不同提取方法對甘肅紫斑牡丹籽油品質的影響

張敏敏 裴懷弟

摘要：為了對比冷榨法、溶劑浸出法、超臨界CO2萃取法3種提取方法所得紫斑牡丹籽油的品質，以甘肅紫斑牡丹籽為研究對象，從外觀品質、出油率、理化特性及抗氧化能力方對3種方法提取的牡丹籽油品質進行觀測。結果表明，采用溶劑浸提法提取的牡丹籽油得率最高，為27.27%；其次是超臨界CO2萃取法，為22.80%；冷榨法最低，為20.17%。采用超臨界CO2萃取法提取的牡丹籽油酸值和過氧化值低，抗氧化性能強，油品質量最高。采用冷榨法提取的牡丹籽油酸值低，品質較好，方法操作簡單。3種提取方法各有特點，生產中可根據(jù)具體需求選擇適用。

關鍵詞：牡丹籽油；提取方法；脂肪酸組成；理化指標

中圖分類號：S685.11? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2097-2172（2022）03-0245-04

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2022.03.011

Effects of Different Extraction Methods on the Quality of Seed Oil of

Paeonia rockii Cultivated in Gansu

ZHANG Minmin， PEI Huaidi

（Institute of Biotechnology， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract： To compare the quality of Paeonia rockii? seed oil extracted by cold pressing， solvent extraction and supercritical CO2 extraction， and evaluate the three extraction methods. This study compared the appearance quality， oil yield， physical and chemical properties， and antioxidant capacity of Paeonia rockii? seed oil obtained by three methods. The extraction rate of Paeonia rockii seed oil obtained by solvent extraction was the highest （27.27%）， followed by supercritical CO2 extraction （22.80%）， and cold pressing （20.17%）. The Paeonia rockii seed oil obtained by supercritical CO2 extraction had low acid value， low peroxide value， strong antioxidant property and the quality was highest. The Paeonia rockii seed oil obtained by cold pressed had low acid value， good quality and simple operation. The three extraction methods had their own characteristics， and suitable methods can be selected according to specific needs in production.

Key words： Paeonia rockii? seed oil; Extraction method; Fatty acid composition; Physical and chemical index

油用牡丹（Paeonia suffruticosa Andr.）屬于芍藥科（Paeoniaceae）芍藥屬（Paeonia）牡丹組（Sect. Moutan DC.），是我國特有的多年生落葉小灌木，至今已有1600多年的栽培歷史，主產于山東、河南、甘肅等地［1 - 2 ］。2011年3月，我國衛(wèi)生部發(fā)布第9號《關于批準元寶楓籽油和牡丹籽油作為新資源食品公告》，從此牡丹籽油成為我國食用油大軍中的一員。相關研究表明［3 - 5 ］，牡丹籽油富含不飽和脂肪酸（亞麻酸、油酸、亞油酸等），含量達 90％以上，其中亞麻酸含量超過40%，成為新興的優(yōu)勢油料資源，并逐步向食品、保健品、化妝品等眾多領域延伸拓展。

目前，我國油用牡丹的主栽品種為鳳丹牡丹和紫斑牡丹［6 ］。紫斑牡丹也叫西北牡丹，具有抗寒、抗旱、耐鹽堿的特性，適宜北方半干旱地區(qū)種植［7 - 8 ］，甘肅中部的臨夏、臨洮和蘭州一帶，是國內紫斑牡丹的栽培分布中心［9 ］。我們以甘肅紫斑牡丹籽為研究對象，采用目前生產中常用的冷榨法、溶劑浸提法和超臨界CO2萃取法等方法提取牡丹籽油［10 ］，并對提取的油脂從外觀品質、出油率、脂肪酸組成、理化性質等方面進行對比和評價，以探索加工工藝對甘肅紫斑牡丹籽油品質的影響，為紫斑牡丹籽油的提取及精深加工工藝提供參考。

