玫瑰茄籽油研究進展

黃麗華，李杰，林澤斌，黃建香

廣東暨晴生物醫藥科技有限公司（惠州 516081）

玫瑰茄（Hibiscus sabdariffa linn）為錦葵科木槿屬植物，在臺灣、福建、廣東和云南南部等地均有引種栽培[1]。其花萼營養價值豐富，具有多種保健功效和藥用價值，可用于制作各種玫瑰茄飲料、食品及提取玫瑰茄紅色素等[2]。玫瑰茄籽是花萼加工過程中的副產物，一直以來沒有得到有效的利用。國外對玫瑰茄籽的利用有過一些報道，如作為烘焙面包的原料[3]、蛋雞飼料[4]，但并未發現規模化應用的實例。為開發新的食用油來源，印度曾對玫瑰茄籽及玫瑰茄籽油開展大量研究，研究者認為玫瑰茄籽油與多數常用食用油在理化特征和成分組成上相似，可能是一種良好的食用油來源[5]。國內對玫瑰茄籽油加工工藝和成分也進行過相關研究[6-7]，但玫瑰茄籽油實際開發利用仍停留在試驗階段，市場上未出現相關植物油產品。為此，綜合概述國內外對于玫瑰茄籽油的相關研究進展，以期為玫瑰茄籽油開發利用奠定基礎。

1 玫瑰茄種子成分及含油率

玫瑰茄種子呈深褐色，種粒小、外殼堅硬。據估計每畝玫瑰茄種植可分別收獲干萼及玫瑰茄干籽40～50 kg[7]。經測定玫瑰茄籽含9.9%水分、33.5%蛋白質、18.3%膳食纖維、13%碳水化合物和22.1%脂肪[8]。不同地方玫瑰茄籽的含油率有所差異，大多在14%～22%之間。

2 提取工藝研究

2.1 機械壓榨法

玫瑰茄籽種皮黑褐色，高溫下色素易沉淀，選擇合適的壓榨工藝對玫瑰茄籽油品質具有重要影響。Bamgboye等[9-10]研究玫瑰茄籽粒徑、壓榨壓力、含水率、加熱溫度和時間對榨取玫瑰茄籽油得率及理化性質的影響。結果表明，當含水率6.4%、壓榨壓力30 MPa、加熱溫度100 ℃、加熱時間25 min時，2種粒徑樣品均可以得到最佳的油品顏色和得率。不同工藝參數下，細碎樣品油收率高于粗磨樣品。

2.2 溶劑提取法

傳統壓榨工藝提取玫瑰茄籽油需要較高的溫度和壓力，且出油率低，毛油質量較差，精制困難。目前多采用溶劑萃取法進行提取。李麗等[11]將玫瑰茄籽在45 ℃下干燥9 h，180 ℃蒸炒3 h后，以150 滴/min回流速度在60 ℃提取10 h，玫瑰茄籽油有最高得率16.9%；Adepoju等[12]考察提取時間、溶劑用量和樣品量3個因素對正己烷索式提取玫瑰茄籽油得率的影響，通過RSM建模得到玫瑰茄籽油得率最佳工藝參數。玫瑰茄籽油得率為17.85%。

2.3 超臨界萃取法

超臨界CO2萃取是一種快速、無污染的提取技術，在油脂加工領域應用不斷增多。王鵬[13]研究超臨界CO2萃取玫瑰茄籽油的最佳工藝為：萃取壓力28 MPa、萃取溫度50 ℃、萃取時間110 min，玫瑰茄籽油最大得率為22.19%。Nyam等[14-15]分別以總生育酚和植物甾醇含量為指標，考察萃取壓力、溫度和二氧化碳流量對萃取玫瑰茄籽油的影響。得到的玫瑰茄籽油生育酚含量達89.75 mg/100 g，植物甾醇含量達7 020 mg/100 g，均顯著高于索式提取。

