兩種方法提取石榴籽油的理化性質及其脂肪酸組成分析

李佳潞，黨 輝，楊夢潔，穆明月，梁鑫宇，張海生

（陜西師范大學食品工程與營養科學學院，陜西西安 710100）

石榴（Punica granatum L.） 又名安石榴，原產波斯（今伊朗） 一帶，公元前2 世紀時傳入中國，在我國黃河流域及其以南地區廣為栽培，陜西臨潼、山東棗莊、安徽懷遠、四川會理和云南蒙自是我國五大石榴產區。石榴皮渣是石榴汁加工的副產物，多被當作廢料丟棄，不僅造成資源的浪費，還會污染環境。石榴皮渣主要成分為石榴籽和石榴皮，石榴籽中含有豐富的石榴籽油，主要成分為棕櫚酸、硬脂酸、亞麻酸、石榴酸、油酸和亞油酸，石榴籽油具有抗氧化、降血脂、抗癌、調節免疫等一系列生理活性[1]。對有機溶劑浸提法和超聲波輔助提取法提取的石榴籽油得率、油脂的理化性質、抗氧化活性和脂肪酸組成進行分析，以期能為石榴皮渣和石榴籽油的開發利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

新鮮甜石榴，購自西安市長安區朱雀農貿市場，為西安市臨潼硬籽甜石榴；石榴皮渣，西安市臨潼硬籽甜石榴榨汁后的殘渣。

1.2 試劑

DPPH 試劑、抗壞血酸，Sigma 公司提供；石油醚（沸程30～60 ℃）、冰醋酸、乙醚、苯、無水乙醇、95%乙醇、氫氧化鉀、氫氧化鈉、硫代硫酸鈉、碘化鉀、可溶性淀粉等，均為國產分析純。

1.3 儀器設備

TQ-100 型高速多功能粉碎機，上海市天祺盛世科技有限公司產品；SY-5000 型旋轉蒸發儀：上海亞榮生化儀器廠產品；GCMS-OP2010 型，島津企業管理中國有限公司產品；GZX-9146 MBE 型數顯鼓風干燥箱，上海博訊實業有限公司醫療設備廠產品；JA2003N 型電子天平，廣州澤明科技發展有限公司產品；HDM-1000C 型數顯恒溫電熱套，常州榮華儀器制造有限公司產品；BILON-650CT 型多用途恒溫超聲波提取機，西安比朗生物科技有限公司產品；722 型可見分光光度計，上海光譜儀器有限公司產品。

2 試驗方法

2.1 樣品處理

（1） 石榴籽粉。新鮮石榴取籽，置于電熱鼓風干燥箱中，于60 ℃恒溫條件下烘干后粉碎過40 目篩，備用。

（2） 石榴皮渣粉。將榨汁后的石榴皮渣置于電熱鼓風干燥箱中，于60 ℃恒溫條件下烘干后粉碎過40 目篩，備用。

2.2 石榴籽油的提取

準確稱取25 g 上述制備好的石榴籽粉末或石榴籽皮渣粉末置于錐形瓶或超聲杯中，按料液比（W/V）1∶10 加入沸程為30～60 ℃的石油醚，錐形瓶封口后在室溫下避光靜置提取24 h，超聲杯在300 W，25 ℃下超聲輔助提取30 min，過濾，提取液用旋轉蒸發儀減壓濃縮，回收石油醚后倒入燒杯，在室溫下避光放置24 h，稱量其質量，按下式計算得率。

式中：W——石榴籽油的得率，%；

M1——石榴籽油的總質量，g；

M2——石榴籽（石榴皮渣粉末） 的質量，g。

2.3 石榴籽油的理化指標測定

酸價按照GB 5009.229—2016《食品安全國家標準食品中酸價的測定》的方法測定，碘值按照GB/T 5532—2008《動植物油脂碘值的測定》的方法測定，過氧化值按照GB 5009.227—2016《食品安全國家標準食品中過氧化值的測定》的方法測定，皂化值按照GB/T 5534—2008《動植物油脂皂化值的測定》的方法測定。

