摘  要：研究超聲、微波和鼓風(fēng)干燥3種處理方式對(duì)火麻籽榨油的影響。結(jié)果表明：微波處理火麻籽油提取率最高，為26.27%;3種處理方式對(duì)火麻籽油脂肪酸組成影響很小，火麻籽油中5種含量較高的脂肪酸分別是亞油酸、油酸、α-亞麻酸、棕櫚酸和硬脂酸；美拉德反應(yīng)明顯程度是微波處理＞超聲處理＞鼓風(fēng)干燥處理；3種處理方式的火麻籽油α-生育酚含量均有所增加，其中鼓風(fēng)干燥含量最高，為2.85mg/mL;超聲處理提取的火麻籽油OSI值較高，為5.70，氧化穩(wěn)定性較好，常溫下可儲(chǔ)存約95d。

關(guān)鍵詞：火麻籽油；處理方式；美拉德反應(yīng)；氧化穩(wěn)定性

 

火麻(Cannabis sativa L.subsp.sativa)又名大麻、山絲苗、線麻、胡麻、野麻，?？?，屬一年生直立草本，火麻籽富含油脂、蛋白質(zhì)和微量元素^[1]?；鹇樽延统实S色或黃綠色半透明狀態(tài)，具有火麻籽特殊的清香氣味，含有大量不飽和脂肪酸、維生素及微量元素，還含有被譽(yù)為“植物腦黃金”的α-亞麻酸(ALA)^[2-3]。長(zhǎng)期食用火麻籽油有助于身體新陳代謝，有潤(rùn)腸效果，利于身體健康；火麻籽油還可有效清除體內(nèi)毒素，減緩衰老，降低血脂、血壓、血糖等，可保持心腦血管健康，是一種非常有利用價(jià)值的油脂^[4-6]。

火麻籽油傳統(tǒng)的提取方法主要有壓榨法、溶劑浸出法及兩者相結(jié)合的方法^[7]。耿晶娟等^[8]研究了熱榨法、冷榨法、不同酶制劑輔助壓榨（熱榨、冷榨）法、水酶法對(duì)火麻籽油的提取率、感官特性、理化特性、營(yíng)養(yǎng)成分的影響，發(fā)現(xiàn)水酶法提取火麻籽油提取率最高且感官特性也最優(yōu)；冷榨法和水酶法在理化特性方面最優(yōu)；酶法冷榨法在火麻籽油VE保留方面最優(yōu)。劉天毅等^[9]研究了微波、紅外、鼓風(fēng)干燥等處理對(duì)火麻籽油中四氫大麻酚和大麻酚含量變化的影響，發(fā)現(xiàn)熱處理火麻籽能夠有效降低火麻籽油中四氫大麻酚含量，并提高大麻酚含量。

楊湄等^[10]研究了微波處理對(duì)火麻籽油的品質(zhì)及抗性的影響，發(fā)現(xiàn)采用微波技術(shù)處理對(duì)火麻籽油的脂肪酸組成沒(méi)有顯著影響，但可增加油中天然維生素E、植物甾醇和多酚含量，提高了油的氧化穩(wěn)定性和抗氧化活性。本研究分別采用超聲、微波及鼓風(fēng)干燥3種方式處理火麻籽，用壓榨法榨油，比較3種處理方式對(duì)火麻籽油提取率和品質(zhì)的影響，并探討火麻籽油的氧化穩(wěn)定性，以期為火麻籽開(kāi)發(fā)利用提供理論依據(jù)。

 

1材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)材料與試劑

火麻籽，購(gòu)于廣西巴馬；乙醚、乙醇、氫氧化鈉、異丙醇、硫代硫酸鈉、三氯甲烷、冰乙酸、碘化鉀、鄰苯二氫鉀、重鉻酸鉀、無(wú)水硫酸鈉、正己烷、冰醋酸、乙酸乙酯、乙腈、甲醇，均為分析純，天津大茂試劑公司。

1.2設(shè)備與儀器

香威SUNZ榨油機(jī)，深圳香聚智能有限公司；DK-S26電熱恒溫水浴鍋，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；JP-040S潔盟牌超聲波清洗機(jī)，深圳市潔盟清洗設(shè)備有限公司；DHG-9146A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；MAS-ⅡPLUS常壓微波合成／萃取反應(yīng)工作站，上海新儀微波化學(xué)科技有限公司；H1850型高速離心機(jī)，湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開(kāi)發(fā)有限公司；1260InfinityⅡPrime高效液