3 化學成分

玫瑰茄籽油主要組成為油酸和亞油酸等脂肪酸，還含有少量揮發性低不飽和烴類、醇類、醛類和植物甾醇、生育酚、礦質元素等化學成分。

3.1 脂肪酸

國內外對玫瑰茄籽油脂肪酸組成進行過大量研究[13,16-17]，油酸、亞油酸、棕櫚酸為玫瑰茄籽油中三大主要脂肪酸，占玫瑰茄籽油脂肪酸組成的89%～95%，其中油酸和亞油酸含量為63%～83%。由于產地和采收季節不同，玫瑰茄籽油中脂肪酸組成有所差別，尤其是油酸與亞油酸比例。玫瑰茄籽油還含有肉豆蔻酸、棕櫚油酸、硬脂酸、花生等次級脂肪酸，其中硬脂酸含量稍高，占2%～5%。此外，文獻還報道肉豆蔻烯酸、花生油酸、芥酸等不常見脂肪酸。文獻分析可知玫瑰茄籽油不飽和脂肪酸含量是飽和脂肪酸的3～5倍，多不飽和脂肪酸含量占40%以上。

玫瑰茄籽油除正常植物油中含有的脂肪酸外，還含有一些非正常的脂肪酸，稱為環丙烯脂肪酸（CPFA）和環氧脂肪酸（EFA）。Ahmad等[18]發現玫瑰茄籽油含4.5%的非正常脂肪酸。其中，CPFA組成為蘋婆酸（2.9%）和錦葵酸（1.3%）。玫瑰茄籽油中EFA通過鑒定，結構為順-12, 13-環氧-9-十八烯酸（12, 13-環氧油酸）。

3.2 植物甾醇

植物甾醇是植物油中一種非常重要的非甘油三酯成分，能夠降低組織和血清膽固醇水平，還顯示出抗炎、抗菌、抗潰瘍等生物活性。Mohamed等[19]測定玫瑰茄籽油中總甾醇含量為4 573 mg/kg，其中β-谷甾醇含量71.9%，其次為菜油甾醇（13.6%）、Δ-5-燕麥甾醇（5.9%）、豆甾醇（3.5%）、膽固醇、二氫膽固醇（1.4%）和赤桐甾醇（0.6%）。其他微量甾醇還有Δ5, 24-豆甾二烯醇、Δ7-豆甾烯醇、Δ7-燕麥甾醇等。玫瑰茄籽油甾醇總量被證明與玉米油相當，其中β-谷甾醇含量高于玉米油、花生油和橄欖油[20]。

3.3 生育酚

生育酚是一種天然抗氧化劑，可以預防或延緩血脂的氧化，保護細胞和細胞器膜的脂質成分。Nyam等[21]測定玫瑰茄籽油總生育酚含量為82.12 mg/100 g，其中γ-生育酚占86.03%，δ-生育酚占5.6%，α-生育酚占4.48%，β-生育酚含量占3.88%。而Mohamed等[19]報道發現玫瑰茄籽油總生育酚平均含量為2 001 mg/kg，這可能與玫瑰茄生長環境及玫瑰茄籽油提取工藝有關。

3.4 其他成分

Jirovetz等[22]利用GC-MS和GC-FTIR鑒定出玫瑰茄籽油25種揮發性成分，主要為C8～C13的低不飽和烴類、醇類、醛類，占油脂成分總量不到8%。Nkafamiya等[23]測定發現玫瑰茄籽油中主要礦質元素為鉀（600 mg/L）、鈣（370 mg/L）、鈉（170 mg/L），還含有鐵（159.62 mg/L）和鋅（27.92 mg/L）等人體必需的微量元素。玫瑰茄籽油還含有少量的酚酸，含量為1.95 mg/100 g，以香草酸含量最高，咖啡酸次之，還含有一定量阿魏酸、對香豆酸等[21]。酚酸類物質作為抗氧化劑發揮重要作用，并影響油的味道。

