紫果西番蓮果籽中果籽油的分離提取及品質分析

王振偉，賈俊偉

黃河水利職業技術學院（開封 475000）

紫果西番蓮是一種西番蓮屬草本藤本植物，又名雞蛋果、百香果，起源于南美洲。中國于20世紀初期引入，現如今在海南、福建、廣東等熱帶地區均有大面積種植，享有“果汁之王”的美譽[1-2]。果實含有17種氨基酸、各類維生素和礦物質，由于其維生素C含量較高，其又被稱為水果中的“維生素C之王”。紫果西番蓮含有豐富的生物活性成分，主要為黃酮類和生物堿類，可以用來抗炎、降血糖、降血脂、鎮靜等[3-4]。紫果西番蓮的價值極高，果籽可以用來榨油、果皮可以提膠，基于此的市場開發產品主要有果汁、果酒、果醋、果茶、果醬、酸奶及其他飲料等[5]。

試驗針對熱帶特產水果——紫果西番蓮果籽中的果籽油，采用多重聯合分離純化工藝流程提升果籽油純度，主要探討分離提取過程中影響油脂品質變化的因素，以及其在紫外輻射和高溫加熱條件下的抗氧化活性。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑和儀器

紫果西番蓮（成都綠天然果業有限公司）；熟石灰（河南天億環保科技有限公司）；葡萄淀粉酶[夏盛（北京）生物科技開發有限公司]；纖維素酶[夏盛（北京）生物科技開發有限公司]；2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚（BHT，西安拉維亞生物科技有限公司）。

密度瓶（蘇州卡吉德化學科技有限公司）；JB1000-D漿化實驗攪拌機（廣州滬瑞明儀器有限公司）；DCM-6M低速離心機（常州市鑫鑫實驗儀器有限公司）；JC502-SXT-04索式提取器（北京中西遠大科技有限公司）；DP-SP-G植物油過氧化值測定儀（北京亞歐德鵬科技有限公司）；J157臺式折光儀（大昌華嘉科學儀器有限公司）；GC-MS6800型氣相色譜質譜儀（深圳駿天創新技術有限公司）；C3H6O2檢測儀（濟南安邦儀器儀表有限公司）。

1.2 紫果西番蓮果籽油的提取工藝流程[6-8]

剝除紫果西番蓮的果肉，取出果籽后在石灰水（質量分數5%）中浸泡1 d。用蒸餾水沖洗凈果籽表面，稱取一定量的果籽放入攪拌機中，補加適量的蒸餾水，反復多次分批壓榨。壓榨后分離殘渣，加入復合酶（葡萄淀粉酶+纖維素酶），酶添加量8%，料液比1∶4（g/mL），常溫下酶解5 h后離心分離出游離油和乳狀液。采用索式提取法，加熱至170 ℃，沸騰回流后冷凝出果籽油。

1.3 果籽油的品質參數測定[9]

皂化值，按照GB/T 5534—2008《動植物油脂-皂化值的測定》測定；碘值，按照GB/T 5532—2008《動植物油脂-碘值的測定》測定；相對密度，按照GB/T 5518—2008《糧油檢驗-糧食、油料相對密度的測定》，采用密度瓶法測定；折光系數，按照GB/T 5527—2010《動植物油脂-折光系數測定》測定。

1.4 試驗中的其他測定

1.4.1 GC-MS測定果籽油成分[10]

氣相色譜分析條件：進樣口加熱器280 ℃，壓力120 kPa；總流量5 mL/min；色譜柱流量0.5 mL/min，壓力120 kPa；程序升溫速率10 ℃/min。質譜分析條件：流量0.5 mL/min；離子源溫度250 ℃；柱溫80 ℃；程序升溫速率5 ℃/min。

1.4.2 抗氧化穩定性的測定[11]

取一定量橄欖油，用新戊醇配制成10%的橄欖油新戊醇溶液，分別向其中添加1.0 mg/mL BHT水溶液和紫果西番蓮果籽油5 mL，分別在紫外照射和不同溫度下測定橄欖油的過氧化值變化。

2 結果與討論

2.1 果籽油的成分分析

采用GC-MS6800型氣相色譜質譜儀對紫果西番蓮果籽油中的成分進行分析，氣相色譜圖如圖1所示。采用歸一化面積法計算出的各組分質量分數，如表1所示。

圖1 果籽油的GC色譜圖

檢測到紫果西番蓮中主要含有表1中的8種脂肪酸（4種飽和脂肪酸和4種不飽和脂肪酸），其中亞油酸、油酸、棕櫚酸和硬脂酸占比較大，分別為57.2%，17.3%，11.2%和3.7%，與參考文獻[12]所描述試驗檢測情況基本相符，說明試驗提取的果籽油純度較高，GC-MS分析儀檢測結果較為準確。