1? ?材料與方法

1.1? ?供試材料

1.1.1? ? 品種與試劑? ? 供試材料為甘肅紫斑牡丹的種子，由甘肅省農業(yè)科學院林果花卉研究所提供，經脫皮、去殼后于 45 ℃ 烘干至恒重，保存?zhèn)溆谩?/p>

試劑為正己烷、乙醚、異丙醇、氫氧化鉀、三氯甲烷、冰乙酸、碘化鉀、硫代硫酸鈉、環(huán)己烷、二甲基亞砜（DMSO）、無水乙醇、可溶性淀粉、酚酞（以上均為國產分析純）；韋氏（Wijs）試劑，天津奧普升有限公司生產；1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH） 優(yōu)級純，美國Sigma公司生產。

1.1.2? ? 儀器與設備? ? 供試儀器設備有：DZF-6090真空干燥箱，上海一叵科學儀器有限公司生產；BS210S分析天平，北京賽多利斯天平有限公司生產；800A多功能粉碎機，永康市紅太陽機電有限公司生產；LYF-899螺旋壓榨機，廣東省瑤瑤電器生產；旋轉蒸發(fā)儀，上海瀘西分析儀器廠生產； SFE-2型超臨界CO2萃取儀，美國應用分離公司生產；UV-2550 型紫外－可見分光光度計，日本島津公司生產。

1.2? ?試驗方法

1.2.1? ? 冷榨法? ? 稱取烘干至恒重的牡丹籽仁1 000 g，將物料在室溫下放置于LYF-899螺旋壓榨機進行壓榨得毛油，經過濾、除渣得到低溫壓榨牡丹籽油，稱量提取的油脂質量后在 4 ℃避光貯藏備用［11 ］。試驗設置3個重復。

1.2.2? ? 溶劑浸提法? ? 參照王喜波等［12 ］的方法并稍做改進。將烘干至恒重的牡丹籽仁粉碎過40目篩，稱取100 g，以正己烷為提取溶劑，按料液質量比1∶10浸提牡丹籽油10 h，然后在50 ℃下旋轉蒸發(fā)回收正己烷，得到浸出牡丹籽油，4 ℃避光貯藏備用。試驗設置3個重復。

1.2.3? ? 超臨界CO2萃取法? ? 參照史國安等［13 ］的方法并稍做改進。將烘干至恒重的牡丹籽仁粉碎過40目篩，稱取200 g放入1 L萃取釜中，在溫度35 ℃、壓力30 MPa、CO2流速30 L/h條件下提取2 h，提取的牡丹籽油4 ℃避光貯藏備用。試驗設置3個重復。

1.3? ?測定方法

1.3.1? ? 牡丹籽油外觀品質觀察? ? 分別于提取后當天和90 d后觀察3種提取方法獲得的牡丹籽油的外觀品質及穩(wěn)定性。

1.3.2? ? 牡丹籽油理化特性測定? ? 酸值測定參照食品安全國家標準 GB 5009. 229 — 2016食品中酸價的測定［14 ］， 過氧化值測定參照食品安全國家標準GB 5009. 227 — 2016食品中過氧化值的測定［15 ］，碘值測定參考 GB/T 5532－2008動植物油脂 碘值的測定［16 ］。

1.3.3? ? 牡丹籽油抗氧化性測定? ? 參照Wang等［17 ］和趙海軍等［18 ］的方法測定DPPH自由基清除能力。分別以乙醇和二甲基亞砜（DMSO）為溶劑，配制1 mmol/L DPPH 和 100 mg/mL 牡丹籽油供試品溶液， 4 ℃冷藏備用。測試時， 用乙醇將 DPPH（1 mmol/L）稀釋為 0.2 mmol/L使用液，將牡丹籽油供試品溶液（100 mg/mL）稀釋成濃度分別為0、5、10、20、30、40 mg/mL 的供試溶液。量取一定體積的牡丹籽油供試溶液于試管中，加等體積DPPH使用液混勻， 于25 ℃水浴鍋中遮光反應30 min。同時用無水乙醇代替供試溶液進行空白對照實驗。乙醇調零后，測定517 nm處的吸光值，重復3次，取平均值。

