4種提取工藝橡膠籽油的品質(zhì)比較研究

黃小雪，曾仕林，郭 雄，何東平,2，胡傳榮,2

(1.武漢輕工大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院， 武漢 430023； 2.國家糧食局糧油資源綜合開發(fā)工程技術(shù)研究中心，武漢 430023)

橡膠籽油是傳統(tǒng)食用油之一，在我國的海南島、云南西雙版納等地有長期食用的歷史[1]。橡膠籽油能提供人體必需脂肪酸，具有營養(yǎng)神經(jīng)細(xì)胞、降血脂、預(yù)防心血管疾病等功能[2]。橡膠籽油的提取方法有浸出法[3-4]、壓榨法[5]、水酶法[6]、超聲波輔助溶劑法[7]等。目前對橡膠籽油的研究主要傾向于工藝研究，而對不同工藝得到的油脂品質(zhì)的研究較少。本文分別采用壓榨法、浸出法、超聲波輔助溶劑法、水酶法提取橡膠籽油，對4種工藝所得橡膠籽油的品質(zhì)進(jìn)行分析比較，以期為提高橡膠籽油制取效率和品質(zhì)提供工藝參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

半干橡膠籽，西雙版納華坤生物科技有限責(zé)任公司；纖維素酶、β-葡萄糖酶，南寧龐博生物工程有限公司；濃硫酸、乙醚、鹽酸，平煤公司；硼酸溶液，上海硼砂廠；85%硝酸、硫代硫酸鈉，科密歐公司；正己烷、95%乙醇、甲醇、氫氧化鈉、磷酸氫二鈉(分析純)、檸檬酸，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

THC-2B超聲波提取器，LYF501型家用壓榨機(jī)，DELTA 320 pH計(jì)，TD5A離心機(jī)，Agilent7890A氣相色譜儀，WSL型羅維朋比色計(jì)，RE52CS旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，DZF-6021真空干燥箱，ZCA-1000(SFG)原子吸收光譜儀，馬弗爐。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 浸出法提取橡膠籽油

取粉碎過40目篩的橡膠籽仁粉100 g，用乙醚索氏抽提法提取油脂，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除乙醚，于60℃真空干燥至恒重，得橡膠籽油。

1.2.2 壓榨法提取橡膠籽油

利用LYF501型家用壓榨機(jī)，將未經(jīng)過蒸炒的橡膠籽仁100 g直接進(jìn)行壓榨，過濾得到橡膠籽油。

1.2.3 超聲波輔助溶劑法提取橡膠籽油

稱取100 g經(jīng)粉碎過40目篩的橡膠籽仁粉，置于250 mL具塞錐形瓶中，按液料比9∶1加入正己烷，置于超聲波提取器中。在超聲功率854 W、超聲溫度55℃下超聲提取60 min，其間每隔10 min搖勻錐形瓶1次。提取完成后，將濾液與殘?jiān)M(jìn)行分離，然后洗滌2～3次殘?jiān)?，合并所得濾液后，真空濃縮回收溶劑，再置于60℃真空干燥箱中干燥至恒重，得到橡膠籽油。

1.2.4 水酶法提取橡膠籽油

取100 g粉碎后的橡膠籽仁粉，加入400 mL檸檬酸和磷酸氫二鈉緩沖液，調(diào)節(jié)pH 5.0和溫度50℃，添加3%的復(fù)合酶(纖維素酶與β-葡萄糖酶質(zhì)量比1∶2)，酶解反應(yīng)8 h，然后80℃滅酶10 min，以5 000 r/min離心30 min，得到游離油Ⅰ和乳狀液，將乳狀液在沸水浴加熱10 min破乳，以5 500 r/min 離心10 min，得到游離油Ⅱ，將游離油Ⅰ和Ⅱ合并，得到橡膠籽油[6]。

1.2.5 橡膠籽油提取率的計(jì)算

橡膠籽油提取率按下式計(jì)算：

提取率=(M-M1)/M×100%

式中：M1為橡膠籽餅殘油；M為橡膠籽仁原料干基的含油。

1.2.6 橡膠籽仁理化指標(biāo)檢測

水分含量，參照GB 5009.3—2016；粗脂肪含量，參照GB 5009.6—2016；粗蛋白質(zhì)含量，參照GB 5009.5—2016；粗纖維含量，參照GB/T 5515—2008；氰化物含量，參照GB 5009.36—2016；碳水化合物含量=100%-(水分含量+粗蛋白質(zhì)含量+粗脂肪含量+粗纖維含量)。

