牡丹籽油提取工藝及其在食品領(lǐng)域的研究進(jìn)展*

包洪亮，馬永杰，蔡靜靜，劉彤彤，王 平，李海毓

(1 洛陽師范學(xué)院數(shù)學(xué)與科學(xué)學(xué)院，河南 洛陽 471934；2 洛陽師范學(xué)院食品與藥品學(xué)院，河南 洛陽 471934)

牡丹，屬于毛茛科植物，又稱洛陽花，木芍藥。牡丹有著極大的觀賞價(jià)值，觀賞型的牡丹在春季時(shí)盛開，秋季時(shí)便落葉休眠。它的花朵形狀端麗美觀，花色艷麗且紛雜，富麗堂皇。大多是粉色，白色，紫紅色。牡丹在我國已有悠久的栽培歷史，而中國主要栽培牡丹的中心處于中原地區(qū)，其藥用價(jià)值也極高。牡丹花具有養(yǎng)血益肝，鎮(zhèn)痛補(bǔ)血，清熱解毒，降血壓等藥用價(jià)值，在秋季采摘牡丹的干燥根皮，進(jìn)行處理，牡丹皮具有抗菌消炎，保護(hù)肝臟，降血糖，抗心律失常等作用。牡丹籽油是牡丹的籽榨出來的油，牡丹籽油中含有豐富的α-亞麻酸、油酸、維生素A、E等多種維持生命活力的核心物質(zhì)。它不僅可以內(nèi)服，還可以外用，對(duì)于內(nèi)服具有活血化瘀，消炎殺菌，促進(jìn)細(xì)胞再生，降血脂，預(yù)防糖尿病，預(yù)防心臟病等作用，對(duì)于外用有著可以美容養(yǎng)顏，減緩皺紋的生長，減除一些色素的沉淀，使皮膚細(xì)膩光滑[1]。

牡丹籽油曾被相關(guān)專家稱為世界上最好的油。牡丹籽油適用于大多數(shù)人群，它的好處和營養(yǎng)價(jià)值有好多，不僅可以在食品方面應(yīng)用，還可以在化妝品、藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)開發(fā)。但大家對(duì)牡丹籽油的認(rèn)知度并不是很高，牡丹籽油在市場(chǎng)上的價(jià)格比其他食用油類高，導(dǎo)致牡丹籽油處于一個(gè)發(fā)展的階段。需要相關(guān)人士不斷努力，使牡丹籽油出現(xiàn)在市場(chǎng)中，讓人們受益。

1 牡丹籽油營養(yǎng)成分分析

1.1 不飽和脂肪酸

研究發(fā)現(xiàn)，牡丹籽油中含有豐富的不飽和脂肪酸，其中，亞麻酸占主要地位，亞油酸次之，油酸緊隨其后，而且，提取工藝不同，各成分含量也不盡相同。值得一提的是，在牡丹籽油所含有的亞麻酸中，α-亞麻酸含量最高，尤為常見，已得到學(xué)術(shù)界公認(rèn)。牡丹籽油總不飽和脂肪酸含量在90%以上，α-亞麻酸的含量就超過40%，亞油酸和油酸的含量也不低，均高于20%[1]。α-亞麻酸和亞油酸是人體必需的脂肪酸，人體自身不能合成，必須依靠膳食來獲取，而α-亞麻酸是EPA和DHA的前體，有利于促進(jìn)智力水平的提高，且對(duì)大腦健康有益。豐富的單不飽和脂肪酸和α-亞麻酸容易被人體所吸收，是牡丹籽油營養(yǎng)和保健功能的重要物質(zhì)基礎(chǔ)[2]。