相色譜儀，安捷倫科技（中國(guó)）有限公司；美國(guó)OSI-24型油脂氧化測(cè)定儀，北京金恒祥儀器有限公司。

1.3火麻籽處理與榨油方法

1.3.1火麻籽處理

超聲波處理參照王宇凡等^[3]的方法。稱取除雜后的火麻籽200g，按質(zhì)量比1∶1加入去離子水，用超聲波清洗機(jī)（功率100W，溫度40℃)處理40min，再置于70℃烘箱中干燥至水分含量10%以下，干燥后的火麻籽冷卻至室溫榨油。

微波處理參照劉天毅等^[9]的方法，略有修改。稱取除雜后的火麻籽200g，用微波設(shè)備（功率為700W)處理4min。處理后的火麻籽冷卻至室溫榨油。

鼓風(fēng)干燥處理參照劉天毅等^[9]的方法，每次取等量除雜后的火麻籽，放在20目的鐵絲網(wǎng)框中，用電鼓風(fēng)干燥箱（溫度140℃)干燥60min。處理后的火麻籽冷卻至室溫榨油。

1.3.2火麻籽油的制取

稱取相同量的火麻籽用螺旋榨油機(jī)壓榨，榨油機(jī)溫度設(shè)置為70℃，收集的火麻籽油用高速離心機(jī)（轉(zhuǎn)速4500r/min)離心10min。提取的火麻籽油用棕色瓶罐裝，放入冰箱保存。

用未經(jīng)任何處理的火麻籽榨油（簡(jiǎn)稱對(duì)照組）作為對(duì)照分析。

1.4指標(biāo)測(cè)定方法

酸價(jià)測(cè)定按GB5009.229—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中酸價(jià)的測(cè)定》執(zhí)行。

過(guò)氧化值測(cè)定按GB5009.227—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中過(guò)氧化值的測(cè)定》執(zhí)行。

色澤測(cè)定參照畢日秀等^[11]研究方法，采用色彩色差儀測(cè)量。非酶褐變指數(shù)(BI)按式(1)進(jìn)行計(jì)算L∗、a∗、b∗

  

5-羥甲基糠醛(HMF)含量測(cè)定按房丹等^[12]的研究方法，略有修改。從火麻籽油中提取HMF，采用1260高效液相色譜系統(tǒng)檢測(cè)，通過(guò)獲取285nm處觀察到的峰并與標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行比較，進(jìn)行HMF定量(mg/kg)。

脂肪酸組成測(cè)定參考GB5009.168—2016，略有修改。采用歸一化法將脂肪酸(FAs)甲酯化為脂肪酸甲酯(FAMEs)，用氣相色譜法測(cè)定火麻籽油的脂肪酸組成(FAC)。

α-生育酚的測(cè)定按GB5009.82—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中維生素A、D、E的測(cè)定》執(zhí)行，流動(dòng)相為水／甲醇，體積比V（水）∶V（甲醇）=4∶96，流速為0.8mL/min，進(jìn)樣量為10μL。AgilentC30色譜柱(250mm×4.6mm×3μm)設(shè)置在20℃，紫外檢測(cè)波長(zhǎng)為294nm，采用外標(biāo)法測(cè)定生育酚濃度。

氧化穩(wěn)定性的測(cè)定參照GB/T21121—2007《動(dòng)植物油脂氧化穩(wěn)定性的測(cè)定（加速氧化測(cè)試）》，略有修改，利用油脂氧化儀將樣品加熱至110℃，通過(guò)測(cè)定樣品中氧化產(chǎn)物的生成速率來(lái)計(jì)算OSI值。

1.5數(shù)據(jù)處理

上述實(shí)驗(yàn)均重復(fù)進(jìn)行3次，結(jié)果以數(shù)據(jù)平均值±標(biāo)準(zhǔn)差的形式表示。

 

2結(jié)果與分析

采用鼓風(fēng)干燥、微波和超聲波方式處理火麻籽的榨油情況見(jiàn)表1。

表1 不同處理方式對(duì)火麻籽油提取率和理化性質(zhì)的影響

  

