釋放和油相遷移。

2.3.4 制油工藝對亞麻籽油中黃酮的影響

圖5 不同工藝亞麻籽油中黃酮含量Fig. 5 Flavone contents of flaxseed oils produced by different techniques

由圖5所示，不同工藝亞麻籽油中黃酮含量為7.48～13.78 mg/100 g。Choo等[26]報道了不同品種亞麻籽油中黃酮含量為12.7～25.6 mg/100 g，本實驗測定結果略低。不同提取工藝對其含量具有顯著影響（P＜0.05），其中微波輔助冷榨亞麻籽油中黃酮含量最高（13.78 mg/100 g），分別是冷榨的1.48 倍、加速溶劑萃取的1.36 倍、超臨界CO2萃取的1.84 倍、亞臨界流體萃取的1.43 倍。李媛媛等[7]研究得到類似的結果，微波+浸提亞麻籽油中黃酮含量達399.4 mg/kg，與常規浸提相比提高了37.3%。這主要是由于黃酮屬于多酚類化合物的一種，大部分存在于種皮細胞壁中，微波預處理破壞了細胞壁，進而促進黃酮類物質的溶出。

2.3.5 制油工藝對亞麻籽油中植物甾醇的影響

由圖6所示，各工藝亞麻籽油中的植物甾醇主要包括菜油甾醇、豆甾醇、β-谷甾醇、Δ5-燕麥甾醇、環阿屯醇、2,4-亞甲基環阿屯醇，且以β-谷甾醇為主，占25%左右，含量達到83.16～145.68 mg/100 g。魏曉珊等[30]報道了冷榨亞麻籽油中的植物甾醇總量為321.65～1 028.5 mg/100 g，其中β-谷甾醇含量最高，為101.02～318.7 mg/100 g，與本實驗測定結果相似。不同提取工藝對亞麻籽油中植物甾醇的含量具有顯著影響（P＜0.05），其中亞臨界流體萃取亞麻籽油中植物甾醇含量最高（429.78 mg/100 g），與冷榨、微波輔助冷榨、加速溶劑萃取、超臨界CO2萃取相比分別增加了5.07%、9.34%、15.57%、30.26%。Xu Bin等[31]研究結果表明，亞臨界丁烷萃取的小麥胚芽油中植 物甾醇含量為23.26 mg/g，明顯高于超臨界CO2萃取（13.81 mg/g）和正己烷萃取（9.21 mg/g），這與萃取溶劑的物理化學性質（介電常數、密度、擴散系數）有關，相比而言，亞臨界丁烷較低的黏度和較高的擴散系數更有利于甾醇的溶出。

圖6 不同工藝亞麻籽油中植物甾醇含量Fig. 6 Phytosterol contents of flaxseed oils produced by different techniques

2.3.6 制油工藝對亞麻籽油中磷脂的影響

圖7 不同工藝亞麻籽油中磷脂含量Fig. 7 Phospholipid contents of flaxseed oils produced by different techniques

由圖7所示，不同制油工藝對亞麻籽油中的磷脂含量具有顯著影響（P＜0.05），其中微波輔助冷榨和加速溶劑萃取亞麻籽油中磷脂含量較高，分別為217.36 mg/100 g和351.88 mg/100 g，而超臨界CO2萃取亞麻籽油中含量最低，僅為1.05 mg/100 g。相關研究得到類似的結果，Valentová等[32]研究表明微波處理可顯著提高菜籽油中的磷脂含量，最高為冷榨油中的2.41 倍。這可能是由于磷脂是構成種子胚乳細胞中油體膜的重要組成部分，微波預處理會破壞油體膜的完整性，進而促進磷脂物質的遷移。Xu Bin等[31]研究發現超臨界CO2萃取小麥胚芽中磷脂含量僅為0.39 mg/g，明顯低于正己烷萃取（17.78 mg/g）和亞臨界丁烷萃取（12.41 mg/g），這可能是由于磷脂在超臨界CO2中的溶解能力非常有限，限制了其向油相中的遷移[9]。

2.4 制油工藝對亞麻籽油體外抗氧化活性的影響

圖8 不同制油工藝亞麻籽油的抗氧化能力Fig. 8 Antioxidant capacities of flaxseed oils produced by different techniques

如圖8所示，各工藝亞麻籽油極性組分的DPPH自由基清除能力在146.99～343.38 μmol/100 g范圍內，FRAP在56.27～75.30 μmol/100 g范圍內。周洋[33]報道了冷榨、熱榨、浸出工藝亞麻籽油的DPPH自由基清除能力約在90～130 μmol/100 g范圍內，低于本實驗測定結果，而FRAP約在85～130 μmol/100 g范圍內，略高于本實驗測定結果。