2.4 DPPH 自由基清除率測定

用95%的乙醇將石榴籽油配成質量濃度梯度為2，4，6，8，10 mg/mL 的石榴籽油乙醇溶液，用95%乙醇配制0.2 mmol/L 的DPPH 試劑（現配現用、避光保存）。試管中加入各濃度梯度的石榴籽油乙醇溶液3 mL，再分別加入3 mL DPPH 試劑，充分搖勻，放置30 min，同時，用抗壞血酸作為陽性對照，用95%乙醇作為陰性對照，反應完成后，測定波長517 nm 波長的吸光度計算清除率。

式中：A0——樣品空白吸光度；

A1——本底吸光度；

A——樣品吸光度。

2.5 脂肪酸組成的測定

石榴籽油脂肪酸組成成分采用GC-MS 法測定。

（1） 甲酯化條件。提前稱量大約100 mg 石榴籽油，將其倒進帶瓶塞的試管中，然后向試管中加入（體積比1∶1） 1.5 mL沸程為30～60 ℃的石油醚和苯的混合溶液，充分振蕩該試管，使得油樣充分混勻，然后再加入濃度為0.4 mol/L 的KOH- 甲醇溶液1.5 mL，搖晃使其混勻，室溫下將溶液靜置5～10 min，加入12 mL 蒸餾水，充分振蕩后靜置，觀察發現溶液分層后，吸取上層清液，做氣相色譜- 質譜分析[2]。

（2） GC 條件。RTX-50 型石英毛細管柱，規格為0.25 mm×30.0 m×0.25 μm；程序升溫80～280 ℃，280 ℃保持10 min；進樣口溫度250 ℃；載氣為高純氦氣，流量1.0 mL/min；進樣量0.5 μL。

（3） MS 條件。EI 離子源，電離電壓70 eV，設置離子源溫度200 ℃，接口溫度230 ℃，電子倍增器電壓1.175 kV，掃描范圍40～550（m/z）。質譜數據庫：NIST05[11]。

3 結果與分析

3.1 2 種提取方法石榴籽油得率比較

分別采用有機溶劑浸提法和超聲輔助提取法對石榴籽粉末和石榴皮渣粉末中的石榴籽油進行提取。

不同提取方法對石榴籽油得率的影響見圖1。

圖1 不同提取方法對石榴籽油得率的影響

由圖1 可知，石榴籽粉末有機溶劑浸提法的得率為10.09%，而超聲輔助提取法的得率為10.64%；石榴皮渣有機溶劑浸提法的得率為1.3%，超聲輔助提取法的得率為1.45%，說明超聲輔助提取法比有機溶劑浸提法的提取效果更好，石榴籽油的得率更高。超聲波輔助提取方法之所以更有利于油脂的萃取分離，是因為在超聲工作時產生超聲波的同時，會帶來空化作用，空化作用使石榴籽的細胞壁破裂，石榴籽細胞中的油脂更容易溶解在有機提取劑中，使提取油脂的效率提高并且提高了石榴籽油的提取率[3]。由圖1 還可知，石榴皮渣的油脂得率顯著低于石榴籽，這是因為皮渣是榨汁后的石榴殘渣，其中不僅有石榴籽，還有大量的石榴皮和瓤，導致油脂得率降低。

3.2 2 種提取方法對石榴籽油理化性質的影響

3.2.1 酸價

有機溶劑浸提法和超聲輔助提取法提取的石榴籽油酸價見圖2。

圖2 有機溶劑浸提法和超聲輔助提取法提取的石榴籽油酸價

由圖2 可知，石榴籽油的酸價較低，且超聲輔助提取法的酸價略低于有機溶劑浸提法的酸價。酸價低，油脂中游離脂肪酸含量少，油的品質高；酸價高，油脂中的游離脂肪酸含量高，油的品質差。說明超聲輔助提取法比有機溶劑浸提法提取的石榴籽油的品質高。