2.1處理方式對(duì)火麻籽油提取率的影響

由表1可知：對(duì)照組火麻籽油的提取率為24.43%，經(jīng)微波、鼓風(fēng)干燥和超聲處理的火麻籽出油率為分別26.27%、25.81%和25.73%，均略高于對(duì)照組。蓋晴晴等^[13]研究發(fā)現(xiàn)，油料細(xì)胞中的蛋白質(zhì)、淀粉等成分經(jīng)過(guò)高溫處理后會(huì)發(fā)生改變，且細(xì)胞膜滲透性增加，有利于油脂流出，微波和鼓風(fēng)干燥處理均為熱處理，出油率高可能是這個(gè)原因；較其他兩種處理，微波處理能在一定程度上破壞植物的細(xì)胞壁，改變細(xì)胞內(nèi)酶的性質(zhì)，所以出油率稍高。

2.2處理方式對(duì)火麻籽油理化性質(zhì)的影響

酸價(jià)和過(guò)氧化值反映了油脂的品質(zhì)和變質(zhì)程度。由表1可知：對(duì)照組提取的火麻籽油酸價(jià)值為0.95mgKOH/g，過(guò)氧化值為3.01mmol/kg。鼓風(fēng)干燥處理后，火麻籽油的酸值明顯低于對(duì)照組，為0.69mgKOH/g，可能是經(jīng)鼓風(fēng)處理的火麻籽水分含量和脂肪酶活性降低，甘油三酯水解減少，所以產(chǎn)生的游離脂肪酸也隨之減少，導(dǎo)致酸值降低。微波和超聲處理后的酸值分別為1.12和0.88mgKOH/g，與對(duì)照組無(wú)明顯差異。

3種處理方式提取的火麻籽油過(guò)氧化值差異不大，其中經(jīng)微波處理后的火麻籽油過(guò)氧化值較高，為3.80mmol/kg，超聲和鼓風(fēng)干燥處理提取的火麻籽油其過(guò)氧化值分別為2.38和2.93mmol/kg，均略低于對(duì)照組。

對(duì)照組火麻籽油的L∗、a∗、b∗值分別為74.48、-6.67、18.79經(jīng)超聲和微波處理的火麻籽油L∗值降低，b∗增加，顏色加深。這一現(xiàn)象與張東等^[14]的研究結(jié)果相似，可能是處理過(guò)程中美拉德反應(yīng)形成的棕色物質(zhì)及色素釋放共同作用的結(jié)果。

2.3處理方式對(duì)火麻籽油脂肪酸組成的影響

3種方法處理火麻籽壓榨所得的火麻籽油的脂肪酸含量見(jiàn)表2。

由表2可以發(fā)現(xiàn)：3種處理方式提取的火麻籽油不飽和脂肪酸含量均達(dá)到70%以上，高于常見(jiàn)植物油，因此營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高。火麻籽油脂肪酸含量組成差異較小，說(shuō)明處理方式對(duì)火麻籽油脂肪酸含量影響較小?；鹇樽延?種相對(duì)含量較高的脂肪酸分別是棕櫚酸、油酸、硬脂酸、亞油酸、γ-亞麻酸和α-亞麻酸，亞油酸含量最高，達(dá)55%以上。亞油酸是一種必需脂肪酸，婁毛閃等^[15]研究認(rèn)為，亞油酸對(duì)調(diào)節(jié)腸道微生物群，干預(yù)肥胖、癌癥、炎癥和心血管疾病有重要影響。

表2 不同處理方式對(duì)火麻籽油中幾種主要脂肪酸含量的影響

  

2.4處理方式對(duì)火麻籽油美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的影響

HMF是含糖量高的食物加熱后的產(chǎn)物^[16]。非酶褐變指數(shù)(BI)和HMF是反映美拉德反應(yīng)程度的兩個(gè)重要指標(biāo)。不同處理方式提取的火麻籽油非酶褐變指數(shù)(BI)和HMF情況見(jiàn)圖1。

  