1.2.7 橡膠籽仁微量元素的測定

稱取粉碎的橡膠籽仁粉1.5 g于石英坩堝中，先炭化，再灰化。灰化后用1%的硝酸少量多次涮洗坩堝，涮洗后的硝酸轉(zhuǎn)入25 mL容量瓶內(nèi)，定容，采用原子吸收光譜儀進(jìn)行測定?；鹧娌糠譁y定條件：以乙炔-空氣為燃?xì)?，流?.1 L/min，以氘燈為背景燈，空心陰極燈檢測樣品。

1.2.8 橡膠籽油理化指標(biāo)檢測

酸價(jià)，參照GB 5009.229—2016；過氧化值，參照GB 5009.227—2016；色澤，參照GB/T 5525—1985；水分及揮發(fā)物含量，參照GB 5009.236—2016；氰化物含量，參照GB 5009.36—2016。

1.2.9 橡膠籽油脂肪酸組成分析

甲酯化：取1 g橡膠籽油于10 mL EP管中，氮吹，再加入3 mL 0.5 mol/L的 NaOH甲醇溶液，搖勻后65℃水浴加熱30 min，氮吹，加入2 mL BF3-甲醇(1∶3)溶液，加熱3 min，冷卻至室溫，加入3 mL正己烷萃取，離心，取上層有機(jī)相過濾膜，待氣相色譜分析。

氣相色譜分析條件： Agilent19091F-433色譜柱(30 m×250 μm×0.25 μm)；進(jìn)樣量1.0 μL；載氣為高純He；恒流模式，流速19 cm/s；分流比 30∶1；進(jìn)樣口溫度250℃；檢測器溫度280℃；氫氣流量40 mL/min；空氣流量400 mL/min；輔助氣流量40 mL/min；升溫程序?yàn)槌跏紲囟?40℃，然后以2℃/min 升溫至176℃，保持5 min，最后以5℃/min升溫至230℃，保持10min。

2 結(jié)果與分析

2.1 橡膠籽仁理化指標(biāo)(見表1)

表1 橡膠籽仁的主要組成成分的測定結(jié)果

由表1可知，橡膠籽仁中粗脂肪含量高達(dá)50.2%，因此橡膠籽是一種優(yōu)良的油料資源。橡膠籽仁中粗蛋白質(zhì)含量超過20%，是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白來源，可以加工為橡膠籽蛋白，具有發(fā)展?jié)摿?。但是橡膠籽仁中含有氰化物150 mg/kg，因此開發(fā)橡膠籽蛋白時(shí)需采用干燥、延長儲存時(shí)間、浸泡、蒸煮等方式降低其含量[8]。

2.2 橡膠籽仁微量元素含量(見表2)

表2 橡膠籽仁微量元素含量 mg/kg

由表2可知，橡膠籽仁中鎂元素含量最高，鎂元素對心臟血管具有重要的保護(hù)作用，有“心血管衛(wèi)士”之稱。人體缺鎂，可導(dǎo)致心動過速、心律不齊及心肌壞死和鈣化。橡膠籽仁中鋅和鈣含量較高，有助于兒童的體格和大腦發(fā)育，加上少量的必需元素如鐵、銅和錳等，使得橡膠籽成為一種微量元素含量豐富的食源。

2.3 不同方法制備的橡膠籽油提取率的比較(見圖1)

由圖1可知，4種方法橡膠籽油提取率最高的為超聲波輔助溶劑法(98.41%)，提取率最低的為水酶法(68.74%)，雖然浸出法與超聲波輔助溶劑法相差不大，但是浸出法時(shí)間長。因此，就橡膠籽油的提取率和效率綜合考慮，超聲波輔助溶劑法最優(yōu)。

圖1 不同方法制備的橡膠籽油提取率比較

2.4 不同方法制備的橡膠籽油理化指標(biāo)的比較(見表3)