不同制油工藝對亞麻籽油的DPPH和FRAP體外抗氧化能力具有顯著影響（P＜0.05），其中，微波輔助冷榨亞麻籽油的DPPH自由基清除能力最強（343.38 μmol/100 g），分別是冷榨的2.19 倍、加溶劑萃取的1.10 倍、 超臨界CO2萃取的1.20 倍，亞臨界流體萃取的2.34 倍，而FRAP最強的為超臨界CO2萃取（75.30 μmol/100 g），分別是冷榨的1.34 倍、微波輔助冷榨的1.15 倍、加溶劑萃取的1.18 倍、亞臨界流體萃取的1.34 倍。

2.5 制油工藝對亞麻籽油的氧化穩定性的影響

2.5.1 氧化誘導時間

圖9 不同制油工藝亞麻籽油的氧化誘導時間Fig. 9 Oxidation induction times of flaxseed oils produced by different techniques

如圖9所示，油脂在110 ℃加速氧化時，5 種制油工藝的亞麻籽油氧化誘導時間在0.80～8.15 h范圍內。Bozan等[34]報道正己烷浸提亞麻籽油在110 ℃溫度下的氧化誘導時間為1.57 h，本實驗測定結果整體高于該值。制油工藝對亞麻籽油的氧化誘導時間存在顯著影響（P＜0.05）。加速溶劑萃取亞麻籽油的氧化誘導時間最長（8.15 h），其次是微波輔助冷榨油脂（7.34 h），表明這2 種工藝亞麻籽油的氧化穩定性較好。而冷榨、亞臨界萃取亞麻籽油的氧化誘導時間相對較短，分別為3.15 h和1.18 h，超臨界CO2萃取油脂氧化誘導時間最短（0.80 h），氧化穩定性最差。

2.5.2 氧化起始溫度

圖10 不同制油工藝亞麻籽油的DSC分析圖Fig. 10 DSC analysis of flaxseed oils produced by different techniques

除氧化誘導時間外，油脂的氧化起始溫度也是反映油脂氧化穩定性又一重要指標[35]。氧化起始溫度是油脂在DSC儀中隨著溫度的上升，掃描曲線首次出現吸收峰時拐點處的溫度，氧化起始溫度越高，油脂的氧化穩定性越好。如圖10所示，不同提取工藝亞麻籽油的DSC掃描曲線的趨勢基本一致，但氧化起始溫度存在顯著差異（P＜0.05）（表3）。Oomah等[21]報道了冷榨、溶劑提取、超臨界CO2萃取亞麻籽殼油的氧化起始溫度為137.7～162.5 ℃，與本實驗結果基本一致。本研究中，加速溶劑萃取亞麻籽油的氧化起始溫度最高（164.60 ℃），其次是微波輔助冷榨（153.68 ℃），表明這2 種工藝亞麻籽油的氧化穩定性較好，而冷榨和亞臨界流體萃取亞麻籽油的氧化起始溫度相對較低，超臨界CO2萃取油脂的氧化起始溫度最低（134.39 ℃），氧化穩定性最差。該結果與氧化誘導時間的結果一致。

表3 不同制油工藝亞麻籽油的氧化起始溫度Table 3 Oxidation onset temperatures of flaxseed oils produced by different techniques

2.6 相關性分析

如表4所示，亞麻籽油的DPPH和FRAP抗氧化活性與總酚和黃酮均呈極顯著正相關（P＜0.01）。其中，FRAP與總酚的相關系數（r=0.913）大于與黃酮的相關系數（r=0.731），說明總酚對油脂的FRAP抗氧化活性的貢獻率較大。相關研究得到類似結果，SzydlOwska-Czerniak等[19]研究表明油菜籽中總酚與DPPH、FRAP抗氧化活性的相關系數分別為0.951 6和0.946 8，達極顯著相關。禹曉等[36]研究表明亞麻籽中的黃酮與DPPH、FRAP抗氧化活性的相關系數分別為0.555和0.564，達到極顯著相關。本研究中，超臨界CO2萃 取亞麻籽油中總酚含量最高，故表現為FRAP值最大，微波輔助冷榨油脂中黃酮含量最高，總酚含量僅次于超臨界CO2萃取，故總體表現為DPPH值最大。

表4 油脂抗氧化能力與極性提取物的相關性分析Table 4 Correlation analysis between antioxidant capacity and polar extracts

表5 油脂氧化穩定性與脂質伴隨物的相關性分析Table 5 Correlation analysis between oxidative stability and lipid concomitants

如表5所示，磷脂、葉綠素、生育酚、類胡蘿卜素、黃酮與氧化誘導時間和氧化起始溫度均呈顯著正相關，其中，與氧化誘導時間的相關系數r2分別為0.938、0.925、0.834、0.694、0.677，與氧化起始溫度的相關系數r2分別為0.886、0.878、0.907、0.687、0.698。表明這些脂質伴隨物對油脂的氧化穩定性發揮著積極作用。

