周海榮，王乃富，楊麗萍，周裔彬

(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 茶與食品科技學(xué)院， 合肥230036)

油脂加工

瓜蔞籽油脫色工藝研究

周海榮，王乃富，楊麗萍，周裔彬

(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 茶與食品科技學(xué)院， 合肥230036)

脫色是瓜蔞籽油精煉過程中比較難處理的環(huán)節(jié)。選用活性白土對瓜蔞籽油進(jìn)行脫色，測定了瓜蔞籽油的脫色率，并探討了不同脫色工藝對瓜蔞籽油脫色率的影響。結(jié)果表明，采用磷脂酶脫膠-脫酸-脫色工藝脫色效果較理想。通過單因素實(shí)驗(yàn)確定了最佳工藝條件為：活性白土用量14 g/100 g，脫色溫度95℃，脫色時間20 min。在最佳工藝條件下瓜蔞籽油脫色率達(dá)到98.5%。

瓜蔞籽；瓜蔞籽油；脫色；脫色率；活性白土

瓜蔞又稱吊瓜，是藥食兩用植物，具有較高的功能特性和營養(yǎng)價值，其干燥成熟的種子瓜蔞籽含油脂、蛋白質(zhì)、甾醇、三萜及甙，并含多種氨基酸、維生素以及鈣、鐵、 鋅、硒等微量元素，具有較高的營養(yǎng)價值[1]。瓜蔞籽油具有潤肺化痰、滑腸通便，降低血脂與血清膽固醇、抗血栓與動脈硬化，調(diào)節(jié)血糖，抗血小板凝集等作用[2]。因此，瓜蔞籽油具有較好的開發(fā)潛力。

隨著人民生活水平的不斷提高，對食用油的要求也越來越高。色澤是影響人們選購食用油最重要、最直觀的因素之一，因而脫色成為深色油脂精煉所必需的工序。食用油脫色一般采用吸附脫色法，常用的吸附劑有活性白土和活性炭?；钚蕴课侥芰軓?qiáng)，能夠吸附高分子物質(zhì)，對去除油中綠色和紅色色素非常有效。此外，活性炭對氣體、多環(huán)芳烴和殘留農(nóng)藥等也有較強(qiáng)的吸附能力[3]，但活性炭吸油率高且價格昂貴?；钚园淄潦怯脧?qiáng)無機(jī)酸酸化處理天然漂土而成的活性較高的吸附劑， 在油脂精煉中應(yīng)用最廣泛。 活性白土對色素及其他膠態(tài)物質(zhì)吸附能力很強(qiáng)，對堿性原子團(tuán)和極性原子團(tuán)吸附能力更強(qiáng)[4]。

經(jīng)壓榨得到的瓜蔞籽毛油雜質(zhì)較多，油色深，酸值高，所以必須對瓜蔞籽毛油進(jìn)行精煉。通過前期預(yù)實(shí)驗(yàn)表明，采用常規(guī)脫膠-脫酸-脫色的方法很難將瓜蔞籽毛油中色素脫除。有資料[5]表明：對于色澤較深的毛油，也可采用磷脂酶脫膠-助脫色劑輔助活性白土脫色，既可以提高油脂得率，又可以改善成品油的色澤。因此，本文采用活性白土作為脫色劑，研究了瓜蔞籽油磷脂酶脫膠-脫酸-脫色的工藝條件，以獲得色澤淺的瓜蔞籽油，為瓜蔞籽油的進(jìn)一步開發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1.1 原料與試劑

瓜蔞籽，來自安徽桐城；磷脂酶D，購自Sigma公司；活性白土，江西省玉山縣膨潤土實(shí)業(yè)有限公司提供；檸檬酸、氫氧化鈉等試劑均為分析純。

1.1.2 儀器與設(shè)備

CA59G型KOMET低溫冷榨機(jī)，DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器，UV-5800PC紫外分光光度計(jì)，JW-3021HR高速冷凍離心機(jī)，SHZ-D(III)循環(huán)水式真空泵，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，BT457系列電子天平，BSA224S電子天平，DK-S24型電熱恒溫水浴鍋，GZX-9070MBE型數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱，安捷倫7890B-7000B三重四級桿氣質(zhì)聯(lián)用儀。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 瓜蔞籽毛油的制備