由表3可知，浸出法制備的橡膠籽油酸價(jià)(KOH)最高(0.58 mg/g)，這可能是因?yàn)榻龇ㄌ崛∵^程中油脂與溶劑直接接觸時(shí)間較長并且有一定的保溫條件，可能導(dǎo)致游離脂肪酸的形成。壓榨法的橡膠籽油酸價(jià)(KOH)最低(0.12 mg/g)，可能是由于普通螺旋壓榨溫度較低，油脂中水分較少，而且提取工藝簡單、壓榨時(shí)間較短，從而游離脂肪酸形成較少。超聲波輔助溶劑法也有一定的保溫條件，且超聲處理過程可能導(dǎo)致游離脂肪酸的形成，因此酸價(jià)可能升高。水酶法處理過程一直處于水浴狀態(tài)，導(dǎo)致游離脂肪酸的形成，可能造成酸價(jià)升高。在過氧化值方面，壓榨法橡膠籽油過氧化值最高，則可能因?yàn)橛椭隹谥苯咏佑|氧氣，發(fā)生了氧化反應(yīng)。浸出法及超聲波輔助溶劑法，則可能因?yàn)榻鲇椭诤笃谛D(zhuǎn)蒸發(fā)烘干溶劑的過程中被加熱，且在最后烘干接觸氧氣而導(dǎo)致過氧化值升高。水酶法橡膠籽油過氧化值最低，原因在于水酶法一直保持油在水浴且低溫的狀態(tài)，氧化反應(yīng)較慢。也因?yàn)橹苽溥^程酶解體系是在水環(huán)境下，因此水酶法得到的橡膠籽油的水分及揮發(fā)物含量較高。4種方法得到的橡膠籽油中氰化物均未檢出，而在橡膠籽仁中檢測出氰化物的存在，說明在提油過程中氰化物揮發(fā)或者遺留在橡膠籽餅粕中。4種方法得到的橡膠籽油均呈淡黃色，其中，超聲波輔助溶劑法的色澤最淺，壓榨法的最深，原因可能是壓榨出油口溫度較高，導(dǎo)致油中某些成分被氧化或破壞從而加深了油的色澤。

2.5 不同方法制備的橡膠籽油的脂肪酸組成(見表4)

表4 不同方法制備的橡膠籽油的脂肪酸組成比較%

由表4可知，4種方法得到的橡膠籽油的脂肪酸組成基本相同。橡膠籽油中亞油酸含量最高，其次是油酸、亞麻酸。亞麻酸的降血壓、降血脂、抗血栓等功能可用于防治心血管疾病，在醫(yī)藥保健方面

具有重要價(jià)值[9]。已有研究[10]表明，長期食用橡膠籽油對機(jī)體無不良影響，并能明顯降低血脂，具有食用和醫(yī)用價(jià)值。

3 結(jié) 論

對4種提取工藝所得橡膠籽油品質(zhì)進(jìn)行比較，結(jié)果表明：

(1)橡膠籽仁中粗脂肪及粗蛋白質(zhì)含量分別為50.2%和21.5%，同時(shí)其微量元素Mg、Zn、Ca等含量豐富，是加工橡膠籽油及橡膠籽蛋白的優(yōu)質(zhì)原料。

(2)超聲波輔助溶劑法橡膠籽油提取率最高(98.41%)，水酶法的提取率最低(68.74%)。

(3)浸出法橡膠籽油的酸價(jià)(KOH)最高(0.58 mg/g)，壓榨法的酸價(jià)(KOH)最低(0.12 mg/g)；壓榨法橡膠籽油過氧化值最高(0.65 mmol/kg)，水酶法的過氧化值最低(0.46 mmol/kg)；超聲波輔助溶劑法所得橡膠籽油色澤最淺，壓榨法的色澤最深；水酶法所得油的水分及揮發(fā)物含量較高。

(4)橡膠籽油中含有豐富的不飽和脂肪酸，以油酸、亞油酸、亞麻酸為主；飽和脂肪酸以棕櫚酸和硬脂酸為主。橡膠籽油中不飽和脂肪酸含量高于80%，其中油酸、亞油酸、亞麻酸含量分別在22%、40%、20%左右。4種提取工藝橡膠籽油脂肪酸組成差異不明顯。