1.2 微量元素

翟文婷等[3]通過研究，發(fā)現(xiàn)了牡丹籽油中含有Ca、Na、Fe、K、Zn和Mg等微量元素，其中Cu的含量最低，為0.73 mg/kg，而Pb、Hg、As、Cd等有害微量元素均低于檢出限。鈣具有促進(jìn)骨質(zhì)生長發(fā)育、參與人體凝血過程、緩解神經(jīng)興奮性等作用；鈉與鉀參與維持細(xì)胞滲透壓的平衡，在體液調(diào)節(jié)中起著重要作用；鐵是血紅蛋白的重要組成部分，而血紅蛋白主要運(yùn)輸氧氣和二氧化碳，當(dāng)血紅蛋白與氧氣結(jié)合時(shí)，形成的氧合血紅蛋白可供給全身組織器官，同時(shí)將這些組織產(chǎn)生的二氧化碳帶出細(xì)胞；鋅參與人體內(nèi)各種酶以及核酸、蛋白質(zhì)等的合成，在人體內(nèi)生長發(fā)育、免疫調(diào)節(jié)、維生素的利用等過程扮演著重要角色；鎂能催化人體多種代謝活動(dòng)，還能降低鉀離子的通透性，阻止膽固醇的合成、抑制神經(jīng)的興奮性、維護(hù)心肌纖維正常舒縮功能和冠狀動(dòng)脈彈性等都有鎂的參與；銅是心臟的“衛(wèi)士”，還是大腦神經(jīng)遞質(zhì)的重要成分，又能協(xié)助鐵完成其造血功能，具有多種作用。牡丹籽油中含有的微量元素有利于其保健作用的推廣，為牡丹籽油的長遠(yuǎn)發(fā)展提供了現(xiàn)實(shí)的理論依據(jù)。

1.3 不皂化物

現(xiàn)代研究表明，牡丹籽油中還含有一些不皂化物，包括甾醇類化合物、維生素E和角鯊烯等。其中，植物甾醇作為合成維生素D3等甾類藥物的重要中間體，有助于研發(fā)具有預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化、促進(jìn)膽固醇降解代謝、調(diào)節(jié)免疫等功效的保健食品；維生素E和角鯊烯是重要的天然抗氧化劑，具有提高體內(nèi)超氧化物歧化酶(SOD)的活性、降血脂、降血糖、促進(jìn)血液循環(huán)、調(diào)節(jié)內(nèi)分泌、抗衰老等的功能，在食品、化妝品、藥品等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。需要注意的是，不皂化物并非牡丹籽油的主要成分，但在牡丹籽油獨(dú)特的生理活性中發(fā)揮著重要作用，是不可缺少的一部分[4]。

2 牡丹籽油功效應(yīng)用

2.1 抗氧化作用

DPPH(1，1-二苯基-2-三硝基苯肼)是一種穩(wěn)定的氮中心自由基，常用于進(jìn)行體外抗氧化性評(píng)價(jià)。此法是根據(jù)DPPH自由基中有單電子，其醇溶液呈深紫色，在517 nm附近有最大吸收峰的特性。當(dāng)存在抗氧化劑時(shí)，單電子被配對(duì)，從而顏色變淺，最大吸收峰的吸收值降低，其降低程度與其接收的電子數(shù)量呈定量關(guān)系，可通過分光光度計(jì)法進(jìn)行定量分析。翟文婷等[3]通過DPPH自由基試驗(yàn)，測(cè)得供試牡丹籽油對(duì)清除DPPH自由基作用的EC為29.30 mg/mL，與蓮子胚芽油(48.90 mg/mL)、核桃油(147.0 mg/mL)等其他功能性植物油相比EC值更低，DPPH自由基清除能力更強(qiáng)。

2.2 軟化血管

牡丹籽油中的不飽和脂肪酸很豐富，不飽和脂肪酸中占比比較大的是油酸、亞油酸和α-亞麻酸，其中含量最高的是α-亞麻酸。亞油酸可與膽固醇結(jié)合使其酯化并促進(jìn)其向膽酸轉(zhuǎn)變排出體外，從而降低血液中膽固醇水平，減少脂質(zhì)在血管壁沉積，改善血管壁功能。起到降血脂、軟化血管、降低血壓的功能，預(yù)防或減少動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生率。并且，牡丹籽油中的亞麻酸為n-3系列不飽和脂肪酸，亞麻酸是n-3系不飽和脂肪酸的前體物質(zhì)，攝入體內(nèi)后在酶的催化作用下轉(zhuǎn)變?yōu)镋PA和DHA，其中DHA可明顯的減低膽固醇、軟化血管，對(duì)心血管疾病有一定的預(yù)防作用，除此之外，DHA還是大腦和視網(wǎng)膜重要組成部分，因此被稱之為腦黃金。而EPA則可以清除血液中多余的膽固醇、甘油三酯等代謝廢物，所以被稱為“血液清道夫”。

