玫瑰茄籽油研究進(jìn)展

黃麗華，李杰，林澤斌，黃建香

廣東暨晴生物醫(yī)藥科技有限公司（惠州 516081）

玫瑰茄（Hibiscus sabdariffa linn）為錦葵科木槿屬植物，在臺(tái)灣、福建、廣東和云南南部等地均有引種栽培[1]。其花萼營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，具有多種保健功效和藥用價(jià)值，可用于制作各種玫瑰茄飲料、食品及提取玫瑰茄紅色素等[2]。玫瑰茄籽是花萼加工過(guò)程中的副產(chǎn)物，一直以來(lái)沒(méi)有得到有效的利用。國(guó)外對(duì)玫瑰茄籽的利用有過(guò)一些報(bào)道，如作為烘焙面包的原料[3]、蛋雞飼料[4]，但并未發(fā)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用的實(shí)例。為開(kāi)發(fā)新的食用油來(lái)源，印度曾對(duì)玫瑰茄籽及玫瑰茄籽油開(kāi)展大量研究，研究者認(rèn)為玫瑰茄籽油與多數(shù)常用食用油在理化特征和成分組成上相似，可能是一種良好的食用油來(lái)源[5]。國(guó)內(nèi)對(duì)玫瑰茄籽油加工工藝和成分也進(jìn)行過(guò)相關(guān)研究[6-7]，但玫瑰茄籽油實(shí)際開(kāi)發(fā)利用仍停留在試驗(yàn)階段，市場(chǎng)上未出現(xiàn)相關(guān)植物油產(chǎn)品。為此，綜合概述國(guó)內(nèi)外對(duì)于玫瑰茄籽油的相關(guān)研究進(jìn)展，以期為玫瑰茄籽油開(kāi)發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。

1 玫瑰茄種子成分及含油率

玫瑰茄種子呈深褐色，種粒小、外殼堅(jiān)硬。據(jù)估計(jì)每畝玫瑰茄種植可分別收獲干萼及玫瑰茄干籽40～50 kg[7]。經(jīng)測(cè)定玫瑰茄籽含9.9%水分、33.5%蛋白質(zhì)、18.3%膳食纖維、13%碳水化合物和22.1%脂肪[8]。不同地方玫瑰茄籽的含油率有所差異，大多在14%～22%之間。

2 提取工藝研究

2.1 機(jī)械壓榨法

玫瑰茄籽種皮黑褐色，高溫下色素易沉淀，選擇合適的壓榨工藝對(duì)玫瑰茄籽油品質(zhì)具有重要影響。Bamgboye等[9-10]研究玫瑰茄籽粒徑、壓榨壓力、含水率、加熱溫度和時(shí)間對(duì)榨取玫瑰茄籽油得率及理化性質(zhì)的影響。結(jié)果表明，當(dāng)含水率6.4%、壓榨壓力30 MPa、加熱溫度100 ℃、加熱時(shí)間25 min時(shí)，2種粒徑樣品均可以得到最佳的油品顏色和得率。不同工藝參數(shù)下，細(xì)碎樣品油收率高于粗磨樣品。

2.2 溶劑提取法

傳統(tǒng)壓榨工藝提取玫瑰茄籽油需要較高的溫度和壓力，且出油率低，毛油質(zhì)量較差，精制困難。目前多采用溶劑萃取法進(jìn)行提取。李麗等[11]將玫瑰茄籽在45 ℃下干燥9 h，180 ℃蒸炒3 h后，以150 滴/min回流速度在60 ℃提取10 h，玫瑰茄籽油有最高得率16.9%；Adepoju等[12]考察提取時(shí)間、溶劑用量和樣品量3個(gè)因素對(duì)正己烷索式提取玫瑰茄籽油得率的影響，通過(guò)RSM建模得到玫瑰茄籽油得率最佳工藝參數(shù)。玫瑰茄籽油得率為17.85%。

2.3 超臨界萃取法

超臨界CO2萃取是一種快速、無(wú)污染的提取技術(shù)，在油脂加工領(lǐng)域應(yīng)用不斷增多。王鵬[13]研究超臨界CO2萃取玫瑰茄籽油的最佳工藝為：萃取壓力28 MPa、萃取溫度50 ℃、萃取時(shí)間110 min，玫瑰茄籽油最大得率為22.19%。Nyam等[14-15]分別以總生育酚和植物甾醇含量為指標(biāo)，考察萃取壓力、溫度和二氧化碳流量對(duì)萃取玫瑰茄籽油的影響。得到的玫瑰茄籽油生育酚含量達(dá)89.75 mg/100 g，植物甾醇含量達(dá)7 020 mg/100 g，均顯著高于索式提取。