清除率=［1-AS /A0］×100%

式中：AS、A0分別為供試和空白對照反應體系在517 nm處的吸光值。

出油率=? m1/m2×100%

式中：m1為牡丹籽油質量（g）；m2為試樣質量（g）。

1.4? ?數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)均取平均值，通過 Excel 2007整理，采用 SPSS 21.0 軟件進行統(tǒng)計分析。

2? ?結果與分析

2.1? ?不同提取方法對牡丹籽油外觀品質的影響

從表1可以看出，不同提取方法對牡丹籽油的外觀性狀影響不大，僅冷榨法提取的牡丹籽油有輕微渾濁，可能與過濾不徹底有關。從外觀穩(wěn)定性來看，90 d后，隨著放置時間的增長，冷榨法提取的牡丹籽油顏色略有加深，溶劑浸提法提取的油料有微量沉淀，超臨界CO2萃取法未見明顯變化。不同提取方法對牡丹籽油的外觀品質并無明顯影響。

2.2? ?不同提取方法對牡丹籽油出油率的影響

從圖1可以看出，3種提取方法的出油率從高到低依次為溶劑浸提法（27.27%）、超臨界CO2萃取法（22.80%）、冷榨法（20.17%）。這可能是由于冷榨法屬于物理壓榨，油脂提取不夠徹底，因此出油率最低；超臨界CO2萃取法出油率低于溶劑浸提法，可能與試驗條件未達最佳工藝有關。因此，后續(xù)應進一步優(yōu)化提取工藝，提高出油率。

2.3? ?不同提取方法對牡丹籽油理化性質的影響

對3種提取方法提取牡丹籽油的理化指標進行比較（表2）可知，溶劑浸提法提取的牡丹籽油酸值最高，為2.05 mg/g，易于氧化腐敗。對比發(fā)現(xiàn)，3種提取方法牡丹籽油碘值總體差異不大，分別為? 1 749.0、1 704.6、1 770.1 g/kg。說明牡丹籽油具有較高的不飽和程度。同時測定結果顯示，過氧化值以超臨界CO2萃取法的（3.05 mmol/kg）最低，溶劑浸提法的（4.52 mmol/kg）最高，可能是溶劑浸出法提取過程時間長、浸提溫度較高，使油脂更易被氧化導致［12 ］。

2.4? ?不同提取方法對牡丹籽油抗氧化性的影響

如圖2所示，3種提取方法的抗氧化能力隨其質量濃度的增加而增加。相同質量濃度下，超臨界CO2萃取法提取的籽油對DPPH自由基的清除能力明顯高于冷榨法和溶劑浸提法提取的。牡丹籽油對DPPH自由基清除作用的量效關系具有線性關系，超臨界CO2萃取法提取牡丹籽油DPPH自由基的清除率的線性方程為y=1.278 9x+2.401 8，R2= 0.991 6；冷榨法DPPH自由基清除率的線性方程式為y=1.134 9x+0.621 8，R2=0.998 9；溶劑浸提法DPPH自由基清除率的線性方程式為y= 0.844 2x+0.093，R2= 0.996 1。根據(jù)線性回歸方程計算半抑制濃度IC50，超臨界CO2萃取法的IC50值最小，為37.22 mg/mL；冷榨法居中，為37.22 mg/mL；溶劑浸提法最大，為59.12 mg/mL。表明超臨界CO2萃取法提取的牡丹籽油比其他2種提取方法提取的油料具有更強的DPPH自由基清除能力，即該方法能更好地保護牡丹籽油中的抗氧化成分；冷榨法次之；溶劑浸提法提取的油料DPPH自由基清除能力最弱，該方法由于浸提時間長、相對溫度高，可能對抗氧化成分有所破壞。