2.3 保肝作用

彭安芳等[5]針對(duì)昆明小白鼠進(jìn)行經(jīng)口灌胃環(huán)磷酰胺7 d，建立肝損傷模型，通過酶聯(lián)免疫吸附法測(cè)定肝功能指標(biāo)，得到經(jīng)灌胃給藥中混合牡丹籽油試劑的小鼠，谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、丙二醛(MDA)水平的降低作用有顯著效果(P<0.05)，對(duì)還原型谷胱甘肽GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)水平有顯著升高作用(P<0.05)，說明牡丹籽油有較好的抗氧化作用，可明顯減少脂質(zhì)過氧化，有一定的保肝作用。翟文婷等[6]選擇SPF級(jí)雄性昆明種小鼠為試驗(yàn)動(dòng)物，體內(nèi)注射四氯化碳造成急性肝損傷模型，主要表現(xiàn)為轉(zhuǎn)氨酶活力升高，脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物增加。然后對(duì)三個(gè)劑量組小鼠進(jìn)行灌胃處理，給藥牡丹籽油分別為1.3、4.0、12.0 g/(kg·d)的1% CMC混懸液連續(xù)4周，檢測(cè)肝臟指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果陽性，得出經(jīng)灌胃牡丹籽油試劑的小鼠，肝指數(shù)水平顯著降低(P<0.05)，表明牡丹籽油可有效減輕四氯化碳誘導(dǎo)，對(duì)肝損傷有明顯保護(hù)作用。

2.4 降血糖

董振興等[7]選用SD雄性大鼠，連續(xù)給予大鼠高脂飼料建高血脂癥模型，每日灌胃給藥持續(xù)一個(gè)月，測(cè)定并記錄各組小鼠的血脂、血糖水平，將所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與不給予牡丹籽油的喂食高脂飼料的大鼠作比較，牡丹籽油各劑量組高脂血癥小鼠的血糖值均顯著降低；之后實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)通過對(duì)小鼠進(jìn)行尾靜脈注射四氧嘧啶的方法來誘導(dǎo)高血糖模型，每日灌胃不同劑量牡丹籽油持續(xù)一個(gè)月，使小鼠攝入葡萄糖30 min后，所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果與未被給予牡丹籽油的小鼠高血糖模型組相比，血糖水平降低效果明顯。得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論牡丹籽油對(duì)于增強(qiáng)正常小鼠的糖耐受能力具有一定的作用。

3 提取工藝

牡丹籽油是從牡丹籽中榨出來的油，對(duì)于牡丹籽油的提取也是至關(guān)重要的，影響牡丹籽油的因素包括浸提溶劑、浸提時(shí)間、料液比、浸提溫度、浸提時(shí)間[8]。目前牡丹籽油仍有很大的開發(fā)和研究?jī)r(jià)值。所以還在不斷研究牡丹籽油的提取方法，如何使牡丹籽油的提取工藝流程簡(jiǎn)單、提取率高。本文介紹一些牡丹籽油的提取方法，如壓榨法，超聲波輔助提取技術(shù)，超臨界二氧化碳流體萃取技術(shù)，水酶法與亞臨界低溫提取技術(shù)等方法[9]。

3.1 壓榨法

壓榨法在我國有著千年的歷史，是被熟知的一種榨油方法。它借助機(jī)械力的力量將牡丹籽中的油壓榨出來，壓榨取油比其他方法更簡(jiǎn)單一些，配備設(shè)施少，對(duì)各種的品種適應(yīng)力強(qiáng)，易操作，但提取率不是很高。

3.2 超聲波輔助提取技術(shù)

超聲波輔助提取技術(shù)是利用物質(zhì)中有效營養(yǎng)成分的物理狀態(tài)的存在在超聲波的作用下融入溶劑中，得到混合的提取液，再將提取液進(jìn)行分離和純化，得到所需物質(zhì)的一項(xiàng)技術(shù)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，采取超聲輔助提取的方法提取牡丹籽餅粕中的油脂，試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，牡丹籽粒徑、浸提時(shí)間和浸提料液比對(duì)牡丹籽油提取的影響較大，而提取溫度則為次要因素。該方法比其他制法具有提取速度快，提取率低等特點(diǎn)[9]。