3 化學(xué)成分

玫瑰茄籽油主要組成為油酸和亞油酸等脂肪酸，還含有少量揮發(fā)性低不飽和烴類(lèi)、醇類(lèi)、醛類(lèi)和植物甾醇、生育酚、礦質(zhì)元素等化學(xué)成分。

3.1 脂肪酸

國(guó)內(nèi)外對(duì)玫瑰茄籽油脂肪酸組成進(jìn)行過(guò)大量研究[13,16-17]，油酸、亞油酸、棕櫚酸為玫瑰茄籽油中三大主要脂肪酸，占玫瑰茄籽油脂肪酸組成的89%～95%，其中油酸和亞油酸含量為63%～83%。由于產(chǎn)地和采收季節(jié)不同，玫瑰茄籽油中脂肪酸組成有所差別，尤其是油酸與亞油酸比例。玫瑰茄籽油還含有肉豆蔻酸、棕櫚油酸、硬脂酸、花生等次級(jí)脂肪酸，其中硬脂酸含量稍高，占2%～5%。此外，文獻(xiàn)還報(bào)道肉豆蔻烯酸、花生油酸、芥酸等不常見(jiàn)脂肪酸。文獻(xiàn)分析可知玫瑰茄籽油不飽和脂肪酸含量是飽和脂肪酸的3～5倍，多不飽和脂肪酸含量占40%以上。

玫瑰茄籽油除正常植物油中含有的脂肪酸外，還含有一些非正常的脂肪酸，稱(chēng)為環(huán)丙烯脂肪酸（CPFA）和環(huán)氧脂肪酸（EFA）。Ahmad等[18]發(fā)現(xiàn)玫瑰茄籽油含4.5%的非正常脂肪酸。其中，CPFA組成為蘋(píng)婆酸（2.9%）和錦葵酸（1.3%）。玫瑰茄籽油中EFA通過(guò)鑒定，結(jié)構(gòu)為順-12, 13-環(huán)氧-9-十八烯酸（12, 13-環(huán)氧油酸）。

3.2 植物甾醇

植物甾醇是植物油中一種非常重要的非甘油三酯成分，能夠降低組織和血清膽固醇水平，還顯示出抗炎、抗菌、抗?jié)兊壬锘钚?。Mohamed等[19]測(cè)定玫瑰茄籽油中總甾醇含量為4 573 mg/kg，其中β-谷甾醇含量71.9%，其次為菜油甾醇（13.6%）、Δ-5-燕麥甾醇（5.9%）、豆甾醇（3.5%）、膽固醇、二氫膽固醇（1.4%）和赤桐甾醇（0.6%）。其他微量甾醇還有Δ5, 24-豆甾二烯醇、Δ7-豆甾烯醇、Δ7-燕麥甾醇等。玫瑰茄籽油甾醇總量被證明與玉米油相當(dāng)，其中β-谷甾醇含量高于玉米油、花生油和橄欖油[20]。

3.3 生育酚

生育酚是一種天然抗氧化劑，可以預(yù)防或延緩血脂的氧化，保護(hù)細(xì)胞和細(xì)胞器膜的脂質(zhì)成分。Nyam等[21]測(cè)定玫瑰茄籽油總生育酚含量為82.12 mg/100 g，其中γ-生育酚占86.03%，δ-生育酚占5.6%，α-生育酚占4.48%，β-生育酚含量占3.88%。而Mohamed等[19]報(bào)道發(fā)現(xiàn)玫瑰茄籽油總生育酚平均含量為2 001 mg/kg，這可能與玫瑰茄生長(zhǎng)環(huán)境及玫瑰茄籽油提取工藝有關(guān)。

3.4 其他成分

Jirovetz等[22]利用GC-MS和GC-FTIR鑒定出玫瑰茄籽油25種揮發(fā)性成分，主要為C8～C13的低不飽和烴類(lèi)、醇類(lèi)、醛類(lèi)，占油脂成分總量不到8%。Nkafamiya等[23]測(cè)定發(fā)現(xiàn)玫瑰茄籽油中主要礦質(zhì)元素為鉀（600 mg/L）、鈣（370 mg/L）、鈉（170 mg/L），還含有鐵（159.62 mg/L）和鋅（27.92 mg/L）等人體必需的微量元素。玫瑰茄籽油還含有少量的酚酸，含量為1.95 mg/100 g，以香草酸含量最高，咖啡酸次之，還含有一定量阿魏酸、對(duì)香豆酸等[21]。酚酸類(lèi)物質(zhì)作為抗氧化劑發(fā)揮重要作用，并影響油的味道。

4 理化性質(zhì)