3? ?討論與結論

油料的外觀品質是評價油脂品質高低的最直觀展現(xiàn)，尤其在食用油的選擇過程中，油品的色澤、澄清度等，成為評價油料品質高低的重要標準。不同提取方法的出油率不同，這可能是由于冷榨法屬于物理壓榨，油脂提取不夠徹底，因此出油率最低。超臨界CO2萃取法出油率低于溶劑萃取法，可能與試驗條件未達最佳工藝有關，因為萃取溫度、壓力、時間均會影響出油率，如史國安等［13 ］優(yōu)化萃取工藝后牡丹籽油得油率為28.86%，王昌濤等［19 ］優(yōu)化萃取工藝后得油率為25%左右，因此后續(xù)應進一步優(yōu)化提取工藝以提高出油率。理化性質是衡量油脂質量的重要指標。溶劑浸提法浸提時間長，溫度相對較高，導致游離脂肪酸含量較多［11， 18 ］。冷榨法和超臨界CO2萃取法提取的牡丹籽油的酸值差異不大；碘值越高，不飽和脂肪酸含量越大［18， 20 ］。DPPH是一種穩(wěn)定的有機自由基，其對DPPH自由基清除能力的大小，可作為抗氧化活性評價的一項重要指標［21 ］。根據(jù)線性回歸方程計算半抑制濃度IC50，IC50指自由基清除率為50% 或吸光度為 0.5 時所需的抗氧化劑的質量濃度，IC50值越小，表明抗氧化能力越強［22 ］。

本試驗通過對3種油料提取方法提取的甘肅紫斑牡丹籽油進行比較，溶劑浸提法提取的牡丹籽油得率最高，為27.27%；其次是超臨界CO2萃取法，為22.80%；冷榨法出油率最低，為20.17%。從外觀品質來看，3種方法均能得到外觀性能穩(wěn)定的牡丹籽油，差異不明顯。進一步對比理化性質及抗氧化性能發(fā)現(xiàn)，溶劑浸提法雖出油率最高，但提取的牡丹籽油酸值和過氧化值高，抗氧化性能低于其他2種方法。超臨界CO2萃取法出油率僅次于溶劑浸提法，提取的牡丹籽油酸值和過氧化值低，抗氧化性能強，油品質量最高，但該法成本高，不適于油料的大量提取。冷榨法出油率最低，酸值低，過氧化值、抗氧化能力均居中，油料整體品質居中，但設備投入低，方法操作簡單。綜上，3種提取方法各有優(yōu)勢，生產可根據(jù)具體需求進行選擇：若要獲取高品質、高附加值的紫斑牡丹籽油產品，可選擇超臨界CO2萃取法，提取的油脂抗氧化性能強，油品品質高；若需大量生產食用油品，則可選擇冷榨法，該法雖出油率低，但提取的油品質量較好，也便于大量生產，若在生產中合理開發(fā)利用牡丹籽餅粕，則冷榨法的應用價值得到進一步提升。

參考文獻：

［1］ 李嘉玨，張西方，趙孝慶.? 中國牡丹［M］.? 北京： 中國大百科全書出版社，2011.

［2］ 洪德元，潘開玉．? 芍藥屬牡丹組的分類歷史和分類處理［J］.? 植物分類學報，1999，37（4）：351-368.

［3］ MAO Y Y， HAN J G， TIAN F， et al．? Chemical composition analysis，sensory，and feasibility study of tree peony seed［J］．? Food Sci，2017，82： 553-561．

［4］ 程安瑋，孫金月，王維婷，等.? 牡丹籽油的研究進展［J］.? 食品科學技術學報，2016，34（3）：79-84.

［5］ 侯天蘭，王順利，米生權，等.? 牡丹籽油營養(yǎng)成分和功能作用研究進展［J］.? 中國油脂，2021，46（8）：51-71.