將新鮮帶殼的瓜蔞籽在150～180℃條件下炒制15～20 min，冷卻備用。取適量炒制冷卻后的瓜蔞籽鋪于電飯煲中，蒸制 20 min，保持瓜蔞籽中水分含量維持在 6%～10%之間[6]，冷卻后于低溫冷榨機(jī)中榨取獲得瓜蔞籽毛油，200目濾布過濾，4℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 常規(guī)脫膠-脫酸-脫色工藝(常規(guī)脫色法)

工藝流程：瓜蔞籽毛油→脫膠→堿煉脫酸→活性白土脫色→過濾分離→脫色油。脫膠方法分別采用水化脫膠和酸法脫膠，具體參照何東平等[7]的方法。

1.2.3 磷脂酶脫膠-脫酸-脫色工藝(新脫色法)

工藝流程：瓜蔞籽毛油→磷脂酶脫膠→堿煉脫酸→活性白土脫色→過濾分離→脫色油。

瓜蔞籽油脫膠方法是采用龔任等[8]方法略作修改(即磷脂酶脫膠)。將經(jīng)壓榨、過濾除雜制得的瓜蔞籽毛油在40～45℃下，加入油質(zhì)量0.4%、50%的檸檬酸水溶液，以50～60 r/min混合攪拌60 min，再按油質(zhì)量1.8%的比例加去離子水混合，同時按油和水總質(zhì)量0.13%的比例加入稀釋100倍的磷脂酶D，并于40～50℃下以40～50 r/min速度攪拌反應(yīng)60 min，經(jīng)過濾或離心分離去除膠質(zhì)，即得到脫膠瓜蔞籽油。將脫膠后瓜蔞籽油在70～80℃條件下，加入適量氫氧化鈉溶液，以30～40 r/min混合攪拌10 min，過濾后再旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去水，即得脫酸油。將脫酸油在一定的攪拌速度下，加入一定量的活性白土，在一定溫度下脫色一定時間，經(jīng)過濾分離活性白土后即得脫色油。

1.2.4 脫色率的測定[9]

以純水作參比，用分光光度計(jì)對瓜蔞籽油進(jìn)行吸光度測定，用1 cm比色皿于430 nm波長處測定吸光度。根據(jù)吸光度按下式計(jì)算脫色率。

脫色率=(A1-A2)/A1×100%

式中：A1脫色前瓜蔞籽油的吸光度；A2脫色后瓜蔞籽油的吸光度。

1.2.5 脂肪酸組成分析

甲酯化采用桑八一等[10]方法略作修改。取0.5 g 瓜蔞籽油于50 mL離心管中，加14%三氟化硼-甲醇溶液10 mL，渦旋充分搖勻后置于沸水浴中加熱 12 min至變色，冷卻后再準(zhǔn)確加入20 mL的正己烷和 10 mL的純水，渦旋后離心(4 500 r/min、10 min)，上清液經(jīng)無水硫酸鈉除水后供GC-MS檢測。

GC條件：Agilent DB-5MS色譜柱(30 m×0.25 μm×0.25 mm)；載氣為高純氦氣(純度>99.995%)，流速1.2 mL/min；FID檢測器溫度280℃；H2流速30 mL/min，空氣流速300 mL/min；柱溫初始溫度60℃， 保持1 min，以10℃/min上升至180℃，保持2 min，再以5℃/min上升至280℃，保持10 min；進(jìn)樣口溫度250℃；進(jìn)樣方式為分流進(jìn)樣，分流比為30∶1，進(jìn)樣量1 μL。

MS條件：EI離子源；離子源溫度230℃；離子能量70 eV；全掃描測定方式，掃描范圍(m/z)50～800。

1.2.6 瓜蔞籽油相關(guān)指標(biāo)測定

水分：GB/T 5009.3—1985；磷脂：GB/T 5537—2008； 酸值：GB/T 5530—2005；碘值：GB/T 5532—2008；皂化值：GB/T 5534—2008；過氧化值：GB/T 5538—2005。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同脫膠方法對脫色效果的影響