3.3 超臨界CO2流體萃取技術(shù)

超臨界二氧化碳流體萃取技術(shù)是在超臨界狀態(tài)下二氧化碳兼具氣相的擴(kuò)散速度和液相的萃取能力，對(duì)油類物質(zhì)進(jìn)行提取，它有著良好溶劑的性質(zhì)，在萃取油類實(shí)驗(yàn)中得到了廣泛的應(yīng)用，解決了傳統(tǒng)提取方法的在分離中高溫加熱導(dǎo)致油脂易氧化、酸敗等問題，特別適合于生物活性物質(zhì)和熱敏性物質(zhì)的分離提取。但是這項(xiàng)技術(shù)的成本較高，若想使用這項(xiàng)技術(shù)，需要加大投資成本。

3.4 水酶法與亞臨界萃取

水酶法建立在水代法的基礎(chǔ)之上,是一種效率高的油脂加工提取技術(shù)。水酶法制油是利用機(jī)械和酶的共同作用破壞植物種子細(xì)胞壁,從而使細(xì)胞壁中的油脂釋放出來。其操作簡(jiǎn)單，易上手，提取出來的油脂純度較高。但這個(gè)方法對(duì)水的需求較大，存在環(huán)境問題。亞臨界是物質(zhì)介于臨界與超臨界之間的一種狀態(tài)。亞臨界低溫提取技術(shù)是萃取溶劑在亞臨界狀態(tài)下擴(kuò)散能力強(qiáng)、溶解度高、傳質(zhì)速度快等優(yōu)點(diǎn)的一種新型萃取分離技術(shù)，得到的產(chǎn)物提取率高，成本較小。這項(xiàng)術(shù)在多年實(shí)驗(yàn)的長河里得到了發(fā)展和完善，目前已經(jīng)在提取油類物質(zhì)得到廣泛的應(yīng)用。

3.5 牡丹籽油復(fù)合優(yōu)化提取方法

超聲波輔助水代法是在油脂中用水代替油類進(jìn)行分離而得到脂肪的方法，達(dá)到萃取分離的目的。不需要物理等方法進(jìn)行提取。在一定條件下，水對(duì)蛋白質(zhì)的親和力比油大。這個(gè)方法具有設(shè)備簡(jiǎn)單，工藝流程簡(jiǎn)易操作，對(duì)環(huán)境比較友好。

微波預(yù)處理超臨界萃取法利用微波技術(shù)對(duì)原料預(yù)處理，再利用超臨界萃取技術(shù)提取牡丹籽油。這個(gè)方法對(duì)牡丹籽油的提取率較高，降低油品的水分及揮發(fā)物的含量。

牡丹籽油的提取效率具體還是要有實(shí)驗(yàn)得出，各個(gè)方法的利弊都很明顯，要不斷實(shí)驗(yàn)，從中得到最優(yōu)化的方法提取牡丹籽油。通過控制微波功率和提取溫度一定，改變微波輻照時(shí)間，隨著微波輻照時(shí)間增大，出油率增加，但增加到一定程度，出油率開始下降，主要原因是固態(tài)的牡丹籽粉末與溶劑相互滲透，牡丹籽油含油量較高，所以出油率隨微波輻照時(shí)間的增加而升高，但隨著時(shí)間增長，牡丹籽油中的含油量降低，導(dǎo)致它的出油率會(huì)隨著微波輻照時(shí)間的變化而變化，呈現(xiàn)相反的關(guān)系。通過控制微波功率和微波輻照時(shí)間，改變反應(yīng)體系的溫度，在剛開始溫度上升過程中，由于升高溫度可加速牡丹籽粉末與溶劑的接觸面積，進(jìn)而使牡丹籽油的溶出速度大大提高，所以剛開始出油率上升，但當(dāng)溫度達(dá)到一定程度時(shí)，其出油率就會(huì)下降，可能是因溶劑揮發(fā)性使牡丹籽油揮發(fā)，也可能是牡丹籽油本身發(fā)生了變化，導(dǎo)致出油率降低[9]。