3.2.2 碘值

有機溶劑浸提法和超聲輔助提取法提取的石榴籽油碘值見圖3。

圖3 有機溶劑浸提法和超聲輔助提取法提取的石榴籽油碘值

由圖3 可知，通過2 種提取方法比較，超聲輔助提取法提取的石榴籽油的碘值更低。碘值是指100 g油吸收的碘的克數，碘值越小，油脂的不飽和脂肪酸含量越少，油脂越穩定，不易氧化分解。

3.2.3 過氧化值

有機溶劑浸提法和超聲輔助提取法提取的石榴籽油過氧化值見圖4。

圖4 有機溶劑浸提法和超聲輔助提取法提取的石榴籽油過氧化值

過氧化值反映的是油脂的氧化程度，過氧化值越低，說明油脂被氧化的程度越小，油脂的品質越好。由圖4 可知，超聲輔助提取法提取的石榴籽油過氧化值低于有機溶劑浸提的石榴籽油的過氧化值。因為石榴籽油高不飽和，所以可以作為保健價值很高的植物油，但同時其容易氧化變質，意味著儲存期不長[4]。

3.2.4 皂化值

有機溶劑浸提法和超聲輔助提取法提取的石榴籽油皂化值見圖5。

圖5 有機溶劑浸提法和超聲輔助提取法提取的石榴籽油皂化值

由圖5 可知，超聲輔助提取法提取的石榴籽油皂化值小于有機溶劑浸提法提取的石榴籽油皂化值。皂化值是指皂化1 g 油脂所用KOH 的毫克數。皂化值越小，說明油脂中游離脂肪酸和甘油酯含量越少。

3.3 2 種提取方法對石榴籽油DPPH 自由基清除率的影響

不同質量濃度石榴籽油對DPPH 自由基清除率的影響見圖6。

圖6 不同質量濃度石榴籽油對DPPH 自由基清除率的影響

由圖6 可知，石榴籽有機溶劑浸提法和超聲提取法提取出的石榴籽油對DPPH 自由基的清除率相近，清除率隨著質量濃度的升高而增大，在質量濃度較低時，石榴籽油的清除率明顯低于維C 的清除率，當質量濃度升高到8 mg/mL 以后，石榴籽油的清除率與維C 的清除率接近，但始終低于同質量濃度的維C 清除率。

3.4 石榴籽油脂肪酸組成分析

采用GC-MS 對有機溶劑浸提法和超聲波輔助提取法的石榴籽油的脂肪酸組成進行了測定。

2 種提取方法石榴籽油的脂肪酸組成見表1。

表1 2 種提取方法石榴籽油的脂肪酸組成 / %

由表1 可知，2 種提取方法提取的石榴籽油均檢測出了8 種脂肪酸，分別是硬脂酸、肉豆蔻酸、油酸、石榴酸、亞油酸、亞麻酸、13,16 - 十八碳二烯酸和順- 11 - 二十碳烯酸。2 種提取方法提取的石榴籽油的脂肪酸含量有一定的差異，超聲輔助提取法比有機溶劑浸提法石榴酸、不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸的含量更高一些，2 種提取方法石榴酸、不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸的含量分別為58.25%，86.63%，59.96%和59.09%，87.97%，60.55%。石榴籽油中石榴酸的含量高達59.09%，石榴酸是ω-3 型高度不飽和脂肪酸，與共軛亞油酸（CLA） 的結構類似，被稱為“超級共軛亞油酸”[5]，是涂料等工業很好的原料[6]。

4 結論

超聲輔助提取法的提取率、石榴酸和不飽和脂肪酸的含量均高于有機溶劑浸提法，石榴籽油的理化性質也優于有機溶劑浸提法，因此更適合于石榴籽油的提取。通過GC-MS 分析，超聲輔助提取法和有機溶劑浸提法提取的石榴籽油中均含有硬脂酸、肉豆蔻酸、油酸、石榴酸、亞油酸、亞麻酸、13,16 - 十八碳二烯酸和順- 11 - 二十碳烯酸，而且石榴酸和不飽和脂肪酸的含量較高，是一種優質的油脂資源。