脫膠是油脂精煉工藝中基本工序，因?yàn)閴赫シㄖ迫〉拿椭卸己幸粤字瑸橹饕煞值哪z體物質(zhì)，膠質(zhì)會給精煉帶來許多不利影響，若脫膠不完全則會加重后續(xù)脫色負(fù)擔(dān)，造成過濾困難、設(shè)備結(jié)焦和增加白土消耗等[8]。酶法脫膠是一種生化脫膠新技術(shù)，與常規(guī)化學(xué)脫膠相比具有用水量少、不產(chǎn)生皂腳、效率高、油脂得率高等優(yōu)點(diǎn)[11]。比較了3種脫膠方法對瓜蔞籽油脫膠后磷脂含量的影響，結(jié)果表明經(jīng)酶法脫膠后瓜蔞籽油中磷脂含量由0.49 mg/g降到 0.06 mg/g，酸法脫膠后磷脂含量降到0.14 mg/g，水化脫膠后磷脂含量降到0.25 mg/g。說明3種脫膠方法中，酶法脫膠的效果最好。瓜蔞籽毛油經(jīng)3種方法脫膠后，在相同的堿煉脫酸和活性白土脫色條件下進(jìn)行處理，測定脫色油的色澤，結(jié)果見圖1。

圖1 不同脫膠方法對脫色效果的影響

從圖1可以看出，不同脫膠方法對后續(xù)脫色效果的影響顯著，脫膠效果與脫色效果成正比關(guān)系。采用磷脂酶脫膠不僅脫膠效果好，脫色效果也更佳。本實(shí)驗(yàn)采用新脫色法進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)。

2.2 瓜蔞籽油脫色單因素實(shí)驗(yàn)

影響油脂吸附脫色的因素，除了吸附劑用量，攪拌速度、脫色溫度、脫色時間均對脫色效果有影響。有資料[12]表明，活性白土用量、脫色溫度是脫色工藝的首要條件，脫色時間、攪拌速度等是次要條件。本文采用固定攪拌速度，即以保持常壓下活性白土在油中呈均勻的懸浮狀態(tài)不沉底即可。

2.2.1 活性白土用量對脫色效果的影響

取5份同量的經(jīng)脫膠、堿煉的瓜蔞籽油，在脫色溫度95℃、脫色時間20 min下，考察活性白土用量對瓜蔞籽油脫色效果的影響，結(jié)果見圖2。

圖2 活性白土用量對脫色效果的影響

從圖2可以看出，隨著活性白土用量的增大，瓜蔞籽油的脫色效果越好，但當(dāng)活性白土用量達(dá)到14 g/100 g以后，再增加活性白土用量，脫色率有下降趨勢?；钚园淄劣昧窟^多，不僅會增加油脂精煉成本，還會造成油脂過氧化值增大、酸值升高、油脂帶有過濃土腥味等一系列不利影響，給油脂后續(xù)精煉帶來困難。因此，活性白土對瓜蔞籽油脫色的用量以14 g/100 g為宜。

2.2.2 脫色溫度對脫色效果的影響

取5份同量的經(jīng)脫膠、堿煉的瓜蔞籽油，在活性白土用量14 g/100 g、脫色時間20 min下，考察脫色溫度對瓜蔞籽油脫色效果的影響，結(jié)果見圖3。

圖3 脫色溫度對脫色效果的影響

活性白土對瓜蔞籽油中色素吸附效果受脫色溫度影響較大，脫色溫度升高分子運(yùn)動加快,瓜蔞籽油的黏度降低，有利于活性白土吸附瓜蔞籽油中的色素，反應(yīng)速度加快,達(dá)到吸附平衡的時間短；脫色溫度太高,活性白土對瓜蔞籽油中色素的吸附能力降低,并引起油脂回色；脫色溫度太低也達(dá)不到預(yù)期脫色目的。從圖3可以看出，隨著脫色溫度升高，脫色效果越好，但當(dāng)脫色溫度大于95℃時，活性白土的脫色能力下降。因此，活性白土對瓜蔞籽油的脫色溫度選為95℃。

2.2.3 脫色時間對脫色效果的影響

取5份同量的經(jīng)脫膠、堿煉的瓜蔞籽油，在脫色溫度95℃、活性白土用量14 g/100 g下，考察脫色時間對瓜蔞籽油脫色效果的影響，結(jié)果見圖4。