植物油理化性能指標(biāo)是決定食用植物油質(zhì)量、等級(jí)及其在食品、油脂化工等行業(yè)中的應(yīng)用的重要因素，主要包括密度、折光率、酸值、碘值、過(guò)氧化值、皂化值、不皂化物含量等。Bamgboye等[10]研究結(jié)果表明在最佳壓榨條件下，玫瑰茄籽油皂化值126.2 mg KOH/g，碘值111.2 g I2/100 g，比重0.955 8 g/cm3，折光率1.477 2，游離脂肪酸含量0.763%，過(guò)氧化值3.45 mmol/kg。原料的粗細(xì)不影響壓榨玫瑰茄籽油的理化性質(zhì)，但壓榨工藝能影響毛油的顏色、游離脂肪酸含量和過(guò)氧化值等指標(biāo)。

采用有機(jī)溶劑萃取的玫瑰茄籽油主要理化指標(biāo)為：折光率1.447～1.460，比重0.886～0.956 g/cm3，皂化值165～197 mg KOH/g，碘值97～119 g I2/100 g，不皂化物含量約1.0%，過(guò)氧化值2.3～3.25 mmol/kg，酸值0.8～12.9 mg KOH/g，游離脂肪酸含量0.4%～6.5%[12,21,24]。其中酸值和游離脂肪酸含量差異較大，可能與原料處理及提取工藝有關(guān)。超臨界CO2萃取得到玫瑰茄籽油理化性質(zhì)與有機(jī)溶劑萃取結(jié)果類(lèi)似[13]。

5 生物活性及毒理性

5.1 抗氧化

玫瑰茄籽油中豐富的植物甾醇和生育酚具有天然的抗氧化活性，在食品、保健品、化妝品行業(yè)具有重要潛在應(yīng)用價(jià)值。Mohd-Esa等[25]研究表明，玫瑰茄籽油與玫瑰茄提取物一樣具有很高的抗氧化活性。將玫瑰茄籽油加入葵花籽油中能夠顯著降低葵花籽油的降解速率[26]。

5.2 降低血脂和膽固醇

Zommara等[20]通過(guò)小鼠喂食實(shí)驗(yàn)證明喂食玫瑰茄籽油和玉米油的小鼠，其血清和肝臟總膽固醇濃度相比喂食橄欖油和乳脂小鼠含量顯著降低，其中肝膽固醇含量降低約50%。玫瑰籽油在脂質(zhì)代謝中的作用與玉米油相似。Ali等[27]研究表明玫瑰籽油可降低喂食富含飽和脂肪酸飲食大鼠的高脂血癥和高膽固醇血癥。

5.3 抗?jié)?/h3>

玫瑰茄籽油對(duì)乙醇和消炎痛等非甾體抗炎藥誘導(dǎo)的潰瘍小鼠具有一定程度的抑制。喂食500 mg/kg玫瑰茄籽油對(duì)乙醇誘導(dǎo)的小鼠潰瘍抑制率達(dá)31.78%，這可能是由于玫瑰茄籽油具有較強(qiáng)的抗氧化活性，從而保護(hù)細(xì)胞。同時(shí)，它能夠顯著降低胃內(nèi)容物酸度，減少酸化乙醇引起的胃損傷的形成[28]。

5.4 毒理性

多項(xiàng)研究[17-18,22]表明，玫瑰茄籽油含有一定量的CPFA（錦葵酸和蘋(píng)婆酸）和EFA（環(huán)氧油酸）。CPFA被認(rèn)為能夠引起肝臟類(lèi)脂物的積累進(jìn)而導(dǎo)致老鼠肝臟形態(tài)發(fā)生變化，引起主動(dòng)脈粥樣硬化甚至具有輔助致癌的效果[5]，對(duì)于環(huán)氧油酸的生物學(xué)效應(yīng)尚未見(jiàn)諸報(bào)道。

Rukmini等[29]對(duì)比研究使用玫瑰茄籽油和黃花草油（不含異常脂肪酸）喂養(yǎng)大鼠的實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)多代的喂養(yǎng)和繁殖，發(fā)現(xiàn)玫瑰茄籽油喂養(yǎng)的大鼠生長(zhǎng)和繁殖性能較差，肝臟代謝也發(fā)生了改變。他推測(cè)可能是由于玫瑰茄籽油中含有CPFA和EFA。研究表明，生制的或精制的玫瑰茄籽油可能不適合人類(lèi)消費(fèi)。不過(guò)，他同時(shí)指出，將植物油進(jìn)行加工處理，如氫化、加熱，使玫瑰茄籽油中非正常脂肪酸失活或降解，可能是解決玫瑰茄籽油毒性問(wèn)題的途徑。