4 理化性質

植物油理化性能指標是決定食用植物油質量、等級及其在食品、油脂化工等行業中的應用的重要因素，主要包括密度、折光率、酸值、碘值、過氧化值、皂化值、不皂化物含量等。Bamgboye等[10]研究結果表明在最佳壓榨條件下，玫瑰茄籽油皂化值126.2 mg KOH/g，碘值111.2 g I2/100 g，比重0.955 8 g/cm3，折光率1.477 2，游離脂肪酸含量0.763%，過氧化值3.45 mmol/kg。原料的粗細不影響壓榨玫瑰茄籽油的理化性質，但壓榨工藝能影響毛油的顏色、游離脂肪酸含量和過氧化值等指標。

采用有機溶劑萃取的玫瑰茄籽油主要理化指標為：折光率1.447～1.460，比重0.886～0.956 g/cm3，皂化值165～197 mg KOH/g，碘值97～119 g I2/100 g，不皂化物含量約1.0%，過氧化值2.3～3.25 mmol/kg，酸值0.8～12.9 mg KOH/g，游離脂肪酸含量0.4%～6.5%[12,21,24]。其中酸值和游離脂肪酸含量差異較大，可能與原料處理及提取工藝有關。超臨界CO2萃取得到玫瑰茄籽油理化性質與有機溶劑萃取結果類似[13]。

5 生物活性及毒理性

5.1 抗氧化

玫瑰茄籽油中豐富的植物甾醇和生育酚具有天然的抗氧化活性，在食品、保健品、化妝品行業具有重要潛在應用價值。Mohd-Esa等[25]研究表明，玫瑰茄籽油與玫瑰茄提取物一樣具有很高的抗氧化活性。將玫瑰茄籽油加入葵花籽油中能夠顯著降低葵花籽油的降解速率[26]。

5.2 降低血脂和膽固醇

Zommara等[20]通過小鼠喂食實驗證明喂食玫瑰茄籽油和玉米油的小鼠，其血清和肝臟總膽固醇濃度相比喂食橄欖油和乳脂小鼠含量顯著降低，其中肝膽固醇含量降低約50%。玫瑰籽油在脂質代謝中的作用與玉米油相似。Ali等[27]研究表明玫瑰籽油可降低喂食富含飽和脂肪酸飲食大鼠的高脂血癥和高膽固醇血癥。

5.3 抗潰瘍

玫瑰茄籽油對乙醇和消炎痛等非甾體抗炎藥誘導的潰瘍小鼠具有一定程度的抑制。喂食500 mg/kg玫瑰茄籽油對乙醇誘導的小鼠潰瘍抑制率達31.78%，這可能是由于玫瑰茄籽油具有較強的抗氧化活性，從而保護細胞。同時，它能夠顯著降低胃內容物酸度，減少酸化乙醇引起的胃損傷的形成[28]。

5.4 毒理性

多項研究[17-18,22]表明，玫瑰茄籽油含有一定量的CPFA（錦葵酸和蘋婆酸）和EFA（環氧油酸）。CPFA被認為能夠引起肝臟類脂物的積累進而導致老鼠肝臟形態發生變化，引起主動脈粥樣硬化甚至具有輔助致癌的效果[5]，對于環氧油酸的生物學效應尚未見諸報道。

Rukmini等[29]對比研究使用玫瑰茄籽油和黃花草油（不含異常脂肪酸）喂養大鼠的實驗。經過多代的喂養和繁殖，發現玫瑰茄籽油喂養的大鼠生長和繁殖性能較差，肝臟代謝也發生了改變。他推測可能是由于玫瑰茄籽油中含有CPFA和EFA。研究表明，生制的或精制的玫瑰茄籽油可能不適合人類消費。不過，他同時指出，將植物油進行加工處理，如氫化、加熱，使玫瑰茄籽油中非正常脂肪酸失活或降解，可能是解決玫瑰茄籽油毒性問題的途徑。