圖4 脫色時間對脫色率的影響

從圖4可以看出，在脫色時間20 min之前，隨著時間的延長，活性白土對瓜蔞籽油脫色效果越好，但當(dāng)脫色時間超過20 min后，脫色效果變化不明顯，這可能是吸附劑已經(jīng)達(dá)到吸附平衡。因此，選擇20 min為最佳脫色時間。

通過以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到采用新脫色法的最佳工藝條件為：活性白土用量14 g/100 g，脫色溫度95℃，脫色時間20 min。在最佳工藝條件下脫色率達(dá)到98.5%，脫色效果較為理想。

2.3 瓜蔞籽油脂肪酸組成分析

經(jīng)1.2.5方法對瓜蔞籽油脂肪酸組成進(jìn)行分析，結(jié)果見表1，其中脫色瓜蔞籽油采用新脫色法制得。

表1 脫色前后瓜蔞籽油脂肪酸組成及相對含量 %

瓜蔞籽油具有較高的營養(yǎng)價值，主要原因在于瓜蔞籽油中含有大量的不飽和脂肪酸。從表1可以看出，脫色瓜蔞籽油中多不飽和脂肪酸含量高達(dá)65.88%，其中亞油酸含量32.17%。亞油酸是必需脂肪酸，人體自身無法合成，必須從膳食中攝取來滿足身體所需。對脫色前后瓜蔞籽油對照結(jié)果表明該脫色工藝對瓜蔞籽油脂肪酸組成幾乎無影響，很好地保留了瓜蔞籽油的營養(yǎng)成分。

2.4 瓜蔞籽油品質(zhì)分析

對脫色前后瓜蔞籽油相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行了檢測，結(jié)果見表2。

表2 瓜萎籽油相關(guān)指標(biāo)測定結(jié)果

從表2可以看出，脫色后的瓜蔞籽油顏色變淺，經(jīng)全波長掃描的吸光度也非常低，過氧化值和酸值大大降低，說明瓜蔞籽油的質(zhì)量變好，油中游離脂肪酸含量降低，有利于貯藏。該脫色工藝不僅提升了瓜蔞籽油品質(zhì)，還保留了瓜蔞籽油特有的清香。

3 結(jié) 論

經(jīng)篩選得到的新脫色法即磷脂酶脫膠-脫酸-脫色工藝，解決了瓜蔞籽油脫色困難這一難題。磷脂酶脫膠-脫酸-脫色工藝的最佳工藝條件為：活性白土用量14 g/100 g，脫色溫度95℃，脫色時間20 min。在最佳工藝條件下脫色率達(dá)到98.5%。采用新脫色法對瓜蔞籽油脫色，不僅脫色效果理想，還提升了瓜蔞籽油品質(zhì)，有利于貯藏。由于瓜蔞籽毛油外觀呈棕褐色，所以新脫色工藝得到的工藝參數(shù)活性白土用量比較大。此后將進(jìn)一步對瓜蔞籽油中色素成分進(jìn)行研究，探索瓜蔞籽油難脫色的原因。

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Bleaching of trichosanthes seed oil

ZHOU Hairong，WANG Naifu，YANG Liping，ZHOU Yibin

(College of Tea & Food Science and Technology, Anhui Agriculture University,Hefei 230036,China)

Bleaching is a difficult link in the process of refining of trichosanthes seed oil. The trichosanthes seed oil was bleached using activated clay. The bleaching rate of trichosanthes seed oil was measured, and the effects of different bleaching processes on the bleaching rate were also discussed. The results showed that the effect of phospholipase degumming-deacidification-bleaching process was ideal. The optimal bleaching conditions were obtained by single factor experiment as follows: dosage of activated clay 14 g/100 g, bleaching temperature 95℃ and bleaching time 20 min. Under these conditions，the bleaching rate reached 98.5%.

trichosanthes seed; trichosanthes seed oil; bleaching; bleaching rate; activated clay

2016-09-22;

2017-02-18

安徽省2017年度重點(diǎn)研究與開發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目

周海榮(1990)，女，在讀碩士，研究方向?yàn)槭称贩治雠c檢驗(yàn)(E-mail)974647320@qq.com。

周裔彬，教授，博士生導(dǎo)師(E-mail)2465601523@qq.com。

TS224.6； TS225.1

A

1003-7969(2017)06-0016-04