張超奇，蘭小中，袁 雷，闞金濤，鐘政昌?

（西藏農(nóng)牧學(xué)院 食品科學(xué)學(xué)院，西藏 林芝 860000）

大花黃牡丹（Paeonia ludlowii）為西藏特有植物，主要分布于西藏林芝市海拔 2 900～3 200的雅魯藏布江河谷及山坡邊緣[1-2]，屬國(guó)家一級(jí)保護(hù)植物、目前處于極危狀態(tài)[3]，大花黃牡丹籽油可作為開(kāi)發(fā)油用牡丹的新資源，具有一定的開(kāi)發(fā)價(jià)值[4-5]，據(jù)有關(guān)資料記載，大花黃牡丹僅生長(zhǎng)在我國(guó)西藏的米林、林芝、波密、察隅、隆子等縣，分布區(qū)狹窄，在西藏，野生大花黃牡丹現(xiàn)僅存6 000～7 000叢（株）[6]，呈逐年減少趨勢(shì)。目前對(duì)于大花黃牡丹的研究主要集中在根皮上，也有人曾分析過(guò)牡丹籽油中脂肪酸的組成成分，而對(duì)于大花黃牡丹籽油的加工工藝及其理化特性的研究相對(duì)較少。大花黃牡丹新鮮種子千粒重達(dá)1.3 kg左右[7]。牡丹籽油中不飽和脂肪酸含量較高，其中亞麻酸、亞油酸、油酸分別占比為35.70%、22.19%和27.14%[8]。亞麻酸和亞油酸是人體健康的必需脂肪酸，并具有多種生理效應(yīng)[9]。α-亞麻酸具有降血脂[10]、減肥[11]、預(yù)防心血管疾病[12]、抵抗癌癥[13]抗氧化[14]等功能。亞油酸有抑制膽固醇合成，調(diào)節(jié)血壓等功能[15]，且油酸在醫(yī)藥行業(yè)也具有一定潛力[16]，因此對(duì)大花黃牡丹籽油進(jìn)行精煉并測(cè)定其相應(yīng)成分，是很有必要的。本研究探討了不同處理過(guò)程對(duì)大花黃牡丹籽油脂肪酸及理化特性的影響，有望能探討出一種對(duì)牡丹籽油優(yōu)勢(shì)單體成分或某種理化指標(biāo)破壞較少的更有效合理的精煉工藝，為后期采取更有效的精煉措施提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

牡丹籽，2018年 10月采于西藏自治區(qū)林芝市米瑞鄉(xiāng)，經(jīng)西藏農(nóng)牧學(xué)院食品科學(xué)學(xué)院蘭小中教授鑒定為大花黃牡丹種子，大花黃牡丹種子采用手工剝殼后得牡丹籽仁，后經(jīng)粉碎、烘干后使用。

正已烷、氯仿、無(wú)水乙醇、鹽酸、三氯甲烷、冰乙酸、氫氧化鈉、硫代硫酸鈉、氫氧化鉀、活性炭：青島中科泰達(dá)經(jīng)貿(mào)有限公司；水為超純水、正己烷（色譜純）、乙酰氯、正庚烷（色譜純）、甲醇（色譜純）、無(wú)水硫酸鈉、碳酸鈉。以上試劑除另有說(shuō)明外均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

Thermo Trace GC Ultra—DSQⅡ氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀：美國(guó)熱電公司；GWA-UN超純水儀：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；AL204-IC分析天平，感量為0.000 1 g：梅特勒-托利多儀器有限公司；GJ881-4電熱烘干箱：上海-恒科學(xué)儀器有限公司；LYNX4000高速離心機(jī)：賽默飛世爾科技有限公司；SHA-B水域恒溫振蕩器：金壇市諾藝實(shí)驗(yàn)儀器廠；VELP OXITEST油脂氧化分析儀（VELP scientifica srl）：意大利；R-1001VN旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器：鄭州長(zhǎng)城科技工貿(mào)有限公司；電熱恒溫水浴鍋、2WAJ型阿貝折射儀：上海光學(xué)儀器五廠；XLW-1500Y粉碎機(jī)：永康鑫龍威工貿(mào)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 牡丹籽油的主要理化指標(biāo)分析

碘值：參照GB/T 5532—2008方法測(cè)定[17]；過(guò)氧化值：參照GB 5009.227—2016方法測(cè)定[18]；皂化值：參照GB/T 5534—2008方法測(cè)定[19]；折光指數(shù)：參照GB/T 5527—2010方法測(cè)定[20]；酸價(jià)：參照GB 5009.229—2016方法測(cè)定[21]。

1.3.2 脂肪酸成分分析

1.3.2.1 GC-MS 條件 色譜柱：HP-wax；柱長(zhǎng)：30 cm；內(nèi)徑：0.25 mm；膜厚：0.25 μm。進(jìn)樣口溫度：270 ℃。程序升溫：初始柱溫 40 ℃，保持1 min，以7 ℃/min升溫至210 ℃，保持 5 min，再以1.5 ℃/min升溫至240 ℃。載氣：高純氦（純度＞99.999%），流速：1.0 mL/min。進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣。進(jìn)樣量：1 μL。質(zhì)譜參考條件：電離方式：電子轟擊電離源（EI）；電離能量：70 eV；傳輸線溫度：280 ℃；離子源溫度：230 ℃；溶劑延遲：5 min；掃描方式：選擇離子掃描（SIM）。