4 食品領(lǐng)域研究進(jìn)展

在現(xiàn)代食品發(fā)展中，制成食用油是牡丹籽油走進(jìn)平民百姓家中最直接也是最廣泛的方式，而且，牡丹籽油有多種食用方式，其中，烹飪、醬料和調(diào)味品等都是牡丹籽油作為食用油較為普遍的應(yīng)用。 在醬料的制作上，冷醬料和熱醬料最好的油脂成份是牡丹籽油，它在保護(hù)新鮮醬料的色澤方面并不落后于普通食用油。在油炸食物時(shí)，食用油的溫度太高或反復(fù)油炸都會(huì)使游離脂肪酸形成和增加有害自由基，還會(huì)降低油的質(zhì)量并導(dǎo)致酸敗，而牡丹籽油的煙點(diǎn)較高，在230 ℃左右，遠(yuǎn)高于其它常用食用油的煙點(diǎn)值，能夠反復(fù)使用，是最適合煎炸的油類。

從目前的市場(chǎng)情況來看，牡丹籽油比橄欖油、亞麻油、茶油等其他功能性植物油價(jià)格偏高，這是牡丹籽油未能走向大眾化的原因之一。其次，牡丹籽油的產(chǎn)品類型多用小包裝，瓶裝調(diào)和油以及軟膠囊產(chǎn)品占據(jù)的市場(chǎng)份額較大。宣傳不到位也是制約牡丹籽油長遠(yuǎn)發(fā)展的一大阻礙。作為一種新資源食品，牡丹籽油豐富的營養(yǎng)與保健功能在得到全國人民的一致認(rèn)可之前還有很長的路要走。在熟悉市場(chǎng)行情的基礎(chǔ)上，結(jié)合政策并制定科學(xué)的營銷策略，是牡丹籽油迅速占領(lǐng)市場(chǎng)的重要途徑[10]，值得推廣和實(shí)踐。朱文學(xué)等[11]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明牡丹籽油急性毒性、遺傳毒性和亞急性毒性的占比均為0，食用安全性較高。昝麗霞等[12]測(cè)定了牡丹籽油中含有的42種脂肪酸后，發(fā)現(xiàn)了牡丹籽油中除含有亞麻酸、亞油酸、油酸外，在主要為C9～C26脂肪酸系列中，C16和C18的脂肪酸相對(duì)豐度最高。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，牡丹籽油的現(xiàn)有相關(guān)食用產(chǎn)品已有260多種，其中，牡丹籽油凝膠糖果是目前市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)的一類產(chǎn)品，這類糖果在保證牡丹籽油原有營養(yǎng)成分的基礎(chǔ)上，以補(bǔ)充亞麻酸，增強(qiáng)記憶力等為賣點(diǎn)在市場(chǎng)推出。蘇建輝等[13]研制出了一種保健食品配方，該配方的主要成分有牡丹籽油、茶多酚和銀杏黃酮，輔料有絞股藍(lán)皂苷和苦瓜提取物，在輔助降血糖、降血脂保健食品的配方研發(fā)上提供了現(xiàn)代科學(xué)依據(jù)。趙貴紅等[14]以牡丹籽油、海藻粉、全麥粉、白砂糖為主料研制出了一款餅干，豐富了餅干品種。

5 結(jié) 語

在21世紀(jì)科技與物質(zhì)大跨度提升的前提下，發(fā)展和機(jī)遇也隨之而來，各行各業(yè)在百花齊放的同時(shí)也在百家爭(zhēng)鳴，而在不久的將來，人們的物質(zhì)和精神生活都會(huì)有質(zhì)的飛躍，健康——這一圍繞人們終身的話題，只會(huì)越來越受到人民群眾的關(guān)注，這為食品領(lǐng)域的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支撐。現(xiàn)階段的食品正進(jìn)行著如火如荼的轉(zhuǎn)型，由“營養(yǎng)型”向“健康保健型”的轉(zhuǎn)變將會(huì)是食品領(lǐng)域的一場(chǎng)重大變革。在此期間，牡丹籽油因自身具有抗氧化、衰老、保肝降糖等多樣化的功能，可以滿足不同年齡、不同性別人群的需要，以牡丹籽油為輔料做成的功能食品也將具有廣闊的發(fā)展前景?？梢赃@樣說，未來的牡丹籽油不單單會(huì)是在食品領(lǐng)域發(fā)光發(fā)亮，也會(huì)在更多的領(lǐng)域綻放屬于它的光彩。