圖1 不同處理方式提取的火麻籽油美拉德反應(yīng)產(chǎn)物情況

鼓風(fēng)干燥處理的火麻籽油HMF含量為3.05ng/mL，與對(duì)照組相差不大；超聲處理的火麻籽油HMF含量高于對(duì)照組，為29.75ng/mL;微波處理火麻籽油HMF含量最高，為92.01ng/mL。微波和鼓風(fēng)干燥均屬于熱處理方式，所以較對(duì)照組HMF含量均有所增加。而微波處理加熱速度較快，與房丹等[11]的研究結(jié)論“在溫度較高時(shí)，美拉德反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生的HMF也越多”基本一致，由于火麻籽中的水分在微波處理過(guò)程中散失，所以美拉德反應(yīng)較重。

與對(duì)照組提取的火麻籽油相比，鼓風(fēng)干燥處理提取的火麻籽油BI指數(shù)無(wú)顯著變化，超聲和微波處理提取的火麻籽油非酶褐變指數(shù)顯著增加。說(shuō)明經(jīng)鼓風(fēng)干燥處理提取的火麻籽油美拉德反應(yīng)不明顯，經(jīng)微波處理的火麻籽油美拉德反應(yīng)明顯，褐變指數(shù)最高。

2.5處理方式對(duì)火麻籽油α-生育酚含量的影響

天然維生素E，又稱生育酚，主要是指α-，β-，γ-，δ-型4種生育酚。3種處理方式提取的火麻籽油α-生育酚含量情況見(jiàn)表3，對(duì)照組α-生育酚含量為1.64mg/mL，最低；超聲、微波、鼓風(fēng)干燥處理的火麻籽油中的α-生育酚含量均超過(guò)1.64mg/mL，可能是處理過(guò)程中，火麻籽的細(xì)胞膜被破壞，榨油時(shí)生育酚溶解在油脂中，這與文獻(xiàn)^[8，16]研究結(jié)果基本一致。

2.6處理方式對(duì)火麻籽油氧化穩(wěn)定性的影響

3種處理方式提取的火麻籽油氧化穩(wěn)定性情況見(jiàn)表3。

表3 處理方式對(duì)火麻籽油α-生育酚含量及氧化穩(wěn)定性的影響

  

由表3可知，超聲處理提取的火麻籽油OSI值為5.70，高于微波處理，而鼓風(fēng)干燥處理提取的火麻籽油OSI值為2.78，低于對(duì)照組的火麻籽油OSI值。

實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)照組的火麻籽油常溫下可儲(chǔ)存約54d，鼓風(fēng)干燥處理提取的火麻籽油常溫下只能儲(chǔ)存47d，氧化穩(wěn)定性較差，這可能是鼓風(fēng)干燥處理時(shí)，高溫時(shí)間較長(zhǎng)，加速了氧化，導(dǎo)致火麻籽油氧化穩(wěn)定性降低。超聲處理提取的火麻籽油氧化穩(wěn)定性較高，常溫下能儲(chǔ)存約95d。

可通過(guò)添加抗氧化劑來(lái)延長(zhǎng)火麻籽油保質(zhì)期，人工合成的抗氧化劑具有不確定性，有致癌風(fēng)險(xiǎn)，所以最好添加天然抗氧化劑。孟思等^[17]研究發(fā)現(xiàn)，在火麻籽油中添加0.05%二氫楊梅素亞油酸酯(DMYL3)，可使火麻籽油在冷藏條件下的保質(zhì)期達(dá)到89個(gè)月，常溫下的保質(zhì)期能超過(guò)20個(gè)月。

 

3結(jié)語(yǔ)

研究了火麻籽采用超聲、微波、鼓風(fēng)干燥3種方式處理，壓榨法提取火麻籽油的情況。結(jié)果表明：3種處理方式均能提高火麻籽油的提取率，處理方式對(duì)火麻籽油脂肪酸組成影響較小，微波處理的火麻籽油美拉德反應(yīng)最為明顯，顏色最深，3種處理方式提取的火麻籽油中α-生育酚含量均有所增加，超聲處理提取的火麻籽油常溫下能儲(chǔ)存約95d，氧化穩(wěn)定性較高。

 

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文章摘自：徐悅,申曉龍,薛雯雯,等.不同處理方式提取火麻籽油及其穩(wěn)定性研究[J].糧油科學(xué)與工程,2024,38(02):39-42.