［6］ 周? ?琳，王? ?雁.? 我國油用牡丹開發(fā)利用現(xiàn)狀及產業(yè)化發(fā)展對策［J］.? 世界林業(yè)研究，2014，27（1）：68-71.

［7］ 王衛(wèi)成，賀? ?歡，楊馥霞，等.? 甘肅省紫斑牡丹種業(yè)現(xiàn)狀及其發(fā)展對策［J］.? 甘肅農業(yè)科技，2022，53（3）：12-14.

［8］ 孔? ?芬，賀? ?歡，湯? ?玲，等.? 油用紫斑牡丹栽培技術［J］.? 甘肅農業(yè)科技，2017（12）：107-109.

［9］ 李熙莉，李平平，岳? ?樺，等.? 紫斑牡丹研究進展［J］.? 北方園藝，2007（5）：129-130.

［10］ 段? ?續(xù)，任廣躍.? 牡丹深加工技術［M］.? 北京：化學工業(yè)出版社，2006.

［11］ 馮? ?貞，方曉璞，任春明.? 不同提取方法對牡丹籽油品質和微量活性成分的影響［J］．? 中國油脂，2018，43（10）：17-19.

［12］ 王喜波，王海晴，李秋慧，等.? 不同方法提取牡丹籽油品質差異［J］．? 東北農業(yè)大學學報，2016，47（9）：46-51.

［13］ 史國安，郭香鳳，金寶磊，等．? 牡丹籽油超臨界 CO2萃取工藝優(yōu)化及抗氧化活性的研究［J］．? 中國糧油學報，2013，28（4）：47-50.

［14］ 中華人民共和國國家衛(wèi)生和計劃生育委員會.? 食品中酸價的測定：GB 5009.29 — 2016［S］.? 北京：中國標準出版社，2016.

［15］ 中華人民共和國國家衛(wèi)生和計劃生育委員會.? 食品中過氧化值的測定：GB 5009.227 — 2016［S］.? 北京：中國標準出版社，2016.

［16］ 中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局.? 動植物油脂碘值的測定：GB/T 5532 — 2008［S］.? 北京：中國標準出版社，2008.

［17］ WANG K T， CHEN L G， CHOU D S， et al. Anti-oxidative abilities of essential oils from Atractylodes ovata rhizome［J］.? Evidence-Based Complem Alternat Med，? 2011， 8， e204892 https：//doi.org/10.1093/ecam/neq006.

［18］ 趙海軍，魏? ?芳，傅茂潤，等.? 加工工藝對牡丹籽油脂肪酸成分、理化性質及抗氧化能力的影響［J］．? 食品安全質量檢測學報，2019，10（24）：8377-8381.

［19］ 王昌濤，張? ?萍，董銀卯.? 超臨界CO2提取牡丹籽油的工藝以及成分分析［J］．? 中國糧油學報，2009，24（8）：96-107.

［20］ 馬君義，朱建朝，盛愛霞，等.? 永靖紫斑牡丹籽油與鳳丹牡丹籽油理化性質與脂肪酸組成分析［J］．? 中國油脂，2018， 43（1）：147-150.

［21］ MOLYNEUX P．? The use of the stable free radical dipheny-lpicrylhydrazyl（DPPH） for estimating antioxidant activity［J］．? Songklanakarin J Sci Technol， 2004， 26（2）： 211－219．

［22］ 糟? ?帆，丁彩云，馬玉婷，等. 不同制油工藝對亞麻籽油品質及抗氧化活性的影響［J］．? 中國油脂，2022，47（9）：13-25.

收稿日期：2022 - 10 - 14

基金項目：甘肅省農業(yè)科學院中青年基金項目 （2019GAAS43 ）。

作者簡介：張敏敏（1985 — ），女，甘肅隴南人，助理研究員，碩士，主要從事天然產物開發(fā)利用研究工作。Email：29730484@qq.com。