表1 果籽油各組分的質量分數

2.2 復合酶對果籽油品質的影響

紫果西番蓮的果籽取出后，或多或少地會摻雜著一些果肉和果漿，因而在提取果籽油的過程中，成分中除了脂肪酸外，還有多糖、蛋白質、纖維素等雜質。為提高果籽油的提取純度，需在提取過程中對雜質進行分離。

復合酶可有效將多糖和纖維素分解成小分子物質，在離心分離和索式萃取的過程中與果籽油相分離。具體復合酶對果籽油品質的影響如表2所示。未添加復合酶時，同一單位量的提取液中由于果籽油純度不高，油脂的皂化值明顯大幅降低，并且過氧化值大于添加復合酶處理的果籽油，在貯存性上也會更容易使得油脂酸敗變質。因而，添加復合酶對于果籽油品質的提升十分有益。

表2 復合酶對于果籽油理化性質的影響

2.3 索式提取對果籽油品質的影響

如表3所示，索式提取對于果籽油的進一步純化和品質提升有重要意義。經索式提取后果籽油的折光率、相對密度、過氧化值、碘值、酸值均有所下降，皂化值上升。酶解后的提取液中含有小分子糖和氨基酸會影響果籽油的品質表現，索式提取蒸餾后果籽油純度有所提升，故而品質表現較佳。

表3 索式提取前后果籽油的理化性質比較

2.4 貯存時間對果籽油揮發性成分的影響

果籽油在貯存時會發生酸敗氧化，因而降低油脂的整體品質，使得果籽油的營養價值和商業價值逐漸損失。果籽油在貯藏期間，不飽和脂肪酸會被緩慢氧化和分解釋放出揮發性小分子物質（C3H6O2、辛醛等）[13]。試驗在固定貯存溫度25 ℃條件下，考察一定時間內油脂揮發性成分C3H6O2釋放量的變化關系，具體如圖2所示。

圖2 貯存時間與揮發性小物質C3H6O2釋放量的關系曲線

在一定時間內，揮發性成分C3H6O2釋放量隨時間延長而增大，約40 d時增大到頂峰，之后時間延長而趨于緩慢減小，說明不飽和脂肪酸被氧化分解出的揮發性物質會在經過一定時間內趨于平衡，達到穩定的含量。貯藏溫度越低，有氧呼吸速率越慢，能更有效地保持果籽油的營養品質。

2.5 抗氧化穩定性分析

2.5.1 抗紫外輻射能力

按1.3測定方法以255 nm波長紫外光分別照射3個試樣，間隔一定時間測定橄欖油抗氧化值，以空白為參比，考察果籽油的抗紫外輻射能力，如圖3所示。

由圖3可知，在紫外光的持續照射下，果籽油、BHT和空白試樣在300 min時的抗氧化值分別為5.17，7.12和8.35 mmol/kg，添加果籽油后的橄欖油在紫外輻射下的過氧化值低于其他2組，說明果籽油中含有較強清除自由基能力的成分，因而過氧化值低于BHT試驗組，果籽油抗紫外輻射能力強于BHT。

圖3 紫外輻射條件下幾種試樣的抗氧化穩定性比較

2.5.2 熱穩定性能

對3種試樣在不同溫度下加熱1 h，測定不同溫度下試樣的過氧化值。考察對比果籽油與BHT的熱穩定性，試驗結果如圖4所示。

圖4 不同溫度條件下幾種試樣的抗氧化穩定性比較

由圖4可知，100℃下3種試樣的過氧化值分別為5.6，8.0和8.9 mmol/kg，添加果籽油的橄欖油的過氧化值分別比BHT試樣、空白試樣低42.86%和58.9%，說明果籽油的熱穩定性較佳。

3 結論

以紫果西番蓮為原料，采用堿浸-壓榨-酶解-離心-索式提取的工藝流程分離提取果籽中的油脂。經成果分析，該果籽油主要由棕櫚酸、油酸、硬脂酸、豆蔻酸4種飽和脂肪酸和棕櫚一烯酸、亞油酸、花生一烯酸、亞麻酸4種不飽和脂肪酸組成。對影響果籽油品質的3種因素——復合酶、索式提取工藝、貯存時間進行試驗探討，結果表明復合酶的加入能有效減少果籽油中的雜質，使得果籽油純度更高，品質表現更為優秀。索式提取后果籽油無論從品相還是品質參數上，均明顯優于索式提取前的果籽油。以揮發性小分子物質C3H6O2的釋放量表征果籽油在貯存期間的品質變化，試驗結果表明在常溫條件下，果籽油的貯存時間不宜超過40 d。對果籽油的抗氧化穩定性通過抗紫外輻射和加熱2種條件下進行測試，結果發現果籽油較BHT的抗氧化穩定性更強，有一定消除自由基的能力。