Sarojini等[30]研究加堿精煉、加熱和氫化3種不同加工方法去除玫瑰茄籽油中非正常脂肪酸。結果發現，通過加堿精煉方式不能減少油中CPFA和EFA含量。在油煙點溫度下加熱10 min及氫化處理能夠完全去除CPFA，但是不能減少EFA含量。在此基礎上，他使用3種加工處理過玫瑰茄籽油喂養剛斷奶的大鼠，以花生油作為對照。結果表明，與相比對照，喂食精煉玫瑰茄籽油組大鼠攝食量和體重增加量顯著減少，血清膽固醇含量非常高，喂食加熱和氫化玫瑰茄籽油大鼠相比對照無顯著差異。不過，喂食玫瑰茄籽油各組大鼠血清和肝的磷脂及總類脂物含量差異不顯著，且消化率均屬正常，肝臟結構未發生變化。Sarojini等[31]認為玫瑰茄籽油雖然含有少量非正常脂肪酸，但是經過適當的加工方法，如氫化、加熱，可以替代人類的部分食用油。

6 應用研究

6.1 食用油

玫瑰茄籽油含有豐富的油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸及多不飽和脂肪酸，可以取代動物飽和脂肪酸攝入，減少與動脈粥樣硬化血栓形成相關的心血管疾病。此外，玫瑰茄籽油還含有豐富的對人體有益的植物甾醇、生育酚、礦質元素等化學成分。玫瑰茄籽油被證明與菜籽油[13]、玉米油[16]等食用油理化指標接近，是一種良好的潛在食用油來源。

6.2 日化用品

玫瑰茄籽油中亞油酸和甾醇等成分對皮膚具有高滲透性。亞油酸通常用于化妝品生產，起到滋潤皮膚，幫助治愈皮膚病和曬傷的功效，并可能有助于減少痤瘡的損害。此外，它有抗炎、改善血脂、降低血壓的功效[17]。植物甾醇在保持皮膚表面水分、防止皮膚老化、防御紅斑、抑制皮膚炎癥等方面具有顯著功效[32]。故玫瑰茄籽油在按摩基礎用油及化妝品用油方面具有重要潛在利用價值，此外，玫瑰茄籽油可用于蠟燭和肥皂的生產[33]。

6.3 其他應用

Nakpong等[34]研究以粗玫瑰茄籽油為原料制備生物柴油的工藝技術，經柴油發動機性能測試，結果表明使用玫瑰茄籽油制備的生物柴油符合國際標準。玫瑰茄籽油還被用于家禽飼料生產[35]。

7 結語與展望

研究表明，玫瑰茄籽油脂肪酸組成和理化性質等與傳統食物油類似，限制其應用的主要因素在于油中含有的環丙烯脂肪酸。玫瑰茄籽中環丙烯脂肪酸含量受遺傳因素和生長環境影響，實際生產中可通過低含量環丙烯脂肪酸玫瑰茄品種選育及生長條件管理進行控制。提取和加工方式對玫瑰茄籽油中環丙脂肪酸含量具有顯著影響，傳統壓榨和溶劑萃取方式很難將環丙烯脂肪酸從玫瑰茄籽油正常脂肪酸中分離，堿煉精制方式對玫瑰茄籽油中環丙烯脂肪酸含量無顯著影響，且易造成甾醇、生育酚等有效成分的損失，超臨界萃取和分子蒸餾結合可能是解決上述問題的可行性途徑。對于國內種植玫瑰茄種子中非正常脂肪酸含量和組成尚無報道，對玫瑰茄籽油生物活性評價及毒理性方面也缺乏相應研究。玫瑰茄籽油除作為傳統食用油的替代用油外，還可能應用于日化用品，如化妝品或者按摩用基礎油等，不過在此之前需對環丙烯脂肪酸的皮膚的滲透性及生物學安全性方面進行考察評價，其他日用及工業應用有待進一步研究和發掘。