Sarojini等[30]研究加堿精煉、加熱和氫化3種不同加工方法去除玫瑰茄籽油中非正常脂肪酸。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)加堿精煉方式不能減少油中CPFA和EFA含量。在油煙點(diǎn)溫度下加熱10 min及氫化處理能夠完全去除CPFA，但是不能減少EFA含量。在此基礎(chǔ)上，他使用3種加工處理過(guò)玫瑰茄籽油喂養(yǎng)剛斷奶的大鼠，以花生油作為對(duì)照。結(jié)果表明，與相比對(duì)照，喂食精煉玫瑰茄籽油組大鼠攝食量和體重增加量顯著減少，血清膽固醇含量非常高，喂食加熱和氫化玫瑰茄籽油大鼠相比對(duì)照無(wú)顯著差異。不過(guò)，喂食玫瑰茄籽油各組大鼠血清和肝的磷脂及總類(lèi)脂物含量差異不顯著，且消化率均屬正常，肝臟結(jié)構(gòu)未發(fā)生變化。Sarojini等[31]認(rèn)為玫瑰茄籽油雖然含有少量非正常脂肪酸，但是經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)募庸し椒ǎ鐨浠?、加熱，可以替代人?lèi)的部分食用油。

6 應(yīng)用研究

6.1 食用油

玫瑰茄籽油含有豐富的油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸及多不飽和脂肪酸，可以取代動(dòng)物飽和脂肪酸攝入，減少與動(dòng)脈粥樣硬化血栓形成相關(guān)的心血管疾病。此外，玫瑰茄籽油還含有豐富的對(duì)人體有益的植物甾醇、生育酚、礦質(zhì)元素等化學(xué)成分。玫瑰茄籽油被證明與菜籽油[13]、玉米油[16]等食用油理化指標(biāo)接近，是一種良好的潛在食用油來(lái)源。

6.2 日化用品

玫瑰茄籽油中亞油酸和甾醇等成分對(duì)皮膚具有高滲透性。亞油酸通常用于化妝品生產(chǎn)，起到滋潤(rùn)皮膚，幫助治愈皮膚病和曬傷的功效，并可能有助于減少痤瘡的損害。此外，它有抗炎、改善血脂、降低血壓的功效[17]。植物甾醇在保持皮膚表面水分、防止皮膚老化、防御紅斑、抑制皮膚炎癥等方面具有顯著功效[32]。故玫瑰茄籽油在按摩基礎(chǔ)用油及化妝品用油方面具有重要潛在利用價(jià)值，此外，玫瑰茄籽油可用于蠟燭和肥皂的生產(chǎn)[33]。

6.3 其他應(yīng)用

Nakpong等[34]研究以粗玫瑰茄籽油為原料制備生物柴油的工藝技術(shù)，經(jīng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試，結(jié)果表明使用玫瑰茄籽油制備的生物柴油符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。玫瑰茄籽油還被用于家禽飼料生產(chǎn)[35]。

7 結(jié)語(yǔ)與展望

研究表明，玫瑰茄籽油脂肪酸組成和理化性質(zhì)等與傳統(tǒng)食物油類(lèi)似，限制其應(yīng)用的主要因素在于油中含有的環(huán)丙烯脂肪酸。玫瑰茄籽中環(huán)丙烯脂肪酸含量受遺傳因素和生長(zhǎng)環(huán)境影響，實(shí)際生產(chǎn)中可通過(guò)低含量環(huán)丙烯脂肪酸玫瑰茄品種選育及生長(zhǎng)條件管理進(jìn)行控制。提取和加工方式對(duì)玫瑰茄籽油中環(huán)丙脂肪酸含量具有顯著影響，傳統(tǒng)壓榨和溶劑萃取方式很難將環(huán)丙烯脂肪酸從玫瑰茄籽油正常脂肪酸中分離，堿煉精制方式對(duì)玫瑰茄籽油中環(huán)丙烯脂肪酸含量無(wú)顯著影響，且易造成甾醇、生育酚等有效成分的損失，超臨界萃取和分子蒸餾結(jié)合可能是解決上述問(wèn)題的可行性途徑。對(duì)于國(guó)內(nèi)種植玫瑰茄種子中非正常脂肪酸含量和組成尚無(wú)報(bào)道，對(duì)玫瑰茄籽油生物活性評(píng)價(jià)及毒理性方面也缺乏相應(yīng)研究。玫瑰茄籽油除作為傳統(tǒng)食用油的替代用油外，還可能應(yīng)用于日化用品，如化妝品或者按摩用基礎(chǔ)油等，不過(guò)在此之前需對(duì)環(huán)丙烯脂肪酸的皮膚的滲透性及生物學(xué)安全性方面進(jìn)行考察評(píng)價(jià)，其他日用及工業(yè)應(yīng)用有待進(jìn)一步研究和發(fā)掘。