1.3.2.2 樣品處理 樣品甲酯化稱取樣品0.5 g置50 mL離心管，加入5 mL正己烷，加入15 mL的10%乙酰氯-甲醇溶液，瓶口封死，在80 ℃水浴反應(yīng)2 h，每隔20 min振搖1 次，取出冷卻室溫，加入6%碳酸鈉10 mL，再加入5 mL正己烷，在振蕩儀振搖30 min，取出上清液過(guò)0.22 μm濾膜，濃度過(guò)高時(shí)再稀釋100倍后待測(cè)?？瞻讓?shí)驗(yàn)：除不加試樣外，均按樣品處理。

1.3.3 精煉工藝

工藝流程為：溶劑毛油→脫膠→脫酸→脫色→脫臭。

1.3.3.1 牡丹籽油的提取 將 100 g經(jīng)去皮粉碎烘干的牡丹仁粉置入 500 mL的燒瓶中，精確稱取50 g左右經(jīng)去皮粉碎烘干的牡丹仁粉，用經(jīng)脫脂處理過(guò)的濾紙包好加入一定比例的石油醚，放入索氏抽提器中，在69 ℃恒溫水浴中萃取8～10 h，后經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)得牡丹籽毛油。

1.3.3.2 脫膠處理 參考何東平[22-23]等方法脫膠，方法稍做改變，在攪拌下加熱毛油至50 ℃，按油重 4%加入沸水中，快速攪拌 15 min，升溫至80 ℃，停止攪拌，快速離心，分離除去下層水和膠質(zhì)，得脫膠油。

1.3.3.3 脫酸處理 采用張彬[24]等方法，最后快速離心，分層，得脫酸油。

1.3.3.4 脫色處理 采用活性炭進(jìn)行脫色，將脫酸油置于燒杯中，在攪拌下加熱，將油溫升高至110 ℃左右，且油中水分去盡，加入油重 6%的活性炭，快速攪拌25 min，趁熱過(guò)濾，即得脫色油，目前油脂工業(yè)中使用廣泛的脫色方法是吸附脫色法[25]。

1.3.3.5 脫臭處理 在 0.1 MPa的真空條件下脫臭，將脫色油加熱至一定溫度，將少量蒸餾水通入油的底部，并調(diào)整轉(zhuǎn)速，使油溫保持在該溫度下脫臭至數(shù)小時(shí)，油脂無(wú)異味，停止加熱，破真空，將油放出，得成品油。

1.3.4 牡丹籽油氧化穩(wěn)定性測(cè)定

采用油脂氧化分析儀分別對(duì)不同處理的牡丹籽油測(cè)定它們?cè)?90 ℃的誘導(dǎo)期（induction period）。測(cè)定的條件：樣品用量5～10 g；氧氣壓力為0.6 MPa；達(dá)到設(shè)定的溫度開(kāi)始測(cè)定。

1.3.5 數(shù)據(jù)處理

采用 SPSS 20.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，數(shù)據(jù)以X±SD表示，顯著性P＜0.05，用Origin 8.1軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同精煉過(guò)程對(duì)大花黃牡丹籽油理化特性的影響

牡丹籽油精煉過(guò)程中的主要理化特性變化分析按照測(cè)定理化特性的指標(biāo)，每精煉一步測(cè)定一次，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 牡丹籽油精煉過(guò)程中主要理化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果

碘價(jià)在脫色后降低為140 g I/100 g，且存在顯著性差異，酸價(jià)主要是在經(jīng)過(guò)脫酸后降低為0.36 mgKOH/g，原因是由于堿煉過(guò)程中，堿中和了油脂中游離的脂肪酸，皂化后與油脂分離。過(guò)氧化值在脫酸后升高為1.89 mmol/kg，而在脫色后又降低為0.76 mmol/kg，主要是因?yàn)槊撍岷笤谒锤稍飼r(shí)，由于溫度高，沒(méi)有采用真空干燥，導(dǎo)致牡丹籽油中的游離脂肪酸在高溫條件下被氧化分解，這和魯大偉[26]等研究結(jié)果類似。皂化值在脫臭后顯著降低為182 mg/g，原因可能是由于在高真空條件下，小分子脂肪酸被脫除，較脫色后顯著降低，且存在顯著性差異（P＜0.05），折光指數(shù)沒(méi)有明顯變化，說(shuō)明對(duì)油脂進(jìn)行精煉對(duì)其性質(zhì)影響很小，不存在顯著影響。白喜婷等[27]證實(shí)牡丹籽油在脫膠和脫酸后，膠體含量和酸價(jià)明顯降低，這和本研究結(jié)果一致。