相關研究表明磷脂可能對油脂發揮抗氧化作用，其作用機制主要是磷脂具有螯合金屬離子、清除自由基的能力并且可促進美拉德反應產物的形成[37]。葉綠素是一種光敏劑，在光照下可促進三線態氧轉變為單線態氧，進而促進油脂氧化[38]。但另有研究表明葉綠素及其降解產物脫鎂葉綠素對避光存儲的菜籽油和大豆油發揮抗氧化作用，其作用機制被認為是葉綠素及其降解產物對過氧自由基及其他自由基具有清除作用[39]。本研究中亞麻籽油的氧化誘導時間和氧化起始溫度均在黑暗條件下進行測定，故葉綠素可能對亞麻籽油發揮抗氧化作用。生育酚是一種天然的抗氧化劑，可通過自身產生的酚氧基淬滅單線態氧，保護不飽和脂質免受損傷，同時還可以被超氧陰離子自由基和羥自由基氧化，使不飽和油脂免受自由基進攻，進而提高油脂的氧化穩定性[40]。類胡蘿卜素是一種有效的單線態氧和光敏劑的淬滅劑，它可以通過降低激發態光敏劑和單線態氧的活性延緩油脂氧化[41]。相關研究表明，從植物中提取的天然黃酮類物質可對油脂發揮抗氧化作用[42-43]，其抗氧化機制主要是清除自由基和鰲合金屬離子。

加速溶劑萃取和微波輔助冷榨亞麻籽油中生育酚、類胡蘿卜素、葉綠素、磷脂和黃酮含量較高，故表現為氧化穩定性較好，冷榨、亞臨界流體萃取亞麻籽油中上述有益脂質伴隨 物含量相對較低，氧化穩定性較差。而超臨界CO2萃取油脂中除總酚外，其余各有益脂質伴隨物均較低，并且該工藝亞麻籽油中多不飽和脂肪酸含量 較高，油脂更易于氧化，故總體來說超臨界CO2萃取亞麻籽油的氧化穩定性最差。

2.7 主成分分析

圖11 不同制油工藝亞麻籽油脂質伴隨物、抗氧化能力和氧化穩定性的主成分分析Fig. 11 PCA of lipid concomitants, antioxidant capacity and oxidative stability of flaxseed oils produced by different techniques

將5 種制油工藝亞麻籽油的脂質伴隨物、氧化穩定性、抗氧化能力進行主成分分析，探究油脂品質與制油工藝之間的相關性。如圖11所示，第1主成分貢獻率為42.53%，第2主成分貢獻率為38.12%，兩主成分的累計貢獻率為80.65%。主成分分析將5 種制油工藝分為3 類，第1類為加速溶劑萃取和微波輔助冷榨亞麻籽油，分布在PC1的正半軸，該類油脂的生育酚、黃酮、類胡蘿卜素、葉綠素、磷脂等脂質伴隨物含量較高，氧化穩定性較好，DPPH自由基抗氧化活性較強。第2類為冷榨和亞臨界流體萃取亞麻籽油，分布在PC2的負半軸，該類油脂中植物甾醇總量及各分量（Δ5-燕麥甾醇除外）含量較高。第3類為超臨界CO2萃取亞麻籽油，分布在PC1的負半軸，該類油脂中總酚含量較高，具有較高的FRAP抗氧化活性。

3 結 論

不同制油工藝對亞麻籽油得率和基本理化品質以及典型脂質伴隨物含量具有特異性影響，其中超臨界CO2萃取對α-亞麻酸和總酚具有較好的富集效果，加速溶劑萃取和微波輔助冷榨工藝對生育酚、葉綠素、類胡蘿卜素、黃酮、磷脂的提取效率較高，而亞臨界流體萃取對植物甾醇的提取效率較高。

不同制油工藝對亞麻籽油的體外抗氧化活性和氧化穩定性具有顯著性影響（P＜0.05），這與油脂中典型脂質伴隨物的含量密不可分。由相關性分析和主成分分分析的結果可知，加速溶劑萃取和微波輔助冷榨亞麻籽油的DPPH自由基體外抗氧化活性較強，氧化穩定性較好，這主要歸因于油脂中生育酚、葉綠素、類胡蘿卜素、黃酮、磷脂等脂質伴隨物含量較高，而冷榨、亞臨界流體萃取和超臨界CO2萃取亞麻籽油的氧化穩定性相對較差，但超臨界CO2萃取油脂的FRAP體外抗氧化活性較強，這主要歸因于該工藝油脂中總酚含量較高。

本研究基于多變量分析探討了制取工藝-典型活性脂質伴隨物-油脂氧化穩定性和體外抗氧化活性之間的聯動關系，為亞麻籽油的提質制取和高值化加工利用提供一定理論依據。