2.2 不同精煉過(guò)程牡丹籽油氧化穩(wěn)定性比較

氧化穩(wěn)定性以油脂氧化誘導(dǎo)期表示。不同處理下的牡丹籽油氧化穩(wěn)定性測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 不同處理下的牡丹籽油與誘導(dǎo)期關(guān)系圖

圖1為不同精煉過(guò)程下的牡丹籽油氧化穩(wěn)定性差異，第四步脫色油的IP值相比較而言最低。由圖 1可知，牡丹籽油依次精煉之后，IP值從9.56～9.75小幅度上升，接著IP值從9.75驟然下降為4.23，到最后一步IP值從4.23上升到7.78，可能是較高的堿煉溫度造成油脂抗氧化物質(zhì)的損失，油脂中的天然色素如維生素E等某些抗氧化成分易在脫色過(guò)程中被除去，大大影響了油脂的品質(zhì)[28]，而且活性炭用量過(guò)多，也會(huì)造成氧化穩(wěn)定性降低，而在脫臭后IP值增加，可能是真空干燥有避免此類副作用發(fā)生的效果。Szyd?owska-Czerniak Aleksandra[29]等和曹萬(wàn)新[30]得出類似結(jié)論：精煉過(guò)程會(huì)導(dǎo)致油脂抗氧化能力，酚類物質(zhì)含量等都會(huì)在不同程度上降低，其中脫色過(guò)程損失最為嚴(yán)重。這和本研究結(jié)果一致，有文章得出對(duì)種子進(jìn)行烘焙會(huì)影響其氧化穩(wěn)定性[31]的結(jié)論，因此這也有可能是對(duì)牡丹籽進(jìn)行烘干的原因。

2.3 不同精煉過(guò)程下牡丹籽油脂肪酸成分變化分析

將精煉過(guò)程中不同處理階段的油樣按照1.3.2的方法處理，進(jìn)行 GC-MS分析，牡丹籽毛油的總離子流圖見(jiàn)圖2。

從表2可以看出，牡丹籽油中飽和脂肪酸在精煉油中約占 12.49%，不飽和脂肪酸約占87.51%。在不飽和脂肪酸中以亞麻酸、油酸和亞油酸為主，油酸含量最高約占42.25%，亞麻酸次之約占29.44%，亞油酸約占 15.29%。另外，由表 2 數(shù)據(jù)分析可知，牡丹籽油精煉過(guò)程中，硬脂酸、二十一烷酸和二十二酸在脫膠工序中脂肪酸含量有較小變化，棕櫚酸在脫臭工序中脂肪酸含量從9.12%下降到8.91%，有顯著性差異（P＜0.05），其他脂肪酸含量變化不大，差異不顯著（P＞0.05）。從本研究可看出脂肪酸成分中油酸含量占比最高，及棕櫚酸脂肪酸含量在脫臭工序中發(fā)生變化，這與魯大偉[26]和白喜婷[27]等的分析稍有不同，可能是由于牡丹產(chǎn)地和周圍環(huán)境等的不同。牡丹籽油脂肪酸組成共有 20種，主要為亞麻酸，亞油酸，油酸，棕櫚酸，硬脂酸，以牡丹籽毛油脂肪酸成分含量來(lái)說(shuō)，本研究和馮西婭等[32]做出的分析差異較大，很有可能是生活環(huán)境差異的原因。

圖2 牡丹籽油的總離子流圖

表2 牡丹籽油精煉過(guò)程中不同處理階段脂肪酸組成及含量

3 結(jié)論

本研究探究不同精煉過(guò)程對(duì)大花黃牡丹籽油品質(zhì)及氧化穩(wěn)定性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)脫色過(guò)程對(duì)碘價(jià)影響較大，脫酸后油脂酸價(jià)降低明顯，過(guò)氧化值在脫酸后明顯升高，在脫色后又顯著降低，這說(shuō)明過(guò)氧化值的降低主要在脫色過(guò)程，皂化值在脫色過(guò)程降低，且都存在顯著性差異（P＜0.05），而折光指數(shù)沒(méi)有較大變化，說(shuō)明對(duì)油脂進(jìn)行精煉對(duì)折光指數(shù)影響很小；依次精煉油脂后，其氧化穩(wěn)定性浮動(dòng)較大，我們發(fā)現(xiàn)油脂在經(jīng)過(guò)脫酸和脫色之后，氧化穩(wěn)定性顯著降低，油脂精煉過(guò)程做到第二步脫膠工序或者做到第五步脫臭工序最好，這樣才能最大限度的維持油脂穩(wěn)定性；而脫膠和脫臭這兩個(gè)工序分別對(duì)牡丹籽油的硬脂酸和棕櫚酸兩種成分有顯著影響（P＜0.05），其他成分不存在顯著性差異。綜上，后期調(diào)整精煉過(guò)程的順序，再觀察大花黃牡丹籽油品質(zhì)及氧化穩(wěn)定性的變化，也是很有必要的。精煉工藝應(yīng)根據(jù)牡丹籽油品質(zhì)選擇合適的精煉步驟，以最大限度地保留優(yōu)勢(shì)成分，本研究可為牡丹籽油的品質(zhì)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以期開(kāi)發(fā)出更好的精煉工藝。